(物理)物理机械运动及其描述专项习题及答案解析及解析
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【物理】物理机械运动及其描述练习题20篇及解析一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1.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34圆周到达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 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2283 cm x r ==.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 =×2πr=×2π×20 cm=94.2 cm . (2)根据平均速度定义得14.2cm/s xv t== 平均速度方向是由A 指向B . 质点的平均速率为47.1cm/s lv t==2.在平直公路上,汽车以2m/s 2的加速度加速行驶了6s ,驶过了48m ,求: (1)汽车在6s 内的平均速度大小; (2)汽车开始加速时的速度大小;(3)过了48m 处之后接着若以1m/s 2大小的加速度刹车,则刹车后汽车在6s 内前进的距离.【答案】(1)8 m/s ;(2)v2 m/s ;(3)66m 【解析】试题分析:(1)平均速度为:48/8/6x v m s m s t === (2)根据位移时间公式可得:x =v 0t+12at 2得:0148126/2/262x v at m s m s t --⨯⨯===(3)加速6s 后的速度为:v=v 0+at=2+2×6m/s=14m/s 减速到零所需时间为:14vt s a ''== 减速6s 通过的位移为:x ′=vt −12a ′t 2=14×6−12×1×62m=66m 考点:匀变速直线运动的规律【名师点睛】本题考查匀变速直线运动基本公式的应用,在减速运动过程中明确减速到零的时间,难度不大。
高考物理机械运动及其描述解题技巧讲解及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1.一支队伍沿平直的公路匀速前进,其速度的大小为v1,队伍全长为L.一个通讯兵从队尾以速度v2(v2>v1)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.【答案】(1)2222 21 2v Lv v-(2) 1222212v v Lv v-【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t1、t2,则有:121Ltv v=-,212Ltv v=+通讯兵通过的路程为两段路程的和,即有:s′=v2t1+v2t2将上面的关系式代入得:222222112212v LL Ls vv v v v v v'=+=-+-();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:121222112212v v LL Ls vv v v v v v=+=-+-();【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.2.足球运动员在罚点球时,球由静止被踢出时的速度为30m/s,在空中运动可看做匀速直线运动,设脚与球作用时间为0.15s,球又在空中飞行11m后被守门员挡出,守门员双手与球接触时间为0.2s,且球被挡出后以10m/s的速度沿原路反弹,设足球与脚或守门员的手接触的时间内加速度恒定,求:(1)脚与球作用的时间内,球的加速度的大小;(2)球在空中飞行11m的过程中所用的时间;(3)守门员挡球的时间内,球的加速度的大小和方向【答案】(1)200m/s2(2)0.37s(3)-200m/s2;方向与球踢出后的运动方向相反【解析】试题分析:假设球被踢出时速度方向为正;(1);(2);(3),方向与球踢出后的运动方向相反考点:加速度【名师点睛】解决本题的关键掌握加速度的定义式,注意公式的矢量性,当速度的方向与正方向相同,取正值,当速度方向与正方向相反,取负值。
【物理】高考必备物理机械运动及其描述技巧全解及练习题(含答案)含解析一、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.(已知tan 37°=34) 【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228060m=100m x =+设位移方向与正北方向的夹角为θ,则603tan 37804θθ==⇒=︒ 即位移的方向为北偏东37°.2.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34圆周到达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 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2283 cm x r ==.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 =×2πr=×2π×20 cm=94.2 cm .(2)根据平均速度定义得14.2cm/s x v t == 平均速度方向是由A 指向B . 质点的平均速率为47.1cm/s l v t==3.计算下列物体的加速度:(以初速度方向为正方向)(1)一辆汽车以72km/h 的速度匀速运动,紧急刹车后经2s 停下来.(2)高速列车过桥后沿平直铁路匀加速行驶,经100s 速度从36km/h 增大到180km/h. (3)沿光滑水平地面以10m/s 的速度运动的小球,撞墙后以8m/s 的速度反弹,与墙壁接触时间为0.1s.【答案】(1)(2)(3)【解析】【分析】根据加速度的定义式,结合初末速度和时间求出加速度;【详解】(1)规定初速度的方向为正方向,,则汽车的加速度为:;(2)规定初速度的方向为正方向,,,则列车的加速度为:;(3)规定初速度的方向为正方向,则小球的加速度为:。
(物理)物理机械运动专项习题及答案解析及解析一、初中物理机械运动1.汽车以4m/s的速度匀速驶上长为60m的斜坡,到达坡顶后接着又以6m/s的速度从坡顶沿原路匀速返回,该汽车在上下坡全程中的平均速度是()A. 4.8 m/sB. 5 m/sC. 4.25 m/sD. 2.75 m/s【答案】 A【解析】【解答】解:汽车上下坡通过的总路程:s=2×60m=120m;由v=得,上坡时所用的时间:t1===15s;下坡所用的时间:t2===10s;全程所用的总时间:t总=t1+t2=15s+10s=25s;则汽车在上下坡全程中的平均速度为:v===4.8m/s。
故答案为:A【分析】利用速度计算公式v=进行计算即可,注意路程、时间的对应.2.下列物理量中估测最合理的是()A. 人体感觉舒适的温度约37℃B. 书桌上的钢笔落到地上用时约10sC. 家庭住房的空间高度约3mD. 一本初三物理书的质量约2kg【答案】C【解析】【解答】解:A、人体正常体温在37℃左右,感觉舒适的温度在23℃左右.故A不符合实际;B、书桌的高度在80cm左右,书桌上的钢笔落到地上用时在1s左右.故B不符合实际;C、一层楼的高度在3m左右,家庭住房的空间高度与此差不多,在3m左右.故C符合实际;D、两个苹果的质量在300g左右,物理书的质量与此差不多,在300g=0.3kg左右.故D不符合实际.故选C.【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个.3.电动平衡车是一种时尚代步工具.当人驾驶平衡车在水平路面上匀速直线运动时,下列说法错误的是()A. 平衡车匀速行驶时,相对于平衡车上的人,车是静止的B. 平衡车的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力C. 平衡车轮对地面的压力与地面对车轮的支持力是相互作用力D. 关闭电机,平衡车仍继续前进是由于其具有惯性【答案】B【解析】【解答】解:A、平衡车匀速行驶时,平衡车与人的位置没有发生改变,因此平衡车相对于人是静止的,故A正确:B、平衡车的重力加上人的重力才等于地面对平衡车的支持力,不符合二力平衡的条件,故B错误;C、人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故C正确;D、关闭电机后,由于惯性,平衡车能继续前进,故D正确.故选B.【分析】(1)判断物体的运动和静止,首先确定被研究的物体,被研究的物体和参照物之间发生了位置是改变,被研究的物体是运动的,否则是静止的:(2)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上.缺一不可:(3)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上.(4)任何物体都有惯性.4.2015年8月,来自挪威的艾斯朋和比约恩两人,在张家界天门山成功挑战“翼装飞毯”高空极限运动.艾斯朋身穿翼形装在天门山空中飞行(如图甲),比约恩从3000米的直升飞机上跳下(图乙),最后降落在艾斯朋的背上后,两人共同急速向前飞行(图丙),完成了世界第一例空中合体的壮举.则下列说法正确的是()A. 艾斯朋能够在空中滑行,是因为翼装下表面的空气流速较大B. 比约恩从飞机上跳下后,做匀速直线运动C. 两人调整到速度相同时,比约恩降落到艾斯朋背上的成功的可能性最大D. 两人共同飞行时,以天门山为参照物两人是静止的【答案】C【解析】【解答】解:A、基于蝙蝠飞行滑翔原理研发出来的翼装飞行服,采用韧性和张力极强的尼龙织物编制而成,特别是在运动服双腿、双臂和躯干间缝制大片结实的、收缩自如的、类似蝙蝠飞翼的翅膀.当运动员在空中滑翔时,将双臂、双腿间的飞翼张开,形成一个气流受力面,将飞行运动员的这对“翅膀”托起,运动员可以通过双臂和双腿的调整,控制身体在空中缓慢滑翔,同时能调整航向.不是因为翼装下表面的空气流速较大.故A错误;B、比约恩从飞机上跳下后,受力不平衡,故做的不是匀速直线运动.故B错误;C、两人处于相对静止状态时,比约恩降落到艾斯朋背上的成功的可能性最大,所以应该调整到速度相同时,故C正确;D、两人共同飞行时,以天门山为参照物,两人与天门山之间的位置不断变化,因此是运动的.故D错误.故选C.【分析】解答此题需要掌握以下几点:(1)根据翼装飞行的原理分析解答;(2)物体受到平衡力作用时处于平衡状态,受非平衡力作用时,处于非平衡状态;(3)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止.5.某兴趣小组在探究“物体下落速度与横截面的关系”时,取三个质量相同,半径分别为3r、2r和r的小球甲、乙、丙,让它们从不同高度分别竖直落下,并以砖墙为背景,当进入砖墙的区域时,用照相机通过每隔相等时间曝光一次的方法记录小球的运动过程,如图是其中一段的示意图.在图示运动过程中,下列说法错误的是()A. 三个小球均做匀速直线运动B. 三个球受到的空气阻力相等C. 三个小球下落的速度之比是1:2:3D. 在阻力相同时,小球的下落速度与半径成反比【答案】C【解析】【解答】解:A、由照相机的照片可知:在相同的间隔时间内,甲球运动的距离是不变的,运动的轨迹是直线,说明甲做的是匀速直线运动,同样的道理,乙、丙也是做匀速直线运动的;故A正确;B、根据三个球做匀速直线运动,重力等于阻力,质量相等,故重力、阻力相等,故B正确;C、照相机等时间内曝光一次,而甲曝光了9次,乙曝光了6次,丙曝光了3次,所以时间之比为9:6:3,三球在相同路程中,所用时间之比为9:6:3,故速度之比为2:3:6;,故丙的速度为乙的2倍,为甲的3倍;故C错误;D、甲、乙、丙三个小球的半径分别为3r、2r和r,在阻力相同时,速度之比为2:3:6,由此可知,在阻力相同时,小球的速度与半径成反比,故D正确;故选C.【分析】(1)照相机每隔相等的时间曝光一次,得到一个像,由图可知,球甲在每一个曝光时间运动的距离是一块砖的厚度,做匀速直线运动;球乙在每一个曝光时间运动的距离是两块砖的厚度,做匀速直线运动;球丙在每一个曝光时间运动的距离是三块砖的厚度,做匀速直线运动;(2)根据甲、乙、丙三个小球在相同的曝光时间内运动距离的关系,得出小球的速度之比;(3)因为三个小球都是在做匀速直线运动,小球受到的空气阻力和自身的重力是相等的,空气阻力之比等于重力之比,等于质量之比;分析空气阻力之比和小球速度之比的关系,得出结论.6.如图所示为相距6米在同一水平面上同时开始沿一直线运动的甲、乙两辆小车的s﹣t 图象,则()A. 甲、乙运动的快慢相同B. 运动3秒甲通过的路程比乙大C. 运动3秒甲、乙可能相距5米D. 运动3秒甲、乙不可能相距13米【答案】C【解析】【解答】解:A、据图可知,甲的速度是:v甲= = =1m/s;乙的速度是:v乙== ≈1.3m/s;故两个物体的运动速度不同,故A错误;B、据图可知,甲3s运动的路程是3m,乙运动3s的路程4m,所以运动3秒乙通过的路程比甲大,故B错误;CD、若甲乙两物体像距6m,两物体的运动方向相同,甲追乙运动,故甲走路程是3m,乙走路程是4m,所以此时两个物体像距6m,故此时两个物体的距离是6m﹣3m+4m7=7m;若甲乙两物体像距6m,两物体的运动方向相同,乙追甲运动,故甲走路程是3m,乙走路程是4m,所以此时两个物体像距6m,故此时两个物体的距离是6m﹣4m+3m=5m;若甲乙两物体像距6m,两物体的运动方向相反,故甲走路程是3m,乙走路程是4m,所以此时两个物体像距6m,故此时两个物体的距离是6m+4m+3m=13m;故C正确,D错误;故选C.【分析】(1)通过该图象得出甲乙两物体运动的速度即可;(2)据图象得出物体运动的路程关系即可;(3)据甲乙两个物体可能的运动方向逐个分析即可判断.7.2017年4月22日“天宫二号”与“天舟一号”成功对接,我国航天技术又上升到一个新的台阶,如图所示是在对接前从天宫看天舟的图片,下列有关说法错误的是()A. 发射“天舟一号”的火箭主要用液态氢作为燃料,选择该燃料的原因是它的比热容大B. “天舟一号”所使用的供电装置最可行的是太阳能电池C. “天宫二号”与“天舟一号”成功对接后,以“天宫二号”为参照物,“天舟一号”是静止的D. 航天员在飞船外共同作业时需要借助电子设备对话,是因为声音不能在真空中传播【答案】A【解析】【解答】A、用液态氢作为燃料是氢的热值较大,A符合题意;B、用太阳能电池板将太阳能转化为电能,太阳能在太空中是非常丰富的,B不符合题意;C、“天宫二号”与“天舟一号”成功对接后,以“天宫二号”为参照物,“天舟一号”没有位置的变化,所以是静止的,C不符合题意;D、太空中是真空,真空不能传声,所以对话要借助电子设备,D不符合题意。
高中物理机械运动及其描述及其解题技巧及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1.足球运动员在罚点球时,球由静止被踢出时的速度为30m/s,在空中运动可看做匀速直线运动,设脚与球作用时间为0.15s,球又在空中飞行11m后被守门员挡出,守门员双手与球接触时间为0.2s,且球被挡出后以10m/s的速度沿原路反弹,设足球与脚或守门员的手接触的时间内加速度恒定,求:(1)脚与球作用的时间内,球的加速度的大小;(2)球在空中飞行11m的过程中所用的时间;(3)守门员挡球的时间内,球的加速度的大小和方向【答案】(1)200m/s2(2)0.37s(3)-200m/s2;方向与球踢出后的运动方向相反【解析】试题分析:假设球被踢出时速度方向为正;(1);(2);(3),方向与球踢出后的运动方向相反考点:加速度【名师点睛】解决本题的关键掌握加速度的定义式,注意公式的矢量性,当速度的方向与正方向相同,取正值,当速度方向与正方向相反,取负值。
2.如图,光滑的水平面上放置质量均为m=2kg的甲、乙两辆小车,两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过感应开关时,两车自动分离).甲车上带有一半径R=1m的1/4光滑的圆弧轨道,其下端切线水平并与乙车上表面平滑对接,乙车上表面水平,动摩擦因数μ=,其上有一右端与车相连的轻弹簧,一质量为m0=1kg的小滑块P(可看做质点)从圆弧顶端A点由静止释放,经过乙车左端点B后将弹簧压缩到乙车上的C点,此时弹簧最短(弹簧始终在弹性限度内),之后弹簧将滑块P弹回,已知B、C间的长度为L=1.5m,求:(1)滑块P 滑上乙车前瞬间甲车的速度v 的大小;(2)弹簧的最大弹性势能E Pm ;(3)计算说明滑块最终能否从乙车左端滑出,若能滑出,则求出滑出时滑块的速度大小;若不能滑出,则求出滑块停在车上的位置距C 点的距离.【答案】(1)1m/s (2)103J (3)不能滑出,1m 【解析】试题分析:(1)滑块下滑过程中水平方向动量守恒, 机械能守恒: 解得:,(2)滑块滑上乙车后,由动量守恒定律得:由能量守恒定律有:解得:(3)设滑块没有滑出,共同速度为,由动量守恒可知 由能量守恒定律有:解得:<L ,所以不能滑出,停在车上的位置距C 点的距离为1m .考点:动量守恒定律;能量守恒定律【名师点睛】此题考查了动量守恒定律及能量守恒定律的应用;正确分析物体的运动过程,把握每个过程所遵守的物理规律是解题的关键,也是应培养的基本能力.本题解题务必要注意速度的方向.3.汽车在平直的公路上以10/m 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22/m s ,则:()1汽车经3s 的速度大小是多少?()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】(1)刹车时间0105s 2v t a ===,则3 s 末汽车还未停下,由速度公式得v 3=v 0+at =10 m/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.4.一个篮球从高h 1=3.05 m 的篮筐上由静止开始下落,经t 1=1.95 s 落到水平地面上,速度v 1=19.1 m/s ,然后以v 2=-4.9 m/s 反弹,经t 2=0.5 s 达到最高点,h 2=1.23 m .已知篮球与地面碰撞的时间为0.3 s ,求:(1)篮球与地面碰撞过程的加速度大小和方向;(2)篮球从空中下落过程的平均速度的大小;(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度的大小.【答案】(1)80 m/s 2,方向竖直向上 (2)1.56 m/s (3)0.66 m/s【解析】(2)取向下为正方向,则与地面碰撞过程中2221 4.919.1/80/0.3v v a m s m s t ---'===-,方向竖直向上; (3)下落过程的平均速度 3.05/ 1.56/1.95x v m s m s t ===; (4)全程的位移' 3.05 1.23 1.82x m m m =-=;全程的时间' 1.950.50.3 2.75t s s s s =++=;则平均速度'' 1.82/0.66/2.75x v m s m s t '===; 点睛:本题考查加速度及平均速度公式,要注意正方向的选择,同时要注意平均速度为位移与时间的比值.5.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+t3=10s平均速度为位移与发生这段位移所用时间的比值,平均速度404m/s10xvt-===-,负号表示v与初速度方向相反.【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.6..如图所示,一个篮球从高h1=3.05m的篮筐上由静止开始下落,经t1=1.95s落到水平地面上,速度为v1=7.8m/s,然后以v2=-4.9m/s反弹,经t=0.5s达到最高点,h2 =1.23m.已知篮球与地面碰撞的时间为0.3s,求:(1)篮球在空中下落和上升两过程的加速度大小和方向;(2)篮球在与地面碰撞过程的加速度大小和方向;(3)篮球在空中下落过程的平均速度;(4)篮球从开始下落到原弹至最高点过程的平均速度.【答案】(1)下落过程:4m/s2,方向竖直向下;上升过程:9.8m/s2,方向竖直向下;(2)80a'=m/s2;表示方向竖直向上(3) 1.56v=m/s 方向竖直向下(4)0.66v'=m/s,方向竖直向下【解析】【分析】【详解】(1)由∆=∆vat可知:下落过程的加速度:212117.841.m/95s m/svat===竖直向下;上升过程的加速度:222224.99.80.5m/s m/svat===竖直向下;(2) 与地面碰撞过程中224.919.1m/s 80m/s 0.3a =-'--=方向竖直向上;(3) 下落过程的平均速度 3.05m/s 1.56m/s 1.95v == 方向竖直向下;(4) 全程的位移 x =3.05 m -1.23 m =1.82m ;全程的时间t =1.95 s +0.5 s +0.3 s =2.75s则平均速度1.82m/s 0.66m/s2.75v ==' 方向竖直向下7.如表所示是京九铁路北京西至深圳某一车次运行的时刻表,设火车在每个车站都能准点到达,准点开出.(下列所求速度单位均用:m/s )(1)T107次列车由北京西站开出直至到达聊城站,运行的平均速度是多少?(2)T107次列车由聊城站开出直至到达菏泽站,运行的平均速度是多少?(3)T108次列车在9时30分的瞬时速度是多少?【答案】(1)24.9/m s (2)36.63/m s (3)瞬时速度为0【解析】【详解】(1)由列车时刻表可得:x 1=350km=3.5×105mt 1=234min=1.404×104s则:511413.510m/s24.9m/s1.40410xvt⨯===⨯(2)由列车时刻表可得:x2=178km=1.78×105mt2=81min=4.86×103s则:522321.7810m/s36.63m/s4.8610xvt⨯===⨯(3)由列车时刻表可以看出:列车9:28到达聊城站,9:36从聊城站开出,所以9:30列车停在聊城站,瞬时速度为0.【点睛】解决本题的关键掌握平均速度的求法,注意该题中的平均速度实际上等于平均速率的大小,根据路程与时间的比值8.一质点沿x轴的正方向运动,各个时刻的位置坐标如下表:求:()1根据表中数据画出x t-图象;()2质点在0.06s末的瞬时速度;()3质点在00.16s-内的平均速度.【答案】(1)(2)0(3)9m/s 8 【解析】【分析】【详解】(1)把表中数据描到坐标系中并连线,如图所示(2)由于物体沿X 轴正方向运动,在0.06s 到0.10s 位于x 轴上同一位置, 0v =(3)由 x v t=; 018t x x x cm =-=; 质点在00.16s -内的平均速度 9/8v m s =故本题答案是:(1)(2)0(3)9m/s 8【点睛】准确的描点连线,并从图像上找到需要的物理量即可.9.如图中的三条直线描述了a 、b 、c 三个物体的运动.通过目测,判断哪个物体的加速度最大,并说出根据,然后根据图中的数据计算它们的加速度大小,并说明加速度的方向.【答案】a 物体加速度最大,因为斜率最大.a a =0.625 m/s 2,a b =0.083 m/s 2,a c =-0.25 m/s 2,a a 、a b 与速度方向相同,a c 与速度方向相反【解析】【详解】a 的斜率最大,加速度最大.由图象的数据可得到:222.50/0.625/62a a m s m s -==-,222.52/0.083/60b a m s m s -==-,2202/0.25/8c a m s m s -==-. a b a a 、与速度方向相同,c a 与速度方向相反.10.某物体沿一直线运动,在第一个时间内平均速度是,第二个时间内平均速度是,第三个时间内平均速度是.(1)全程的平均速度是多少?(2)仍为此全程,若完成的位移时平均速度是v1,完成中间的位移时平均速度是v2,完成最后的位移时平均速度是,全程的平均速度是多少?【答案】(1)(2) 【解析】【详解】(1)设全过程所用的时间为,前时间的路程为中间时间的路程为后时间内的成为则全过程的平均速度为:;(2)设全程为6S前路程的时间为中间路程的时间为完成最后路程的时间为 所以整个过程的平均速度为:。
高考物理机械运动及其描述试题(有答案和解析)含解析一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1.一个人爬山,从山脚爬到山顶,然后又从山顶沿原路返回山脚,上山的平均速率为v 1,下山的平均速率为v 2,求往返全过程的平均速度和平均速率各为多大? 【答案】(1) (2)【解析】 【详解】 平均速度定义式为即位移与时间的比值,往复一趟人的位移为零,所以平均速度也为,而平均速率定义式为,即路程与时间的比值,因为上下山的路程相同,所以设 ,可得故本题答案是: (2)2.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15/15/1OA v km h km h == CD 段的速度为030/130/CD v km h km h -==- (2)由图可知,前三小时内的位移为30km ,所以平均速率13010/3x v km h t ∆===∆ 4小时内的位移为0,所以4小时内的平均速度为03.如图为某物体做直线运动的v -t 图象.试分析物体在各段时间内的运动情况并计算各阶段加速度的大小和方向.【答案】0-1s 内,a 1=4 m/s 2,方向与速度方向相同;1-3s 内,a 2=-2 m/s 2,方向与速度方向相反;3-4s 内加速度a 3=-2 m/s 2,方向与速度方向相同. 【解析】 【详解】在0∼1s 内,物体做匀加速直线运动,其加速度为2111404/1v a m s t ∆-===∆,方向与速度方向相同;1s ∼3s 内,物体做匀减速直线运动,其加速度为2222202/1v a m s t ∆--===-∆,方向与速度方向相反;3s ∼4s 内,物体做匀加速直线运动,其加速度为2333042/2v a m s t ∆-===-∆,方向与速度方向相同.4.计算物体在下列时间段内的加速度(1)一辆汽车从车站出发做匀加速直线运动,经 10 s 速度达到108 km / h ; (2)以40 m / s 的速度运动的汽车,从某时刻起开始刹车,经 8 s 停下;(3)沿光滑水平地面以 10 m / s 的速度运动的小球,撞墙后以原速度大小反弹,与墙壁接触时间为 0.2 s .【答案】(1)3m/s 2,方向与初速度方向相同(2)5m/s 2,方向与初速度方向相反(3)100m/s 2,方向与初速度方向相反 【解析】 【分析】由题中已知条件,统一单位,规定正方向后,根据加速度公式,即可算出加速度.取初速度的方向为正方向. 【详解】(1)对汽车v 01=0,v t1=108 km/h =30 m/s ,t 1=10 s ,所以2210111300m/s 3m/s 10t v v a t --=== 方向与初速度方向相同.(2)对刹车后的汽车v 02=40 m/s ,v t2=0,t 2=8 s ,所以2220222040m/s5m/s 8t v v a t --===- 负号表示方向与初速度方向相反.(3)对小球v 03=10 m/s ,v t3=-10 m/s ,t 3=0.2 s ,所以03223331010m/s 100m/s 0.2t v v a t ---===- 负号表示方向与初速度方向相反. 故本题答案是:(1)a 1=3m/s 2,方向与初速度方向相同; (2)a 2=5m/s 2,方向与初速度方向相反; (3)a 3=100m/s 2,方向与初速度方向相反.5.计算物体在下列时间段内的加速度:(1)以60m/s 的速度运动的汽车,从某时刻开始刹车,经12s 停下 (2)一辆汽车从车站出发作匀加速直线运动经10s 速度达72km/h . 【答案】(1)-5 m/s 2(2)2 m/s 2 【解析】(1)汽车刹车,根据速度时间公式可知:22010060m/s 5m/s 12v a t --===- 负号表示加速度的方向与初速度的方向相反 (2)汽车匀加速直线运动,72km/h 10m/s v == 根据速度时间公式可知:2202100m/s 2m/s 10v v a t --==''=【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度-时间公式0v v at =+,并能灵活运用.6.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。
高考物理机械运动及其描述的技巧及练习题及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1.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5.0×104 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/s2。
已知货车正常装载后的刹车加速度大小为10 m/s2。
(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。
2.某质点从x、y直角坐标系的原点出发,在第1s内向x正方向运动6m,在第2s内向y 正方向运动8m.求:(1)质点在这2s内的位移大小和方向;(2)质点在这2s内的平均速度大小.【答案】(1)质点在这2s内的位移大小为10m和方向与x轴正方向成53°;(2)质点在这2s内的平均速度大小为5m/s.【解析】试题分析:(1)位移是矢量,是由起点指向终点的有向线段,位移与物体运动路径无关(2)平均速度为位移与时间的比值解:(1)位移大小为两点的连线,即为x=方向为,θ=53°,与x轴正方向的夹角为53°(2)平均速度为v=答:(1)质点在这2s内的位移大小为10m和方向与x轴正方向成53°;(2)质点在这2s内的平均速度大小为5m/s.【点评】解题关键是掌握位移是矢量,大小与始末位置有关,与路径无关;平均速度为位移与时间的比值3.(题文)如图所示为一升降机竖直向上运动时速度随时间变化的图线.详细描述升降机的运动情况升降机上升的总高度;画出升降机在10s内加速度随时间变化的图线.【答案】(1)见解析(2)(3)【解析】【分析】根据速度时间图象的形状,就可分析升降机的运动情况.速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移,升降机上升的总高度等于图中梯形面积的大小.图线的斜率表示加速度,求出加速度,再画出图象.【详解】以升降机竖直向上运动方向为正方向::升降机以加速度,匀加速上升;:升降机以速度,匀速上升;:升降机以加速度,匀减速上升.由图象可得:升降机上升的高度在数值上等于图象与坐标轴围成的面积,即:画出升降机在10s内加速度随时间变化的图线如图.【点睛】在速度时间图像中,需要掌握三点,一、速度的正负表示运动方向,看运动方向是否发生变化,只要考虑速度的正负是否发生变化,二、图像的斜率表示物体运动的加速度,三、图像与坐标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正方向位移,在坐标轴下方表示负方向位移.4.一质点由位置A向北运动了6m用时3s到达B点,然后B点向东运动了5m用时1s到达C点,再由C向南运动了1m用时1s到达D点(质点在B点、C点没有停顿)(1)在图中,作图表示出质点由A到D整个运动过程的总位移(2)求整个运动过程的总位移大小和方向(3)求整个运动过程的平均速率(4)求整个运动过程的平均速度大小.【答案】(1)(2)位移大小52m方向东偏北45o(3)2.4m/s (42/m s【解析】【分析】【详解】(1)由位移的方向可知,由起点指向终点的有向线段,如图:(2) 位移大小为:2222()(61)552x ABCDBC m m =-+=-+= ,方向东偏北450;(3) 平均速率为:1123651 2.4311AB BC CD mm v s s t t t ++++===++++ ;(4) 平均速度大小为:2123522311x mm v ss t t t ===++++.5.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、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。
(物理)物理机械运动及其描述练习题20篇及解析一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1.如图为某高速公路出口的ETC 通道示意图.汽车驶入ETC 通道,到达O 点的速度大小为30m /s ,此时开始刹车做减速运动(可视为匀减速),OM 长度为144m ,到M 时速度减至6m /s ,并以此速度匀速通过MN 区.MN 长度为36m ,视汽车为质点,求:(1)汽车匀减速运动过程中的加速度大小; (2)汽车从O 运动到N 过程中的平均速度大小. 【答案】(1)23m /s a = (2)90m /s 7v = 【解析】 【详解】(1)根据2202v v ax -=可得23m /s a =(2)汽车经过OM 段的时间:018s v vt a-== 汽车经过MN 段的时间:26s xt v== 汽车从O 运动到N 过程中的平均速度大小:1290/7x v m s t t ==+总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,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,其速度的大小为v 1,队伍全长为L .一个通讯兵从队尾以速度v 2(v 2>v 1)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.【答案】(1)2222212v Lv v - (2) 1222212v v L v v - 【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v 2-v 1;在从队前返回队尾的过程中,通讯兵相对于队伍的速度为v 2+v 1.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:121L t v v =-,212L t v v =+通讯兵通过的路程为两段路程的和,即有:s′=v 2t 1+v 2t 2将上面的关系式代入得:222222112212v L L Ls v v v v v v v '=+=-+-(); 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:121222112212v v L L Ls v v v v v v v =+=-+-() ; 【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.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v —t 图象,图象如图所示(除2s~10s 时间段图象为曲线外,其余时间段图象均为直线).已知在小车运动的过程中,2s~14s 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)14s~18s 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2s~10s 内位移的大小s 2. 【答案】(1)2.0m/s 2;(2)32W ;(3)52m【解析】试题分析:(1)在14s —18s 时间段,由图象可得1418v v a t-=∆(2分)代入数据得 a=2.0m/s 2(2分)(2)在14s —18s ,小车在阻力f 作用下做匀减速运动,则 f =" ma" (1分) 在10s —14s , 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)2s —10s ,根据动能定理得22221122Pt fs mv mv -=-(2分) 其中 v="8m/s" ,v 2=4m/s 解得 s 2 = 52m (2分) 考点:动能定理、功率5.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。
高中物理机械运动及其描述练习题学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1..下列说法正确的是()A.熔融的铁块化成铁水的过程中,温度不变,内能也不变B.物体运动的速度增大,则物体中分子热运动的平均动能增大,物体的内能增大C.A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B,这说明物体A的内能大于物体B的内能D.A、B两物体的温度相同时,A、B两物体的内能可能不同,分子的平均速率也可能不同2.“平均速度”概念建立时用到的物理方法是()A.等效替代法B.控制变量法C.理想模型法D.极限思想法3.今年珠海航展共设三天公众日(11月11日至13日),每天开放时间为9:00—17:00,本届航展安排精彩的飞行表演及地面装备动态演示,观众须提前30min进场。
下列表述正确的是()A.飞行表演时,分析飞机的飞行姿势,可以将飞机看作质点B.观众提前30min入场,“30min”指的是时刻C.9:00,17:00指的是时刻D.飞行表演时,几架飞机正在并排飞行,以地面观众为参考系,飞机是静止的4.一个小球从2m高处落下,被水平面弹回,在1m高处被接住,则小球在这一过程中()A.位移大小是3m B.位移大小是1m C.路程是1m D.路程是2m 5.某物体做匀加速直线运动,可以推断()A.加速度越来越小B.加速度越来越大C.相同时间内速度变化量不变D.相同时间内速度变化量逐渐增大6.2022年11月13日,第十四届中国航展圆满落幕。
每一次精彩飞行,都离不开飞行员过硬的技术,首次进行的歼-16飞行完美地展示诠释了这句话,百米低空大速度大坡是高难动作。
对于歼-16的描述,下列说法不正确的是( )A .在研究歼-16百米低空持续大载荷下连续筋斗的高难动作时,歼-16不能视为质点B .歼-16百米低空大速度大坡度急速转弯过程,平均速度的大小一定小于平均速率C .歼-16为完成上述高难度动作,质量应适当大些D .图中歼-16编队在飞行间距不变的时间内,它们可能都在做加速度相同的匀加速直线运动7.急动度j 是描述加速度a 随时间t 变化快慢的物理量,即aj t∆=∆,它可以用来反映乘客乘坐交通工具时的舒适程度,当交通工具的急动度为零时乘客感觉最舒适。
高中物理机械运动及其描述常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述 1.如图所示,实心长方体木块''''ABCD ABCD -的长、宽、高分别为a 、b 、c ,且.a b c >>有一小虫自A 点运动到'C 点,求:()1小虫的位移大小; ()2小虫的最小路程.【答案】(1)222x a b c =++ (2)()22s a b c =++【解析】()1质点从A 运动到'C 的位移大小等于A 、'C 连线的长度,为22222''x AC AC CC a b c ==+=++()2由于a b c >>,所以将矩形''BCC B 转至与前表面在同一平面,A 、'C 连线的长度为从A 运动到'C 的最短路程, 即22()s a b c =++;答: ()1小虫的位移大小为222a b c ++;()2小虫的最小路程为22()a b c ++.点睛:位移的大小等于首末位置的距离,路程等于运动轨迹的长度,当两点之间沿直线距离最短,路程最短.在计算位移时,注意将立体转成平面后再计算.这种解题的思维方法,在以后的题目中用得不多,但将立体图形展开求解最短路程的方法却可以开拓视野,提高能力.2.足球运动员在罚点球时,球由静止被踢出时的速度为30m/s ,在空中运动可看做匀速直线运动,设脚与球作用时间为0.15s ,球又在空中飞行11m 后被守门员挡出,守门员双手与球接触时间为0.2s ,且球被挡出后以10m/s 的速度沿原路反弹,设足球与脚或守门员的手接触的时间内加速度恒定,求:(1)脚与球作用的时间内,球的加速度的大小; (2)球在空中飞行11m 的过程中所用的时间; (3)守门员挡球的时间内,球的加速度的大小和方向【答案】(1)200m/s 2(2)0.37s (3)-200m/s 2;方向与球踢出后的运动方向相反 【解析】试题分析:假设球被踢出时速度方向为正;(1);(2);(3),方向与球踢出后的运动方向相反考点:加速度【名师点睛】解决本题的关键掌握加速度的定义式,注意公式的矢量性,当速度的方向与正方向相同,取正值,当速度方向与正方向相反,取负值。