4. 课外活动时,小明和小刚在操场上沿直线跑道跑步。如图所示是他们通过的路程随时间变化的图像。下列说法中正确的是()。

A.第4秒至第6秒内,小明跑得较快
B.两人都做变速运动
C.两人都做匀速直线运动
D.全程中,小刚的平均速度大于小明的平均速度
A.第4秒至第6秒内,小明跑得较快
B.两人都做变速运动
C.两人都做匀速直线运动
D.全程中,小刚的平均速度大于小明的平均速度
答案
A
解析
分析s-t图像:
1. 小明的s-t图像为过原点的直线,路程与时间成正比,说明小明做匀速直线运动,全程速度v明 = s总/t总 = 40m/8s = 5m/s;小刚的s-t图像为曲线,斜率逐渐减小,速度不断变化,做变速直线运动,因此B、C错误。
2. 第4秒至第6秒内,时长为2s,小明通过的路程为5m/s×2s=10m,此时间段小刚通过的路程小于10m,小明速度更大,跑得更快,A正确。
3. 全程两人总路程均为40m,总时间均为8s,由v=s/t可知,两人平均速度相等,D错误。
1. 小明的s-t图像为过原点的直线,路程与时间成正比,说明小明做匀速直线运动,全程速度v明 = s总/t总 = 40m/8s = 5m/s;小刚的s-t图像为曲线,斜率逐渐减小,速度不断变化,做变速直线运动,因此B、C错误。
2. 第4秒至第6秒内,时长为2s,小明通过的路程为5m/s×2s=10m,此时间段小刚通过的路程小于10m,小明速度更大,跑得更快,A正确。
3. 全程两人总路程均为40m,总时间均为8s,由v=s/t可知,两人平均速度相等,D错误。
5. 物体甲做匀速直线运动,物体乙做变速直线运动。甲、乙两物体通过 600 m 的路程都用了 1 min,则物体甲的速度是 m/s,物体乙的最大速度比物体甲的速度 ,物体甲的速度比物体乙的最小速度 ,物体甲的速度与物体乙的 速度大小相等。
答案
解:
$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$
甲做匀速直线运动,由速度公式得甲的速度:
$v_甲=\frac{s}{t}=\frac{600\ \mathrm{m}}{60\ \mathrm{s}}=10\ \mathrm{m/s}$
乙做变速直线运动,乙的平均速度$v_{乙平}=\frac{s}{t}=10\ \mathrm{m/s}$,与甲的速度相等。
变速直线运动的最大速度大于全程平均速度,最小速度小于全程平均速度,因此物体乙的最大速度比物体甲的速度大,物体甲的速度比物体乙的最小速度大。
答案依次为:10;大;大;平均。
$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$
甲做匀速直线运动,由速度公式得甲的速度:
$v_甲=\frac{s}{t}=\frac{600\ \mathrm{m}}{60\ \mathrm{s}}=10\ \mathrm{m/s}$
乙做变速直线运动,乙的平均速度$v_{乙平}=\frac{s}{t}=10\ \mathrm{m/s}$,与甲的速度相等。
变速直线运动的最大速度大于全程平均速度,最小速度小于全程平均速度,因此物体乙的最大速度比物体甲的速度大,物体甲的速度比物体乙的最小速度大。
答案依次为:10;大;大;平均。
6. 百米赛跑时,小李在前8 s内加速跑完了36 m,接着以8 m/s的速度跑完全程。他百米赛跑的成绩是 s,平均速度为 m/s。
答案
解:
小李后一段运动的路程:
$s_2 = s - s_1 = 100\ \mathrm{m} - 36\ \mathrm{m} = 64\ \mathrm{m}$
由$v=\frac{s}{t}$可得,后一段运动的时间:
$t_2 = \frac{s_2}{v_2} = \frac{64\ \mathrm{m}}{8\ \mathrm{m/s}} = 8\ \mathrm{s}$
百米赛跑的总成绩:
$t = t_1 + t_2 = 8\ \mathrm{s} + 8\ \mathrm{s} = 16\ \mathrm{s}$
全程的平均速度:
$v = \frac{s}{t} = \frac{100\ \mathrm{m}}{16\ \mathrm{s}} = 6.25\ \mathrm{m/s}$
答:他百米赛跑的成绩是16 s,平均速度为6.25 m/s。
小李后一段运动的路程:
$s_2 = s - s_1 = 100\ \mathrm{m} - 36\ \mathrm{m} = 64\ \mathrm{m}$
由$v=\frac{s}{t}$可得,后一段运动的时间:
$t_2 = \frac{s_2}{v_2} = \frac{64\ \mathrm{m}}{8\ \mathrm{m/s}} = 8\ \mathrm{s}$
百米赛跑的总成绩:
$t = t_1 + t_2 = 8\ \mathrm{s} + 8\ \mathrm{s} = 16\ \mathrm{s}$
全程的平均速度:
$v = \frac{s}{t} = \frac{100\ \mathrm{m}}{16\ \mathrm{s}} = 6.25\ \mathrm{m/s}$
答:他百米赛跑的成绩是16 s,平均速度为6.25 m/s。
7. 某天上学时,小明以1 m/s的速度走完前一半路程,因为担心会迟到,他又以1.5 m/s的速度走完后一半路程。他上学过程中的平均速度是。
答案
解:设小明上学的总路程为$2s$,则前后两段路程均为$s$。
前一半路程的运动时间:
$t_1=\frac{s}{v_1}=\frac{s}{1\ \mathrm{m/s}}$
后一半路程的运动时间:
$t_2=\frac{s}{v_2}=\frac{s}{1.5\ \mathrm{m/s}}$
全程总时间:
$t=t_1+t_2=\frac{s}{1\ \mathrm{m/s}}+\frac{s}{1.5\ \mathrm{m/s}}=\frac{5s}{3\ \mathrm{m/s}}$
全程的平均速度:
$v=\frac{2s}{t}=\frac{2s}{\frac{5s}{3\ \mathrm{m/s}}}=1.2\ \mathrm{m/s}$
答:他上学过程中的平均速度是$\boldsymbol{1.2\ \mathrm{m/s}}$。
前一半路程的运动时间:
$t_1=\frac{s}{v_1}=\frac{s}{1\ \mathrm{m/s}}$
后一半路程的运动时间:
$t_2=\frac{s}{v_2}=\frac{s}{1.5\ \mathrm{m/s}}$
全程总时间:
$t=t_1+t_2=\frac{s}{1\ \mathrm{m/s}}+\frac{s}{1.5\ \mathrm{m/s}}=\frac{5s}{3\ \mathrm{m/s}}$
全程的平均速度:
$v=\frac{2s}{t}=\frac{2s}{\frac{5s}{3\ \mathrm{m/s}}}=1.2\ \mathrm{m/s}$
答:他上学过程中的平均速度是$\boldsymbol{1.2\ \mathrm{m/s}}$。
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