4. 小明在成长笔记中记录了如下错题,请你帮助他找出错误之处,分析错因并写出正确解答过程。
| 错题记录 | 错题改正 |
| 小明参加学校的百米赛跑比赛,前$50m的平均速度为5m/s$,后$50m的平均速度为10m/s$,请计算小明全程的平均速度。(计算结果保留$1$位小数)解:全程的平均速度$v= \frac{v_{1}+v_{2}}{2}= \frac{5m/s+10m/s}{2}= 7.5m/s$ | 错误之处:

| 错题记录 | 错题改正 |
| 小明参加学校的百米赛跑比赛,前$50m的平均速度为5m/s$,后$50m的平均速度为10m/s$,请计算小明全程的平均速度。(计算结果保留$1$位小数)解:全程的平均速度$v= \frac{v_{1}+v_{2}}{2}= \frac{5m/s+10m/s}{2}= 7.5m/s$ | 错误之处:
直接用前50m和后50m的平均速度取算术平均值计算全程平均速度
。错因分析:没有理解平均速度的定义,平均速度等于总路程除以总时间,而不是速度的平均值
。正确解答:总路程$s=50m + 50m=100m$,前50m所用时间$t_{1}=\frac{s_{1}}{v_{1}}=\frac{50m}{5m/s}=10s$,后50m所用时间$t_{2}=\frac{s_{2}}{v_{2}}=\frac{50m}{10m/s}=5s$,总时间$t=t_{1}+t_{2}=10s + 5s=15s$,全程平均速度$v=\frac{s}{t}=\frac{100m}{15s}\approx6.7m/s$
|答案
错误之处:直接用前50m和后50m的平均速度取算术平均值计算全程平均速度。
错因分析:没有理解平均速度的定义,平均速度等于总路程除以总时间,而不是速度的平均值。
正确解答:
总路程$s=50m + 50m=100m$,
前50m所用时间$t_{1}=\frac{s_{1}}{v_{1}}=\frac{50m}{5m/s}=10s$,
后50m所用时间$t_{2}=\frac{s_{2}}{v_{2}}=\frac{50m}{10m/s}=5s$,
总时间$t=t_{1}+t_{2}=10s + 5s=15s$,
全程平均速度$v=\frac{s}{t}=\frac{100m}{15s}\approx6.7m/s$。
错因分析:没有理解平均速度的定义,平均速度等于总路程除以总时间,而不是速度的平均值。
正确解答:
总路程$s=50m + 50m=100m$,
前50m所用时间$t_{1}=\frac{s_{1}}{v_{1}}=\frac{50m}{5m/s}=10s$,
后50m所用时间$t_{2}=\frac{s_{2}}{v_{2}}=\frac{50m}{10m/s}=5s$,
总时间$t=t_{1}+t_{2}=10s + 5s=15s$,
全程平均速度$v=\frac{s}{t}=\frac{100m}{15s}\approx6.7m/s$。
5. 无人驾驶汽车是一种运用智能驾驶系统实现自主驾驶的交通工具,它能够实时分析交通状况,选择最佳路线,减少等待时间从而提高出行效率。若某辆无人驾驶汽车在直线行驶过程中,其行驶路程$s随时间t$变化的图像如题5图甲所示。请根据以上信息,回答下列问题:
(1)该车在$AC$段做
(2)该车在$BC$段的速度是
(3)某乘客在距该车$1.8km$的位置等待上车,若车辆保持$BC$段的速度行驶,乘客至少需要等待的时间为
(4)该车在接乘客时显示有三种行驶路线,如题5图乙所示。汽车行驶速度一定时,为了尽快接乘客上车,小超认为路线$b$是最佳行驶路线,小玲却认为路线$b$不一定是最佳行驶路线,请你分别阐述他们做出判断的理由:
```

(1)该车在$AC$段做
变速
(匀速 / 变速)直线运动。(2)该车在$BC$段的速度是
15m/s
。(3)某乘客在距该车$1.8km$的位置等待上车,若车辆保持$BC$段的速度行驶,乘客至少需要等待的时间为
120
$s$。(4)该车在接乘客时显示有三种行驶路线,如题5图乙所示。汽车行驶速度一定时,为了尽快接乘客上车,小超认为路线$b$是最佳行驶路线,小玲却认为路线$b$不一定是最佳行驶路线,请你分别阐述他们做出判断的理由:
小超认为路线b路程最短,速度一定时路程越短时间越短;小玲认为路线b红绿灯最多,可能因等待红绿灯增加总时间。
。```
答案
(1)变速;(2)15m/s;(3)120;(4)小超认为路线b路程最短,速度一定时路程越短时间越短;小玲认为路线b红绿灯最多,可能因等待红绿灯增加总时间。
解析
(1)AC段s-t图像为曲线,路程与时间不成正比,故为变速直线运动。
(2)B点(t=15s,s=100m),C点(t=35s,s=400m),BC段路程s=400m-100m=300m,时间t=35s-15s=20s,速度v=s/t=300m/20s=15m/s。
(3)路程s=1.8km=1800m,速度v=15m/s,时间t=s/v=1800m/15m/s=120s。
(4)小超:路线b路程最短,根据t=s/v,速度一定时,路程越短时间越短;小玲:路线b红绿灯数量最多,可能因等待红绿灯增加总时间。
(2)B点(t=15s,s=100m),C点(t=35s,s=400m),BC段路程s=400m-100m=300m,时间t=35s-15s=20s,速度v=s/t=300m/20s=15m/s。
(3)路程s=1.8km=1800m,速度v=15m/s,时间t=s/v=1800m/15m/s=120s。
(4)小超:路线b路程最短,根据t=s/v,速度一定时,路程越短时间越短;小玲:路线b红绿灯数量最多,可能因等待红绿灯增加总时间。
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