1. 如图5-3-1甲所示,在“研究气泡的运动速度”的实验中:

(1)在标注刻度时并没有从玻璃管的一端(即小气泡运动的初始位置)开始标注,而是将起始刻度标注在玻璃管的中下部,这样做的原因和目的分别是
(2)为了判断气泡是否做匀速直线运动,需要测量气泡运动的
(3)下表为小明同学在实验中测得的数据,请你根据他所测得的数据在图乙中画出s-t图像。

(4)从实验数据和所画的图像,归纳出气泡运动的规律:气泡在上升一段路程后,气泡所做的是
(1)在标注刻度时并没有从玻璃管的一端(即小气泡运动的初始位置)开始标注,而是将起始刻度标注在玻璃管的中下部,这样做的原因和目的分别是
气泡最初运动不稳定
、减小时间测量的误差
。(2)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
。为便于测量时间,应使气泡在管内运动得慢
(选填“快”或“慢”)一些。(3)下表为小明同学在实验中测得的数据,请你根据他所测得的数据在图乙中画出s-t图像。
(4)从实验数据和所画的图像,归纳出气泡运动的规律:气泡在上升一段路程后,气泡所做的是
匀速直线
运动,判断的依据是在任意相同时间内运动的路程相等
。答案
1.(1) 气泡最初运动不稳定 减小时间测量的误差
(2) 路程 时间 慢
(3)
(4) 匀速直线 在任意相同时间内运动的路程相等
解析
【分析】
要解决这道实验题,需结合匀速直线运动的特点和实验设计的原理分析:
1. 第(1)问:气泡初始运动不稳定,若从初始位置测量,数据误差大,因此起始刻度不标在初始位置,目的是让气泡稳定后测量,减小时间误差。
2. 第(2)问:判断匀速直线运动需测量路程和时间(速度v=s/t);气泡运动慢时,相同路程的运动时间更长,时间测量更准确。
3. 第(3)问:画s-t图像需根据数据描点,再用直线连接(匀速运动的s-t图为直线)。
4. 第(4)问:匀速直线运动的核心是相等时间内路程相等,据此判断气泡的运动类型。
【解析】
(1) 气泡刚开始运动时速度不稳定,处于变速状态,若从初始位置标注刻度,测量的初始阶段数据不准确;因此将起始刻度标注在玻璃管中下部,目的是让气泡运动稳定后再测量,减小时间测量的误差。
(2) 根据速度公式v=s/t,判断匀速直线运动需测量气泡运动的路程和时间;为便于测量时间,应使气泡在管内运动得慢一些,这样相同路程下运动时间更长,时间测量的误差更小。
(3) 根据实验数据,在s-t坐标系中,以时间t为横坐标、路程s为纵坐标,描出各组数据对应的点,再用直线连接这些点,得到s-t图像(对应参考答案的
)。
(4) 从实验数据或图像可知,气泡上升一段路程后,在任意相同时间内通过的路程相等,符合匀速直线运动的特点,因此气泡做匀速直线运动。
【答案】
(1) 气泡最初运动不稳定;减小时间测量的误差
(2) 路程;时间;慢
(3)
(4) 匀速直线;在任意相同时间内运动的路程相等
【知识点】
匀速直线运动、速度的测量、s-t图像
【点评】
本题是研究气泡运动速度的基础实验题,重点考查匀速直线运动的判断、实验操作的目的及s-t图像的绘制,要求学生理解实验设计原理,掌握匀速直线运动的核心特征,属于力学基础考点,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道实验题,需结合匀速直线运动的特点和实验设计的原理分析:
1. 第(1)问:气泡初始运动不稳定,若从初始位置测量,数据误差大,因此起始刻度不标在初始位置,目的是让气泡稳定后测量,减小时间误差。
2. 第(2)问:判断匀速直线运动需测量路程和时间(速度v=s/t);气泡运动慢时,相同路程的运动时间更长,时间测量更准确。
3. 第(3)问:画s-t图像需根据数据描点,再用直线连接(匀速运动的s-t图为直线)。
4. 第(4)问:匀速直线运动的核心是相等时间内路程相等,据此判断气泡的运动类型。
【解析】
(1) 气泡刚开始运动时速度不稳定,处于变速状态,若从初始位置标注刻度,测量的初始阶段数据不准确;因此将起始刻度标注在玻璃管中下部,目的是让气泡运动稳定后再测量,减小时间测量的误差。
(2) 根据速度公式v=s/t,判断匀速直线运动需测量气泡运动的路程和时间;为便于测量时间,应使气泡在管内运动得慢一些,这样相同路程下运动时间更长,时间测量的误差更小。
(3) 根据实验数据,在s-t坐标系中,以时间t为横坐标、路程s为纵坐标,描出各组数据对应的点,再用直线连接这些点,得到s-t图像(对应参考答案的
(4) 从实验数据或图像可知,气泡上升一段路程后,在任意相同时间内通过的路程相等,符合匀速直线运动的特点,因此气泡做匀速直线运动。
【答案】
(1) 气泡最初运动不稳定;减小时间测量的误差
(2) 路程;时间;慢
(3)
(4) 匀速直线;在任意相同时间内运动的路程相等
【知识点】
匀速直线运动、速度的测量、s-t图像
【点评】
本题是研究气泡运动速度的基础实验题,重点考查匀速直线运动的判断、实验操作的目的及s-t图像的绘制,要求学生理解实验设计原理,掌握匀速直线运动的核心特征,属于力学基础考点,难度适中。
【难度系数】
0.5
2. 下列物体的运动可近似看作匀速直线运动的是(
A.正在进站的火车
B.从树枝上下落的苹果
C.在平直轨道上匀速运行的列车
D.绕地球匀速转动的“天宫一号”
C
)A.正在进站的火车
B.从树枝上下落的苹果
C.在平直轨道上匀速运行的列车
D.绕地球匀速转动的“天宫一号”
答案
2.C
解析
【分析】
要判断物体的运动是否为匀速直线运动,需先明确匀速直线运动的定义:物体沿直线运动,且速度大小保持不变。接下来逐一分析每个选项的运动是否满足这两个条件,从而确定正确答案。
【解析】
匀速直线运动的核心条件是:①运动轨迹为直线;②速度大小不变。
选项A:正在进站的火车,速度逐渐减小,不满足“速度大小不变”,不是匀速直线运动;
选项B:从树枝下落的苹果,受重力作用,速度越来越大,不满足“速度大小不变”,不是匀速直线运动;
选项C:在平直轨道(直线)上匀速运行的列车,轨迹是直线,且速度大小不变,符合匀速直线运动的定义;
选项D:绕地球匀速转动的“天宫一号”,运动轨迹是曲线,不满足“直线运动”,不是匀速直线运动。
综上,正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
匀速直线运动的概念
【点评】
本题考查匀速直线运动的判断,属于基础题,解题关键是牢记匀速直线运动的两个核心条件,通过分析各选项的运动特点即可快速选出正确答案。
【难度系数】
0.8
要判断物体的运动是否为匀速直线运动,需先明确匀速直线运动的定义:物体沿直线运动,且速度大小保持不变。接下来逐一分析每个选项的运动是否满足这两个条件,从而确定正确答案。
【解析】
匀速直线运动的核心条件是:①运动轨迹为直线;②速度大小不变。
选项A:正在进站的火车,速度逐渐减小,不满足“速度大小不变”,不是匀速直线运动;
选项B:从树枝下落的苹果,受重力作用,速度越来越大,不满足“速度大小不变”,不是匀速直线运动;
选项C:在平直轨道(直线)上匀速运行的列车,轨迹是直线,且速度大小不变,符合匀速直线运动的定义;
选项D:绕地球匀速转动的“天宫一号”,运动轨迹是曲线,不满足“直线运动”,不是匀速直线运动。
综上,正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
匀速直线运动的概念
【点评】
本题考查匀速直线运动的判断,属于基础题,解题关键是牢记匀速直线运动的两个核心条件,通过分析各选项的运动特点即可快速选出正确答案。
【难度系数】
0.8
3. 如图5-3-2所示的图像中,能用来表示匀速直线运动规律的是(

A.甲、丙
B.乙、丙
C.乙、丁
D.甲、丁
C
)A.甲、丙
B.乙、丙
C.乙、丁
D.甲、丁
答案
3.C
解析
【分析】要判断哪个图像表示匀速直线运动,需明确匀速直线运动的核心是速度大小恒定不变。对于s-t图像,斜率表示速度,斜率不变则速度不变;对于v-t图像,平行于时间轴的直线表示速度不变。逐个分析四个图像:甲的s-t图像是水平线段,路程不随时间改变,物体静止;乙的s-t图像是过原点的倾斜直线,s与t成正比,速度恒定,是匀速直线运动;丙的v-t图像是倾斜直线,速度随时间增大,是匀加速直线运动;丁的v-t图像是水平直线,速度不随时间变化,是匀速直线运动。因此符合的是乙和丁,对应选项C。
【解析】
匀速直线运动的速度保持恒定,可通过s-t图像和v-t图像的特征判断:
1. s-t图像分析:
甲图:横坐标为时间$t$,纵坐标为路程$s$,图像是水平直线,说明物体的路程不随时间变化,物体处于静止状态,不符合匀速直线运动;
乙图:s-t图像是过原点的倾斜直线,路程$s$与时间$t$成正比,由公式$v=\frac{s}{t}$可知,速度$v$为定值,属于匀速直线运动,符合要求;
2. v-t图像分析:
丙图:横坐标为时间$t$,纵坐标为速度$v$,图像是倾斜直线,说明速度随时间均匀增大,是匀加速直线运动,不符合;
丁图:v-t图像是平行于时间轴的水平直线,说明速度不随时间变化,速度恒定,属于匀速直线运动,符合要求;
综上,能表示匀速直线运动规律的是乙和丁,对应选项C。
【答案】C
【知识点】匀速直线运动、路程-时间图像、速度-时间图像
【点评】本题是对运动图像的基础考查,核心是理解不同运动状态对应的图像特征,区分静止、匀速、匀加速的图像差异,属于容易掌握的基础题型。
【难度系数】0.5
【解析】
匀速直线运动的速度保持恒定,可通过s-t图像和v-t图像的特征判断:
1. s-t图像分析:
甲图:横坐标为时间$t$,纵坐标为路程$s$,图像是水平直线,说明物体的路程不随时间变化,物体处于静止状态,不符合匀速直线运动;
乙图:s-t图像是过原点的倾斜直线,路程$s$与时间$t$成正比,由公式$v=\frac{s}{t}$可知,速度$v$为定值,属于匀速直线运动,符合要求;
2. v-t图像分析:
丙图:横坐标为时间$t$,纵坐标为速度$v$,图像是倾斜直线,说明速度随时间均匀增大,是匀加速直线运动,不符合;
丁图:v-t图像是平行于时间轴的水平直线,说明速度不随时间变化,速度恒定,属于匀速直线运动,符合要求;
综上,能表示匀速直线运动规律的是乙和丁,对应选项C。
【答案】C
【知识点】匀速直线运动、路程-时间图像、速度-时间图像
【点评】本题是对运动图像的基础考查,核心是理解不同运动状态对应的图像特征,区分静止、匀速、匀加速的图像差异,属于容易掌握的基础题型。
【难度系数】0.5
4.(2024盐城滨海期中)如果一物体做匀速直线运动,4 s内通过20 m的路程,那么它前2 s内的速度是
5
m/s,第三秒的速度是5
m/s,2 min内它通过的路程是600
m。答案
4. 5 5 600
解析
【分析】本题考查匀速直线运动的特点及速度公式的应用。首先明确匀速直线运动的速度是恒定不变的,与运动的时间、路程无关;解题时先根据已知的路程和时间计算出物体的速度,再利用匀速运动速度不变的特性,得出前2s和第3s的速度;最后将2min换算为秒,结合速度公式计算对应的路程。
【解析】已知物体做匀速直线运动,4s内通过20m,根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,可得物体的速度:$v=\frac{20m}{4s}=5m/s$。因为匀速直线运动的速度保持不变,所以它前2s内的速度、第3s的速度均等于该速度,即5m/s。接下来计算2min内通过的路程,先统一时间单位:$2min=2×60s=120s$,再根据$s=vt$,可得2min内通过的路程:$s=5m/s×120s=600m$。
【答案】5 5 600
【知识点】匀速直线运动、速度公式应用
【点评】本题属于基础题,核心是理解匀速直线运动速度恒定的性质,需注意时间单位的换算,整体难度较低,学生易掌握。
【难度系数】0.9
【解析】已知物体做匀速直线运动,4s内通过20m,根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,可得物体的速度:$v=\frac{20m}{4s}=5m/s$。因为匀速直线运动的速度保持不变,所以它前2s内的速度、第3s的速度均等于该速度,即5m/s。接下来计算2min内通过的路程,先统一时间单位:$2min=2×60s=120s$,再根据$s=vt$,可得2min内通过的路程:$s=5m/s×120s=600m$。
【答案】5 5 600
【知识点】匀速直线运动、速度公式应用
【点评】本题属于基础题,核心是理解匀速直线运动速度恒定的性质,需注意时间单位的换算,整体难度较低,学生易掌握。
【难度系数】0.9
5.(2025南京鼓楼区月考)如图5-3-3所示记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,相同时间内通过的路程。根据图片信息,判断下列说法正确的是(

A.甲、乙两车都做匀速直线运动
B.甲、乙两车都做变速直线运动
C.10~20 s内,甲、乙两车平均速度相等
D.20~30 s内,甲、乙两车平均速度相等
D
)A.甲、乙两车都做匀速直线运动
B.甲、乙两车都做变速直线运动
C.10~20 s内,甲、乙两车平均速度相等
D.20~30 s内,甲、乙两车平均速度相等
答案
5.D
解析
【分析】
要判断甲、乙两车的运动类型及不同时间段的平均速度,需先分析相同时间内两车通过的路程:甲车在各10s内通过的路程均相等,说明速度不变;乙车在各10s内通过的路程逐渐变化,说明速度改变。再结合平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,计算对应时间段的路程,判断平均速度是否相等,进而确定正确选项。
【解析】
1. 判断运动类型:
甲车:0~10s路程300m,10~20s路程$600m-300m=300m$,20~30s路程$900m-600m=300m$,相同时间内路程相等,故甲做匀速直线运动。
乙车:0~10s路程200m,10~20s路程$450m-200m=250m$,20~30s路程$750m-450m=300m$,相同时间内路程不等,故乙做变速直线运动。因此A、B选项错误。
2. 计算平均速度:
10~20s内:甲的平均速度$v_{甲1}=\frac{300m}{10s}=30m/s$,乙的平均速度$v_{乙1}=\frac{250m}{10s}=25m/s$,两者不相等,C选项错误。
20~30s内:甲的平均速度$v_{甲2}=\frac{300m}{10s}=30m/s$,乙的平均速度$v_{乙2}=\frac{300m}{10s}=30m/s$,两者相等,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
匀速直线运动、变速直线运动、平均速度
【点评】
本题通过相同时间内的路程变化判断运动状态,结合平均速度公式分析,需准确提取各时间段的路程数据,是运动学的基础分析题。
【难度系数】
0.3
要判断甲、乙两车的运动类型及不同时间段的平均速度,需先分析相同时间内两车通过的路程:甲车在各10s内通过的路程均相等,说明速度不变;乙车在各10s内通过的路程逐渐变化,说明速度改变。再结合平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,计算对应时间段的路程,判断平均速度是否相等,进而确定正确选项。
【解析】
1. 判断运动类型:
甲车:0~10s路程300m,10~20s路程$600m-300m=300m$,20~30s路程$900m-600m=300m$,相同时间内路程相等,故甲做匀速直线运动。
乙车:0~10s路程200m,10~20s路程$450m-200m=250m$,20~30s路程$750m-450m=300m$,相同时间内路程不等,故乙做变速直线运动。因此A、B选项错误。
2. 计算平均速度:
10~20s内:甲的平均速度$v_{甲1}=\frac{300m}{10s}=30m/s$,乙的平均速度$v_{乙1}=\frac{250m}{10s}=25m/s$,两者不相等,C选项错误。
20~30s内:甲的平均速度$v_{甲2}=\frac{300m}{10s}=30m/s$,乙的平均速度$v_{乙2}=\frac{300m}{10s}=30m/s$,两者相等,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
匀速直线运动、变速直线运动、平均速度
【点评】
本题通过相同时间内的路程变化判断运动状态,结合平均速度公式分析,需准确提取各时间段的路程数据,是运动学的基础分析题。
【难度系数】
0.3
6. (2024宿迁期末)如图5-3-4所示是一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,若频闪相机每隔0.2 s闪拍一次,分析照片可知:小球在做
变速
(选填“匀速”或“变速”)直线运动,其理由是任意相等的时间内,通过的路程不相等
;小球从B点运动到F点的平均速度为0.15
m/s。答案
6. 变速 任意相等的时间内,通过的路程不相等 0.15
解析
【分析】要判断小球的运动类型,需依据匀速直线运动的特点:相等时间内通过的路程相等。频闪相机每隔0.2s闪拍一次,即相邻两点的时间间隔相等,观察相邻两点间的路程,若路程不等则为变速直线运动。计算平均速度时,需先确定总路程和总时间,再用公式$v=\frac{s}{t}$计算。
【解析】1. 判断运动类型:频闪间隔时间相同(均为0.2s),观察相邻两点间的路程,发现相等时间内小球通过的路程逐渐增大,因此小球做变速直线运动,理由是任意相等的时间内,通过的路程不相等。
2. 计算平均速度:小球从B点到F点的路程$s=12.50\mathrm{cm}-0.50\mathrm{cm}=12\mathrm{cm}=0.12\mathrm{m}$;从B到F共有4个时间间隔,总时间$t=4×0.2\mathrm{s}=0.8\mathrm{s}$;根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,可得$v=\frac{0.12\mathrm{m}}{0.8\mathrm{s}}=0.15\mathrm{m/s}$。
【答案】变速;任意相等的时间内,通过的路程不相等;0.15
【知识点】变速直线运动、平均速度计算
【点评】本题结合频闪照片考查运动类型的判断和平均速度的计算,核心是理解匀速与变速直线运动的区别,以及平均速度的计算方法,属于基础应用题型,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】1. 判断运动类型:频闪间隔时间相同(均为0.2s),观察相邻两点间的路程,发现相等时间内小球通过的路程逐渐增大,因此小球做变速直线运动,理由是任意相等的时间内,通过的路程不相等。
2. 计算平均速度:小球从B点到F点的路程$s=12.50\mathrm{cm}-0.50\mathrm{cm}=12\mathrm{cm}=0.12\mathrm{m}$;从B到F共有4个时间间隔,总时间$t=4×0.2\mathrm{s}=0.8\mathrm{s}$;根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,可得$v=\frac{0.12\mathrm{m}}{0.8\mathrm{s}}=0.15\mathrm{m/s}$。
【答案】变速;任意相等的时间内,通过的路程不相等;0.15
【知识点】变速直线运动、平均速度计算
【点评】本题结合频闪照片考查运动类型的判断和平均速度的计算,核心是理解匀速与变速直线运动的区别,以及平均速度的计算方法,属于基础应用题型,难度适中。
【难度系数】0.6
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