高考物理试卷物理机械运动及其描述题分类汇编

1、高考物理试卷物理机械运动及其描述题分类汇编一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1 如图所示 ，一质点沿半径为r 20 cm 的圆周自a 点出发 ，逆时针运动2 s，运动 3 圆周4到达 b 点， (计算结果保留三位有效数字)求：(1)质点的位移和路程(2)质点的平均速度和平均速率 【答案】 (1) 28. 3 cm； 94.2 cm (2) 14.2 cm/s； 47.1 cm/s【解析】【分析】【详解】（1）质点的位移是由a 点指向 b 点的有向线段，位移大小为线段ab 的长度，由图中几何关系可知位移x2r283 cm位移方向由a 点指向b 点质点的路程为质点绕圆周的轨迹长度，则路程 l

2、=2r= 2 20 cm=942cm（2）根据平均速度定义得vx14.2cm/s 平均速度方向是由a 指向 bt质点的平均速率为l47.1cm/svt2 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 voa15km / h 15km / h1cd 段的速度为 vcd03030km / hkm / h1（2）由图可知，前三小时内的位移为30

3、km，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 03 如图是一种运动传感器测小车速度的原理图，这个系统由a、 b 两个小盒组成，a 盒装有红外线发射器和超声波发射器，b 盒装有红外线接收器和超声波接收器a 盒固定在向右运动的小车上，b 盒固定在滑轨上测量时a 向 b 同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲， b 盒接收到红外线脉冲时，开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时，若两者的时间差为 t1，空气中的声速为v0（红外线的传播时间可以忽略）求：（1） a 与 b 之间的距离为多少？（2）经过短暂的t 时间后，进行第二次测量，此次的时间差为度为

4、多少？t 2，则小车向右运动的速【答案】 （1） x1 v0t1（ 2） vv0 (t2t1)t【解析】【分析】【详解】（1） a、 b 间的距离为 x1v0t1（2）同理可知：进行第二次测量时，a、 b 间的距离为 x2v0t2根据速度的定义可得：小车运动的平均速度为x2 x1vtv0 (t2 t1 )解得： vt因为 t很短，所以小车的速度为 vv0 (t2t1 )t4 计算物体在下列时间段内的加速度：（1）以 60m/s 的速度运动的汽车，从某时刻开始刹车，经12s 停下（2）一辆汽车从车站出发作匀加速直线运动经10s 速度达 72km/h 【答案】 （1） -5 m/s 2（ 2）2

5、m/s 2【解析】(1)汽车刹车 ,根据速度时间公式可知： a10 v00 60 m/s25m/s 2t12负号表示加速度的方向与初速度的方向相反(2)汽车匀加速直线运动，v72km/h10m/s根据速度时间公式可知：a2v v010 0 m/s22m/s 2t10【点睛 】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度-时间公式 vv0 at ，并能灵活运用5 某人从a点出发，先以4m/s的速度向东走了20sb点，接着以2m/s的速度向北，到达又走了 30s，到达 c 点，求此人在这50s 内的平均速率和平均速度的大小【答案】平均速度为2m/s ；平均速率为【解析】【详解】由题意可知，此人在 50

6、内的路程为：此人在 50 内的位移大小为：2.8m/s，则平均速率为：，平均速度的大小：【点睛】位移等于首末位移的距离，由几何关系即可求出；需要注意的是平均速度等于位移与时间的比值平均速率等于路程与时间的比值6 为测滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板，滑块匀加速先后通过两个光电门，遮光时间分别为t10.30s ，t20.10s ，滑块经两光电门的时间间隔为t 2.0s 求：（ 1）滑块的加速度多大？（ 2）两光电门间距离为多少？【答案】 (1) 0.1m / s2(2)0.4m【解析】【分析】【详解】（ 1）根据题意，遮光板通过单个光电门的短暂时间里视滑块为匀速运动，则遮光板通

7、过第一个光电门的速度： v1=d/ t 1遮光板通过第二个光电门的速度：v2=d/ t 2故滑块的加速度a= v/ t=0.1m/ s2（2）滑块在两光电门间的平均速度：v1 v20.10 0.30v0.20 m / s22两光电门间距离 ： x vt 0.20 20.40m 7 一同学利用打点计时器打出的纸带分析小车的运动速度时，从几条纸带中选出了一条不很完整的纸带 ，如图所示纸带上有七个计数点，相邻两计数点之间还有四个点没有画出，所用交流电的频率为50 hz，相邻计数点之间的距离已标在图中，单位是厘米 (计算结果到小数点后两位)(1)计算 06 点之间的平均速度；(2)打点计时器打计数点4

8、 时小车的瞬时速度接近多少？(3)若电源频率低于50 hz 时，如果仍按 50 hz 的时间间隔打一个点计算，则测出的速度数值将比物体的真实值是偏大还是偏小？【答案】 (1)0.68 m/s(2)0.83 m/s(3)偏大【解析】【分析】电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度 ，电源频率低于 50 赫兹时，则打点周期大于 0.02s解： (1)0 6 点间的平均速度为：(2)当打点计时器打计数点4 时，小车的瞬时速度应当最接近于计数点3 和 5 点间的平均速度，则(3)当交流电的频率为5

9、0 hz 时，打点计时器每隔hz 时，打点计时器打一次点的时间间隔t 将大于0.02 s 打一个点，当交流电的频率低于500.02 s，即 t 时间内的位移我们用0.02 s 的位移计算，因此测出的速度将比真实值偏大8 一篮球从高 h1=3.05m 高处由静止开始下落，经1=1s 落到地面速度为1tv =9m/s ，篮球与地面碰撞的时间为t=0.2s，然后以 v2=-5m/s 速度反弹，经t 2=0.5s 达到最高点 h2 =1.35m处，求 ：（ 1）篮球在空中下落的平均速度大小和方向（ 2）篮球在与地面碰撞过程的加速度大小和方向（ 3）篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度大小和方向【

10、答案】 （1） 3.05m / s 方向为竖直向下（2） 70 m / s2方向竖直向上（ 3） 1m / s 方向为竖直向下【解析】【分析】x根据平均速度公式可知v，注意求解全过程平均速度时应该是全过程的位移与总时间t的比值；根据加速度公式求解加速度，注意各矢量的方向性的问题；【详解】（1）根据平均速度公式可知篮球在空中下落的平均速度为：v1h13.05 m / s 3.05 m / s ，方向为竖直向下；t11（2）以初速度 v1 为正方向，即 v19m / s ， v25m / s ， t0.2s根据加速度定义式可以得到：av v2v15m / s 9m / s70 m / s2 ，即加

11、速度tt0.2s大小为 70m / s2 ，方向竖直向上；（3）根据平均速度公式可知全程平均速度为：v2h1h23.05m1.35m1m / s ，方向为竖直向下t1 +t t21s 0.2s 0.5s【点睛】本题考查加速度及平均速度公式，要注意明确各矢量的方向，平均速度等于位移与时间的比值，对于全过程的平均速度等于总位移与总时间的比值，总时间包括与地面的碰撞的时间，这是本题需要注意的地方9 按照规定，汽车应慢速通过隧道某汽车在过隧道前将速度从25m/s 减小到 10 m/s ，然后匀速通过100 m 长的隧道，整个过程总共用了15 s 时间求汽车减速时的加速度【答案】 3 m/s 2【解析】

12、汽车匀速通过隧道用时 t1x10s，v1由题意知减速时间故减速时的加速度度方向相反t t总t1 5s ，v1v03m / s2 ，即减速时的加速度大小为3 m/s2 ，方向与初速at10 甲、乙两辆汽车相距 600m，并分别以 10m/s 和 20m/s 的速度在一条平直公路上相向行 驶，在两汽车间有一只小鸟以 20m/s 的速率往返飞翔，这只小鸟从汽车甲前端开始，飞向汽车乙，遇到汽车乙前端时又立即掉头飞向汽车甲，如此往返飞行，直到两汽车相遇，求：(1)这只小鸟飞行的路程；(2)这只小鸟飞行的平均速度【答案】 (1)400m (2)10m/s【解析】【分析】【详解】（1）设两车相距 d600m

13、 ， v110m/s ， v220m/s ，相遇时间为 t ，则两车相距为：d v1tv2t这只小鸟飞行的路程为：s v3t联立，代入数据可以得到：s 400m ；（ 2）小鸟飞行的位移等于甲车前进的位移，即：x v1t则小鸟飞行的平均速度为：xvt代入数据整理可以得到：v10m/s 11 一物体做匀减速直线运动，在某段时间t 内的平均速度的大小为v，紧接着在接下来的相等的时间 t 内的平均速度的大小为kv（ k 1），此时，物体仍然在运动求(1)物体的加速度为多大？(2)再经过多少位移物体速度刚好减为零？(1 k)v(3k1)2 vt【答案】 (1) a(2) xk)t8(1【解析】【详解】

14、(1)匀变速直线运动中，某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度有： v1v ， v2kv由加速度定义得：av2v1( k1)vtt(1k)v得加速度大小为t(2)第二段 t 时间的末速度为：vkva t = 3k1 v22所求位移：02v 2(3k1)2 vtx2a8(1k)12 某物体沿一条直线运动：（1）若前一半时间内的平均速度为 v1，后一半时间内的平均速度为 v2，求全程的平均速度（ 2）若前一半位移的平均速度为 v1，后一半位移的平均速度为 v2，全程的平均速度又是多少？中国首艘航空母舰 “辽宁 ”号交付海军服役后，进行了舰载机起降等多项科学实验，使我国海军力量不断发展壮大若在某次

15、海上军事演习中，一艘驱逐舰以90km/h 的速度追赶在它前面 120km 处正向同方向匀速航行的航空母舰，驱逐舰总共追赶了270km 才赶上，则航空母舰的舰速为多大？【答案】 （1） vv1v22v1v22； 50km/h（2） v1 v2【解析】【分析】由速度公式的变形公式求出前一半时间通过的路程和后一半时间通过的路程，然后由平均速度公式求出全程的平均速度；由速度公式的变形公式求出汽车的运动时间，然后由平均速度公式求出全程的平均速度；先根据快艇的速度和行驶距离求出所用时间，用快艇行驶的距离减去快艇和航空母舰原先的距离就等于航空母舰的行驶距离，根据速度公式即可求出【详解】（1）设全程的时间为2t ，前一半时间通过的位移x1v1t ，后一本时间通过的位移： x2v2 t ，全程的平均速度： vx1x2v1t v2tv1v2 ；2t2t2（2）设甲乙两地间的距离是2x ，则前半段与后半段的位移都是x得汽车的运动时间：t1xxx，由 v， t2，tv1v