10.李华的爸爸周末驾车从临沂出发到济南。汽车先以68 km/h的平均速度行驶2.5 h到达曲阜,停了0.5 h后,再以70 km/h的平均速度行驶2 h到达济南。从临沂到济南,汽车的平均速度是(
A.68 km/h
B.70 km/h
C.69 km/h
D.62 km/h
D
)A.68 km/h
B.70 km/h
C.69 km/h
D.62 km/h
答案
10.D
解析
【分析】
要计算从临沂到济南的平均速度,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,而非各段速度的平均值。解题步骤为:①分别计算两段行驶的路程;②计算总路程;③计算总时间(包含行驶时间和中途停留时间);④用总路程除以总时间得到平均速度,再匹配选项。
【解析】
1. 计算临沂到曲阜的路程:根据公式$s = vt$,$s_1 = v_1t_1 = 68\ \mathrm{km/h} × 2.5\ \mathrm{h} = 170\ \mathrm{km}$;
2. 计算曲阜到济南的路程:$s_2 = v_2t_2 = 70\ \mathrm{km/h} × 2\ \mathrm{h} = 140\ \mathrm{km}$;
3. 总路程:$s_{\mathrm{总}} = s_1 + s_2 = 170\ \mathrm{km} + 140\ \mathrm{km} = 310\ \mathrm{km}$;
4. 总时间:包含行驶时间和停留时间,$t_{\mathrm{总}} = 2.5\ \mathrm{h} + 0.5\ \mathrm{h} + 2\ \mathrm{h} = 5\ \mathrm{h}$;
5. 平均速度:$v_{\mathrm{平均}} = \frac{s_{\mathrm{总}}}{t_{\mathrm{总}}} = \frac{310\ \mathrm{km}}{5\ \mathrm{h}} = 62\ \mathrm{km/h}$,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
平均速度的计算
【点评】
本题易错点是计算总时间时易忽略中途停留的0.5h,需牢记平均速度的核心是“总路程除以总时间”,而非速度的算术平均,仔细审题即可避免错误。
【难度系数】
0.5
要计算从临沂到济南的平均速度,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,而非各段速度的平均值。解题步骤为:①分别计算两段行驶的路程;②计算总路程;③计算总时间(包含行驶时间和中途停留时间);④用总路程除以总时间得到平均速度,再匹配选项。
【解析】
1. 计算临沂到曲阜的路程:根据公式$s = vt$,$s_1 = v_1t_1 = 68\ \mathrm{km/h} × 2.5\ \mathrm{h} = 170\ \mathrm{km}$;
2. 计算曲阜到济南的路程:$s_2 = v_2t_2 = 70\ \mathrm{km/h} × 2\ \mathrm{h} = 140\ \mathrm{km}$;
3. 总路程:$s_{\mathrm{总}} = s_1 + s_2 = 170\ \mathrm{km} + 140\ \mathrm{km} = 310\ \mathrm{km}$;
4. 总时间:包含行驶时间和停留时间,$t_{\mathrm{总}} = 2.5\ \mathrm{h} + 0.5\ \mathrm{h} + 2\ \mathrm{h} = 5\ \mathrm{h}$;
5. 平均速度:$v_{\mathrm{平均}} = \frac{s_{\mathrm{总}}}{t_{\mathrm{总}}} = \frac{310\ \mathrm{km}}{5\ \mathrm{h}} = 62\ \mathrm{km/h}$,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
平均速度的计算
【点评】
本题易错点是计算总时间时易忽略中途停留的0.5h,需牢记平均速度的核心是“总路程除以总时间”,而非速度的算术平均,仔细审题即可避免错误。
【难度系数】
0.5
11.甲、乙、丙三辆小车同时同地向东开始运动,它们运动的图像如图所示。

(1)乙车的速度为
(2)运动速度相同的两辆小车分别是
(3)若以乙车为参照物,则丙车
(均选填“静止”“向东运动”或“向西运动”)
(1)乙车的速度为
4
m/s,若乙车以这个速度持续运动,$t=10\ \mathrm{s}$时,乙车通过的路程$s=$40
m。(2)运动速度相同的两辆小车分别是
甲车
和乙车
。(3)若以乙车为参照物,则丙车
向西运动
;若以甲车为参照物,则乙车静止
。(均选填“静止”“向东运动”或“向西运动”)
答案
(1)4 40 (2)甲车 乙车 (3)向西运动 静止
解析
【分析】
要解决这道题,需先从v-t图像和s-t图像中提取各小车的速度:左侧v-t图像显示甲车速度恒定,右侧s-t图像可通过速度公式$v=\frac{s}{t}$计算乙、丙的速度;再根据速度关系和相对运动的规律,依次解决各小问。
【解析】
1. 计算乙车的速度和10s内的路程:
从s-t图像可知,当$t_{乙}=2s$时,$s_{乙}=8m$,根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,乙车速度$v_{乙}=\frac{s_{乙}}{t_{乙}}=\frac{8m}{2s}=4m/s$;
当$t=10s$时,乙车通过的路程$s=v_{乙}t=4m/s×10s=40m$。
2. 判断速度相同的小车:
左侧v-t图像中,甲车速度$v_{甲}=4m/s$;右侧s-t图像中,丙车在$t_{丙}=4s$时,$s_{丙}=4m$,则$v_{丙}=\frac{s_{丙}}{t_{丙}}=\frac{4m}{4s}=1m/s$,因此速度相同的是甲车和乙车。
3. 判断相对运动状态:
三车均向东运动,乙车速度4m/s,丙车速度1m/s,以乙车为参照物,丙车速度更小,故丙车向西运动;甲车和乙车速度相同,以甲车为参照物,乙车位置不变,故乙车静止。
【答案】
(1)4;40 (2)甲车;乙车 (3)向西运动;静止
【知识点】
速度计算、s-t图像、相对运动
【点评】
本题结合两种运动图像考查速度计算和相对运动判断,关键是从图像中准确获取数据计算速度,再根据相对运动规律分析,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需先从v-t图像和s-t图像中提取各小车的速度:左侧v-t图像显示甲车速度恒定,右侧s-t图像可通过速度公式$v=\frac{s}{t}$计算乙、丙的速度;再根据速度关系和相对运动的规律,依次解决各小问。
【解析】
1. 计算乙车的速度和10s内的路程:
从s-t图像可知,当$t_{乙}=2s$时,$s_{乙}=8m$,根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,乙车速度$v_{乙}=\frac{s_{乙}}{t_{乙}}=\frac{8m}{2s}=4m/s$;
当$t=10s$时,乙车通过的路程$s=v_{乙}t=4m/s×10s=40m$。
2. 判断速度相同的小车:
左侧v-t图像中,甲车速度$v_{甲}=4m/s$;右侧s-t图像中,丙车在$t_{丙}=4s$时,$s_{丙}=4m$,则$v_{丙}=\frac{s_{丙}}{t_{丙}}=\frac{4m}{4s}=1m/s$,因此速度相同的是甲车和乙车。
3. 判断相对运动状态:
三车均向东运动,乙车速度4m/s,丙车速度1m/s,以乙车为参照物,丙车速度更小,故丙车向西运动;甲车和乙车速度相同,以甲车为参照物,乙车位置不变,故乙车静止。
【答案】
(1)4;40 (2)甲车;乙车 (3)向西运动;静止
【知识点】
速度计算、s-t图像、相对运动
【点评】
本题结合两种运动图像考查速度计算和相对运动判断,关键是从图像中准确获取数据计算速度,再根据相对运动规律分析,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
12.如图是一个小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,频闪照相机每隔0.2 s闪拍一次,分析照片回答下列问题。

(1)小球在做
(2)小球从A点运动到E点的平均速度是
(3)小球在
(4)下图中四个速度与时间的关系图像,能反映出该小球运动的是

(1)小球在做
变速
(选填“匀速”或“变速”)直线运动,判断依据是小球在相同时间内通过的路程不相同
。(2)小球从A点运动到E点的平均速度是
0.1
m/s。(3)小球在
E、F
两点间的平均速度最大。(4)下图中四个速度与时间的关系图像,能反映出该小球运动的是
C
。答案
(1)变速 小球在相同时间内通过的路程不相同 (2)0.1 (3)E、F (4)C
解析
【分析】
要解决这道题,需结合频闪照片的特点(相邻两点时间间隔相同)逐步分析:
1. 判断运动类型:匀速直线运动的特点是相同时间内通过的路程相等,变速直线运动则是相同时间内路程不等,通过观察相邻两点的间距即可判断;
2. 计算平均速度:需先确定总路程和总时间,再利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算,注意单位换算;
3. 比较平均速度:相邻两点时间间隔相同,路程越大则平均速度越大,找到相邻点中路程最大的区间即可;
4. 匹配速度图像:小球做加速运动,速度随时间逐渐增大,对应速度随时间上升的图像。
【解析】
(1) 频闪照相机每隔0.2s闪拍一次,即相邻两点的时间间隔相等。观察照片中相邻两点的距离,发现间距逐渐增大,说明小球在相同时间内通过的路程不相等,因此小球做变速直线运动。
(2) 由图可知,A点到E点的路程$s=8.00cm=0.08m$;A到E共有4个时间间隔,总时间$t=4×0.2s=0.8s$;根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,代入数据得$v=\frac{0.08m}{0.8s}=0.1m/s$。
(3) 相邻两点时间间隔相同,E、F两点间的路程最大,因此小球在E、F两点间的平均速度最大。
(4) 小球做加速直线运动,速度随时间逐渐增大,分析四个速度-时间图像,只有图像C符合速度随时间增大的特点,故选择C。
【答案】
(1)变速 小球在相同时间内通过的路程不相同 (2)0.1 (3)E、F (4)C
【知识点】
变速直线运动、平均速度计算、速度-时间图像
【点评】
本题以频闪照片为载体,考查初中运动学的核心基础知识点,重点在于理解频闪的时间间隔特性,掌握平均速度的计算方法,以及速度图像的识别,属于常规基础题,需学生熟练掌握运动学基本概念。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合频闪照片的特点(相邻两点时间间隔相同)逐步分析:
1. 判断运动类型:匀速直线运动的特点是相同时间内通过的路程相等,变速直线运动则是相同时间内路程不等,通过观察相邻两点的间距即可判断;
2. 计算平均速度:需先确定总路程和总时间,再利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算,注意单位换算;
3. 比较平均速度:相邻两点时间间隔相同,路程越大则平均速度越大,找到相邻点中路程最大的区间即可;
4. 匹配速度图像:小球做加速运动,速度随时间逐渐增大,对应速度随时间上升的图像。
【解析】
(1) 频闪照相机每隔0.2s闪拍一次,即相邻两点的时间间隔相等。观察照片中相邻两点的距离,发现间距逐渐增大,说明小球在相同时间内通过的路程不相等,因此小球做变速直线运动。
(2) 由图可知,A点到E点的路程$s=8.00cm=0.08m$;A到E共有4个时间间隔,总时间$t=4×0.2s=0.8s$;根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,代入数据得$v=\frac{0.08m}{0.8s}=0.1m/s$。
(3) 相邻两点时间间隔相同,E、F两点间的路程最大,因此小球在E、F两点间的平均速度最大。
(4) 小球做加速直线运动,速度随时间逐渐增大,分析四个速度-时间图像,只有图像C符合速度随时间增大的特点,故选择C。
【答案】
(1)变速 小球在相同时间内通过的路程不相同 (2)0.1 (3)E、F (4)C
【知识点】
变速直线运动、平均速度计算、速度-时间图像
【点评】
本题以频闪照片为载体,考查初中运动学的核心基础知识点,重点在于理解频闪的时间间隔特性,掌握平均速度的计算方法,以及速度图像的识别,属于常规基础题,需学生熟练掌握运动学基本概念。
【难度系数】
0.6
13.一辆汽车在平直公路上行驶,10 min内行驶了6 000 m,在路边的加油站停了10 min加油,又以15 m/s的速度匀速行驶20 min。求:
(1)汽车在前10 min内的平均速度。
(2)汽车在全程中的平均速度。
(1)汽车在前10 min内的平均速度。
(2)汽车在全程中的平均速度。
答案
解:(1)前 10 min 的平均速度 $v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{6\ 000\ \mathrm{m}}{600\ \mathrm{s}}=10\ \mathrm{m/s}$。
(2)以 15 m/s 的速度行驶 20 min 的路程 $s_2=v_2 t_2=15\ \mathrm{m/s}×20×60\ \mathrm{s}=18\ 000\ \mathrm{m}$,汽车在全程内行驶的总路程 $s=s_1+s_2=6\ 000\ \mathrm{m}+18\ 000\ \mathrm{m}=24\ 000\ \mathrm{m}$,汽车在全程内所用的时间 $t=10\ \mathrm{min}+10\ \mathrm{min}+20\ \mathrm{min}=40\ \mathrm{min}=2\ 400\ \mathrm{s}$,全程的平均速度 $v=\frac{s}{t}=\frac{24\ 000\ \mathrm{m}}{2\ 400\ \mathrm{s}}=10\ \mathrm{m/s}$。
(2)以 15 m/s 的速度行驶 20 min 的路程 $s_2=v_2 t_2=15\ \mathrm{m/s}×20×60\ \mathrm{s}=18\ 000\ \mathrm{m}$,汽车在全程内行驶的总路程 $s=s_1+s_2=6\ 000\ \mathrm{m}+18\ 000\ \mathrm{m}=24\ 000\ \mathrm{m}$,汽车在全程内所用的时间 $t=10\ \mathrm{min}+10\ \mathrm{min}+20\ \mathrm{min}=40\ \mathrm{min}=2\ 400\ \mathrm{s}$,全程的平均速度 $v=\frac{s}{t}=\frac{24\ 000\ \mathrm{m}}{2\ 400\ \mathrm{s}}=10\ \mathrm{m/s}$。
解析
【分析】
平均速度的计算公式为$v=\frac{s}{t}$,计算时需注意:①对应某段路程的平均速度,用该段路程除以对应时间;②全程平均速度需用总路程除以总时间,总时间包含中途停留的时间;③计算时要统一单位(如时间换算为秒,路程换算为米)。第(1)问直接用前10min的路程和时间计算平均速度;第(2)问需先算出后续行驶的路程,再求总路程和总时间,最后计算全程平均速度。
【解析】
解:(1) 前10 min的时间$t_1=10\ \mathrm{min}=10×60\ \mathrm{s}=600\ \mathrm{s}$,根据平均速度公式:
$v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{6\ 000\ \mathrm{m}}{600\ \mathrm{s}}=10\ \mathrm{m/s}$。
(2) 后续行驶的时间$t_2=20\ \mathrm{min}=20×60\ \mathrm{s}=1\ 200\ \mathrm{s}$,行驶的路程:
$s_2=v_2t_2=15\ \mathrm{m/s}×1\ 200\ \mathrm{s}=18\ 000\ \mathrm{m}$;
全程总路程:$s=s_1+s_2=6\ 000\ \mathrm{m}+18\ 000\ \mathrm{m}=24\ 000\ \mathrm{m}$;
全程总时间:$t=10\ \mathrm{min}+10\ \mathrm{min}+20\ \mathrm{min}=40\ \mathrm{min}=40×60\ \mathrm{s}=2\ 400\ \mathrm{s}$;
全程平均速度:$v=\frac{s}{t}=\frac{24\ 000\ \mathrm{m}}{2\ 400\ \mathrm{s}}=10\ \mathrm{m/s}$。
【答案】
(1) $10\ \mathrm{m/s}$;(2) $10\ \mathrm{m/s}$
【知识点】
平均速度计算、单位换算
【点评】
本题考查平均速度公式的应用,核心是明确平均速度为总路程与总时间的比值,总时间需包含中途停留时间,同时需注意单位统一,属于基础应用题型,是初中物理运动学的常考题目。
【难度系数】
0.6
平均速度的计算公式为$v=\frac{s}{t}$,计算时需注意:①对应某段路程的平均速度,用该段路程除以对应时间;②全程平均速度需用总路程除以总时间,总时间包含中途停留的时间;③计算时要统一单位(如时间换算为秒,路程换算为米)。第(1)问直接用前10min的路程和时间计算平均速度;第(2)问需先算出后续行驶的路程,再求总路程和总时间,最后计算全程平均速度。
【解析】
解:(1) 前10 min的时间$t_1=10\ \mathrm{min}=10×60\ \mathrm{s}=600\ \mathrm{s}$,根据平均速度公式:
$v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{6\ 000\ \mathrm{m}}{600\ \mathrm{s}}=10\ \mathrm{m/s}$。
(2) 后续行驶的时间$t_2=20\ \mathrm{min}=20×60\ \mathrm{s}=1\ 200\ \mathrm{s}$,行驶的路程:
$s_2=v_2t_2=15\ \mathrm{m/s}×1\ 200\ \mathrm{s}=18\ 000\ \mathrm{m}$;
全程总路程:$s=s_1+s_2=6\ 000\ \mathrm{m}+18\ 000\ \mathrm{m}=24\ 000\ \mathrm{m}$;
全程总时间:$t=10\ \mathrm{min}+10\ \mathrm{min}+20\ \mathrm{min}=40\ \mathrm{min}=40×60\ \mathrm{s}=2\ 400\ \mathrm{s}$;
全程平均速度:$v=\frac{s}{t}=\frac{24\ 000\ \mathrm{m}}{2\ 400\ \mathrm{s}}=10\ \mathrm{m/s}$。
【答案】
(1) $10\ \mathrm{m/s}$;(2) $10\ \mathrm{m/s}$
【知识点】
平均速度计算、单位换算
【点评】
本题考查平均速度公式的应用,核心是明确平均速度为总路程与总时间的比值,总时间需包含中途停留时间,同时需注意单位统一,属于基础应用题型,是初中物理运动学的常考题目。
【难度系数】
0.6
14.[跨学科·物理学与日常生活]汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程,汽车在反应过程做匀速直线运动。一辆汽车在平直公路上匀速行驶的过程中,若驾驶员发现前方70 m处有障碍物,采取制动后,汽车继续行驶50 m刚好停在障碍物前10 m处,已知该驾驶员的反应时间为0.5 s。求:

(1)制动前汽车行驶速度。
(2)若驾驶员酒后驾驶,反应时间变为2 s。计算说明上述情况下,汽车能否安全停下来?
(1)制动前汽车行驶速度。
(2)若驾驶员酒后驾驶,反应时间变为2 s。计算说明上述情况下,汽车能否安全停下来?
答案
解:(1)由题知,汽车的反应距离 $s=70\ \mathrm{m}-(50\ \mathrm{m}+10\ \mathrm{m})=10\ \mathrm{m}$,反应时间 $t=0.5\ \mathrm{s}$,制动前汽车行驶速度 $v=\frac{s}{t}=\frac{10\ \mathrm{m}}{0.5\ \mathrm{s}}=20\ \mathrm{m/s}$。
(2)由 $v=\frac{s}{t}$ 可得,反应时间变为 2 s 时的反应距离 $s'=vt'=20\ \mathrm{m/s}×2\ \mathrm{s}=40\ \mathrm{m}$,从发现情况到停下来的总路程$s=40\ \mathrm{m}+50\ \mathrm{m}=90\ \mathrm{m}>70\ \mathrm{m}$,因此汽车不能安全停下来。
(2)由 $v=\frac{s}{t}$ 可得,反应时间变为 2 s 时的反应距离 $s'=vt'=20\ \mathrm{m/s}×2\ \mathrm{s}=40\ \mathrm{m}$,从发现情况到停下来的总路程$s=40\ \mathrm{m}+50\ \mathrm{m}=90\ \mathrm{m}>70\ \mathrm{m}$,因此汽车不能安全停下来。
解析
【分析】
本题是结合日常生活的物理应用题,解题思路如下:(1)明确反应过程为匀速直线运动,先求出反应过程中汽车行驶的距离(反应距离),再利用速度公式计算制动前的速度;(2)酒后反应时间变长,反应距离会增大,计算新的反应距离后,加上制动过程的距离得到总停车距离,与障碍物的距离70m比较,判断是否能安全停下。
【解析】
解:(1) 计算反应距离:汽车从发现情况到停在障碍物前10m处,总距离为70m,制动后行驶了50m,因此反应过程中汽车行驶的距离$s = 70\ \mathrm{m} - 50\ \mathrm{m} - 10\ \mathrm{m} = 10\ \mathrm{m}$。
已知反应时间$t = 0.5\ \mathrm{s}$,反应过程为匀速直线运动,根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,可得制动前汽车行驶速度:
$v=\frac{s}{t}=\frac{10\ \mathrm{m}}{0.5\ \mathrm{s}}=20\ \mathrm{m/s}$。
(2) 当驾驶员酒后驾驶,反应时间变为$t' = 2\ \mathrm{s}$,反应距离为:
$s' = vt' = 20\ \mathrm{m/s} × 2\ \mathrm{s} = 40\ \mathrm{m}$。
从发现情况到汽车完全停下的总路程为反应距离与制动距离之和:
$s_{\mathrm{总}} = s' + 50\ \mathrm{m} = 40\ \mathrm{m} + 50\ \mathrm{m} = 90\ \mathrm{m}$。
因为$90\ \mathrm{m} > 70\ \mathrm{m}$,所以汽车不能安全停下来。
【答案】
(1) 制动前汽车行驶速度为$20\ \mathrm{m/s}$;(2) 汽车不能安全停下来。
【知识点】
匀速直线运动、速度公式应用、路程计算
【点评】
本题将物理知识与日常生活中的刹车场景结合,考查速度公式的实际运用,关键是区分反应过程和制动过程的路程,理清各段距离的关系,题目难度适中,注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.6
本题是结合日常生活的物理应用题,解题思路如下:(1)明确反应过程为匀速直线运动,先求出反应过程中汽车行驶的距离(反应距离),再利用速度公式计算制动前的速度;(2)酒后反应时间变长,反应距离会增大,计算新的反应距离后,加上制动过程的距离得到总停车距离,与障碍物的距离70m比较,判断是否能安全停下。
【解析】
解:(1) 计算反应距离:汽车从发现情况到停在障碍物前10m处,总距离为70m,制动后行驶了50m,因此反应过程中汽车行驶的距离$s = 70\ \mathrm{m} - 50\ \mathrm{m} - 10\ \mathrm{m} = 10\ \mathrm{m}$。
已知反应时间$t = 0.5\ \mathrm{s}$,反应过程为匀速直线运动,根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,可得制动前汽车行驶速度:
$v=\frac{s}{t}=\frac{10\ \mathrm{m}}{0.5\ \mathrm{s}}=20\ \mathrm{m/s}$。
(2) 当驾驶员酒后驾驶,反应时间变为$t' = 2\ \mathrm{s}$,反应距离为:
$s' = vt' = 20\ \mathrm{m/s} × 2\ \mathrm{s} = 40\ \mathrm{m}$。
从发现情况到汽车完全停下的总路程为反应距离与制动距离之和:
$s_{\mathrm{总}} = s' + 50\ \mathrm{m} = 40\ \mathrm{m} + 50\ \mathrm{m} = 90\ \mathrm{m}$。
因为$90\ \mathrm{m} > 70\ \mathrm{m}$,所以汽车不能安全停下来。
【答案】
(1) 制动前汽车行驶速度为$20\ \mathrm{m/s}$;(2) 汽车不能安全停下来。
【知识点】
匀速直线运动、速度公式应用、路程计算
【点评】
本题将物理知识与日常生活中的刹车场景结合,考查速度公式的实际运用,关键是区分反应过程和制动过程的路程,理清各段距离的关系,题目难度适中,注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.6
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