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1.99 m/s
相同路程比时间
变速
B
D
C


0
0.5
100
B
【分析】
首先第一步计算运动员的运动速度,回忆平均速度的计算公式v=s/t,代入题目给出的总路程50m和总用时25.10s,计算后按要求保留两位小数即可。第二步判断裁判员比较运动快慢的方法:比较物体运动快慢有两种常用方法,分别是相同时间比路程、相同路程比时间,裁判员是在所有运动员都完成相同的50m路程后,对比所用时间的长短判断快慢,由此得出结论。第三步判断运动类型:匀速运动要求运动过程中速度始终保持不变,而游泳过程中运动员的划水发力、速度调整都会让速度发生变化,因此属于变速运动。
【解析】
1. 计算平均速度:已知比赛的总路程$s=50\ \mathrm{m}$,总用时$t=25.10\ \mathrm{s}$,根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,代入数据可得:
$v=\frac{50\ \mathrm{m}}{25.10\ \mathrm{s}}\approx1.99\ \mathrm{m/s}$
2. 判断比较快慢的方法:比赛中所有运动员的运动路程都是50m,裁判员通过记录每位运动员完成这段相同路程所用的时间,用时越短运动越快,因此是通过相同路程比时间的方法判断运动快慢。
3. 判断运动类型:运动员在蝶泳过程中,划水阶段、滑行阶段的速度并不相同,全程速度是不断变化的,因此做变速运动。
【答案】
1.99 m/s 相同路程比时间 变速
【知识点】
速度的计算,运动快慢比较,变速运动判断
【点评】
本题结合杭州亚运会的真实赛事场景,考察机械运动章节的基础知识点,需要注意区分观众和裁判员判断运动快慢的不同逻辑:观众是相同时间内对比谁游的更远,裁判员是相同路程对比谁用时更短,计算速度时注意按要求保留两位小数即可。
【难度系数】
0.9
【分析】
这道题考查对速度定义式$v=\dfrac{s}{t}$的理解,核心解题思路是:利用速度公式讨论三个物理量的关系时,必须使用控制变量法,固定其中一个物理量不变,才能判断另外两个量的关联,不能脱离第三个量单独直接推导两个量的关系。我们可以结合速度的物理意义,逐个对选项验证,判断每个选项是否满足控制变量的要求,排除错误选项得到正确答案。
【解析】
我们逐个分析选项:
1. 选项A:根据路程推导式$s=vt$,物体通过的路程由速度和运动时间共同决定,没有限定运动时间相同的前提下,速度大的物体通过的路程不一定比速度小的物体多,比如高速飞行1秒的子弹,路程远小于慢走1小时的普通人的路程,A错误。
2. 选项B:速度的物理定义就是物体单位时间内通过的路程,单位时间内通过的路程越短,直接对应速度的数值越小,也就是速度越小,B正确。
3. 选项C:速度是描述运动快慢的物理量,若物体做匀速直线运动,运动时间变长的同时路程也会等比例变长,速度保持不变;没有限定路程相同的前提下,仅运动时间长不能推出速度小,C错误。
4. 选项D:同理,没有限定运动时间相同的前提下,仅物体运动的路程长也不能推出速度大,比如长跑运动员跑10km用1小时,速度远小于短跑运动员跑100m用10s的速度,D错误。
【答案】
B
【知识点】
速度公式理解,控制变量法
【点评】
本题属于速度概念的基础易错题,很多同学容易忽略控制变量的要求,直接凭直觉根据一个物理量的大小判断另一个物理量的大小,解题时要牢记,涉及三个变量的公式推导,必须固定第三个变量才能讨论剩余两个量的关系。
【难度系数】
0.8
【分析】
我们首先明确比较物体运动快慢的两种常用定性方法:①相同路程比较时间,用时越短运动越快;②相同时间比较路程,路程越长运动越快。如果两个运动物体的路程和时间都不满足“其中一个物理量相等”,且两个物理量的大小关系无法直接推导快慢,就无法通过定性方法直接判断,必须同时用刻度尺测量路程、秒表测量时间,计算速度来比较大小。接下来逐个分析选项:
A选项中甲乙下落路程相同,直接比较落地先后(时间)就可以判断快慢,不需要测量具体数值,不用同时用到刻度尺和秒表;
B选项中甲乙下落时间相同,直接比较释放高度(路程)就可以判断快慢,不需要同时用到两个工具;
C选项中乙的下落路程比甲小,乙的下落时间比甲长,直接就能判断乙比甲慢,不需要测量具体数值,不用两个工具;
D选项中甲的下落路程比乙小,同时甲的下落时间也比乙小,无法直接通过定性方法判断谁的速度更大,必须分别用刻度尺测出两者的下落路程,用秒表测出两者的下落时间,计算速度才能比较快慢,符合题意。
【解析】
解:比较运动快慢时,仅当路程和时间的大小关系无法直接定性推导快慢时,才需要同时测量路程和时间:
1. 分析选项A:甲乙下落高度(路程)完全相同,甲先落地说明甲运动用时更短,可直接判断甲运动更快,无需测量具体数值,不需要同时使用刻度尺和秒表;
2. 分析选项B:甲乙同时释放同时落地,说明两者运动时间完全相同,甲释放位置更高即运动路程更长,可直接判断甲运动更快,无需测量具体数值,不需要同时使用刻度尺和秒表;
3. 分析选项C:乙的下落路程比甲小,同时乙落地更晚即运动时间比甲长,可直接推导得出乙的速度一定小于甲,无需定量测量,不需要同时使用刻度尺和秒表;
4. 分析选项D:甲的下落路程比乙小,同时甲的运动时间也比乙小,此时路程更短的物体用时也更短,无法直接通过定性方法比较两者快慢,必须用刻度尺测量两者的下落路程,用秒表测量两者的下落时间,计算速度才能完成比较,因此必须同时使用刻度尺和秒表。
综上,符合要求的是选项D。
【答案】D
【知识点】运动快慢的比较;速度的测量
【点评】本题重点考察对比较运动快慢方法的理解,区分定性判断和定量测量的适用场景,易错点是误判C选项,要明确当路程小的物体用时反而更长时,无需测量就可以直接得出速度更小的结论,只有路程和时间的变化趋势一致时才需要定量测量。
【难度系数】0.6
【分析】
首先先识别图中两个交通标志牌的含义:左侧标志牌标注隧道全长为4.2km,右侧圆形标志牌是限速标志,代表车辆通过该隧道的最高行驶速度不能超过60km/h。接下来我们可以利用速度公式v=s/t推导得到t=s/v,当车辆以允许的最大速度行驶时,通过隧道的时间是所有合法行驶情况里的最小值,也就是说实际合法行驶的通过时间都不会小于这个最短时间。接下来我们计算出最短通行时间,再逐一核对四个选项,就能得到正确答案。
【解析】
解:
1. 明确标识信息:
隧道的总长度s=4.2km,该路段允许的最大行驶速度v_max=60km/h。
2. 计算最短通行时间:
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,变形可得最短时间:
$t_{min}=\frac{s}{v_{max}}=\frac{4.2\ \mathrm{km}}{60\ \mathrm{km/h}}=0.07\ \mathrm{h}$
进行单位换算:
$0.07\ \mathrm{h}=0.07×60\ \mathrm{min}=4.2\ \mathrm{min}=252\ \mathrm{s}$
3. 逐一判断选项:
选项A:隧道全长为4.2km,并非60km,A错误;
选项B:60是最高限速,代表车速不得高于60km/h,并非不得低于60km/h,B错误;
选项C:车辆合法行驶时速度不超过60km/h,因此通行时间不可能小于最短时间4.2min,即经过隧道的时间应不少于4.2min,C正确;
选项D:最短通行时间为252s,远大于70s,D错误。
【答案】
C
【知识点】
速度公式应用,交通标志牌识别
【点评】
本题结合生活中的隧道通行场景考察速度公式的实际应用,易错点一是混淆最高限速和最低限速的含义,二是时间单位换算出错,解题时要明确:在路程固定的前提下,行驶速度越大,通行时间越短,因此最大限速对应的是最短通行时间,合法通行的时间都不小于这个值。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们需要分别从路程-时间图像和速度-时间图像中提取四辆小车的运动信息,逐步推导:
1. 先处理左侧s-t图像:甲的图线是过原点的倾斜直线,代表甲做匀速直线运动,取图中明确的坐标点,用速度公式v=s/t计算甲的速度;丁的图线是平行于时间轴的水平线,说明丁的路程不随时间变化,直接判断其运动状态。
2. 再处理右侧v-t图像:乙和丙的图线都是平行于时间轴的水平线,代表二者都做匀速直线运动,直接读出二者的速度数值。
3. 最后把四辆车的速度对比,即可得到所有空的答案。
【解析】
① 计算甲的速度:从s-t图像可得,当时间t=5s时,甲通过的路程s=20m,代入速度公式:
$v_甲=\frac{s}{t}=\frac{20m}{5s}=4m/s$
从v-t图像直接读出丙的速度为4m/s,因此丙的运动速度和甲相同。
② 读取乙的速度:从v-t图像可知乙的速度为6m/s,对比四车速度:$v_乙=6m/s$,$v_甲=v_丙=4m/s$,丁始终没有发生位置移动,处于静止状态,因此速度最快的小车是乙。
③ 丁的路程始终保持10m不变,没有随时间增加,说明丁处于静止状态,速度为0。
【答案】
甲;乙;0
【知识点】
路程时间图像;速度时间图像;匀速直线运动
【点评】
本题是运动学图像的基础题型,核心易错点是区分s-t图和v-t图中水平线段的物理意义:s-t图的水平线段代表物体静止,v-t图的水平线段代表物体做匀速直线运动,不要将两类图像的含义混淆。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先梳理解题思路:第一步先通过小汽车驶入和驶出测速路段的时刻差,直接计算全程的总运动时间,注意将得到的分钟单位换算为小时;第二步明确平均速度的核心定义:平均速度等于对应运动过程的总路程除以总运动时间,题干给出的前、后两段的行驶速度属于干扰条件,无需分段列方程计算,直接代入总路程和总时间的数值即可算出平均速度,避免被多余条件误导走弯路。
【解析】
1. 计算路段运动总时间:
已知驶入起点时刻为20:45,驶出终点时刻为21:15,两者的时间差为:
$ t = 21:15 - 20:45 = 30\ \mathrm{min} $
进行单位换算可得:$ t = \frac{30}{60}\ \mathrm{h} = 0.5\ \mathrm{h} $
2. 计算全程平均速度:
已知该区间测速路段全程总路程$ s=50\ \mathrm{km} $,根据平均速度的计算公式$ v = \frac{s}{t} $,代入数据得:
$ v = \frac{50\ \mathrm{km}}{0.5\ \mathrm{h}} = 100\ \mathrm{km/h} $
【答案】
0.5;100
【知识点】
时间单位换算,平均速度计算
【点评】
本题设置了多余的分段速度作为干扰条件,不少同学会下意识尝试通过分段速度列方程求解总时间,反而增加计算量甚至出错,解题时要牢记平均速度的定义,优先从题干给出的时刻信息直接获取总运动时间,利用总路程除以总时间的核心公式快速求解,避开题干设置的思维陷阱。
【难度系数】
0.8
【分析】
我们从实验操作逻辑、速度测量原理、运动相对性定义、匀速直线运动特点这几个角度逐一判断选项:首先明确本实验的核心是准确测量气泡的运动速度,为了减小计时误差,气泡运动速度不宜过快;计算速度只需要获取对应路程和时间即可,对标记间距没有强制相等的要求;运动相对性的核心是同一物体选取不同参照物时运动状态不同;气泡启动阶段会先加速,并非全程匀速。顺着这个思路逐个排查选项,就能得到正确答案。
【解析】
逐一分析各选项:
1. 选项A:如果气泡向上运动的速度过快,将很难准确记录气泡经过各位置的时间,会大幅增大实验误差,因此实验中需要让气泡运动得更慢一些,方便计时,A错误。
2. 选项B:测量气泡运动速度的原理是$v=\frac{s}{t}$,只要能准确测出气泡运动的某段路程和对应的运动时间,就可以计算出该段的速度,玻璃管上各相邻标记间的距离不需要设置为相等,B正确。
3. 选项C:运动的相对性是指选取不同参照物时,同一物体的运动状态可能不同,该选项中描述气泡和玻璃管的运动状态时,选取的参照物都是桌面,没有更换参照物,无法反映运动的相对性,C错误。
4. 选项D:气泡从M端由静止开始向上运动,初始阶段处于加速状态,全程从M端到N端速度并非保持不变,因此气泡全程不做匀速直线运动,D错误。
综上,正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
测量平均速度,运动的相对性,匀速直线运动
【点评】
本题考查“研究气泡运动速度”的实验细节,易错点是容易误认为实验标记必须等距,同时要准确区分运动相对性的概念:运动相对性的前提是对同一个物体选取不同参照物,而非不同物体选取同一参照物得到不同运动状态,准确理解概念细节才能避开误区。
【难度系数】
0.6