高考物理机械运动及其描述解题技巧分析及练习题(含答案)及解析.docx

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1、高考物理机械运动及其描述解题技巧分析及练习题(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．某一长直的赛道上，有一辆F1赛车，前方200m处有一安全车正以10m/s的速度匀速前进，这时赛车由静止出发以2m/s2的加速度追赶安全车，求：（1）赛车出发3s末的瞬时速度大小；（2）赛车追上安全车之前与安全车相距的最远距离；（3）当赛车追上安全车时，赛车的速度大小．【答案】（1）6m/s（2）225m（3）40m/s【解析】试题分析：（1）赛车出发3s末的瞬时速度大小v1=at1=2×3m/s=6m/s．（

2、2）当赛车的速度与安全车的速度相等时，相距最远，速度相等经历的时间t2＝v＝10s＝5s，此时赛车的位移x1＝v2＝100m＝25ma22a4安全车的位移x=vt=10×5m=50m，22则相距的最远距离△x=x+200-x=50+200-25m=225m．21（3）设经过t时间，赛车追上安全车，根据位移关系有：12at3＝200vt332代入数据解得t3=20s此时赛车的速度v3=at3=40m/s考点：匀变速直线运动的规律【名师点睛】本题考查了运动学中的追及问题，关键抓住位移关系，结合运动学公式灵活求解，知

3、道速度相等时相距最远。2．如图所示，一质点沿半径为r20cm的圆周自A点出发，逆时针运动2s3，运动圆4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）20cm0.2m，质点的路程为质点绕3圆周的轨迹长度，4则l32r323.140.2m0.942m．44（2）质点的位移是由A点指向B点的有向

4、线段，位移大小为线段AB的长度，由图中

5、几何关系可知：xr2r22r0.283m，位移方向由A点指向B点．（3）根据平均速度定义得：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/st23．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10s速度达到108km/h；(2)以40m/s的速度运动的汽车,从某时刻起开始刹车,经8s停下；(3)沿光滑水平地面以10m/s的速度运动的小球,撞墙后以原

6、速度大小反弹,与墙壁接触时间为0.2s.【答案】（1）3m/s2，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/s2，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v01＝0，vt1＝108km/h＝30m/s，t1＝10s，所以a1vt1v01300m/s23m/s2t110方向与初速度方向相同．（2）对刹车后的汽车v02＝40m/s，vt2＝0，t2＝8s，所以a2vt2v

7、02040m/s25m/s2t28负号表示方向与初速度方向相反．（3）对小球v03＝10m/s，vt3＝-10m/s，t3＝0.2s，所以a3vt3v031010m/s2100m/s2t30.2负号表示方向与初速度方向相反．故本题答案是：（1）a1＝3m/s2，方向与初速度方向相同；（2）a2＝5m/s2，方向与初速度方向相反；（3）a3＝100m/s2，方向与初速度方向相反．4．一物体从O点出发，沿东偏北30°10m至A点，然后又向正南方向运动5的方向运动m至B点．(1)建立适当坐标系，描述出该物体的运动轨迹

8、；(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：(53m,5m)，B点的坐标：(53m,0)；(3)位移为53m，方向向东，路程为15m【解析】【分析】【详解】(1)坐标系如图所示，线OAB为运动轨迹．(2)xA53m，y=5m；xB53m，y=0．ABA点的坐标：（53m，5m），B点的坐标：（53m，0m）．(3)物体的位移为O到B位移为：OA2AB21025253m方向向东.路程为10m+5m=15m．【点睛】本题的关键是根据几何

9、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.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）-5m/s2（2）2m/s2【解析】(1)汽车刹车,根据速度时间公式可知：a10v0060m/s25m/s2t12负号表示加速度的方向与初速度的