高中物理机械运动及其描述技巧(很有用)及练习题

1、高中物理机械运动及其描述技巧（很有用）及练习题一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1.两年以来，物理组的最高领导一直在考驾照，今天又和前（N+8）次一样，早早地来到客运站，思考到达考点的三种途径.第一种是乘普客汽车国道到达；第二种方法是乘快客汽 车经高速公路到达；第三种方法是乘火车到达；下面是三种车的发车时刻及里程表，已知普客汽车全程平均时速度为60km/h，快客汽车全程平均时速为100km/h ,两车途中均不停站，火车在中途需停靠石台站5min ,设火车进站和出站都做匀变速直线运动，加速度大小是2400km/h 2,途中匀速行驶，速率为 120km/h ,若现在时刻是上午 8点05分，科

2、目二开 考时间是9点25分，请你通过计算说明他能否赶上考试？如果能，该选择乘哪个班次什么 车？（单位统一用 km/h）普客汽车快客汽车火车里程/km7580727 : 208 : 008 : 008 : 208 : 408 : 33班次10 : 309 : 209 : 0014 : 3010 : 559 : 43【答案】能赶上，【解析】【分析】【详解】8: 33发车，9: 20到达第一种乘普客汽车t自 t1V175.h 75min608: 20 发车，9:35到达;第二种乘快客汽车t2巨80 .h 48minV21008: 40 发车，9:28到达;第三种乘火车v120t1'h=0.0

3、5ha 2400 火车匀变速运动时间 4t i=0.2h火车匀变速运动路程s1 v 4tl 12km火车匀速运动路程s2 (72 12)km=60km火车匀速运动时间t2 包 0,5hV2火车总时间t3 4tl t2 t3 47 min8: 33发车，9: 20到达所以选择乘坐火车【点睛】此题考查匀速直线运动的速度公式；关键是高清时间和时刻关系以及路程关系，此题考查 学生利用物理知识解决实际问题的能力.2 .如图所示，在运动场的一条直线跑道上，每隔5 m远放置一个空瓶，运动员在进行折返 跑训练时，从中间某一瓶子处出发，跑向出发点右侧最近的空瓶 ，将其扳倒后返回并扳倒 出发点处的瓶子，之后再反向

4、跑回并扳倒前面最近处的瓶子，这样，每扳倒一个瓶子后跑动方向就反方向改变一次，当他扳倒第6个空瓶时，他跑过的路程是多大？位移是多大？ 在这段时间内，人一共几次经过出发点 ？cl b O n c r【答案】80 m； 10 m； 4次【解析】【分析】 【详解】如图所示，设运动员从位置 O出发跑向位置a,扳倒空瓶后返回位置。，扳倒空瓶后又跑向位置 c,扳倒空瓶后再跑向位置 b,依次进彳T下去，当他扳倒第6个空瓶时应在位置 d处，因此可求出 运动员跑过的总路程和位移 .由以上分析得 路程So =2S1 +S2+S3+S4+S5="(2 X 5+10+15+20+25)" m=80

5、m位移大小s=Od =10 m往返过程中共经过出发点。处4次（不包括从出发点开始时）.3 .我校足球运动员李同学在做足球训练时，将一个以6m/s迎面飞来的质量为 0. 4kg的足球，以8m/s的速度踢出，求：（1）若踢球的时间为 0. 2s,则李同学发球时足球的平均加速度的大小和方向（2）足球被提出后沿草地作匀减速直线运动，加速度大小为1.6m/s2,足球在草地上运动的时间和位移的大小.【答案】（）70m/S2,方向为球踢出去的方向（2） 8s 51.2m 【解析】86c试题分析：（1）根据加速度公式 a 0 70m/s2,方向为球踢出去的方t 0.2向- V 8（2）足球运动的时间t s 8

6、s,a 11 212运动的位移s -at - 1.6 851.2m2 2考点：考查了平均速度，加速度的计算【名师点睛】根据加速度的定义式求出足球的平均加速度.根据速度时间公式求出足球在草地上运动的时间，根据平均速度的推论求出足球的位移.4. 为了安全，在高速公路上行驶时两汽车之间要保持一定的距离。当前车突然停止时，后 车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。若司机每次从发现到采取刹车反应的时间均为1s。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为 120nl （重力加速度g取10 m/s 2）（1）求汽车减速行驶时的加速度大小（2）如遇雨天，汽

7、车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5 ,若安全距离为 99m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度【答案】（1） 5m/s2 （2） 18m/s【解析】试题分析：（1）根据x1v0t02a1一302则：120 30 1 - 2a1解得：a1=5m/s21mg ma2- 1 mg ma22 a2a1 2m/s2vX2 V2to 2a2代入数值解得：v2 18 m/s考点：牛顿第二定律的综合应用【名师点睛】解决本题的关键知道汽车在反应时间内和刹车后的运动规律，结合运动学公 式灵活求解，难度不大.5. .设质量为 m的子弹以初速度 K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，

8、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试题分析：子弹射入木块的过程中系统动量守恒:2Mmv 02(M m)dmv0= ( M+m v 共解得：v共mv0M m据能量守恒定律：- mv2 (M m)v2 Q 22解得：Q2Mmv 02(M m)设平均阻力大小为f据能量守恒定律：fd=Q2Mmv 02(M m)d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。4 m/s ,后一半时间的平均速6. 一质点沿直线做单向的运动，若前一半时间的平均速度为度为6m/

9、s,求(1)整个过程的平均速度大小；(2)其它条件不变，若物体前一半位移的平均速度为4m/s,后一半位移的平均速度为6m/s,则整个过程的平均速度大小是多少？【答案】(1) 5 m/s ( 2) 4.8 m/s【解析】试题分析：(1)平均速度为总位移与总时间的比值，根据两段时间内的平均速度可求得总位移，再由平均速度公式可求得平均速度.(2)根据前后两段位移及平均速度可求得两段时间；再由平均速度公式可求得全程的平均速度.(1)设一半的时间为t,由平均速度公式可得：XiVlt、X2V2t,X1 X2V1t V2t V1 v2贝U全程的平均速度 ：v2 5m/ s2t 2t 2xx(2)设一半的位移

10、为X,则由平均速度公式可得：t1 、t2 一V1v22x2 V1V2则全程的平均速度为：V2 - 4.8m/st1 t2V1 V2【点睛】对于平均速度一定要明确应采用位移与时间的比值进行求解，故应先想办法求出 总位移和总时间，再来求平均速度.7. 一辆汽车以72 km/h的速度在平直公路上行驶，司机突然发现前方公路上有一只小鹿，于是立即刹车，汽车在 4s内停了下来，使小动物免受伤害.假设汽车刹车过程中做匀减 速直线运动，试求汽车刹车过程中的加速度.【答案】5 m/s2,方向与运动方向相反【解析】【详解】刹车过程中，汽车的初速度Vo = 72 km/h =20 m/s ,末速度V = 0,运动时

11、间t = 4 s.根据加速度的定义式，得刹车过程中的加速度V-Vo 0-2022a m/s 5m/st 4汽车刹车加速度大小为 5m/s2 ,方向与初速度方向相反8. 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). 2.HIJ4.4D 5.96 7-579J01071I «*«! 口 I 25 NJ(1)计算06点之间的平均速度；(2)打点计时器打计数点 4时小车的瞬

12、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)06点间的平均速度为：Ax 2,80 + 1.40 + 5.96 + 7,57 + 1071V- - -x- 0,676m/s n 0,68m/srAt6 x 0.02

13、 k 5(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&工弟 7.57 + 9.10= -一-x 10-2m/s = 0. 034m/s %度，贝u Al 2X 0.02 X 5(3)当交流电的频率为 50 Hz时，打点计时器每隔 0.02 s打一个点，当交流电的频率低于50Hz时，打点计时器打一次点的时间间隔t将大于0.02 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.9 .如图所示，一个篮球从高 hi=3.05m的篮筐上由静止开始下落，经 ti=1.95s落到水平地 面上，速度为 vi=7.8m/s ,然后

14、以V2=-4.9m/s反弹，经t=0.5s达到最高点，h2 =1.23m,已 知篮球与地面碰撞的时间为 0.3s,求：(1)篮球在空中下落和上升两过程的加速度大小和方向；(2)篮球在与地面碰撞过程的加速度大小和方向；(3)篮球在空中下落过程的平均速度；(4)篮球从开始下落到原弹至最高点过程的平均速度.【答案】(1)下落过程：4m/s2,方向竖直向下；上升过程：9.8m/s2,方向竖直向下;(2) a 80m/s2；表示方向竖直向上V 1.56 m/s方向竖直向下(4) v 0.66m/s ,方向竖直向下【解析】【分析】【详解】(1)由a v可知: t卜落过程的加速度：a1V17.822m/s

15、4m/s t11.95上升过程的加速度:a2v 45m/s2 9-8m/s2竖直向下；(2)与地面碰撞过程中方向竖直向上；(3)下落过程的平均速度方向竖直向下；(4)全程的位移全程的时间丝%/s28*0.3-3.05 一v m/s 1.56m/s1.95x=3.05 m -1.23 m =1.82m ;t=1.95 s +0.5 s +0.3 s =2.75s则平均速度一 1.82v m/s 0.66m/s2.75方向竖直向下V2,那么全程的平10.物体从A运动到B,前半程的平均速度为 V1,后半程的平均速度为均速度是多大?2 V1V2Vi V2x根据平均速度的定乂 V 求解即可。t【详解】s

16、s设全程的位移为2s；则前半程的时间t1=,后半程的时间V2=一；V1V2则平均速度V2x 2 V1V2t1 t2% v211.如图所示是一条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点,每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示.求出打1、2、3、4、5等计数点时的瞬时速度(计算结果保留两位有效数字 ).【解析】由于相邻两计数点之间还有四个点未画出，所以图中相邻两个计数点之间的时间 为0.1s ,根据匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度为Vi0.039m/s 0.20m / s2 0.1V20.09 0.01 m/s 0.40m/s2 0.1v0.161 0.039 m/s 0.61m/s2 0.1V40.228 0.09m/s 0.69 m/s2 0.1V50.301 0.161 m/s 0.70m/ s °2 0.1点睛：要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强 基础知识的理解与应用。12. 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