第122页

信息发布者:
0.32
A
C
B
【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
【分析】
要解决这道题,需明确s-t图像的物理意义:图像的斜率表示速度,位移为末位置与初位置的纵坐标差,平均速度等于总位移与总时间的比值。已知OC与AB平行、CB与OA平行,说明这两组线段的斜率相等,对应速度相等。接下来逐个分析选项:
1. 分析t₁到t₂时刻两车的距离变化,需看两者速度是否相等;
2. 分析0~t₃的平均速度,需比较总位移和总时间;
3. 分析甲车初速度和乙车t₃时刻的速度,利用平行线段斜率相等的特点;
4. 分析t₃时刻两车速度,看对应线段的斜率。
【解析】
s-t图像中,斜率表示速度,平行线段斜率相等,因此:
甲车0~t₁的速度(OC段斜率)与乙车t₂~t₃的速度(AB段斜率)相等;
甲车t₁~t₃的速度(CB段斜率)与乙车0~t₂的速度(OA段斜率)相等。
对各选项逐一分析:
选项A:t₁到t₂时刻,甲车速度等于乙车速度(甲车t₁~t₃速度=乙车0~t₂速度,乙车全程速度恒定),两者速度相同,位移差(距离)不变,故A错误;
选项B:0~t₃时间内,甲、乙两车初位置均为O,末位置均为B,总位移相等,总时间均为t₃,根据平均速度公式$\bar{v}=\frac{\Delta s}{\Delta t}$,两者平均速度相等,故B错误;
选项C:甲车初速度为OC段斜率,乙车t₃时刻的速度为AB段斜率,因OC//AB,斜率相等,故甲车初速度等于乙车t₃时刻的速度,C正确;
选项D:t₃时刻,甲车速度为CB段斜率,乙车速度为AB段斜率,CB与OA平行、AB与OC平行,OA与OC斜率不同,故两车速度不相等,D错误。
【答案】
C
【知识点】
s-t图像、速度、平均速度
【点评】
本题考查s-t图像的基本规律,核心是理解斜率与速度的对应关系,以及平行线段斜率相等的特点。需注意平均速度的计算只看总位移和总时间,与路径无关,是基础但易混淆的知识点,要求学生准确掌握图像的物理意义。
【难度系数】
0.5
【分析】要计算子弹的速度,需先估算子弹穿过鸡蛋的距离,再利用速度公式$v=\frac{s}{t}$求解。首先结合生活常识估算子弹穿过鸡蛋的路程,再代入已知的时间间隔计算速度,最后对比选项得出答案。
【解析】首先估算子弹穿过鸡蛋的距离$s$,根据生活经验,一个鸡蛋的长度约为$0.1m$;拍摄两帧画面的时间间隔$t=0.6ms=0.6×10^{-3}s=6×10^{-4}s$。根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,代入数据得:$v=\frac{0.1m}{6×10^{-4}s}\approx167m/s$,该数值最接近180m/s,因此选B。
【答案】B
【知识点】速度计算、长度估算
【点评】本题考查速度公式的应用,关键是合理估算子弹穿过鸡蛋的距离,属于基础估算类题目,难度适中。
【难度系数】0.6
【分析】
要解决这三个问题,需结合列车时刻表提取对应时间、路程信息,再利用速度公式进行计算:
(1) 求海门到南通的时间,用南通的发车时间减去海门的发车时间即可;
(2) 平均速度的计算需先确定海门到南通的路程(南通总路程减海门总路程),再将时间换算为小时,代入平均速度公式计算;
(3) 列车完全通过高架桥的路程是桥长与列车长度之和,再代入速度公式计算列车速度。
【解析】
(1) 由列车时刻表可知,列车从海门的发车时间为7:15,到达南通的时间为7:36,因此海门到南通所用时间:
$t = 7:36 - 7:15 = 21\ \mathrm{min}$;
(2) 海门到南通的路程:$s = 83\ \mathrm{km} - 45\ \mathrm{km} = 38\ \mathrm{km}$,
时间换算为小时:$t = 21\ \mathrm{min} = \frac{21}{60}\ \mathrm{h} = 0.35\ \mathrm{h}$,
根据平均速度公式$v = \frac{s}{t}$,得本次列车的平均速度:
$v = \frac{38\ \mathrm{km}}{0.35\ \mathrm{h}} \approx 109\ \mathrm{km/h}$;
(3) 列车完全通过高架桥行驶的总路程:$s' = L_{\mathrm{桥}} + L_{\mathrm{车}} = 1800\ \mathrm{m} + 360\ \mathrm{m} = 2160\ \mathrm{m}$,
已知通过时间$t' = 72\ \mathrm{s}$,根据速度公式$v' = \frac{s'}{t'}$,得列车运行速度:
$v' = \frac{2160\ \mathrm{m}}{72\ \mathrm{s}} = 30\ \mathrm{m/s}$。
【答案】
(1) $21\ \mathrm{min}$;(2) 约$109\ \mathrm{km/h}$;(3) $30\ \mathrm{m/s}$
【知识点】
平均速度计算;路程时间换算;过桥问题
【点评】
本题结合列车时刻表和实际场景考查运动学基本计算,需注意时间单位换算、过桥路程的正确理解,属于基础应用题型,难度适中。
【难度系数】
0.7