11.甲、乙、丙三辆小车同时同地向东运动,它们运动的图像如图所示。由图像可知,运动速度相同的小车是


甲、丙
;若甲和乙运动的路程相同,则甲和乙所用的时间之比是3:2
。图Ⅱ中阴影部分的面积所表示的物理量是路程
。答案
11.甲、丙 3:2 路程
解析
【分析】
要解答本题,需先从运动图像中提取各小车的速度信息:首先明确甲、乙、丙对应的图像类型(甲为s-t图像,乙、丙为v-t图像),通过公式计算各车速度;再利用速度公式推导路程相同时的时间比;最后结合v-t图像的物理意义,判断阴影部分面积对应的物理量。
【解析】
1. 计算各小车速度:
甲的s-t图像:取图像上一点,如t=2s时,s=4m,根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,得$v_甲=\frac{4m}{2s}=2m/s$;
乙的v-t图像:由图可知乙的速度为定值$v_乙=3m/s$;
丙的v-t图像:由图可知丙的速度为定值$v_丙=2m/s$;
因此,运动速度相同的小车是甲和丙。
2. 计算甲、乙路程相同时的时间比:
根据$v=\frac{s}{t}$,变形得$t=\frac{s}{v}$,当路程$s$相同时,时间与速度成反比,故$t_甲:t_乙=v_乙:v_甲=3m/s:2m/s=3:2$。
3. 判断图Ⅱ阴影部分的物理量:
图Ⅱ为v-t图像,阴影部分面积=速度×时间($v×t$),结合公式$s=vt$,可知该面积表示路程。
【答案】
甲、丙;3:2;路程
【知识点】
速度公式应用;运动图像分析
【点评】
本题考查初中物理运动学的基础知识点,核心是读懂s-t、v-t图像,掌握速度公式的变形应用,难度适中,属于常规题型。
【难度系数】
0.5
要解答本题,需先从运动图像中提取各小车的速度信息:首先明确甲、乙、丙对应的图像类型(甲为s-t图像,乙、丙为v-t图像),通过公式计算各车速度;再利用速度公式推导路程相同时的时间比;最后结合v-t图像的物理意义,判断阴影部分面积对应的物理量。
【解析】
1. 计算各小车速度:
甲的s-t图像:取图像上一点,如t=2s时,s=4m,根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,得$v_甲=\frac{4m}{2s}=2m/s$;
乙的v-t图像:由图可知乙的速度为定值$v_乙=3m/s$;
丙的v-t图像:由图可知丙的速度为定值$v_丙=2m/s$;
因此,运动速度相同的小车是甲和丙。
2. 计算甲、乙路程相同时的时间比:
根据$v=\frac{s}{t}$,变形得$t=\frac{s}{v}$,当路程$s$相同时,时间与速度成反比,故$t_甲:t_乙=v_乙:v_甲=3m/s:2m/s=3:2$。
3. 判断图Ⅱ阴影部分的物理量:
图Ⅱ为v-t图像,阴影部分面积=速度×时间($v×t$),结合公式$s=vt$,可知该面积表示路程。
【答案】
甲、丙;3:2;路程
【知识点】
速度公式应用;运动图像分析
【点评】
本题考查初中物理运动学的基础知识点,核心是读懂s-t、v-t图像,掌握速度公式的变形应用,难度适中,属于常规题型。
【难度系数】
0.5
12.两物体分别以速度$v_1$、$v_2$做匀速直线运动,它们通过的路程分别为$s_1$、$s_2$,所用时间分别为$t_1$和$t_2$,那么(
A.若$s_1>s_2$,$v_1>v_2$,则一定有$t_1>t_2$
B.若$s_1<s_2$,$t_1>t_2$,则一定有$v_1>v_2$
C.若$v_1>v_2$,$t_1=t_2$,则一定有$s_1>s_2$
D.若$s_1=s_2$,$v_1>v_2$,则一定有$t_1>t_2$
C
)A.若$s_1>s_2$,$v_1>v_2$,则一定有$t_1>t_2$
B.若$s_1<s_2$,$t_1>t_2$,则一定有$v_1>v_2$
C.若$v_1>v_2$,$t_1=t_2$,则一定有$s_1>s_2$
D.若$s_1=s_2$,$v_1>v_2$,则一定有$t_1>t_2$
答案
12.C
解析
【分析】本题考查匀速直线运动中路程、速度、时间的关系,核心公式为$v=\frac{s}{t}$,变形可得$s=vt$、$t=\frac{s}{v}$。解题时需根据每个选项给出的已知条件,结合公式推导第三个量的关系,或通过举反例排除错误选项,逐一判断各选项的正确性。
【解析】根据匀速直线运动公式$v=\frac{s}{t}$,可得$s=vt$、$t=\frac{s}{v}$,逐一分析选项:
选项A:已知$s_1>s_2$,$v_1>v_2$,由$t=\frac{s}{v}$,举反例:$s_1=4m$,$v_1=2m/s$,则$t_1=2s$;$s_2=3m$,$v_2=1m/s$,则$t_2=3s$,此时$t_1<t_2$,故A错误。
选项B:已知$s_1<s_2$,$t_1>t_2$,由$v=\frac{s}{t}$,举反例:$s_1=2m$,$t_1=4s$,则$v_1=0.5m/s$;$s_2=3m$,$t_2=1s$,则$v_2=3m/s$,此时$v_1<v_2$,故B错误。
选项C:已知$v_1>v_2$,$t_1=t_2$,由$s=vt$,$s_1=v_1t_1$,$s_2=v_2t_2$,因为$t_1=t_2$,$v_1>v_2$,所以$s_1>s_2$,故C正确。
选项D:已知$s_1=s_2$,$v_1>v_2$,由$t=\frac{s}{v}$,$t_1=\frac{s_1}{v_1}$,$t_2=\frac{s_2}{v_2}$,因为$s_1=s_2$,$v_1>v_2$,所以$t_1<t_2$,故D错误。
综上,答案为C。
【答案】C
【知识点】匀速直线运动、速度公式应用
【点评】本题是匀速直线运动公式的基础应用,需熟练掌握路程、速度、时间三者的关系,通过公式推导或举反例即可快速判断选项,属于初中物理的基础题型。
【难度系数】0.7
【解析】根据匀速直线运动公式$v=\frac{s}{t}$,可得$s=vt$、$t=\frac{s}{v}$,逐一分析选项:
选项A:已知$s_1>s_2$,$v_1>v_2$,由$t=\frac{s}{v}$,举反例:$s_1=4m$,$v_1=2m/s$,则$t_1=2s$;$s_2=3m$,$v_2=1m/s$,则$t_2=3s$,此时$t_1<t_2$,故A错误。
选项B:已知$s_1<s_2$,$t_1>t_2$,由$v=\frac{s}{t}$,举反例:$s_1=2m$,$t_1=4s$,则$v_1=0.5m/s$;$s_2=3m$,$t_2=1s$,则$v_2=3m/s$,此时$v_1<v_2$,故B错误。
选项C:已知$v_1>v_2$,$t_1=t_2$,由$s=vt$,$s_1=v_1t_1$,$s_2=v_2t_2$,因为$t_1=t_2$,$v_1>v_2$,所以$s_1>s_2$,故C正确。
选项D:已知$s_1=s_2$,$v_1>v_2$,由$t=\frac{s}{v}$,$t_1=\frac{s_1}{v_1}$,$t_2=\frac{s_2}{v_2}$,因为$s_1=s_2$,$v_1>v_2$,所以$t_1<t_2$,故D错误。
综上,答案为C。
【答案】C
【知识点】匀速直线运动、速度公式应用
【点评】本题是匀速直线运动公式的基础应用,需熟练掌握路程、速度、时间三者的关系,通过公式推导或举反例即可快速判断选项,属于初中物理的基础题型。
【难度系数】0.7
13.做匀速直线运动的两个物体,它们所用时间之比为1:4,运动路程之比为3:1,那么它们的速度之比为 (
A.3:4
B.4:3
C.12:1
D.1:12
C
)A.3:4
B.4:3
C.12:1
D.1:12
答案
13.C
解析
【分析】
本题是匀速直线运动中速度比值的计算问题,解题思路为:利用速度公式$v=\frac{s}{t}$,分别表示出两个物体的速度,再结合已知的路程之比和时间之比,代入公式推导速度之比,计算时注意比例的对应关系,避免混淆物理量的比值。
【解析】
匀速直线运动的速度公式为$v=\frac{s}{t}$。设两个做匀速直线运动的物体为物体1和物体2,已知它们的时间之比$t_1:t_2=1:4$,路程之比$s_1:s_2=3:1$。
根据速度公式,两物体的速度分别为:$v_1=\frac{s_1}{t_1}$,$v_2=\frac{s_2}{t_2}$。
则速度之比:
$\frac{v_1}{v_2}=\frac{\frac{s_1}{t_1}}{\frac{s_2}{t_2}}=\frac{s_1}{s_2}×\frac{t_2}{t_1}$
代入已知比值:$\frac{s_1}{s_2}=\frac{3}{1}$,$\frac{t_2}{t_1}=\frac{4}{1}$,可得:
$\frac{v_1}{v_2}=\frac{3}{1}×\frac{4}{1}=\frac{12}{1}$
即速度之比为$12:1$,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
匀速直线运动、速度公式应用
【点评】
本题属于初中物理运动学的基础题型,核心考查速度公式的灵活应用,解题关键是明确速度与路程、时间的关系,计算比值时需注意物理量的对应,难度较低,适合刚接触速度概念的学生练习。
【难度系数】
0.8
本题是匀速直线运动中速度比值的计算问题,解题思路为:利用速度公式$v=\frac{s}{t}$,分别表示出两个物体的速度,再结合已知的路程之比和时间之比,代入公式推导速度之比,计算时注意比例的对应关系,避免混淆物理量的比值。
【解析】
匀速直线运动的速度公式为$v=\frac{s}{t}$。设两个做匀速直线运动的物体为物体1和物体2,已知它们的时间之比$t_1:t_2=1:4$,路程之比$s_1:s_2=3:1$。
根据速度公式,两物体的速度分别为:$v_1=\frac{s_1}{t_1}$,$v_2=\frac{s_2}{t_2}$。
则速度之比:
$\frac{v_1}{v_2}=\frac{\frac{s_1}{t_1}}{\frac{s_2}{t_2}}=\frac{s_1}{s_2}×\frac{t_2}{t_1}$
代入已知比值:$\frac{s_1}{s_2}=\frac{3}{1}$,$\frac{t_2}{t_1}=\frac{4}{1}$,可得:
$\frac{v_1}{v_2}=\frac{3}{1}×\frac{4}{1}=\frac{12}{1}$
即速度之比为$12:1$,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
匀速直线运动、速度公式应用
【点评】
本题属于初中物理运动学的基础题型,核心考查速度公式的灵活应用,解题关键是明确速度与路程、时间的关系,计算比值时需注意物理量的对应,难度较低,适合刚接触速度概念的学生练习。
【难度系数】
0.8
14.甲、乙两人进行百米赛跑,甲比乙超前10 m到达终点,如果让甲从原起跑线往后退10 m,乙仍在原起跑线,按各自原来的速度进行赛跑,则 (
A.乙先到达终点
B.无法确定谁先到达终点
C.甲、乙同时到达终点
D.甲先到达终点
D
)A.乙先到达终点
B.无法确定谁先到达终点
C.甲、乙同时到达终点
D.甲先到达终点
答案
14.D 【解析】设第一次比赛甲用的时间为t,则速度$v_1=\frac{100\ \mathrm{m}}{t}$,乙的速度$v_2=\frac{100\ \mathrm{m}-10\ \mathrm{m}}{t}=\frac{90\ \mathrm{m}}{t}$,第二次比赛时,$s_甲'=100\ \mathrm{m}+10\ \mathrm{m}=110\ \mathrm{m}$,$s_乙'=100\ \mathrm{m}$。因为各自速度不变,所以甲用的时间$t_1'=\frac{s_甲'}{v_1}=\frac{110\ \mathrm{m}}{\frac{100\ \mathrm{m}}{t}}=\frac{11}{10}t$,乙用的时间$t_2'=\frac{s_乙'}{v_2}=\frac{100\ \mathrm{m}}{\frac{90\ \mathrm{m}}{t}}=\frac{10}{9}t$。因为$\frac{11}{10}t<\frac{10}{9}t$,即$t_1'<t_2'$,因此甲先到达终点。
解析
【分析】
要判断谁先到达终点,需先根据第一次赛跑的路程和时间求出甲、乙的速度,再计算第二次赛跑时两人各自的运动时间,通过比较时间长短确定谁先到达。
【解析】
设第一次百米赛跑甲所用的时间为$ t $,根据速度公式$ v = \frac{s}{t} $:
甲的速度$ v_1 = \frac{s_1}{t} = \frac{100\ \mathrm{m}}{t} $,
乙的速度$ v_2 = \frac{s_2}{t} = \frac{100\ \mathrm{m} - 10\ \mathrm{m}}{t} = \frac{90\ \mathrm{m}}{t} $。
第二次赛跑时,甲的路程$ s_甲' = 100\ \mathrm{m} + 10\ \mathrm{m} = 110\ \mathrm{m} $,乙的路程$ s_乙' = 100\ \mathrm{m} $,速度不变,因此:
甲所用时间$ t_1' = \frac{s_甲'}{v_1} = \frac{110\ \mathrm{m}}{\frac{100\ \mathrm{m}}{t}} = \frac{11}{10}t $,
乙所用时间$ t_2' = \frac{s_乙'}{v_2} = \frac{100\ \mathrm{m}}{\frac{90\ \mathrm{m}}{t}} = \frac{10}{9}t $。
比较时间:$ \frac{11}{10}t = 0.9t $,$ \frac{10}{9}t \approx 1.11t $,故$ t_1' < t_2' $,甲用时更短,先到达终点。
【答案】
D
【知识点】
速度公式应用、运动快慢比较
【点评】
本题结合实际赛跑场景,考查速度公式的实际应用,需通过定量计算时间判断运动快慢,避免主观臆断,锻炼逻辑分析能力,是常见的速度应用题。
【难度系数】
0.5
要判断谁先到达终点,需先根据第一次赛跑的路程和时间求出甲、乙的速度,再计算第二次赛跑时两人各自的运动时间,通过比较时间长短确定谁先到达。
【解析】
设第一次百米赛跑甲所用的时间为$ t $,根据速度公式$ v = \frac{s}{t} $:
甲的速度$ v_1 = \frac{s_1}{t} = \frac{100\ \mathrm{m}}{t} $,
乙的速度$ v_2 = \frac{s_2}{t} = \frac{100\ \mathrm{m} - 10\ \mathrm{m}}{t} = \frac{90\ \mathrm{m}}{t} $。
第二次赛跑时,甲的路程$ s_甲' = 100\ \mathrm{m} + 10\ \mathrm{m} = 110\ \mathrm{m} $,乙的路程$ s_乙' = 100\ \mathrm{m} $,速度不变,因此:
甲所用时间$ t_1' = \frac{s_甲'}{v_1} = \frac{110\ \mathrm{m}}{\frac{100\ \mathrm{m}}{t}} = \frac{11}{10}t $,
乙所用时间$ t_2' = \frac{s_乙'}{v_2} = \frac{100\ \mathrm{m}}{\frac{90\ \mathrm{m}}{t}} = \frac{10}{9}t $。
比较时间:$ \frac{11}{10}t = 0.9t $,$ \frac{10}{9}t \approx 1.11t $,故$ t_1' < t_2' $,甲用时更短,先到达终点。
【答案】
D
【知识点】
速度公式应用、运动快慢比较
【点评】
本题结合实际赛跑场景,考查速度公式的实际应用,需通过定量计算时间判断运动快慢,避免主观臆断,锻炼逻辑分析能力,是常见的速度应用题。
【难度系数】
0.5
15.甲、乙两物体运动时,路程与时间关系的$s-t$图像如图所示,其中甲为曲线,乙为直线,在$t=5\ \mathrm{s}$时两线相交,则由图像可知 (

A.两物体在$t=5\ \mathrm{s}$时一定相遇
B.甲物体在5 s内通过的路程小于乙
C.甲物体做曲线运动,乙物体做直线运动
D.甲物体做变速运动,乙物体做匀速直线运动
D
)A.两物体在$t=5\ \mathrm{s}$时一定相遇
B.甲物体在5 s内通过的路程小于乙
C.甲物体做曲线运动,乙物体做直线运动
D.甲物体做变速运动,乙物体做匀速直线运动
答案
15.D 【解析】$s-t$图像中两线相交表示两物体通过的路程相等,题中没有说明出发时间和方向,则$t=5\ \mathrm{s}$时两物体不一定能相遇,故A错误;由图像可知,两物体在5 s内通过的路程甲等于乙,故B错误;$s-t$图像仅描述直线运动,甲物体的运动图像是曲线,表示物体做变速直线运动,乙物体的运动图像是一条过原点的倾斜直线,表示乙物体做匀速直线运动,故C错误,D正确。
解析
【分析】
要解答本题,需掌握s-t图像的物理意义:s-t图像中,交点表示对应时刻两物体通过的路程相等;s-t图像仅描述直线运动,匀速直线运动的s-t图像是过原点的倾斜直线,变速直线运动的s-t图像是曲线。逐一分析各选项:
1. 选项A:t=5s时两线相交,仅说明此时两者路程相等,但题目未说明两物体的出发时间和方向,无法确定是否相遇,故A错误;
2. 选项B:从图像可知,5s内甲和乙通过的路程相等,故B错误;
3. 选项C:s-t图像仅描述直线运动,甲的图像是曲线,说明甲做变速直线运动,并非曲线运动;乙的图像是过原点的倾斜直线,说明乙做匀速直线运动,故C错误;
4. 选项D:甲的s-t图像是曲线,相同时间内通过的路程不同,说明速度变化,做变速运动;乙的s-t图像是倾斜直线,速度不变,做匀速直线运动,故D正确。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:s-t图像中两线相交表示对应时刻两物体通过的路程相等,但未说明出发时间和方向,无法确定t=5s时两物体是否相遇,A错误;
B选项:由图像可知,5s内甲、乙通过的路程相等,B错误;
C选项:s-t图像仅描述直线运动,甲的运动图像为曲线,说明甲做变速直线运动;乙的运动图像为过原点的倾斜直线,说明乙做匀速直线运动,并非甲做曲线运动,C错误;
D选项:甲的s-t图像是曲线,相同时间内通过的路程不同,说明速度随时间变化,做变速运动;乙的s-t图像是倾斜直线,路程与时间成正比,速度不变,做匀速直线运动,D正确。
【答案】
D
【知识点】
s-t图像、匀速直线运动、变速直线运动
【点评】
本题考查s-t图像的理解,核心是明确s-t图像的物理意义,掌握不同运动状态对应的图像特征,需注意s-t图像仅描述直线运动,不能混淆图像形状与运动轨迹。
【难度系数】
0.5
要解答本题,需掌握s-t图像的物理意义:s-t图像中,交点表示对应时刻两物体通过的路程相等;s-t图像仅描述直线运动,匀速直线运动的s-t图像是过原点的倾斜直线,变速直线运动的s-t图像是曲线。逐一分析各选项:
1. 选项A:t=5s时两线相交,仅说明此时两者路程相等,但题目未说明两物体的出发时间和方向,无法确定是否相遇,故A错误;
2. 选项B:从图像可知,5s内甲和乙通过的路程相等,故B错误;
3. 选项C:s-t图像仅描述直线运动,甲的图像是曲线,说明甲做变速直线运动,并非曲线运动;乙的图像是过原点的倾斜直线,说明乙做匀速直线运动,故C错误;
4. 选项D:甲的s-t图像是曲线,相同时间内通过的路程不同,说明速度变化,做变速运动;乙的s-t图像是倾斜直线,速度不变,做匀速直线运动,故D正确。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:s-t图像中两线相交表示对应时刻两物体通过的路程相等,但未说明出发时间和方向,无法确定t=5s时两物体是否相遇,A错误;
B选项:由图像可知,5s内甲、乙通过的路程相等,B错误;
C选项:s-t图像仅描述直线运动,甲的运动图像为曲线,说明甲做变速直线运动;乙的运动图像为过原点的倾斜直线,说明乙做匀速直线运动,并非甲做曲线运动,C错误;
D选项:甲的s-t图像是曲线,相同时间内通过的路程不同,说明速度随时间变化,做变速运动;乙的s-t图像是倾斜直线,路程与时间成正比,速度不变,做匀速直线运动,D正确。
【答案】
D
【知识点】
s-t图像、匀速直线运动、变速直线运动
【点评】
本题考查s-t图像的理解,核心是明确s-t图像的物理意义,掌握不同运动状态对应的图像特征,需注意s-t图像仅描述直线运动,不能混淆图像形状与运动轨迹。
【难度系数】
0.5
16.如图所示是某物体做直线运动时的路程随时间变化的图像,由图像判断,下列说法错误的是(

A.5 s时,物体通过的路程为2.5 m
B.整个20 s时间内,物体的平均速度为0.2 m/s
C.物体在20 s内都做匀速直线运动
D.物体在0~5 s时间内的速度比10~20 s内的速度大
C
)A.5 s时,物体通过的路程为2.5 m
B.整个20 s时间内,物体的平均速度为0.2 m/s
C.物体在20 s内都做匀速直线运动
D.物体在0~5 s时间内的速度比10~20 s内的速度大
答案
16.C 【解析】由图像知,5 s时,物体通过的路程为2.5 m,故A说法正确;整个20 s时间内,物体通过的路程为4 m,则物体的平均速度$v=\frac{s}{t}=\frac{4\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{s}}=0.2\ \mathrm{m/s}$,故B说法正确;前5 s内物体通过的路程为2.5 m,则速度$v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{2.5\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{s}}=0.5\ \mathrm{m/s}$,物体做匀速直线运动,5~10 s内物体通过的路程不变,即物体处于静止状态,而10~20 s内物体也是做匀速直线运动,速度$v_2=\frac{s_2}{t_2}=\frac{4\ \mathrm{m}-2.5\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{s}}=0.15\ \mathrm{m/s}$,所以物体在20 s内不是都做匀速直线运动,物体在0~5 s时间内的速度比10~20 s内的速度大,故C说法错误,D说法正确。
解析
【分析】要解决这道题,需结合路程-时间(s-t)图像的物理意义:倾斜直线表示匀速直线运动,水平直线表示静止;平均速度等于总路程除以总时间,某段的速度等于该段路程除以对应时间。我们逐个分析选项,判断其正确性,找出错误选项。
【解析】
1. 分析选项A:由图像可知,5s时物体对应的路程为2.5 m,故A说法正确。
2. 分析选项B:整个20 s内,物体通过的总路程为4 m,根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,平均速度$v=\frac{4\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{s}}=0.2\ \mathrm{m/s}$,故B说法正确。
3. 分析选项C:观察图像,0~5 s物体做匀速直线运动,5~10 s物体路程不变,处于静止状态,10~20 s物体再次做匀速直线运动,因此物体在20 s内不是都做匀速直线运动,故C说法错误。
4. 分析选项D:计算0~5 s的速度:$v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{2.5\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{s}}=0.5\ \mathrm{m/s}$;10~20 s的速度:$v_2=\frac{s_2}{t_2}=\frac{4\ \mathrm{m}-2.5\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{s}}=0.15\ \mathrm{m/s}$,可见0~5 s的速度比10~20 s的速度大,故D说法正确。
综上,错误的是C选项。
【答案】C
【知识点】s-t图像、平均速度、匀速直线运动
【点评】本题通过路程-时间图像考查物体运动状态的判断,核心是理解图像各段的物理含义,掌握速度和平均速度的计算方法,属于初中物理基础题,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 分析选项A:由图像可知,5s时物体对应的路程为2.5 m,故A说法正确。
2. 分析选项B:整个20 s内,物体通过的总路程为4 m,根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,平均速度$v=\frac{4\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{s}}=0.2\ \mathrm{m/s}$,故B说法正确。
3. 分析选项C:观察图像,0~5 s物体做匀速直线运动,5~10 s物体路程不变,处于静止状态,10~20 s物体再次做匀速直线运动,因此物体在20 s内不是都做匀速直线运动,故C说法错误。
4. 分析选项D:计算0~5 s的速度:$v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{2.5\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{s}}=0.5\ \mathrm{m/s}$;10~20 s的速度:$v_2=\frac{s_2}{t_2}=\frac{4\ \mathrm{m}-2.5\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{s}}=0.15\ \mathrm{m/s}$,可见0~5 s的速度比10~20 s的速度大,故D说法正确。
综上,错误的是C选项。
【答案】C
【知识点】s-t图像、平均速度、匀速直线运动
【点评】本题通过路程-时间图像考查物体运动状态的判断,核心是理解图像各段的物理含义,掌握速度和平均速度的计算方法,属于初中物理基础题,难度适中。
【难度系数】0.6
17.[跨学科·物理学与日常生活]甲、乙两地的距离是850 km,一列火车早上7:25从甲地出发开往乙地,途中停留了几个车站,共停留20 min,并在当日15:55到达乙地。火车行驶途中以108 km/h的速度匀速通过长度为1.1 km的桥梁,火车全部通过桥梁的时间是50 s。求:
(1)火车从甲地到乙地的平均速度。
(2)火车的长度。
(3)若途中火车以25 m/s的速度在平直轨道上行驶,在相邻的平行轨道上迎面开来一列长990 m的货运列车,速度是20 m/s,坐在窗口的乘客看到货运列车从他眼前经过的时间。
(1)火车从甲地到乙地的平均速度。
(2)火车的长度。
(3)若途中火车以25 m/s的速度在平直轨道上行驶,在相邻的平行轨道上迎面开来一列长990 m的货运列车,速度是20 m/s,坐在窗口的乘客看到货运列车从他眼前经过的时间。
答案
17.解:(1)火车从甲地到乙地所用时间$t_{甲乙}=15$时55分$-7$时25分$=8\ \mathrm{h}\ 30\ \mathrm{min}=8.5\ \mathrm{h}$,则火车从甲地到乙地的平均速度$v_{甲乙}=\frac{s_{甲乙}}{t_{甲乙}}=\frac{850\ \mathrm{km}}{8.5\ \mathrm{h}}=100\ \mathrm{km/h}$。
(2)火车过桥速度$v_车=108\ \mathrm{km/h}=30\ \mathrm{m/s}$,由公式$v=\frac{s}{t}$得,火车全部通过桥梁的总路程$s_总=v_车\ t=30\ \mathrm{m/s}×50\ \mathrm{s}=1\ 500\ \mathrm{m}$,则火车的长度$s_{火车}=s_总-s_桥=1\ 500\ \mathrm{m}-1\ 100\ \mathrm{m}=400\ \mathrm{m}$。
(3)由于火车与货运列车相向行驶,则相对速度$v=v_{火车}+v_{货运列车}=25\ \mathrm{m/s}+20\ \mathrm{m/s}=45\ \mathrm{m/s}$,经过的路程是货运列车的长度,即$s=990\ \mathrm{m}$;由公式$v=\frac{s}{t}$可得,火车里靠窗口坐的乘客看到货运列车从他眼前经过的时间$t'=\frac{s}{v}=\frac{990\ \mathrm{m}}{45\ \mathrm{m/s}}=22\ \mathrm{s}$。
(2)火车过桥速度$v_车=108\ \mathrm{km/h}=30\ \mathrm{m/s}$,由公式$v=\frac{s}{t}$得,火车全部通过桥梁的总路程$s_总=v_车\ t=30\ \mathrm{m/s}×50\ \mathrm{s}=1\ 500\ \mathrm{m}$,则火车的长度$s_{火车}=s_总-s_桥=1\ 500\ \mathrm{m}-1\ 100\ \mathrm{m}=400\ \mathrm{m}$。
(3)由于火车与货运列车相向行驶,则相对速度$v=v_{火车}+v_{货运列车}=25\ \mathrm{m/s}+20\ \mathrm{m/s}=45\ \mathrm{m/s}$,经过的路程是货运列车的长度,即$s=990\ \mathrm{m}$;由公式$v=\frac{s}{t}$可得,火车里靠窗口坐的乘客看到货运列车从他眼前经过的时间$t'=\frac{s}{v}=\frac{990\ \mathrm{m}}{45\ \mathrm{m/s}}=22\ \mathrm{s}$。
解析
【分析】
1. 求火车从甲地到乙地的平均速度:平均速度公式为$v=\frac{s}{t}$,需先确定总路程(甲乙两地距离)和总时间(包含行驶时间与停留时间),再代入公式计算。
2. 求火车的长度:火车“全部通过桥梁”时,行驶总路程为桥梁长度与火车长度之和,需先统一速度单位,利用速度公式算出总路程,减去桥梁长度得到火车长度。
3. 求乘客看到货运列车经过的时间:两车相向行驶时,相对速度为两车速度之和,乘客看到货运列车经过的路程等于货运列车长度,利用速度公式计算时间。
【解析】
(1) 火车从甲地到乙地总时间:$t_{甲乙}=15\ \mathrm{时}55\ \mathrm{分}-7\ \mathrm{时}25\ \mathrm{分}=8\ \mathrm{h}\ 30\ \mathrm{min}=8.5\ \mathrm{h}$,根据平均速度公式,平均速度$v_{甲乙}=\frac{s_{甲乙}}{t_{甲乙}}=\frac{850\ \mathrm{km}}{8.5\ \mathrm{h}}=100\ \mathrm{km/h}$。
(2) 火车过桥速度换算:$v_{车}=108\ \mathrm{km/h}=30\ \mathrm{m/s}$,火车全部通过桥梁的总路程:$s_{总}=v_{车}t=30\ \mathrm{m/s}×50\ \mathrm{s}=1500\ \mathrm{m}$,则火车长度:$s_{火车}=s_{总}-s_{桥}=1500\ \mathrm{m}-1100\ \mathrm{m}=400\ \mathrm{m}$。
(3) 两车相向行驶的相对速度:$v=v_{火车}+v_{货运列车}=25\ \mathrm{m/s}+20\ \mathrm{m/s}=45\ \mathrm{m/s}$,乘客看到货运列车经过的路程为货运列车长度$s=990\ \mathrm{m}$,则经过时间:$t'=\frac{s}{v}=\frac{990\ \mathrm{m}}{45\ \mathrm{m/s}}=22\ \mathrm{s}$。
【答案】
(1) $100\ \mathrm{km/h}$;(2) $400\ \mathrm{m}$;(3) $22\ \mathrm{s}$
【知识点】
平均速度计算、速度公式应用、相对运动
【点评】
本题为跨学科物理应用题,结合火车行程、过桥、会车等日常场景,考察运动学核心公式的实际应用,需注意总时间包含停留时间、过桥路程的构成、相向运动的相对速度处理,是基础运动学的典型题型,注重公式的灵活运用。
【难度系数】
0.6
1. 求火车从甲地到乙地的平均速度:平均速度公式为$v=\frac{s}{t}$,需先确定总路程(甲乙两地距离)和总时间(包含行驶时间与停留时间),再代入公式计算。
2. 求火车的长度:火车“全部通过桥梁”时,行驶总路程为桥梁长度与火车长度之和,需先统一速度单位,利用速度公式算出总路程,减去桥梁长度得到火车长度。
3. 求乘客看到货运列车经过的时间:两车相向行驶时,相对速度为两车速度之和,乘客看到货运列车经过的路程等于货运列车长度,利用速度公式计算时间。
【解析】
(1) 火车从甲地到乙地总时间:$t_{甲乙}=15\ \mathrm{时}55\ \mathrm{分}-7\ \mathrm{时}25\ \mathrm{分}=8\ \mathrm{h}\ 30\ \mathrm{min}=8.5\ \mathrm{h}$,根据平均速度公式,平均速度$v_{甲乙}=\frac{s_{甲乙}}{t_{甲乙}}=\frac{850\ \mathrm{km}}{8.5\ \mathrm{h}}=100\ \mathrm{km/h}$。
(2) 火车过桥速度换算:$v_{车}=108\ \mathrm{km/h}=30\ \mathrm{m/s}$,火车全部通过桥梁的总路程:$s_{总}=v_{车}t=30\ \mathrm{m/s}×50\ \mathrm{s}=1500\ \mathrm{m}$,则火车长度:$s_{火车}=s_{总}-s_{桥}=1500\ \mathrm{m}-1100\ \mathrm{m}=400\ \mathrm{m}$。
(3) 两车相向行驶的相对速度:$v=v_{火车}+v_{货运列车}=25\ \mathrm{m/s}+20\ \mathrm{m/s}=45\ \mathrm{m/s}$,乘客看到货运列车经过的路程为货运列车长度$s=990\ \mathrm{m}$,则经过时间:$t'=\frac{s}{v}=\frac{990\ \mathrm{m}}{45\ \mathrm{m/s}}=22\ \mathrm{s}$。
【答案】
(1) $100\ \mathrm{km/h}$;(2) $400\ \mathrm{m}$;(3) $22\ \mathrm{s}$
【知识点】
平均速度计算、速度公式应用、相对运动
【点评】
本题为跨学科物理应用题,结合火车行程、过桥、会车等日常场景,考察运动学核心公式的实际应用,需注意总时间包含停留时间、过桥路程的构成、相向运动的相对速度处理,是基础运动学的典型题型,注重公式的灵活运用。
【难度系数】
0.6
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