高中物理机械运动及其描述真题汇编(含答案)及解析.docx

高中物理机械运动及其描述真题汇编( 含答案 ) 及解析一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1 做变速直线运动的物体，若前一半时间的平均速度是v14m / s，后一半时间的平均速度是v28m / s，则全程的平均速度是多少？若全程的平均速度v 3.75m / s ，前一半位移的平均速度v1 3m / s ，求这个物体后一半位移的平均速度是多少？【答案】 6m/s， 5m/s【解析】【详解】（1）令全程时间为2t，则根据平均速度关系有全程位移为s v1t v2t全程的平均速度 vsv1tv2 t .v1 v24 8 m / s6m / s2t2t22ss（2）令全程位移为2s，则根据平均速度关系有全程通过的时间tv1v2v2s2s2v1v2tssv1v2所以全程的平均速度v1v2代入数据： 2 3v23.75v23解得： v2 5m/ s点睛：解决本题的关键是根据给出的平均速度分别求出全程运动的位移和时间表达式，再根据平均速度公式求解掌握规律是正确解题的关键2 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3（题文）如图所示为一升降机竖直向上运动时速度随时间变化的图线详细描述升降机的运动情况升降机上升的总高度；画出升降机在10s 内加速度随时间变化的图线【答案】（ 1）见解析（ 2）（ 3）【解析】【分析】根据速度时间图象的形状，就可分析升降机的运动情况速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，升降机上升的总高度等于图中梯形面积的大小图线的斜率表示加速度，求出加速度，再画出图象【详解】以升降机竖直向上运动方向为正方向：升降机以加速度，匀加速上升；：升降机以速度，匀速上升；：升降机以加速度，匀减速上升由图象可得：升降机上升的高度在数值上等于图象与坐标轴围成的面积，即：画出升降机在10s 内加速度随时间变化的图线如图【点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移4 如图为某物体做直线运动的 v-t 图象试分析物体在各段时间内的运动情况并计算各阶段加速度的大小和方向【答案】 0-1s 内， a1 4 m/s2 ，方向与速度方向相同； 1-3s 内， a22 2 m/s ，方向与速度方向相反 ；3-4s 内加速度 a3 2 m/s 2，方向与速度方向相同【解析】【详解】在 01s 内，物体做匀加速直线运动，其加速度为 a1v1404m / s2，方向与速度t11方向相同 ；1s3s 内，物体做匀减速直线运动，其加速度为 a2v2202m / s2 ，方向与速t21度方向相反 ；3s4s 内，物体做匀加速直线运动，其加速度为 a3v3042m / s2 ，方向与速度t32方向相同5 计算物体在下列时间段内的加速度(1)一辆汽车从车站出发做匀加速直线运动,经 10 s 速度达到108 km / h ；(2)以 40 m / s 的速度运动的汽车,从某时刻起开始刹车,经 8 s 停下；(3)沿光滑水平地面以10 m / s 的速度运动的小球,撞墙后以原速度大小反弹,与墙壁接触时间为0.2 s .【答案】 （1） 3m/s 2，方向与初速度方向相同（ 2） 5m/s2 ，方向与初速度方向相反（3） 100m/s 2，方向与初速度方向相反【解析】【分析】由题中已知条件，统一单位，规定正方向后，根据加速度公式，即可算出加速度.取初速度的方向为正方向【详解】（1）对汽车v01 0，vt1 108 km/h 30 m/s ，t 1 10 s，所以a1vt 1v0130 023m/s2t1m/s10方向与初速度方向相同（2）对刹车后的汽车v02 40 m/s ， vt2 0， t 2 8 s，所以a2vt 2v020 40 m/s25m/s 2t28负号表示方向与初速度方向相反（ 3）对小球 v03 10 m/s ， vt3 -10 m/s ， t3 0.2 s，所以a3vt 3 v0310 10 m/s2100m/s 2t30.2负号表示方向与初速度方向相反故本题答案是：（ 1） a1 3m/s 2，方向与初速度方向相同；（ 2） a2 5m/s 2，方向与初速度方向相反；（ 3） a3 100m/s 2，方向与初速度方向相反6 一物体从O 点出发，沿东偏北30的方向运动10 m至A 点，然后又向正南方向运动5m 至 B 点(1)建立适当坐标系，描述出该物体的运动轨迹；(2)依据建立的坐标系，分别求出A、 B 两点的坐标；(3)求物体运动的位移、路程【答案】 (1)； (2) A 点的坐标： (53 m,5 m) ， B 点的坐标：(5 3 m,0) ； (3) 位移为 5 3 m，方向向东，路程为 15 m 【解析】【分析】【详解】(1)坐标系如图所示，线OAB 为运动轨迹(2) xA5 3m， y =5m； xB5 3m， y =0ABA 点的坐标：（53m，5m），B 点的坐标： （53m，0m）(3)物体的位移为O 到 B 位移为：OA2AB2102525 3m方向向东 .路程为 10m+5m=15m 【点睛】本题的关键是根据几何关系确定B 点的位置，要求同学们能正确建立合适的坐标系.7 一个篮球从高h1 3.05 m 的篮筐上由静止开始下落，经t1 1.95 s 落到水平地面上，速度 v1 19.1 m/s ，然后以 v2 4.9 m/s 反弹，经 t 2 0.5 s 达到最高点， h2 1.23 m已知篮球与地面碰撞的时间为0.3 s，求：(1)篮球与地面碰撞过程的加速度大小和方向；(2)篮球从空中下落过程的平均速度的大小；(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度的大小【答案】 (1)80 m/s 2，方向竖直向上(2)1.56 m/s(3)0.66 m/s【解析】（2）取向下为正方向，则与地面碰撞过程中av2 v14.919.1 m / s280m / s2 ，方向竖直向上；t0.3（3）下落过程的平均速度 vx3.05 m / s 1.56 m / s ；t1.95（4）全程的位移x3.05 m1.23m1.82m ；全程的时间 t 1.95s 0.5s0.3s2.75s ；则平均速度 vx1.82 m / s0.66 m / s ；t2.75点睛：本题考查加速度及平均速度公式，要注意正方向的选择，同时要注意平均速度为位移与时间的比值8 为测滑块的加速度，滑块上安装了宽度为电门，遮光时间分别为t0.30s ，t123.0cm 的遮光板，滑块匀加速先后通过两个光0.10s ，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=0.1/ s2m（2）滑块在两光电门间的平均速度：v1v20.10 0.30v20.20 m / s2两光电门间距离 ： x vt 0.20 20.40m9 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 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 50 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10 子弹以 600 m/s 的初速度击中一静止的在光滑水平面上的木块,经过 0.05 s 穿出木块 ,子弹的速度变为200 m/s, 求子弹穿过木块时的加速度。若木块在此过程中产生了200 m/s 2 的加速度 ,求木块获得的速度多大?【答案】 -8000m/s2； 10 m/s【解析】【详解】对子弹运用加速度的定义：对木块根据速度公式： v=at=2000.05=10m/s11 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 v2，那么全程的平均速度是多大？【答案】2v1v2v1v2【解析】【分析】x根据平均速度的定义v求解即可。t【详解】设全程的位移为2s；则前半程的时间 t1=sv2=s，后半程的时间；v1v2则平均速度 v2x2v1v2t1 t 2 v1 v212 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)x1/cmx2/cmx3/cmx4/cmx5/cm3.754.505.124.654.12(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AC 段的平均速度 ；【详解】xx1 x2 x3x4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x1x2平均速度 vB2T代入解得 vB2.06m / s