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15.小汽车匀速行驶在公路上，坐在副驾驶位置的小红观察到速度表的指针始终在 90 km/h 位置处，在超越相邻车道上同向匀速行驶的另一辆普通大客车的过程中，小红发现自己经过该车的时间约为 5 s，则下列四个选项中最接近大客车速度的是 （
A.36 km/h
B.60 m/h
C.82 km/h
D.108 km/h
C
）A.36 km/h
B.60 m/h
C.82 km/h
D.108 km/h
答案
15. C
解析
【分析】
要解决这道题，需运用相对运动的知识：小汽车超越同向行驶的大客车时，两车的相对速度等于小汽车速度与大客车速度的差值；超越过程中，小汽车相对于大客车行驶的距离约等于普通大客车的长度（约10m）。解题时先统一单位，再结合速度公式计算相对速度，进而求出大客车速度。
【解析】
1. 单位换算：小汽车速度$v_{车}=90\ km/h = 90÷3.6 = 25\ m/s$；
2. 计算相对速度：超越时相对行驶距离$s\approx10\ m$（普通大客车长度），时间$t=5\ s$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，相对速度$v_{相对}=\frac{s}{t}=\frac{10\ m}{5\ s}=2\ m/s$；
3. 求大客车速度：因两车同向行驶，相对速度$v_{相对}=v_{车}-v_{客}$，故$v_{客}=v_{车}-v_{相对}=25\ m/s - 2\ m/s=23\ m/s$；
4. 换算为km/h：$v_{客}=23×3.6=82.8\ km/h$，最接近选项C的82 km/h。
【答案】
C
【知识点】
相对运动、速度公式、单位换算
【点评】
本题结合生活中的超车场景，考查相对速度的实际应用，关键是合理估计大客车长度并统一单位，体现了物理知识与生活的紧密联系。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需运用相对运动的知识：小汽车超越同向行驶的大客车时，两车的相对速度等于小汽车速度与大客车速度的差值；超越过程中，小汽车相对于大客车行驶的距离约等于普通大客车的长度（约10m）。解题时先统一单位，再结合速度公式计算相对速度，进而求出大客车速度。
【解析】
1. 单位换算：小汽车速度$v_{车}=90\ km/h = 90÷3.6 = 25\ m/s$；
2. 计算相对速度：超越时相对行驶距离$s\approx10\ m$（普通大客车长度），时间$t=5\ s$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，相对速度$v_{相对}=\frac{s}{t}=\frac{10\ m}{5\ s}=2\ m/s$；
3. 求大客车速度：因两车同向行驶，相对速度$v_{相对}=v_{车}-v_{客}$，故$v_{客}=v_{车}-v_{相对}=25\ m/s - 2\ m/s=23\ m/s$；
4. 换算为km/h：$v_{客}=23×3.6=82.8\ km/h$，最接近选项C的82 km/h。
【答案】
C
【知识点】
相对运动、速度公式、单位换算
【点评】
本题结合生活中的超车场景，考查相对速度的实际应用，关键是合理估计大客车长度并统一单位，体现了物理知识与生活的紧密联系。
【难度系数】
0.5
16.某运动物体在前一半路程内运动的速度是15 m/s，后一半路程内运动的速度是30 m/s，则该物体在整个运动过程中的平均速度为 （
A.10 m/s
B.15 m/s
C.20 m/s
D.25 m/s
C
）A.10 m/s
B.15 m/s
C.20 m/s
D.25 m/s
答案
16. C
解析
【分析】
要计算整个运动过程的平均速度，需牢记平均速度的定义：平均速度等于总路程与总时间的比值，而非两段速度的算术平均值。解题时可设总路程为$s$，则前、后一半路程均为$\frac{s}{2}$，再根据速度公式$v=\frac{s}{t}$变形求出两段路程的运动时间，相加得到总时间，最后用总路程除以总时间即可算出平均速度。
【解析】
设总路程为$s$，则前、后一半路程均为$\frac{s}{2}$。
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得：
前一半路程的运动时间：$t_1=\frac{\frac{s}{2}}{v_1}=\frac{s}{2v_1}$；
后一半路程的运动时间：$t_2=\frac{\frac{s}{2}}{v_2}=\frac{s}{2v_2}$；
总时间：$t_{总}=t_1+t_2=\frac{s}{2v_1}+\frac{s}{2v_2}=\frac{s(v_1+v_2)}{2v_1v_2}$；
整个过程的平均速度：$v=\frac{s_{总}}{t_{总}}=\frac{s}{\frac{s(v_1+v_2)}{2v_1v_2}}=\frac{2v_1v_2}{v_1+v_2}$；
代入$v_1=15m/s$、$v_2=30m/s$，得：
$v=\frac{2×15m/s×30m/s}{15m/s+30m/s}=20m/s$，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
平均速度的计算
【点评】
本题考查平均速度的计算，核心是区分平均速度与瞬时速度的关系，牢记平均速度需用总路程除以总时间，避免直接对两段速度求平均值的易错点，属于运动学基础题。
【难度系数】
0.6
要计算整个运动过程的平均速度，需牢记平均速度的定义：平均速度等于总路程与总时间的比值，而非两段速度的算术平均值。解题时可设总路程为$s$，则前、后一半路程均为$\frac{s}{2}$，再根据速度公式$v=\frac{s}{t}$变形求出两段路程的运动时间，相加得到总时间，最后用总路程除以总时间即可算出平均速度。
【解析】
设总路程为$s$，则前、后一半路程均为$\frac{s}{2}$。
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得：
前一半路程的运动时间：$t_1=\frac{\frac{s}{2}}{v_1}=\frac{s}{2v_1}$；
后一半路程的运动时间：$t_2=\frac{\frac{s}{2}}{v_2}=\frac{s}{2v_2}$；
总时间：$t_{总}=t_1+t_2=\frac{s}{2v_1}+\frac{s}{2v_2}=\frac{s(v_1+v_2)}{2v_1v_2}$；
整个过程的平均速度：$v=\frac{s_{总}}{t_{总}}=\frac{s}{\frac{s(v_1+v_2)}{2v_1v_2}}=\frac{2v_1v_2}{v_1+v_2}$；
代入$v_1=15m/s$、$v_2=30m/s$，得：
$v=\frac{2×15m/s×30m/s}{15m/s+30m/s}=20m/s$，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
平均速度的计算
【点评】
本题考查平均速度的计算，核心是区分平均速度与瞬时速度的关系，牢记平均速度需用总路程除以总时间，避免直接对两段速度求平均值的易错点，属于运动学基础题。
【难度系数】
0.6
17.如图所示,电视节目中“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m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5 s和2 s,关卡关闭时,人能在两关卡间运动,但不能通过关卡.当小强正通过关卡1左侧9 m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
B
)A.关卡4
B.关卡3
C.关卡2
D.关卡1
答案
17. B
解析
【分析】
要解决该问题，需先明确关卡的放行、关闭时间规律，再结合匀速直线运动的速度公式计算小强到达各关卡的时间，最后对比关卡状态判断最先被挡住的关卡。步骤如下：
1. 确定关卡的时间状态：从A处（t=0）关卡刚好放行，放行时间为5s（0~5s），关闭时间为2s（5~7s），后续按“放行5s、关闭2s”循环；
2. 利用速度公式计算小强到达每个关卡的总时间；
3. 将到达时间与对应关卡的开放状态对比，判断能否通过，找到最先挡住的关卡。
【解析】
已知小强匀速运动的速度v=2m/s，A处到关卡1的距离为9m，关卡1到关卡2、关卡2到关卡3、关卡3到关卡4的距离均为8m。
1. 到达关卡1的时间：根据公式$t=\frac{s}{v}$，$t_1=\frac{9m}{2m/s}=4.5s$，该时间在0~5s的放行区间内，可通过关卡1；
2. 到达关卡2的时间：关卡1到关卡2的运动时间$t_{12}=\frac{8m}{2m/s}=4s$，总时间$t_2=4.5s+4s=8.5s$，该时间在7~12s的放行区间内，可通过关卡2；
3. 到达关卡3的时间：关卡2到关卡3的运动时间$t_{23}=\frac{8m}{2m/s}=4s$，总时间$t_3=8.5s+4s=12.5s$，该时间在12~14s的关闭区间内，关卡3关闭，无法通过；
4. 到达关卡4的时间：关卡3到关卡4的运动时间$t_{34}=\frac{8m}{2m/s}=4s$，总时间$t_4=12.5s+4s=16.5s$，该时间在14~19s的放行区间内，可通过关卡4。
综上，最先挡住小强的是关卡3。
【答案】
B
【知识点】
匀速直线运动、速度公式应用
【点评】
本题结合匀速直线运动与周期性关卡开关的实际场景，需要准确计算运动时间并匹配关卡状态，考查学生的逻辑分析和公式应用能力，是运动学的典型实际问题。
【难度系数】
0.3
要解决该问题，需先明确关卡的放行、关闭时间规律，再结合匀速直线运动的速度公式计算小强到达各关卡的时间，最后对比关卡状态判断最先被挡住的关卡。步骤如下：
1. 确定关卡的时间状态：从A处（t=0）关卡刚好放行，放行时间为5s（0~5s），关闭时间为2s（5~7s），后续按“放行5s、关闭2s”循环；
2. 利用速度公式计算小强到达每个关卡的总时间；
3. 将到达时间与对应关卡的开放状态对比，判断能否通过，找到最先挡住的关卡。
【解析】
已知小强匀速运动的速度v=2m/s，A处到关卡1的距离为9m，关卡1到关卡2、关卡2到关卡3、关卡3到关卡4的距离均为8m。
1. 到达关卡1的时间：根据公式$t=\frac{s}{v}$，$t_1=\frac{9m}{2m/s}=4.5s$，该时间在0~5s的放行区间内，可通过关卡1；
2. 到达关卡2的时间：关卡1到关卡2的运动时间$t_{12}=\frac{8m}{2m/s}=4s$，总时间$t_2=4.5s+4s=8.5s$，该时间在7~12s的放行区间内，可通过关卡2；
3. 到达关卡3的时间：关卡2到关卡3的运动时间$t_{23}=\frac{8m}{2m/s}=4s$，总时间$t_3=8.5s+4s=12.5s$，该时间在12~14s的关闭区间内，关卡3关闭，无法通过；
4. 到达关卡4的时间：关卡3到关卡4的运动时间$t_{34}=\frac{8m}{2m/s}=4s$，总时间$t_4=12.5s+4s=16.5s$，该时间在14~19s的放行区间内，可通过关卡4。
综上，最先挡住小强的是关卡3。
【答案】
B
【知识点】
匀速直线运动、速度公式应用
【点评】
本题结合匀速直线运动与周期性关卡开关的实际场景，需要准确计算运动时间并匹配关卡状态，考查学生的逻辑分析和公式应用能力，是运动学的典型实际问题。
【难度系数】
0.3
18.如图所示是小明探究玻璃管中气泡运动规律的实验装置.
(1)为了判断气泡是否做匀速直线运动,需要的测量工具是
(2)实验中,在如图甲玻璃管上应选择线
(3)小明记录的实验数据如表所示：
根据实验数据可归纳出:气泡的运动可以近似看作匀速直线运动,依据是
(4)实验结束后,将水倒尽,将一个比管口内径稍小的钢珠从管口由静止开始释放,发现其下落速度越来越大,则他绘制的“路程—时间”图像接近图乙中的
(1)为了判断气泡是否做匀速直线运动,需要的测量工具是
刻度尺
和秒表
.(2)实验中,在如图甲玻璃管上应选择线
A
（选填“A”或“B”）作为起点O更合理.(3)小明记录的实验数据如表所示：
根据实验数据可归纳出:气泡的运动可以近似看作匀速直线运动,依据是
气泡在通过相等路程内所用的时间近似相等
.(4)实验结束后,将水倒尽,将一个比管口内径稍小的钢珠从管口由静止开始释放,发现其下落速度越来越大,则他绘制的“路程—时间”图像接近图乙中的
②
（选填“①”或“②”）.答案
18.(1)刻度尺 秒表 (2)A (3)气泡在通过相等路程内所用的时间近似相等 (4)②
解析
【分析】
要解决这道题，需结合匀速直线运动的定义、实验装置的选择依据、实验数据的分析以及路程-时间图像的特点逐步思考：
1. 判断匀速直线运动需测量路程和时间，对应选择合适的测量工具；
2. 玻璃管内气泡初始阶段做变速运动，稳定后才进入匀速状态，需选择匀速段作为实验起点；
3. 匀速直线运动的核心特征是相等路程内所用时间近似相等，据此分析实验数据；
4. 速度变化的运动对应不同的路程-时间图像，需根据速度变化特点选择对应图像。
【解析】
(1) 匀速直线运动的定义是物体沿直线运动且速度保持不变，即相等时间内通过的路程相等，或通过相等路程所用时间相等，因此需要测量路程和时间，对应的测量工具分别是刻度尺（测量路程）和秒表（测量时间）。
(2) 实验中，玻璃管内的气泡刚开始运动时处于变速阶段，尚未进入匀速状态，甲图中A线对应气泡稳定匀速运动的区域，B线对应初始变速区域，因此选择A作为起点O更合理。
(3) 匀速直线运动的判断依据是物体在相等路程内所用的时间近似相等，从实验数据可看出，气泡在通过相等路程时，所用时间近似相同，因此可近似看作匀速直线运动。
(4) 钢珠下落速度越来越大，做加速直线运动，路程-时间（s-t）图像的斜率表示速度，加速运动的斜率逐渐增大；图乙中①是斜率不变的匀速直线运动图像，②是斜率逐渐增大的加速运动图像，因此接近②。
【答案】
(1)刻度尺；秒表 (2)A (3)气泡在通过相等路程内所用的时间近似相等 (4)②
【知识点】
匀速直线运动、长度测量、时间测量
【点评】
本题是探究气泡运动规律的基础实验题，考查了匀速直线运动的判断、实验装置的选择、实验数据的归纳以及s-t图像的理解，紧扣初中物理力学基础知识点，注重实验过程的分析，难度适中，适合学生巩固相关概念。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需结合匀速直线运动的定义、实验装置的选择依据、实验数据的分析以及路程-时间图像的特点逐步思考：
1. 判断匀速直线运动需测量路程和时间，对应选择合适的测量工具；
2. 玻璃管内气泡初始阶段做变速运动，稳定后才进入匀速状态，需选择匀速段作为实验起点；
3. 匀速直线运动的核心特征是相等路程内所用时间近似相等，据此分析实验数据；
4. 速度变化的运动对应不同的路程-时间图像，需根据速度变化特点选择对应图像。
【解析】
(1) 匀速直线运动的定义是物体沿直线运动且速度保持不变，即相等时间内通过的路程相等，或通过相等路程所用时间相等，因此需要测量路程和时间，对应的测量工具分别是刻度尺（测量路程）和秒表（测量时间）。
(2) 实验中，玻璃管内的气泡刚开始运动时处于变速阶段，尚未进入匀速状态，甲图中A线对应气泡稳定匀速运动的区域，B线对应初始变速区域，因此选择A作为起点O更合理。
(3) 匀速直线运动的判断依据是物体在相等路程内所用的时间近似相等，从实验数据可看出，气泡在通过相等路程时，所用时间近似相同，因此可近似看作匀速直线运动。
(4) 钢珠下落速度越来越大，做加速直线运动，路程-时间（s-t）图像的斜率表示速度，加速运动的斜率逐渐增大；图乙中①是斜率不变的匀速直线运动图像，②是斜率逐渐增大的加速运动图像，因此接近②。
【答案】
(1)刻度尺；秒表 (2)A (3)气泡在通过相等路程内所用的时间近似相等 (4)②
【知识点】
匀速直线运动、长度测量、时间测量
【点评】
本题是探究气泡运动规律的基础实验题，考查了匀速直线运动的判断、实验装置的选择、实验数据的归纳以及s-t图像的理解，紧扣初中物理力学基础知识点，注重实验过程的分析，难度适中，适合学生巩固相关概念。
【难度系数】
0.7
