沪科版物理八年级全一册同步提优训练：2.3 第2课时　匀速直线运动和变速直线运动（含答案解析）

第2课时　匀速直线运动和变速直线运动
题组1　匀速直线运动和变速直线运动的概念
　　　　　　　　
1.下列物体的运动可近似看成匀速直线运动的是 (　　)
A.正在进站的火车
B.离开脚后在草地上滚动的足球
C.站在商场中运行的自动扶梯上的顾客
D.绕地球匀速转动的“北斗”卫星
2.根据匀速直线运动的公式v=,下列说法中正确的是 (　　)
A.做匀速直线运动的物体,速度与路程成正比,运动的路程越长,速度越大
B.做匀速直线运动的物体,速度与时间成反比,运动的时间越短,速度越大
C.1 s内物体运动5 m,2 s内物体运动10 m,3 s内物体运动15 m,则该物体一定不做变速直线运动
D.做匀速直线运动的物体的速度大小不随路程或时间的改变而改变
3.我们常用“频闪照片”来研究物体的运动。如图所示,记录了甲、乙两个小球每隔0.02 s所处的位置。根据图片可以判断,甲球运动的时间是　　　　,甲球做　　　　　　　　　,乙球做　　　　　　　　　。(后两空均选填“匀速直线运动”或“变速直线运动”)
题后反思
　　匀速直线运动的判断方法:
匀速直线运动的显著特点是物体在任何相等的时间内通过的路程都相等。如图果物体在每秒内通过的路程都相等,此时我们不能认为物体一定做匀速直线运动,因为1 s还可以分为10个0.1 s,在每个0.1 s内物体通过的路程不一定相等。如图果做直线运动的物体在任意时刻的速度大小都相等,那么,该物体就一定做匀速直线运动。
题组2　s-t图像和v-t图像
　　　　　　　　
4.(2020菏泽)一辆汽车正在平直的公路上运动,用s、v和t分别表示汽车运动的路程、速度和时间。中的四个图像反映该汽车在做匀速直线运动的是 (　　)
A.①④ B.①③ C.②③ D.②④
5.如图所示是某汽车通过某一平直公路时的v-t图像,甲、乙、丙、丁四个过程中,汽车做匀速直线运动的过程是 (　　)
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
6.甲、乙两人同时同地沿相同方向出发,他们的s-t图像如图所示,下列说法中正确的是
(　　)
A.甲、乙两人都在做变速直线运动
B.路程为60 m时,甲、乙两人相遇
C.乙的速度为20 m/s
D.甲比乙运动得快
7.(2021毕节)甲、乙两辆小车同时从同一地点出发,其s-t图像如图所示。由图像可知:0~5 s内,甲、乙两车做匀速直线运动,乙车的速度为　　　　m/s,比甲车的速度　　　　(选填“大”或“小”);甲车在追上乙车时离出发地点　　　　m。
8.(2020德州)甲、乙两辆汽车在同一平直公路上同时出发,其路程s与时间t的关系如图所示。由图像可知,甲车的速度　　　　(选填“<”“=”或“>”)乙车的速度,甲车的速度为　　　　m/s,当t=40 s时,甲、乙两车相距　　　　m。
题后反思
　　(1)s-t图像(物体沿直线运动)
(2)v-t图像(物体沿直线运动)
题组3　平均速度的计算
　　　　　　　　
9.一滑雪运动员沿240 m的斜坡滑下后,又在水平地面上滑行250 m才停止。运动员在斜坡和水平地面上滑行的时间分别是16 s和25 s,则滑雪运动员在斜坡上下滑的平均速度是
　　　 　m/s,在水平地面上滑行的平均速度是　　　　m/s,整个运动过程的平均速度是
　　　　 m/s(结果保留两位小数)。
10.如图所示,记录了一辆汽车在平直公路上行驶,在相同时间内通过的路程。由图可知,汽车在做　　　　(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动,0~20 s内的平均速度为　　　　,20~40 s内的平均速度为　　　　。
11.在某次百米赛跑中测得一名短跑运动员在t1=5 s时的速度为9.0 m/s,在t2=10 s到达终点时的速度为10.2 m/s,则下列说法中正确的是 (　　)
A.在前5 s内运动员的平均速度为4.5 m/s
B.在后5 s内运动员的平均速度为9.6 m/s
C.在本次百米赛跑中运动员的平均速度为10 m/s
D.在本次百米赛跑中运动员的平均速度为9.1 m/s
12.(2021湘西州)小明在体育运动会百米赛跑中,前50 m用时6 s,后50 m用时8 s,小明百米赛跑全程的平均速度约为 (　　)
A.16.7 m/s B.12.5 m/s
C.7.1 m/s D.7.3 m/s
13.宜昌快速公交“BRT”项目北起夷陵客运站,南至宜昌东站,全长约24 km。如图所示是宜昌首批“BRT”公交样车,根据测算,它全程的平均速度约为30 km/h,车辆配备了智能化的车辆调度和信息服务中心,通过全球定位系统全程跟踪记录并实时传递每台运营车辆的各种信息。
(1)“BRT”公交车从起点夷陵客运站行驶至终点宜昌东站需要多长时间
(2)若“BRT”公交车在某一路段运行时,先以72 km/h的速度运行60 s,停车24 s,再以54 km/h的速度运行36 s,求“BRT”公交车在这一路段的平均速度是多少千米每时。
14.(2021怀化)张吉怀高速铁路让怀化人们去往张家界又多了一种出行方式。张吉怀高速铁路总长246 km,设计最高速度为350 km/h。假设通车后,小君和家人从怀化坐高速列车去张家界旅游,若该次高速列车的平均速度为307.5 km/h。求:
(1)小君和她的家人经过多少分钟到达张家界。
(2)表格为目前怀化站到北京西站的K268次列车运行时刻表(部分),请比较,小君和她的家人坐高速列车去张家界比坐K268次列车去张家界节省多少分钟。
站名 到达时间 开车时间
怀化 始发站 09:08
吉首 10:38 10:44
张家界 12:29 12:40
…… …… ……
思维拓展　　　　　　　　　　　　　　　　提升能力素养
15.在物理学中,将物体在一段时间内通过的路程与通过这段路程所用时间的比称为速度。初中物理中还有很多这样定义的物理量,如图密度、压强、功率、热值等,这种定义物理量的方法叫做比值定义法。高中物理中也有很多这样定义的物理量,如图:速度的变化量与发生这一变化所用的时间之比称为加速度(注:速度的变化量用Δv表示,它等于前后速度之差;加速度用字母a表示,国际单位是m/s2)。由加速度的定义可知:
(1)若一个物体开始运动的速度v0=2 m/s,经过5 s后它的速度变为vt=6 m/s,则这个物体在5 s内的速度变化量Δv=　　　m/s。
(2)若问题(1)中的物体做匀加速直线运动(任意相等时间内速度的增加量相等),则物体的加速度大小a=　　　　m/s2。
(3)加速度的定义公式为a=　　　　。
(4)匀速直线运动的v-t图像如图甲所示,图中阴影部分的面积表示以速度v做匀速直线运动的物体,运动时间为t时通过的路程s;匀加速直线运动的v-t图像如图图乙所示,其中阴影部分的面积表示做匀加速直线运动的物体,速度由v0到vt,运动时间为t时通过的路程s1。用v0、t、a写出s1的表达式:s1=　　　　　　　　。
答案
第2课时　匀速直线运动和变速直线运动
1.C　解： 正在进站的火车速度越来越小;离开脚后在草地上滚动的足球速度越来越小,它们不是做匀速直线运动,故A、B错误。站在商场中运行的自动扶梯上的顾客,其速度大小和运动方向保持不变,做匀速直线运动,故C正确。绕地球匀速转动的“北斗”卫星,运动方向在不断改变,不是做匀速直线运动,故D错误。
2.D　
3.0.1 s　匀速直线运动　变速直线运动
4.C　5.B　6.D
7.4　大　20　解： 由图可知:乙车在0~5 s内做匀速直线运动,这一过程乙车的速度为v乙===4 m/s;在0~5 s内,运动相同的时间,乙车通过的路程大于甲车通过的路程,由v=可知:乙车的速度要大于甲车的速度;在15 s时,甲、乙两车通过的路程相同,故甲车在追上乙车时离出发地点20 m。
8.>　20　200　解： 由图可知:甲、乙两车都做匀速直线运动;当t甲=20 s时,甲车行驶的路程s甲=400 m,甲车的速度:v甲===20 m/s;当t乙=20 s时,乙车行驶的路程:s乙=400 m-200 m=200 m,乙车的速度:v乙===10 m/s;则甲车的速度大于乙车的速度。由图可知:行驶20 s时甲车刚好追上乙车,甲、乙相遇后再经过20 s,即当t=40 s时,甲车行驶了800 m-400 m=400 m,乙车行驶了600 m-400 m=200 m,此时两车相距Δs=400 m-200 m=200 m。
9.15　10　11.95　解： 滑雪运动员在斜坡上下滑的平均速度为v1===15 m/s;在水平地面上滑行的平均速度为v2===10 m/s;整个运动过程的平均速度为v====11.95 m/s。
10.加速　22.5 m/s　37.5 m/s　解： 由图可知,汽车在相同时间内通过的路程不断增大,因此汽车在做加速运动。0~20 s内的平均速度为v===22.5 m/s;20~40 s内的平均速度为v'===37.5 m/s。
11.C　解： 根据v=可知,平均速度应为路程和对应时间的比值,前5 s内、后5 s内的路程未知,则无法计算平均速度,故A、B选项错误。百米赛跑中的总路程为s=100 m,总时间为t2=10 s,则平均速度:v===10 m/s,故C选项正确、D选项错误。
12.C　解： 小明百米赛跑全程用时:t=t1+t2=6 s+8 s=14 s;则百米全程的平均速度:v==≈7.1 m/s。
13.(1)“BRT”公交车从起点夷陵客运站行驶至终点宜昌东站需要的时间:t===0.8 h。
(2)72 km/h=20 m/s,54 km/h=15 m/s,
“BRT”公交车以20 m/s的速度运行60 s通过的路程:
s1=v1t1=20 m/s×60 s=1200 m,
“BRT”公交车以15 m/s的速度运行36 s通过的路程:
s3=v3t3=15 m/s×36 s=540 m,
“BRT”公交车在这一路段通过的总路程:
s'=s1+s3=1200 m+540 m=1740 m,
“BRT”公交车在这一路段所用的总时间:
t'=t1+t2+t3=60 s+24 s+36 s=120 s,
故“BRT”公交车在这一路段的平均速度:
v'===14.5 m/s=52.2 km/h。
14.(1)由v=可得,小君和她的家人到达张家界所需的时间:t===0.8 h=48 min。
(2)K268次列车从怀化到张家界的运行时间:
t'=12:29-9:08=3 h 21 min=201 min,
小君和她的家人坐高速列车去张家界比坐K268次列车去张家界节省的时间:
Δt=t'-t=201 min-48 min=153 min。
15.(1)4　(2)0.8　(3)　(4)v0t+at2
解： (1)物体在5 s内的速度变化量:Δv=vt-v0=6 m/s-2 m/s=4 m/s。(2)物体的加速度大小:a===0.8 m/s2。(3)根据加速度的定义可知,加速度的定义公式为a=。(4)图乙中阴影部分的面积等于长方形的面积和三角形的面积之和,即s1=v0t+(vt-v0)t=v0t+Δvt=v0t+at2。
几个基本概念
位移:表示物体位置变动的物理量,它是有方向的。
路程:表示物体实际运动轨迹的长度。
加速度:速度变化量与发生这一变化所用时间的比值,即,它是描述物体速度变化快慢的物理量,通常用a表示,单位是m/s2。在最简单的匀加速直线运动中,加速度的大小等于单位时间内速度的增加量。