高中物理机械运动及其描述解题技巧和训练方法及练习题(含答案)含解析.docx

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1、高中物理机械运动及其描述解题技巧和训练方法及练习题(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．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）a3m/s2（2）v90m/s7【解析】【详解】（1）根据v02v22ax可得a3m/s2v0v（2）汽车经过OM段的时间：

2、t18sa汽车经过MN段的时间：t2x6svx总90汽车从O运动到N过程中的平均速度大小：vm/st1t272．一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)2v12(2)v22v12v2【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

3、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′=v2122t+vt将上面的关系式代入得：s（LL）2v22L；v2vvvv2v2v211221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）2v1v2Lsv1v1v1v222；v2v2v1【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．3．一列队伍长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1

4、00m．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=t+t，即：100＝10010012v2v1v2v1v2整理上式得：v121222=0-2vv-v解得：v1=（2+1）v2；将上式等号两边同乘总时间t，即v1t=（2+1）v2tvt即为通讯员走过的路程s，vt即为队伍前进距离s，则有1122

5、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.4．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；

6、（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）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x2=vt2=10×5m=50m，则相距的最远距离△x=x2+200-x1=50+200-25m=225m．（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t=20s3此时赛车的速度v3=at3=40m/s考点：匀

7、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，知道速度相等时相距最远。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。当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。若司机每次从发现到采取刹车反应的时间均为1s。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120m。（重力加速度g取