高考物理一轮复习 专项训练 物理机械运动及其描述及解析

高考物理一轮复习 专项训练 物理机械运动及其描述及解析

一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述

1．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）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。

；

，方向与球踢出后的运动方向相反

；

2．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

3．如图所示，小球从高出地面h＝15 m的位置，在t＝0时刻竖直向上抛出，经1 s小球上升到距抛出点5 m的最高处，之后开始竖直回落，经0.5 s刚好经过距最高点1.25 m处位置，再经过1.5 s到达地面.求：

(1)前1.5 s内平均速度；

(2)全过程的平均速率.(结果保留一位小数) 【答案】（1）2.5m/s（2）8.3m/s 【解析】

（1）由图可知：前1.5秒小球的位移为：所以前1.5s内平均速度

（2）由图可知：全过程小球的路程为s=5+5+15m=25m 全过程的平均速率为

4．一质点由位置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52m 方向东偏北45o

（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?BC2?(6?1)2?52m?52m ，方向东偏北450；

(3) 平均速率为：

v1?AB?BC?CD6?5?1m??2.4m ；

st1?t2?t33?1?1s(4) 平均速度大小为：

v2?x52m??2m．

st1?t2?t33?1?1s

5．一物体从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)xA?53m，yA=5m；xB?53m，yB=0．

A点的坐标：，B点的坐标：． （53m，5m）（53m，0m）(3)物体的位移为O到B位移为：

OA2?AB2?102?52?53m

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.

6．有些国家的交通管理部门为了交通安全，特别制定了死亡加速度为

500gg?10m/s2，以警醒世人，意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险，那

么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故时，将会达到这一数值.试问：

???1?一辆以72km/h的速度行驶的汽车在一次事故中撞向停在路上的大货车上，设大货车

没有被撞动，汽车与大货车的碰撞时间为2.0?10?3s，汽车驾驶员是否有生命危险？

?2?若汽车内装有安全气囊，缓冲时间为1?10?2s，汽车驾驶员是否有生命危险？

【答案】（1）有生命危险 （2）无生命危险 【解析】

试题分析：选汽车运动的方向为正方向