三、直线运动
第1课时 直线运动及其描述
知识点 1 匀速直线运动
1．我们把速度不变的直线运动叫作____________．做匀速直线运动的物体，在________时间内通过的路程是相等的；通过________的路程所用的时间也是相等的．
2．某物体做匀速直线运动，6 s内通过了3 m，它的速度是__________，则它在第3 s时的速度是__________．
3．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．站在商场自动扶梯上的顾客的运动 D．绕地球匀速转动的“北斗”卫星
4．满足下列哪个条件的运动是匀速直线运动( )
A．相同时间内通过相同的路程
B．通过每千米所用的时间都相等
C．每分钟所走的路程都相等
D．任何相等的时间内通过的路程都相等
5．如图5－3－1所示的图像中，能用来表示匀速直线运动规律的是( )
图5－3－1
A．甲、乙 B．乙、丙
C．乙、丁 D．甲、丁
6．如图5－3－2甲所示，在“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实验中：
图5－3－2
(1)在标注刻度时并没有从玻璃管的一端(即小气泡运动的初始位置)开始标注，而是将起始刻度标注在玻璃管的中下部，这样做的原因和目的分别是______________________、________________________________________________________________________.
(2)为了判断气泡是否做匀速直线运动，需要测量气泡运动的________和________．为便于时间的测量，应使气泡在管内运动得______(选填“快”或“慢”)一些．
(3)下表为小明同学在实验中测得的数据，请你根据他所测得的数据在图乙中画出s－t图像．
从O点开始的路程s/cm
0
10
20
30
40
50
从O点开始计时的时间t/s
0
2
4
6
8
10
(4)从实验数据和所画的图像，归纳出气泡运动的规律：气泡在上升一段路程后，小气泡所做的是________运动，判断的依据是______________________________________________．
知识点 2 变速直线运动
7．下列关于平均速度的说法中正确的是( )
A．平均速度就是各段路程中的速度的平均值
B．平均速度必须所指明哪一段路程或时间
C．用平均速度能精确描述物体运动的快慢
D．匀速直线运动各段路程内的平均速度不相等
8．寓言《龟兔赛跑》中乌龟和兔子从同一起点出发，兔子在远远超过乌龟时，便骄傲地睡了一大觉．醒来时发现，乌龟已悄悄地爬到了终点，后悔不已．那么，在整个赛跑过程中( )
A．兔子始终比乌龟跑得快
B．乌龟始终比兔子跑得快
C．兔子的平均速度大
D．乌龟的平均速度大
9．如图5－3－3所示记录了一辆汽车在平直的公路上行驶时，在相同的时间内通过路程的情况．由图可知，汽车在做_______(选填“匀速”或“变速”)直线运动；汽车在20 ～40 s时间段内的平均速度是________m/s.
图5－3－3
知识点 3 动能
10．下列各情景中，物体不具有动能的是( )
A．行驶的汽车 B．流动的河水
C．静止在草地上的足球 D．地球围绕太阳转动
11．关于匀速直线运动的速度公式v＝，以下说法中正确的是( )
A．与通过的路程成正比
B．与所用的时间成反比
C．与通过的路程成正比，与所用的时间成反比
D．与通过的路程和所用的时间无关
12．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5－3－4所示，图5－3－5中能正确反映两人运动关系的是( )
图5－3－4
图5－3－5
A．①和③ B．②和④
C．只有③ D．只有④
13．课外活动时，小明和小华在操场上沿直跑道跑步，他们通过的路程和时间的关系如图5－3－6所示，则下列说法中正确的是( )
图5－3－6
A．两人都做匀速直线运动 B．两人都不做匀速直线运动
C．前2 s内，小华跑得较快 D．整个过程中，小华通过的路程长
14．短跑运动员在某次百米赛跑中测得5 s末的速度为9 m/s，10 s末到达终点的速度为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
15．甲、乙两辆汽车都做匀速直线运动，其路程s随时间t变化的图像如图5－3－7所示．从图像可知，________车的速度大，5 s内乙车通过的路程是________m.
图5－3－7
16．为了探究小球自由下落时的运动，某物理实验小组的同学用照相机每间隔相同的时间自动拍照一次，拍下了小球下落时的运动状态，如图5－3－8所示．
图5－3－8
(1)可以看出小球在做________(选填“匀速”或“变速”)直线运动，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)如图5－3－9所示速度随时间的关系图像中能反映出该小球下落运动的是________(填字母)．
图5－3－9
(3)如果该小球从5 m高处自由落下，在着地前的最后0.2 s内通过的距离是1.8 m，则该小球在整个下落过程中的平均速度______(填字母)．
A．等于9 m/s B．大于9 m/s
C．小于9 m/s D．无法确定
考| 题| 展| 示
17．[2018·大庆]如图5－3－10所示是某物体在水平地面上做直线运动的s－t图像，以下结论中正确的是( )
图5－3－10
A．物体在0～2 s内做变速运动
B．物体在2～4 s内运动的速度是5 m/s
C．物体在前2 s内和后2 s的速度相等
D．物体在6 s内运动速度是2.5 m/s
教师详解详析
1．匀速直线运动 相等 相等
2．0.5 m/s 0.5 m/s
[解析] 做匀速直线运动的物体运动速度是不变的．
3．C
4．D
5．C
6．(1)气泡最初运动不稳定 减小时间测量的误差
(2)路程 时间 慢
(3)如图所示
(4)匀速直线 任意相同时间内运动的路程相等
7．B
8．D
9．变速 37.5
10．C
11．D [解析] 匀速直线运动的速度是一定的，与路程和时间无关，但可以通过路程除以所对应的时间计算出来．
12．B [解析] 由题干中的图示位置关系可知：在相同时间内，乙跑的路程长，所以乙比甲运动的速度大，故在v－t图像上，乙图像应该在甲图像的上方，故①错误，②正确．在s－t图像上，乙的倾角较大，表示在相同时间内，乙运动的路程长，故③错误，④正确．
13．C [解析] 由s－t图像可知：小明做匀速直线运动，小华做变速直线运动．在8 s内，他们运动的路程都是40 m；在前2 s内，小华运动的路程比小明的长，故在前2 s内，小华的运动速度大，跑得较快．
14．C
15．甲 60
16．(1)变速
小球在相等的时间内通过的路程不相等
(2)C (3)C
[解析] (2)相同时间内小球在下落时通过的路程越来越大，即速度逐渐变大，表明小球在做变速直线运动．用v－t图像表示时，速度随时间逐渐变大，图像C正确．(3)在最后0.2 s小球的速度是v＝＝＝9 m/s，由于小球做自由落体运动，速度一直增大，则全程的平均速度一定小于9 m/s.
17．D [解析] 由图像可知，0～2 s内，物体通过的路程与运动时间成正比，做匀速直线运动，故A错误；由s－t图像可知，在2～4 s内，物体运动的路程为零，其速度为零，故B错误；物体在前2 s内运动的路程为5 m，后2 s内运动的路程为15 m－5 m＝10 m，即在相等时间内物体运动的路程不相等，根据v＝可知，则物体在前2 s内和后2 s内的速度不相等，故C错误；物体在6 s内的平均速度：v＝＝＝2.5 m/s，故D正确．
三、直线运动
第2课时 速度的测量与计算
知识点 1 速度的测量
一个小球从斜面滚下，用照相机每隔0.1 s拍摄一次，记录运动情况的照片如图5－
3－11所示．则：
图5－3－11
(1)实验中测小球滚动速度的原理是________．
(2)小球从A点运动到D点用时________s.
(3)从A点到D点的平均速度为________m/s.
(4)小球在整个运动过程中做________(选填“匀速直线运动”或“变速直线运动”)．
(5)该实验所用的斜面坡度应________(选填“大”或“小”)些较好．
(6)小车通过上半程的平均速度________(选填“大于”“小于”或“等于”)小车通过下半程的平均速度．
知识点 2 速度的计算
2．一个小球在光滑水平地面上做匀速直线运动，前4 s内通过60 cm的路程，那么它通过120 cm的路程所用的时间及这段路程中的速度分别为( )
A．8 s 15 m/s B．12 s 0.15 m/s
C．8 s 15 cm/s D．5 s 2.4 m/s
3．甲、乙两辆汽车都做匀速直线运动，行驶的路程之比是2∶3，它们的速度之比是3∶5，则这两辆车行驶的时间之比为( )
A．3∶5 B．1∶1 C．10∶9 D．2∶3
4．一列队伍长40 m，通过长度为80 m的立交桥共用时1 min，若将队伍前进看成匀速直线运动，队伍前进时的速度是________，每个队员在桥上前进的时间是________，整列队伍完全在桥上的时间是________．
5．随着中国铁路的发展，高铁时代已经来临．下表为某次高铁列车从南京到上海的运行时刻表.
站名
南京
镇江
丹阳
无锡
苏州
昆山
上海
到站时间
17：12
17：33
18：00
18：17
18：31
18：52
发车时间
16：52
17：20
17：35
18：02
18：19
18：33
路程/km
0
64
91
175
217
251
301
根据列车运行时刻表回答下列问题．
(1)从17：33到17：40，火车做________(选填“匀速”或“变速”)运动．
(2)列车由南京驶往上海的平均速度是______ km/h.
6．某一物体做变速直线运动，已知它在前一半路程的速度为30 m/s，后一半路程的速度为60 m/s，那么它在整个路程中的平均速度是( )
A．35 m/s B．40 m/s C．45 m/s D．50 m/s
7．甲、乙两车分别从P、Q两点同时同向运动，它们的s－t图像分别如图5－3－12(a)、(b)所示，经过6 s甲、乙相遇．甲、乙的速度分别为v甲、v乙，P、Q间的距离为s，则( )
图5－3－12
A．v甲＞v乙，s＝16 m B．v甲＞v乙，s＝8 m
C．v甲＜v乙，s＝16 m D．v甲＜v乙，s＝8 m
8．公路上，一辆汽车以72 km/h的速度匀速行驶，它用30 s追上了它前方450 m处的一辆匀速行驶着的自行车，这辆自行车的速度是( )
A．5 m/s B．10 m/s C．15 m/s D．20 m/s
9．一辆小汽车在沪宁高速公路上行驶，车上一名乘客在过如图5－3－13所示的A处时，看了一下表，时间刚好是10时整．当车行驶到B处时，他又看了一下表，时间是10时48分，小汽车在AB间行驶的平均速度是________km/h.
图5－3－13
10．在体育与健康测试中，小明跑前500 m路程所用的时间为1 min 20 s，跑后500 m路程用的时间为2 min.则他跑前半路程的平均速度比后半路程的平均速度______(选填“稍快”“稍慢”或“相等”)，他跑完全程的平均速度大约是______m/s.
11．在如图5－3－14所示的斜面上测量小车运动的平均速度．让小车从斜面的A点由静止开始下滑，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度．
图5－3－14
(1)图中AB段的路程sAB＝____cm，若测得时间tAB＝1.6 s，则AB段的平均速度vAB＝________cm/s.
(2)在测量小车到达B点的时间时，若小车过了B点才停止计时，则测得AB段的平均速度vAB会偏________．
(3)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，某同学让小车从B点由静止释放，测出小车到达C点的时间，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度．他的做法正确吗？________，理由是_________________________________________________________.
12．一列长300 m的火车，沿平直轨道匀速行驶，车身经过轨道旁边的信号灯，共用时20 s.
(1)求该火车的行驶速度．
(2)该火车以相同速度匀速穿过一条长度为2.4 km的平直隧道，求火车完全通过隧道所用的时间．
13．便捷的交通与互联网给人们出行带来了极大的方便，王爷爷带小孙子驾车到南昌西站，然后乘高铁去上海游玩迪士尼乐园，9：35开车出发，并看到路边如图5－3－15所示的交通标志牌，此刻吩咐小孙子通过铁路12306网站查询列车时刻表.
车次
南昌西开
上海虹桥到
运行距离
G1346
09：36
13：18
780 km
G1386
10：05
13：59
780 km
G1348
10：26
13：41
780 km
(1)在遵守交通规则的情况下，依据以上信息并通过计算，爷孙俩最快能赶上哪一车次？
(2)该趟高铁运行的平均速度为多少？
图5－3－15
考| 题| 展| 示
14．[2018·黄石]如图5－3－16所示是两物体做直线运动的s－t图像，分析图像，下列说法中正确的是( )
图5－3－16
A．两物体从同一地点出发
B．两物体往同一方向行驶
C．两物体在t＝10 s时相遇
D．两物体的运动速度大小相等，都是5 m/s
15．[2018·眉山]2018年4月30日东坡国际半程马拉松比赛在眉山市湿地公园隆重举行，若甲、乙两名运动员同时从起跑线起跑并做匀速直线运动，他们的s－t图像如图5－3－17所示，已知甲的速度大于乙的速度，运动5 s甲、乙间的距离大于2 m，则( )
图5－3－17
A．甲的s－t图像一定为a
B．乙的s－t图像一定为c
C．甲的s－t图像可能为b
D．乙的s－t图像可能为a
教师详解详析
1．(1)v＝ (2)0.3
(3)1 (4)变速直线运动
(5)小 (6)小于
2．C [解析] 小球在光滑水平地面上做匀速直线运动，则在相等的时间内通过的路程相等，且前后运动速度保持不变．v＝＝＝15 cm/s，t1＝＝＝8 s.
3．C [解析] 甲、乙的路程之比为s甲∶s乙＝2∶3，速度之比为v甲：v乙＝3∶5，
由v＝可知，甲、乙所用时间之比为＝＝×＝×＝.
4．2 m/s 40 s 20 s
[解析] 队伍前进的速度：
v＝＝＝＝2 m/s；
每个队员在桥上前进的时间：
t1＝＝＝40 s；
整列队伍完全在桥上的时间：
t2＝＝＝20 s.
5．(1)变速
(2)150.5
6．B [解析] 设总路程为s，
则前一半路程所用的时间：t1＝＝，
后一半路程所用的时间：t2＝＝，
全程所用的时间：t＝t1＋t2，
则全程的平均速度：v＝＝＝＝＝40 m/s.
7．D [解析] (1)根据图像可知，当t＝12 s时，甲通过的路程为8 m；当t＝6 s时，乙通过的路程为12 m，则甲的速度：v甲＝＝≈0.67 m/s，乙的速度：v乙＝＝＝2 m/s，所以v乙＞v甲．
(2)由图像可知t＝6 s时，甲行驶的路程为s1＝4 m，乙行驶的路程为s2＝12 m，所以P、Q间的距离为s＝s2－s1＝12 m－4 m＝8 m.
8．A [解析] 72 km/h＝20 m/s.
汽车运动的距离为
s汽＝v汽t＝20 m/s×30 s＝600 m，
自行车运动的距离为
s自＝s汽－s＝600 m－450 m＝150 m，
则自行车的速度为v＝＝＝5 m/s.
9．100
10．稍快 5
11．(1)40.0 25
(2)小
(3)不正确 所测时间不是运动过程中下半程的时间(或小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为零，或小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是通过下半程BC段的时间)
[解析] (1)由图可知，sAB＝40.0 cm，vAB＝＝＝25 cm/s.
(2)在测量小车到达B点的时间时，若小车过了B点才停止计时，则所测的时间偏大，根据公式v＝可知，测得AB段的平均速度vAB会偏小．
(3)在测量小车运动过程中下半程的平均速度时，其中小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是通过下半程BC段的时间，小车不应从B点由静止释放，小车通过B点时速度不为零．
12．(1)由题意可得，该火车的行驶速度：
v＝＝＝15 m/s.
(2)火车完全通过隧道所用的时间：
t′＝＝＝＝180 s.
13．(1)由图知，s＝30 km，限速v＝60 km/h，由v＝得，驾车到南昌西站所用的最少时间：
t＝＝＝0.5 h＝30 min，
王爷爷在9：35开车出发，经过30 min后到达南昌西站的时间为10：05，此时火车G1386正好出发，根据实际情况，他俩只能赶上G1348车次．
(2)根据列车时刻表可得，乘坐G1348到达上海虹桥站所用时间：t′＝3 h 15 min＝3.25 h，总路程s′＝780 km，所以这趟高铁运行的平均速度：
v′＝＝＝240 km/h.
14．C
15．A [解析] (1)由图像可知，相同时间内(如t＝4 s)a、b、c的路程关系为sa＞sb＞sc，由速度公式v＝可知，va＞vb＞vc.
(2)当t＝5 s时，sa－sb＞2 m，sa－sc＝4 m＞2 m，sb－sc＜2 m.
(3)由题知，甲的速度大于乙的速度，运动5 s甲、乙间的距离大于2 m，则甲的s－t图像一定是图线a，乙的s－t图像可能是图线b，也可能是图线c.
