高中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
1．两年以来，物理组的最高领导一直在考驾照，今天又和前(N+8)次一样，早早地来到客运站，思考到达考点的三种途径．第一种是乘普客汽车国道到达；第二种方法是乘快客汽车经高速公路到达；第三种方法是乘火车到达；下面是三种车的发车时刻及里程表，已知普客汽车全程平均时速度为60km/h，快客汽车全程平均时速为100km/h，两车途中均不停站，火车在中途需停靠石台站5min，设火车进站和出站都做匀变速直线运动，加速度大小是2400km/h2，途中匀速行驶，速率为120km/h，若现在时刻是上午8点05分，科目二开考时间是9点25分，请你通过计算说明他能否赶上考试？如果能，该选择乘哪个班次什么车？（单位统一用km/h）
普客汽车快客汽车火车
里程/km758072
班次7∶20
8∶20
10∶30
14∶30
……
8∶00
8∶40
9∶20
10∶55
……
8∶00
8∶33
9∶00
9∶43
…
…
【答案】能赶上，8：33发车，9：20到达【解析】
【分析】
【详解】
第一种乘普客汽车
1 1
175
75min 60
s
t h
v
∆=== 8：20发车，9：35到达；
第二种乘快客汽车
2 2
2
80
48min 100
s
t h
v
∆=== 8：40发车，9：28到达；汽车测速器
第三种乘火车
1
120
h=0.05h 2400
v
t
a ==
火车匀变速运动时间4t 1=0.2h 火车匀变速运动路程
11412km s v t =⋅=
火车匀速运动路程
2(7212)km=60km s =-
火车匀速运动时间
1
22
0.5s t h v =
= 火车总时间
3123447min t t t t ∆=++=
8：33发车，9：20到达 所以选择乘坐火车 【点睛】
此题考查匀速直线运动的速度公式；关键是高清时间和时刻关系以及路程关系，此题考查学生利用物理知识解决实际问题的能力.
2．用运动传感器可以测量运动物体的速度：如图所示，这个系统有一个不动的小盒子B ．工作时，小盒B 向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动物体反射后又被B 盒接收．B 将信息输入计算机由计算机处理该信息，可得到被测物体的速度．若B 盒每间隔1.5秒发出一个超声波脉冲，而每隔1.3秒接收到一个超声波脉冲
（1）试判断汽车远离小盒B ，还是靠近小盒B ？ （2）试求汽车的速度是多少？
【答案】（1）汽车靠近小盒B ，（2） 22.7m/s 【解析】
（1）根据题意得：B 盒每间隔1.5秒发出一个超声波脉冲，而每隔1.3秒接收到一个超声波脉冲，1.5 1.3s s >，时间变短，由s=vt 知，s 变小，故汽车运动的物体运动方向是靠近小盒B 盒
(2)设第一次超声波发射至返回时间t 1，测速仪第一次发出超声波时，经过了t 1到达了汽车处，而信号从汽车处返回测速仪，也行驶了t 1的时间；汽车距测速仪：11t s v =声 测速仪第二次发出超声波时，经过了t 2到达了汽车处，而信号从汽车处返回测速仪，也行驶了t2的时间；汽车距测速仪：22t s v =声
因此汽车在两次与信号相遇的过程中，行驶了：21s s s =- 汽车行驶了s 共用了时间12t t t t =++∆
则有12t=1.5s t +∆，22t t=1.3s +∆ 汽车的速度 22.7/s v m s t
=
=
3．我校足球运动员李同学在做足球训练时，将一个以6m/s 迎面飞来的质量为0．4kg 的足球，以8m/s 的速度踢出，求：
（1）若踢球的时间为0．2s ，则李同学发球时足球的平均加速度的大小和方向 （2）足球被提出后沿草地作匀减速直线运动，加速度大小为21.6/m s ，足球在草地上运动的时间和位移的大小．
【答案】（1）270/m s ，方向为球踢出去的方向（2）8s 51.2m 【解析】
试题分析：（1）根据加速度公式()208670/0.2
v v a m s t ---===，方向为球踢出去的方向
（2）足球运动的时间8
81
v t s s a ===， 运动的位移2211
1.6851.222
s at m =
=⨯⨯= 考点：考查了平均速度，加速度的计算
【名师点睛】根据加速度的定义式求出足球的平均加速度．根据速度时间公式求出足球在草地上运动的时间，根据平均速度的推论求出足球的位移．
4．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/s 2（2）0．37s （3）-200m/s 2；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），方向与球踢出后的运动方向相反
考点：加速度
【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。
5．在平直公路上，汽车以2m/s 2
的加速度加速行驶了6s ，驶过了48m ，求：
（1）汽车在6s 内的平均速度大小； （2）汽车开始加速时的速度大小；
（3）过了48m 处之后接着若以1m/s 2
大小的加速度刹车，则刹车后汽车在6s 内前进的距离．
【答案】（1）8 m/s ；（2）v2 m/s ；（3）66m 【解析】
试题分析：（1）平均速度为：48
/8/6
x v m s m s t =
＝＝ （2）根据位移时间公式可得：x ＝v 0t+12
at 2
得：01481
26/2/262
x v at m s m s t -
-⨯⨯＝＝＝ （3）加速6s 后的速度为：v=v 0+at=2+2×6m/s=14m/s 减速到零所需时间为：14v
t s a ''
＝
＝ 减速6s 通过的位移为：x ′＝vt −12a ′t 2＝14×6−12
×1×62
m=66m 考点：匀变速直线运动的规律
【名师点睛】本题考查匀变速直线运动基本公式的应用，在减速运动过程中明确减速到零的时间，难度不大。
6．如图所示，汽车先向东行驶5km ，又向西行驶8km ，若以汽车开始运动时为坐标原点，向东为正方向，建立坐标系，试求：
（1）汽车在最东边和最西边的位置坐标； （2）汽车运动过程中整个过程的位移和路程． 【答案】（1）5km -3km （2）位移为-3km ，路程为13km 【解析】
【分析】
坐标系建立以后也就知道了正方向，在正方向上的点位置为正值，在负方向上的点的位置为负值，位置的变化有方向，位移等于末位置坐标减去初位置坐标； 【详解】
（1）根据图象可知，汽车在最东边的坐标为
在最西边的坐标为：；
（2）整个过程的位移为：
，整个过程的路程为：
。
【点睛】
本题考查了坐标系的知识，坐标系包含了方向和位置，在正方向的位置为正，在负方向的位置为负。
7．如图是一种运动传感器测小车速度的原理图，这个系统由A 、B 两个小盒组成，A 盒装有
红外线发射器和超声波发射器，B 盒装有红外线接收器和超声波接收器．A 盒固定在向右运动的小车上，B 盒固定在滑轨上．测量时A 向B 同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B 盒接收到红外线
脉冲时，开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时，若两者的时间差为t 1，空气中的声速为v 0．（红外线的传播时间可以忽略）求：
（1）A 与B 之间的距离为多少？
（2）经过短暂的Δt 时间后，进行第二次测量，此次的时间差为t 2，则小车向右运动的速度为多少？
【答案】（1）101x v t = （2）021()
v t t v t
-=∆ 【解析】 【分析】 【详解】
（1）A 、B 间的距离为101x v t =
（2）同理可知：进行第二次测量时，A 、B 间的距离为202x v t = 根据速度的定义可得：小车运动的平均速度为21
-=∆x x v t
解得： 021()
v t t v t
-=
∆ 因为Δt 很短，所以小车的速度为 021()
v t t v t
-=
∆
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