第2课时 匀速直线运动与变速直线运动
考点1 匀速直线运动
1.一辆汽车在平直公路上沿直线运动,每分钟通过的路程都是100 m,小亮认为这辆汽车一定做匀速直线运动。你 (选填“同意”或“不同意”)小亮的观点,理由是 。
2.如图所示是一物块在水平地面上运动时连续拍摄的频闪照片,频闪的时间间隔是
0.02 s,从照片可以看出来,该物块做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动;物块从1位置运动到3位置的速度是 m/s。
3.如图所示是甲、乙两车一起在同一平直公路上同时同向行驶的照片,则 (选填“甲”或“乙”)车做匀速直线运动,两车到达750 m处所用时间相差 s。
4.下列物体的运动可近似看作匀速直线运动的是 ( )
A.正在进站的火车
B.离开脚后在草地上滚动的足球
C.站在商场内正在运行的自动扶梯上的顾客
D.绕地球匀速转动的北斗卫星
(1)匀速直线运动是指物体做直线运动时,在任意相等的时间间隔内通过的路程都相同;
(2)做匀速直线运动的物体在任何时刻的速度都相同。
考点2 变速直线运动
5.(2021攀枝花)一辆小汽车于20:45驶入一高速公路某区间测速路段的起点,并于当日
21:15驶出终点,全程40 km,则该汽车在该路段的行驶时间为 h,平均速度为
km/h。
6.学校到小明家有一条长1000 m的平直马路。一次他从学校回家,开始以1 m/s的速度走了一半路程,所用时间为t,休息了200 s;然后,他以5 m/s的速度跑回家,则时间t为 s,他从学校到家整个过程中的平均速度是 m/s。
7.汽车驾驶员从发现情况到采取制动所需要的时间叫反应时间,在反应时间内通过的路程叫反应距离。如图所示,一辆汽车在平直公路上匀速直线行驶时,若驾驶员发现前方80 m处有障碍物,采取制动后,汽车在7.2 s内行驶了64 m刚好停在障碍物前,已知该驾驶员的反应时间为0.8 s,则制动前汽车匀速行驶的速度为 m/s,从驾驶员看到障碍物到汽车停止的整个过程中的平均速度为 m/s。
(1)做变速直线运动的物体在相等的时间间隔内通过的路程一般不同;
(2)平均速度等于路程与对应的时间之比。
考点3 速度的图像问题
8.如图所示,一辆汽车正在平直的公路上行驶,用s、v和t分别表示汽车运动的路程、速度和时间。下面四个图像中反映汽车做匀速直线运动的是 (填序号)。
9.是甲、乙两个物体同时从同地出发运动时的路程随时间变化的图像,请根据图像判断:乙物体做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动;甲物体的运动速度是 m/s;甲、乙两物体在第 s相遇。
10.某物体在水平路面上做直线运动,该物体距出发点距离和时间的关系图像如图所示。据图可知,该物体 ( )
A.在第5 s时的速度为6 m/s
B.在2~4 s内做匀速运动
C.在前2 s内和后2 s内的速度大小不同
D.在前2 s内和后2 s内的运动方向相同
11.(2021济宁)甲、乙两物体从同一位置沿同一方向做直线运动,其 s-t图像如图所示,其中甲的图线为直线。下列分析正确的是 ( )
A.甲、乙两物体是从同一地点同时出发的
B.以乙物体为参照物,甲物体一直在运动
C.4~19 s内,甲和乙的平均速度相等
D.整个过程中,甲的速度总是大于乙的速度
12.(2021安徽)利用地震波中纵波和横波的传播速度不同可以监测震源的位置。如图所示两条直线分别表示这两种波从震源开始传播的距离s与所用时间t的关系,若测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10 s,则震源到该监测站的距离为 ( )
A.25 km B.50 km C.75 km D.100 km
13.甲、乙两辆车沿同一方向做匀速直线运动,其路程s随时间t变化的图像如图所示。由图像可知 ( )
A.t=0时,甲、乙两车在同一位置
B.0~3 s内,乙车的平均速度是30 m/s
C.0~3 s内,甲、乙两车的平均速度相同
D.t=3 s时,甲、乙两车的速度之差是20 m/s
14.甲、乙、丙三辆赛车同时从起点出发,做匀速直线运动,最先到达终点的是丙车。甲、乙两车的s-t图像如图所示,下列说法中错误的是 ( )
A.乙车最后到达终点 B.甲车的速度大于乙车的速度
C.丙车的s-t图像在Ⅱ区域 D.相同时间内丙车通过的路程最大
15.a、b两个物体都做直线运动,它们的速度v随时间t变化的图像如图所示。由图像可知,下列判断中正确的是 ( )
A.a、b两个物体都做匀速直线运动
B.a物体保持静止,b物体做匀速直线运动
C.前4 s内,a、b通过的路程相等
D.第4 s时,a、b运动的速度大小相等
(1)在s-t图像中,若物体的运动图线为一条倾斜的直线,表示该物体做匀速直线运动,根据图像读出物体在相应时间内通过的路程,根据v=计算物体的运动速度;(2)在s-t图像中,两物体的运动图线均为倾斜直线且都通过原点,表示两物体同时从同地出发做匀速直线运动;(3)在v-t图像中,若物体的运动图线为一条与横轴平行的横线,表示物体做匀速直线运动,速度的大小可以直接读出。
考点4 速度的测量
16.为了测定某辆轿车在平直公路上行驶的速度,小宇同学拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片。如图所示为照片的一部分,图中所附的刻度是均匀的,如果每隔1 s曝光1次,轿车本身总长为4.5 m,那么,这辆轿车2 s内的速度约为 ( )
A.30 m/s B.15 m/s
C.12.5 m/s D.9.5 m/s
17.如甲所示是研究“气泡的运动规律”的实验装置。
(1)图甲中玻璃管上没有标注长度单位,其正确的长度单位应是 。
(2)为了研究气泡是否做匀速直线运动,玻璃管上标注的零刻度线与底端有一定距离,
这是因为 。
(3)小华根据收集到的两组数据作出气泡运动的s-t图像,如图乙所示,说明气泡运动的
路程和时间成 比。小华认为:从时间测量的准确程度考虑, 图线更好,理由是 。
在“测量小车运动的平均速度”实验中:①测量时间时,要做到小车开始运动的同时开始计时,小车撞击金属片的同时停止计时;②斜面要长一些而且要保持较小的坡度,这样可使小车在下滑时运动得慢些,运动的时间长一些,便于时间的测量;③测小车通过的路程时,应测量计时开始及结束时的车头(或车尾)之间的距离,而不是测量斜面的长度。
18.图像法是数据处理的重要方法,如图所示为甲、乙物体的速度-时间图像。
(1)请你根据图像和自己所学的知识判断:甲物体做的是 直线运动,乙物体做的是 直线运动。(均选填“匀速”“加速”或“减速”)
(2)请你计算出甲物体在3 s内通过的路程。
(3)聪明的小燕发现并猜想:一段时间内,物体通过的路程刚好等于这段时间的图像与坐标轴围成图形的面积(图中阴影部分面积为甲物体在3 s内通过的路程)。这一猜想在老师那里得到了证实。根据这一规律,请你计算乙物体在4 s内的平均速度。
答案
第2课时 匀速直线运动与变速直线运动
1.不同意 汽车在每分钟内的速度不一定保持不变
2.匀速 0.8
由图知,物块在相等的时间内通过的路程相等,所以该物块做匀速直线运动;由图示
可知,物块从1位置运动到3位置时,频闪2次,所用时间是t=0.04 s,物块运动的路程s=
5.80 cm-2.60 cm=3.20 cm=0.032 m,物块从1位置到3位置运动的平均速度:v===
0.8 m/s。
3.甲 5
由图知,在相同的时间内甲车通过的路程不变,说明甲车做匀速直线运动;在相同的时间内乙车通过的路程在变大,说明乙车做变速直线运动。甲车的速度为v甲===30 m/s,甲车到达750 m处所用的时间是t甲'===25 s,乙车到达750 m处所用的时间是30 s,故时间差为30 s-25 s=5 s。
4.C 正在进站的火车速度越来越小,不是匀速直线运动;离开脚后在草地上滚动的足球速度越来越小,不是匀速直线运动;站在商场内正在运行的自动扶梯上的顾客,其速度大小和方向保持不变,是匀速直线运动;绕地球匀速转动的北斗卫星,其运动方向在不断改变,不是匀速直线运动。
5.0.5 80
一辆小汽车于20:45驶入一高速公路某区间测速路段的起点,当日21:15驶出终点,
行驶的时间:t=21:15-20:45=30 min=0.5 h,汽车的平均速度:v===80 km/h。
6.500 1.25
前一半路程:s1=500 m,所用时间:t1===500 s;后一半路程所用时间:
t2===100 s,总时间:t总=t1+t+t2=500 s+200 s+100 s=800 s,从学校到家整个过程的平均速度:v总===1.25 m/s。
7.20 10
反应距离:s1=80 m-64 m=16 m,则制动前汽车的行驶速度:v1===20 m/s;整个过程行驶的距离为s=80 m,汽车所用的总时间为t=7.2 s+0.8 s=8 s,所以从驾驶员看到障碍物到汽车停止的整个过程中的平均速度:v===10 m/s。
8.②③
由图知:①是s-t图像,是一条平行于时间轴的直线,说明汽车处于静止状态;②是s-t图像,是一条倾斜的直线,说明汽车在做匀速直线运动;③是v-t图像,是一条平行于时间轴的直线,说明汽车在做匀速直线运动;④是v-t图像,是一条倾斜的直线,说明汽车在做加速直线运动,所以能反映汽车在做匀速直线运动的图像是②③。
9.变速 2 2.5
由图像可知,乙物体在运动过程中,路程与时间不成正比,所以乙物体做变速直线运动;甲物体运动4 m,所用时间为2 s,甲物体的速度:v===2 m/s;甲、乙两物体在2.5 s内运动的路程相同,所以甲、乙两物体在第2.5 s相遇。
10.A 由图像可知:4~6 s内,物体做匀速直线运动,通过的路程为12 m,运动的时间为
2 s,则第5 s时的速度为v===6 m/s,A正确;在2~4 s内,物体运动的路程为零,处于静止状态,B错误;物体在前2 s内做匀速直线运动,运动的路程也为12 m,则物体在前2 s内和后2 s内的速度大小相等,C错误;物体在前2 s和后2 s距出发点的距离前者是变大、后者是变小,所以运动方向是相反的,D错误。
11.C 由图可知,乙在甲出发3 s后才出发,所以甲、乙不是同时出发的,A错误;第24 s以前,甲、乙之间的距离一直在发生变化,则以乙物体为参照物,甲物体一直在运动,但24 s后两物体的s-t图像是一组平行线,两物体之间的距离不变,即两物体运动的速度相等,所以以乙物体为参照物,甲物体静止,B、D错误;4~19 s内,甲和乙运动的路程均为s=57 m-12 m=45 m,运动时间相等,根据速度公式可知,甲和乙的平均速度相等,C正确。
12.C 由图可知,纵波的速度:v1===5 km/s,横波的速度:v2===3 km/s,
设震源到该监测站的距离为s,测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10 s,则有:-=10 s,解得s=75 km。
13.D 由图像可知,t=0时,甲、乙两车相距60 m,不在同一位置,A错误;0~3 s内,甲车通过的路程s甲=90 m,乙车通过的路程s乙=90 m-60 m=30 m,甲车的速度:v甲===30 m/s,乙车的速度:v乙===10 m/s,甲、乙两辆车沿同一方向做匀速直线运动,所以,t=3 s时,甲、乙两车的速度之差:Δv=v甲-v乙=30 m/s-10 m/s=20 m/s,B、C错误,D正确。
14.C 三辆车同时同地出发做匀速直线运动,丙车最先到达终点,因此丙车的速度最大;由图知,甲车的s-t图像倾角比乙车的倾角大,因此甲车的速度大于乙车的速度,则v丙>v甲>
v乙,B正确;丙车的s-t图像应该位于Ⅲ区域,C错误;因为v丙>v甲>v乙,路程相同,则t丙15.D
16.D
17.(1)cm
(2)气泡刚开始做加速运动
(3)正 b 气泡上升速度小
(1)在“研究气泡的运动规律”实验中,一般取100 cm长的玻璃管,所以玻璃管上的长度单位为cm。(2)开始一段时间内气泡做变速运动(速度越来越大),之后气泡会近似做匀速直线运动。若将气泡出发时的零刻度线标注在玻璃管的底部,研究的不是匀速直线运动的规律,所以,玻璃管上标注的零刻度线与底端要有一定距离。(3)由图线知,气泡运动的路程和时间成正比。运动相同的时间,a图线中气泡运动的路程长,气泡的速度大;为便于测量,应使气泡在管内运动得较慢,这样可以延长气泡运动的时间,故从时间测量的准确程度考虑,b图线更好。
18.(1)匀速 加速
(2)根据v=可知,甲物体在3 s内通过的路程为s甲=v甲t甲=3 m/s×3 s=9 m。
(3)根据物体通过的路程等于这段时间的图像与坐标轴围成图形的面积可知,乙物体4 s内通过的路程:s乙=×3 m/s×4 s=6 m,乙物体在4 s内的平均速度:v乙===1.5 m/s。