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1、最新 高考物理机械运动及其描述试题( 有答案和解析 )一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1 李小华所在学校的校门口是朝南的，他进入校门后一直向北走80 m ，再向东走60 m 就到了他所在的教室（1）请你画出教室的位置(以校门口为坐标原点，制定并画出适当的标度)；（2）求从校门口到教室的位移3(已知 tan 37 = )4【答案】 （1）（ 2）从校门口到教室的位移大小为100 m，方向北偏东 37.【解析】【分析】【详解】（1）根据题意，建立直角坐标系， x 轴正方向表示东， y 轴正方向表示北，则教室位置如图所示：（2）从校门口到教室的位移x802602 m=100m设位移方向与正北
2、方向的夹角为，则603tan37804即位移的方向为北偏东372 某一长直的赛道上，有一辆F1 赛车，前方200m处有一安全车正以10m/s 的速度匀速前进，这时赛车由静止出发以2m/s2 的加速度追赶安全车，求：（ 1）赛车出发 3s 末的瞬时速度大小；（ 2）赛车追上安全车之前与安全车相距的最远距离；（ 3）当赛车追上安全车时，赛车的速度大小【答案】（ 1） 6m/s（ 2） 225m（ 3） 40m/s【解析】试题分析：（ 1）赛车出发3s 末的瞬时速度大小v1=at 1=2 3m/s=6m/s（2）当赛车的速度与安全车的速度相等时，相距最远，2速度相等经历的时间t2 v 10 s5s
3、，此时赛车的位移x1 v 100 m25ma22a4安全车的位移x2=vt 2=105m=50m，则相距的最远距离x=x2+200-x 1=50+200-25m=225m（3）设经过t时间，赛车追上安全车，根据位移关系有：12at3 200 vt332代入数据解得t 3=20s此时赛车的速度v3=at 3=40m/s考点：匀变速直线运动的规律【名师点睛】本题考查了运动学中的追及问题，关键抓住位移关系，结合运动学公式灵活求解，知道速度相等时相距最远。3 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
4、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 0(1)刹车时间t5s ，则 3 s 末汽车还未停下，由速度公式得at 10a2 vm/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4 如图所示，今有一底面直径和高都为10cm 的圆柱形纸筒（上、下底面开口），在下底部边沿 A 点有一只小蚂蚁，若小蚂蚁为了用最快的
5、时间爬到上部边沿处的蚁的爬行速度不变，试求：B 点，已知小蚂（ 1）小蚂蚁爬行的路程有多少？（ 2）整个过程中的位移有多大？【答案】（ 1） 18.6cm （ 2） 14.1cm【解析】【详解】（1）两点之间线段最短，为了找到在圆柱形纸筒的表面上A 、 B 两点之间的最短路径，可以把纸筒沿侧壁剪开，如图所示，展开成平面后，连接AB ，则线段 AB 的长度即为小蚂蚁爬行的最短路程。由勾股定理可知 sAB10252cm 18.6m 。（2）整个过程中的位移大小等于图中A 、 B 两点的连线的长度，由勾股定理可知xAB102102 cm14.1m 。5 如图是一种运动传感器测小车速度的原理图，这个系
6、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t 2，则小车向右运动的速度为多少？【答案】（1） xv t（ 2）vv0 (t2 t1)10 1t【解析】【分析】【详解】（1） A、 B 间的距离为 x
7、1v0t1（2）同理可知：进行第二次测量时，A、 B 间的距离为 x2 v0t2x2x1根据速度的定义可得：小车运动的平均速度为vt解得：v0 (t2 t1 )vt因为 t很短，所以小车的速度为v0 (t2 t1 )vt6 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
8、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 点,在 A 点时速度为3 m/s,到 B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
9、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 某质点从A 点出发做变速直线运动,前3 s 向东运动了20 m到达B 点 ,在B 点停了2 s 后又向西运动,又经过5 s 前进了60 m到达A 点西侧的C 点，如图所示.求：（1）总路程； （ 2）总位移； （3）全程的平均速度.【答案】 （1） 80 m（ 2） 40m,方向向西（ 3） 4 m/s，方向向西【解析】(1)全过程中
10、的总路程为：s=(20+60)=80m；(2)设向东为正方向，初位置为A 点，末位置为C 点，则位移x=20-60=- 40m,负号表示位移的方向向西(3)所用的总时间t=t1+t2 +t 3=10s平均速度为位移与发生这段位移所用时间的比值，x40平均速度 v4m/s ,负号表示 v 与初速度方向相反 .t10【点睛】路程为物体经过轨迹的长度，由题意可求得总路程；由题意可知总位移与总时间，则可求得总位移；平均速度等于总位移与总时间的比值.9 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？
11、（ 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10 计算下列物体的加速度：(1)在高速公路上汽车做匀加速运动,经 2min 速度从 36 km/h. 提高到 144 km/h.(2)沿光滑水平地面以12m/s 运动的小球 ,撞墙后以8m/s 速度大小反弹回来,与墙壁接触时间为 0.2s.【答案】 0.25 m;100 m, 方向与原运动方向相反【解析】【详解】（ 1） 36km/h=10m/s ，144km/h=40m/s ，根据加速度的定义式（2）根据加速度的定义式，负号表示方向与原速度方向相反【点睛】解决本题的关键知道速度方向可能与初速
