高中物理机械运动及其描述试题经典含解析.docx

高中物理机械运动及其描述试题经典含解析一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1．我国 ETC联网正式启动运行， ETC是电子不停车收费系统的简称．汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示．假设汽车以v0=15m/s 朝收费站正常沿直线行驶，如果过 ETC通道，需要在收费线中心线前10m 处正好匀减速至 v=5m/s ，匀速通过中心线后，再匀加速至 v0 正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20s 缴费成功后，再启动汽车匀加速至 v0 正常行驶．设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为 1m/s2 ，求：（ 1）汽车过 ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；（ 2）汽车过 ETC通道比过人工收费通道节省的时间是多少．【答案】（ 1） 210m（ 2） 27s【解析】试题分析：（ 1）汽车过 ETC通道：减速过程有： ，解得加速过程与减速过程位移相等，则有：解得：（2）汽车过 ETC通道的减速过程有：得总时间为：汽车过人工收费通道有：， x2=225m所以二者的位移差为：△ =x2﹣ x1=225m ﹣210m=15m ．（ 1 分）则有： 27s考点：考查了匀变速直线运动规律的应用【名师点睛】在分析匀变速直线运动问题时，由于这一块的公式较多，涉及的物理量较多，并且有时候涉及的过程也非常多，所以一定要注意对所研究的过程的运动性质清晰，对给出的物理量所表示的含义明确，然后选择正确的公式分析解题2． 随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显。

某路段机动车限速为 15 m/s ，一货车严重超载后的质量为 5．010 4 kg ，以 15 m/s 的速度匀速行驶，发现红灯时司机刹车，货车做匀减速直线运动，加速度大小为 5 m/s 2已知货车正常装载后的刹车加速度大小为10 m/s 2 1）求此货车在超载及正常装载情况下的刹车时间之比？（ 2）求此货车在超载及正常装载情况下的刹车距离分别是多大？【答案】（ 1） ；（ 2） ，【解析】试题分析：（ 1）该机动车做匀减速直线运动，根据速度时间公式，有不超载时：超载时：解得即此货车在超载及正常装载情况下的刹车时间之比 2）该机动车做匀减速直线运动，根据速度位移公式，有不超载时超载时：解得 : , ．考点：牛顿第二定律、匀变速直线运动的位移与时间的关系【名师点睛】本题关键是对车的匀减速直线运动过程多次运用速度时间公式和位移时间公式列式，然后联立方程组求解3． 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 120m。

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 x1v0t0v22a1则： 120 30 13022a1解得： a1=5m/s2（ 2） 1mg ma121 mgma25a22 a122m/s5x2v2t 0v222a2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．4． 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 vCD0 30 km / h30km / h1（2）由图可知，前三小时内的位移为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 05． 如图所示，小球从高出地面 h＝ 15 m 的位置，在升到距抛出点 5 m 的最高处，之后开始竖直回落，经置，再经过 1.5 s 到达地面 .求：t ＝ 0 时刻竖直向上抛出，经 1 s 小球上0.5 s 刚好经过距最高点 1.25 m 处位(1)前 1.5 s 内平均速度；(2)全过程的平均速率 .(结果保留一位小数 )【答案】（ 1） 2.5m/s （ 2） 8.3m/s【解析】（1）由图可知：前 1.5 秒小球的位移为：所以前 1.5s 内平均速度（2）由图可知：全过程小球的路程为 s=5+5+15m=25m全过程的平均速率为6． 一物体从 O 点出发，沿东偏北 30的方向运动 10 mm 至 B 点．（ sin30 =0.5）至A 点，然后又向正南方向运动5（ 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【答案】 （1）如图 ：；（ 2） A（ 53 ，5）B（ 5 3 ， 0）【解析】【分析】【详解】（1）以出发点为坐标原点，向东为x 轴正方向，向北为y 轴正方向，建立直角坐标系，如图所示：物体先沿OA 方向运动10m ，后沿 AB 方向运动5m，到达 B 点，（2yA OA sin 30 101）根据几何关系得：5m ，2xAOA cos301033m ，52而 AB 的距离恰好为 5m，所以 B 点在 x 轴上，则 A 点的坐标为 5 3m，5m ， B 点坐标为5 3m，0．7． 如图所示，一质点自 A 点出发，沿半径为 r 20cm 的圆周逆时针运动 2s，运动 3 圆周4到达 B 点，求这段运动过程中：1 质点的路程和位移；2 质点的平均速度的大小．【答案】 （1） 0.94m 0.28 ，位移方向从 A 点指向 B 点 （2）0.14m/s【解析】【分析】(1) 位移为从初位置指向末位置的有向线段，为矢量，路程为物体走过的轨迹长度，为标量，据此可正确解答 ；(2) 根据平均速率的定义即可正确解答本题．【详解】(1)质点的路程为质点绕3 圆周的轨迹长度，为 x32 r30 cm 0.94m ；44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sr 2r 220 2cm 0.28m位移方向从 A 点指向 B 点；(2)平均速度：x2r2 cm0.14 m．v10stts【点睛】对于位移、路程、平均速度、平均速率等基础概念，要深刻理解其定义，注意从标量和矢量的角度进行区分 ．8． 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，求全程的平均速度大小．（ 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，求全程的平均速度大小．【答案】（ 1） v1v2 （ 2）2v1v22v1 v2【解析】【详解】（1）设物体前一半时间的位移为 S1，后一半时间的位移为 S2 ，全程用时为 TT则 S1 v1 2S2 v2T2则全程的平均速度为： v S1 S2T联立解得： v v1 v22（2）设物体前一半位移所用时间为 T1′，后一半位移用时 T2 ′，全程位移为 SSS根据运动学公式，有：T1′2T22v1v2则全程的平均速度：v ST2 T1 2v1v2联立解得： v v1 v29． 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。