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1、最新物理试卷物理机械运动及其描述题分类汇编一、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 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：
2、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
3、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， =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 在平直公路上，汽车以2m/s2 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
4、开始加速时的速度大小；（3）过了 48m处之后接着若以1m/s2 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：vx 48 m / s8m / st6（2）根据位移时间公式可得：x v0 t+1 at 22得： v0 x1 at 4812 6m / s 2m / st262（ 3）加速 6s 后的速度为： v=v 0+at=2+26m/s=14m/s减速到零所需时间为：t v 14 sa减速 6s 通过的位移为：x vt - 1 a t 2146 - 1 162 m=66m22考点：
5、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。4（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
6、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5 一质点沿直线做单向的运动，若前一半时间的平均速度为度为 6m/s ，求4 m/s ，后一半时间的平均速（ 1）整个过程的平均速度大小；（ 2）其它条件不变，若物体前一半位移的平均速度为4m/s ，后一半位移的平均速
7、度为6m/s ，则整个过程的平均速度大小是多少？【答案】 （1） 5 m/s（ 2） 4.8 m/s【解析】试题分析： （ 1）平均速度为总位移与总时间的比值，根据两段时间内的平均速度可求得总位移，再由平均速度公式可求得平均速度 （ 2）根据前后两段位移及平均速度可求得两段时间；再由平均速度公式可求得全程的平均速度（1）设一半的时间为t ，由平均速度公式可得：x1v1t 、 x2v2t ，x1x2v1t v2tv1v25m / s则全程的平均速度 ： v22t22t（2）设一半的位移为x，则由平均速度公式可得：t1xx、 t2v2v1则全程的平均速度为：v22x2v1v24.8m / st2v
8、1 v2t1【点睛】对于平均速度一定要明确应采用位移与时间的比值进行求解，故应先想办法求出总位移和总时间，再来求平均速度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/s2 ，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】【
9、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v01 0，vt1 108 km/h 30 m/s ，t 1 10 s，所以a1vt 1 v0130 0 m/s23m/s2t110方向与初速度方向相同（2）对刹车后的汽车v02 40 m/s ， vt2 0， t 2 8 s，所以a2vt 2 v020 40 m/s25m/s 2t28负号表示方向与初速度方向相反（ 3）对小球 v03 10 m/s ， vt3 -10 m/s ， t3 0.2 s，所以a3vt 3 v0310 10 m/s2100m/s 2t30.2负号表
10、示方向与初速度方向相反故本题答案是：（ 1） a1 3m/s 2，方向与初速度方向相同；（ 2） a2 5m/s 2，方向与初速度方向相反；（ 3） a3 100m/s 2，方向与初速度方向相反7 一质点在x 轴上并只朝着x 轴的正方向运动，各个时刻的位置坐标如下表，则此质点开始运动后：(1)质点在前 10s 内的位移、路程各为多大？(2)质点在 8s 末的瞬时速度为多大？(3)质点在 0 到 18s 这段时间内的平均速度多大？【答案】 （1）（ 2） 0（3）【解析】试题分析：（ 1）质点在x 轴上并只朝着x 轴的正方向运动那么在前10s 内的位移就是从2m 到 8m，位移即，由于是直线运动
11、且是单方向所以路程等于位移大小6m（ 2）从 6s 到 10s 坐标一直停留在 8m 处，且是单方向直线运动，说明物体处于静止状态，因此 8s 末的瞬时速度为 0m/s（3）质点在0 到 18s 这段时间内从坐标2m 到坐标 24m ，位移时间，平均速度考点：坐标与位移路程关系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】汽车匀速通过隧道用时 t1x10s，v1由题意知减速时间故减速时的加速度度方向相反tt总t15s ，av1v03
12、m / s2 ，即减速时的加速度大小为3 m/s2 ，方向与初速t9 升降机由静止开始以加速度 a1 匀加速上升 2s，速度达到 3m/s ，接着匀速上升 10s，最后再以加速度 a2 匀减速上升 3s 才停下来求：(1)匀加速上升的加速度大小a1 和匀减速上升的加速度大小a2 ；(2)上升的总高度 H【答案】 （1） 1.5m/s 2（ 2） 1m/s 2（ 3）37.5m【解析】试题分析：根据题意，升降机运动由3 个阶段组成：以a1 的加速度匀加速上升t 1=2s；以v=3m/s 的速度匀速上升t 2=10s；以 a2 的加速度减速上升t3=3s，最后静止(1)由加速度公式得；(3)由匀变
13、速位移公式及匀速运动位移公式s=vt 得：考点：考查了匀变速直线运动规律的应用【名师点睛】本题也可以画出速度时间图像解题，根据图像的斜率求解加速度，根据围成的面积表示位移求解上升高度，关键是对公式灵活掌握，明确已知哪些物理量，让求哪些物理量，基础题10 刻舟求剑的故事说的是有一个楚国人乘船过江，他身上的佩剑不小心掉落江中.他立即在船舱板上作记号，对他的船友说： “这是我的剑掉落的地方 .“到了河岸，船停了，他就在画记号的地方下水找剑 .这则寓言不但有讽刺意义，而且还包含一定的物理含义，从物理学选择参考系的角度回答下列问题：1 楚人找剑选择的参考系是什么？2 请你为楚人提供一种找到这把剑的方法【
14、答案】 （1）船（ 2）见解析【解析】【分析】运动和静止是相对的，判断物体的运动和静止，首先确定一个参照物，如果被研究的物体和参照物之间没有发生位置的改变，被研究的物体是静止的，否则是运动的【详解】（ 1）楚人记下的是剑相对船的下落位置；故是以船为参考系；（ 2）要想找到这把剑应以固定的物体为参考系才能准确得到其位置；故可有以下方法：记下剑掉落位置离岸上某标志的方向和距离，选择的参考系是河岸 ；在船不改变方向和速度的情况下，记下剑掉落时刻船速和航行时间，据些求出靠岸的船和剑落地点的距离选择的参考系是船【点睛】（ 1）判断一个物体的运动和静止，首先确定一个参照物，再判断被研究的物体和参照物之间的
15、位置是否变化（ 2）参照物的选择可以是运动的，也可以是静止的如果选定为参照物，这个物体就假定为不动11 甲、乙两辆汽车相距 600m，并分别以 10m/s 和 20m/s 的速度在一条平直公路上相向行 驶，在两汽车间有一只小鸟以 20m/s 的速率往返飞翔，这只小鸟从汽车甲前端开始，飞向汽车乙，遇到汽车乙前端时又立即掉头飞向汽车甲，如此往返飞行，直到两汽车相遇，求：(1)这只小鸟飞行的路程；(2)这只小鸟飞行的平均速度【答案】 (1)400m (2)10m/s【解析】【分析】【详解】（1）设两车相距d600m ， v110m/s ， v220m/s ，相遇时间为t ，则两车相距为：dv1tv2
16、t这只小鸟飞行的路程为：s v3t联立，代入数据可以得到：s 400m ；（ 2）小鸟飞行的位移等于甲车前进的位移，即：xv1t则小鸟飞行的平均速度为： xv t代入数据整理可以得到：v10m/s 12 如图所示，两列长度均为L0 的快车和慢车沿着同一直轨道同向匀速行驶，当慢车头到避让区起点C 时，快车头与慢车尾的距离为L1，且快车的速度是慢车速度的2 倍为避免撞车，慢车要进入避让区 CD 轨道进行避让若两车都不减速， L1 至少应为多少？避让区长度 L2 至少为多少？ (设避让区轨道 CD 平行于轨道 AB，且弯曲部分 AC、 BD 很短，可忽略不计 )【答案】 L1 至少应为L0， L2
17、至少应为3L0【解析】【分析】根据位移时间关系和速度时间关系分析避让区的时间关系，关键是根据几何关系分析位移关系，再由速度位移关系求解即可【详解】由题意可知，在避让过程中，两车的重叠部分必须始终处于避让区分析可知，要想恰好不相撞，慢车车尾通过A 点时，快车车头正好到达A 点；慢车车头到达 B 点时，快车车尾正好通过 B 点对慢车通过 A 点过程，快车的位移为L1 L0，由二车运动时间相等，有L0L1L0v2v，解得 L1 L0对快车通过轨道AB 的过程，由二车运动时间相等，有L2L0L2L0 ，解得 L2 3L0，即 L1 至少应为 L0， L2 至少应为 3L02vv【点睛】本题关键是由题意确定两车运动的位移关系，由匀速直线运动的位移关系分析即可