1.(2025·常州钟楼区一模)如图甲,拖车从汽修厂赶到事故现场然后拉着小汽车返回,拖车全程的路程与时间图像如图乙所示,下列说法正确的是(

A.拖车全程的平均速度是 10 m/s
B.事故现场到汽修厂的距离是 6 km
C.拖车在 OA 段的平均速度大于 BC 段
D.拖车从事故现场到达汽修厂用时36 min
C
)A.拖车全程的平均速度是 10 m/s
B.事故现场到汽修厂的距离是 6 km
C.拖车在 OA 段的平均速度大于 BC 段
D.拖车从事故现场到达汽修厂用时36 min
答案
1.C 解析:A.由图乙,拖车全程的路程为6 km,所需时间为0.6 h,平均速度是$v=\frac{s}{t}=\frac{6\ \mathrm{km}}{0.6\ \mathrm{h}}=10\ \mathrm{km/h}\approx2.8\ \mathrm{m/s}$,故A错误;B.拖车从汽修厂赶到事故现场然后拉着小汽车返回,因此事故现场到汽修厂的距离是总路程的一半,为3 km,故B错误;C.如题图乙,OA段的平均速度$v_{OA}=\frac{s_{OA}}{t_{OA}}=\frac{3\ \mathrm{km}}{0.1\ \mathrm{h}}=30\ \mathrm{km/h}$,BC段的平均速度$v_{BC}=\frac{s_{BC}}{t_{BC}}=\frac{6\ \mathrm{km}-3\ \mathrm{km}}{0.6\ \mathrm{h}-0.2\ \mathrm{h}}=7.5\ \mathrm{km/h}$,因此$v_{OA}>v_{BC}$,故C正确;D.拖车从事故现场到达汽修厂是BC段,用时$0.6\ \mathrm{h}-0.2\ \mathrm{h}=0.4\ \mathrm{h}=24\ \mathrm{min}$,故D错误.故选C.
解析
【分析】
要判断各选项的正误,需明确s-t图像的物理意义:横坐标为时间$t$,纵坐标为路程$s$,图像斜率表示速度。需从图像中提取各段的路程与对应时间,结合平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算,同时注意单位换算,逐一分析每个选项。
【解析】
A选项:由图乙可知,拖车全程总路程$s_{总}=6\ \mathrm{km}$,总时间$t_{总}=0.6\ \mathrm{h}$,全程平均速度$v_{总}=\frac{s_{总}}{t_{总}}=\frac{6\ \mathrm{km}}{0.6\ \mathrm{h}}=10\ \mathrm{km/h}\approx2.8\ \mathrm{m/s}$,故A错误;
B选项:拖车从汽修厂到事故现场再返回,因此事故现场到汽修厂的距离为总路程的一半,即$3\ \mathrm{km}$,故B错误;
C选项:OA段:路程$s_{OA}=3\ \mathrm{km}$,时间$t_{OA}=0.1\ \mathrm{h}$,平均速度$v_{OA}=\frac{3\ \mathrm{km}}{0.1\ \mathrm{h}}=30\ \mathrm{km/h}$;BC段:路程$s_{BC}=6\ \mathrm{km}-3\ \mathrm{km}=3\ \mathrm{km}$,时间$t_{BC}=0.6\ \mathrm{h}-0.2\ \mathrm{h}=0.4\ \mathrm{h}$,平均速度$v_{BC}=\frac{3\ \mathrm{km}}{0.4\ \mathrm{h}}=7.5\ \mathrm{km/h}$,故$v_{OA}>v_{BC}$,C正确;
D选项:拖车从事故现场返回汽修厂用时$0.4\ \mathrm{h}=24\ \mathrm{min}$,不是36 min,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
s-t图像、平均速度计算
【点评】
本题结合s-t图像考查平均速度的计算,核心是从图像中准确提取各段的路程和时间,需注意单位换算,属于基础应用题型,需理清各段运动的对应关系。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的正误,需明确s-t图像的物理意义:横坐标为时间$t$,纵坐标为路程$s$,图像斜率表示速度。需从图像中提取各段的路程与对应时间,结合平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算,同时注意单位换算,逐一分析每个选项。
【解析】
A选项:由图乙可知,拖车全程总路程$s_{总}=6\ \mathrm{km}$,总时间$t_{总}=0.6\ \mathrm{h}$,全程平均速度$v_{总}=\frac{s_{总}}{t_{总}}=\frac{6\ \mathrm{km}}{0.6\ \mathrm{h}}=10\ \mathrm{km/h}\approx2.8\ \mathrm{m/s}$,故A错误;
B选项:拖车从汽修厂到事故现场再返回,因此事故现场到汽修厂的距离为总路程的一半,即$3\ \mathrm{km}$,故B错误;
C选项:OA段:路程$s_{OA}=3\ \mathrm{km}$,时间$t_{OA}=0.1\ \mathrm{h}$,平均速度$v_{OA}=\frac{3\ \mathrm{km}}{0.1\ \mathrm{h}}=30\ \mathrm{km/h}$;BC段:路程$s_{BC}=6\ \mathrm{km}-3\ \mathrm{km}=3\ \mathrm{km}$,时间$t_{BC}=0.6\ \mathrm{h}-0.2\ \mathrm{h}=0.4\ \mathrm{h}$,平均速度$v_{BC}=\frac{3\ \mathrm{km}}{0.4\ \mathrm{h}}=7.5\ \mathrm{km/h}$,故$v_{OA}>v_{BC}$,C正确;
D选项:拖车从事故现场返回汽修厂用时$0.4\ \mathrm{h}=24\ \mathrm{min}$,不是36 min,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
s-t图像、平均速度计算
【点评】
本题结合s-t图像考查平均速度的计算,核心是从图像中准确提取各段的路程和时间,需注意单位换算,属于基础应用题型,需理清各段运动的对应关系。
【难度系数】
0.6
2. 小希和妈妈骑自行车同时从家出发,沿一条直路去买东西,途中妈妈突然有事提前返回,小希继续前行,5 min后小希发现妈妈的钥匙在自己身上,便马上原路返回,两人恰好同时到家.如图是小希和妈妈在整个运动过程中与家的距离$ s $和时间$ t $的图像.则
(

A.两人同行过程中的速度为 20 km/h
B.$ m $的值是 15,$ n $的值是 3 500
C.小希开始返回时与妈妈相距 1 675 m
D.经过 30 min,两人相距 1 125 m
(
D
)A.两人同行过程中的速度为 20 km/h
B.$ m $的值是 15,$ n $的值是 3 500
C.小希开始返回时与妈妈相距 1 675 m
D.经过 30 min,两人相距 1 125 m
答案
2.D 解析:A.两人同行过程中的速度为$v=\frac{s}{t}=\frac{5\ 000\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{min}}=\frac{5\ \mathrm{km}}{\frac{20}{60}\ \mathrm{h}}=15\ \mathrm{km/h}$,故A错误;B.$m$的值是$20\ \mathrm{min}-5\ \mathrm{min}=15\ \mathrm{min}$,$n$的值是$n=15\ \mathrm{km/h}×\frac{15}{60}\ \mathrm{h}=3.75\ \mathrm{km}=3\ 750\ \mathrm{m}$,故B错误;C.妈妈返回的速度为$v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{n}{t_1}=\frac{3\ 750\ \mathrm{m}}{45\ \mathrm{min}-m}=\frac{3\ 750\ \mathrm{m}}{45\ \mathrm{min}-15\ \mathrm{min}}=125\ \mathrm{m/min}$,小希开始返回时,与妈妈的距离为$\Delta s=5\ 000\ \mathrm{m}-n+v_1×(20\ \mathrm{min}-m)=5\ 000\ \mathrm{m}-3\ 750\ \mathrm{m}+125\ \mathrm{m/min}×(20\ \mathrm{min}-15\ \mathrm{min})=1\ 875\ \mathrm{m}$,故C错误;D.小希返回的速度为$v_2=\frac{s}{t_2}=\frac{5\ 000\ \mathrm{m}}{(45-20)\ \mathrm{min}}=200\ \mathrm{m/min}$,$20∼30\ \mathrm{min}$,两人运动的距离差为$\Delta s'=(v_2-v_1)t_3=(200\ \mathrm{m/min}-125\ \mathrm{m/min})×10\ \mathrm{min}=750$,经过30 min时,两人相距$\Delta s''=\Delta s-\Delta s'=1\ 875\ \mathrm{m}-750\ \mathrm{m}=1\ 125\ \mathrm{m}$,故D正确.故选D.
解析
【分析】
首先明确s-t图像的物理意义:横坐标为运动时间$t$(单位:min),纵坐标为距离家的距离$s$(单位:m)。两条线分别对应小希和妈妈的运动:小希先前行20min到达5000m处,之后原路返回,总用时45min到家;妈妈前行至$t=m$时开始返回,总用时也为45min到家。解题时需先根据图像计算各段运动的速度,再逐一分析每个选项的对错。
【解析】
A. 两人同行时,小希20min行驶了5000m,换算速度:
$v=\frac{s}{t}=\frac{5000\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{min}}=\frac{5\ \mathrm{km}}{\frac{20}{60}\ \mathrm{h}}=15\ \mathrm{km/h}≠20\ \mathrm{km/h}$,故A错误;
B. 小希比妈妈晚5min返回,因此$m=20\ \mathrm{min}-5\ \mathrm{min}=15\ \mathrm{min}$;
妈妈15min行驶的距离$n=v× t=15\ \mathrm{km/h}×\frac{15}{60}\ \mathrm{h}=3.75\ \mathrm{km}=3750\ \mathrm{m}≠3500\ \mathrm{m}$,故B错误;
C. 妈妈返回的速度:
$v_1=\frac{n}{45\ \mathrm{min}-m}=\frac{3750\ \mathrm{m}}{45\ \mathrm{min}-15\ \mathrm{min}}=125\ \mathrm{m/min}$;
小希开始返回时($t=20\ \mathrm{min}$),妈妈已返回$20\ \mathrm{min}-15\ \mathrm{min}=5\ \mathrm{min}$,此时两人相距:
$\Delta s=5000\ \mathrm{m}-n + v_1×5\ \mathrm{min}=5000\ \mathrm{m}-3750\ \mathrm{m}+125\ \mathrm{m/min}×5\ \mathrm{min}=1875\ \mathrm{m}≠1675\ \mathrm{m}$,故C错误;
D. 小希返回的速度:
$v_2=\frac{5000\ \mathrm{m}}{45\ \mathrm{min}-20\ \mathrm{min}}=200\ \mathrm{m/min}$;
20~30min共10min,两人相向运动,距离缩短:
$\Delta s'=(v_2 - v_1)×10\ \mathrm{min}=(200\ \mathrm{m/min}-125\ \mathrm{m/min})×10\ \mathrm{min}=750\ \mathrm{m}$;
因此30min时两人相距:
$\Delta s''=1875\ \mathrm{m}-750\ \mathrm{m}=1125\ \mathrm{m}$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
速度公式应用、s-t图像、相对距离计算
【点评】
本题结合s-t图像考查运动学的速度计算与相对距离分析,需准确解读图像各段的运动过程,熟练运用速度公式进行单位换算和数值计算,对学生的图像分析能力和逻辑计算能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
首先明确s-t图像的物理意义:横坐标为运动时间$t$(单位:min),纵坐标为距离家的距离$s$(单位:m)。两条线分别对应小希和妈妈的运动:小希先前行20min到达5000m处,之后原路返回,总用时45min到家;妈妈前行至$t=m$时开始返回,总用时也为45min到家。解题时需先根据图像计算各段运动的速度,再逐一分析每个选项的对错。
【解析】
A. 两人同行时,小希20min行驶了5000m,换算速度:
$v=\frac{s}{t}=\frac{5000\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{min}}=\frac{5\ \mathrm{km}}{\frac{20}{60}\ \mathrm{h}}=15\ \mathrm{km/h}≠20\ \mathrm{km/h}$,故A错误;
B. 小希比妈妈晚5min返回,因此$m=20\ \mathrm{min}-5\ \mathrm{min}=15\ \mathrm{min}$;
妈妈15min行驶的距离$n=v× t=15\ \mathrm{km/h}×\frac{15}{60}\ \mathrm{h}=3.75\ \mathrm{km}=3750\ \mathrm{m}≠3500\ \mathrm{m}$,故B错误;
C. 妈妈返回的速度:
$v_1=\frac{n}{45\ \mathrm{min}-m}=\frac{3750\ \mathrm{m}}{45\ \mathrm{min}-15\ \mathrm{min}}=125\ \mathrm{m/min}$;
小希开始返回时($t=20\ \mathrm{min}$),妈妈已返回$20\ \mathrm{min}-15\ \mathrm{min}=5\ \mathrm{min}$,此时两人相距:
$\Delta s=5000\ \mathrm{m}-n + v_1×5\ \mathrm{min}=5000\ \mathrm{m}-3750\ \mathrm{m}+125\ \mathrm{m/min}×5\ \mathrm{min}=1875\ \mathrm{m}≠1675\ \mathrm{m}$,故C错误;
D. 小希返回的速度:
$v_2=\frac{5000\ \mathrm{m}}{45\ \mathrm{min}-20\ \mathrm{min}}=200\ \mathrm{m/min}$;
20~30min共10min,两人相向运动,距离缩短:
$\Delta s'=(v_2 - v_1)×10\ \mathrm{min}=(200\ \mathrm{m/min}-125\ \mathrm{m/min})×10\ \mathrm{min}=750\ \mathrm{m}$;
因此30min时两人相距:
$\Delta s''=1875\ \mathrm{m}-750\ \mathrm{m}=1125\ \mathrm{m}$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
速度公式应用、s-t图像、相对距离计算
【点评】
本题结合s-t图像考查运动学的速度计算与相对距离分析,需准确解读图像各段的运动过程,熟练运用速度公式进行单位换算和数值计算,对学生的图像分析能力和逻辑计算能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
3. 核心素养 物理观念 取两个不同的小球,让它们从不同的高度分别自由落下,并以竖直墙砖为背景(每块墙砖均相同),当进入竖直墙砖区域时,用照相机通过每隔相等时间曝光一次的方法记录小球的运动过程,如图所示是其中一段的示意图.则下列图像中能大致反映两个小球在竖直墙砖区域内运动过程的是 (


A
)答案
3.A 解析:由两个小球的运动过程可得,小球1先做加速直线运动后做匀速直线运动,所以小球1的速度随时间先增大后不变;小球2做的是匀速直线运动,所以小球2的速度随时间保持不变.由图像可以看出,开始时小球1的速度小于小球2的速度(相同时间小球1通过的砖块少),最后小球1的速度大于小球2的速度(相同时间小球1通过的砖块多),故A符合题意,BCD不符合题意.故选A.
解析
【分析】
要解决本题,需利用频闪摄影的核心特点:相邻两次曝光的时间间隔相等,因此相同时间内物体通过的位移大小与经过的砖块数成正比,结合速度公式$v=\frac{\Delta x}{\Delta t}$($\Delta t$为曝光间隔,恒定),可知相同时间内通过的砖块数越多,速度越大。首先分析两个小球的运动状态:小球1的运动中,相同曝光时间内通过的砖块数先增加后不变,说明其速度先增大后不变(先加速后匀速);小球2相同曝光时间内通过的砖块数始终不变,说明速度恒定(匀速直线运动)。再比较两者速度:初始时相同时间内小球1通过的砖块数更少,故初始速度更小;后期相同时间内小球1通过的砖块数更多,故后期速度更大,据此匹配速度图像即可。
【解析】
1. 频闪摄影的原理:每隔相等时间曝光一次,相邻两次曝光的时间间隔$\Delta t$相同,物体在$\Delta t$内的位移与经过的砖块数成正比,由$v=\frac{\Delta x}{\Delta t}$可知,相同时间内通过的砖块数越多,速度越大。
2. 分析小球1的运动:进入墙砖区域后,开始时相同$\Delta t$内通过的砖块数少,速度小;后续相同$\Delta t$内通过的砖块数不变,速度不再变化,因此小球1先做加速直线运动,后做匀速直线运动,速度随时间先增大后保持不变。
3. 分析小球2的运动:相同$\Delta t$内通过的砖块数始终不变,速度大小恒定,做匀速直线运动,速度随时间保持不变。
4. 比较两球速度:初始时,相同$\Delta t$内小球1通过的砖块数少于小球2,故小球1初始速度小于小球2;后期相同$\Delta t$内小球1通过的砖块数多于小球2,故小球1后期速度大于小球2。
综上,符合该速度变化规律的图像为A,故选A。
【答案】A
【知识点】频闪摄影、速度与位移的关系、匀速与变速直线运动
【点评】本题结合频闪摄影实例考查直线运动的速度分析,核心是理解“相同时间内位移反映速度”的物理意义,难度适中,需学生具备基础的运动分析能力。
【难度系数】0.5
要解决本题,需利用频闪摄影的核心特点:相邻两次曝光的时间间隔相等,因此相同时间内物体通过的位移大小与经过的砖块数成正比,结合速度公式$v=\frac{\Delta x}{\Delta t}$($\Delta t$为曝光间隔,恒定),可知相同时间内通过的砖块数越多,速度越大。首先分析两个小球的运动状态:小球1的运动中,相同曝光时间内通过的砖块数先增加后不变,说明其速度先增大后不变(先加速后匀速);小球2相同曝光时间内通过的砖块数始终不变,说明速度恒定(匀速直线运动)。再比较两者速度:初始时相同时间内小球1通过的砖块数更少,故初始速度更小;后期相同时间内小球1通过的砖块数更多,故后期速度更大,据此匹配速度图像即可。
【解析】
1. 频闪摄影的原理:每隔相等时间曝光一次,相邻两次曝光的时间间隔$\Delta t$相同,物体在$\Delta t$内的位移与经过的砖块数成正比,由$v=\frac{\Delta x}{\Delta t}$可知,相同时间内通过的砖块数越多,速度越大。
2. 分析小球1的运动:进入墙砖区域后,开始时相同$\Delta t$内通过的砖块数少,速度小;后续相同$\Delta t$内通过的砖块数不变,速度不再变化,因此小球1先做加速直线运动,后做匀速直线运动,速度随时间先增大后保持不变。
3. 分析小球2的运动:相同$\Delta t$内通过的砖块数始终不变,速度大小恒定,做匀速直线运动,速度随时间保持不变。
4. 比较两球速度:初始时,相同$\Delta t$内小球1通过的砖块数少于小球2,故小球1初始速度小于小球2;后期相同$\Delta t$内小球1通过的砖块数多于小球2,故小球1后期速度大于小球2。
综上,符合该速度变化规律的图像为A,故选A。
【答案】A
【知识点】频闪摄影、速度与位移的关系、匀速与变速直线运动
【点评】本题结合频闪摄影实例考查直线运动的速度分析,核心是理解“相同时间内位移反映速度”的物理意义,难度适中,需学生具备基础的运动分析能力。
【难度系数】0.5
4. (2025·南通如皋市月考)A、B、C三物体在$t=0\ \mathrm{s}$时分别位于同一水平直线上的$a、b、c$三点,如图甲所示.$a、b$和$b、c$之间的距离均为$20\ \mathrm{m}$,其中物体A向右运动,其运动的$v-t$图像如图乙所示.物体B、C相向而行,物体B运动的$s-t$图像如图丙所示,C做匀速直线运动.$t=6\ \mathrm{s}$时,B、C相距$6\ \mathrm{m}$.下列说法正确的是(

A.前5秒内物体A的平均速度为$2\ \mathrm{m/s}$
B.第$2\ \mathrm{s}$末物体A、B相距$20\ \mathrm{m}$
C.第$6\ \mathrm{s}$时物体A、C可能相距$10\ \mathrm{m}$
D.$6\ \mathrm{s}$内A的平均速度大于C的平均速度
C
)A.前5秒内物体A的平均速度为$2\ \mathrm{m/s}$
B.第$2\ \mathrm{s}$末物体A、B相距$20\ \mathrm{m}$
C.第$6\ \mathrm{s}$时物体A、C可能相距$10\ \mathrm{m}$
D.$6\ \mathrm{s}$内A的平均速度大于C的平均速度
答案
4.C 解析:A.如题图乙,0~1 s物体A处于静止状态,1~5 s物体A做匀速直线运动,速度为$v_A=2\ \mathrm{m/s}$,前5 s内A通过的路程为$s_{A5}=v_A t=2\ \mathrm{m/s}×(5\ \mathrm{s}-1\ \mathrm{s})=8\ \mathrm{m}$,所以前5秒内物体A的平均速度为$v_5=\frac{s_{A5}}{t_5}=\frac{8\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{s}}=1.6\ \mathrm{m/s}$,故A错误;B.前2 s,A通过的路程为$s_{A2}=v_A t_2=2\ \mathrm{m/s}×(2\ \mathrm{s}-1\ \mathrm{s})=2\ \mathrm{m}$,如题图丙,B通过的路程为$s_{B2}=4\ \mathrm{m}$,所以A、B之间的距离为$L_{AB}=20\ \mathrm{m}+s_{B2}-s_{A2}=20\ \mathrm{m}+4\ \mathrm{m}-2\ \mathrm{m}=22\ \mathrm{m}$,故B错误;C.$t=6\ \mathrm{s}$时,A通过的路程为$s_{A6}=s_{A5}+4\ \mathrm{m/s}×(6\ \mathrm{s}-5\ \mathrm{s})=8\ \mathrm{m}+4\ \mathrm{m}=12\ \mathrm{m}$,$t=6\ \mathrm{s}$时,B通过的路程为$s_{B6}=8\ \mathrm{m}$,B、C相距6 m,若B在C左侧,则C通过的路程为$s_{C6}=20\ \mathrm{m}-s_{B6}-6\ \mathrm{m}=20\ \mathrm{m}-8\ \mathrm{m}-6\ \mathrm{m}=6\ \mathrm{m}$,此时A、C的距离为$s_{AC}=20\ \mathrm{m}+20\ \mathrm{m}-s_{A6}-s_{C6}=20\ \mathrm{m}+20\ \mathrm{m}-12\ \mathrm{m}-6\ \mathrm{m}=22\ \mathrm{m}$,若B在C右侧,则C的路程为$s_{C6}'=20\ \mathrm{m}-s_{B6}+6\ \mathrm{m}=20\ \mathrm{m}-8\ \mathrm{m}+6\ \mathrm{m}=18\ \mathrm{m}$,此时A、C的距离为$s_{AC}'=20\ \mathrm{m}+20\ \mathrm{m}-s_{A6}-s_{C6}'=20\ \mathrm{m}+20\ \mathrm{m}-12\ \mathrm{m}-18\ \mathrm{m}=10\ \mathrm{m}$,故C正确;D.6 s内A的平均速度为$v_6=\frac{s_{A6}}{t_6}=\frac{12\ \mathrm{m}}{6\ \mathrm{s}}=2\ \mathrm{m/s}$,C的平均速度为$v_C=\frac{s_{C6}}{t_6}=\frac{6\ \mathrm{m}}{6\ \mathrm{s}}=1\ \mathrm{m/s}<2\ \mathrm{m/s}$,或$v_C=\frac{s_{C6}'}{t_6}=\frac{18\ \mathrm{m}}{6\ \mathrm{s}}=3\ \mathrm{m/s}>2\ \mathrm{m/s}$,故D错误.故选C.
解析
【分析】
要解决本题,需先从v-t图像和s-t图像中提取各物体的运动信息:物体A的v-t图像显示,0~1s静止,1~5s以2m/s匀速运动,5~6s以4m/s匀速运动;物体B的s-t图像显示,0~2s以2m/s匀速运动,2~4s静止,4~6s以2m/s匀速运动;物体C做匀速直线运动,且B、C相向而行,a、b、c间距均为20m。接下来逐个分析选项,计算各物体的路程、距离,判断选项正误。
【解析】
1. 分析选项A:
前5s内,A在0~1s静止,路程为0;1~5s的路程$s_{A1-5}=v_A t=2\ \mathrm{m/s}×(5\ \mathrm{s}-1\ \mathrm{s})=8\ \mathrm{m}$,总路程$s_{A5}=8\ \mathrm{m}$,平均速度$v_5=\frac{s_{A5}}{t_5}=\frac{8\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{s}}=1.6\ \mathrm{m/s}≠2\ \mathrm{m/s}$,故A错误。
2. 分析选项B:
第2s末,A的路程$s_{A2}=2\ \mathrm{m/s}×(2\ \mathrm{s}-1\ \mathrm{s})=2\ \mathrm{m}$;B的路程$s_{B2}=4\ \mathrm{m}$(从s-t图得)。t=0时a、b间距20m,A向右、B向左,两者距离为$20\ \mathrm{m} + s_{B2} - s_{A2}=20\ \mathrm{m}+4\ \mathrm{m}-2\ \mathrm{m}=22\ \mathrm{m}≠20\ \mathrm{m}$,故B错误。
3. 分析选项C:
t=6s时,A的总路程$s_{A6}=8\ \mathrm{m} + 4\ \mathrm{m/s}×(6\ \mathrm{s}-5\ \mathrm{s})=12\ \mathrm{m}$;B的总路程$s_{B6}=8\ \mathrm{m}$。已知t=6s时B、C相距6m,分两种情况:
① 若B在C左侧:B、C初始间距20m,B向左走8m,C向右走$s_{C6}$,则$20\ \mathrm{m} - 8\ \mathrm{m} - s_{C6}=6\ \mathrm{m}$,得$s_{C6}=6\ \mathrm{m}$;此时A在a右侧12m,C在c左侧6m,a、c间距40m,A、C距离为$40\ \mathrm{m} -12\ \mathrm{m} -6\ \mathrm{m}=22\ \mathrm{m}$;
② 若B在C右侧:则$20\ \mathrm{m} -8\ \mathrm{m} + s_{C6}=6\ \mathrm{m}$,得$s_{C6}=18\ \mathrm{m}$;此时A、C距离为$40\ \mathrm{m} -12\ \mathrm{m} -18\ \mathrm{m}=10\ \mathrm{m}$,即可能相距10m,故C正确。
4. 分析选项D:
6s内A的平均速度$v_A=\frac{12\ \mathrm{m}}{6\ \mathrm{s}}=2\ \mathrm{m/s}$;C的平均速度:若$s_{C6}=6\ \mathrm{m}$,则$v_C=1\ \mathrm{m/s}<2\ \mathrm{m/s}$;若$s_{C6}=18\ \mathrm{m}$,则$v_C=3\ \mathrm{m/s}>2\ \mathrm{m/s}$,所以“A的平均速度大于C”不成立,故D错误。
综上,答案为C。
【答案】
C
【知识点】
v-t图像、s-t图像、平均速度
【点评】
本题结合v-t和s-t图像考查运动学计算,需准确读取图像信息,分析物体运动状态,注意B、C相向运动的距离关系,分情况讨论是解题关键,综合性较强。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需先从v-t图像和s-t图像中提取各物体的运动信息:物体A的v-t图像显示,0~1s静止,1~5s以2m/s匀速运动,5~6s以4m/s匀速运动;物体B的s-t图像显示,0~2s以2m/s匀速运动,2~4s静止,4~6s以2m/s匀速运动;物体C做匀速直线运动,且B、C相向而行,a、b、c间距均为20m。接下来逐个分析选项,计算各物体的路程、距离,判断选项正误。
【解析】
1. 分析选项A:
前5s内,A在0~1s静止,路程为0;1~5s的路程$s_{A1-5}=v_A t=2\ \mathrm{m/s}×(5\ \mathrm{s}-1\ \mathrm{s})=8\ \mathrm{m}$,总路程$s_{A5}=8\ \mathrm{m}$,平均速度$v_5=\frac{s_{A5}}{t_5}=\frac{8\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{s}}=1.6\ \mathrm{m/s}≠2\ \mathrm{m/s}$,故A错误。
2. 分析选项B:
第2s末,A的路程$s_{A2}=2\ \mathrm{m/s}×(2\ \mathrm{s}-1\ \mathrm{s})=2\ \mathrm{m}$;B的路程$s_{B2}=4\ \mathrm{m}$(从s-t图得)。t=0时a、b间距20m,A向右、B向左,两者距离为$20\ \mathrm{m} + s_{B2} - s_{A2}=20\ \mathrm{m}+4\ \mathrm{m}-2\ \mathrm{m}=22\ \mathrm{m}≠20\ \mathrm{m}$,故B错误。
3. 分析选项C:
t=6s时,A的总路程$s_{A6}=8\ \mathrm{m} + 4\ \mathrm{m/s}×(6\ \mathrm{s}-5\ \mathrm{s})=12\ \mathrm{m}$;B的总路程$s_{B6}=8\ \mathrm{m}$。已知t=6s时B、C相距6m,分两种情况:
① 若B在C左侧:B、C初始间距20m,B向左走8m,C向右走$s_{C6}$,则$20\ \mathrm{m} - 8\ \mathrm{m} - s_{C6}=6\ \mathrm{m}$,得$s_{C6}=6\ \mathrm{m}$;此时A在a右侧12m,C在c左侧6m,a、c间距40m,A、C距离为$40\ \mathrm{m} -12\ \mathrm{m} -6\ \mathrm{m}=22\ \mathrm{m}$;
② 若B在C右侧:则$20\ \mathrm{m} -8\ \mathrm{m} + s_{C6}=6\ \mathrm{m}$,得$s_{C6}=18\ \mathrm{m}$;此时A、C距离为$40\ \mathrm{m} -12\ \mathrm{m} -18\ \mathrm{m}=10\ \mathrm{m}$,即可能相距10m,故C正确。
4. 分析选项D:
6s内A的平均速度$v_A=\frac{12\ \mathrm{m}}{6\ \mathrm{s}}=2\ \mathrm{m/s}$;C的平均速度:若$s_{C6}=6\ \mathrm{m}$,则$v_C=1\ \mathrm{m/s}<2\ \mathrm{m/s}$;若$s_{C6}=18\ \mathrm{m}$,则$v_C=3\ \mathrm{m/s}>2\ \mathrm{m/s}$,所以“A的平均速度大于C”不成立,故D错误。
综上,答案为C。
【答案】
C
【知识点】
v-t图像、s-t图像、平均速度
【点评】
本题结合v-t和s-t图像考查运动学计算,需准确读取图像信息,分析物体运动状态,注意B、C相向运动的距离关系,分情况讨论是解题关键,综合性较强。
【难度系数】
0.5
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