9 甲、乙两车同时同向运动,甲车从A 地出发,乙车从距A 地20 m处出发,甲车的$v-t$图像和乙车的$s-t$图像如图所示。由图像可知（）

A.乙车做加速运动
B.乙车的速度为15 m/s
C.甲车不可能追上乙车
D.甲车在4 s后追上乙车

9.D

【分析】
这道题的解题思路是先分别识别两个图像的物理意义，提取甲、乙两车的运动参数：第一步先看甲的v-t图像，水平直线说明甲做匀速直线运动，直接读出甲的速度为10m/s；第二步分析乙的s-t图像，倾斜直线说明乙也做匀速直线运动，注意乙的初始位置不是0，而是距离A地20m，通过2s内乙的位置变化算出乙的实际速度；第三步明确两车同时同向运动的初始位置差，利用追及条件：甲行驶的总路程=初始距离差+乙行驶的总路程，列方程求解追及时间，最后逐个判断选项对错即可。
【解析】
1. 分析甲车运动：
从甲的v-t图像可知，甲车速度保持不变，做匀速直线运动，速度$v_甲=10\ \mathrm{m/s}$。
2. 分析乙车运动：
乙的s-t图像为倾斜直线，说明乙车做匀速直线运动，t=0时乙距离A地20m，t=2s时乙距离A地30m，因此2s内乙通过的路程$s_乙=30\ \mathrm{m}-20\ \mathrm{m}=10\ \mathrm{m}$，乙的速度$v_乙=\frac{s_乙}{t}=\frac{10\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}}=5\ \mathrm{m/s}$。
3. 逐个判断选项：
选项A：乙车做匀速直线运动，不是加速运动，A错误；
选项B：计算得乙车速度为5m/s，不是15m/s，B错误；
甲乙同时同向运动，甲从A地（s=0）出发，乙初始位置在甲前方20m处，设经过时间t甲追上乙，满足追及关系：$v_甲 t = 20\ \mathrm{m} + v_乙 t$，代入数值：$10t=20+5t$，解得$t=4\ \mathrm{s}$，说明4s后甲车可以追上乙车。
选项C：甲车4s后就能追上乙车，C错误；
选项D：甲车在4s后追上乙车，D正确。
【答案】
D
【知识点】
v-t图像识别；s-t图像识别；匀速直线运动追及
【点评】
本题结合两种运动图像考察匀速直线运动的规律，易错点是忽略乙的初始位置不为0，直接用30m除以2s误算乙的速度为15m/s，解题时要先明确图像横纵坐标的物理意义，再结合同向追及的路程关系推导即可得到正确结果。
【难度系数】
0.6

10 甲、乙两车分别在同一直线上的$M$、$N$两点($M$、$N$间距为$\quantity{10}{m}$),同时同向做匀速直线运动,甲、乙的图像分别如图所示。经过时间$t$,甲、乙相距$\quantity{8}{m}$,则该过程中（）

A.$t$一定为$\quantity{10}{s}$
B.甲车行驶的路程一定为$\quantity{4}{m}$
C.$t$可能为$\quantity{90}{s}$
D.乙车行驶的路程可能为$\quantity{36}{m}$

10.C

【分析】
首先从给出的s-t图像中，利用速度公式v=s/t分别计算出甲、乙两车的运动速度。接着明确已知条件：甲乙沿同一直线同向运动，初始M、N两点间距为10m，且乙的速度大于甲的速度，需要分两种情况讨论“甲乙相距8m”的可能：第一种是乙还没追上甲时，两者距离从10m缩小到8m；第二种是乙追上甲之后，反超甲，两者拉开的距离为8m。最后把两种情况算出的时间代入各选项逐一验证，排除错误选项即可得到正确结果。
【解析】
1. 计算甲乙两车的速度：
从甲的s-t图像可得，t=6s时甲的路程s甲=2.4m，由速度公式得：
$v_甲=\frac{s_甲}{t}=\frac{2.4\ \mathrm{m}}{6\ \mathrm{s}}=0.4\ \mathrm{m/s}$
从乙的s-t图像可得，t=6s时乙的路程s乙=3.6m，同理得：
$v_乙=\frac{s_乙}{t}=\frac{3.6\ \mathrm{m}}{6\ \mathrm{s}}=0.6\ \mathrm{m/s}$
2. 分情况计算符合条件的时间：
已知$v_乙＞v_甲$，两车同向运动，初始间距10m，存在两种相距8m的情形：
① 乙尚未追上甲：此时乙比甲多走的路程$\Delta s_1=10\ \mathrm{m}-8\ \mathrm{m}=2\ \mathrm{m}$，相对速度为$v_乙-v_甲=0.2\ \mathrm{m/s}$，对应时间$t_1=\frac{\Delta s_1}{v_乙-v_甲}=\frac{2\ \mathrm{m}}{0.2\ \mathrm{m/s}}=10\ \mathrm{s}$
② 乙追上甲后反超甲：此时乙比甲多走的路程$\Delta s_2=10\ \mathrm{m}+8\ \mathrm{m}=18\ \mathrm{m}$，对应时间$t_2=\frac{\Delta s_2}{v_乙-v_甲}=\frac{18\ \mathrm{m}}{0.2\ \mathrm{m/s}}=90\ \mathrm{s}$
即时间t存在两个可能值：10s或90s
3. 逐一判断选项：
选项A：t一定为10s，不符合t有两个可能值的结论，错误；
选项B：t=10s时甲的路程为$0.4\ \mathrm{m/s}×10\ \mathrm{s}=4\ \mathrm{m}$，t=90s时甲的路程为$0.4\ \mathrm{m/s}×90\ \mathrm{s}=36\ \mathrm{m}$，路程不是固定为4m，错误；
选项C：t可能为90s，符合推导结果，正确；
选项D：t=10s时乙的路程为$0.6\ \mathrm{m/s}×10\ \mathrm{s}=6\ \mathrm{m}$，t=90s时乙的路程为$0.6\ \mathrm{m/s}×90\ \mathrm{s}=54\ \mathrm{m}$，不存在乙路程为36m的情况，错误。
【答案】C
【知识点】
s-t图像、速度计算、相对运动
【点评】
本题的易错点是容易忽略同向运动时“相距8m”的两种场景：既包含乙还没追上甲时相距8m，也包含乙追上甲之后反超甲相距8m，漏算90s这个时间，解题时要注意全面分情况讨论，不能默认只有追上前的单一情形。
【难度系数】
0.5

11 如图甲所示,在“研究气泡的运动速度”实验中:
(1) 在长约 120 cm 的玻璃管中注水,注水量为。
A. 满
B. 近满
C. 大半管
D. 半管
(2) 没有从玻璃管的顶点标注起点,原因是
,测量气泡运动的时间应该以气泡的(上表面/下表面)为计时点。
(3) 为了判断气泡是否做匀速直线运动,需要测量气泡运动的路程和时间,为便于测量,应使气泡在管内运动得较(快/慢)。
(4) 记录气泡从O点开始运动到各段的时间如表所示。

① 请你用描点法在图乙中画出路程(s)和时间(t)的关系图像。
② 气泡在运动到 30 cm 处的速度为m/s。
③ 根据实验数据可归纳出:气泡上升一段路程后,气泡的运动可以近似看作是运动,依据是。

11. (1) B (2) 刚开始气泡运动不稳定且翻转玻璃管需要时间 上表面 (3) 慢 (4) ① ② 0.05 ③ 匀速直线 相等的时间内,沿直线通过的路程近似相同

【分析】
这是研究气泡运动速度的常规实验题，我们可以顺着实验操作逻辑一步步推导：
1. 第一问：实验需要管内留存一小段空气形成观测用的小气泡，因此不能把水完全注满，也不能注水太少，近满的状态下气泡体积小，运动轨迹平稳，由此选出对应选项。
2. 第二问：刚翻转玻璃管的瞬间，气泡还未进入稳定运动状态，加上翻转管子本身需要耗费时间，从顶点开始计时的误差会非常大，因此不在顶点标注起点；计时时统一选取气泡的上表面作为参考点，能保证每次路程读数的基准一致，减小测量误差。
3. 第三问：人工测量时间时，气泡运动越慢，通过相同路程的耗时就越长，测量时间的相对误差就越小，更便于准确测量。
4. 第四问：描点法画s-t图像只需先定位所有对应数据点再连线即可；结合实验数据计算速度，能发现气泡进入稳定阶段后，相等时间内通过的路程近似相等，由此判断运动类型。
【解析】
(1) 实验中玻璃管注水近满，仅留极小的空间形成小气泡，保证气泡运动轨迹近似直线、状态平稳，因此选B。
(2) 初始阶段气泡运动不稳定，且翻转玻璃管本身需要时间，若从顶点标注起点会带来极大的计时误差，因此不选顶点作为起点；选择气泡的上表面作为统一计时点，可避免气泡形变带来的基准误差，保证测量一致性。
(3) 使气泡在管内运动得较慢，可延长气泡运动的总时长，降低人工测量时间的相对误差，便于准确记录运动时间。
(4) ① 根据表格给出的路程、时间对应数据，在s-t坐标系中逐一描出对应坐标点，再用平滑直线将各点依次连接，即可得到s-t关系图像。
② 由实验数据可知，气泡进入稳定运动阶段后，每通过10cm路程的耗时均为2s，速度v = s/t = 0.1m / 2s = 0.05m/s，因此运动到30cm处的速度为0.05m/s。
③ 气泡上升一段路程后，相等的时间内沿直线通过的路程近似相同，s-t图像近似为过原点的倾斜直线，因此运动可近似看作匀速直线运动。
【答案】
(1) B
(2) 刚开始气泡运动不稳定且翻转玻璃管需要时间 上表面
(3) 慢
(4) ① ② 0.05 ③ 匀速直线 相等的时间内,沿直线通过的路程近似相同
【知识点】
测量平均速度；匀速直线运动；s-t图像绘制
【点评】
本题是测量气泡运动速度的经典实验题，全面覆盖了实验操作细节、误差分析、数据处理等核心考点，解题时要结合实际实验操作场景理解步骤设计的原理，不要死记硬背实验结论。
【难度系数】
0.7

12 如图所示,电视节目中“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭时间分别为5s和2s,当小强正通过关卡1左侧9m远的A处时,关卡刚好放行,若他全程以2 m/s的速度做匀速直线运动,则最先挡住他前进的关卡是 （）

A.关卡4
B.关卡3
C.关卡2
D.关卡1

12. B
【解析】关卡关闭时,人能在两关卡间运动,但不能通过关卡,由题知,关卡放行和关闭时间分别为5 s和2 s,小强正通过A处时,关卡刚好放行,由$v=\frac{s}{t}$可得,小强到达关卡1时所用的时间$t_1=\frac{s_1}{v}=\frac{9\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{m/s}}=4.5\ \mathrm{s}＜5\ \mathrm{s}$,所以关卡1不会挡住他;每两个关卡间距离8 m,所以小强通过相邻两关卡所用的时间$t=\frac{s'}{v}=\frac{8\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{m/s}}=4\ \mathrm{s}$,小强到达关卡2的时间$t_2=t_1+t=4.5\ \mathrm{s}+4\ \mathrm{s}=8.5\ \mathrm{s}$,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭时间分别为5 s和2 s,关卡2在第8.5 s时是打开的,所以关卡2不会挡住他;小强到达关卡3的时间$t_3=t_2+t=8.5\ \mathrm{s}+4\ \mathrm{s}=12.5\ \mathrm{s}$,关卡3会在第12 s结束时关闭,到第14 s结束时才打开,所以关卡3会最先挡住他。故选B。

【分析】
这道题是匀速直线运动的实际应用问题，解题思路是：首先明确已知条件：小强做匀速直线运动速度为2m/s，从A点出发时所有关卡刚好同步放行，关卡按“放行5s、关闭2s”的规律循环切换状态。我们只需要依次计算小强到达每一个关卡的时刻，再将该时刻和对应关卡的开闭时间区间做比对，判断到达时关卡是否处于关闭状态，第一个遇到的关闭的关卡就是最先挡住他的关卡，按顺序逐个验证即可得到结果。
【解析】
解：已知小强的速度v=2m/s，从A点出发时所有关卡同步放行，关卡的状态循环为：0~5s放行，5~7s关闭，7~12s放行，12~14s关闭，14~19s放行，以此类推。
1. 计算小强到达关卡1的时间：
A点到关卡1的距离$s_1=9\ \mathrm{m}$，由速度公式$v=\frac{s}{t}$可得：
$t_1=\frac{s_1}{v}=\frac{9\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{m/s}}=4.5\ \mathrm{s}$
4.5s处于0~5s的放行区间内，因此关卡1不会挡住小强。
2. 相邻两个关卡的间距为8m，因此小强走过相邻两个关卡的用时：
$t'=\frac{s'}{v}=\frac{8\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{m/s}}=4\ \mathrm{s}$
3. 计算小强到达关卡2的总时间：
$t_2 = t_1 + t' = 4.5\ \mathrm{s} + 4\ \mathrm{s} = 8.5\ \mathrm{s}$
8.5s处于7~12s的放行区间内，因此关卡2不会挡住小强。
4. 计算小强到达关卡3的总时间：
$t_3 = t_2 + t' = 8.5\ \mathrm{s} + 4\ \mathrm{s} = 12.5\ \mathrm{s}$
12.5s处于12~14s的关闭区间内，此时关卡3处于关闭状态，小强无法通过。
因此最先挡住小强前进的关卡是关卡3。
【答案】
B
【知识点】
匀速直线运动，速度公式应用
【点评】
本题结合闯关游戏的生活化场景考察匀速直线运动的实际计算，解题的核心是梳理清楚关卡开闭的时间循环规律，易错点是容易搞错不同时段关卡的开闭状态，需要逐个关卡验证到达时刻和开闭区间的对应关系，避免跳步出错。
【难度系数】
0.6