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匀速
20 cm/s
变速


100
匀速直线运动
5
C
C
B
变速
在相同的时间内通过的路程不等
【分析】判断物体做匀速还是变速直线运动,需依据:若物体在相等时间内通过的路程相等(或速度恒定),则为匀速直线运动;若相等时间内通过的路程不相等(或速度变化),则为变速直线运动。对图甲的汽车,计算各段速度判断是否恒定;对图乙的苹果,观察相邻苹果间距判断速度变化情况。
【解析】计算汽车各段的行驶速度:
第一段:$ v_1 = \frac{s_1}{t_1} = \frac{20\ \mathrm{cm}}{1\ \mathrm{s}} = 20\ \mathrm{cm/s} $;
第二段:$ v_2 = \frac{s_2}{t_2} = \frac{30\ \mathrm{cm}}{1.5\ \mathrm{s}} = 20\ \mathrm{cm/s} $;
第三段:$ v_3 = \frac{s_3}{t_3} = \frac{40\ \mathrm{cm}}{2\ \mathrm{s}} = 20\ \mathrm{cm/s} $;
第四段:$ v_4 = \frac{s_4}{t_4} = \frac{25\ \mathrm{cm}}{1.25\ \mathrm{s}} = 20\ \mathrm{cm/s} $;
第五段:$ v_5 = \frac{s_5}{t_5} = \frac{45\ \mathrm{cm}}{2.25\ \mathrm{s}} = 20\ \mathrm{cm/s} $;
汽车各段速度均为20 cm/s,保持不变,因此汽车做匀速直线运动,行驶速度为20 cm/s。
观察苹果下落的频闪照片,相邻两个苹果的间距逐渐增大,说明相等时间内苹果通过的路程越来越大,速度不断变化,因此苹果做变速直线运动。
【答案】匀速;20 cm/s;变速
【知识点】匀速直线运动、变速直线运动、速度计算
【点评】本题结合实例考查匀速与变速直线运动的判断,核心是理解匀速运动速度不变、变速运动速度变化的特点,通过计算或观察间距即可得出结论,难度较低。
【难度系数】0.3
【分析】要解决这道题,需结合s-t图像的特点分析:横坐标为时间t,纵坐标为路程s。①前10s:直接读取t=10s对应的路程值;②20~40s:s-t图像中倾斜直线表示路程随时间均匀变化,即速度不变,属于匀速直线运动;③平均速度用总路程除以总时间计算。
【解析】1. 前10s:由图像可知,当t=10s时,物体对应的路程s=100m,因此前10s内物体通过的路程为100m。2. 20~40s:s-t图像中,倾斜直线代表物体的路程与时间成正比,即速度保持不变,所以该物体做匀速直线运动。3. 40s内的平均速度:总路程s总=200m,总时间t总=40s,根据平均速度公式v=s总/t总,代入得v=200m/40s=5m/s。
【答案】100 匀速直线运动 5
【知识点】s-t图像、匀速直线运动、平均速度
【点评】本题考查s-t图像的解读和平均速度的计算,核心是理解s-t图像中线段的物理意义,难度不大,属于基础题。
【难度系数】0.6
【分析】要解决这道题,需明确平均速度的计算公式:平均速度等于总路程除以总时间($v=\frac{s_{总}}{t_{总}}$)。解题时需针对每个选项,先确定对应时间段的总路程和总时间,再代入公式计算,最后判断选项是否正确。
【解析】根据平均速度公式$v=\frac{s_{总}}{t_{总}}$,逐一分析选项:
1. 前2s内:总路程$s=2m+3m=5m$,总时间$t=2s$,平均速度$v=\frac{5m}{2s}=2.5m/s$,故A(3m/s)、B(2m/s)错误;
2. 3s内:总路程$s=2m+3m+4m=9m$,总时间$t=3s$,平均速度$v=\frac{9m}{3s}=3m/s$,故C正确;
3. 后2s内:总路程$s=3m+4m=7m$,总时间$t=2s$,平均速度$v=\frac{7m}{2s}=3.5m/s$,故D错误。
【答案】C
【知识点】平均速度的计算
【点评】本题考查平均速度的基本计算,核心是准确对应“某段时间”的总路程和总时间,属于初中物理基础知识点,难度较低,只要掌握公式即可正确解答。
【难度系数】0.7
【分析】
要解决这道题,需明确平均速度的定义:平均速度等于总路程与总时间的比值。已知小球总下落时间为5s,最后2s下落80m。由于小球自由下落是加速运动,速度随时间逐渐增大,因此前3s的平均速度小于最后2s的平均速度。先计算最后2s的平均速度,再通过比较前3s和后2s的平均速度关系,得出总路程的范围,进而判断整个过程的平均速度与40m/s的大小关系。
【解析】
1. 平均速度公式为 $ v = \frac{s_{\mathrm{总}}}{t_{\mathrm{总}}} $,本题中总时间 $ t_{\mathrm{总}} = 5\ \mathrm{s} $。
2. 计算最后2s的平均速度:$ v_{2} = \frac{s_{2}}{t_{2}} = \frac{80\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}} = 40\ \mathrm{m/s} $。
3. 小球自由下落是加速直线运动,速度越来越大,因此前3s的平均速度 $ v_{1} < v_{2} = 40\ \mathrm{m/s} $。
4. 总路程 $ s_{\mathrm{总}} = s_{1} + s_{2} $,其中前3s的路程 $ s_{1} = v_{1} · t_{1} < 40\ \mathrm{m/s} × 3\ \mathrm{s} = 120\ \mathrm{m} $,故总路程 $ s_{\mathrm{总}} < 120\ \mathrm{m} + 80\ \mathrm{m} = 200\ \mathrm{m} $。
5. 整个过程的平均速度 $ v_{\mathrm{总}} = \frac{s_{\mathrm{总}}}{t_{\mathrm{总}}} < \frac{200\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{s}} = 40\ \mathrm{m/s} $,因此选C。
【答案】
C
【知识点】
平均速度、变速直线运动
【点评】
本题考查平均速度的概念,核心是理解变速运动中不同时间段平均速度的关系,无需精确计算总路程,通过逻辑推理即可得出结论,重点考察对平均速度定义的灵活运用。
【难度系数】
0.4
【分析】
计算全程平均速度时,需牢记平均速度的定义:平均速度等于总路程与总时间的比值,不能用某段路程的速度或瞬时速度计算。本题中,百米赛跑的总路程为100m,总时间为16s,中间50m处、终点的速度为干扰项,无需考虑,直接代入公式计算即可。
【解析】
根据平均速度公式 $ v = \frac{s}{t} $,已知总路程 $ s = 100\ \mathrm{m} $,总时间 $ t = 16\ \mathrm{s} $,代入得:
$ v = \frac{100\ \mathrm{m}}{16\ \mathrm{s}} = 6.25\ \mathrm{m/s} $,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
平均速度的计算
【点评】
本题考查平均速度的基础计算,核心是区分平均速度与瞬时速度,避免被题目中的干扰数据误导,属于初中物理基础题型。
【难度系数】
0.7
【分析】
要判断纸锥的运动类型,需利用频闪照片的时间间隔特点:频闪照相机每隔0.2s曝光一次,相邻纸锥的时间间隔相同,若相同时间内路程相等则为匀速直线运动,不等则为变速直线运动。计算速度时需先统一路程单位,再用速度公式求解;分析v-t图像时,需结合纸锥下落的运动规律(先加速后匀速)匹配对应图像。
【解析】
(1) 频闪照相机每隔0.2s曝光一次,即相邻两个纸锥的时间间隔为0.2s。观察图甲,纸锥在相同时间内通过的路程不相等,因此纸锥做变速直线运动。
已知A、B两位置间实际距离$s=6.40\ \mathrm{cm}=0.064\ \mathrm{m}$,A、B间的时间间隔$t=0.2\ \mathrm{s}$,根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,可得纸锥的速度$v=\frac{0.064\ \mathrm{m}}{0.2\ \mathrm{s}}=0.32\ \mathrm{m/s}$。
(2) 纸锥竖直下落时,先做加速运动,速度逐渐增大;当阻力与重力平衡后,纸锥做匀速直线运动,速度保持不变。因此速度随时间的变化规律是“先增大,后不变”,对应图乙中的A选项。
【答案】
(1) 变速;在相同的时间内通过的路程不等;0.32 (2) A
【知识点】
变速直线运动、速度计算、v-t图像
【点评】
本题结合频闪照片探究物体运动,考查匀速与变速运动的判断、速度计算及速度-时间图像的识别,是初中运动学的基础题型,需理解频闪照片的时间间隔含义,掌握速度公式的应用。
【难度系数】
0.5