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23. 某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中，让小球从斜面A点由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，照片如图所示。
(1) 依据照片可判断，小球在做
(2) 若频闪照相机每隔0.2 s拍摄一次，并测得$s_{AB}=5\ \mathrm{cm}$，$s_{BC}=15\ \mathrm{cm}$，则小球在BC段的平均速度为
(3) 下图中，能说明小球在斜面上运动情况的图像是 （
(4) 小球在AD段运动过程中，经过时间$t_{AD}$中点时的速度为$v_1$，经过路程$s_{AD}$中点时的速度为$v_2$，则$v_1$
(1) 依据照片可判断，小球在做
加速
（加速/减速/匀速）运动。(2) 若频闪照相机每隔0.2 s拍摄一次，并测得$s_{AB}=5\ \mathrm{cm}$，$s_{BC}=15\ \mathrm{cm}$，则小球在BC段的平均速度为
0.75
m/s，小球在AC段的平均速度为0.50
m/s。(3) 下图中，能说明小球在斜面上运动情况的图像是 （
C
）(4) 小球在AD段运动过程中，经过时间$t_{AD}$中点时的速度为$v_1$，经过路程$s_{AD}$中点时的速度为$v_2$，则$v_1$
＜
（＞/＜/=）$v_2$。答案
23.（1）加速 （2）0.75 0.50 （3）C （4）＜
解析
【分析】
要解决这道题，需结合频闪照片的特点、平均速度公式、运动图像的意义以及加速运动的速度变化规律分析：
1. 第(1)问：频闪照相机每隔相同时间拍摄一次，观察相同时间内小球通过的路程变化，若路程增大则为加速运动；
2. 第(2)问：平均速度公式为$v=\frac{s}{t}$，需注意单位换算（cm转m），明确各段的路程和对应时间；
3. 第(3)问：加速运动的s-t图像斜率逐渐增大，据此判断对应图像；
4. 第(4)问：加速运动速度随时间增大，时间中点的速度与路程中点的速度需结合运动特点分析。
【解析】
(1) 频闪照相机每隔相同时间拍摄一次，由照片可知，相同时间内小球通过的路程逐渐增大，根据$v=\frac{s}{t}$，相同时间内路程越大速度越大，因此小球做加速运动。
(2) BC段：$s_{BC}=15\ \mathrm{cm}=0.15\ \mathrm{m}$，时间$t_{BC}=0.2\ \mathrm{s}$，平均速度$v_{BC}=\frac{s_{BC}}{t_{BC}}=\frac{0.15\ \mathrm{m}}{0.2\ \mathrm{s}}=0.75\ \mathrm{m/s}$；
AC段：$s_{AC}=5\ \mathrm{cm}+15\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}=0.2\ \mathrm{m}$，时间$t_{AC}=2×0.2\ \mathrm{s}=0.4\ \mathrm{s}$，平均速度$v_{AC}=\frac{s_{AC}}{t_{AC}}=\frac{0.2\ \mathrm{m}}{0.4\ \mathrm{s}}=0.50\ \mathrm{m/s}$。
(3) 小球做加速直线运动：A为匀速直线运动的s-t图像（斜率不变），B为静止的s-t图像（斜率为0），C为加速运动的s-t图像（斜率逐渐增大），故选C。
(4) 小球做加速运动，速度随时间增大。时间中点时，前半段时间的速度小于后半段时间的速度；加速运动中，前半段路程所用时间大于后半段路程所用时间，因此路程中点的位置在时间中点之后，对应速度更大，故$v_1 ＜ v_2$。
【答案】
(1)加速 (2)0.75；0.50 (3)C (4)＜
【知识点】
平均速度计算、运动状态判断、s-t图像分析
【点评】
本题围绕“测量物体运动的平均速度”实验展开，综合考查频闪照片的应用、平均速度计算、运动图像识别及加速运动的速度规律，需学生掌握基础公式并灵活分析运动特点，是一道中等难度的实验综合题。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合频闪照片的特点、平均速度公式、运动图像的意义以及加速运动的速度变化规律分析：
1. 第(1)问：频闪照相机每隔相同时间拍摄一次，观察相同时间内小球通过的路程变化，若路程增大则为加速运动；
2. 第(2)问：平均速度公式为$v=\frac{s}{t}$，需注意单位换算（cm转m），明确各段的路程和对应时间；
3. 第(3)问：加速运动的s-t图像斜率逐渐增大，据此判断对应图像；
4. 第(4)问：加速运动速度随时间增大，时间中点的速度与路程中点的速度需结合运动特点分析。
【解析】
(1) 频闪照相机每隔相同时间拍摄一次，由照片可知，相同时间内小球通过的路程逐渐增大，根据$v=\frac{s}{t}$，相同时间内路程越大速度越大，因此小球做加速运动。
(2) BC段：$s_{BC}=15\ \mathrm{cm}=0.15\ \mathrm{m}$，时间$t_{BC}=0.2\ \mathrm{s}$，平均速度$v_{BC}=\frac{s_{BC}}{t_{BC}}=\frac{0.15\ \mathrm{m}}{0.2\ \mathrm{s}}=0.75\ \mathrm{m/s}$；
AC段：$s_{AC}=5\ \mathrm{cm}+15\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}=0.2\ \mathrm{m}$，时间$t_{AC}=2×0.2\ \mathrm{s}=0.4\ \mathrm{s}$，平均速度$v_{AC}=\frac{s_{AC}}{t_{AC}}=\frac{0.2\ \mathrm{m}}{0.4\ \mathrm{s}}=0.50\ \mathrm{m/s}$。
(3) 小球做加速直线运动：A为匀速直线运动的s-t图像（斜率不变），B为静止的s-t图像（斜率为0），C为加速运动的s-t图像（斜率逐渐增大），故选C。
(4) 小球做加速运动，速度随时间增大。时间中点时，前半段时间的速度小于后半段时间的速度；加速运动中，前半段路程所用时间大于后半段路程所用时间，因此路程中点的位置在时间中点之后，对应速度更大，故$v_1 ＜ v_2$。
【答案】
(1)加速 (2)0.75；0.50 (3)C (4)＜
【知识点】
平均速度计算、运动状态判断、s-t图像分析
【点评】
本题围绕“测量物体运动的平均速度”实验展开，综合考查频闪照片的应用、平均速度计算、运动图像识别及加速运动的速度规律，需学生掌握基础公式并灵活分析运动特点，是一道中等难度的实验综合题。
【难度系数】
0.6
24. 屋檐下有一木质直角三角架(如图所示),已知$AB=3\ \mathrm{m}$,$BC=4\ \mathrm{m}$,抓抓猫逮到跑跑鼠后,在A点让跑跑鼠逃脱,跑跑鼠沿ABC路线以$3.5\ \mathrm{m/s}$的平均速度拼命逃窜,抓抓猫选择AC路线同时开始追赶并恰好在C点再次逮到跑跑鼠.问:
（1）抓抓猫和跑跑鼠何者平均速度大；
（2）抓抓猫平均速度多大.
（1）抓抓猫和跑跑鼠何者平均速度大；
（2）抓抓猫平均速度多大.
答案
24.（1）跑跑鼠的平均速度大 （2）2.5 m/s
解析
【分析】
要解决该问题，需明确：两者运动时间相同（同时出发、同时到达C点），平均速度等于路程与时间的比值。第一步，分别计算跑跑鼠的路程（ABC路线）和抓抓猫的路程（AC路线，用勾股定理求解）；第二步，根据跑跑鼠的路程和速度算出运动时间；第三步，通过路程比较平均速度大小，再计算抓抓猫的平均速度。
【解析】
（1）计算跑跑鼠的路程：跑跑鼠沿ABC路线逃窜，路程$ s_1 = AB + BC = 3\ \mathrm{m} + 4\ \mathrm{m} = 7\ \mathrm{m} $。
抓抓猫沿AC路线运动，在直角三角形ABC中，$∠ B=90°$，根据勾股定理：$ AC = \sqrt{AB^2 + BC^2} = \sqrt{3^2 + 4^2} = 5\ \mathrm{m} $，即抓抓猫的路程$ s_2 = 5\ \mathrm{m} $。
两者运动时间$ t $相同，根据平均速度公式$ v = \frac{s}{t} $，路程越大平均速度越大，因$ s_1=7\ \mathrm{m} ＞ s_2=5\ \mathrm{m} $，故跑跑鼠的平均速度更大。
（2）先算跑跑鼠的运动时间：$ t = \frac{s_1}{v_1} = \frac{7\ \mathrm{m}}{3.5\ \mathrm{m/s}} = 2\ \mathrm{s} $。
抓抓猫的运动时间与跑跑鼠相同，因此其平均速度$ v_2 = \frac{s_2}{t} = \frac{5\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}} = 2.5\ \mathrm{m/s} $。
【答案】
（1）跑跑鼠的平均速度大；（2）2.5 m/s
【知识点】
平均速度、勾股定理
【点评】
本题结合直角三角形性质和平均速度公式，考查基础运动学计算，关键是明确两者运动时间一致，属于常规基础题。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，需明确：两者运动时间相同（同时出发、同时到达C点），平均速度等于路程与时间的比值。第一步，分别计算跑跑鼠的路程（ABC路线）和抓抓猫的路程（AC路线，用勾股定理求解）；第二步，根据跑跑鼠的路程和速度算出运动时间；第三步，通过路程比较平均速度大小，再计算抓抓猫的平均速度。
【解析】
（1）计算跑跑鼠的路程：跑跑鼠沿ABC路线逃窜，路程$ s_1 = AB + BC = 3\ \mathrm{m} + 4\ \mathrm{m} = 7\ \mathrm{m} $。
抓抓猫沿AC路线运动，在直角三角形ABC中，$∠ B=90°$，根据勾股定理：$ AC = \sqrt{AB^2 + BC^2} = \sqrt{3^2 + 4^2} = 5\ \mathrm{m} $，即抓抓猫的路程$ s_2 = 5\ \mathrm{m} $。
两者运动时间$ t $相同，根据平均速度公式$ v = \frac{s}{t} $，路程越大平均速度越大，因$ s_1=7\ \mathrm{m} ＞ s_2=5\ \mathrm{m} $，故跑跑鼠的平均速度更大。
（2）先算跑跑鼠的运动时间：$ t = \frac{s_1}{v_1} = \frac{7\ \mathrm{m}}{3.5\ \mathrm{m/s}} = 2\ \mathrm{s} $。
抓抓猫的运动时间与跑跑鼠相同，因此其平均速度$ v_2 = \frac{s_2}{t} = \frac{5\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}} = 2.5\ \mathrm{m/s} $。
【答案】
（1）跑跑鼠的平均速度大；（2）2.5 m/s
【知识点】
平均速度、勾股定理
【点评】
本题结合直角三角形性质和平均速度公式，考查基础运动学计算，关键是明确两者运动时间一致，属于常规基础题。
【难度系数】
0.5
25. 便捷的交通与互联网给人们出行带来很大的方便.某天,王爷爷带小孙子驾车到萍乡北站,然后乘高铁去南昌参观滕王阁.8:20开车出发,并看到路边如图所示交通标志牌,此刻吩咐小孙子通过铁路12306网站查询列车时刻表,如图所示.求：
（1）在交通正常情况下,依据以上信息并通过计算,爷孙俩最快能赶上哪一车次?
（2）该趟高铁运行的平均速度为多少千米/时?
（1）在交通正常情况下,依据以上信息并通过计算,爷孙俩最快能赶上哪一车次?
（2）该趟高铁运行的平均速度为多少千米/时?
答案
25. (1) $t=\frac{s}{v}=30\ \mathrm{km}/(60\ \mathrm{km/h})=0.5\ \mathrm{h}$ 8:50 到达车站，最快能赶上 G1482 车次
(2) 列车运行时间 $t=10:31-9:11=1\ \mathrm{h}20\ \mathrm{min}=\frac{4}{3}\ \mathrm{h}$
$v=\frac{s}{t}=\frac{240\ \mathrm{km}}{\frac{4}{3}\ \mathrm{h}}=180\ \mathrm{km/h}$
(2) 列车运行时间 $t=10:31-9:11=1\ \mathrm{h}20\ \mathrm{min}=\frac{4}{3}\ \mathrm{h}$
$v=\frac{s}{t}=\frac{240\ \mathrm{km}}{\frac{4}{3}\ \mathrm{h}}=180\ \mathrm{km/h}$
解析
【分析】
要解决本题，首先从交通标志牌获取驾车到萍乡北站的路程和限速，计算驾车所需时间，结合出发时间得到到达车站的时刻，再对比列车时刻表确定可赶上的最早车次；其次从列车时刻表提取该趟高铁的运行时间和路程，利用平均速度公式计算平均速度。
【解析】
(1) 由交通标志牌可知，驾车到萍乡北站的路程 $ s_1 = 30\ \mathrm{km} $，限速 $ v_1 = 60\ \mathrm{km/h} $。根据速度公式 $ v = \frac{s}{t} $，驾车到北站的时间：
$ t_1 = \frac{s_1}{v_1} = \frac{30\ \mathrm{km}}{60\ \mathrm{km/h}} = 0.5\ \mathrm{h} = 30\ \mathrm{min} $
已知8:20出发，到达北站的时刻为 $ 8:20 + 30\ \mathrm{min} = 8:50 $，对比列车时刻表，最早在8:50之后发车的车次为G1482，因此最快能赶上G1482车次。
(2) 由列车时刻表可知，该趟高铁运行时间 $ t_2 = 10:31 - 9:11 = 1\ \mathrm{h}20\ \mathrm{min} = \frac{4}{3}\ \mathrm{h} $，运行路程 $ s_2 = 240\ \mathrm{km} $。根据平均速度公式：
$ v_2 = \frac{s_2}{t_2} = \frac{240\ \mathrm{km}}{\frac{4}{3}\ \mathrm{h}} = 180\ \mathrm{km/h} $
【答案】
(1) 最快能赶上G1482车次；(2) 该趟高铁运行的平均速度为180km/h。
【知识点】
速度公式应用、平均速度计算、时间单位换算
【点评】
本题结合生活实际场景，考查物理知识在交通出行中的应用，要求学生从交通标志牌和列车时刻表提取关键信息，熟练运用速度公式计算，属于基础应用题，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题，首先从交通标志牌获取驾车到萍乡北站的路程和限速，计算驾车所需时间，结合出发时间得到到达车站的时刻，再对比列车时刻表确定可赶上的最早车次；其次从列车时刻表提取该趟高铁的运行时间和路程，利用平均速度公式计算平均速度。
【解析】
(1) 由交通标志牌可知，驾车到萍乡北站的路程 $ s_1 = 30\ \mathrm{km} $，限速 $ v_1 = 60\ \mathrm{km/h} $。根据速度公式 $ v = \frac{s}{t} $，驾车到北站的时间：
$ t_1 = \frac{s_1}{v_1} = \frac{30\ \mathrm{km}}{60\ \mathrm{km/h}} = 0.5\ \mathrm{h} = 30\ \mathrm{min} $
已知8:20出发，到达北站的时刻为 $ 8:20 + 30\ \mathrm{min} = 8:50 $，对比列车时刻表，最早在8:50之后发车的车次为G1482，因此最快能赶上G1482车次。
(2) 由列车时刻表可知，该趟高铁运行时间 $ t_2 = 10:31 - 9:11 = 1\ \mathrm{h}20\ \mathrm{min} = \frac{4}{3}\ \mathrm{h} $，运行路程 $ s_2 = 240\ \mathrm{km} $。根据平均速度公式：
$ v_2 = \frac{s_2}{t_2} = \frac{240\ \mathrm{km}}{\frac{4}{3}\ \mathrm{h}} = 180\ \mathrm{km/h} $
【答案】
(1) 最快能赶上G1482车次；(2) 该趟高铁运行的平均速度为180km/h。
【知识点】
速度公式应用、平均速度计算、时间单位换算
【点评】
本题结合生活实际场景，考查物理知识在交通出行中的应用，要求学生从交通标志牌和列车时刻表提取关键信息，熟练运用速度公式计算，属于基础应用题，难度适中。
【难度系数】
0.6
