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高中物理机械运动及其描述专项训练100(附答案)

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高中物理机械运动及其描述专项训练100(附答案)一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1．如图所示，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： ()1222a b c ++ ()222()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．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，1t =0时刻，测速仪发出一个超声波脉冲，脉冲波到达做匀加速直线运动的实验小车上，经过Δ1t =0.10s 测速仪收到反射波；2t =1s 时发出第二个脉冲，此后经过Δ2t =0.08s 收到反射波；3t =2s 时发射第三个脉冲，又经过Δ3t =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)3.43/m s (2) 3.56m/s 2【解析】(1)由题意得，实验小车在112t t ∆+时刻接收到第一个脉冲，设此时实验小车距测速仪x 1，有 112t x v ∆= ① 实验小车在222t t ∆+时刻接收到第二个脉冲，设此时实验小车距测速仪x 2，有 222t x v ∆= ② 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Δx 1，则有 Δx 1=x 1－x 2 ③由①②③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 Δx 1=3.4m ④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Δt ，有2121()()22t t t t t ∆∆∆=+-+ ⑤ 设这段时间内的平均速度为1v ，则有11=x v t ∆∆ ⑥ 由④⑤⑥式可得这段时间内的平均速度为1=3.43/v m s ⑦(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 332t x v ∆= ⑧ 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为Δx 2=x 2－x 3 ⑨这段时间内的平均速度 21=x v t ∆∆'⑩ 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1v 为1212'1()()222t t t t t ∆∆+++= 时刻的瞬时速度 (11)2v 为3223'2()()222t t t t t ∆∆+++=时刻的瞬时速度 (12) 由∆=∆v a t 可得：21''21=v v v a t t t -∆=∆- (13) 由①~(13)式可得a =3.56m/s 23．在上海的高架道路上，一般限速80km/h 。

为了监控车辆是否超速，设置了一些“电子警察”系统，其工作原理如图所示：路面下相隔L 埋设两个传感器线圈A 和B ，当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号；若有一辆汽车（在本题中可看作质点）匀速经过该路段，两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为t ∆；经微型计算机处理后得出该车的速度，若超速，则计算机将指令架设在路面上方的照相机C 对汽车拍照，留下违章证据。

（1）根据以上信息，回答下列问题：微型计算机计算汽车速度的表达式v =________； （2）若7m L =，0.3s t ∆=，则照相机将________工作。

（选填“会”或“不会”）【答案】L t∆ ）会 【解析】【详解】[1]微型计算机计算汽车速度时是用短时间内的平均速度代替瞬时速度，所以汽车速度的表达式： L v t =∆ [2]根据L v t=∆得： 770km/h km/h 126km/h 80km/h 0.33L v t ====∆＞， 故超速，故照相机会工作．4．如图所示，汽车先向东行驶5km ，又向西行驶8km ，若以汽车开始运动时为坐标原点，向东为正方向，建立坐标系，试求：（1）汽车在最东边和最西边的位置坐标；（2）汽车运动过程中整个过程的位移和路程．【答案】（1）5km -3km （2）位移为-3km ，路程为13km【解析】【分析】坐标系建立以后也就知道了正方向，在正方向上的点位置为正值，在负方向上的点的位置为负值，位置的变化有方向，位移等于末位置坐标减去初位置坐标；【详解】（1）根据图象可知，汽车在最东边的坐标为在最西边的坐标为：； （2）整个过程的位移为：，整个过程的路程为：。

【点睛】本题考查了坐标系的知识，坐标系包含了方向和位置，在正方向的位置为正，在负方向的位置为负。

5．如图所示，一质点沿半径为20cm r = 的圆周自A 点出发，逆时针运动2s ，运动34圆周到达B 点，求：（计算结果保留三位有效数字）（1）质点的路程（2）质点的位移．（3）质点的平均速度．（4）质点的平均速率．【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】【详解】（1）20cm 0.2m =，质点的路程为质点绕34圆周的轨迹长度， 则3322 3.140.2m 0.942m 44l r π=⨯=⨯⨯⨯= ．（2）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：0.283m x ===，位移方向由A 点指向B 点．（3）根据平均速度定义得：0.283m/s 0.142m/s 2x t υ=== 平均速度方向是由A 指向B .（4）质点的平均速率为0.942m/s 0.471m/s 2l t υ=== 6．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/s 5m/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．7．如图所示，一根长0.8 m 的杆，竖直放置，今有一内径略大于杆直径的环，从杆的顶点A 向下滑动，向下为正方向，OB 间的距离为0.2 m ．(1)取杆的下端O 为坐标原点，图中A 、B 两点的坐标各是多少？环从A 到B 的过程中，位置变化了多少？(2)取A 端为坐标原点，A 、B 点的坐标又是多少？环从A 到B 的过程中位置变化了多少？(3)由以上两问可以看出，坐标原点的不同对位置坐标有影响还是对位置变化有影响？【答案】(1)－0.8 m －0.2 m 0.6 m(2)0 0.6 m 0.6 m(3)对位置坐标有影响，对位置变化无影响【解析】（1）取下端O 为原点，则A 点坐标为：0.8m -，B 点坐标为0.2m -；位置变化量为：0.20.80.6AB x m m m ∆=---=（）； （2）取A 端为原点，则A 点坐标为0；B 点坐标为：0.80.20.6m m m -=，坐标的变化量为0.6m ；（3）由以上结果可知，坐标原点的不同位置对位置变化没有影响；点睛：根据坐标轴的原点的不同，可以确定物体位置的坐标；再由坐标的变化可确定出位置变化量．8．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？（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9．如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点．每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据．（可以认为在斜面上是初速为零的匀加速运动，在水平面上是匀减速运动，重力加速度g=10m/s2）求：（1）在斜面上的加速度大小（2）物体在水平面上加速度大小（3）t=0.6s时的瞬时速度v．【答案】(1) (2) （3）【解析】【详解】(1)由前三列数据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度大小为：(2)由后二列数据可知物体在水平面上匀减速滑行时的加速度大小为：(3)设物体在斜面上到达B点时的时间为t B，则物体到达B时的速度为：v B=a1t B①由图表可知当t=1.2s时，速度v=1.1m/s，此时有：v=v B-a2(t-t B) ②联立①②代入数据得：t B =0.5s ，v B =2.5m/s所以当t =0.6s 时物体已经在水平面上减速了0.1s ，速度为v =2.5-0.1×2=2.3m/s.【点睛】本题考查一个物体参与多个过程的情况，对于这类问题要弄清各个过程的运动形式，然后根据相应公式求解.10．某运动员在百米直线跑道上从A 点以8 m/s 的速度跑了80 m 到B 点，然后从B 点返回又以2 m/s 的速度走了20 m 到C 点，求这个运动员从A 到C 的平均速度大小和平均速率各是多少？【答案】3 m/s ; 5 m/s【解析】【详解】从A 到B 的时间；从B 到C 的时间；则运动员从A 到C 的平均速度大小：； 平均速率大小：【点睛】 题主要考查了平均速度及平均速率的计算，明确平均速度是位移和时间的比值；平均速率等于路程和时间的比值，是基础题。

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高中物理机械运动及其描述专项训练100(附答案)含解析

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高中物理机械运动及其描述专项训练100(附答案)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，汽车先向东行驶5km ，又向西行驶8km ，若以汽车开始运动时为坐标原点，向东为正方向，建立坐标系，试求：（1）汽车在最东边和最西边的位置坐标； （2）汽车运动过程中整个过程的位移和路程． 【答案】（1）5km -3km （2）位移为-3km ，路程为13km 【解析】 【分析】坐标系建立以后也就知道了正方向，在正方向上的点位置为正值，在负方向上的点的位置为负值，位置的变化有方向，位移等于末位置坐标减去初位置坐标； 【详解】（1）根据图象可知，汽车在最东边的坐标为在最西边的坐标为：；（2）整个过程的位移为：，整个过程的路程为：。

【点睛】本题考查了坐标系的知识，坐标系包含了方向和位置，在正方向的位置为正，在负方向的位置为负。

3．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．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。

高考物理机械运动及其描述练习题及答案含解析

高考物理机械运动及其描述练习题及答案含解析

高考物理机械运动及其描述练习题及答案含解析一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1．做变速直线运动的物体，若前一半时间的平均速度是14/v m s =，后一半时间的平均速度是28/v m s =，则全程的平均速度是多少？若全程的平均速度' 3.75/v m s =，前一半位移的平均速度1'3/v m s =，求这个物体后一半位移的平均速度是多少？【答案】6m/s ，5m/s【解析】【详解】（1）令全程时间为2t ，则根据平均速度关系有全程位移为12s v t v t =+ 全程的平均速度121248./6/2222v t v t v v s v m s m s t t +++===== （2）令全程位移为2s ，则根据平均速度关系有全程通过的时间12s s t v v =+ 所以全程的平均速度 121212222 v v s s v s s t v v v v ⋅===++ 代入数据：22233.753v v ⨯⨯+＝解得：2v ＝5m /s 点睛：解决本题的关键是根据给出的平均速度分别求出全程运动的位移和时间表达式，再根据平均速度公式求解．掌握规律是正确解题的关键．2．设质量为m 的子弹以初速度V 0射向静止在光滑水平面上的质量为M 的木块，并留在木块中不再射出，子弹钻入木块深度为d ．求①木块最终速度的大小②产生的热能③平均阻力的大小【答案】①0mv v M m=+共②202()Mmv Q M m =+③202()Mmv f M m d =+ 【解析】试题分析：①子弹射入木块的过程中系统动量守恒：mv 0=（M+m ）v 共解得：0mv v M m =+共 ②据能量守恒定律：22011()22mv M m v Q =++共 解得：202()Mmv Q M m =+ ③设平均阻力大小为f 据能量守恒定律：fd=Q则 202()Mmv f M m d=+ 考点：动量守恒定律；能量守恒定律【名师点睛】此题是动量守恒定律及能量守恒定律的应用问题；关键是能正确选择研究系统及研究过程，根据动量守恒定律及能量关系列方程求解。

高考物理机械运动及其描述题20套(带答案)

高考物理机械运动及其描述题20套(带答案)

高考物理机械运动及其描述题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1．一列队伍长100m，正以某一恒定的速度前进．因有紧急情况通知排头战士，通讯员跑步从队尾赶到队头，又从队头跑至队队尾，在这一过程中队伍前进了100m．设通讯员速率恒定，战士在队头耽搁的时间不计，求他往返过程中跑过的位移和路程的大小．（学有余力的同学可以挑战路程的计算）【答案】100m，（100+1002）m【解析】【详解】设通讯员的速度为v1，队伍的速度为v2，通讯员从队尾到队头的时间为t1，从队头到队尾的时间为t2，队伍前进用时间为t．由通讯员往返总时间与队伍运动时间相等可得如下方程：t=t1+t2，即：21212100100100v v v v v+-+＝整理上式得：v12-2v1v2-v22=0解得：v1=（2+1）v2；将上式等号两边同乘总时间t，即v1t=（2+1）v2tv1t即为通讯员走过的路程s1，v2t即为队伍前进距离s2，则有s1=（2+1）s2=（2+1）100m．通讯员从队尾出发最后又回到队尾，所以通讯员的位移大小等于队伍前进的距离，即为100m.【点睛】本题考查路程的计算，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，解决此类问题常常用到相对运动的知识，而位移是指从初位置到末位置的有向线段，位移的大小只与初末的位置有关. 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。

高中物理机械运动及其描述题20套(带答案)及解析

高中物理机械运动及其描述题20套(带答案)及解析

高中物理机械运动及其描述题20套(带答案)及解析一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1．两年以来，物理组的最高领导一直在考驾照，今天又和前(N+8)次一样，早早地来到客运站，思考到达考点的三种途径．第一种是乘普客汽车国道到达；第二种方法是乘快客汽车经高速公路到达；第三种方法是乘火车到达；下面是三种车的发车时刻及里程表，已知普客汽车全程平均时速度为60km/h，快客汽车全程平均时速为100km/h，两车途中均不停站，火车在中途需停靠石台站5min，设火车进站和出站都做匀变速直线运动，加速度大小是2400km/h2，途中匀速行驶，速率为120km/h，若现在时刻是上午8点05分，科目二开考时间是9点25分，请你通过计算说明他能否赶上考试？如果能，该选择乘哪个班次什么车？（单位统一用km/h）普客汽车快客汽车火车里程/km758072班次7∶208∶2010∶3014∶30……8∶008∶409∶2010∶55……8∶008∶339∶009∶43……【答案】能赶上，8：33发车，9：20到达【解析】【分析】【详解】第一种乘普客汽车1 117575min 60st hv∆=== 8：20发车，9：35到达；第二种乘快客汽车2 228048min 100st hv∆=== 8：40发车，9：28到达；第三种乘火车1120h=0.05h 2400vta ==火车匀变速运动时间4t 1=0.2h 火车匀变速运动路程11412km s v t =⋅=火车匀速运动路程2(7212)km=60km s =-火车匀速运动时间1220.5s t h v == 火车总时间3123447min t t t t ∆=++=8：33发车，9：20到达 所以选择乘坐火车 【点睛】此题考查匀速直线运动的速度公式；关键是高清时间和时刻关系以及路程关系，此题考查学生利用物理知识解决实际问题的能力.2．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： ()1222a b c ++()222()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．3．我国ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称．汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示．假设汽车以v0=15m/s朝收费站正常沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在收费线中心线前10m处正好匀减速至v=5m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v0正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v0正常行驶．设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1m/s2，求：（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；（2）汽车过ETC通道比过人工收费通道节省的时间是多少．【答案】（1）210m（2）27s【解析】试题分析：（1）汽车过ETC通道：减速过程有：，解得加速过程与减速过程位移相等，则有：解得：（2）汽车过ETC通道的减速过程有：得总时间为：汽车过人工收费通道有：，x2=225m所以二者的位移差为：△=x2﹣x1=225m﹣210m=15m．（1分）则有：27s考点：考查了匀变速直线运动规律的应用【名师点睛】在分析匀变速直线运动问题时，由于这一块的公式较多，涉及的物理量较多，并且有时候涉及的过程也非常多，所以一定要注意对所研究的过程的运动性质清晰，对给出的物理量所表示的含义明确，然后选择正确的公式分析解题4．设质量为m 的子弹以初速度V 0射向静止在光滑水平面上的质量为M 的木块，并留在木块中不再射出，子弹钻入木块深度为d ．求①木块最终速度的大小 ②产生的热能 ③平均阻力的大小【答案】①0mv v M m=+共②202()Mmv Q M m =+③202()Mmv f M m d =+【解析】试题分析：①子弹射入木块的过程中系统动量守恒：mv 0=（M+m ）v 共 解得：0mv v M m=+共 ②据能量守恒定律：22011()22mv M m v Q =++共 解得：202()Mmv Q M m =+③设平均阻力大小为f 据能量守恒定律：fd=Q则 202()Mmv f M m d=+考点：动量守恒定律；能量守恒定律【名师点睛】此题是动量守恒定律及能量守恒定律的应用问题；关键是能正确选择研究系统及研究过程，根据动量守恒定律及能量关系列方程求解。