1.某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究。他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间,并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图像(如图所示),根据图像可以判断:

(1) 在0~2 s内,小车运动的速度是
(2) 在第3 s时,小车处于
(3) 在3~7 s内,小车通过的路程是
(1) 在0~2 s内,小车运动的速度是
1
m/s。(2) 在第3 s时,小车处于
静止
(填“匀速直线运动”“变速直线运动”或“静止”)状态。(3) 在3~7 s内,小车通过的路程是
4
m,平均速度是1
m/s。答案
(1) 1
(2) 静止
(3) 4 1
(2) 静止
(3) 4 1
解析
【分析】要解决这道题,需结合路程-时间(s-t)图像的特点分析:s-t图像中,倾斜直线表示物体做匀速直线运动,水平直线表示物体静止。第(1)问,找到0~2s内小车的路程和时间,利用速度公式计算;第(2)问,判断第3s时小车的路程是否变化,不变则为静止;第(3)问,计算3~7s内的路程差和时间差,再用平均速度公式计算。
【解析】
(1) 由图像可知,0~2s内,小车通过的路程$ s_1 = 2\ \mathrm{m} $,所用时间$ t_1 = 2\ \mathrm{s} $,根据速度公式$ v = \frac{s}{t} $,可得速度$ v_1 = \frac{s_1}{t_1} = \frac{2\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}} = 1\ \mathrm{m/s} $。
(2) 2~5s内,小车的路程始终为2m,保持不变,说明小车处于静止状态,第3s属于该时间段,因此小车处于静止状态。
(3) 3s时小车的路程为2m,7s时小车的路程为6m,所以3~7s内小车通过的路程$ s = 6\ \mathrm{m} - 2\ \mathrm{m} = 4\ \mathrm{m} $,所用时间$ t = 7\ \mathrm{s} - 3\ \mathrm{s} = 4\ \mathrm{s} $,平均速度$ v = \frac{s}{t} = \frac{4\ \mathrm{m}}{4\ \mathrm{s}} = 1\ \mathrm{m/s} $。
【答案】(1)1;(2)静止;(3)4;1
【知识点】s-t图像、速度计算、平均速度
【点评】本题考查路程-时间图像的应用,核心是理解s-t图像的物理意义,掌握速度和平均速度的计算方法,属于基础题,难度不大。
【难度系数】0.7
【解析】
(1) 由图像可知,0~2s内,小车通过的路程$ s_1 = 2\ \mathrm{m} $,所用时间$ t_1 = 2\ \mathrm{s} $,根据速度公式$ v = \frac{s}{t} $,可得速度$ v_1 = \frac{s_1}{t_1} = \frac{2\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}} = 1\ \mathrm{m/s} $。
(2) 2~5s内,小车的路程始终为2m,保持不变,说明小车处于静止状态,第3s属于该时间段,因此小车处于静止状态。
(3) 3s时小车的路程为2m,7s时小车的路程为6m,所以3~7s内小车通过的路程$ s = 6\ \mathrm{m} - 2\ \mathrm{m} = 4\ \mathrm{m} $,所用时间$ t = 7\ \mathrm{s} - 3\ \mathrm{s} = 4\ \mathrm{s} $,平均速度$ v = \frac{s}{t} = \frac{4\ \mathrm{m}}{4\ \mathrm{s}} = 1\ \mathrm{m/s} $。
【答案】(1)1;(2)静止;(3)4;1
【知识点】s-t图像、速度计算、平均速度
【点评】本题考查路程-时间图像的应用,核心是理解s-t图像的物理意义,掌握速度和平均速度的计算方法,属于基础题,难度不大。
【难度系数】0.7
2. 如图所示是甲、乙两车运动的$s-t$图像。当两车从同一地点,同时开始沿同一方向做匀速直线运动时,$v_{甲}:v_{乙}=\_\_\_\_\_\_\mathrm{s}$时,两车相距12 m。

答案
$v_{甲}:v_{乙}=3:2$,6 s时两车相距12 m。
解析
【分析】
要解决本题,需先从s-t图像中提取甲、乙两车的路程与时间对应关系,利用匀速直线运动的速度公式计算速度,再结合两车同向运动的距离差规律求解时间。步骤为:1. 选取甲、乙图像上的已知路程和时间,计算各自速度;2. 求出速度比;3. 根据同向运动的距离差公式,列方程求解两车相距12m的时间。
【解析】
1. 计算甲的速度:由图像可知,当$t_甲=4s$时,甲的路程$s_甲=24m$,根据匀速直线运动速度公式$v=\frac{s}{t}$,得$v_甲=\frac{s_甲}{t_甲}=\frac{24m}{4s}=6m/s$;
2. 计算乙的速度:当$t_乙=6s$时,乙的路程$s_乙=24m$,同理$v_乙=\frac{s_乙}{t_乙}=\frac{24m}{6s}=4m/s$;
3. 速度比:$v_甲:v_乙=6m/s:4m/s=3:2$;
4. 求相距12m的时间:两车从同一地点同向匀速运动,相距距离$\Delta s=(v_甲 -v_乙)t$,当$\Delta s=12m$时,代入得$12m=(6m/s -4m/s)t$,解得$t=6s$。
【答案】
$3:2$;6
【知识点】
s-t图像、速度计算、匀速直线运动
【点评】
本题结合s-t图像考查匀速直线运动的速度计算,核心是从图像中获取有效数据,利用速度公式和同向运动的距离差关系解题,属于基础应用题型。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需先从s-t图像中提取甲、乙两车的路程与时间对应关系,利用匀速直线运动的速度公式计算速度,再结合两车同向运动的距离差规律求解时间。步骤为:1. 选取甲、乙图像上的已知路程和时间,计算各自速度;2. 求出速度比;3. 根据同向运动的距离差公式,列方程求解两车相距12m的时间。
【解析】
1. 计算甲的速度:由图像可知,当$t_甲=4s$时,甲的路程$s_甲=24m$,根据匀速直线运动速度公式$v=\frac{s}{t}$,得$v_甲=\frac{s_甲}{t_甲}=\frac{24m}{4s}=6m/s$;
2. 计算乙的速度:当$t_乙=6s$时,乙的路程$s_乙=24m$,同理$v_乙=\frac{s_乙}{t_乙}=\frac{24m}{6s}=4m/s$;
3. 速度比:$v_甲:v_乙=6m/s:4m/s=3:2$;
4. 求相距12m的时间:两车从同一地点同向匀速运动,相距距离$\Delta s=(v_甲 -v_乙)t$,当$\Delta s=12m$时,代入得$12m=(6m/s -4m/s)t$,解得$t=6s$。
【答案】
$3:2$;6
【知识点】
s-t图像、速度计算、匀速直线运动
【点评】
本题结合s-t图像考查匀速直线运动的速度计算,核心是从图像中获取有效数据,利用速度公式和同向运动的距离差关系解题,属于基础应用题型。
【难度系数】
0.5
3.两辆汽车在同一平直公路上同时出发,其路程$s$与时间$t$的关系如图所示。由图像可知,甲车的速度

>
(填“>”“<”或“=”)乙车的速度;甲车的速度为20
$\mathrm{m/s}$;当$t=40\ \mathrm{s}$时,甲、乙两车相距200
$\mathrm{m}$。答案
(1) >
(2) 20
(3) 200
(2) 20
(3) 200
解析
【分析】要解决这道题,需利用s-t图像的特点:匀速直线运动的s-t图像为倾斜直线,速度等于路程与时间的比值(即图像斜率)。首先分别计算甲、乙两车的速度并比较大小,再根据速度公式求出t=40s时两车的路程,进而得到两车的距离。
【解析】1. 计算甲车速度:由图像可知,甲车在t=50s时,通过的路程为1000m,根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,甲车速度$v_{甲}=\frac{1000\ \mathrm{m}}{50\ \mathrm{s}}=20\ \mathrm{m/s}$。
2. 计算乙车速度:乙车初始位置在$t=0$时,路程为200m,在$t=50\ \mathrm{s}$时,总路程为700m,因此乙车50s内通过的路程为$700\ \mathrm{m}-200\ \mathrm{m}=500\ \mathrm{m}$,则乙车速度$v_{乙}=\frac{500\ \mathrm{m}}{50\ \mathrm{s}}=10\ \mathrm{m/s}$,故$v_{甲}>v_{乙}$。
3. 计算$t=40\ \mathrm{s}$时两车的距离:$t=40\ \mathrm{s}$时,甲车的路程$s_{甲}'=v_{甲}t=20\ \mathrm{m/s}×40\ \mathrm{s}=800\ \mathrm{m}$;乙车的路程$s_{乙}'=200\ \mathrm{m}+v_{乙}t=200\ \mathrm{m}+10\ \mathrm{m/s}×40\ \mathrm{s}=600\ \mathrm{m}$,两车相距$\Delta s=800\ \mathrm{m}-600\ \mathrm{m}=200\ \mathrm{m}$。
【答案】>;20;200
【知识点】s-t图像、速度计算、匀速直线运动
【点评】本题考查对s-t图像的理解与应用,核心是从图像中提取路程和时间信息,利用速度公式进行计算,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
【解析】1. 计算甲车速度:由图像可知,甲车在t=50s时,通过的路程为1000m,根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,甲车速度$v_{甲}=\frac{1000\ \mathrm{m}}{50\ \mathrm{s}}=20\ \mathrm{m/s}$。
2. 计算乙车速度:乙车初始位置在$t=0$时,路程为200m,在$t=50\ \mathrm{s}$时,总路程为700m,因此乙车50s内通过的路程为$700\ \mathrm{m}-200\ \mathrm{m}=500\ \mathrm{m}$,则乙车速度$v_{乙}=\frac{500\ \mathrm{m}}{50\ \mathrm{s}}=10\ \mathrm{m/s}$,故$v_{甲}>v_{乙}$。
3. 计算$t=40\ \mathrm{s}$时两车的距离:$t=40\ \mathrm{s}$时,甲车的路程$s_{甲}'=v_{甲}t=20\ \mathrm{m/s}×40\ \mathrm{s}=800\ \mathrm{m}$;乙车的路程$s_{乙}'=200\ \mathrm{m}+v_{乙}t=200\ \mathrm{m}+10\ \mathrm{m/s}×40\ \mathrm{s}=600\ \mathrm{m}$,两车相距$\Delta s=800\ \mathrm{m}-600\ \mathrm{m}=200\ \mathrm{m}$。
【答案】>;20;200
【知识点】s-t图像、速度计算、匀速直线运动
【点评】本题考查对s-t图像的理解与应用,核心是从图像中提取路程和时间信息,利用速度公式进行计算,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
4.甲、乙两物体,同时从同一地点出发沿直线向同一方向运动,它们的$s-t$图像如图所示。下列说法正确的是 (

A.0~5 s内,甲、乙的平均速度均为3 m/s
B.3~5 s内,乙做匀速直线运动
C.4 s时,甲在乙前方
D.5 s时,甲、乙两物体的速度相等
A
)A.0~5 s内,甲、乙的平均速度均为3 m/s
B.3~5 s内,乙做匀速直线运动
C.4 s时,甲在乙前方
D.5 s时,甲、乙两物体的速度相等
答案
A
解析
【分析】要解决本题,需明确s-t图像的物理意义:倾斜直线表示物体做匀速直线运动,水平直线表示物体静止;平均速度等于总路程与总时间的比值。先分析甲、乙的运动状态,再逐一判断选项:
1. 甲的运动:s-t图像为倾斜直线,全程匀速,5s时路程15m,速度$v_甲=\frac{15m}{5s}=3m/s$;
2. 乙的运动:0~3s为倾斜直线,匀速,速度$v_{乙1}=\frac{15m}{3s}=5m/s$;3~5s为水平直线,静止,路程不变;0~5s总路程15m,平均速度$\bar{v}_乙=\frac{15m}{5s}=3m/s$;
3. 逐一分析选项,判断正误。
【解析】
解:根据s-t图像的规律:
选项A:0~5s内,甲的平均速度$\bar{v}_甲=\frac{s_甲}{t}=\frac{15m}{5s}=3m/s$,乙的平均速度$\bar{v}_乙=\frac{s_乙}{t}=\frac{15m}{5s}=3m/s$,二者均为3m/s,该选项正确;
选项B:3~5s内,乙的s-t图像是水平直线,路程不变,说明乙静止,不是匀速直线运动,该选项错误;
选项C:4s时,甲的路程$s=v_甲×t=3m/s×4s=12m$,乙静止在15m处,乙在甲前方,该选项错误;
选项D:5s时,甲的速度为3m/s,乙静止,速度为0,二者速度不相等,该选项错误。
综上,正确答案为A。
【答案】A
【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,需掌握图像中线段对应的运动状态,以及平均速度的计算方法,属于基础题型,需仔细分析各段运动情况。
【难度系数】0.6
1. 甲的运动:s-t图像为倾斜直线,全程匀速,5s时路程15m,速度$v_甲=\frac{15m}{5s}=3m/s$;
2. 乙的运动:0~3s为倾斜直线,匀速,速度$v_{乙1}=\frac{15m}{3s}=5m/s$;3~5s为水平直线,静止,路程不变;0~5s总路程15m,平均速度$\bar{v}_乙=\frac{15m}{5s}=3m/s$;
3. 逐一分析选项,判断正误。
【解析】
解:根据s-t图像的规律:
选项A:0~5s内,甲的平均速度$\bar{v}_甲=\frac{s_甲}{t}=\frac{15m}{5s}=3m/s$,乙的平均速度$\bar{v}_乙=\frac{s_乙}{t}=\frac{15m}{5s}=3m/s$,二者均为3m/s,该选项正确;
选项B:3~5s内,乙的s-t图像是水平直线,路程不变,说明乙静止,不是匀速直线运动,该选项错误;
选项C:4s时,甲的路程$s=v_甲×t=3m/s×4s=12m$,乙静止在15m处,乙在甲前方,该选项错误;
选项D:5s时,甲的速度为3m/s,乙静止,速度为0,二者速度不相等,该选项错误。
综上,正确答案为A。
【答案】A
【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,需掌握图像中线段对应的运动状态,以及平均速度的计算方法,属于基础题型,需仔细分析各段运动情况。
【难度系数】0.6
5.(双选)一只木箱在水平推力的作用下在水平地面上沿直线运动,其路程$s$与时间$t$的关系如图所示,下列判断正确的是 (

A.木箱在0~4 s内做加速直线运动
B.木箱在4~8 s内做匀速直线运动
C.木箱在4~8 s内速度为0
D.木箱在0~4 s内的速度比8~14 s内的速度大
CD
)A.木箱在0~4 s内做加速直线运动
B.木箱在4~8 s内做匀速直线运动
C.木箱在4~8 s内速度为0
D.木箱在0~4 s内的速度比8~14 s内的速度大
答案
CD
解析
【分析】
要解决这道题,需明确路程-时间(s-t)图像的物理意义:倾斜直线表示物体做匀速直线运动,斜率为速度;水平直线表示物体静止(路程不变,速度为0)。接下来逐一分析选项:
1. 0~4s内:图像为倾斜上升直线,路程随时间均匀增加,说明是匀速直线运动,并非加速,故A错误。
2. 4~8s内:图像为水平直线,路程不随时间变化,说明木箱静止,速度为0,故B错误,C正确。
3. 计算速度:0~4s内速度v₁=3m/4s=0.75m/s;8~14s内速度v₂=3m/(14s-8s)=0.5m/s,可见v₁>v₂,故D正确。综上,正确选项为CD。
【解析】
根据s-t图像的物理意义:
匀速直线运动的s-t图像是倾斜直线,斜率表示速度;静止时s-t图像为水平直线。
0~4s:图像倾斜,路程均匀变化,木箱做匀速直线运动,A错误。
4~8s:图像水平,路程不变,木箱静止,速度为0,B错误,C正确。
速度计算:
0~4s内:$v_1 = \frac{s_1}{t_1} = \frac{3m}{4s} = 0.75m/s$;
8~14s内:$\Delta s=3m$,$\Delta t=14s-8s=6s$,$v_2=\frac{\Delta s}{\Delta t}=\frac{3m}{6s}=0.5m/s$;
因$0.75m/s > 0.5m/s$,故0~4s内速度比8~14s内大,D正确。
综上,答案为CD。
【答案】CD
【知识点】s-t图像、匀速直线运动、速度计算
【点评】本题考查s-t图像的理解与速度计算,核心是掌握图像不同形态对应的运动状态,属于基础题型,需仔细分析各时间段的运动情况。
【难度系数】0.3
要解决这道题,需明确路程-时间(s-t)图像的物理意义:倾斜直线表示物体做匀速直线运动,斜率为速度;水平直线表示物体静止(路程不变,速度为0)。接下来逐一分析选项:
1. 0~4s内:图像为倾斜上升直线,路程随时间均匀增加,说明是匀速直线运动,并非加速,故A错误。
2. 4~8s内:图像为水平直线,路程不随时间变化,说明木箱静止,速度为0,故B错误,C正确。
3. 计算速度:0~4s内速度v₁=3m/4s=0.75m/s;8~14s内速度v₂=3m/(14s-8s)=0.5m/s,可见v₁>v₂,故D正确。综上,正确选项为CD。
【解析】
根据s-t图像的物理意义:
匀速直线运动的s-t图像是倾斜直线,斜率表示速度;静止时s-t图像为水平直线。
0~4s:图像倾斜,路程均匀变化,木箱做匀速直线运动,A错误。
4~8s:图像水平,路程不变,木箱静止,速度为0,B错误,C正确。
速度计算:
0~4s内:$v_1 = \frac{s_1}{t_1} = \frac{3m}{4s} = 0.75m/s$;
8~14s内:$\Delta s=3m$,$\Delta t=14s-8s=6s$,$v_2=\frac{\Delta s}{\Delta t}=\frac{3m}{6s}=0.5m/s$;
因$0.75m/s > 0.5m/s$,故0~4s内速度比8~14s内大,D正确。
综上,答案为CD。
【答案】CD
【知识点】s-t图像、匀速直线运动、速度计算
【点评】本题考查s-t图像的理解与速度计算,核心是掌握图像不同形态对应的运动状态,属于基础题型,需仔细分析各时间段的运动情况。
【难度系数】0.3
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