6.甲、乙两物体同时同地向东运动,运动的$s-t$图像如图所示,下列说法正确的是(

A.$0~t_1$时间内选甲为参照物,乙是向东运动
B.$t_1~t_3$时间内甲为匀速直线运动,$t_2$时刻甲、乙两物体相遇
C.$t_2~t_4$时间内甲的速度小于乙的速度
D.$0~t_4$时间内甲的平均速度比乙的平均速度大
D
)A.$0~t_1$时间内选甲为参照物,乙是向东运动
B.$t_1~t_3$时间内甲为匀速直线运动,$t_2$时刻甲、乙两物体相遇
C.$t_2~t_4$时间内甲的速度小于乙的速度
D.$0~t_4$时间内甲的平均速度比乙的平均速度大
答案
6.D
解析
【分析】
要解决这道题,需明确s-t图像的物理意义:图像的斜率表示速度,倾斜直线代表匀速直线运动,水平线段代表静止,两图像交点表示两物体相遇;平均速度等于总路程与总时间的比值;相对运动需比较两物体的速度大小。我们逐个分析选项:
1. 分析选项A:0~t₁时间内,甲的s-t图像斜率大于乙,说明甲的速度v甲>v乙,两物体同时向东运动,以甲为参照物,乙的速度向西,即乙向西运动,故A错误。
2. 分析选项B:t₁~t₃时间内,甲的s-t图像是水平线段,说明甲处于静止状态,并非匀速直线运动;t₂时刻甲、乙的s相同,两物体相遇,但前半段描述错误,故B错误。
3. 分析选项C:t₂~t₄时间内,甲的s-t图像斜率大于乙,说明甲的速度大于乙的速度,故C错误。
4. 分析选项D:0~t₄时间内,甲的总路程为s₄,乙的总路程为s₃,且s₄>s₃,总时间均为t₄,根据平均速度公式v=s/t,甲的平均速度比乙大,故D正确。
【解析】
根据s-t图像的性质,逐一判断选项:
选项A:0~t₁,v甲>v乙,两物体均向东运动,以甲为参照物,乙向西,A错误;
选项B:t₁~t₃,甲的s不变,是静止,不是匀速,B错误;
选项C:t₂~t₄,甲的斜率更大,速度更大,C错误;
选项D:0~t₄,总时间t相同,s甲=s₄>s乙=s₃,由v=s/t得,甲的平均速度更大,D正确。
【答案】
D
【知识点】
s-t图像、平均速度、相对运动
【点评】
本题考查s-t图像的理解与应用,需掌握图像斜率、线段类型的物理意义,以及平均速度、相对运动的判断方法,属于运动学基础题型,需细心分析各段运动状态。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需明确s-t图像的物理意义:图像的斜率表示速度,倾斜直线代表匀速直线运动,水平线段代表静止,两图像交点表示两物体相遇;平均速度等于总路程与总时间的比值;相对运动需比较两物体的速度大小。我们逐个分析选项:
1. 分析选项A:0~t₁时间内,甲的s-t图像斜率大于乙,说明甲的速度v甲>v乙,两物体同时向东运动,以甲为参照物,乙的速度向西,即乙向西运动,故A错误。
2. 分析选项B:t₁~t₃时间内,甲的s-t图像是水平线段,说明甲处于静止状态,并非匀速直线运动;t₂时刻甲、乙的s相同,两物体相遇,但前半段描述错误,故B错误。
3. 分析选项C:t₂~t₄时间内,甲的s-t图像斜率大于乙,说明甲的速度大于乙的速度,故C错误。
4. 分析选项D:0~t₄时间内,甲的总路程为s₄,乙的总路程为s₃,且s₄>s₃,总时间均为t₄,根据平均速度公式v=s/t,甲的平均速度比乙大,故D正确。
【解析】
根据s-t图像的性质,逐一判断选项:
选项A:0~t₁,v甲>v乙,两物体均向东运动,以甲为参照物,乙向西,A错误;
选项B:t₁~t₃,甲的s不变,是静止,不是匀速,B错误;
选项C:t₂~t₄,甲的斜率更大,速度更大,C错误;
选项D:0~t₄,总时间t相同,s甲=s₄>s乙=s₃,由v=s/t得,甲的平均速度更大,D正确。
【答案】
D
【知识点】
s-t图像、平均速度、相对运动
【点评】
本题考查s-t图像的理解与应用,需掌握图像斜率、线段类型的物理意义,以及平均速度、相对运动的判断方法,属于运动学基础题型,需细心分析各段运动状态。
【难度系数】
0.6
7.在“测量物体运动的平均速度”实验中:

(1)小球从A处沿斜面由静止开始滚下,频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,如图甲所示,小球在做
(2)实验数据如表所示,小球在BC段的平均速度为

(3)为进一步探究小球在斜面上运动的速度与时间的关系,根据表中数据作出了$v-t$图像,如图乙所示。假设斜面足够长,小球从A处滚下,经过2 s到达E点时的速度为
(4)小球在运动过程中,经过路程$s_{AB}$中点时的速度为$v_1$,经过时间$t_{AB}$中点时的速度为$v_2$,则$v_1$
(1)小球从A处沿斜面由静止开始滚下,频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,如图甲所示,小球在做
加速
(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动。(2)实验数据如表所示,小球在BC段的平均速度为
1.8
m/s。CD段的路程为1.5
m,比较AB与BC段的平均速度得$v_{AB}$ $<$
(选填“>”“<”或“=”)$v_{BC}$。(3)为进一步探究小球在斜面上运动的速度与时间的关系,根据表中数据作出了$v-t$图像,如图乙所示。假设斜面足够长,小球从A处滚下,经过2 s到达E点时的速度为
4.8
m/s。(4)小球在运动过程中,经过路程$s_{AB}$中点时的速度为$v_1$,经过时间$t_{AB}$中点时的速度为$v_2$,则$v_1$
$>$
(选填“>”“<”或“=”)$v_2$。答案
(1)加速 (2)1.8 1.5 $<$ (3)4.8 (4)$>$
解析
【分析】
首先,判断运动类型:频闪照相机相同时间曝光一次,观察相同时间内小球通过的路程,路程变大则速度增大,为加速运动;计算平均速度需用公式v=s/t,结合实验数据计算BC段平均速度,再根据匀加速运动相同时间路程差规律求CD段路程,比较AB、BC的平均速度;v-t图像中匀加速运动速度随时间均匀增加,据此计算2s时速度;匀加速运动中路程中点速度大于时间中点速度,据此比较v1和v2。
【解析】
(1) 频闪照相机记录相同时间内小球的路程,由图甲可知,相同时间内小球通过的路程逐渐变大,根据v=s/t,时间t相同,路程s越大,速度v越大,因此小球做加速运动。
(2) 根据平均速度公式v=s/t,BC段的平均速度v_BC = s_BC / t_BC = 0.9m / 0.5s = 1.8m/s;小球做匀加速直线运动,相同时间内路程差恒定,AB段路程为0.45m,BC段为0.9m,故CD段路程s_CD = 0.9m + 0.6m = 1.5m;AB段平均速度v_AB = s_AB / t_AB = 0.45m / 0.5s = 0.9m/s,因此v_AB < v_BC。
(3) 小球做匀加速直线运动,速度随时间均匀增加,由v-t图像规律可知,每0.5s速度增加1.2m/s,2s包含4个0.5s,故2s时速度为1.2m/s ×4 = 4.8m/s。
(4) 小球做匀加速直线运动,速度逐渐增大,时间中点的速度小于全程平均速度,而路程中点的速度大于全程平均速度,因此经过路程s_AB中点时的速度v1大于经过时间t_AB中点时的速度v2,即v1 > v2。
【答案】
(1)加速 (2)1.8;1.5;< (3)4.8 (4)>
【知识点】
平均速度、匀加速直线运动、v-t图像
【点评】
本题围绕“测量物体运动的平均速度”实验展开,考查运动类型判断、平均速度计算、匀加速运动的速度规律,需学生掌握平均速度公式及匀加速运动的特点,是基础实验题,注重对实验原理和规律的应用。
【难度系数】
0.5
首先,判断运动类型:频闪照相机相同时间曝光一次,观察相同时间内小球通过的路程,路程变大则速度增大,为加速运动;计算平均速度需用公式v=s/t,结合实验数据计算BC段平均速度,再根据匀加速运动相同时间路程差规律求CD段路程,比较AB、BC的平均速度;v-t图像中匀加速运动速度随时间均匀增加,据此计算2s时速度;匀加速运动中路程中点速度大于时间中点速度,据此比较v1和v2。
【解析】
(1) 频闪照相机记录相同时间内小球的路程,由图甲可知,相同时间内小球通过的路程逐渐变大,根据v=s/t,时间t相同,路程s越大,速度v越大,因此小球做加速运动。
(2) 根据平均速度公式v=s/t,BC段的平均速度v_BC = s_BC / t_BC = 0.9m / 0.5s = 1.8m/s;小球做匀加速直线运动,相同时间内路程差恒定,AB段路程为0.45m,BC段为0.9m,故CD段路程s_CD = 0.9m + 0.6m = 1.5m;AB段平均速度v_AB = s_AB / t_AB = 0.45m / 0.5s = 0.9m/s,因此v_AB < v_BC。
(3) 小球做匀加速直线运动,速度随时间均匀增加,由v-t图像规律可知,每0.5s速度增加1.2m/s,2s包含4个0.5s,故2s时速度为1.2m/s ×4 = 4.8m/s。
(4) 小球做匀加速直线运动,速度逐渐增大,时间中点的速度小于全程平均速度,而路程中点的速度大于全程平均速度,因此经过路程s_AB中点时的速度v1大于经过时间t_AB中点时的速度v2,即v1 > v2。
【答案】
(1)加速 (2)1.8;1.5;< (3)4.8 (4)>
【知识点】
平均速度、匀加速直线运动、v-t图像
【点评】
本题围绕“测量物体运动的平均速度”实验展开,考查运动类型判断、平均速度计算、匀加速运动的速度规律,需学生掌握平均速度公式及匀加速运动的特点,是基础实验题,注重对实验原理和规律的应用。
【难度系数】
0.5
8.下表是D412次列车组列车运行时刻表的一部分。

(1)列车由上海驶往南京的平均速度为多少?
(2)若该列车从苏州到常州的平均速度为129 km/h,则苏州到常州的里程为多少?
(3)另一趟列车从上海至常州(OA)段的平均速度为$v_1$,从常州至徐州(AB)段的平均速度为$v_2$,其$s-t$图像如图所示。则:
①它们的大小关系为$v_1$
②若某同学由此计算上海至徐州的平均速度$v=\frac{v_1 + v_2}{2}$,这种计算方法是

(1)列车由上海驶往南京的平均速度为多少?
(2)若该列车从苏州到常州的平均速度为129 km/h,则苏州到常州的里程为多少?
(3)另一趟列车从上海至常州(OA)段的平均速度为$v_1$,从常州至徐州(AB)段的平均速度为$v_2$,其$s-t$图像如图所示。则:
①它们的大小关系为$v_1$
$>$
$v_2$。②若某同学由此计算上海至徐州的平均速度$v=\frac{v_1 + v_2}{2}$,这种计算方法是
错误
(选填“正确”或“错误”)的。答案
(1)解:由列车时刻表可知,从上海到南京 $s=300\ \mathrm{km},t=11$时45分$-9$时15分$=2\ \mathrm{h}\ 30\ \mathrm{min}=2.5\ \mathrm{h},v=\frac{s}{t}=\frac{300\ \mathrm{km}}{2.5\ \mathrm{h}}=120\ \mathrm{km/h}$。
(2)解:由列车时刻表可知,从苏州到常州 $t=10$时43分$-10$时01分$=42\ \mathrm{min}=\frac{42}{60}\ \mathrm{h}$。因为$v=\frac{s}{t}$,所以从苏州到常州的路程$s'=v't'=129\ \mathrm{km/h}×\frac{42}{60}\ \mathrm{h}=90.3\ \mathrm{km}$。
(3)①$>$ ②错误
【解析】由题图可知,列车从上海至常州、从常州至徐州的路程差不多,但从常州至徐州所用的时间是从上海至常州的2倍还多,由$v=\frac{s}{t}$可知,上海至常州的平均速度大于常州至徐州的平均速度,即$v_1>v_2$;平均速度是指物体运动过程中的平均快慢程度,要用总路程除以总时间,绝不是速度的平均值,$v=\frac{v_1+v_2}{2}$的计算方法是错误的。
(2)解:由列车时刻表可知,从苏州到常州 $t=10$时43分$-10$时01分$=42\ \mathrm{min}=\frac{42}{60}\ \mathrm{h}$。因为$v=\frac{s}{t}$,所以从苏州到常州的路程$s'=v't'=129\ \mathrm{km/h}×\frac{42}{60}\ \mathrm{h}=90.3\ \mathrm{km}$。
(3)①$>$ ②错误
【解析】由题图可知,列车从上海至常州、从常州至徐州的路程差不多,但从常州至徐州所用的时间是从上海至常州的2倍还多,由$v=\frac{s}{t}$可知,上海至常州的平均速度大于常州至徐州的平均速度,即$v_1>v_2$;平均速度是指物体运动过程中的平均快慢程度,要用总路程除以总时间,绝不是速度的平均值,$v=\frac{v_1+v_2}{2}$的计算方法是错误的。
解析
【分析】
这道题围绕平均速度的计算展开,解题思路分三步:(1)求上海到南京的平均速度,需从列车时刻表提取对应路程和运行时间,将时间换算为小时后,利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算;(2)求苏州到常州的里程,已知该段平均速度,需从时刻表提取运行时间并换算单位,再用公式$s=vt$计算;(3)分析$s-t$图像中速度大小,需根据“相同路程下,时间越短速度越大”判断;判断平均速度计算方法是否正确,要明确平均速度是总路程与总时间的比值,而非速度的算术平均值。
【解析】
(1)由列车时刻表可知,上海到南京的路程$s=300\ \mathrm{km}$,运行时间$t=11$时$45$分$-9$时$15$分$=2\ \mathrm{h}\ 30\ \mathrm{min}=2.5\ \mathrm{h}$,根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,得$v=\frac{300\ \mathrm{km}}{2.5\ \mathrm{h}}=120\ \mathrm{km/h}$;
(2)由列车时刻表可知,苏州到常州的运行时间$t'=10$时$43$分$-10$时$01$分$=42\ \mathrm{min}=\frac{42}{60}\ \mathrm{h}=0.7\ \mathrm{h}$,已知该段平均速度$v'=129\ \mathrm{km/h}$,根据$s=vt'$,得苏州到常州的里程$s'=129\ \mathrm{km/h}×0.7\ \mathrm{h}=90.3\ \mathrm{km}$;
(3)①由$s-t$图像可知,上海至常州与常州至徐州的路程相近,常州至徐州所用时间更长,根据$v=\frac{s}{t}$,路程相同时时间越长速度越小,故$v_1>v_2$;②平均速度的定义是总路程与总时间的比值,不是各段速度的算术平均值,因此用$v=\frac{v_1 + v_2}{2}$计算上海至徐州平均速度的方法是错误的。
【答案】
(1)120 km/h;(2)90.3 km;(3)①>;②错误
【知识点】
平均速度的计算、s-t图像的理解
【点评】
本题考查平均速度的计算及概念理解,解题关键是从列车时刻表准确提取路程和时间并统一单位,需注意平均速度是总路程除以总时间,不能等同于速度的平均值,属于基础题型,需细心作答。
【难度系数】
0.7
这道题围绕平均速度的计算展开,解题思路分三步:(1)求上海到南京的平均速度,需从列车时刻表提取对应路程和运行时间,将时间换算为小时后,利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算;(2)求苏州到常州的里程,已知该段平均速度,需从时刻表提取运行时间并换算单位,再用公式$s=vt$计算;(3)分析$s-t$图像中速度大小,需根据“相同路程下,时间越短速度越大”判断;判断平均速度计算方法是否正确,要明确平均速度是总路程与总时间的比值,而非速度的算术平均值。
【解析】
(1)由列车时刻表可知,上海到南京的路程$s=300\ \mathrm{km}$,运行时间$t=11$时$45$分$-9$时$15$分$=2\ \mathrm{h}\ 30\ \mathrm{min}=2.5\ \mathrm{h}$,根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,得$v=\frac{300\ \mathrm{km}}{2.5\ \mathrm{h}}=120\ \mathrm{km/h}$;
(2)由列车时刻表可知,苏州到常州的运行时间$t'=10$时$43$分$-10$时$01$分$=42\ \mathrm{min}=\frac{42}{60}\ \mathrm{h}=0.7\ \mathrm{h}$,已知该段平均速度$v'=129\ \mathrm{km/h}$,根据$s=vt'$,得苏州到常州的里程$s'=129\ \mathrm{km/h}×0.7\ \mathrm{h}=90.3\ \mathrm{km}$;
(3)①由$s-t$图像可知,上海至常州与常州至徐州的路程相近,常州至徐州所用时间更长,根据$v=\frac{s}{t}$,路程相同时时间越长速度越小,故$v_1>v_2$;②平均速度的定义是总路程与总时间的比值,不是各段速度的算术平均值,因此用$v=\frac{v_1 + v_2}{2}$计算上海至徐州平均速度的方法是错误的。
【答案】
(1)120 km/h;(2)90.3 km;(3)①>;②错误
【知识点】
平均速度的计算、s-t图像的理解
【点评】
本题考查平均速度的计算及概念理解,解题关键是从列车时刻表准确提取路程和时间并统一单位,需注意平均速度是总路程除以总时间,不能等同于速度的平均值,属于基础题型,需细心作答。
【难度系数】
0.7
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