第02课 相对运动、速度与物体运动、速度计算公式
运动是绝对的,静止是相对的,没有绝对的静止;也就是说一个物体相对于其它一个物体可以是静止的,但一定会出现相对于其它一些物体是运动的情况,而一个物体相对于另一个物体是运动的,它可能相对于其它物体都是运动的,一个物体一定可以找到一个及一个以上的物体与之有相对运动,但不一定可以找到一个与之静止的物体。
因为运动和静止是相对的,所以描述物体的运动必须选定参照物,事先不选定参照物,就无法对物体的运动状态做出判断。
判断物体的是运动还是静止是中考必考内容。
1.流速为的河流中有一只自由漂浮的木桶,甲、乙两船同时从木桶位置出发,两船速度计上显示的速度分别逆流、顺流而行如图所示,( )
A. 以木桶为参照物,甲船和乙船速度分别为,
B. 以木桶为参照物,甲船和乙船速度分别为,
C. 以地面为参照物,甲船和乙船速度分别为,
D. 以地面为参照物,甲船和乙船速度分别为、
2.西子号在途中某站台静止等待乘客上车,在此期间,和谐号和西子号先后的位置、和谐号上的一杯水先后表现如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 和谐号可能向东运动 B. 和谐号一定向西运动
C. 和谐号和西子号一定发生相对运动 D. 和谐号的运动状态一定在改变
3.年月日,“长征二号”运载火箭搭载的“神舟十三号”载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。三名航天员顺利进驻天和核心舱,中国空间站开启有人长期驻留时代。如图所示,此时说天和核心舱是静止的,选取的参照物是( )
A. 载人飞船 B. 运载火箭 C. 天和核心舱 D. 太阳
4.A、两辆车以相同速度同方向作匀速直线运动,车在前,车在后.在两车上有甲、乙两人分别用皮球瞄准对方,同时以相对自身为的初速度水平射出,如不考虑皮球的竖直下落及空气阻力,则( )
A. 甲先被击中 B. 乙先被击中
C. 两人同时被击中 D. 皮球可以击中乙而不能击中甲
5.如图所示的情景中,下列说法正确的是( )
A. 帆船相对于大地是静止的 B. 空中的雨滴相对于帆船是静止的
C. 空中的雨滴相对于牛是静止的 D. 地面上的人相对于大地是静止的
6.小高坐在出租车甲里,看到楼房在快速地向南后退,同时感觉路边的另一辆出租车乙不动,下列说法正确的是( )
A. 以楼房为参照物,出租车甲是运动的,出租车乙是静止的
B. 以楼房为参照物,出租车甲是向南运动的
C. 以地面为参照物,小高是向北运动的
D. 以出租车乙为参照物,出租车甲是向北运动的
7.年月日,嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆,标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成,这也是人类时隔年再次从月球带回月壤。着陆过程中,以 为参照物,月球样品是静止的,此时嫦娥五号相对于地球是 的。
8.甲、乙、丙三人骑自行车在河堤上由西向东行驶,甲感觉无风,乙感觉顺风,丙感觉逆风,但河堤上柳树的枝叶却随风飘动。则此时风向是向 方吹;甲、乙、丙三人骑车速度最小的是 。
9.嫦娥五号返回器从太空“回家”,采用了最先进的“半弹道跳跃式再入”返回技术。如图所示,是它返回地面的运动轨道示意图。分析图像可知,嫦娥五号从太空到地面做 选填“变速”或“做匀速直线”运动,你的依据是 ;返回器着陆前相对地面是 的选填“运动”或“静止”。
10.如图所示,小玉乘汽车到姥姥家去度假,汽车在平直公路上行驶。小玉的感觉是:远处的村庄相对于电线杆在向 运动填“前”或“后”;近处的小树相对于电线杆在向 运动填“前”或“后”;电线杆周围的景物看起来好像在绕电线杆做 时针转动。
(1)速度表示物体运动的快慢程度.速度是矢量,有大小和方向,速度的大小也称为“速率”.物理学中提到的“速度”一般指瞬时速度,而通常所说的火车、飞机的速度都是指平均速度.在实际生活中,各种交通工具运动的快慢经常发生变化.
(2)初中所指的运动一般是机械运动:
①直线运动(匀速直线运动、变速直线运动匀加速、匀减速、非匀变速);
②曲线运动(匀变速曲线运动、非匀变速曲线运动【抛体运动、曲线运动、圆周运动、振动】)
速度表述方法,机械运动的分类,初中主要在匀速直线运动中命题
1.在学习图像、图像后都可以判断物体的运动状态。如图所示的图象中,描述的是同一种运动形式的是( )
A. 与 B. 与 C. 与 D. 与
2.“蜻蜓点水”是常见的自然现象,蜻蜓点水后在平静的水面上会出现波纹
某同学在研究蜻蜓运动的过程中获得了一张蜻蜓点水的俯视照片,照片反映了蜻蜓连续三次点水后某瞬间的水面波纹
如果蜻蜒飞行的速度恰好与水波的传播速度相等,不考虑蜻蜓每次点水所用的时间,在下列四幅图中,与照片相吻合的是( )
A. B. C. D.
3.甲、乙两人同时从同一起跑线出发,同向做匀速直线运动,某时刻他们的位置如图所示,图中能正确反映两人运动距离与时间关系的是( )
A. B. C. D.
4.甲、乙两车同时从同一起点朝同一方向出发,如图是它们的速度与时间的关系图象,下列分析正确的( )
A. 甲物体先出发 B. 甲物体的速度为
C. 第,甲、乙速度相同 D. ,甲、乙通过的路程相同
5.某同学用同一打点计时器打出了甲、乙、丙三条纸带相邻两个点的时间间隔相同,如图所示,并画出了图线、、以下判断正确的是( )
A. 甲纸带对应图线 乙纸带对应图线 丙纸带对应图线
B. 甲纸带对应图线 乙纸带对应图线 丙纸带对应图线
C. 甲纸带对应图线 乙纸带对应图线 丙纸带对应图线
D. 甲纸带对应图线 乙纸带对应图线 丙纸带对应图线
6.如图甲所示,两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置。已知连续两次曝光的时间间隔是相等的。两木块运动的和图象如图乙所示,能真实反映木块运动情况的选项是( )
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
7.龟兔赛跑,它们从同一地点同时出发,不久兔子就把乌龟远远地甩在后面,于是兔子便得意洋洋地躺在一棵大树下睡起觉来.乌龟一直在坚持不懈、持之以恒地向终点跑着,兔子一觉醒来,看见乌龟快接近终点了,这才慌忙追赶上去,但最终输给了乌龟.在图像中能大致反映龟兔行走的路程随时间变化情况的是( )
A. B. C. D.
8.甲、乙两物体从同一地点同时向相同方向做直线运动,其图象如图,由图象可知( )
A. 两物体在内都做匀速运动,且 B. 两物体在内的平均速度
C. 两物体在末速度相等 D. 在末甲乙两物体相距
9.如图所示是比较速度大小的两种方法,速度定义的研究方法与图中___________填“甲”或“乙”相同。
10.热爱运动的小明经常进行跑步锻炼,如图所示,这是小明在跑步过程中利用手机中的软件记录的一段时间内的“配速”配速定义:通过每公里路程所需要的时间随时间变化的图像,则在、和三个时刻中,他跑步最慢的时刻是_____选填“”、“”或“”;你判断的理由是_____。
11.甲、乙两同学在平直的路面上同向行进,他们运动的图象如图所示,由此可判断_________同学运动较快,开始运动时两同学相距_________,图中的点表示__________________。
12.百米赛跑过程中的某时刻甲、乙两运动员的位置的示意图如图所示,想象图中百米赛跑的情景,提出一个物理问题,并对提出的物理问题尝试解答。
物理问题:______?
解答:______。
13.一个做匀速直线运动的物体,其速度随时间变化的图象如图所示,在时刻该图象所围成的阴影部分的面积所表示的物理量是______。现在有甲、乙两个物体由静止开始运动,它们运动时速度随时间变化的图象如图所示。在时刻,甲通过的路程______填“大于”、“小于”或“等于”乙通过的路程。
(1)速度的定义及其物理意义:在物理学中,把路程与时间之比叫做速度.速度是用来描述物体运动快慢的物理量.
(2)速度的公式:通常用字母v表示速度,用字母s表示路程,用字母t表示时间,则速度的公式是v=.
计算类型:一、列车过桥问题(注意列车通过路程要加上列车的长),二、爆破安全逃离问题,三、测距离问题,四、追赶问题,五、赶时间问题,六、顺、逆水行船问题,七、比例问题
1.远处一迎面而来的汽车接连两次鸣笛,鸣笛时间间隔为,汽车的车速为声速的,人接听到两次鸣笛声的时间间隔为( )
A. B. C. D.
2.甲车从点、乙车从点同时相向运动,它们的图像分别如图、所示。当甲、乙相遇时,乙距点米。若甲、乙的速度分别为、,、间的距离为,则( )
A. , 米 B. , 米
C. , 米 D. , 米
3.甲乙二人同时从同一地点出发到达另一相同的地方,其中甲在前一半路程内跑步,后一半内走;乙在前一半时间内跑步,后一半时间内走,假设甲乙二人跑的速度相等,走的速度也相等,则( )
A. 二人同时到达终点 B. 甲先到达终点 C. 乙先到达终点 D. 无法判断
4.某“闯关游戏”在笔直通道上每隔设有一个关卡,总共个关卡如图所示,各关卡同步放行和关闭,关卡放行时间为,关闭时间为,小海站在关卡左侧远的处,当关卡刚好放行时,他以的速度从处匀速跑向关卡。之后,他从关卡开始以的速度匀速通过剩下关卡到达距关卡有的终点。下列说法正确的是( )
A. 小海从到关卡所用时间为 B. 后小海与处之间的距离为
C. 小海总共会被关卡挡住次 D. 小海从到达终点所用的时间为
5.生活中常见“蜻蜓点水”的现象,设蜻蜓贴近水面在水平方向匀速飞行,蜻蜓每次点水后会在水面上激起一个极细的波纹某同学在研究蜻蜓的运动时获得一张蜻蜓点水的俯视照片,如图,该照片记录了蜻蜓连续两次点水时激起的波纹在拍照时的情形若照片上两个圆的半径比为,波纹的圆心就是蜻蜓击水的位置,则蜻蜓水平飞行速度大小与波速大小的比值为( )
A. B. C. D.
6.小船以速度从河边点沿河岸划至点又返回点.不计船掉头时间,若水不流动时往返时间为,那么水速为时,往返时间为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,小球沿光滑的路线从点经过点和点到达点不计空气阻力,已知路程上,且、、、四点在同一水平面上,则球经过段、段、段所用时间,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
8.马路宽为,一辆长为、宽为的汽车以速度在路中间匀速向前行驶,此时距车头处有一辆长为的自行车要横穿马路,如图所示,则自行车为了安全通过马路,它行驶的速度的范围( )
A. B. 或
C. 或 D. 或
9.如图,两个小球和总是沿顺时针方向在同一圆周轨道虚线所示上运动,除碰撞外,它们的速度保持不变。某时刻,两球刚好运动到图示位置,、是直径的两端,此时球的速度是球的一半。此后,这两个小球设碰撞时间极短,碰撞后速度互换( )
A. 总是在点相碰 B. 总是在点相碰
C. 时而在点相碰,时而在点相碰 D. 可以在圆周轨道上的任意位置相碰
10.一汽车从甲地开往乙地,前一半路程平均速度为,后一半平均速度为,从甲地到乙地所用时间为,从乙地返回甲地,前一半路程平均速度为,后一半路程平均速度为,从乙地到甲地所用时间也为,若,,则( )
A. 若原来,则一定有 B. 若原来,则一定有
C. 若原来,则一定有 D. 若原来,则一定有
11.为了监督司机是否遵守限速规定,交管部门在公路上安装了固定测速仪.如图所示,汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号.第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时,第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时,若发出两次信号的时间间隔是,超声波的速度是则
A. 汽车接收到第一次信号时,距测速仪 B. 汽车接收到第二次信号时,距侧速仪
C. 汽车的速度是 D. 汽车的速度是
12.汽车在高速公路上超速行驶是很危险的,为防止汽车超速,高速公路上都装有测量汽车速度的装置,下面是某同学在实验室模拟高速公路测速的装置,图甲为速度传感器的工作原理图,在这个系统中为个能发射超声波的固定小盒子,工作时,小盒子向做匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被小盒子接收,从小盒子发射超声波开始计时,经时间再次发射超声披脉冲,图乙是得到的连续两次发射的超声波的图像。其中、、、、均为已知量。则超声波的速度为___________,物体的速度为___________。
13.如图所示,图中阴影部分的“面积”在数值上等于物体在______内通过的路程。从图象中可看出速度图线和时间横轴所夹的“面积”可以表示该时间内通过的路程,我们能利用这一点很方便的计算出路程,小明同学在笔直的跑道上跑步,他在跑步过程中的速度与时间图象如图所示,则从出发到这段时间内他通过的路程是______,在这一时刻他距出发点______。
14.蝙蝠沿水平向右的方向匀速飞行,速度为,当它到达点时向前方发出一超声波,波速为,当蝙蝠的前方前后分别有两个障碍物,如图所示。经过时间,蝙蝠向前飞行了一段距离到达点时恰好收到第一次反射波,则点离第一个障碍物的距离是______;若相继收到前后两次反射波的时间为,则前方两个障碍物前后间的距离是______。第02课 相对运动、速度与物体运动、速度计算公式
运动是绝对的,静止是相对的,没有绝对的静止;也就是说一个物体相对于其它一个物体可以是静止的,但一定会出现相对于其它一些物体是运动的情况,而一个物体相对于另一个物体是运动的,它可能相对于其它物体都是运动的,一个物体一定可以找到一个及一个以上的物体与之有相对运动,但不一定可以找到一个与之静止的物体。
因为运动和静止是相对的,所以描述物体的运动必须选定参照物,事先不选定参照物,就无法对物体的运动状态做出判断。
判断物体的是运动还是静止是中考必考内容。
1.流速为的河流中有一只自由漂浮的木桶,甲、乙两船同时从木桶位置出发,两船速度计上显示的速度分别逆流、顺流而行如图所示,( )
A. 以木桶为参照物,甲船和乙船速度分别为,
B. 以木桶为参照物,甲船和乙船速度分别为,
C. 以地面为参照物,甲船和乙船速度分别为,
D. 以地面为参照物,甲船和乙船速度分别为、
【答案】B
【解析】【分析】
此题考查了运动和静止的相对性,有一定难度,解答的关键是理清甲乙两船,以及木桶与水的流速的关系。
甲船逆流而行,实际速度为船的速度减去水流的速度;乙船顺流而行,实际速度为船的速度加上水流的速度;木桶自由漂浮,其速度等于水流的速度。
【解答】
木桶自由漂浮,其速度等于水流的速度,
由图可知,甲船和乙船相对于水流的速度:,
即甲船和乙船相对于木桶的速度:,故A错误,B正确;
甲船逆流而行,乙船顺流而行,木桶自由漂浮,
则甲船的实际速度,即以地面为参照物的速度:,
乙船的实际速度,故CD错误。
故选B。
2.西子号在途中某站台静止等待乘客上车,在此期间,和谐号和西子号先后的位置、和谐号上的一杯水先后表现如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 和谐号可能向东运动 B. 和谐号一定向西运动
C. 和谐号和西子号一定发生相对运动 D. 和谐号的运动状态一定在改变
【答案】A
【解析】因为西子号是静止的,由图片可知,和谐号相对于西子号往西运动了,所以和谐号一定向西运动,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;
C.因为和谐号相对于西子号的位置发生了变化,所以和谐号和西子号一定发生相对运动,故C正确,不符合题意;
D.由图片里杯子中的水的变化可知,和谐号往西做加速运动,所以和谐号的运动状态一定在改变,故D正确,不符合题意。
故选A。
3.年月日,“长征二号”运载火箭搭载的“神舟十三号”载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。三名航天员顺利进驻天和核心舱,中国空间站开启有人长期驻留时代。如图所示,此时说天和核心舱是静止的,选取的参照物是( )
A. 载人飞船 B. 运载火箭 C. 天和核心舱 D. 太阳
【答案】A
【解析】【分析】
本题考查参照物和运动和静止的相对性,属于基础题。
物体相对参照物的位置发生变化,物体是运动的,否则物体是静止的;不能选被研究物体本身为参照物。
【解答】
A、天和核心舱相对于载人飞船的位置没有发生变化,以载人飞船为参照物,天和核心舱是静止的,故A正确;
B、天和核心舱相对于运载火箭的位置发生了变化,以运载火箭为参照物,天和核心舱是运动的,故B错误;
C、研究天和核心舱的运动,不能选天和核心舱为参照物,故C错误;
D、天和核心舱相对于太阳的位置发生了变化,以太阳为参照物,天和核心舱是运动的,故D错误;
4.A、两辆车以相同速度同方向作匀速直线运动,车在前,车在后.在两车上有甲、乙两人分别用皮球瞄准对方,同时以相对自身为的初速度水平射出,如不考虑皮球的竖直下落及空气阻力,则( )
A. 甲先被击中 B. 乙先被击中
C. 两人同时被击中 D. 皮球可以击中乙而不能击中甲
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了学生对运动和静止的相对性的了解与掌握,分析得出两车相对静止、两人相对静止是本题的关键。
选择两车作为参照系,这时两车相对静止,两人也相对静止,两人抛球速度相同,就像在地面上两人分别用皮球相同的速度瞄准对方,故应同时击中。
【解答】
两车速度相同、同向行驶,两车相对静止,若以车为参照物,两人相对静止.两人以相对自身为的初速度水平射出,两人同时被击中。
故选C。
5.如图所示的情景中,下列说法正确的是( )
A. 帆船相对于大地是静止的 B. 空中的雨滴相对于帆船是静止的
C. 空中的雨滴相对于牛是静止的 D. 地面上的人相对于大地是静止的
【答案】D
【解析】【分析】
本题主要考查运动和静止的相对性,判断一个物体是运动还是静止,主要看与所选择的参照物之间的位置是否发生变化,若位置发生变化,则说明物体是运动的,若位置没有发生变化,则说明物体是静止的。
【解答】
A.帆船相对于大地,位置发生了变化,所以帆船相对于大地是运动的,故A错误;
空中雨滴与帆船,空中雨滴与牛之间位置均发生了变化,所以空中雨滴相对于帆船、空中雨滴相对于牛来说都是运动的,故BC错误;
D.地面上的人与大地之间位置没有发生变化,所以地面上的人与大地之间是静止的,故D正确。
故选D。
6.小高坐在出租车甲里,看到楼房在快速地向南后退,同时感觉路边的另一辆出租车乙不动,下列说法正确的是( )
A. 以楼房为参照物,出租车甲是运动的,出租车乙是静止的
B. 以楼房为参照物,出租车甲是向南运动的
C. 以地面为参照物,小高是向北运动的
D. 以出租车乙为参照物,出租车甲是向北运动的
【答案】C
【解析】解:楼房相对地面静止,小高坐在出租车甲里,看到楼房在快速地向南后退,是以自己或出租车为参照物,这说明小高乘坐出租车向北行驶;
同时感觉路边的另一辆出租车乙不动,是以自己或自己乘坐的出租车为参照物,另一辆出租车相对静止,这说明另一辆出租车以相同的速度向北行驶;
若以楼房为参照物,出租车甲和乙都是向北运动的,故AB错误;
若以地面为参照物,小高乘坐出租车甲是向北运动的,故C正确;
以出租车乙为参照物,出租车甲是静止的,故D错误。
故选:。
判断一个物体是运动的还是静止的,要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化;若位置有变化,则物体相对于参照物是运动的;若位置没有变化,则物体相对于参照物是静止的。
本题直接考查参照物的概念以及对运动静止相对性的理解,属于基础题目。
7.年月日,嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆,标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成,这也是人类时隔年再次从月球带回月壤。着陆过程中,以 为参照物,月球样品是静止的,此时嫦娥五号相对于地球是 的。
【答案】嫦娥五号返回器 运动
【解析】解:嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆,着陆过程中,以嫦娥五号返回器为参照物,月球样品与返回器之间没有发生位置变化,所以乙返回器为参照物,月球样品是静止的;此时嫦娥五号相对于地球之间有位置变化,所以嫦娥五号相对于地球是运动的。
故答案为:嫦娥五号返回器;运动。
在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
此题主要考查了运动和静止的相对性,在判断物体运动和静止时,关键看物体相对于参照物的位置是否发生了变化。
8.甲、乙、丙三人骑自行车在河堤上由西向东行驶,甲感觉无风,乙感觉顺风,丙感觉逆风,但河堤上柳树的枝叶却随风飘动。则此时风向是向 方吹;甲、乙、丙三人骑车速度最小的是 。
【答案】东 乙
【解析】解:以风做参照物,甲、乙、丙三人骑自行车在河堤上由西向东行驶,乙感觉顺风,说明则当时刮的是西风;甲感觉无风,丙感觉逆风,则说明甲的速度等于风速,乙的速度小于风速,丙的速度大于风速,则甲、乙、丙三人骑车速度最小的是乙。
故答案为:东;乙。
参照物是在判断物体运动还是静止时所选的假定为不动的物体,参照物可以任意选择。
熟练运用参照物的知识判断物体的运动情况速度大小是解答此题的关键。
9.嫦娥五号返回器从太空“回家”,采用了最先进的“半弹道跳跃式再入”返回技术。如图所示,是它返回地面的运动轨道示意图。分析图像可知,嫦娥五号从太空到地面做 选填“变速”或“做匀速直线”运动,你的依据是 ;返回器着陆前相对地面是 的选填“运动”或“静止”。
【答案】变速 它的运动轨迹是变化的 运动
【解析】解:由题意可知,嫦娥五号返回器采用的是最先进的“半弹道跳跃式再入”返回技术,图中的轨迹是一条曲线,因此可断定,它做的是变速运动;
返回器着陆前相对地面的位置不断变化,所以是运动的。
故答案为:变速;它的运动轨迹是变化的;运动。
根据嫦娥五号从太空到地面的运动轨迹判断其运动的特点;
在研究物体的运动和静止时,要看物体的位置相对于参照物是否发生改变,若改变,则是运动的,若不改变,则是静止的。
本题考查了对运动特点的判断,运动与静止相对性的判断,属基础题,难度不大。
10.如图所示,小玉乘汽车到姥姥家去度假,汽车在平直公路上行驶。小玉的感觉是:远处的村庄相对于电线杆在向 运动填“前”或“后”;近处的小树相对于电线杆在向 运动填“前”或“后”;电线杆周围的景物看起来好像在绕电线杆做 时针转动。
【答案】前 后 顺
【解析】解:本题通过考查复杂时空情况下的物体间的相对运动,培养学生运用所学知识处理复杂问题的能力。如图所示,当汽车在处时,汽车、小树、电线杆、村庄在一条直线上;当汽车前进到处时,小玉会看到村庄在电线杆的前面;而小树在电线杆的后面以汽车前进方向为“前”。因此可以断定:若以电线杆作为参照物,远处的村庄相对于电线杆向前运动,近处的小树相对于电线杆向后运动,电线杆周围的景物看起来绕电线杆做顺时针方向转动。
(1)速度表示物体运动的快慢程度.速度是矢量,有大小和方向,速度的大小也称为“速率”.物理学中提到的“速度”一般指瞬时速度,而通常所说的火车、飞机的速度都是指平均速度.在实际生活中,各种交通工具运动的快慢经常发生变化.
(2)初中所指的运动一般是机械运动:
①直线运动(匀速直线运动、变速直线运动匀加速、匀减速、非匀变速);
②曲线运动(匀变速曲线运动、非匀变速曲线运动【抛体运动、曲线运动、圆周运动、振动】)
速度表述方法,机械运动的分类,初中主要在匀速直线运动中命题
1.在学习图像、图像后都可以判断物体的运动状态。如图所示的图象中,描述的是同一种运动形式的是( )
A. 与 B. 与 C. 与 D. 与
【答案】B
【解析】解:
A、是图象,则横轴表示时间,纵轴表示距离,图象是与横轴平行的直线,表示不随的变化而变化,即物体处于静止状态;
B、是图象,则横轴表示时间,纵轴表示速度,图象是与横轴平行的直线,表示不随的变化而变化,即速度不变,物体处于匀速直线运动;
C、是图象,则横轴表示时间,纵轴表示距离,图象是过点的射线,表示与成正比,速度不变,即物体处于匀速直线运动;
D、是图象,则横轴表示时间,纵轴表示速度,图象是过点的射线,表示与成正比,即物体处于匀加速直线运动。
由上分析可知:描述的是同一种运动形式的是图与图。
故选:。
匀速直线运动的特点的图象有两种表示方法:图象和图象;一定要分清楚其本质的不同。
本题考查匀速直线运动的特点如何通过图象来表示,图象能很直接的反应物体的运动规律,对于图象题,首先看清两个坐标轴所表示的物理量,再顺着图象看随横坐标轴变化,纵坐标轴如何变化,找到物体的运动规律。
2.“蜻蜓点水”是常见的自然现象,蜻蜓点水后在平静的水面上会出现波纹
某同学在研究蜻蜓运动的过程中获得了一张蜻蜓点水的俯视照片,照片反映了蜻蜓连续三次点水后某瞬间的水面波纹
如果蜻蜒飞行的速度恰好与水波的传播速度相等,不考虑蜻蜓每次点水所用的时间,在下列四幅图中,与照片相吻合的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【分析】
该题考查了运动的同步性,前提是运动的速度和方向均相等。
由于蜻蜓和水波的速度相同,那么蜻蜓每一次点水的时候都会在上一个水波的边线上。
【解答】
因为蜻蜓飞行的速度和水波的速度相同,那么蜻蜓的每一次点水的时候都会是在上一个水波的边线上,而第二个水波和第一个水波都在以相同的速度运动,所以每个圆都应该是内切的,故A选项正确,选项错误。
故选A。
3.甲、乙两人同时从同一起跑线出发,同向做匀速直线运动,某时刻他们的位置如图所示,图中能正确反映两人运动距离与时间关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:由题图可知:在相同的时间内,乙的运动路程长,乙比甲运动的速度大。
、两图的图象表示,随着时间的增长,运动的路程是不变的,表示甲乙是静止的,故AB错误;
C、在横轴上找一点,表示时间相等,做纵轴的平行线,可以发现甲的运动路程长,说明了甲运动快,故C错误;
D、运用上面的方法,可以发现:在相同的时间内,乙的运动路程长,速度大,故D正确。
故选D。
物体做匀速直线运动时,路程和时间的图象就是一条过原点的直线,由此可知和都是错误的;由题干中的图可知:甲乙同时同向运动,相同的时间内,乙运动的路程长,乙的运动速度就大;我们可以在和的图象中,得出正确图象。
此题考查的是我们对于图象的分析能力,尤其是路程与时间图象中物体速度的判断,这是一个难点,需要突破。
4.甲、乙两车同时从同一起点朝同一方向出发,如图是它们的速度与时间的关系图象,下列分析正确的( )
A. 甲物体先出发 B. 甲物体的速度为
C. 第,甲、乙速度相同 D. ,甲、乙通过的路程相同
【答案】C
【解析】解:、甲、乙两车同时从同一起点朝同一方向出发,说明是同时出发,故A错误;
B、由图可知,随着时间增加,乙的速度大小不变,甲的速度逐渐增加,说明乙做匀速直线运动,甲做加速直线运动;甲物体的速度不是固定的,故B错误;
C、由图可知,第,甲、乙的图像相交,说明甲、乙的速度相同,都是,故C正确;
D、图像与时间轴围成的面积是通过的路程,由图可知内甲、乙的图像与时间轴围成的面积不同,因此甲、乙通过的路程不同,故D错误。
故选:。
在图像中,平行于时间轴的直线表示速度不变,即说明物体做匀速运动;倾斜直线表示物体速度不断变化,即说明物体做变速运动;
在图像中,图像相交表示速度相同;
图像与时间轴围成的面积是通过的路程。
本题考查了对速度图像的理解,从图中获取相关信息是解题的关键。
5.某同学用同一打点计时器打出了甲、乙、丙三条纸带相邻两个点的时间间隔相同,如图所示,并画出了图线、、以下判断正确的是( )
A. 甲纸带对应图线 乙纸带对应图线 丙纸带对应图线
B. 甲纸带对应图线 乙纸带对应图线 丙纸带对应图线
C. 甲纸带对应图线 乙纸带对应图线 丙纸带对应图线
D. 甲纸带对应图线 乙纸带对应图线 丙纸带对应图线
【答案】B
【解析】【分析】
本题考查速度的计算,打点计时器打点的时间间隔是相等的,观察纸带上点间的距离,可判断物体运动的快慢。
由纸带上点的间距可判断物体的运动快慢,从而确定纸带与哪个图象对应;打点计时器打点的时间间隔相等,跟距纸带上点的间隔数可以求出纸带的运动时间,进而判断出运动速度的大小,找出和图象的对应关系。
【解答】
解:因为打点计时器打点的时间间隔是相等的,在相等的时间内,点间的距离越小,表明物体速度越小。
由图可看出,甲纸带上点间距离较小,则甲的速度较小,由图象可知图象的速度较小,所以甲纸带对应的是;
乙纸带上点间距离最大,乙的速度最大,由图象知图象的速度最大,所以纸带乙对应的是;
丙纸带上点间距离最小,乙的速度最小,由图象知图象的速度最小,所以纸带丙对应的是,故B正确,ACD错误。
故选:。
6.如图甲所示,两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置。已知连续两次曝光的时间间隔是相等的。两木块运动的和图象如图乙所示,能真实反映木块运动情况的选项是( )
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
【答案】B
【解析】解:
设刻度尺的每小格长度为和曝光时间为,
由图知,下面的木块曝光第一次通过路程都为,所以它做匀速直线运动,运动的速度;
上面木块在相等时间内的通过的路程差是定值,所以上面木块做匀加速直线运动,且时刻其速度不为,
这段时间内,上面木块的平均速度,所以上面木块开始的速度小于下面的木块速度;
这段时间内,上面和下面木块通过路程相等,所以两木块平均速度相同,故图正确,图错误;
下面木块做匀速直线运动,所以其的图象是正比例图象,
上面木块做匀加速运动,相同时间内木块通过路程增大,故图错误,图正确。
故选:。
由图甲,中间的刻线相当于刻度尺,显示物体在不同时刻的位置,对比相同时间内的木块通过的路程可发现木块的运动规律:下面的物体匀速运动,上面的物体匀加速运动。
由于曝光时间是相同的,设刻度尺的每小格尺寸为和曝光时间为,依据匀速或匀变速运动的规律就可求出物体运动的速度关系。由此可知两者图象正确与否;
根据匀速直线运动和匀加速物体的图象分析正确与否。
本题考查对和图象的认识和理解,关键要理解匀速和变速运动的规律,能从物体运动的情境中抽象出物理模型。
7.龟兔赛跑,它们从同一地点同时出发,不久兔子就把乌龟远远地甩在后面,于是兔子便得意洋洋地躺在一棵大树下睡起觉来.乌龟一直在坚持不懈、持之以恒地向终点跑着,兔子一觉醒来,看见乌龟快接近终点了,这才慌忙追赶上去,但最终输给了乌龟.在图像中能大致反映龟兔行走的路程随时间变化情况的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【分析】
乌龟是匀速爬行的,图象为过原点的线段;兔子是跑停急跑,图象由三条折线组成,根据速度大小分析判断。
本题考查的是正确理解图象横纵坐标表示的意义,分析出兔子和乌龟的运动情况是关键。
【解答】
兔子输了,到达终点,兔子用的时间应多于乌龟所用的时间,故A错误,B正确;
C.兔子在比赛中间睡觉,时间增长,路程没有变化,也没有往回跑,故C错误;
D.开始兔子比乌龟跑的快,因此开始一段的图象应比乌龟的陡,故D错误。
故选B。
8.甲、乙两物体从同一地点同时向相同方向做直线运动,其图象如图,由图象可知( )
A. 两物体在内都做匀速运动,且 B. 两物体在内的平均速度
C. 两物体在末速度相等 D. 在末甲乙两物体相距
【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了由图象比较物体的速度大小、判断两物体的位置关系等内容,由图象判断物体的运动性质、找出物体的路程与所对应的时间,是解题的关键。
【解答】
A.由图象看出两物体在内的图象是一条斜线,表示物体做的是匀速直线运动,且在此时间内甲物体通过的路程大于乙物体通过的路程,所以故A错误;
B.由图象看出两物体在末相遇,且内通过的路程相等,都是,时间相同,平均速度相同。故B错误,
C.末甲静止不动,速度为零,乙仍然运动,故C错误;
D.乙的速度为:,的路程为,由图象看出末甲的路程为,在末甲乙两物体相距,故D正确。
故选D。
9.如图所示是比较速度大小的两种方法,速度定义的研究方法与图中___________填“甲”或“乙”相同。
【答案】乙
【解析】甲图是根据相同的路程比时间,乙图是相同时间比路程,速度的定义是单位的时间比较通过的路程,故与乙相同。
10.热爱运动的小明经常进行跑步锻炼,如图所示,这是小明在跑步过程中利用手机中的软件记录的一段时间内的“配速”配速定义:通过每公里路程所需要的时间随时间变化的图像,则在、和三个时刻中,他跑步最慢的时刻是_____选填“”、“”或“”;你判断的理由是_____。
【答案】;通过相同的路程,所用的时间最长
【解析】【分析】
本题考查了速度公式的运用及数据分析和获取知识解决实际问题的能力,正确识别图像是解题的关键。
由图根据配速定义结合速度公式分析。
【解答】
配速是指跑每公里所用的时间,此数值越小大,表示运动相同路程所用时间越短长,根据可知,运动越快慢;由图知时刻的配速值最大,运动速度最慢。
故答案为:;通过相同的路程,所用的时间最长。
11.甲、乙两同学在平直的路面上同向行进,他们运动的图象如图所示,由此可判断_________同学运动较快,开始运动时两同学相距_________,图中的点表示__________________。
【答案】甲;;甲乙相遇
【解析】【分析】
此题主要考查学生对于图象的分析能力,在进行物理实验中经常要画出测得数据的关系图象,分析图象从而得出结论。
在相同时间内路程的远近可以比较运动快慢,根据图象,运用控制变量法,分析出甲、乙两位同学的运动快慢情况;
由图象可知相距的距离;
图中的点表示相遇.
【解答】
由图象可以看出,在时间为时,甲同学运动,乙车运动;相同时间内,甲同学通过的路程大,所以甲同学运动得快;
由图象可知开始运动时,甲同学从出发,乙同学距离甲出发点前,故相距的距离为;
由图象可知,图中的点表示相遇,即甲同学追上了乙同学。
故答案为:甲;;甲乙相遇。
12.百米赛跑过程中的某时刻甲、乙两运动员的位置的示意图如图所示,想象图中百米赛跑的情景,提出一个物理问题,并对提出的物理问题尝试解答。
物理问题:______?
解答:______。
【答案】甲、乙运动员谁跑得快 百米赛跑过程中的某时刻乙运动员跑的路程比甲运动员长,根据可知,在相同时间内,跑的路程越长速度越快,所以乙的速度较快。
【解析】解:由图可知,百米赛跑过程中的某时刻乙运动员跑的路程比甲运动员长,根据可知,在相同时间内,跑的路程越长速度越快,所以乙的速度较快。故可提出问题:甲、乙运动员谁跑得快?
故答案为:
甲、乙运动员谁跑得快;
百米赛跑过程中的某时刻乙运动员跑的路程比甲运动员长,根据可知,在相同时间内,跑的路程越长速度越快,所以乙的速度较快。
根据比较物体运动快慢的基本方法分析解答:
在时间相同的情况下比较运动路程的长短,路程长的运动的快;
在路程相同的情况下比较运动时间的长短,运动时间短的运动的快;
在运动时间和路程都不相同的情况下,比较单位时间内通过的路程,单位时间内通过路程长的运动的快。
此题考查物体运动快慢的比较,难度不大,熟练掌握比较物体运动快慢的基本方法是关键。
13.一个做匀速直线运动的物体,其速度随时间变化的图象如图所示,在时刻该图象所围成的阴影部分的面积所表示的物理量是______。现在有甲、乙两个物体由静止开始运动,它们运动时速度随时间变化的图象如图所示。在时刻,甲通过的路程______填“大于”、“小于”或“等于”乙通过的路程。
【答案】路程 小于
【解析】解:图象横轴表示时间,纵轴表示速度,
则由图可知,在时刻该图象所围成的阴影部分的面积所表示的物理量是路程;
由图可知,甲在时刻之前速度一直小于甲的速度,在时刻,甲乙两车速度相等,时刻之后,速度甲的速度大于乙的速度,
甲、乙两个物体由静止开始运动,运动时间相同,
根据可知,在时刻,甲通过的路程小于乙通过的路程。
故答案为:路程;小于。
首先明确图象中横纵坐标表示的物理量,然后判断阴影部分的面积所表示的物理意义;
运动相同时间,平均速度大的物体通过的路程长。
根据图象或图表探究物质的规律是近两年来出现较多的题目,图象可以使我们建立更多的感性认识,从表象中去探究本质规律,体验知识的形成过程。此题涉及到的知识点较多,综合性很强。
(1)速度的定义及其物理意义:在物理学中,把路程与时间之比叫做速度.速度是用来描述物体运动快慢的物理量.
(2)速度的公式:通常用字母v表示速度,用字母s表示路程,用字母t表示时间,则速度的公式是v=.
计算类型:一、列车过桥问题(注意列车通过路程要加上列车的长),二、爆破安全逃离问题,三、测距离问题,四、追赶问题,五、赶时间问题,六、顺、逆水行船问题,七、比例问题
1.远处一迎面而来的汽车接连两次鸣笛,鸣笛时间间隔为,汽车的车速为声速的,人接听到两次鸣笛声的时间间隔为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:,,
设第一次鸣笛到人听到的时间为,由,车第一次鸣笛人听到鸣笛声的时间,
经过秒后车前进距离,
汽车第二次鸣笛后到人听到鸣笛声的时间为:,
由于两次鸣笛的时间间隔为,则人接听到两次鸣笛声的时间间隔为:
,故ACD错误,B正确。
故选B。
先求出车第一次鸣笛,人听到鸣笛声的时间,然后求出第二次鸣笛后人听到的时间,根据时间间隔可以求出人听到两次鸣笛声的时间间隔。
此题考查速度公式及其变形的灵话运用,明确鸣笛的时间间隔是解答此题的关键。
2.甲车从点、乙车从点同时相向运动,它们的图像分别如图、所示。当甲、乙相遇时,乙距点米。若甲、乙的速度分别为、,、间的距离为,则( )
A. , 米 B. , 米
C. , 米 D. , 米
【答案】D
【解析】解:由图像可知,时,,时,;
则甲的速度:,
乙的速度:,
所以,故AC错误;
相遇时,甲通过的路程为:,
解得,
由可知,乙车通过的路程为:,
、间的距离为:,
故B错误,D正确。
故选:。
根据图甲和图乙读出对应的路程和时间,然后根据速度公式即可求出甲、乙的速度;
根据甲、乙各自的速度和时间,首先设出甲运动路程所需时间,再列出这段时间内乙通过的路程,它们的路程之和就是两点间的距离。
此题考查了速度有关的知识和对图像的分析处理能力;从图像中找出有用的信息,并运用速度的公式求出题目中的量。
3.甲乙二人同时从同一地点出发到达另一相同的地方,其中甲在前一半路程内跑步,后一半内走;乙在前一半时间内跑步,后一半时间内走,假设甲乙二人跑的速度相等,走的速度也相等,则( )
A. 二人同时到达终点 B. 甲先到达终点 C. 乙先到达终点 D. 无法判断
【答案】C
【解析】解:设步行速度与跑步速度分别为,,
显然,总路程为,
设乙全程时间的一半是,则:,
所以乙同学全程所用的时间化简后为:;
甲同学全程所用的时间为:;
则用乙所用的时间减去甲所用的时间,再比较差的大小。即
;
故乙同学先到达终点。
故选:。
从题意中可以看出,主要是分析谁先到达终点,也就是转化为甲、乙两个同学哪一个所用的时间短一些。故设一半的路程为,则全程的路程为,然后把两人到终点的时间用所给的量表示出来,作差比较。
本题考查时间大小的比较,是一道难度较大的速度计算题,解答的过程中培养了学生利用所学的知识来解决实际问题的能力。
4.某“闯关游戏”在笔直通道上每隔设有一个关卡,总共个关卡如图所示,各关卡同步放行和关闭,关卡放行时间为,关闭时间为,小海站在关卡左侧远的处,当关卡刚好放行时,他以的速度从处匀速跑向关卡。之后,他从关卡开始以的速度匀速通过剩下关卡到达距关卡有的终点。下列说法正确的是( )
A. 小海从到关卡所用时间为 B. 后小海与处之间的距离为
C. 小海总共会被关卡挡住次 D. 小海从到达终点所用的时间为
【答案】D
【解析】各关卡同步放行和关闭,关卡放行时间为,关闭时间为,,因此第一个关闭时间为,第二个关闭时间为,第三个关闭时间为,以此类推;第四个关闭时间为,第五个关闭时间为,第六个关闭时间为;
、小海到达关卡用的时间:;
关卡放行时间为,小海过了关卡后才闭合,因此关卡小海能顺利通过,以后以的速度走过所用的时间:;
到达关卡的时间为,不在关闭时间内,小海能顺利通过关卡,
小海到达关卡所用时间为,在第二个关闭时间内,此时关卡已经关闭了,小海不能通过顺利关卡,需等待,小海过关卡时的时间为,
小海到达关卡的时间为,小海能顺利通过关卡,
小海到达关卡的时间为,小海能顺利通过关卡。
时小海到达关卡,此时小海与处之间的距离为:;
故A、B错误;
、他从关卡开始以的速度匀速通过剩下关卡,走完每个关卡所用的时间:;
小海到达关卡,所用的时间为:,小海能顺利通过关卡,
小海到达关卡,所用的时间为:,小海能顺利通过关卡,
小海到达关卡,所用的时间为:,小海能顺利通过关卡,
小海到达关卡,所用的时间为:,此时关卡关闭,小海需等待,
小海从到通过关卡时,所用的时间为,小海被挡住两次,小海从到达终点所用的时间为:,
由以上分析可知,C错误,D正确。
故选:。
各关卡同步放行和关闭,关卡放行时间为,关闭时间为,因此第一个关闭时间为,第二个关闭时间为,第三个关闭时间为,以此类推;第四个关闭时间为,第五个关闭时间为,第六个关闭时间为;
根据速度公式的变形式求出到达关卡用的时间,判断是否能顺利通过,再求出到达关卡的时间,判断是否可以顺利通过,同理求出到达关卡、、的时间;由上述分析可知第时所在的关卡,进而可求出小海与处之间的距离;
已知从关卡开始的速度为,根据速度公式的变形式求出走完剩下的每个关卡的时间,可得出到达关卡的时间,判断能否顺利通过,同理得出到达关卡、关卡和关卡的时间,小海到达关卡时,处于关闭时间,需等待才能通过关卡,由此判断小海从到达关卡被挡住的次数,以及从到所用的时间。
本题主要考查速度公式的应用,求出小海到达每个关卡所用的时间是解题的关键。
5.生活中常见“蜻蜓点水”的现象,设蜻蜓贴近水面在水平方向匀速飞行,蜻蜓每次点水后会在水面上激起一个极细的波纹某同学在研究蜻蜓的运动时获得一张蜻蜓点水的俯视照片,如图,该照片记录了蜻蜓连续两次点水时激起的波纹在拍照时的情形若照片上两个圆的半径比为,波纹的圆心就是蜻蜓击水的位置,则蜻蜓水平飞行速度大小与波速大小的比值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【分析】
此题主要考查了速度公式的应用。在此题中,根据图判断蜻蜓水平飞行速度大小与波速大小的关系,水波传递的路程和蜻蜓飞过的距离是解决此题的关键。
【解答】
解:设大圆的半径为,小圆的半径为;
根据如图所示,蜻蜓连续两次点水过程中激起的波纹,则圆圈越小,则时间越短,所以飞行方向则为从大圆到小圆;
若蜻蜓飞行的速度和水波的速度相同,那么蜻蜓的每一次点水的时候都会是在上个水波的边线上,而第二个水波和第一个水波都在以相同的速度运动,所以每个圆都应该是内切的。然而图中则说明蜻蜓飞行的速度比水波的速度大;
水波传递的速度相同,由图可知,当蜻蜓飞到时,
水波传递的路程为;
蜻蜓飞过的距离为;
由于它们所用的时间相同,两个圆的半径比为::,即;
则蜻蜓水平飞行速度大小与波速大小的比值为。
故选B。
6.小船以速度从河边点沿河岸划至点又返回点.不计船掉头时间,若水不流动时往返时间为,那么水速为时,往返时间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:水不流动时,小船通过的路程为二倍点到点之间的距离,即,故A点到点之间的距离:----;
若水速为时,则顺水速度为,从点到点所用的时间为:;
若水速为时,则逆水速度为,从点到点所用的时间为:;
水速为时,往返时间为:
----;
把代入得:
.
选项C符合要求.
故选C.
根据水不流动时的速度和往返时间可以知道点、点之间的距离;
若水速为时,则顺水速度为,逆水速度为,再结合距离可以计算出顺水和逆水所用的时间,二者相加就是往返的时间.
本题考查速度公式及其应用,关键是要搞清顺水和逆水时的速度大小,有点难度,是一道易错题.
7.如图所示,小球沿光滑的路线从点经过点和点到达点不计空气阻力,已知路程上,且、、、四点在同一水平面上,则球经过段、段、段所用时间,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【分析】
本题要先比较各段间的平均速度,然后根据路程和平均速度可知所用时间的关系。根据运动特点,选用适当的规律求解,本题要求熟悉运动规律,正确选用有关公式求解。
【解答】
因为接触面光滑,没有能量损失,故运动过程中小球机械能守恒,又四点的重力势能相同,故ABCD四点的动能相同,即速度相同,设此速度为。
在段,由于小球先向下加速运动,故整段的平均速度
在段,;
在段,由于小球先向上减速运动,故整段的平均速度
并且,由可知,速度越大时间越短,故。故B正确,ACD错误。
故选B。
8.马路宽为,一辆长为、宽为的汽车以速度在路中间匀速向前行驶,此时距车头处有一辆长为的自行车要横穿马路,如图所示,则自行车为了安全通过马路,它行驶的速度的范围( )
A. B. 或
C. 或 D. 或
【答案】C
【解析】解:第一种情况,当汽车还没有到达时,自行车横穿马路,如图甲:
根据速度公式可知,汽车行驶的时间:,
自行车要安全通过马路,行驶的距离是:,
根据可知,自行车要在之前通过,所以自行车行驶的速度是:;
第二种情况,当汽车完全通过时,自行车才横穿马路,如图乙:
汽车行驶的时间:,
自行车要安全通过马路,行驶的距离是:;
自行车要在之后通过,所以自行车行驶的速度是:。
综上所述,C正确。
故选:。
本题分两种情况:一种是当汽车还没有到达时,自行车先穿过马路;另一种情况是汽车已经通过时,自行车再通过马路。
无论哪种情况,都要先根据计算汽车行驶的时间,然后在根据速度公式求出速度的取值范围。
本题求出汽车行驶的时间、汽车通过的距离、自行车通过的距离,是解决本题的关键。
9.如图,两个小球和总是沿顺时针方向在同一圆周轨道虚线所示上运动,除碰撞外,它们的速度保持不变。某时刻,两球刚好运动到图示位置,、是直径的两端,此时球的速度是球的一半。此后,这两个小球设碰撞时间极短,碰撞后速度互换( )
A. 总是在点相碰 B. 总是在点相碰
C. 时而在点相碰,时而在点相碰 D. 可以在圆周轨道上的任意位置相碰
【答案】B
【解析】解:某时刻,两球刚好运动到图示位置,是直径的两端,此时球的速度是球的一半,设圆周的周长为,根据
知:
当两者再次运行到点,球经过的距离为,球经过的距离为,又因为球的速度是球速度的一半,所以用时正好相等,即=,两球在点相撞,碰撞后,当速度快的经过两周时,速度慢的球经过一周,所以下次两球相撞仍然在点。
故选:。
结合题意,设圆周的周长为,根据速度公式计算即可。
本题考查了速度公式的变相运用,是一道难题。
10.一汽车从甲地开往乙地,前一半路程平均速度为,后一半平均速度为,从甲地到乙地所用时间为,从乙地返回甲地,前一半路程平均速度为,后一半路程平均速度为,从乙地到甲地所用时间也为,若,,则( )
A. 若原来,则一定有 B. 若原来,则一定有
C. 若原来,则一定有 D. 若原来,则一定有
【答案】C
【解析】解:设总路程为,则前、后一半路程均为,
从甲地到乙地时,由可知:
前一半路程用的时间:
,
后一半路程所用的时间:
,
全程时间:
;
从乙地到甲地时,由可知:
前一半路程用的时间:
,
后一半路程所用的时间:
,
全程时间:
,
由于从甲地到乙地所用时间为,从乙地到甲地所用时间也为,
所以,,
则:,
即:;
所以,
则,
已知:,,
若原来,则:;
但无法比较与的大小,则,与大小无法比较;故AB错误;
若原来,则:,所以,,
所以,;故C正确,D错误。
故选:。
根据分别求出各段路程所用的时间;然后根据从甲地到乙地所用时间和从乙地到甲地所用时间相等,得出关于、的表达式,最后分别判断得出结论。
本题考查了求汽车的平均速度问题,熟练应用平均速度公式及其变形公式即可正确解题,解题时要注意,平均速度是物体的路程与所用时间的比值。
11.为了监督司机是否遵守限速规定,交管部门在公路上安装了固定测速仪.如图所示,汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号.第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时,第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时,若发出两次信号的时间间隔是,超声波的速度是则
A. 汽车接收到第一次信号时,距测速仪
B. 汽车接收到第二次信号时,距侧速仪
C. 汽车的速度是
D. 汽车的速度是
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了学生对速度公式的应用,如何确定汽车运动的时间,是此题的难点。两次信号的时间间隔虽然是秒,但汽车在接收到两次信号时其通过的路程所对应的时间不是秒。要从起第一次接收到超声波的信号开始计时,到第二次接收到超声波的信号结束,由此来确定其运动时间。通过的路程与通过这段路程所用的时间对应上是解决此题关键。
【解答】
由得:汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪:
;
汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪:
;
因此汽车在两次信号的间隔过程中,行驶了:;
这共用了:,
所以汽车的车速为:。
综上所述,ABD错误,C正确。
故选C。
12.汽车在高速公路上超速行驶是很危险的,为防止汽车超速,高速公路上都装有测量汽车速度的装置,下面是某同学在实验室模拟高速公路测速的装置,图甲为速度传感器的工作原理图,在这个系统中为个能发射超声波的固定小盒子,工作时,小盒子向做匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被小盒子接收,从小盒子发射超声波开始计时,经时间再次发射超声披脉冲,图乙是得到的连续两次发射的超声波的图像。其中、、、、均为已知量。则超声波的速度为___________,物体的速度为___________。
【答案】;
【解析】【分析】
超声波在空中匀速传播,根据发射和接收的时间差求出速度。根据图象,分析得到物体通过的位移为时,再得出对应的实验,即可求解物体的平均速度。
本题是物理规律在实际中的应用问题,要能读懂图象反映的物体的运动情况,正确得到运动的时间,从而理解现代科技装置的工作原理。
【解答】
由乙图可知,超声波在时间内通过距离为,则超声波的速度为:
;
物体通过的距离为时,所用时间为:
,
物体的平均速度:。
13.如图所示,图中阴影部分的“面积”在数值上等于物体在______内通过的路程。从图象中可看出速度图线和时间横轴所夹的“面积”可以表示该时间内通过的路程,我们能利用这一点很方便的计算出路程,小明同学在笔直的跑道上跑步,他在跑步过程中的速度与时间图象如图所示,则从出发到这段时间内他通过的路程是______,在这一时刻他距出发点______。
【答案】;;
【解析】【分析】
根据图的横坐标和纵坐标表示的物理量分析;
根据“速度图线和时间横轴所夹的“面积”可以表示该时间内通过的路程”算出各段的路程。
本题考查了学生利用题中信息解答问题的能力,是一道中等题。
【解答】
图中阴影部分的“面积”等于长乘以宽,在数值上等于速度与时间的乘积,即物体在内通过的路程;
根据“速度图线和时间横轴所夹的“面积”可以表示该时间内通过的路程”可知: 人做加速运动,他通过的路程为:;
人做匀速运动,通过的路程为:;
人做减速运动,通过的路程为:;
人向反方向做加速运动,
通过的路程为:;
人向反方向做减速运动,
通过的路程为:;
故在这一时刻他距出发点的距离:。
故答案为:;;。
14.蝙蝠沿水平向右的方向匀速飞行,速度为,当它到达点时向前方发出一超声波,波速为,当蝙蝠的前方前后分别有两个障碍物,如图所示。经过时间,蝙蝠向前飞行了一段距离到达点时恰好收到第一次反射波,则点离第一个障碍物的距离是______;若相继收到前后两次反射波的时间为,则前方两个障碍物前后间的距离是______。
【答案】
【解析】解:由可知,蝙蝠收到第一次反射波时,超声波行驶的路程,蝙蝠飞行的路程;
点与第一个障碍物的距离:;
点离第一个障碍物的距离:;
由可知,蝙蝠收到第二次反射波时,超声波行驶的路程,蝙蝠飞行的路程;
此时点与第二个障碍物的距离:;
则两个障碍物之间的距离:。
故答案为:;。
利用速度公式计算出收到第一次反射波时,超声波行驶的路程和蝙蝠飞行的路程,点与第一个障碍物的距离等于超声波传播路程与蝙蝠飞行路程的和的一半;点离第一个障碍物的距离等于超声波传播路程与蝙蝠飞行路程的差的一半;
利用速度公式计算出收到第二次反射波时,超声波行驶的路程和蝙蝠飞行的路程,点与第二个障碍物的距离等于收到第二次反射波时,超声波行驶的路程和蝙蝠飞行的路程之和的一半;
两个障碍物之间的距离等于点与第二个障碍物的距离减去点与第一个障碍物的距离。
本题是回声测距问题,主要考查速度公式的灵活运用,关键是理解蝙蝠与障碍物的距离、超声波传播的路程、蝙蝠飞行的路程三者之间的关系,题目难度较大。