高考物理机械运动及其描述及其解题技巧及练习题(含答案)

高考物理机械运动及其描述及其解题技巧及练习题(含答案)

一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述

1．如图所示，一质点沿半径为20cm r = 的圆周自A 点出发，逆时针运动2s ，运动34

圆周到达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）20cm 0.2m =，质点的路程为质点绕3

4

圆周的轨迹长度， 则33

22 3.140.2m 0.942m 44

l r π=

⨯=⨯⨯⨯= ． （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|几何关系可知：

2220.283m x r r r =+==，位移方向由A 点指向B 点．

（3）根据平均速度定义得：

0.283m/s 0.142m/s 2

x t υ=

== 平均速度方向是由A 指向B . （4）质点的平均速率为

0.942m/s 0.471m/s 2

l t υ===

2．一质点由位置A 向北运动了6m 用时3s 到达B 点，然后B 点向东运动了5m 用时1s 到达C 点，再由C 向南运动了1m 用时1s 到达D 点（质点在B 点、C 点没有停顿）

（1）在图中，作图表示出质点由A 到D 整个运动过程的总位移 （2）求整个运动过程的总位移大小和方向 （3）求整个运动过程的平均速率 （4）求整个运动过程的平均速度大小．

【答案】（1）

（2）位移大小52

m 方向东偏北45o

（3）2.4m/s （4）2/m s 【解析】 【分析】 【详解】

(1)由位移的方向可知，由起点指向终点的有向线段，如图：

(2) 位移大小为：

2222()(61)552x AB CD BC m m =-+=-+= ，方向东偏北450；

(3) 平均速率为：

1123651 2.4311

AB BC CD m

m v s s t t t ++++=

==++++ ；

(4) 平均速度大小为：

2123522x m

m v s s t t t =

==++．

3．一物体从O 点出发，沿东偏北30°的方向运动10 m 至A 点，然后又向正南方向运动5 m 至B 点．

(1)建立适当坐标系，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,5 m)，B 点的坐标：

(53m,0) ；(3) 位移为53m ，方向向东，路程为15 m 【解析】 【分析】 【详解】

(1)坐标系如图所示，线OAB 为运动轨迹．

(2)53m A x =，y A =5m ；53m B x =，y B =0．

A 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：

222210553m OA AB -=-=

方向向东.

路程为10m+5m=15m ． 【点睛】

本题的关键是根据几何关系确定B 点的位置，要求同学们能正确建立合适的坐标系.

4．一个篮球从高的篮筐上由静止开始下落，经

落到水平地面上，速

度

，然后以

反弹，经

达到最高点

，已知篮球

与地面碰撞的时间为0.3s ，求：

(1)篮球从空中下落过程的平均速度的大小； (2)篮球与地面碰撞过程的加速度大小和方向；

(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度的大小和方向． 【答案】（1）1.56m/s （2）80m/s 2，方向竖直向上；（3）0.66m/s ，方向向下.

【解析】

【详解】

（1）下落过程的平均速度

（2）设向下为正方向，则与地面碰撞过程中，方向竖直向上；

（3）全程的位移x=3.05-1.23=1.82m；全程的时间t=1.95+0.5+0.3=2.75s；

则平均速度，方向向下.

5．一同学利用打点计时器打出的纸带分析小车的运动速度时，从几条纸带中选出了一条不很完整的纸带，如图所示．纸带上有七个计数点，相邻两计数点之间还有四个点没有画出，所用交流电的频率为50 Hz，相邻计数点之间的距离已标在图中，单位是厘米(计算结果到小数点后两位)．

(1)计算0～6点之间的平均速度；

(2)打点计时器打计数点4时小车的瞬时速度接近多少？

(3)若电源频率低于50 Hz时，如果仍按50 Hz的时间间隔打一个点计算，则测出的速度数值将比物体的真实值是偏大还是偏小？

【答案】(1)0.68 m/s (2)0.83 m/s (3)偏大

【解析】【分析】电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，电源频率低于50赫兹时，则打点周期大于0.02s

解：(1)0～6点间的平均速度为：

(2)当打点计时器打计数点4时，小车的瞬时速度应当最接近于计数点3和5点间的平均速

度，则

(3)当交流电的频率为50 Hz时，打点计时器每隔0.02 s打一个点，当交流电的频率低于50 Hz时，打点计时器打一次点的时间间隔t将大于0.02 s，即t时间内的位移我们用0.02 s的位移计算，因此测出的速度将比真实值偏大．

6．如图所示表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆．讨论并回答下列几个问题。