高考物理机械运动及其描述解题技巧及练习题(1)一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1 李小华所在学校的校门口是朝南的，他进入校门后一直向北走80 m ，再向东走60 m 就到了他所在的教室（1）请你画出教室的位置(以校门口为坐标原点，制定并画出适当的标度)；（2）求从校门口到教室的位移3(已知 tan 37 = )4【答案】 （1）（ 2）从校门口到教室的位移大小为100 m，方向北偏东 37.【解析】【分析】【详解】（1）根据题意，建立直角坐标系， x 轴正方向表示东， y 轴正方向表示北，则教室位置如图所示：（2）从校门口到教室的位移x802602 m=100m设位移方向与正北方向的夹角为，则603tan37804即位移的方向为北偏东372 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） v90 m / s7【解析】【详解】（1）根据 v02v22ax 可得a 3m / s2v0v（2）汽车经过 OM 段的时间： t18sa汽车经过 MN 段的时间： t 2x6svx总90 m / s汽车从 O 运动到 N 过程中的平均速度大小： vt1 t273 如图所示为一种运动传感器工作原理示意图这个系统工作时固定的测速仪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测速仪接收根据发射与接收超声波脉冲的时间差可以得到测速仪与运动物体的距离.某次试验时， t1 =0时刻，测速仪发出一个超声波脉冲，脉冲波到达做匀加速直线运动的实验小车上，经过t1 =0.10s 测速仪收到反射波； t2 =1s 时发出第二个脉冲，此后经过t2 =0.08s 收到反射波；t3 =2s 时发射第三个脉冲，又经过t3 =0. 04s 收到反射波已知超声波在空气中传播的速度是v=340m/s ，求：(1)实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离和平均速度大小；(2)实验小车的加速度大小【答案】 (1) 3.43m / s (2) 3.56m/s 2【解析】(1)由题意得，实验小车在 t1t1 时刻接收到第一个脉冲，设此时实验小车距测速仪x1 ，2有x1v t12实验小车在 t2t 2 时刻接收到第二个脉冲，设此时实验小车距测速仪x2，有2x2t2v2设实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离为x1，则有x1 =x1x2由式可得实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离x1 =3.4m设实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间间隔为t ，有t (t2t2 ) (t1t1 )22设这段时间内的平均速度为v1 ，则有 v1 =x1t由式可得这段时间内的平均速度为v1 =3.43m / s (2)依第 (1)问同理可得实验小车在接收到第三个脉冲波时实验小车距测速仪为x3v t32实验小车在接收到第二个和第三个脉冲波之间的时间内运动的距离为x2 =x2x3 这段时间内的平均速度 v1=x2t由匀变速直线运动的规律可知，做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度所以 v1(t1t1)(t2t2)为 t122时刻的瞬时速度(11)2v2 为 (t2t2 )(t3t3 )时刻的瞬时速度(12)22t22由 avv=v2v1(13)可得： attt2t1由 (13)式可得 a=3.56m/s 24 在上海的高架道路上，一般限速80km/h 。为了监控车辆是否超速，设置了一些“电子警察”系统，其工作原理如图所示：路面下相隔L 埋设两个传感器线圈A 和 B，当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号；若有一辆汽车（在本题中可看作质点）匀速经过该路段，两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为t ；经微型计算机处理后得出该车的速度，若超速，则计算机将指令架设在路面上方的照相机C 对汽车拍照，留下违章证据。（1）根据以上信息，回答下列问题：微型计算机计算汽车速度的表达式v_；（2）若 L7m ，t0.3s，则照相机将 _工作。（选填“会”或“不会”）【答案】L）会t【解析】【详解】1 微型计算机计算汽车速度时是用短时间内的平均速度代替瞬时速度，所以汽车速度的表达式：vLt2 根据vL得：tvL7km/h70 km/h126km/h 80km/h，t0.33故超速，故照相机会工作5 如图所示，今有一底面直径和高都为10cm 的圆柱形纸筒（上、下底面开口），在下底部边沿 A 点有一只小蚂蚁，若小蚂蚁为了用最快的时间爬到上部边沿处的蚁的爬行速度不变，试求：B 点，已知小蚂（ 1）小蚂蚁爬行的路程有多少？（ 2）整个过程中的位移有多大？【答案】（ 1） 18.6cm （ 2） 14.1cm【解析】【详解】（1）两点之间线段最短，为了找到在圆柱形纸筒的表面上A 、 B 两点之间的最短路径，可以把纸筒沿侧壁剪开，如图所示，展开成平面后，连接AB ，则线段 AB 的长度即为小蚂蚁爬行的最短路程。由勾股定理可知 sAB10 252cm 18.6m。（2）整个过程中的位移大小等于图中A 、 B 两点的连线的长度，由勾股定理可知xAB102102 cm14.1m 。6 如图为某物体做直线运动的v-t 图象试分析物体在各段时间内的运动情况并计算各阶段加速度的大小和方向【答案】 0-1s 内， a1 4 m/s2 ，方向与速度方向相同； 1-3s内，a22 2 m/s ，方向与速度方向相反 ；3-4s 内加速度 a3 2 m/s 2，方向与速度方向相同 【解析】【详解】在 01s 内，物体做匀加速直线运动，其加速度为 a1v1404m / s2 ，方向与速度t11方向相同 ；1s3s 内，物体做匀减速直线运动，其加速度为 a2v2202m / s2 ，方向与速t21度方向相反 ；3s4s 内，物体做匀加速直线运动，其加速度为 a3v3042m / s2，方向与速度t32方向相同7 如图所示，一根长0.8 m 的杆，竖直放置，今有一内径略大于杆直径的环，从杆的顶点A 向下滑动，向下为正方向，OB 间的距离为0.2 m(1)取杆的下端 O 为坐标原点，图中A、 B 两点的坐标各是多少？环从A 到 B 的过程中，位置变化了多少？(2)取 A 端为坐标原点， A、 B 点的坐标又是多少？环从A 到 B 的过程中位置变化了多少？(3)由以上两问可以看出，坐标原点的不同对位置坐标有影响还是对位置变化有影响？【答案】 (1) 0.8 m 0.2 m 0.6 m(2)0 0.6 m 0.6 m(3)对位置坐标有影响，对位置变化无影响【解析】（1）取下端 O 为原点，则 A 点坐标为：0.8m ， B 点坐标为0.2m