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1、高中物理高考物理机械运动及其描述解题技巧及练习题一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1 用运动传感器可以测量运动物体的速度：如图所示，这个系统有一个不动的小盒子B工作时，小盒B 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B 盒接收 B 将信息输入计算机由计算机处理该信息，可得到被测物体的速度若B 盒每间隔1.5秒发出一个超声波脉冲，而每隔1.3 秒接收到一个超声波脉冲（ 1）试判断汽车远离小盒 B，还是靠近小盒 B？（ 2）试求汽车的速度是多少？【答案】（ 1）汽车靠近小盒B，（ 2） 22.7m/s【解析】（1）根据题意得： B 盒每间隔 1.5 秒发出一个超声波脉冲，而每
2、隔 1.3 秒接收到一个超声波脉冲， 1.5s 1.3s，时间变短，由 s=vt 知， s 变小 ，故汽车运动的物体运动方向是靠近小盒 B 盒(2)设第一次超声波发射至返回时间t1，测速仪第一次发出超声波时，经过了t 1 到达了汽车处，而信号从汽车处返回测速仪，也行驶了t 1 的时间；汽车距测速仪：s1v声 t1测速仪第二次发出超声波时，经过了t2 到达了汽车处，而信号从汽车处返回测速仪，也行驶了 t2 的时间；汽车距测速仪：s2v声 t 2因此汽车在两次与信号相遇的过程中，行驶了：ss2s1汽车行驶了s 共用了时间 tt1 t2t则有 2t1t=1.5s ， 2t 2t=1.3s汽车的速度v
3、s22.7m / st2 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 运动， A、 B、 C 和 D分别为跑道的四个端点。求:（1）人从A 点出发第一次经过B 点时的位移和路程；（2）人从A 点出发第一次经过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
4、 R、3R、5 R，根据公式v 得 t (2n+1) R/v.3 如 所示，一 点沿半径 r20cm 的 周自 A 点出 ，逆 运 2s，运 3 圆4周到达 B 点，求：（ 算 果保留三位有效数字）（ 1） 点的路程（ 2） 点的位移（ 3） 点的平均速度（ 4） 点的平均速率【答案】（ 1） 0.942m （ 2） 0.283m ，方向由A 点指向 B 点（ 3） 0.142m/s ，方向是由 A 指向 B （ 4） 0.471m/s【解析】【 解】（1） 20cm0.2m， 点的路程 点 3 周的 迹 度，4则 l32 r32 3.14 0.2m 0.942m 44（2） 点的位移是由A点
5、指向 B 点的有向 段，位移大小 段AB 的 度，由 中 | 几何关系可知：xr 2r 22r0.283m ，位移方向由A 点指向 B 点（3）根据平均速度定 得：x0.283m/s0.142m/st2平均速度方向是由A 指向 B .（4）质点的平均速率为l0.942m/s0.471m/st24 一物体从O点出发，沿东偏北3010 m至A点，然后又向正南方向运动5的方向运动m 至 B 点（ sin30 =0.5）（ 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
6、】【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，（2）根据几何关系得：yA OA sin 3010 15m ，2xA OA 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，05 如图是一种运动传感器测小车速度的原理图，这个系统由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
7、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，此次的时间差为度为多少？t 2，则小车向右运动的速【答案】 （1） x1 v0t1（ 2） vv0 (t2 t1)t【解析】【分析】【详解】（1） A、 B 间的距离为 x1v0t1（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 (
8、t2 t1 )vt因为 t很短，所以小车的速度为vv0 (t2t1 )t6 某人从 A 点出发，先以 4m/s 的速度向东走了 20s，到达 B 点，接着以 2m/s 的速度向北又走了 30s，到达 C 点，求此人在这 50s 内的平均速率和平均速度的大小【答案】平均速度为2m/s ；平均速率为【解析】【详解】由题意可知，此人在 50 内的路程为：此人在 50 内的位移大小为：2.8m/s，则平均速率为：，平均速度的大小：【点睛】位移等于首末位移的距离，由几何关系即可求出；需要注意的是平均速度等于位移与时间的比值平均速率等于路程与时间的比值7 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
9、，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
10、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8 按照规定，汽车应慢速通过隧道某汽车在过隧道前将速度从25m/s 减小到 10 m/s ，然后匀速通过 100 m 长的隧道，整个过程总共用了15 s 时间求汽车减速时的加速度【答案】 3 m/s 2【解析】t1x汽车匀速通过隧道用时10s，v1由题意知减速时间 tt总t1 5s ，故减速时的加速度 av1 v03m / s2 ，即减速时的加速度大小为3 m/s2 ，方向与初速t度方向相反9 如图所示， M99 是一款性能先进的大口径半自动狙击
