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20. 某百米短跑运动员在比赛时前50 m内的平均速度为8 m/s，后50 m内的平均速度为10 m/s，那么他跑完全程的平均速度为 (
A.8.88 m/s
B.8.89 m/s
C.9 m/s
D.9.1 m/s
B
)A.8.88 m/s
B.8.89 m/s
C.9 m/s
D.9.1 m/s
答案
20. B
解析
【分析】
平均速度的定义是总路程与总时间的比值，并非两段路程速度的算术平均值。解题时需先分别计算前50m和后50m的运动时间，再求出总时间，最后用全程总路程除以总时间，即可得到全程的平均速度。
【解析】
解：根据速度公式 $ v = \frac{s}{t} $，可得：
前50m的运动时间：$ t_1 = \frac{s_1}{v_1} = \frac{50\ \mathrm{m}}{8\ \mathrm{m/s}} = 6.25\ \mathrm{s} $
后50m的运动时间：$ t_2 = \frac{s_2}{v_2} = \frac{50\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{m/s}} = 5\ \mathrm{s} $
全程总时间：$ t = t_1 + t_2 = 6.25\ \mathrm{s} + 5\ \mathrm{s} = 11.25\ \mathrm{s} $
全程总路程：$ s = 100\ \mathrm{m} $
则全程的平均速度：$ v = \frac{s}{t} = \frac{100\ \mathrm{m}}{11.25\ \mathrm{s}} \approx 8.89\ \mathrm{m/s} $
【答案】
B
【知识点】
平均速度的计算
【点评】
本题考查平均速度的计算，核心是理解平均速度的物理意义（总路程与总时间的比值），易错点是误将两段速度直接求平均，需注意公式的正确应用。
【难度系数】
0.6
平均速度的定义是总路程与总时间的比值，并非两段路程速度的算术平均值。解题时需先分别计算前50m和后50m的运动时间，再求出总时间，最后用全程总路程除以总时间，即可得到全程的平均速度。
【解析】
解：根据速度公式 $ v = \frac{s}{t} $，可得：
前50m的运动时间：$ t_1 = \frac{s_1}{v_1} = \frac{50\ \mathrm{m}}{8\ \mathrm{m/s}} = 6.25\ \mathrm{s} $
后50m的运动时间：$ t_2 = \frac{s_2}{v_2} = \frac{50\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{m/s}} = 5\ \mathrm{s} $
全程总时间：$ t = t_1 + t_2 = 6.25\ \mathrm{s} + 5\ \mathrm{s} = 11.25\ \mathrm{s} $
全程总路程：$ s = 100\ \mathrm{m} $
则全程的平均速度：$ v = \frac{s}{t} = \frac{100\ \mathrm{m}}{11.25\ \mathrm{s}} \approx 8.89\ \mathrm{m/s} $
【答案】
B
【知识点】
平均速度的计算
【点评】
本题考查平均速度的计算，核心是理解平均速度的物理意义（总路程与总时间的比值），易错点是误将两段速度直接求平均，需注意公式的正确应用。
【难度系数】
0.6
21. 在“探究充水玻璃管中气泡运动规律”的实验中，小明的方案如下：
A. 在内径为1 cm长约60 cm的玻璃管中注满水，管内留一小气泡；
B. 水平放置玻璃管，在玻璃管上某处做一标记作为“0”位置，然后从“0”位置沿着玻璃管，每隔10 cm做一个标记（如图甲所示）；
C. 迅速翻转玻璃管到竖直位置使气泡从玻璃管下端向上运动，气泡到“0”位置时，按下秒表，依次读出并记录气泡通过10 cm、20 cm……所用的时间（记录如下表）。
（1）为便于测量时间，应设法使管内气泡运动得
（2）请根据表中数据，在图乙中画出$s-t$图像。
（3）根据实验数据和图像可归纳出：气泡在0－50 cm的过程中运动的平均速度为
A. 在内径为1 cm长约60 cm的玻璃管中注满水，管内留一小气泡；
B. 水平放置玻璃管，在玻璃管上某处做一标记作为“0”位置，然后从“0”位置沿着玻璃管，每隔10 cm做一个标记（如图甲所示）；
C. 迅速翻转玻璃管到竖直位置使气泡从玻璃管下端向上运动，气泡到“0”位置时，按下秒表，依次读出并记录气泡通过10 cm、20 cm……所用的时间（记录如下表）。
（1）为便于测量时间，应设法使管内气泡运动得
慢
（快/慢）一些。（2）请根据表中数据，在图乙中画出$s-t$图像。
（3）根据实验数据和图像可归纳出：气泡在0－50 cm的过程中运动的平均速度为
0.056
m/s（结果精确到千分位，即0.001），气泡在这50 cm路程中的运动不是
（是/不是）匀速直线运动。老师看了实验记录后，让小明将玻璃管上的“0”位置移到原先的“10”位置处，依此类推，重新处理实验数据，再次在图丙中作出$s-t$图像，由图像可知，气泡做匀速直线
运动，判断的依据是气泡在相同时间间隔内通过的路程相同
。答案
21.（1）慢 （2）如图乙所示 （3）0.056 不是 如图丙所示 匀速直线 气泡在相同时间间隔内通过的路程相同
解析
【分析】本题是探究气泡运动规律的实验题，分三个问题逐步解决：①第（1）问，测量时间的准确性依赖于气泡运动的快慢，气泡越慢，运动时间越长，测量误差越小，需考虑气泡速度对时间测量的影响；②第（2）问，绘制s-t图像的核心是根据实验数据确定各时刻的路程，再通过描点连线完成；③第（3）问，平均速度用总路程与总时间的比值计算，判断匀速直线运动的依据是“相同时间内通过的路程是否相等”，需结合乙、丙两图的图像特征分析。
【解析】（1）测量时间时，若气泡运动过快，其通过相同路程的时间过短，会增大时间测量的误差，因此应设法使管内气泡运动得慢一些，便于准确测量时间。（2）根据实验记录的时间和对应路程，在图乙中依次描出坐标点：(0 s, 0 cm)、(3 s, 10 cm)、(5 s, 20 cm)、(7 s, 30 cm)、(8 s, 40 cm)、(9 s, 50 cm)，再用直线将各点依次连接，得到气泡的s-t图像（与题目中乙图一致）。（3）①平均速度计算：气泡运动的总路程s=50 cm=0.5 m，总时间t=9 s，根据平均速度公式v = s/t，代入数据得v = 0.5 m / 9 s ≈ 0.056 m/s；②判断是否为匀速直线运动：匀速直线运动的定义是物体在相等时间内通过的路程相等。分析各段路程的时间：第一个10 cm用时3 s，第二个10 cm用时5 s - 3 s = 2 s，第三个10 cm用时7 s - 5 s = 2 s，第四个10 cm用时8 s - 7 s = 1 s，可见相同时间内气泡通过的路程不相等，因此气泡在0 - 50 cm过程中不是匀速直线运动；③分析丙图：气泡从t=3 s开始，每经过2 s通过的路程均为10 cm，即相同时间间隔内通过的路程相同，因此气泡做匀速直线运动，判断依据是气泡在相同时间间隔内通过的路程相同。
【答案】21.（1）慢 （2）如图乙所示 （3）0.056 不是 如图丙所示 匀速直线 气泡在相同时间间隔内通过的路程相同
【知识点】平均速度、匀速直线运动、s-t图像
【点评】本题围绕探究气泡运动规律的基础实验展开，考查实验操作要点、s-t图像绘制、平均速度计算及匀速直线运动的判断，注重对实验原理和图像分析能力的考查，是力学部分的常规基础题。
【难度系数】0.6
【解析】（1）测量时间时，若气泡运动过快，其通过相同路程的时间过短，会增大时间测量的误差，因此应设法使管内气泡运动得慢一些，便于准确测量时间。（2）根据实验记录的时间和对应路程，在图乙中依次描出坐标点：(0 s, 0 cm)、(3 s, 10 cm)、(5 s, 20 cm)、(7 s, 30 cm)、(8 s, 40 cm)、(9 s, 50 cm)，再用直线将各点依次连接，得到气泡的s-t图像（与题目中乙图一致）。（3）①平均速度计算：气泡运动的总路程s=50 cm=0.5 m，总时间t=9 s，根据平均速度公式v = s/t，代入数据得v = 0.5 m / 9 s ≈ 0.056 m/s；②判断是否为匀速直线运动：匀速直线运动的定义是物体在相等时间内通过的路程相等。分析各段路程的时间：第一个10 cm用时3 s，第二个10 cm用时5 s - 3 s = 2 s，第三个10 cm用时7 s - 5 s = 2 s，第四个10 cm用时8 s - 7 s = 1 s，可见相同时间内气泡通过的路程不相等，因此气泡在0 - 50 cm过程中不是匀速直线运动；③分析丙图：气泡从t=3 s开始，每经过2 s通过的路程均为10 cm，即相同时间间隔内通过的路程相同，因此气泡做匀速直线运动，判断依据是气泡在相同时间间隔内通过的路程相同。
【答案】21.（1）慢 （2）如图乙所示 （3）0.056 不是 如图丙所示 匀速直线 气泡在相同时间间隔内通过的路程相同
【知识点】平均速度、匀速直线运动、s-t图像
【点评】本题围绕探究气泡运动规律的基础实验展开，考查实验操作要点、s-t图像绘制、平均速度计算及匀速直线运动的判断，注重对实验原理和图像分析能力的考查，是力学部分的常规基础题。
【难度系数】0.6
22. 周末小明和同学约好一起去图书馆。小明选择打车前往，如图甲所示是小明乘坐的出租车发票。求：
（1）在小明乘车的全过程中，出租车的平均速度是多少？
（2）出租车行驶过程中，如果按如图乙所示的速度行驶了1.8 min，求这段时间所通过的路程。
（3）出租车以速度$v$驶出某直线路段时，有一处测速仪，测速仪内有能发射和接收超声波的传感器，如图丙。在出租车距离测速仪为66 m时，测速仪发出超声波，经过0.2 s后超声波会被汽车反射，反射后接收到超声波信号，则该出租车在此路段是否超速？（此路段限速为40 km/h，超声波的速度为340 m/s）
（1）在小明乘车的全过程中，出租车的平均速度是多少？
（2）出租车行驶过程中，如果按如图乙所示的速度行驶了1.8 min，求这段时间所通过的路程。
（3）出租车以速度$v$驶出某直线路段时，有一处测速仪，测速仪内有能发射和接收超声波的传感器，如图丙。在出租车距离测速仪为66 m时，测速仪发出超声波，经过0.2 s后超声波会被汽车反射，反射后接收到超声波信号，则该出租车在此路段是否超速？（此路段限速为40 km/h，超声波的速度为340 m/s）
答案
22.（1）由发票数据可知:$s_1=4.2\ \mathrm{km}$,小明从上车到下车,出租车行驶的时间$t_1=18\ \mathrm{min}=0.3\ \mathrm{h}$,出租车全过程的平均速度$v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{4.2\ \mathrm{km}}{0.3\ \mathrm{h}}=14\ \mathrm{km/h}$ （2）由速度盘可知:$v_2=60\ \mathrm{km/h}$,且$t_2=1.8\ \mathrm{min}=0.03\ \mathrm{h}$,这段时间所通过的路程$s_2=v_2t_2=60\ \mathrm{km/h}×0.03\ \mathrm{h}=1.8\ \mathrm{km}$ （3）超声波在0.2 s内通过的距离$s=vt=340\ \mathrm{m/s}×0.2\ \mathrm{s}=68\ \mathrm{m}$,汽车0.2 s通过的距离$s_车=68\ \mathrm{m}-66\ \mathrm{m}=2\ \mathrm{m}$,汽车行驶的速度为$v_{汽车}=\frac{s_车}{t}=\frac{2\ \mathrm{m}}{0.2\ \mathrm{s}}=10\ \mathrm{m/s}=36\ \mathrm{km/h}$,因为$36\ \mathrm{km/h}＜40\ \mathrm{km/h}$,故该汽车没有超速
解析
【分析】
本题考查速度相关的计算，需结合题目给出的实际场景信息，利用速度公式$v=\frac{s}{t}$及其变形公式解题：
（1）求全程平均速度，需从出租车发票中获取行驶路程和总时间，将时间单位换算为小时后代入公式计算；
（2）从速度表读取行驶速度，将行驶时间换算为小时，利用$s=vt$计算路程；
（3）超声波测速时，先计算0.2s内超声波传播的距离，结合初始距离算出汽车在0.2s内行驶的距离，再求出汽车速度，换算单位后与限速比较判断是否超速。
【解析】
（1）由图甲的出租车发票可知，出租车行驶的路程$s_1=4.2\ \mathrm{km}$；
行驶总时间：$t_1=07:28 - 07:10 = 18\ \mathrm{min} = \frac{18}{60}\ \mathrm{h} = 0.3\ \mathrm{h}$；
根据平均速度公式，全程平均速度：
$v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{4.2\ \mathrm{km}}{0.3\ \mathrm{h}}=14\ \mathrm{km/h}$。
（2）由图乙的速度表可知，出租车行驶速度$v_2=60\ \mathrm{km/h}$；
行驶时间：$t_2=1.8\ \mathrm{min} = \frac{1.8}{60}\ \mathrm{h}=0.03\ \mathrm{h}$；
根据$s=vt$，这段时间通过的路程：
$s_2=v_2t_2=60\ \mathrm{km/h}×0.03\ \mathrm{h}=1.8\ \mathrm{km}$。
（3）超声波在0.2s内传播的距离：
$s_{声}=v_{声}t=340\ \mathrm{m/s}×0.2\ \mathrm{s}=68\ \mathrm{m}$；
汽车在0.2s内行驶的距离：
$s_{车}=s_{声} - s_0=68\ \mathrm{m} - 66\ \mathrm{m}=2\ \mathrm{m}$；
汽车的行驶速度：
$v_{车}=\frac{s_{车}}{t}=\frac{2\ \mathrm{m}}{0.2\ \mathrm{s}}=10\ \mathrm{m/s}=10×3.6\ \mathrm{km/h}=36\ \mathrm{km/h}$；
因为$36\ \mathrm{km/h}＜40\ \mathrm{km/h}$，所以该出租车在此路段没有超速。
【答案】
（1）14 km/h；（2）1.8 km；（3）没有超速
【知识点】
平均速度计算、速度公式应用、超声波测速
【点评】
本题结合生活实际场景考查速度相关计算，重点考查速度公式的灵活运用，需注意单位换算的准确性，整体难度不大，是对基础知识点的综合应用。
【难度系数】
0.5
本题考查速度相关的计算，需结合题目给出的实际场景信息，利用速度公式$v=\frac{s}{t}$及其变形公式解题：
（1）求全程平均速度，需从出租车发票中获取行驶路程和总时间，将时间单位换算为小时后代入公式计算；
（2）从速度表读取行驶速度，将行驶时间换算为小时，利用$s=vt$计算路程；
（3）超声波测速时，先计算0.2s内超声波传播的距离，结合初始距离算出汽车在0.2s内行驶的距离，再求出汽车速度，换算单位后与限速比较判断是否超速。
【解析】
（1）由图甲的出租车发票可知，出租车行驶的路程$s_1=4.2\ \mathrm{km}$；
行驶总时间：$t_1=07:28 - 07:10 = 18\ \mathrm{min} = \frac{18}{60}\ \mathrm{h} = 0.3\ \mathrm{h}$；
根据平均速度公式，全程平均速度：
$v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{4.2\ \mathrm{km}}{0.3\ \mathrm{h}}=14\ \mathrm{km/h}$。
（2）由图乙的速度表可知，出租车行驶速度$v_2=60\ \mathrm{km/h}$；
行驶时间：$t_2=1.8\ \mathrm{min} = \frac{1.8}{60}\ \mathrm{h}=0.03\ \mathrm{h}$；
根据$s=vt$，这段时间通过的路程：
$s_2=v_2t_2=60\ \mathrm{km/h}×0.03\ \mathrm{h}=1.8\ \mathrm{km}$。
（3）超声波在0.2s内传播的距离：
$s_{声}=v_{声}t=340\ \mathrm{m/s}×0.2\ \mathrm{s}=68\ \mathrm{m}$；
汽车在0.2s内行驶的距离：
$s_{车}=s_{声} - s_0=68\ \mathrm{m} - 66\ \mathrm{m}=2\ \mathrm{m}$；
汽车的行驶速度：
$v_{车}=\frac{s_{车}}{t}=\frac{2\ \mathrm{m}}{0.2\ \mathrm{s}}=10\ \mathrm{m/s}=10×3.6\ \mathrm{km/h}=36\ \mathrm{km/h}$；
因为$36\ \mathrm{km/h}＜40\ \mathrm{km/h}$，所以该出租车在此路段没有超速。
【答案】
（1）14 km/h；（2）1.8 km；（3）没有超速
【知识点】
平均速度计算、速度公式应用、超声波测速
【点评】
本题结合生活实际场景考查速度相关计算，重点考查速度公式的灵活运用，需注意单位换算的准确性，整体难度不大，是对基础知识点的综合应用。
【难度系数】
0.5
