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4. (★★★)如图1-9是一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片，若频闪照相机每隔0.2 s闪拍一次，分析照片可知：小球从A点到F点共运动了
12.50
cm的路程，小球从B点到F点的平均速度为0.15
m/s。答案
小球从A点到F点共运动了12.50 cm的路程，小球从B点到F点的平均速度为0.15 m/s。
解析
【分析】
要解决本题，需掌握刻度尺的读数规则和平均速度的计算方法：首先根据刻度尺的分度值准确读取各点的刻度值，计算对应路段的路程；再根据频闪间隔确定运动时间，最后利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算结果。步骤如下：①读取A、F点刻度，计算A到F的路程；②读取B、F点刻度，计算B到F的路程；③确定B到F的时间间隔；④代入公式计算平均速度。
【解析】
1. 刻度尺读数（A到F的路程）：由图可知，刻度尺的分度值为1mm，读数需估读到分度值下一位。A点对应刻度为$0.00\ \mathrm{cm}$，F点对应刻度为$12.50\ \mathrm{cm}$，因此A到F的路程$s_1=12.50\ \mathrm{cm}-0.00\ \mathrm{cm}=12.50\ \mathrm{cm}$。
2. B到F的路程：B点对应刻度为$0.50\ \mathrm{cm}$，则B到F的路程$s_2=12.50\ \mathrm{cm}-0.50\ \mathrm{cm}=12.00\ \mathrm{cm}=0.12\ \mathrm{m}$。
3. B到F的时间：频闪间隔为$0.2\ \mathrm{s}$，从B到F共4个时间间隔，总时间$t=4×0.2\ \mathrm{s}=0.8\ \mathrm{s}$。
4. 平均速度计算：根据公式$v=\frac{s}{t}$，代入数据得$v=\frac{0.12\ \mathrm{m}}{0.8\ \mathrm{s}}=0.15\ \mathrm{m/s}$。
【答案】
12.50；0.15
【知识点】
长度的测量；平均速度的计算
【点评】
本题结合频闪照片考查刻度尺读数和平均速度计算，需注意刻度尺的估读要求及时间间隔的计数，是力学基础应用题型。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需掌握刻度尺的读数规则和平均速度的计算方法：首先根据刻度尺的分度值准确读取各点的刻度值，计算对应路段的路程；再根据频闪间隔确定运动时间，最后利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算结果。步骤如下：①读取A、F点刻度，计算A到F的路程；②读取B、F点刻度，计算B到F的路程；③确定B到F的时间间隔；④代入公式计算平均速度。
【解析】
1. 刻度尺读数（A到F的路程）：由图可知，刻度尺的分度值为1mm，读数需估读到分度值下一位。A点对应刻度为$0.00\ \mathrm{cm}$，F点对应刻度为$12.50\ \mathrm{cm}$，因此A到F的路程$s_1=12.50\ \mathrm{cm}-0.00\ \mathrm{cm}=12.50\ \mathrm{cm}$。
2. B到F的路程：B点对应刻度为$0.50\ \mathrm{cm}$，则B到F的路程$s_2=12.50\ \mathrm{cm}-0.50\ \mathrm{cm}=12.00\ \mathrm{cm}=0.12\ \mathrm{m}$。
3. B到F的时间：频闪间隔为$0.2\ \mathrm{s}$，从B到F共4个时间间隔，总时间$t=4×0.2\ \mathrm{s}=0.8\ \mathrm{s}$。
4. 平均速度计算：根据公式$v=\frac{s}{t}$，代入数据得$v=\frac{0.12\ \mathrm{m}}{0.8\ \mathrm{s}}=0.15\ \mathrm{m/s}$。
【答案】
12.50；0.15
【知识点】
长度的测量；平均速度的计算
【点评】
本题结合频闪照片考查刻度尺读数和平均速度计算，需注意刻度尺的估读要求及时间间隔的计数，是力学基础应用题型。
【难度系数】
0.5
5. (★★★)小明和小华在操场上沿直跑道跑步,他们通过的路程和时间关系如图1-10所示,则下列说法正确的是 【 】
A.两人都做匀速直线运动
B.前2 s内,小明跑得快
C.8 s内,小明的平均速度是5 m/s
D.8 s内,小明跑的路程更长
A.两人都做匀速直线运动
B.前2 s内,小明跑得快
C.8 s内,小明的平均速度是5 m/s
D.8 s内,小明跑的路程更长
答案
C
解析
【分析】要解决本题，需结合s-t图像的物理意义分析：匀速直线运动的s-t图像是过原点的直线，变速运动的图像为曲线；平均速度公式为$v=\frac{s}{t}$。逐个分析选项：A选项判断运动类型，看图像形状；B选项比较前2s的速度，相同时间比路程；C选项计算小明8s内的平均速度；D选项比较8s内两人的路程。
【解析】1. 判断运动类型：s-t图像中，直线代表匀速直线运动，曲线代表变速运动。小明的图像是直线，做匀速直线运动；小华的图像是曲线，做变速运动，故A错误。
2. 比较前2s的速度：前2s内，小华通过的路程大于小明，根据$v=\frac{s}{t}$，时间相同时，路程越大速度越大，因此前2s小华跑得快，故B错误。
3. 计算小明的平均速度：8s内，小明通过的路程$s=40m$，时间$t=8s$，平均速度$v=\frac{s}{t}=\frac{40m}{8s}=5m/s$，故C正确。
4. 比较8s内的路程：8s内，小明和小华通过的路程均为40m，路程相同，故D错误。综上，答案为C。
【答案】C
【知识点】s-t图像、平均速度、匀速直线运动
【点评】本题考查对s-t图像的理解及平均速度的计算，需掌握匀速直线运动的图像特征，仔细分析图像中路程与时间的对应关系，属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.6
【解析】1. 判断运动类型：s-t图像中，直线代表匀速直线运动，曲线代表变速运动。小明的图像是直线，做匀速直线运动；小华的图像是曲线，做变速运动，故A错误。
2. 比较前2s的速度：前2s内，小华通过的路程大于小明，根据$v=\frac{s}{t}$，时间相同时，路程越大速度越大，因此前2s小华跑得快，故B错误。
3. 计算小明的平均速度：8s内，小明通过的路程$s=40m$，时间$t=8s$，平均速度$v=\frac{s}{t}=\frac{40m}{8s}=5m/s$，故C正确。
4. 比较8s内的路程：8s内，小明和小华通过的路程均为40m，路程相同，故D错误。综上，答案为C。
【答案】C
【知识点】s-t图像、平均速度、匀速直线运动
【点评】本题考查对s-t图像的理解及平均速度的计算，需掌握匀速直线运动的图像特征，仔细分析图像中路程与时间的对应关系，属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.6
6. (★★★)汽车在出厂前要进行测试，某次测试中，先让汽车在模拟山路上以8 m/s的速度匀速直线行驶500 s，紧接着在模拟公路上以20 m/s的速度匀速直线行驶2 000 m。
求：
(1)该汽车在模拟山路上行驶的路程；
(2)该汽车在这次整个测试过程中的平均速度。
求：
(1)该汽车在模拟山路上行驶的路程；
(2)该汽车在这次整个测试过程中的平均速度。
答案
(1)$s = vt_1 = 8\ \mathrm{m/s}× 500\ \mathrm{s} = 4\ 000\ \mathrm{m}$。
(2)10 m/s。
(2)10 m/s。
解析
【分析】
要解决这道题，需运用匀速直线运动的路程公式和平均速度的定义：第一问直接利用路程与速度、时间的关系计算山路上的路程；第二问需先算出公路上的行驶时间，再求出总路程和总时间，最后根据平均速度是总路程与总时间的比值来计算，注意不能直接取速度的平均值。
【解析】
(1) 已知汽车在模拟山路上的速度$v_1=8\ \mathrm{m/s}$，行驶时间$t_1=500\ \mathrm{s}$，根据匀速直线运动的路程公式$s=vt$，可得山路上行驶的路程：
$s_1 = v_1t_1 = 8\ \mathrm{m/s}×500\ \mathrm{s} = 4000\ \mathrm{m}$；
(2) 先计算汽车在模拟公路上的行驶时间：已知公路上的路程$s_2=2000\ \mathrm{m}$，速度$v_2=20\ \mathrm{m/s}$，由$t=\frac{s}{v}$得：
$t_2 = \frac{s_2}{v_2} = \frac{2000\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{m/s}} = 100\ \mathrm{s}$；
整个测试过程的总路程：$s_{\mathrm{总}} = s_1 + s_2 = 4000\ \mathrm{m} + 2000\ \mathrm{m} = 6000\ \mathrm{m}$；
总时间：$t_{\mathrm{总}} = t_1 + t_2 = 500\ \mathrm{s} + 100\ \mathrm{s} = 600\ \mathrm{s}$；
则整个测试过程的平均速度：
$v_{\mathrm{平均}} = \frac{s_{\mathrm{总}}}{t_{\mathrm{总}}} = \frac{6000\ \mathrm{m}}{600\ \mathrm{s}} = 10\ \mathrm{m/s}$。
【答案】
(1) $4000\ \mathrm{m}$；(2) $10\ \mathrm{m/s}$
【知识点】
匀速直线运动、路程速度时间关系、平均速度计算
【点评】
本题考查匀速直线运动的基本公式应用和平均速度的计算，核心是明确平均速度的定义（总路程与总时间的比值），避免直接取速度平均值的错误，属于中等难度的基础题，适合巩固运动学基本概念。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需运用匀速直线运动的路程公式和平均速度的定义：第一问直接利用路程与速度、时间的关系计算山路上的路程；第二问需先算出公路上的行驶时间，再求出总路程和总时间，最后根据平均速度是总路程与总时间的比值来计算，注意不能直接取速度的平均值。
【解析】
(1) 已知汽车在模拟山路上的速度$v_1=8\ \mathrm{m/s}$，行驶时间$t_1=500\ \mathrm{s}$，根据匀速直线运动的路程公式$s=vt$，可得山路上行驶的路程：
$s_1 = v_1t_1 = 8\ \mathrm{m/s}×500\ \mathrm{s} = 4000\ \mathrm{m}$；
(2) 先计算汽车在模拟公路上的行驶时间：已知公路上的路程$s_2=2000\ \mathrm{m}$，速度$v_2=20\ \mathrm{m/s}$，由$t=\frac{s}{v}$得：
$t_2 = \frac{s_2}{v_2} = \frac{2000\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{m/s}} = 100\ \mathrm{s}$；
整个测试过程的总路程：$s_{\mathrm{总}} = s_1 + s_2 = 4000\ \mathrm{m} + 2000\ \mathrm{m} = 6000\ \mathrm{m}$；
总时间：$t_{\mathrm{总}} = t_1 + t_2 = 500\ \mathrm{s} + 100\ \mathrm{s} = 600\ \mathrm{s}$；
则整个测试过程的平均速度：
$v_{\mathrm{平均}} = \frac{s_{\mathrm{总}}}{t_{\mathrm{总}}} = \frac{6000\ \mathrm{m}}{600\ \mathrm{s}} = 10\ \mathrm{m/s}$。
【答案】
(1) $4000\ \mathrm{m}$；(2) $10\ \mathrm{m/s}$
【知识点】
匀速直线运动、路程速度时间关系、平均速度计算
【点评】
本题考查匀速直线运动的基本公式应用和平均速度的计算，核心是明确平均速度的定义（总路程与总时间的比值），避免直接取速度平均值的错误，属于中等难度的基础题，适合巩固运动学基本概念。
【难度系数】
0.6
7. (★★★)为了提高高速公路通行效率，高速收费站建有ETC(不停车电子收费系统)专用通道，专用通道需要汽车安装 ETC 卡(图1-11甲)。如图1-11乙所示，当汽车进入ETC卡读取器识别范围时，卡上的信息被读取，汽车无需停车就实现了缴费，大大节约了通站时间。
(1)汽车通行ETC通道的过程
(2)某市郊区公路旁的交通标志牌上标记着“限速40”和“距收费站2 km”的字样，如果此时汽车正以10 m/s的速度匀速行驶，则该汽车
(3)某一ETC通道，横杆距ETC卡读取器10 m，横杆在位置一(图1-11丙)时距地面高1.2 m，横杆机启动后横杆水平段沿竖直方向以0.2 m/s的速度匀速抬起。某人驾驶一辆高为1.6 m的汽车通过该ETC通道，汽车距离ETC卡读取器5 m时被读取信息，如果车速太快、横杆抬起高度不够，就会撞上横杆。请你运用题目所给的条件，求汽车匀速顺利通过通道的最大速度是多少？
(1)汽车通行ETC通道的过程
属于
(填“属于”或“不属于”)机械运动。(2)某市郊区公路旁的交通标志牌上标记着“限速40”和“距收费站2 km”的字样，如果此时汽车正以10 m/s的速度匀速行驶，则该汽车
没有
(填“有”或“没有”)违反交通规则，照这样的速度行驶，再经过 200
s汽车就可以到达收费站。(3)某一ETC通道，横杆距ETC卡读取器10 m，横杆在位置一(图1-11丙)时距地面高1.2 m，横杆机启动后横杆水平段沿竖直方向以0.2 m/s的速度匀速抬起。某人驾驶一辆高为1.6 m的汽车通过该ETC通道，汽车距离ETC卡读取器5 m时被读取信息，如果车速太快、横杆抬起高度不够，就会撞上横杆。请你运用题目所给的条件，求汽车匀速顺利通过通道的最大速度是多少？
答案
(1)汽车通行ETC通道的过程属于机械运动。
(2)该汽车没有违反交通规则，照这样的速度行驶，再经过200 s汽车就可以到达收费站。
(3)汽车的高度为1.6 m,当横杆距离地面的高度为1.6 m时,汽车刚好通过,则横杆上升的高度$h=1.6\ \mathrm{m}-1.2\ \mathrm{m}=0.4\ \mathrm{m}$。根据$v = \frac{s}{t}$ 可知,横杆上升的时间$t = \frac{h}{v} = \frac{0.4\ \mathrm{m}}{0.2\ \mathrm{m/s}} = 2\ \mathrm{s}$,汽车到横杆的距离$s =5\ \mathrm{m}+10\ \mathrm{m}=15\ \mathrm{m}$,则汽车的最大速度$v' = \frac{s}{t} =\frac{15\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}} =7.5\ \mathrm{m/s}$。
(2)该汽车没有违反交通规则，照这样的速度行驶，再经过200 s汽车就可以到达收费站。
(3)汽车的高度为1.6 m,当横杆距离地面的高度为1.6 m时,汽车刚好通过,则横杆上升的高度$h=1.6\ \mathrm{m}-1.2\ \mathrm{m}=0.4\ \mathrm{m}$。根据$v = \frac{s}{t}$ 可知,横杆上升的时间$t = \frac{h}{v} = \frac{0.4\ \mathrm{m}}{0.2\ \mathrm{m/s}} = 2\ \mathrm{s}$,汽车到横杆的距离$s =5\ \mathrm{m}+10\ \mathrm{m}=15\ \mathrm{m}$,则汽车的最大速度$v' = \frac{s}{t} =\frac{15\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}} =7.5\ \mathrm{m/s}$。
解析
【分析】
本题结合ETC通道的实际场景，分三个小题考查物理知识：第(1)题需根据机械运动的定义判断；第(2)题要进行速度单位换算，结合限速规则判断是否违规，再用速度公式计算时间；第(3)题需分析横杆抬起的时间，确定汽车行驶的总路程，再利用速度公式求最大速度，关键是理清各物理量的关系。
【解析】
(1) 机械运动的定义是物体位置随时间的变化，汽车通行ETC通道时，相对于地面的位置不断改变，因此属于机械运动。
(2) 先换算汽车速度单位：$10\ \mathrm{m/s}=10×3.6\ \mathrm{km/h}=36\ \mathrm{km/h}$，小于限速40km/h，故没有违反交通规则。已知距离收费站$s=2\ \mathrm{km}=2000\ \mathrm{m}$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得时间$t=\frac{s}{v}=\frac{2000\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{m/s}}=200\ \mathrm{s}$。
(3) 汽车高度为1.6m，横杆初始高度1.2m，因此横杆需上升的高度$h=1.6\ \mathrm{m}-1.2\ \mathrm{m}=0.4\ \mathrm{m}$。横杆匀速抬起速度为0.2m/s，根据$v=\frac{s}{t}$，横杆上升时间$t=\frac{h}{v_{\mathrm{杆}}}=\frac{0.4\ \mathrm{m}}{0.2\ \mathrm{m/s}}=2\ \mathrm{s}$。汽车需要行驶的总距离为：距离ETC读取器5m加上横杆到读取器的10m，即$s_{\mathrm{车}}=5\ \mathrm{m}+10\ \mathrm{m}=15\ \mathrm{m}$，则汽车的最大速度$v_{\mathrm{车}}=\frac{s_{\mathrm{车}}}{t}=\frac{15\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}}=7.5\ \mathrm{m/s}$。
【答案】
(1) 属于；(2) 没有；200；(3) $7.5\ \mathrm{m/s}$
【知识点】
机械运动、速度公式应用、单位换算
【点评】
本题将物理知识与生活中的ETC场景结合，既考查基础概念，又要求学生分析实际问题中的物理量关系，难度适中，能较好地检验学生对力学基础知识点的掌握。
【难度系数】
0.6
本题结合ETC通道的实际场景，分三个小题考查物理知识：第(1)题需根据机械运动的定义判断；第(2)题要进行速度单位换算，结合限速规则判断是否违规，再用速度公式计算时间；第(3)题需分析横杆抬起的时间，确定汽车行驶的总路程，再利用速度公式求最大速度，关键是理清各物理量的关系。
【解析】
(1) 机械运动的定义是物体位置随时间的变化，汽车通行ETC通道时，相对于地面的位置不断改变，因此属于机械运动。
(2) 先换算汽车速度单位：$10\ \mathrm{m/s}=10×3.6\ \mathrm{km/h}=36\ \mathrm{km/h}$，小于限速40km/h，故没有违反交通规则。已知距离收费站$s=2\ \mathrm{km}=2000\ \mathrm{m}$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得时间$t=\frac{s}{v}=\frac{2000\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{m/s}}=200\ \mathrm{s}$。
(3) 汽车高度为1.6m，横杆初始高度1.2m，因此横杆需上升的高度$h=1.6\ \mathrm{m}-1.2\ \mathrm{m}=0.4\ \mathrm{m}$。横杆匀速抬起速度为0.2m/s，根据$v=\frac{s}{t}$，横杆上升时间$t=\frac{h}{v_{\mathrm{杆}}}=\frac{0.4\ \mathrm{m}}{0.2\ \mathrm{m/s}}=2\ \mathrm{s}$。汽车需要行驶的总距离为：距离ETC读取器5m加上横杆到读取器的10m，即$s_{\mathrm{车}}=5\ \mathrm{m}+10\ \mathrm{m}=15\ \mathrm{m}$，则汽车的最大速度$v_{\mathrm{车}}=\frac{s_{\mathrm{车}}}{t}=\frac{15\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}}=7.5\ \mathrm{m/s}$。
【答案】
(1) 属于；(2) 没有；200；(3) $7.5\ \mathrm{m/s}$
【知识点】
机械运动、速度公式应用、单位换算
【点评】
本题将物理知识与生活中的ETC场景结合，既考查基础概念，又要求学生分析实际问题中的物理量关系，难度适中，能较好地检验学生对力学基础知识点的掌握。
【难度系数】
0.6
