高考物理机械运动及其描述解题技巧(超强)及练习题(含答案)含解析.docx

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1、高考物理机械运动及其描述解题技巧(超强)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．某十字路口的监控录像显示，一辆汽车在马路上行驶，t＝0时，汽车在十字路口中心的左侧20m处；过了2s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30m处．如果把这条马路抽象为一条坐标轴x，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向．（1）试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入表中.观测过2s再过3st＝0时时刻位置x＝x＝x＝123坐标（2）说出前2s内、后3s内汽车的位移分别为多少？这5s内的

2、位移又是多少？【答案】（1）－20m；0；30m（2）20m；30m；50m【解析】【详解】（1）把马路抽象为坐标轴，因为向右为x轴的正方向．所以，在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值，原点右侧的点的坐标为正值，即x120m，x20，x330m；（2）前2s内的位移x1x2x1020m20m；后3s内的位移x2x3x230m030m；这5s内的位移xx3x130m20m50m；上述位移x1、x2和x都是矢量，大小分别为20m、30m和50m，方向都向右，即与x轴正方向相同．2．如图所示，实心长方体木块ABCDABCD''''的长、

3、宽、高分别为a、b、c，且abc.有一小虫自A点运动到C'点，求：12小虫的位移大小；小虫的最小路程．【答案】（1）xa2b2c2（2）sa22bc【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xAC'2a2b2c2ACCC'22由于abc，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sa2(bc)2；答：1小虫的位移大小为a2b2c2；2小虫的最小路程为a2(bc)2．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

4、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．3．一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．2v22L2v1v2L【答案】(1)22(2)v22v12v2v1【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-

5、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：t1L，t2Lv2v1v1v2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：sv2LL）2v22L；v2v1v1v2v22v12（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：（LL）2v1v2Lsv1v2v1v1v2v22v12；【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

6、的时候人和队伍前进方向相反．4．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

7、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5．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

8、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l32r33.140.2m0.942m．424（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

9、几何关系可知：xr2r2