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1、最新高考物理机械运动及其描述解题技巧( 超强 ) 及练习题 ( 含答案 )一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1 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?【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
2、返回位置O,扳倒空瓶后又跑向位置c,扳倒空瓶后再跑向位置 b,依次进行下去 ,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 s0 =2s1+s2+s3+s4+s5=(2 5+10+15+20+25) m=80 m位移大小s=Od =10 m往返过程中共经过出发点O 处 4 次 (不包括从出发点开始时).2 如图所示为一种运动传感器工作原理示意图这个系统工作时固定的测速仪向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动物体反射后又被测速仪接收根据发射与接收超声波脉冲的时间差可以得到测速仪与运动物体的距离.某次试验时， t1 =0时刻，测速仪发出一个
3、超声波脉冲，脉冲波到达做匀加速直线运动的实验小车上，经过t1 =0.10s 测速仪收到反射波； t2 =1s 时发出第二个脉冲，此后经过t2 =0.08s 收到反射波；t3 =2s 时发射第三个脉冲，又经过t3 =0. 04s 收到反射波已知超声波在空气中传播的速度是v=340m/s ，求：(1)实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离和平均速度大小；(2)实验小车的加速度大小【答案】 (1) 3.43m / s (2) 3.56m/s 2【解析】(1)由题意得，实验小车在 t1t1 时刻接收到第一个脉冲，设此时实验小车距测速仪x1 ，2有x1 v t12实验小车在 t2t
4、2 时刻接收到第二个脉冲，设此时实验小车距测速仪x2，有2t2x2 v2设实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离为x1，则有x1 =x1x2由式可得实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离x1 =3.4m设实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间间隔为t ，有t (t2t2 ) (t1t1 )22设这段时间内的平均速度为v1 ，则有 v1 =x1t由式可得这段时间内的平均速度为v1 =3.43m / s (2)依第 (1)问同理可得实验小车在接收到第三个脉冲波时实验小车距测速仪为x3v t32实验小车在接收到第二个和第三个脉冲波之间的时间内运动的距离
5、为x2 =x2x3 x2这段时间内的平均速度v1=t由匀变速直线运动的规律可知，做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度所以 v1 为(t1t1)(t2t2) 时刻的瞬时速度22(11)t12v2为 (t2t2 )(t3t3 )时刻的瞬时速度(12)22t22由v可得： av=v2v1(13)att2t1t由 (13)式可得 a=3.56m/s 23某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为vt图象，图象如图所示（除2s10s 时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）已知在小
6、车运动的过程中， 2s14s 时间段内小车的功率保持不变，在14s 末通过遥控使发动机停止工作而让小车自由滑行，小车的质量m=2 0kg ，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变，取g=10m/s 2求：（ 1） 14s18s 时间段小车的加速度大小 a；（ 2）小车匀速行驶阶段的功率P；（ 3）小车在 2s10s 内位移的大小 s2【答案】（ 1） 2 0m/s 2；（ 2） 32W；（ 3） 52m【解析】试题分析：（1）在 14s18s 时间段，由图象可得av14 v18 （2 分）t代入数据得 a=2 0m/s 2（ 2 分）（2）在 14s18s，小车在阻力 f 作用下做匀减
7、速运动，则f = ma （1 分）在 10s14s， 小车作匀速直线运动，牵引力F = f =4 0N（ 1 分）小车匀速行驶阶段的功率P=Fv （1 分）代入数据得 P =32W（ 2 分）（3） 2s10s，根据动能定理得Pt fs2 1 mv21 mv22 （ 2 分）22其中 v=8m/s ， v2=4m/s解得 s2 = 52m （ 2 分）考点：动能定理、功率4 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5010 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
8、 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。5 如图所示是一辆汽车
9、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 vOA15 km / 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 06 如图所示，一人在半径为R 的圆形跑道上沿顺时针方向以速率v
10、运动， A、 B、 C 和 D分 跑道的四个端点。求:（1）人从（2）人从A 点出 第一次 A 点出 第一次 B 点 的位移和路程；D 点的位移和路程；（3）人的位移 2R 所需的 。【答案】（ 1）位移大小 R，向 北方向路程 R（ 2）位移大小 R，向 南方向，路程 R.（ 3）(2n+1) R/ v【解析】【 解】(1)人从 A 点出 第一次 B 点 的位移大小 R，向 北方向路程 R.(2)人从 A 点出 第一次 D 点 的位移大小 R，向 南方向，路程 R.(3)人的位移 2R ，人通 的路程 R、3R、5 R，根据公式v 得 t (2n+1) R/v.7 有些国家的交通管理部 了交
11、通安全，特 制定了死亡加速度 500 g g10m / s2，以警醒世人，意思是如果行 加速度超 此 ，将有生命危 ，那么大的加速度，一般情况下 是达不到的，但如果 生交通事故 ，将会达到 一数 . ：1 一 以 72km / h 的速度行 的汽 在一次事故中撞向停在路上的大 上， 大 没有被撞 ，汽 与大 的碰撞 2.0 10 3 s ，汽 是否有生命危 ？2 若汽 内装有安全气囊， 冲 1 10 2 s ，汽 是否有生命危 ？【答案】 （1）有生命危 （ 2）无生命危 【解析】 分析： 汽 运 的方向 正方向0v020242(1)汽 的加速度： at2.010 3m / s 10m / s因加速度大小 104 m /
