高考物理机械运动及其描述题20套带答案及解析.doc

高考物理机械运动及其描述题20 套 ( 带答案 ) 及解析

一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述

1 ．如图所示，实心长方体木块ABCD ABCD''' ' 的长、宽、高分别为a、 b 、 c，且

a b c.有一小虫自 A 点运动到C'点，求：

1 2 小虫的位移大小；

小虫的最小路程．

1）x a2 b2 c2 （ 2）sa2

2

【答案】（ b c

【解析】 1 质点从A运动到 C ' 的位移大小等于A、 C ' 连线的长度，为

x AC '

2

a2 b2 c2 AC CC '2

2 由于 a b c ，所以将矩形BCC ' B '转至与前表面在同一平面，A、C '连线的长度为从 A 运动到C '的最短路程，

即 s a2 (b c)2 ；

答： 1 小虫的位移大小为a2 b2 c2；

2 小虫的最小路程为a2 (b c)2 ．

点睛：位移的大小等于首末位置的距离，路程等于运动轨迹的长度，当两点之间沿直线距

离最短，路程最短．在计算位移时，注意将立体转成平面后再计算.这种解题的思维方法，在以后的题目中用得不多，但将立体图形展开求解最短路程的方法却可以开拓视野，提高

能力．

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 5 2m 方向东偏北

45

o

（ 3） 2.4m/s （ 4） 2m / 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：

x

( AB CD )2 BC 2 (6 1)2 52 m 5 2m ，方向东偏北

450；

(3) 平均速率为：

v 1

AB BC CD 6 5 1 m 2.4

m

；

t 1 t 2 t 3 3 1 1

s

s (4) 平均速度大小为：

v 2

x 5 2 m 2

m

．

t 1

t 2 t 3

3 1 1 s

s

3． 从高出地面 2 m 的位置竖直向上抛出一个球，它上升

4 m 后回落，最后小球到达地

面，如图所示，分别以地面和抛出点为坐标原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写下表：

【答案】

【解析】

【分析】

物体位移可以用从初位置到末位置的有向线段表示，线段的长度表示位移大小，线段方向

表示位移方向，根据图示分析答题；

【详解】

由题意，根据图示可知，物体的位置坐标与位移如下表所示：

【点睛】本题考查了求物体的位置坐标、求物体的位移，知道位移的概念、分析清楚图示情景与物

体运动过程即可正确解题。

4．某人从 A 点出发，先以 4m/s 的速度向东走了 20s，到达 B 点，接着以 2m/s 的速度向北又走了30s，到达 C 点，求此人在这 50s 内的平均速率和平均速度的大小．

【答案】平均速度为 2m/s ；平均速率为 2.8m/s

【解析】

【详解】

由题意可知，，

此人在 50 内的路程为：，

此人在 50 内的位移大小为：，

则平均速率为：，

平均速度的大小：

．

【点睛】

位移等于首末位移的距离，由几何关系即可求出；需要注意的是平均速度等于位移与时间

的比值．平均速率等于路程与时间的比值．

5．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，O

B 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 m0.6 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 ；

位置变化量为：x

AB 0.2m （0.8m） 0.6m ；

（2）取 A 端为原点，则 A 点坐标为0；B 点坐标为：0.8m 0.2m 0.6m ，

坐标的变化量为0.6m ；

（3）由以上结果可知，坐标原点的不同位置对位置变化没有影响；

点睛：根据坐标轴的原点的不同，可以确定物体位置的坐标；再由坐标的变化可确定出位

置变化量．

6．一质点在x 轴上并只朝着x 轴的正方向运动，各个时刻的位置坐标如下表，则此质点开始运动后：

(1)质点在前 10s 内的位移、路程各为多大？

(2)质点在 8s 末的瞬时速度为多大？

(3)质点在 0 到 18s 这段时间内的平均速度多大

【答案】（1）（2）0（3）

？

【解析】

试题分析：（ 1）质点在2m 到 8m，位移即x 轴上并只朝着x 轴的正方向运动那么在前10s 内的位移就是从，由于是直线运动且是单方向所以路程等于位移大小

6m．

（2）从 6s 到 10s 坐标一直停留在 8m 处，且是单方向直线运动，说明物体处于静止状

态，因此 8s 末的瞬时速度为 0m/s

（3）质点在0 到 18s 这段时间内从坐标2m 到坐标 24m ，位移时间，平均速度

考点：坐标与位移路程关系

7．一个质点以某一恒定加速度沿直线从A

点加速运动到

B , A

点时速度为

3 m/s,

到

B

点在

点时速度变为 12 m/s, 此过程历时 6 s;到 B 点后又以另一恒定加速度沿直线减速运动到 C 点并停下来 ,此过程历时 6 s.求 :

(1)从 A 点到 B 点过程中加速度的大小 ;

(2)从 B 点到 C点过程中的加速度 .

【答案】（ 1）1.5m / s2（ 2）2m / s2 方向由 C 到 B

【解析】

试题分析：根据加速度定义式求出 A 到 B 和 B 到 C 点过程中的加速度．

（1）根据加速度定义式可得 A 到 B 过程中的加速度为：

a v 12 3 m / s2 1.5m / s2，方向与初速度方向一致．

t 6

（2）根据加速度定义式可得 B 到 C 过程中的加速度为：

a v 0 12 m / s2 2m / s2，方向与初速度方向相反．

t 6

点睛：本题主要考查了加速度的基本计算，属于基础题．

8．如图所示，物体从光滑斜面上的 A 点由静止开始下滑，经过 B 点后进入水平面（设经过 B 点前后速度大小不变），最后停在 C 点．每隔0.2 秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据．（可以认为在斜面上是初速为零的匀加速运动，在水

平面上是匀减速运动，重力加速度g=10m/s 2）求：

（1）在斜面上的加速度大小

（2）物体在水平面上加速度大小

（3） t=0.6s 时的瞬时速度 v．

【答案】 (1) (2) （ 3）

【解析】

【详解】

(1)由前三列数据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度大小为：

(2)由后二列数据可知物体在水平面上匀减速滑行时的加速度大小为：

(3)设物体在斜面上到达 B 点时的时间为t B，则物体到达 B 时的速度为：v B=a1 t B 由图表可知当t=1.2s 时，速度v=1.1m/s ，此时有： v=v B- a2(t - t B)②

联立①②代入数据得：t B=0.5s， v B=2.5m/s

所以当 t=0.6s 时物体已经在水平面上减速了0.1s，速度为 v=2.5- 0.1 ×2=2.3m/s. 【点睛】

本题考查一个物体参与多个过程的情况，对于这类问题要弄清各个过程的运动形式，然后根据相应公式求解 .

9．刻舟求剑的故事说的是有一个楚国人乘船过江，他身上的佩剑不小心掉落江中①

.

他立即

在船舱板上作记号，对他的船友说：“这是我的剑掉落的地方.

“到了河岸，船停了，他就在

画记号的地方下水找剑.

这则寓言不但有讽刺意义，而且还包含一定的物理含义，从物理学

选择参考系的角度回答下列问题：

1楚人找剑选择的参考系是什么？

2请你为楚人提供一种找到这把剑的方法．

【答案】（1）船（2）见解析

【解析】

【分析】

运动和静止是相对的，判断物体的运动和静止，首先确定一个参照物，如果被研究的物体

和参照物之间没有发生位置的改变，被研究的物体是静止的，否则是运动的．

【详解】

（1）楚人记下的是剑相对船的下落位置；故是以船为参考系；

（2）要想找到这把剑应以固定的物体为参考系才能准确得到其位置；故可有以下方法：

①记下剑掉落位置离岸上某标志的方向和距离，选择的参考系是河岸；②在船不改变方

向和速度的情况下，记下剑掉落时刻船速和航行时间，据些求出靠岸的船和剑落地点的距

离．选择的参考系是船．

【点睛】

（1）判断一个物体的运动和静止，首先确定一个参照物，再判断被研究的物体和参照物之

间的位置是否变化．

（2）参照物的选择可以是运动的，也可以是静止的．如果选定为参照物，这个物体就假定

为不动．

10．物体从 A 运动到 B，前半程的平均速度为 v1，后半程的平均速度为 v2，那么全程的平均速度是多大？

【答案】

2v1v2

v1v2

【解析】

【分析】

x

根据平均速度的定义v求解即可。

t

【详解】

2s；则前半程的时间 t1= s s

设全程的位移为，后半程的时间v2=；

v1 v2

则平均速度 v

2x2v1v2

t1 t 2 v1 v2

11．一列长 50m 的队伍，以 1.8m/s 的速度经过一座全长100m 的桥，当队伍的第一个人踏上桥到队尾最后一人离开桥时，总共需要的时间是多少？

【答案】 83.3s

【解析】

试题分析：从队伍的第一个人踏上桥到队伍最后一个人离开桥，队伍一共行走的路程为

x x 队 x 桥 50m 100m 150m

根据速度公式： v

s

，

t

当队伍全部穿过大桥所需要的时间为t

x 100s ．

v

答：总共需要的时间是

100s ．

考点：匀速直线运动

【名师点睛】本题考查时间的计算，关键是速度公式及其变形的灵活运用，难点在于路程的确定．当队伍全部通过大桥时，队伍经过的距离为队伍的长度与大桥长度之和，行进速度已知，根据速度公式的导出公式求所需的时间．

12． 2008 年 5 月 12 日汶川大地震造成山体滑坡，形成了大量的堰塞湖，由于连日阴天下雨，堰塞湖内积存了大量的湖水，如果不及时泄掉湖水，一旦发生溃坝，就会给灾区带来 二次灾难 .

在一次疏通堰塞湖中，解放军战士移除挡在排水渠中的一块巨石时动用了火箭弹

.

已知火箭弹从发射至看到巨石被炸开用时 2.5s ，又经过 5s 后战士听到爆炸声，若声音在 空气中的传播速度为 340m / s ，试估算一下火箭弹的速度为多大．

【答案】 680m/s 【解析】 【详解】

它们之间的距离就是声音 5s 传播的距离， s vt 340m / s 5s 1700m ；

根据 v

s 1700 680m / s ；

，则火箭弹的速度为 v

t

2.5

故本题答案是： 680m/s