1、高中物理机械运动及其描述常见题型及答题技巧及练习题( 含答案 ) 及解析 (1)一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1 一列队伍长100m，正以某一恒定的速度前进 因有紧急情况通知排头战士，通讯员跑步从队尾赶到队头，又从队头跑至队队尾，在这一过程中队伍前进了100m 设通讯员速率恒定，战士在队头耽搁的时间不计，求他往返过程中跑过的位移和路程的大小（学有余力的同学可以挑战路程的计算）【答案】 100m，（ 100+1002 ） m【解析】【详解】设通讯员的速度为v1，队伍的速度为v2 ，通讯员从队尾到队头的时间为t 1，从队头到队尾的时间为 t 2，队伍前进用时间为 t由通讯员往返总时间与队
2、伍运动时间相等可得如下方程：t=t 1+t2，即：100 100100v2v1v2v1v2整理上式得： v12-2v1v2-v22=0解得： v1=（2 +1） v2；将上式等号两边同乘总时间t ，即 v1t=（2 +1） v2tv t 即为通讯员走过的路程s ， v t即为队伍前进距离s ，则有1122s =（ 2 +1） s =（2 +1） 100m12通讯员从队尾出发最后又回到队尾，所以通讯员的位移大小等于队伍前进的距离，即为100m.【点睛】本题考查路程的计算，关键是计算向前的距离和向后的距离，难点是知道向前的时候人和队伍前进方向相同，向后的时候人和队伍前进方向相反，解决此类问题常常用
3、到相对运动的知识，而位移是指从初位置到末位置的有向线段，位移的大小只与初末的位置有关.2 设质量为m 的子弹以初速度V0 射向静止在光滑水平面上的质量为M 的木块，并留在木块中不再射出，子弹钻入木块深度为d求木块最终速度的大小产生的热能平均阻力的大小【答案】mv0 Qv共mMMmv 20Mmv202(M m) f2( M m) d【解析】试题分析：子弹射入木块的过程中系统动量守恒：mv0=（ M+m） v共mv0解得： v共M m据能量守恒定律：1 mv021 ( M m)v共2Q22Mmv 20解得： Qm)2( M设平均阻力大小为f据能量守恒定律： fd=QMmv 2 0则f2( Mm)d
4、考点：动量守恒定律；能量守恒定律【名师点睛】此题是动量守恒定律及能量守恒定律的应用问题；关键是能正确选择研究系统及研究过程，根据动量守恒定律及能量关系列方程求解。3 如图所示是一辆汽车做直线运动的x t 图象（ 1）求 OA 和 CD段汽车运动的速度（ 2）求前 3 小时的平均速率和 4 小时内的平均速度【答案】 （1） 15km/h ； -30km/h （ 2）10km/h ； 0【解析】【分析】【详解】（1） x-t 图像的斜率表示运动的速度，故OA 段的速度为 vOA15 km / h 15km / h1CD 段的速度为 vCD03030km / hkm / h1（2）由图可知，前三小时
5、内的位移为30km，所以平均速率x30v110km / ht34 小时内的位移为0，所以 4 小时内的平均速度为 04 汽车在平直的公路上以 10m / s 作匀速直线运动，发现前面有情况而刹车，获得的加速度大小为 2m / s2 ，则：1 汽车经 3s 的速度大小是多少？2 经 5s、 10s 汽车的速度大小各是多少？【答案】 4；0；0；【解析】【分析】一定先算出刹车时间，作为一个隐含的已知量判断车是否已停下【详解】v010v3 v0at 10(1)刹车时间 t5s ，则 3 s 末汽车还未停下，由速度公式得a2m/s (2) 3 m/s 4 m/s(2)5 s 末、 10 s 末均大于刹
6、车时间，汽车已经停下，则瞬时速度均为0【点睛】本题注意汽车减速运动问题要注意判断汽车减速到零所用的时间，减速到零后汽车就不再继续运动5 如图所示，一根长0.8 m 的杆，竖直放置，今有一内径略大于杆直径的环，从杆的顶点A 向下滑动，向下为正方向，OB 间的距离为0.2 m(1)取杆的下端 O 为坐标原点，图中 A、 B 两点的坐标各是多少？环从A 到 B 的过程中，位置变化了多少？(2)取 A 端为坐标原点， A、 B 点的坐标又是多少？环从A 到 B 的过程中位置变化了多少？(3)由以上两问可以看出，坐标原点的不同对位置坐标有影响还是对位置变化有影响？【答案】 (1) 0.8 m 0.2 m
7、 0.6 m(2)0 0.6 m 0.6 m(3)对位置坐标有影响，对位置变化无影响【解析】（1）取下端 O 为原点，则 A 点坐标为：0.8m ， B 点坐标为 0.2m ；位置变化量为： xAB0.2m （ 0.8m） 0.6m ；（2）取 A 端为原点，则A 点坐标为0；B 点坐标为：0.8m0.2m0.6m ，坐标的变化量为0.6m ；（ 3）由以上结果可知，坐标原点的不同位置对位置变化没有影响；点睛：根据坐标轴的原点的不同，可以确定物体位置的坐标；再由坐标的变化可确定出位置变化量 6 一辆汽车沿直线公路以速度v1 行驶了的路程，接着以速度v2=20km/h 跑完了其余的的路程，如果汽
8、车全程的平均速度v=27km/h ，则 v1 的值为多少km/h ？【答案】 90km/h【解析】设全程为s，前路程的速度为v1前 路程所用时间为后 路程所用时间为全程平均速度， t=t 1+t2解得： v1=90km/h 【点睛 】此题考查的是平均速度计算公式的应用，需要清楚的是：平均速度等于总路程除以总时间，不等于速度的平均 .7 一个质点以某一恒定加速度沿直线从A点加速运动到B,A点时速度为3 m/s,到B点 在点时速度变为 12 m/s, 此过程历时6 s;到 B 点后又以另一恒定加速度沿直线减速运动到C 点并停下来 ,此过程历时 6 s.求 :(1)从 A 点到 B 点过程中加速度的
9、大小 ;(2)从 B 点到 C点过程中的加速度.【答案】（ 1） 1.5m / s2（ 2） 2m / s2方向由 C 到 B【解析】试题分析：根据加速度定义式求出A 到 B 和 B 到 C 点过程中的加速度（1）根据加速度定义式可得A 到 B 过程中的加速度为：av 12 3 m / s21.5m / s2 ，方向与初速度方向一致t 6（ 2）根据加速度定义式可得 B 到 C 过程中的加速度为：av0 12 m / s22m / s2 ，方向与初速度方向相反 t6点睛 ：本题主要考查了加速度的基本计算，属于基础题8 如图所示表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆讨论并回答下列几个
10、问题。（ 1）教练针对训练录像纠正运动员的错误动作时，能否将运动员看成质点？（ 2）分析运动员的助跑速度时，能否将其看成质点？（ 3）测量其所跳高度时，能否看成质点【答案】（ 1）不能（ 2）能（ 3）能【解析】【详解】（ 1）不能，纠正动作不能忽略运动员的形状大小和形状，因此不能看成质点（ 2）能，分析运动员的助跑速度时，运动员的大小和形状对分析问题影响很小，可以看成质点（ 3）能，分析运动员的所跳高度时，可以忽略运动员的大小和形状，可以看成质点9 如图所示，物体从光滑斜面上的过 B 点前后速度大小不变），最后停在A 点由静止开始下滑，经过 B 点后进入水平面（设经 C 点每隔 0.2 秒钟
11、通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据（可以认为在斜面上是初速为零的匀加速运动，在水平面上是匀减速运动，重力加速度g=10m/s 2）求：（ 1）在斜面上的加速度大小（ 2）物体在水平面上加速度大小（ 3） t=0.6s 时的瞬时速度 v【答案】 (1)(2)（ 3）【解析】【详解】(1)由前三列数据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度大小为：(2)由后二列数据可知物体在水平面上匀减速滑行时的加速度大小为：(3)设物体在斜面上到达B 点时的时间为t B，则物体到达B 时的速度为：vB=a1 tB 由图表可知当t=1.2s 时，速度v=1.1m/s ，此时有： v=vB- a2
12、(t - t B)联立代入数据得：tB=0.5s， vB=2.5m/s所以当 t=0.6s 时物体已经在水平面上减速了0.1s，速度为 v=2.5- 0.1 2=2.3m/s.【点睛】本题考查一个物体参与多个过程的情况，对于这类问题要弄清各个过程的运动形式，然后根据相应公式求解.10 如图所示，一辆轿车从超市出发，向东行驶了300m 到达电影院，继续行驶了150m 到达度假村，又向西行驶了950m 到达博物馆，最后回到超市，全程用时70s。以超市所在的位置为原点，以向东的方向为正方向，用1 个单位长度表示100m ，试求：（ 1）在直线坐标系上表示出超市、电影院、度假村和博物馆的位置。（ 2）
13、轿车从电影院经度假村到博物馆的位移与路程分别为多少？（ 3）全程的平均速率和平均速度的大小分别是多少？【答案】（ 1）（2）位移为800m ，方向向西； 路程为 1100 m 。（ 3）平均速率和平均速度的大小分别为20 m/s ， 7.1 m/s 。【解析】【详解】（1）以超市所在的位置为原点，以向东的方向为正方向，则电影院的坐标为300 m ，度假村的坐标为450 m，博物馆的坐标为450m950m500m ，位置如图所示：（2）轿车从电影院经度假村到博物馆的过程中位移x500m300m800m ，（负号表示方向向西)轿车从电影院经度假村到博物馆的过程中路程s150m950m1100m 。
14、（3）全程的总路程s300m150m+9501400m平均速率，s1400v1= t70m/s20m/s ；全程的总位移 x500m ；故平均速度 :v2 = x500 m/s7.1m/st70负号说明平均速度的方向向西。11 某运动员在百米直线跑道上从A 点以8 m/s的速度跑了80 m到 B 点，然后从B 点返回又以2 m/s的速度走了20 m到C 点，求这个运动员从A 到C 的平均速度大小和平均速率各是多少？【答案】 3 m/s ; 5 m/s【解析】【详解】从 A 到 B 的时间；从 B 到 C 的时间；则运动员从A 到 C 的平均速度大小：；平均速率大小：【点睛】题主要考查了平均速度
15、及平均速率的计算，明确平均速度是位移和时间的比值；平均速率等于路程和时间的比值，是基础题。12 某同学用电磁打点计时器研究手拉纸带的运动情况，得到的纸带如图所示，他在纸带上找出连续的6 个点，分别标记上A、 B、C、 D、 E、 F，并用直尺量出两个相邻点间的距离x1、x2、 x3、 x4、 x5，数据见下表(电磁打点计时器使用50 Hz 低压交流电源)x /cmx /cmx /cmx /cmx /cm123453.754.505.124.654.12(1)根据这些数据，运用你学过的知识，求出纸带在A、 E 段运动时的平均速度(2)求出打 B 点时纸带运动的瞬时速度的最合理值【答案】 (1)2.25 m/s(2)2.06 m/s【解析】【分析】根据 vx 计算纸带在 AE 段运动时的平均速度 ，由纸带运动情况可知纸带做变速运动，t则打 B 点时纸带的瞬时速度最接近于【详解】AC 段的平均速度 ；x x1x2 x3 x4解：（ 1）根据 v4Tt代入解得 v2.25m / s（2）由纸带运动情况可知纸带做变速运动，则打B 点时纸带的瞬时速度最接近于AC 段的平均速度 vBx1 x22T代入解得 vB2.06m / s
