1. 频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来测量小车运动的平均速度。如图2-3-9所示，他们用照相机每隔0.5 s曝光一次，拍摄了小车在斜面上滑下的频闪照片。请根据照片信息完成下列习题。

图2-3-9
(1)本实验中刻度尺是测量的工具，刻度尺的分度值是cm。
(2)小车从A点到C点的路程$s_{AC}=$cm，从A点运动到C点所用时间$t_{AC}=$s，小车在AC段的平均速度$v_{AC}=$cm/s。
(3)根据照片信息可判断小车做（选填“匀速”或“变速”）直线运动。

1. (1) 长度；1
(2) 40.0；1；40.0
(3) 变速

【分析】
本题是利用频闪拍摄测量小车平均速度的实验，需结合刻度尺读数、时间计算、平均速度公式及运动类型判断解题：
(1) 刻度尺的功能是测量长度，观察刻度尺的刻度间隔确定分度值；
(2) 读取A、C点的刻度值，计算AC段路程；根据频闪间隔数计算AC段的时间；再用平均速度公式计算AC段的平均速度；
(3) 对比小车在相等时间内通过的路程，判断运动类型。
【解析】
(1) 刻度尺是测量长度的工具；由图可知，刻度尺上10cm之间有10个小格，每个小格代表1cm，因此分度值为1cm。
(2) A点对应刻度为80.0cm，C点对应刻度为40.0cm，故AC段路程$s_{AC}=80.0\mathrm{cm}-40.0\mathrm{cm}=40.0\mathrm{cm}$；每隔0.5s曝光一次，从A到C经过2个时间间隔，所用时间$t_{AC}=0.5\mathrm{s}×2=1\mathrm{s}$；根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，得$v_{AC}=\frac{40.0\mathrm{cm}}{1\mathrm{s}}=40.0\mathrm{cm/s}$。
(3) 计算各段速度：AB段路程$s_{AB}=80.0\mathrm{cm}-60.0\mathrm{cm}=20.0\mathrm{cm}$，时间$0.5\mathrm{s}$，速度$v_{AB}=40\mathrm{cm/s}$；BC段路程$s_{BC}=60.0\mathrm{cm}-40.0\mathrm{cm}=20.0\mathrm{cm}$，时间$0.5\mathrm{s}$，速度$v_{BC}=40\mathrm{cm/s}$；CD段路程$s_{CD}=40.0\mathrm{cm}-10.0\mathrm{cm}=30.0\mathrm{cm}$，时间$0.5\mathrm{s}$，速度$v_{CD}=60\mathrm{cm/s}$。可见小车相等时间内通过的路程不相等，故做变速直线运动。
【答案】
1. (1) 长度；1
(2) 40.0；1；40.0
(3) 变速

【知识点】
长度测量；平均速度；运动类型判断
【点评】
本题为平均速度测量的基础实验题，考查刻度尺读数、平均速度计算及运动类型判断，需掌握实验基本方法，难度适中。
【难度系数】
0.5

2.图2-3-10所示的是某实验小组利用频闪照相机每隔0.1 s拍摄一次所得到的物体和刻度尺的频闪照片。物体在AB段做（选填“匀速”或“变速”）直线运动，平均速度为cm/s。

2. 变速；15

【分析】
要判断物体做匀速还是变速直线运动，需依据“相同时间内通过的路程是否相等”：若相等为匀速，不相等则为变速。计算平均速度需用总路程除以总时间，因此要先确定A、B两点的刻度值，再数出A到B的时间间隔，最后代入公式计算。
【解析】
1. 判断运动类型：频闪照相机每隔0.1s拍摄一次，观察AB段相邻两点间的距离，发现相同时间（0.1s）内通过的路程逐渐变大，因此物体做变速直线运动。
2. 确定总路程：由刻度尺可知，A点对应刻度为0.00cm，B点对应刻度为7.50cm，故AB段总路程$s=7.50cm - 0.00cm=7.50cm$。
3. 计算总时间：从A到B共有5个时间间隔，每个间隔0.1s，总时间$t=5×0.1s=0.5s$。
4. 计算平均速度：根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，代入数据得$v=\frac{7.50cm}{0.5s}=15cm/s$。
【答案】
变速；15
【知识点】
变速直线运动、平均速度计算
【点评】
本题结合频闪照片考查运动类型判断和平均速度计算，关键是准确读取刻度尺示数和确定时间间隔，属于基础应用题型。
【难度系数】
0.6

3. 提升题 小明在百米赛跑时，前半程的平均速度为6 m/s，后半程的平均速度为36 km/h，则全程的平均速度为 m/s。

3. 7.5

【分析】
要计算全程的平均速度，需牢记平均速度的定义：平均速度等于总路程除以总时间，而非速度的平均值。首先需统一后半程速度的单位（将km/h转换为m/s），再分别计算前、后半程的运动时间，最后用总路程除以总时间得到全程平均速度。
【解析】
1. 单位换算：后半程速度$v_2 = 36\ \mathrm{km/h} = 36 × \frac{1000\ \mathrm{m}}{3600\ \mathrm{s}} = 10\ \mathrm{m/s}$；
2. 确定路程：百米赛跑总路程$s = 100\ \mathrm{m}$，前、后半程路程均为$s_1 = s_2 = 50\ \mathrm{m}$；
3. 计算时间：前半程时间$t_1 = \frac{s_1}{v_1} = \frac{50\ \mathrm{m}}{6\ \mathrm{m/s}} = \frac{25}{3}\ \mathrm{s}$，后半程时间$t_2 = \frac{s_2}{v_2} = \frac{50\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{m/s}} = 5\ \mathrm{s}$；
4. 计算全程平均速度：总时间$t = t_1 + t_2 = \frac{25}{3}\ \mathrm{s} + 5\ \mathrm{s} = \frac{40}{3}\ \mathrm{s}$，全程平均速度$v = \frac{s}{t} = \frac{100\ \mathrm{m}}{\frac{40}{3}\ \mathrm{s}} = 7.5\ \mathrm{m/s}$。
【答案】
7.5
【知识点】
平均速度计算、单位换算、速度公式应用
【点评】
本题考查平均速度的计算，核心是理解平均速度的定义（总路程与总时间的比值），易错点为直接对两个速度求平均，需注意单位统一的细节，整体难度适中，只要掌握基本公式和步骤即可正确解答。
【难度系数】
0.6

4.随着我国铁路的发展,高铁时代已经来临。下表为某次高铁列车从南昌西站到深圳站的运行时刻表。

(1)列车从南昌西站到深圳站的平均速度是多少?(结果保留小数点后一位)
(2)若此列车全长 400 m,它以 180 km/h 的速度完全通过某隧道所需时间为 2 min,求隧道的长度。

4. 解:(1)由列车运行时刻表可知,列车从南昌西站至深圳站的路程 $ s_1=858\ \mathrm{km} $,列车的运行时间 $ t_1=11:33-7:35=3\ \mathrm{h}\ 58\ \mathrm{min} $,则列车从南昌西站到深圳站的平均速度 $ v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{858\ \mathrm{km}}{3\ \mathrm{h}\ 58\ \mathrm{min}}\approx216.3\ \mathrm{km/h} $。
(2)列车通过隧道的速度 $ v_2=180\ \mathrm{km/h}=50\ \mathrm{m/s} $,完全通过隧道的时间 $ t_2=2\ \mathrm{min}=120\ \mathrm{s} $,列车完全通过隧道行驶的路程 $ s_2=v_2 t_2=50\ \mathrm{m/s} × 120\ \mathrm{s}=6000\ \mathrm{m} $,隧道的长度 $ L_{\mathrm{隧}}=s_2-L_{\mathrm{车}}=6000\ \mathrm{m}-400\ \mathrm{m}=5600\ \mathrm{m} $。

【分析】
本题考查平均速度的计算和列车过隧道的路程问题。解题思路：(1) 求平均速度需用总路程除以总时间，先从列车时刻表中提取南昌西站到深圳站的总路程，再计算列车运行的总时间，注意时间单位的换算，最后代入平均速度公式计算结果；(2) 列车完全通过隧道的总路程等于隧道长度与列车自身长度之和，先统一速度和时间的单位，再根据速度公式算出总路程，减去列车长度即可得到隧道长度。
【解析】
(1) 由列车运行时刻表可知，列车从南昌西站到深圳站的路程 $ s_1 = 858\ \mathrm{km} $；
列车运行时间 $ t_1 = 11:33 - 7:35 = 3\ \mathrm{h}\ 58\ \mathrm{min} = 3 + \frac{58}{60}\ \mathrm{h} \approx 3.9667\ \mathrm{h} $；
根据平均速度公式 $ v = \frac{s}{t} $，可得平均速度 $ v_1 = \frac{s_1}{t_1} = \frac{858\ \mathrm{km}}{3.9667\ \mathrm{h}} \approx 216.3\ \mathrm{km/h} $。
(2) 先统一单位：列车速度 $ v_2 = 180\ \mathrm{km/h} = 180 × \frac{1000\ \mathrm{m}}{3600\ \mathrm{s}} = 50\ \mathrm{m/s} $；
通过隧道的时间 $ t_2 = 2\ \mathrm{min} = 2 × 60\ \mathrm{s} = 120\ \mathrm{s} $；
列车完全通过隧道行驶的总路程 $ s_2 = v_2 t_2 = 50\ \mathrm{m/s} × 120\ \mathrm{s} = 6000\ \mathrm{m} $；
由于列车完全通过隧道的路程 = 隧道长度 + 列车长度，因此隧道长度 $ L_{\mathrm{隧}} = s_2 - L_{\mathrm{车}} = 6000\ \mathrm{m} - 400\ \mathrm{m} = 5600\ \mathrm{m} $。
【答案】
(1) $ 216.3\ \mathrm{km/h} $；(2) $ 5600\ \mathrm{m} $
【知识点】
平均速度计算；速度公式应用；单位换算
【点评】
本题是速度相关的基础应用题，需掌握平均速度的计算方法，明确列车过隧道时总路程为隧道长与列车长之和的特点，注意单位的统一，难度适中，适合多数学生解答。
【难度系数】
0.6