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9. 一列长 400 m 的火车以 10 m/s 的速度通过一座 1.8 km 长的大桥，求：
（1）这列火车通过大桥所需的时间。
（2）这列火车全部在大桥上运行的时间。
（1）这列火车通过大桥所需的时间。
（2）这列火车全部在大桥上运行的时间。
答案
9.（1）220 s （2）140 s
解析
【分析】
解决火车过桥问题的核心是明确两种场景下的路程计算：（1）火车通过大桥时，行驶路程为桥长与火车自身长度之和（车头进入大桥到车尾离开大桥）；（2）火车全部在大桥上时，行驶路程为桥长与火车自身长度之差（车尾进入大桥到车头离开大桥）。再利用速度公式$v=\frac{s}{t}$变形为$t=\frac{s}{v}$计算时间，计算前需统一单位。
【解析】
首先统一单位：大桥长度$L_{桥}=1.8\ km=1800\ m$，火车长度$L_{车}=400\ m$，行驶速度$v=10\ m/s$。
（1）火车通过大桥的总路程：$s_1 = L_{桥} + L_{车} = 1800\ m + 400\ m = 2200\ m$
根据速度公式变形得，通过大桥的时间：$t_1=\frac{s_1}{v}=\frac{2200\ m}{10\ m/s}=220\ s$
（2）火车全部在大桥上的总路程：$s_2 = L_{桥} - L_{车} = 1800\ m - 400\ m = 1400\ m$
全部在大桥上的运行时间：$t_2=\frac{s_2}{v}=\frac{1400\ m}{10\ m/s}=140\ s$
【答案】
（1）220 s （2）140 s
【知识点】
速度公式应用；火车过桥问题
【点评】
本题为初中物理运动学基础题，重点考查速度公式的实际应用，易错点是区分“火车通过大桥”和“全部在桥上”的路程差异，需注意单位统一，整体难度适中。
【难度系数】
0.6
解决火车过桥问题的核心是明确两种场景下的路程计算：（1）火车通过大桥时，行驶路程为桥长与火车自身长度之和（车头进入大桥到车尾离开大桥）；（2）火车全部在大桥上时，行驶路程为桥长与火车自身长度之差（车尾进入大桥到车头离开大桥）。再利用速度公式$v=\frac{s}{t}$变形为$t=\frac{s}{v}$计算时间，计算前需统一单位。
【解析】
首先统一单位：大桥长度$L_{桥}=1.8\ km=1800\ m$，火车长度$L_{车}=400\ m$，行驶速度$v=10\ m/s$。
（1）火车通过大桥的总路程：$s_1 = L_{桥} + L_{车} = 1800\ m + 400\ m = 2200\ m$
根据速度公式变形得，通过大桥的时间：$t_1=\frac{s_1}{v}=\frac{2200\ m}{10\ m/s}=220\ s$
（2）火车全部在大桥上的总路程：$s_2 = L_{桥} - L_{车} = 1800\ m - 400\ m = 1400\ m$
全部在大桥上的运行时间：$t_2=\frac{s_2}{v}=\frac{1400\ m}{10\ m/s}=140\ s$
【答案】
（1）220 s （2）140 s
【知识点】
速度公式应用；火车过桥问题
【点评】
本题为初中物理运动学基础题，重点考查速度公式的实际应用，易错点是区分“火车通过大桥”和“全部在桥上”的路程差异，需注意单位统一，整体难度适中。
【难度系数】
0.6
10. 某物体沿着一条平直线路运动，它在前一半时间内运动的速度是20 m/s，后一半时间内运动的速度是30 m/s，则该物体在整个运动过程中的平均速度为(
A.10 m/s
B.24 m/s
C.25 m/s
D.50 m/s
C
)。A.10 m/s
B.24 m/s
C.25 m/s
D.50 m/s
答案
10. C
解析
【分析】本题考查平均速度的计算，核心思路是牢记平均速度的定义为总路程与总时间的比值，而非速度的简单平均值。题目给出前一半时间和后一半时间的速度，因此可通过设总时间，分别计算两段路程，再结合总路程和总时间求出平均速度。
【解析】设物体运动的总时间为$2t$，则前一半时间$t$内的路程$s_1 = v_1 t = 20t$，后一半时间$t$内的路程$s_2 = v_2 t = 30t$。总路程$s = s_1 + s_2 = 20t + 30t = 50t$，总时间为$2t$，根据平均速度公式$\bar{v} = \frac{s}{总时间}$，代入得$\bar{v} = \frac{50t}{2t} = 25\ \mathrm{m/s}$。
【答案】C
【知识点】平均速度计算
【点评】本题属于平均速度的基础计算题，需注意区分“时间分段”和“路程分段”的不同计算方式，避免直接对速度取平均值的错误。
【难度系数】0.6
【解析】设物体运动的总时间为$2t$，则前一半时间$t$内的路程$s_1 = v_1 t = 20t$，后一半时间$t$内的路程$s_2 = v_2 t = 30t$。总路程$s = s_1 + s_2 = 20t + 30t = 50t$，总时间为$2t$，根据平均速度公式$\bar{v} = \frac{s}{总时间}$，代入得$\bar{v} = \frac{50t}{2t} = 25\ \mathrm{m/s}$。
【答案】C
【知识点】平均速度计算
【点评】本题属于平均速度的基础计算题，需注意区分“时间分段”和“路程分段”的不同计算方式，避免直接对速度取平均值的错误。
【难度系数】0.6
11. 图5-3-3(a)所示为“研究气泡的运动速度”的实验装置示意图。
实验准备:在长约120 cm、一端开口的玻璃管内注水近满,塞住管口并使管中留有一个小气泡,然后在玻璃管上每隔20 cm做一个标记,如图5-3-3(a)所示。
实验操作:先将玻璃管右端抬高,使气泡处在右端;再把右端放到桌面上,如图5-3-3(a)所示,气泡从底部开始向上运动,分别测出气泡从O点到达20 cm、40 cm、60 cm、80 cm处的时间,并记录在下表中。
(1) 根据测量数据在图5-3-3(b)中画出$s-t$图像。
(2) 在$0∼ 80\ \mathrm{cm}$范围内,气泡的运动具有什么特征?(需说明理由)
实验准备:在长约120 cm、一端开口的玻璃管内注水近满,塞住管口并使管中留有一个小气泡,然后在玻璃管上每隔20 cm做一个标记,如图5-3-3(a)所示。
实验操作:先将玻璃管右端抬高,使气泡处在右端;再把右端放到桌面上,如图5-3-3(a)所示,气泡从底部开始向上运动,分别测出气泡从O点到达20 cm、40 cm、60 cm、80 cm处的时间,并记录在下表中。
(1) 根据测量数据在图5-3-3(b)中画出$s-t$图像。
(2) 在$0∼ 80\ \mathrm{cm}$范围内,气泡的运动具有什么特征?(需说明理由)
答案
11. (1) 见
（2）气泡做匀速运动(可以从两个角度说明理由：从图像看,在这一范围内气泡运动的路程和时间近似成正比;从每运动20 cm的速度看,前三段的速度都是16 cm/s,最后一段的速度也非常接近16 cm/s)解析
【分析】
本题分为两小问，第(1)问需绘制s-t图像，解题思路为：明确s-t图像的横纵坐标（横坐标为时间t，单位s；纵坐标为路程s，单位cm），根据实验测量的各路程对应的时间数据，在坐标系中描出对应点，再用直线连接（因气泡运动近似匀速，图像为直线）；第(2)问判断气泡运动特征，可通过两种方式：一是观察s-t图像是否为过原点的直线，判断路程与时间是否成正比；二是计算相同路程内的速度，若速度近似相等，则为匀速运动。
【解析】
(1) 绘制s-t图像：
① 建立坐标系：横坐标为时间t，纵坐标为路程s；
② 描点：根据实验数据，描出(0,0)、(1.25,20)、(2.5,40)、(3.75,60)、(5,80)各点；
③ 连线：用直线连接所有描点，得到s-t图像（如题图所示）。
(2) 判断运动特征：
方法一：从s-t图像看，图像为过原点的倾斜直线，说明在0~80cm范围内，气泡运动的路程与时间近似成正比，符合匀速直线运动的特点；
方法二：计算速度：每段路程为20cm，对应时间均为1.25s，根据速度公式v=s/t，得v=20cm/1.25s=16cm/s，各段速度近似相等，因此气泡做匀速直线运动。
【答案】
(1) 见；
(2) 气泡做匀速运动，理由：从图像看，在0~80cm范围内气泡运动的路程和时间近似成正比；从速度看，每运动20cm的速度均约为16cm/s，速度不变。
【知识点】
匀速直线运动、s-t图像、速度计算
【点评】
本题为运动学基础实验题，考查s-t图像的绘制方法和匀速直线运动的判断，结合图像与速度计算分析，注重实验探究能力的考查，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题分为两小问，第(1)问需绘制s-t图像，解题思路为：明确s-t图像的横纵坐标（横坐标为时间t，单位s；纵坐标为路程s，单位cm），根据实验测量的各路程对应的时间数据，在坐标系中描出对应点，再用直线连接（因气泡运动近似匀速，图像为直线）；第(2)问判断气泡运动特征，可通过两种方式：一是观察s-t图像是否为过原点的直线，判断路程与时间是否成正比；二是计算相同路程内的速度，若速度近似相等，则为匀速运动。
【解析】
(1) 绘制s-t图像：
① 建立坐标系：横坐标为时间t，纵坐标为路程s；
② 描点：根据实验数据，描出(0,0)、(1.25,20)、(2.5,40)、(3.75,60)、(5,80)各点；
③ 连线：用直线连接所有描点，得到s-t图像（如题图所示）。
(2) 判断运动特征：
方法一：从s-t图像看，图像为过原点的倾斜直线，说明在0~80cm范围内，气泡运动的路程与时间近似成正比，符合匀速直线运动的特点；
方法二：计算速度：每段路程为20cm，对应时间均为1.25s，根据速度公式v=s/t，得v=20cm/1.25s=16cm/s，各段速度近似相等，因此气泡做匀速直线运动。
【答案】
(1) 见
；(2) 气泡做匀速运动，理由：从图像看，在0~80cm范围内气泡运动的路程和时间近似成正比；从速度看，每运动20cm的速度均约为16cm/s，速度不变。
【知识点】
匀速直线运动、s-t图像、速度计算
【点评】
本题为运动学基础实验题，考查s-t图像的绘制方法和匀速直线运动的判断，结合图像与速度计算分析，注重实验探究能力的考查，难度适中。
【难度系数】
0.6
