高考物理机械运动及其描述真题汇编(含答案)及解析.docx

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1、高考物理机械运动及其描述真题汇编(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1．一列队伍长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+t

2、2，即：100＝100100v2v1v2v1v2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）v2tvt即为通讯员走过的路程s，vt即为队伍前进距离s，则有1122s=（2+1）s=（2+1）100m．12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

3、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）

4、考点：加速度，方向与球踢出后的运动方向相反【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。3．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

5、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4．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（

6、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

7、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/st25．一物体从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，

8、描述出该物体的运动轨迹；(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：