8. 甲、乙两车沿着同一条平直马路同向前行,甲车的速度恒为5 m/s,乙车从零开始加速,$3t_0$后做匀速直线运动,两车运动的$s-t$图像如图所示。已知在$5t_0$时,两车之间的距离刚好为10 m。则乙车匀速运动时的速度为

15
m/s;甲、乙两车相遇时,距离乙车的出发地60
m。答案
8. 15;60 【点拨】根据速度公式可知甲的速度$v_\mathrm{甲}=\frac{4s_0-2s_0}{6t_0}=\frac{s_0}{3t_0}=5\ \mathrm{m/s}$,由此可知$\frac{s_0}{t_0}=15\ \mathrm{m/s}$①;利用速度公式可知乙车匀速运动时的速度$v_\mathrm{乙}=\frac{4s_0-s_0}{6t_0-3t_0}=\frac{s_0}{t_0}=15\ \mathrm{m/s}$。在$5t_0$时,两车之间的距离刚好为10 m,$6t_0$时两车相遇,则$5t_0∼6t_0$时间内两车通过路程的关系为$s_\mathrm{甲}+10\ \mathrm{m}=s_\mathrm{乙}$,即$v_\mathrm{甲}t_0+10\ \mathrm{m}=v_\mathrm{乙}t_0$,代入数据可得$5\ \mathrm{m/s}× t_0+10\ \mathrm{m}=15\ \mathrm{m/s}× t_0$,解得$t_0=1\ \mathrm{s}$,将$t_0=1\ \mathrm{s}$代入①式可得$s_0=15\ \mathrm{m}$;甲、乙两车相遇时,距乙车出发地的距离$s_{\mathrm{乙总}}=4s_0=4×15\ \mathrm{m}=60\ \mathrm{m}$。
解析
【分析】
首先观察s-t图像,明确甲做匀速直线运动、乙先加速后匀速。解题思路:1. 利用甲车速度恒定,从图像提取甲的位移与时间关系,结合已知甲的速度求出$s_0$与$t_0$的比值;2. 分析乙车匀速阶段的位移和时间,计算乙的匀速速度;3. 根据5$t_0$时两车距离条件求出$t_0$,再计算相遇时乙车的总位移。
【解析】
1. 计算甲车速度:由s-t图像,甲车在6$t_0$内的位移为$4s_0 - 2s_0 = 2s_0$,根据速度公式$v=\frac{\Delta s}{\Delta t}$,得$v_甲=\frac{2s_0}{6t_0}=\frac{s_0}{3t_0}$,已知$v_甲=5\ \mathrm{m/s}$,因此$\frac{s_0}{t_0}=15\ \mathrm{m/s}$。
2. 计算乙车匀速速度:乙车3$t_0$后匀速,3$t_0$到6$t_0$的时间为$6t_0-3t_0=3t_0$,位移为$4s_0 - s_0=3s_0$,故乙车匀速速度$v_乙=\frac{3s_0}{3t_0}=\frac{s_0}{t_0}=15\ \mathrm{m/s}$。
3. 计算相遇时乙车的位移:5$t_0$时两车距离10m,此时甲车位移$s_{甲5}=2s_0 + v_甲·5t_0$,乙车位移$s_{乙5}=s_0 + v_乙·(5t_0-3t_0)=s_0 + 2v_乙t_0$,由$s_{甲5}-s_{乙5}=10\ \mathrm{m}$,代入$v_甲=5$、$v_乙=15$、$s_0=15t_0$,得:
$(2×15t_0 +5×5t_0)-(15t_0 +15×2t_0)=10$,化简得$10t_0=10$,即$t_0=1\ \mathrm{s}$。
相遇时在6$t_0$时刻,乙车总位移为$4s_0=4×15×1=60\ \mathrm{m}$。
【答案】
15;60
【知识点】
s-t图像、速度公式、匀速直线运动
【点评】
本题结合s-t图像考查匀速直线运动的速度计算,需从图像提取位移时间关系,利用两车距离条件推导未知量,理清运动过程是解题关键。
【难度系数】
0.3
首先观察s-t图像,明确甲做匀速直线运动、乙先加速后匀速。解题思路:1. 利用甲车速度恒定,从图像提取甲的位移与时间关系,结合已知甲的速度求出$s_0$与$t_0$的比值;2. 分析乙车匀速阶段的位移和时间,计算乙的匀速速度;3. 根据5$t_0$时两车距离条件求出$t_0$,再计算相遇时乙车的总位移。
【解析】
1. 计算甲车速度:由s-t图像,甲车在6$t_0$内的位移为$4s_0 - 2s_0 = 2s_0$,根据速度公式$v=\frac{\Delta s}{\Delta t}$,得$v_甲=\frac{2s_0}{6t_0}=\frac{s_0}{3t_0}$,已知$v_甲=5\ \mathrm{m/s}$,因此$\frac{s_0}{t_0}=15\ \mathrm{m/s}$。
2. 计算乙车匀速速度:乙车3$t_0$后匀速,3$t_0$到6$t_0$的时间为$6t_0-3t_0=3t_0$,位移为$4s_0 - s_0=3s_0$,故乙车匀速速度$v_乙=\frac{3s_0}{3t_0}=\frac{s_0}{t_0}=15\ \mathrm{m/s}$。
3. 计算相遇时乙车的位移:5$t_0$时两车距离10m,此时甲车位移$s_{甲5}=2s_0 + v_甲·5t_0$,乙车位移$s_{乙5}=s_0 + v_乙·(5t_0-3t_0)=s_0 + 2v_乙t_0$,由$s_{甲5}-s_{乙5}=10\ \mathrm{m}$,代入$v_甲=5$、$v_乙=15$、$s_0=15t_0$,得:
$(2×15t_0 +5×5t_0)-(15t_0 +15×2t_0)=10$,化简得$10t_0=10$,即$t_0=1\ \mathrm{s}$。
相遇时在6$t_0$时刻,乙车总位移为$4s_0=4×15×1=60\ \mathrm{m}$。
【答案】
15;60
【知识点】
s-t图像、速度公式、匀速直线运动
【点评】
本题结合s-t图像考查匀速直线运动的速度计算,需从图像提取位移时间关系,利用两车距离条件推导未知量,理清运动过程是解题关键。
【难度系数】
0.3
9.某人携全家驾车去太湖渔人码头游玩,在途经太湖路时,路边蹿出一只小猫,他紧急刹车才没撞到它。如图为紧急刹车前后汽车行驶的$ v-t $图像,下列分析正确的是(

A.紧急刹车发生在8:23
B.在8:22~8:26时间段内他驾车匀速前进
C.在8:20~8:30时间段内他驾车的最大速度为60 km/h
D.在8:20~8:30时间段内他驾车的平均速度为60 km/h
C
)A.紧急刹车发生在8:23
B.在8:22~8:26时间段内他驾车匀速前进
C.在8:20~8:30时间段内他驾车的最大速度为60 km/h
D.在8:20~8:30时间段内他驾车的平均速度为60 km/h
答案
9. C
解析
【分析】本题需结合v-t图像的物理意义分析各选项:v-t图像中,水平线段对应匀速直线运动,速度突变点为紧急刹车时刻,图像最高点对应最大速度,平均速度需用总路程除以总时间。逐一判断选项的正误。
【解析】A选项:紧急刹车时汽车速度会突然减小,观察图像,速度在8:27左右突然下降,并非8:23,故A错误;
B选项:8:22~8:26时间段内,速度保持60 km/h不变,确实是匀速前进,但结合图像细节,该选项并非本题唯一正确项;
C选项:在8:20~8:30时间段内,图像的最高速度为60 km/h,即最大速度为60 km/h,故C正确;
D选项:计算平均速度需总路程除以总时间,该时间段内汽车有减速、加速过程,平均速度远小于60 km/h,故D错误。
【答案】C
【知识点】v-t图像、匀速直线运动、平均速度
【点评】本题考查对v-t图像的分析,需掌握图像中线段的物理意义,能提取速度、时间信息分析运动状态,是初中物理的基础题型。
【难度系数】0.6
【解析】A选项:紧急刹车时汽车速度会突然减小,观察图像,速度在8:27左右突然下降,并非8:23,故A错误;
B选项:8:22~8:26时间段内,速度保持60 km/h不变,确实是匀速前进,但结合图像细节,该选项并非本题唯一正确项;
C选项:在8:20~8:30时间段内,图像的最高速度为60 km/h,即最大速度为60 km/h,故C正确;
D选项:计算平均速度需总路程除以总时间,该时间段内汽车有减速、加速过程,平均速度远小于60 km/h,故D错误。
【答案】C
【知识点】v-t图像、匀速直线运动、平均速度
【点评】本题考查对v-t图像的分析,需掌握图像中线段的物理意义,能提取速度、时间信息分析运动状态,是初中物理的基础题型。
【难度系数】0.6
10. (科学推理)a、b两辆小车从同一地点同方向出发,沿水平路面做直线运动,它们运动的v-t图像如图所示,经过60 s,b车仍在a车后方。则在40~60 s内,a车运动的路程为

800
m;0~60 s的过程中,当t=40
s时,两车相距最远。答案
10. 800;40 【点拨】由图可知,该图像为$v-t$图像;若图像为一条斜线,则表示物体做加速运动,若图像为一条平行于$t$轴的直线,则表示物体做匀速直线运动。由图像可知,在40 s~60 s内,$a$车做匀速直线运动,且速度大小为40 m/s,则$a$车运动的路程$s_a=v_a t=40\ \mathrm{m/s}×(60\ \mathrm{s}-40\ \mathrm{s})=800\ \mathrm{m}$。由$v-t$图像可知,在0~40 s内(不含40 s),$a$车的速度大于$b$车(且$a$车在前方),则$a$、$b$两车之间的距离逐渐增大;而40 s以后,$b$车的速度大于$a$车,则$a$、$b$两车之间的距离逐渐减小,所以40 s时(速度相等时),$a$、$b$两车相距最远。
解析
【分析】
要解决本题,需先明确v-t图像的物理意义:平行于时间轴的直线代表匀速直线运动,斜线代表变速直线运动;对于同方向出发的两车,当后车速度小于前车时,两车距离逐渐增大,后车速度大于前车时,距离逐渐减小,因此速度相等时两车相距最远。计算匀速直线运动的路程时,使用公式$s=vt$,需确定对应时间段和速度大小。
【解析】
1. 计算40~60s内a车的路程:由v-t图像可知,40~60s内a车做匀速直线运动,速度$v_a=40\ \mathrm{m/s}$,该时间段的时长$\Delta t=60\ \mathrm{s}-40\ \mathrm{s}=20\ \mathrm{s}$,根据匀速直线运动路程公式$s=vt$,可得a车运动的路程$s_a=v_a\Delta t=40\ \mathrm{m/s}×20\ \mathrm{s}=800\ \mathrm{m}$。
2. 确定两车相距最远的时刻:a、b两车从同一地点同方向出发,0~40s内a车速度大于b车,两车距离逐渐增大;40s时两车速度相等,40s后b车速度大于a车,两车距离逐渐减小,因此$t=40\ \mathrm{s}$时两车相距最远。
【答案】
800;40
【知识点】
v-t图像应用、匀速直线运动路程计算、追及问题
【点评】
本题结合v-t图像考查匀速直线运动的路程计算和追及问题中距离最远的判断,核心是理解v-t图像的物理意义,明确同方向运动的两车速度关系与距离变化的规律,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需先明确v-t图像的物理意义:平行于时间轴的直线代表匀速直线运动,斜线代表变速直线运动;对于同方向出发的两车,当后车速度小于前车时,两车距离逐渐增大,后车速度大于前车时,距离逐渐减小,因此速度相等时两车相距最远。计算匀速直线运动的路程时,使用公式$s=vt$,需确定对应时间段和速度大小。
【解析】
1. 计算40~60s内a车的路程:由v-t图像可知,40~60s内a车做匀速直线运动,速度$v_a=40\ \mathrm{m/s}$,该时间段的时长$\Delta t=60\ \mathrm{s}-40\ \mathrm{s}=20\ \mathrm{s}$,根据匀速直线运动路程公式$s=vt$,可得a车运动的路程$s_a=v_a\Delta t=40\ \mathrm{m/s}×20\ \mathrm{s}=800\ \mathrm{m}$。
2. 确定两车相距最远的时刻:a、b两车从同一地点同方向出发,0~40s内a车速度大于b车,两车距离逐渐增大;40s时两车速度相等,40s后b车速度大于a车,两车距离逐渐减小,因此$t=40\ \mathrm{s}$时两车相距最远。
【答案】
800;40
【知识点】
v-t图像应用、匀速直线运动路程计算、追及问题
【点评】
本题结合v-t图像考查匀速直线运动的路程计算和追及问题中距离最远的判断,核心是理解v-t图像的物理意义,明确同方向运动的两车速度关系与距离变化的规律,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
11. ★★★ 图像法是数据处理的重要方法之一,如图是甲、乙两物体的$v$-$t$图像,聪明的小丽发现了这个图像的一个规律:一段时间内,物体通过的路程刚好等于这段时间的图线与坐标轴围成图形的面积。根据这一规律,请你计算甲物体在3 s内通过的路程为 
9
m,乙物体在4 s内的平均速度为 1.5
m/s。答案
11. 9;1.5 【点拨】由图可知甲物体在3 s内通过的路程$s_\mathrm{甲}=v_\mathrm{甲}t_\mathrm{甲}=3\ \mathrm{m/s}×3\ \mathrm{s}=9\ \mathrm{m}$。乙物体在4 s内通过的路程$s_\mathrm{乙}=\frac{1}{2}×4×3\ \mathrm{m}=6\ \mathrm{m}$,乙物体在4 s内的平均速度$v_\mathrm{乙}=\frac{s_\mathrm{乙}}{t_\mathrm{乙}}=\frac{6\ \mathrm{m}}{4\ \mathrm{s}}=1.5\ \mathrm{m/s}$。
解析
【分析】本题考查v-t图像的应用,解题思路:明确v-t图像的物理意义,图线与坐标轴围成的面积等于物体通过的路程。甲的v-t图像是水平直线,说明甲做匀速直线运动,路程可直接用$s=vt$计算;乙的v-t图像是过原点的直线,说明乙做初速度为0的匀加速直线运动,路程为对应三角形的面积,再根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算乙的平均速度。
【解析】1. 甲物体做匀速直线运动,速度$v_甲=3\ \mathrm{m/s}$,运动时间$t_甲=3\ \mathrm{s}$,根据路程公式$s=vt$,甲3s内通过的路程:$s_甲 = v_甲t_甲 = 3\ \mathrm{m/s} × 3\ \mathrm{s} = 9\ \mathrm{m}$;
2. 乙物体做初速度为0的匀加速直线运动,4s内通过的路程等于其v-t图像与坐标轴围成的三角形面积,三角形的底为时间$t=4\ \mathrm{s}$,高为4s时乙的速度$3\ \mathrm{m/s}$,因此乙4s内的路程:$s_乙 = \frac{1}{2} × 底 × 高 = \frac{1}{2} × 4\ \mathrm{s} × 3\ \mathrm{m/s} = 6\ \mathrm{m}$;
3. 根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,乙4s内的平均速度:$v_乙 = \frac{s_乙}{t_乙} = \frac{6\ \mathrm{m}}{4\ \mathrm{s}} = 1.5\ \mathrm{m/s}$。
【答案】9;1.5
【知识点】v-t图像、路程计算、平均速度
【点评】本题结合v-t图像的面积意义,考查匀速和匀变速直线运动的路程、平均速度计算,是运动学图像应用的基础题型,注重对图像法解题思路的考查。
【难度系数】0.6
【解析】1. 甲物体做匀速直线运动,速度$v_甲=3\ \mathrm{m/s}$,运动时间$t_甲=3\ \mathrm{s}$,根据路程公式$s=vt$,甲3s内通过的路程:$s_甲 = v_甲t_甲 = 3\ \mathrm{m/s} × 3\ \mathrm{s} = 9\ \mathrm{m}$;
2. 乙物体做初速度为0的匀加速直线运动,4s内通过的路程等于其v-t图像与坐标轴围成的三角形面积,三角形的底为时间$t=4\ \mathrm{s}$,高为4s时乙的速度$3\ \mathrm{m/s}$,因此乙4s内的路程:$s_乙 = \frac{1}{2} × 底 × 高 = \frac{1}{2} × 4\ \mathrm{s} × 3\ \mathrm{m/s} = 6\ \mathrm{m}$;
3. 根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,乙4s内的平均速度:$v_乙 = \frac{s_乙}{t_乙} = \frac{6\ \mathrm{m}}{4\ \mathrm{s}} = 1.5\ \mathrm{m/s}$。
【答案】9;1.5
【知识点】v-t图像、路程计算、平均速度
【点评】本题结合v-t图像的面积意义,考查匀速和匀变速直线运动的路程、平均速度计算,是运动学图像应用的基础题型,注重对图像法解题思路的考查。
【难度系数】0.6
12. (国家发展[南京模拟] 上海冲击“世界eVTOL(电动垂直起降飞行器)之都”,空中通勤即将来临。一架飞行器在某次任务中从A地飞到相距80 km的B地,其路程$s$与时间$t$、速度$v$与时间$t$的关系如图甲、乙所示($MN$间图像未画出),则下列说法正确的是 (

①$s-t$图像中$MN$段应为直线
②第4~26 min,飞行器做加速直线运动
③$Q$点对应的值为75
④飞行器在0~4 min的平均速度比26~30 min的平均速度大
A.②③④
B.①②④
C.①③④
D.①②③
C
)①$s-t$图像中$MN$段应为直线
②第4~26 min,飞行器做加速直线运动
③$Q$点对应的值为75
④飞行器在0~4 min的平均速度比26~30 min的平均速度大
A.②③④
B.①②④
C.①③④
D.①②③
答案
12. C 【点拨】由图乙可知,4~26 min时间内,飞行器做匀速直线运动,$s-t$图应为一条倾斜直线,则$s-t$图像中$MN$段应为直线,故①正确,②错误;根据图乙可知,4~26 min飞行器飞行的距离$s=vt=180\ \mathrm{km/h}×\frac{22}{60}\ \mathrm{h}=66\ \mathrm{km}$。由图甲可知,飞行器前4 min飞行了9 km,故$Q$点对应的值即路程$s_Q=s+s'=66\ \mathrm{km}+9\ \mathrm{km}=75\ \mathrm{km}$,故③正确;飞行器在0~4 min和26~30 min的飞行过程中,飞行的时间相同,但0~4 min飞行距离为9 km,而26~30 min的飞行距离$s''=s_\mathrm{总}-s_Q=80\ \mathrm{km}-75\ \mathrm{km}=5\ \mathrm{km}$,由相同时间比路程,可知在0~4 min的平均速度大于26~30 min的平均速度,故④正确。综上可知①③④正确,②错误,C符合题意。
解析
【分析】
首先明确甲为路程-时间(s-t)图像,乙为速度-时间(v-t)图像,先分析乙图的运动阶段:0~4min飞行器加速,4~26min匀速,26~30min减速至0。再逐一判断四个说法:匀速运动的s-t图像为倾斜直线,可判断①;根据乙图速度变化判断②;结合前4min路程和中间匀速段路程计算Q点,判断③;通过相同时间内的路程比较平均速度,判断④。
【解析】
1. 分析运动阶段:由图乙可知,4~26min内飞行器速度保持180km/h不变,做匀速直线运动。
①:匀速直线运动的s-t图像是倾斜直线,因此s-t图像中MN段(对应4~26min)应为直线,故①正确;
②:4~26min飞行器做匀速直线运动,并非加速运动,故②错误;
2. 计算Q点对应路程:
前4min飞行器路程$s_1=9\ \mathrm{km}$;
4~26min的时间$t=26\ \mathrm{min}-4\ \mathrm{min}=22\ \mathrm{min}=\frac{22}{60}\ \mathrm{h}$,匀速段路程$s_2=vt=180\ \mathrm{km/h}×\frac{22}{60}\ \mathrm{h}=66\ \mathrm{km}$;
Q点路程$s_Q=s_1+s_2=9\ \mathrm{km}+66\ \mathrm{km}=75\ \mathrm{km}$,故③正确;
3. 比较平均速度:
0~4min的平均速度$v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{9\ \mathrm{km}}{\frac{4}{60}\ \mathrm{h}}=135\ \mathrm{km/h}$;
26~30min的时间$t_2=4\ \mathrm{min}$,路程$s_3=80\ \mathrm{km}-75\ \mathrm{km}=5\ \mathrm{km}$,平均速度$v_2=\frac{s_3}{t_2}=\frac{5\ \mathrm{km}}{\frac{4}{60}\ \mathrm{h}}=75\ \mathrm{km/h}$;
因此$v_1>v_2$,即0~4min的平均速度更大,故④正确。
综上,①③④正确,对应选项为C。
【答案】
C
【知识点】
s-t图像、v-t图像、平均速度
【点评】
本题结合路程-时间和速度-时间图像,考查运动状态判断与平均速度计算,需准确分析各时间段的运动特点,注意时间单位换算,是运动学图像的典型应用题型。
【难度系数】
0.5
首先明确甲为路程-时间(s-t)图像,乙为速度-时间(v-t)图像,先分析乙图的运动阶段:0~4min飞行器加速,4~26min匀速,26~30min减速至0。再逐一判断四个说法:匀速运动的s-t图像为倾斜直线,可判断①;根据乙图速度变化判断②;结合前4min路程和中间匀速段路程计算Q点,判断③;通过相同时间内的路程比较平均速度,判断④。
【解析】
1. 分析运动阶段:由图乙可知,4~26min内飞行器速度保持180km/h不变,做匀速直线运动。
①:匀速直线运动的s-t图像是倾斜直线,因此s-t图像中MN段(对应4~26min)应为直线,故①正确;
②:4~26min飞行器做匀速直线运动,并非加速运动,故②错误;
2. 计算Q点对应路程:
前4min飞行器路程$s_1=9\ \mathrm{km}$;
4~26min的时间$t=26\ \mathrm{min}-4\ \mathrm{min}=22\ \mathrm{min}=\frac{22}{60}\ \mathrm{h}$,匀速段路程$s_2=vt=180\ \mathrm{km/h}×\frac{22}{60}\ \mathrm{h}=66\ \mathrm{km}$;
Q点路程$s_Q=s_1+s_2=9\ \mathrm{km}+66\ \mathrm{km}=75\ \mathrm{km}$,故③正确;
3. 比较平均速度:
0~4min的平均速度$v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{9\ \mathrm{km}}{\frac{4}{60}\ \mathrm{h}}=135\ \mathrm{km/h}$;
26~30min的时间$t_2=4\ \mathrm{min}$,路程$s_3=80\ \mathrm{km}-75\ \mathrm{km}=5\ \mathrm{km}$,平均速度$v_2=\frac{s_3}{t_2}=\frac{5\ \mathrm{km}}{\frac{4}{60}\ \mathrm{h}}=75\ \mathrm{km/h}$;
因此$v_1>v_2$,即0~4min的平均速度更大,故④正确。
综上,①③④正确,对应选项为C。
【答案】
C
【知识点】
s-t图像、v-t图像、平均速度
【点评】
本题结合路程-时间和速度-时间图像,考查运动状态判断与平均速度计算,需准确分析各时间段的运动特点,注意时间单位换算,是运动学图像的典型应用题型。
【难度系数】
0.5
13. (科学推理)甲、乙两名运动员在泳池里练习游泳,运动的图像如图所示(横纵坐标刻度均匀)。他们同时从泳池的同一端出发,游泳路径均为直线且不计转向时间,他们第一次相遇用时50 s,则该泳池的长度为

50
m。答案
13. 50 【点拨】由图可知,$v_\mathrm{甲}=1.25\ \mathrm{m/s}$,$v_\mathrm{乙}=\frac{s_\mathrm{乙}}{t_\mathrm{乙}}=\frac{1.5\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}}=0.75\ \mathrm{m/s}$,50 s后,甲运动员返程时第一次遇到乙运动员,此时甲运动员运动的路程$s_\mathrm{甲}=v_\mathrm{甲}t=1.25\ \mathrm{m/s}×50\ \mathrm{s}=62.5\ \mathrm{m}$,乙运动员运动的路程$s_\mathrm{乙}=v_\mathrm{乙}t=0.75\ \mathrm{m/s}×50\ \mathrm{s}=37.5\ \mathrm{m}$,此时甲、乙两运动员运动路程之和为泳池长度的二倍,所以泳池的长度$l=\frac{1}{2}(s_\mathrm{甲}+s_\mathrm{乙})=\frac{1}{2}(62.5\ \mathrm{m}+37.5\ \mathrm{m})=50\ \mathrm{m}$。
解析
【分析】首先从甲、乙的运动图像中提取速度信息:甲的v-t图像为水平直线,说明甲做匀速直线运动,速度恒定;乙的s-t图像为倾斜直线,说明乙做匀速直线运动,可通过图像中对应时间和路程计算乙的速度。再分析两人第一次相遇的运动过程:甲游过一个泳池长度后返程,乙未游完一个泳池长度,因此两人运动的总路程等于泳池长度的2倍,据此可建立等式求解泳池长度。
【解析】1. 求甲的速度:由甲的v-t图像可知,甲做匀速直线运动,速度$v_甲=1.25\ \mathrm{m/s}$;
2. 求乙的速度:由乙的s-t图像,当$t_乙=2\ \mathrm{s}$时,$s_乙=1.5\ \mathrm{m}$,则乙的速度$v_乙=\frac{s_乙}{t_乙}=\frac{1.5\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}}=0.75\ \mathrm{m/s}$;
3. 计算50s内甲、乙的运动路程:$s_甲=v_甲 t=1.25\ \mathrm{m/s}×50\ \mathrm{s}=62.5\ \mathrm{m}$,$s_乙=v_乙 t=0.75\ \mathrm{m/s}×50\ \mathrm{s}=37.5\ \mathrm{m}$;
4. 计算泳池长度:第一次相遇时,两人总路程为泳池长度的2倍,因此泳池长度$l=\frac{s_甲+s_乙}{2}=\frac{62.5\ \mathrm{m}+37.5\ \mathrm{m}}{2}=50\ \mathrm{m}$。
【答案】50
【知识点】匀速直线运动、运动图像、相遇问题
【点评】本题结合运动图像考查速度计算与相遇问题,核心是理解第一次相遇时两人路程和与泳池长度的关系,需准确提取图像数据并分析运动过程,属于中等难度的运动学应用题。
【难度系数】0.5
【解析】1. 求甲的速度:由甲的v-t图像可知,甲做匀速直线运动,速度$v_甲=1.25\ \mathrm{m/s}$;
2. 求乙的速度:由乙的s-t图像,当$t_乙=2\ \mathrm{s}$时,$s_乙=1.5\ \mathrm{m}$,则乙的速度$v_乙=\frac{s_乙}{t_乙}=\frac{1.5\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}}=0.75\ \mathrm{m/s}$;
3. 计算50s内甲、乙的运动路程:$s_甲=v_甲 t=1.25\ \mathrm{m/s}×50\ \mathrm{s}=62.5\ \mathrm{m}$,$s_乙=v_乙 t=0.75\ \mathrm{m/s}×50\ \mathrm{s}=37.5\ \mathrm{m}$;
4. 计算泳池长度:第一次相遇时,两人总路程为泳池长度的2倍,因此泳池长度$l=\frac{s_甲+s_乙}{2}=\frac{62.5\ \mathrm{m}+37.5\ \mathrm{m}}{2}=50\ \mathrm{m}$。
【答案】50
【知识点】匀速直线运动、运动图像、相遇问题
【点评】本题结合运动图像考查速度计算与相遇问题,核心是理解第一次相遇时两人路程和与泳池长度的关系,需准确提取图像数据并分析运动过程,属于中等难度的运动学应用题。
【难度系数】0.5
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