1、v2al,結合運動學公2.（題文）如圖所示為一升降機豎直向上運動時速度隨時間變化的圖線.高中物理機械運動及其描述試題經典一、高中物理精講專題測試機械運動及其描述1.為了安全，在高速公路上行駛時兩汽車之間要保持一定的距離。當前車突然停止時，后車司機可以采取剎車措施，使汽車在安全距離內停下而不會與前車相碰。若司機每次從發現到采取剎車反應的時間均為1s。當汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時，安全距離為 120nl （重力加速度g取10 m/s 2）（1）求汽車減速行駛時的加速度大?。?）如遇雨天，汽車輪胎與瀝青路面間的動摩擦因數為晴天時的2/5 ,若安全距離為 99m,求汽車在

2、雨天安全行駛的取大速度【答案】（1） 5m/s2 （2） 18m/s【解析】 試題分析：（1）根據x1 v0t0,302貝 U： 120 30 1 2al2解得：a1=5m/s（2） mg ma2一 1 mg ma25_2_° , 2a2 a1 2m/s52*V2X2 V2to2a2代入數值解得：v2 18 m/s考點：牛頓第二定律的綜合應用【名師點睛】解決本題的關鍵知道i式靈活求解，難度不大.0248810口）詳細描述升降機的運動情況口）升降機上升的總高度；|（3）畫出升降機在10s內加速度隨時間變化的圖線.江體3 I-1 -RT.【答案】（1）見解析（2） 42陰（3）“中【解析

3、】【分析】|（1）根據速度時間圖象的形狀，就可分析升降機的運動情況.|（2）速度時間圖線與時間軸圍成的面積表示位移，升降機上升的總高度等于圖中梯形面積的 大小.圖線的斜率表示加速度，求出加速度，再畫出圖象.【詳解】 以升降機豎直向上運動方向為正方向:V-VO 6-0小 n 9a = -7 = = 3m/sz2乩升降機以加速度t 2,勻加速上升；風：升降機以速度|v=6m/$,勻速上升；V-Vo 0-6u = -z- = =- L5m/$£ 62°*：升降機以加速度。4,勻減速上升.W）由色一'圖象可得：升降機上升的高度在數值上等于圖象與坐標軸圍成的面積，即:10 +

4、 4 h = - x 6m = 42 m口）畫出升降機在10s內加速度隨時間變化的圖線如圖.在速度時間圖像中，需要掌握三點，一、速度的正負表示運動方向，看運動方向是否發生 變化，只要考慮速度的正負是否發生變化，二、圖像的斜率表示物體運動的加速度，三、 圖像與坐標軸圍成的面積表示位移，在坐標軸上方表示正方向位移，在坐標軸下方表示負 方向位移.33.如圖所不，一質點沿半徑為r 20cm的圓周自A點出發，逆時針運動 2s,運動一圓4周到達B點，求：（計算結果保留三位有效數字）(1)質點的路程(2)質點的位移.(3)質點的平均速度.(4)質點的平均速率.【答案】(1) 0.942m (2) 0.283

5、m,方向由 A點指向B點(3) 0.142m/s ,方向是由 A指 向 B (4) 0.471m/s【解析】【詳解】3(1) 20cm 0.2m ,質點的路程為質點繞 一圓周的軌跡長度，43 3則 l 2 r 2 3.14 0.2m 0.942m .4 4(2)質點的位移是由 A點指向B點的有向線段，位移大小為線段AB的長度，由圖中|幾何關系可知：x 彳產 J2r 0.283m，位移方向由A點指向B點.(3)根據平均速度定義得：-x 0.283 , - m/s 0.142m/st 2平均速度方向是由 A指向B .(4)質點的平均速率為l 0.942- m/s 0.471m/st 24. 一質點

6、由位置 A向北運動了 6m用時3s到達B點，然后B點向東運動了 5m用時1s到達C點，再由C向南運動了 1m用時1s到達D點(質點在B點、C點沒有停頓)3 仃A(1)在圖中，作圖表示出質點由 A到D整個運動過程的總位移(2)求整個運動過程的總位移大小和方向(3)求整個運動過程的平均速率(4)求整個運動過程的平均速度大小.(2)位移大小52m方向東偏北45o(1)由位移的方向可知，由起點指向終點的有向線段，如圖:(2)位移大小為：x J(AB CD)2BC J(6 1)2 52m 5，2m ,方向東偏北 450；平均速率為：AB BC CDVlt1 t2 t3(4)平均速度大小為:5.如圖為某物

7、體做直線運動的v-t圖象.試分析物體在各段時間內的運動情況并計算各階段加速度的大小和方向.【答案】0-1s內，ai = 4 m/s2,方向與速度方向相同；1-3s內，a2=- 2 m/s2,方向與速度 方向相反；3-4s內加速度a3= 2 m/s2,方向與速度方向相同.【解析】【詳解】在07s內，物體做勻加速直線運動，其加速度為ai 方向相同；1SS內，物體做勻減速直線運動，其加速度為a2 度方向相反；3sMs內，物體做勻加速直線運動，其加速度為a3 方向相同.V1 t1v2t2v30_J13F6.如圖是一種運動傳感器測小車速度的原理圖，這個系統由 有24m/s ,萬向與速度2、，2m/s ,

8、萬向與速22m/s ,萬向與速度A、B兩個小盒組成，A盒裝紅外線發射器和超聲波發射器，B盒裝有紅外線接收器和超聲波接收器.A盒固定在向右運動的小車上，B盒固定在滑軌上.測量時 A向B同時發射一個紅外線脈沖和一個超聲波 脈沖，B盒接收到紅外線脈沖時，開始計時，接收到超聲波脈沖時停止計時，若兩者的時間差為力，空氣中的聲速為 V0.(紅外線的傳播時間可以忽略)求:it擅劃i' Hi 機Ar(1) A與B之間的距離為多少？(2)經過短暫的 困時間后，進行第二次測量，此次的時間差為 度為多少？t2,則小車向右運動的速【答案】(1) X1 V0t1 (2) VV0(t2t1)(1) A、B間的距離

9、為X1V0t1(2)同理可知：進行第二次測量時,A、B間的距離為X2V0t2根據速度的定義可得：小車運動的平均速度為V9通t解得：V V0(t2 3因為A眼短，所以小車的速度為7. 一個籃球從高如二工的籃筐上由靜止開始下落，經 二1955落到水平地面上，速 度白= in,lm/5然后以切=-49切§反彈，經12 = 0&達到最高點憎=1.2加，已知籃球 與地面碰撞的時間為 0.3s,求：(1)籃球從空中下落過程的平均速度的大??；(2)籃球與地面碰撞過程的加速度大小和方向；(3)籃球從開始下落到反彈至最高點過程的平均速度的大小和方向.【答案】(1) 1.56m/s (2) 80

10、m/s2,方向豎直向上；(3) 0.66m/s,方向向下.【解析】【詳解】_ A| 3.05v =-=m/s = 1.5bm/s(1)下落過程的平均速度口Av -*1.9-191a = -=- BOm/Z(2)設向下為正方向，則與地面碰撞過程中°?,方向豎直向上；(3)全程的位移 x=3.05-1.23=1.82m；全程的時間 t=1.95+0.5+0.3=2.75s ;r =于亨F = 0&6限則平均速度 t乙75，方向向下.8. 一同學利用打點計時器打出的紙帶分析小車的運動速度時，從幾條紙帶中選出了一條不很完整的紙帶，如圖所示.紙帶上有七個計數點，相鄰兩計數點之間還有四個

11、點沒有畫出，所用交流電的頻率為50 Hz,相鄰計數點之間的距離已標在圖中，單位是厘米(計算結果到小數點后兩位). 2.HIJ4.40 5.96 7,57 9J(i W/H I 251J (1)計算06點之間的平均速度；(2)打點計時器打計數點 4時小車的瞬時速度接近多少？(3)若電源頻率低于50 Hz時，如果仍按50 Hz的時間間隔打一個點計算，則測出的速度數 值將比物體的真實值是偏大還是偏??？【答案】(1)0.68 m/s (2)0.83 m/s (3)偏大【解析】【分析】電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打

12、出某點時紙帶運動的瞬時速度，電源頻率低于50赫茲時，則打點周期大于0.02s解：(1)06點間的平均速度為：Ax 2,80 + 1.40 + 5.96 + 7.57 + 10,71V-：r x 10-zm/s = 0,676m/s * 0.68m/竄.(2)當打點計時器打計數點4時，小車的瞬時速度應當最接近于計數點3和5點間的平均速力犯 57.57 + 9.10V* = r x= 0 834m/s k度，則dt 2 X 0.02 X 5(3)當交流電的頻率為 50 Hz時，打點計時器每隔 0.02 s打一個點，當交流電的頻率低于50Hz時，打點計時器打一次點的時間間隔t將大于0.02 s,即t

13、時間內的位移我們用 0.02 s的位移計算，因此測出的速度將比真實值偏大.9.如圖所示，M99是一款性能先進的大口徑半自動狙擊步槍.步槍槍管中的子彈從初速600度為0開始，經過0.002 s的時間離開槍管被射出.已知子彈在槍管內的平均速度是m/s,射出槍口瞬間的速度是1 200 m/s,射出過程中槍沒有移動.求：槍管的長度；(2)子彈在射出過程中的平均加速度.【答案】(1)1.2m (2)6支m/s2,方向與子彈的速度方向相同【解析】(1)槍管的長度 F = M = 6#Ox 0.002m = L2m(2)根據加速度的定義式得：Av 1200-(J：a=dt = -(wo = 6xlo5,T,

14、/sZ方向與子彈的速度方向相同.綜上所述本題答案是：(1)槍管的長度為1.2 m； ( 2)子彈在射出過程中的平均加速度的大小為6乂1臚山必，方向與子彈的速度方向相同.(1)在06 s內，物體離出發點最遠距離;(2)在06 s內，物體經過的路程;(3)在t=5s時，物體的加速度大小.【答案】(1)= 352n (2) 40m (3) 10m/s2試題分析：(1)前5s內，物體離出發點最遠距離，由面積法，得 內=35砒(2)在5-6s內，物體向反方向運動，位移由面積法，得： 七二-5愀在06 s內，物體經過的路程：/ = xL + kJ = 40重、V VQA .1(3)在t=5s時，物體的加速

15、度為：& = = -10m即物體的加速度大小為10m/s2.考點：考查了速度時間圖像【名師點睛】做分析勻變速直線運動情況時，其兩個推論能使我們更為方便解決問題，一、在相等時間內走過的位移差是一個定值，即x aT2,二、在選定的某一過程中，中間時刻瞬時速度等于該過程中的平均速度2m/s 2的加速度做加速直線運5s,小車的速度增加到多大?11. 一小車正以6m/s的速度在水平地面上運動，如果小車以 動，當小車速度增大到 10m/s時，經歷的時間是多少？再經 作出小車的vt圖象.根據加速度的定義式求時間 ，【詳解】【答案】(1) t=2 s (2)v=20 m/s由此公式變形求速度，結合速度畫出速度圖象根據a ，得： tt、s 2s； a 2再經5s,小車的速度為：V3 v at3 (10 2 5嚴s 20ms小車以初速度6m/s,加速度為2 ms2的勻加速直線運動，即速度與時間的關系式為:【點睛】解決本題的關鍵掌握勻變速直線運動的運動學公式，并能靈活運用，計算時要細心12. 2008年5月12日汶川大地震造成山體滑坡，形成了大量的堰塞湖，由于連日陰天下雨，堰塞湖內積存了大量的湖水，如果不及時泄掉