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D
C
C
静止
0.5
2
匀速
20
5.5
A
【分析】
我们可以按照两步思路来解题:第一步先结合s-t图像的特点判断两个物体的运动性质,排除错误选项A;第二步紧扣平均速度的定义,不需要关注中间过程的速度变化,直接对比0~t₁内甲乙的总路程和总时间,代入平均速度公式就能直接比较二者平均速度的大小,选出正确答案。
【解析】
1. 判断运动状态:甲的s-t图像是过原点的倾斜直线,说明甲的路程随时间均匀变化,甲做匀速直线运动;乙的s-t图像是向上弯曲的曲线,图像斜率(代表瞬时速度)逐渐增大,说明乙的速度不断变大,做加速直线运动,因此甲乙并非都做匀速直线运动,A选项错误。
2. 对比路程与时间:在0~t₁时间段内,甲乙两物体起点都在原点,t₁时刻二者对应的路程值完全相等,说明两物体通过的总路程s相同,运动所用的总时间也都等于t₁。
3. 根据平均速度计算公式$\bar{v}=\frac{s}{t}$,二者总路程s相等,总运动时间t相等,因此甲乙的平均速度大小相等,B、C选项错误,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
s-t图像分析,平均速度计算
【点评】
本题的易错点是容易被乙后半段瞬时速度大于甲的现象误导,错选B,要明确平均速度仅由总路程和总运动时间决定,和运动过程中的瞬时速度变化无关,注意区分瞬时速度和平均速度的概念。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们先明确s-t图像的物理意义:倾斜直线代表物体做匀速直线运动,水平线段代表物体位置不变、处于静止状态。解题时先分别梳理甲、乙两物体的运动过程,再逐一验证每个选项:
1. 先分析甲的运动:甲的s-t图是过原点的倾斜直线,全程做匀速直线运动,由2s时路程为2m可得甲的速度v甲 = s/t = 2m/2s = 1m/s。
2. 再分析乙的运动:0~1s乙做匀速直线运动,1~3s乙路程保持2m不变,处于静止状态,3s后乙再次做匀速直线运动。
3. 逐个判断选项即可得到正确结果。
【解析】
我们逐一分析各选项:
选项A:0~5s内,乙在1~3s路程不变,处于静止状态,并非全程做匀速直线运动,A错误。
选项B:1~3s内,乙的路程始终为2m,没有发生位移,速度为0,B错误。
选项C:3~5s内,甲的速度始终为1m/s;乙的运动时间为5s-3s=2s,通过的路程为4m-2m=2m,乙的速度v乙=2m/2s=1m/s,因此两物体速度相等,C正确。
选项D:0~1s内乙的速度大于甲,1s时乙已经到达2m位置,此时甲仅运动了1m,乙在甲前方;2s时刻两者路程均为2m,是速度较慢的甲追上静止的乙,并非乙追上甲,D错误。
【答案】C
【知识点】s-t图像分析、速度计算、追及判断
【点评】本题重点考查路程-时间图像的辨析,易错点是忽略0~1s两物体的运动快慢,误将2s的相遇判断为乙追上甲,解题时要完整梳理全程的运动状态,理清追及的先后逻辑。
【难度系数】0.6
【分析】
首先明确该s-t图像的物理意义:纵坐标代表离家的距离,t=0时刻起点在s=1000m的图线对应小萌的运动,说明小萌初始位置在学校,向家运动时离家距离逐渐减小;起点在原点的图线对应爸爸的运动,代表爸爸t=0时刻从家出发去接小萌,8min时两人在离家600m处相遇。接下来按顺序逐个验证选项:第一步先确定家到学校的距离,第二步利用小萌匀速的条件计算小萌全程的运动时间,第三步计算0~8min内爸爸的运动速度,第四步结合匀速直线运动的定义判断爸爸全程的运动状态即可得到正确答案。
【解析】
我们逐一分析每个选项:
1. 选项A:t=0时小萌在学校,此时小萌离家的距离为1000m,说明小萌家距学校1000m,不是600m,A错误。
2. 选项B:小萌全程做匀速直线运动,0~8min内小萌从距离家1000m的学校走到距离家600m的相遇点,运动路程$s_1=1000\ \mathrm{m}-600\ \mathrm{m}=400\ \mathrm{m}$,所用时间$t_1=8\ \mathrm{min}$,因此小萌的速度$v_{\mathrm{萌}}=\frac{s_1}{t_1}=\frac{400\ \mathrm{m}}{8\ \mathrm{min}}=50\ \mathrm{m/min}$。小萌从学校到家总路程为1000m,总时间$t_{\mathrm{总}}=\frac{1000\ \mathrm{m}}{50\ \mathrm{m/min}}=20\ \mathrm{min}$,不是15min,B错误。
3. 选项C:0~8min内,爸爸从家走到离家600m的相遇点,运动路程$s_{\mathrm{爸}}=600\ \mathrm{m}$,所用时间$t_{\mathrm{爸}}=8\ \mathrm{min}=8×60\ \mathrm{s}=480\ \mathrm{s}$,因此这段时间爸爸的速度$v_{\mathrm{爸}}=\frac{s_{\mathrm{爸}}}{t_{\mathrm{爸}}}=\frac{600\ \mathrm{m}}{480\ \mathrm{s}}=1.25\ \mathrm{m/s}$,C正确。
4. 选项D:匀速直线运动要求速度大小和运动方向始终不变,爸爸先向远离家的方向运动,相遇后又反向向家运动,运动方向发生改变,往返速度大小也不同,因此爸爸全程没有做匀速直线运动,D错误。
【答案】C
【知识点】s-t图像解读、匀速直线运动计算
【点评】本题结合接孩子的生活场景考查运动图像的分析,易错点是误把相遇点的600m当成家校距离,解题时要先区分两个运动对象对应的图线,注意单位换算,结合匀速直线运动的定义判断运动状态即可顺利解题。
【难度系数】0.6
【分析】
我们先观察这张速度-时间(v-t)图像,纵轴代表物体运动的速度,横轴代表时间。首先看0~1s区间:这段时间内图像对应的速度数值为0,说明物体没有发生位置变化,直接判断运动状态。接着找第3s对应的速度:第3s属于1s~4s的区间,这个区间内的图线是平行于时间轴的直线,说明速度恒定,直接读取对应速度值。最后计算4~6s的路程:先确定该时间段的时长,这段物体做匀速直线运动,直接用匀速直线运动的路程公式s=vt代入数值计算即可。
【解析】
1. 0~1s内,物体的速度始终为0,没有发生位置移动,因此处于静止状态;
2. 1s~4s内物体做匀速直线运动,速度大小恒定为0.5m/s,第3s处于这个时间段范围内,因此物体在第3s的速度是0.5m/s;
3. 4~6s内物体做匀速直线运动,速度v=1m/s,运动时长t=6s-4s=2s,代入路程公式s=vt,可得s=1m/s × 2s = 2m。
【答案】
静止;0.5;2
【知识点】
v-t图像识别,匀速路程计算
【点评】
本题属于机械运动的基础题型,重点考察对速度-时间图像物理意义的理解,匀速直线运动的v-t图为平行于时间轴的直线,速度为0对应静止状态,结合基础路程公式即可求解,难度较低。
【难度系数】
0.9
【分析】
我们可以分三步梳理解题思路:第一步先观察5~10s区间的v-t图像特征,发现这段时间速度始终保持4m/s不变,符合匀速直线运动的速度特点,直接判断运动类型;第二步计算5~10s的路程,先得到该阶段的时长为10s-5s=5s,结合恒定速度,用匀速直线运动路程公式s=vt即可算出结果;第三步计算前10s的平均速度,需要先拆分前10s为0~5s匀减速阶段和5~10s匀速阶段,利用v-t图像面积对应路程的规律,先算出0~5s的路程,加上5~10s的路程得到总路程,最后用总路程除以总时间得到全程平均速度。
【解析】
1. 判断运动类型:由图像可知,5~10s内汽车的速度始终为4m/s,速度大小保持不变,因此汽车做匀速直线运动。
2. 计算5~10s的路程:该阶段运动时间$t_1=10\mathrm{s}-5\mathrm{s}=5\mathrm{s}$,速度$v_1=4\mathrm{m/s}$,根据匀速直线运动路程公式$s=vt$,可得$s_1=v_1t_1=4\mathrm{m/s} × 5\mathrm{s}=20\mathrm{m}$。
3. 计算前10s的平均速度:
0~5s汽车做匀减速直线运动,初速度为10m/s,末速度为4m/s,该阶段的平均速度$\bar{v}_{0-5}=\frac{v_初+v_末}{2}=\frac{10\mathrm{m/s}+4\mathrm{m/s}}{2}=7\mathrm{m/s}$,对应路程$s_0=\bar{v}_{0-5} × t_0=7\mathrm{m/s} × 5\mathrm{s}=35\mathrm{m}$。
前10s总路程$s_总=s_0+s_1=35\mathrm{m}+20\mathrm{m}=55\mathrm{m}$,总时间$t_总=10\mathrm{s}$,因此前10s平均速度$\bar{v}=\frac{s_总}{t_总}=\frac{55\mathrm{m}}{10\mathrm{s}}=5.5\mathrm{m/s}$。
【答案】
匀速 20 5.5
【知识点】
v-t图像、匀速直线运动、平均速度计算
【点评】
本题是运动学的基础题型,重点考察对速度-时间图像的理解,明确v-t图与时间轴围成的面积对应运动路程,同时牢记平均速度的定义是总路程与总时间的比值,避免直接对不同阶段的速度取平均的常见错误。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先我们先明确v-t图像的物理意义:纵坐标代表瞬时速度,图像与时间轴围成的面积代表运动的路程,图像的交点代表对应时刻两车速度相等。接下来逐个分析选项:
1. 先观察图像中甲车的运动特征:甲车的速度始终保持10m/s不变,符合匀速直线运动的定义,先初步判断A选项的合理性。
2. 分析B选项:A点是两条图线的交点,对应t=2s,此时两车速度相等,并非路程相等,直接排除B。
3. 计算t=4s时两车的路程:甲车匀速,路程s甲=v甲t=10m/s×4s=40m;乙车做匀加速直线运动,路程是v-t图的三角形面积s乙=½×20m/s×4s=40m,说明t=4s时两车路程相等,刚好相遇,乙车并没有超越甲车,排除C。
4. 分析D选项:0~2s内,甲车速度始终大于乙车速度,两车同时向东行驶,甲车比乙车快,因此以甲车为参照物,乙车是向西运动的,排除D。最终确定正确选项为A。
【解析】
我们结合速度-时间图像的物理含义逐一判断选项:
选项A:由图可知,0~4s内甲车的速度始终保持10m/s不变,运动方向不变,因此甲车做匀速直线运动,该选项正确。
选项B:A点是两图线的交点,代表t=2s时甲、乙两车的速度相同,并非路程相同,该选项错误。
选项C:t=4s时,甲车的路程$s_甲=v_甲t=10\mathrm{m/s} × 4\mathrm{s}=40\mathrm{m}$,乙车的路程为v-t图像围成的三角形面积$s_乙=\frac{1}{2} × v_乙t=\frac{1}{2} × 20\mathrm{m/s} × 4\mathrm{s}=40\mathrm{m}$,两车从同一地点同时出发,此时路程相等,刚好相遇,乙车没有超越甲车,该选项错误。
选项D:0~2s内,甲车速度大于乙车速度,两车都向东行驶,甲车运动更快,因此以甲车为参照物,乙车向西运动,该选项错误。
综上,答案选A。
【答案】A
【知识点】
v-t图像分析,匀速直线运动,相对运动
【点评】
本题是v-t图像的基础应用题,核心考察对速度时间图像物理意义的理解,尤其是明确v-t图像的交点代表速度相等、面积代表路程,同时结合相对运动的判断规则即可解题,易错点是误将v-t图的交点当成路程相等,以及相对运动的方向判断出错。
【难度系数】
0.7