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1、高考物理机械运动及其描述解析版汇编及解析一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1 某十字路口的监控录像显示，一辆汽车在马路上行驶，t0时，汽车在十字路口中心的左侧 20m 处；过了 2s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30m 处如果把这条马路抽象为一条坐标轴x，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x 轴的正方向（1）试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入表中.观测过 2s再过 3st 0 时时刻位置x x x 123坐标（2）说出前 2s 内、后 3s 内汽车的位移分别为多少？这5s 内的位移又是多少？【答案】 （1） 20m； 0； 30m（ 2） 20m
2、； 30m ；50m【解析】【详解】（1）把马路抽象为坐标轴，因为向右为x 轴的正方向所以，在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值，原点右侧的点的坐标为正值，即x120m ， x20， x330m ；（2）前 2s 内的位移x1x2x1 020m20m ；后 3s 内的位移x2x3x230m0 30m ；这 5s 内的位移xx3x130m20m50m ；上述位移 x1 、 x2 和x 都是矢量，大小分别为20m 、30m 和 50m，方向都向右，即与 x轴正方向相同2 在运动场的一条直线跑道上，每隔5m 放置一个空瓶子，运动员在进行折返跑训练时，从中间某一瓶子处出发，跑向最近的空瓶，将其扳倒后返回
3、，再扳倒出发点处的瓶子，之后再折返跑到最近的空瓶，将其扳倒后返回，依此下去，当他扳倒第6 个空瓶时，他经过的路程是多大？位移是多大？从中间某一瓶子处出发后，他再经过出发点几次？【答案】路程80m ；位移 10m；再经过出发点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 O，扳倒空瓶后又跑向位置 c，扳倒空瓶再跑向位置 b，依次进行下去，当他扳倒第 6 个空瓶时应在位置 d 处，据此可求出运动员的总路程和位移由以上分析得路程，代入数据后得到位移大小；往返过程中共经过出发点O 处 5 次（不包括出发点）3 一支队伍沿平直的公路匀速前进，其速度的大
4、小为v1，队伍全长为L一个通讯兵从队尾以速度 v2(v2v1 )赶到队前然后立即原速返回队尾，求这个过程中通信兵通过的路程和位移2v22 L2v1v2 L【答案】 (1)22(2)v22v12v2v1【解析】【详解】本题如果以地面为参考系分析较为复杂，可以以行进的队伍为参考系在通讯兵从队尾向队前前进的过程中，通讯兵相对于队伍的速度为v2-v1；在从队前返回队尾的过程中，通讯兵相对于队伍的速度为v2+v1 通讯兵两次相对于队伍的位移均为L，设运动的时间分别为t 1、 t 2，则有： t1L， t2Lv2v1v1v2通讯兵通过的路程为两段路程的和，即有：s=v2t1+v2 t2将上面的关系式代入得
5、：（LL）2v22 L；s v2v2v1v1 v2v2 2v12整个过程中，通讯兵通过的位移大小等于队伍前进的距离，即有：（LL）2v1v2 Ls v1 v2v1 v1v2v2 2v12 ；【点睛】本题考查位移和路程的计算，关键是计算向前的距离和向后的距离，难点是知道向前的时候人和队伍前进方向相同，向后的时候人和队伍前进方向相反4 如图所示 ，一质点沿半径为 r 20 cm 的圆周自 A 点出发 ，逆时针运动2 s，运动3圆周4到达 B 点， (计算结果保留三位有效数字)求：(1)质点的位移和路程(2)质点的平均速度和平均速率【答案】 (1) 28. 3 cm； 94.2 cm(2) 14.2
6、 cm/s； 47.1 cm/s【解析】【分析】【详解】（1）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位移 x2r283 cm位移方向由A 点指向 B 点质点的路程为质点绕圆周的轨迹长度，则路程 l=2r= 2cm=9420 2 cm（2）根据平均速度定义得vx14.2cm/s 平均速度方向是由A 指向 Bt质点的平均速率为l47.1cm/svt5 如图所示，一质点自A 点出发，沿半径为r20cm 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：12质点的路程和位移；质点的平均速度的大小【答案】 （1） 0.94m0.28
7、 ，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 mv10stts【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
8、意从标量和矢量的角度进行区分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：(53 m,0) ； (3) 位移为 53 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
9、，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 从高出地面2 m 的位置竖直向上抛出一个球，它上升4 m 后回落，最后小球到达地面，如图所示，分别以地面和抛出点为坐标原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写下表：【答案】【解析】【分析】物体位移可以用从初位置到末位置的有向线段表示，线段的长度表示位移大小，线段方向表示位移方向，根据图示分析答题 ；【详解】由题意，根据图示可知，物体的位置坐标与位移如下表所示：【点睛】本题考查了求物体的位置坐标
10、、求物体的位移，知道位移的概念、分析清楚图示情景与物体运动过程即可正确解题 。8 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.9 一篮球从高 h1=3.05m 高处由静止开始下落，经1=1s 落到地面速度为1tv =9m/s ，篮球与地面碰撞的时间为t=0.2s，然后以 v2=-5m/s 速度反弹，经t 2=0.5s 达到最高点 h2 =1.35m处，求 ：（ 1）篮球在空中下落的平均速度大小和方向（ 2）篮球在与地面碰撞过程的加速度大小和方向（ 3）篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度大小和方向【答案】 （1） 3.05m / s 方向为竖直向下（2） 70 m / s2方向竖直向上（ 3） 1m / s 方向为竖直向下【解析】【分析】x
