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D
D
D
B
dm
m/s
s
【分析】
要解决这道题,需先理解s-t图像的物理意义:匀速直线运动的s-t图像是倾斜直线,直线斜率表示速度,斜率越大速度越大。首先从图像提取甲、乙的运动信息,计算各自速度,再逐一分析选项:
1. 判断运动类型:甲、乙的s-t图像均为直线,说明都做匀速直线运动,排除错误选项A;
2. 计算速度:甲从t=0开始运动,t=1s时路程为30m,可求甲的速度;乙初始位置在s=60m处,t=3s时总路程90m,可求乙的速度;
3. 分析各选项:明确“通过的路程”是运动的路程,区分总路程与运动路程,再计算t=5s时两车的距离。
【解析】
匀速直线运动的s-t图像为倾斜直线,因此甲、乙均做匀速直线运动,A错误;
计算速度:
甲的速度:由图像,t=1s时,甲的路程$s_{甲1}=30\ \mathrm{m}$,则$v_{甲}=\frac{s_{甲1}}{t_1}=\frac{30\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{s}}=30\ \mathrm{m/s}$;
乙的速度:乙初始位置$s_0=60\ \mathrm{m}$,t=3s时乙的总路程为90m,因此乙3s内通过的路程$\Delta s_{乙}=90\ \mathrm{m}-60\ \mathrm{m}=30\ \mathrm{m}$,则$v_{乙}=\frac{\Delta s_{乙}}{t}=\frac{30\ \mathrm{m}}{3\ \mathrm{s}}=10\ \mathrm{m/s}$;
选项B:前3s内,甲速度为30m/s,乙速度为10m/s,速度不相等,B错误;
选项C:t=3s时,乙通过的路程是30m,90m是乙的总路程(初始位置+运动路程),C错误;
选项D:t=5s时,甲的总路程$s_{甲}=v_{甲}t=30\ \mathrm{m/s}×5\ \mathrm{s}=150\ \mathrm{m}$;乙的总路程$s_{乙}=初始位置 + v_{乙}t=60\ \mathrm{m}+10\ \mathrm{m/s}×5\ \mathrm{s}=110\ \mathrm{m}$;两车同向运动,相距$\Delta s=150\ \mathrm{m}-110\ \mathrm{m}=40\ \mathrm{m}$,D正确。
【答案】
D
【知识点】
s-t图像、速度计算、匀速直线运动
【点评】
本题考查s-t图像的理解与应用,需明确图像中路程的含义(区分初始位置和运动路程),掌握速度公式的应用,易错点是误将总路程当成运动的路程,或忽略两车初始位置对距离的影响。
【难度系数】
0.6
【分析】
要计算冰壶滑行的距离,需利用路程公式$ s = v_{平均}t $。题目明确平均速度与掷出速度成正比、滑行时间也与掷出速度成正比,因此可先推导滑行距离和掷出速度的关系,再代入已知条件计算未知滑行距离。
【解析】
根据路程公式,冰壶滑行距离$ s = v_{平均} × t $。
已知:①平均速度与掷出速度成正比,即$ v_{平均} = k_1v $($ k_1 $为比例常数,$ v $是冰壶被掷出的速度);②滑行时间与掷出速度成正比,即$ t = k_2v $($ k_2 $为比例常数)。
将上述关系代入路程公式,可得:
$ s = v_{平均} × t = k_1v × k_2v = k_1k_2v^2 $,即滑行距离$ s $与掷出速度$ v $的平方成正比,满足$ \frac{s_1}{s_2} = \frac{v_1^2}{v_2^2} $。
已知当$ v_1 = 1.6\ \mathrm{m/s} $时,$ s_1 = 8\ \mathrm{m} $;当$ v_2 = 3.2\ \mathrm{m/s} $时,$ v_2 = 2v_1 $,则$ v_2^2 = 4v_1^2 $。
代入比例式:$ \frac{8}{s_2} = \frac{v_1^2}{4v_1^2} = \frac{1}{4} $,解得$ s_2 = 8 × 4 = 32\ \mathrm{m} $。
【答案】
D
【知识点】
路程公式、比例关系应用
【点评】
本题结合冰壶运动考查路程与速度、时间的关系,核心是根据题目给出的正比关系推导滑行距离与掷出速度的平方成正比,属于基础应用类题目,需学生掌握公式变形和比例计算方法。
【难度系数】
0.5
【分析】
首先明确频闪照片的特点:每隔相同时间拍照一次,相邻两点的时间间隔相等,设为$ t $。甲、乙两球从$ a $到$ b $的路程$ s $相同,需结合时间间隔分析运动状态、速度及参照物判断。先数甲、乙的时间间隔:甲从$ a $到$ b $有5个时间间隔,总时间$ t_甲=5t $;乙有3个时间间隔,总时间$ t_乙=3t $。再逐一分析选项:A选项根据甲的间距是否相等判断运动类型;B选项根据乙的间距变化判断速度变化;C选项比较两者速度判断相对运动;D选项用平均速度公式计算比值。
【解析】
设相邻两次拍照的时间间隔为$ t $,$ a $到$ b $的路程为$ s $。
1. 甲的运动分析:甲相邻两点间距相等,说明相同时间内通过的路程相等,故甲做匀速直线运动,A选项错误。
2. 乙的运动分析:乙相邻两点间距逐渐变大,说明相同时间内通过的路程越来越大,故乙的速度越来越快,B选项错误。
3. 参照物判断:由$ v=\frac{s}{t} $,路程$ s $相同,$ t_甲=5t $、$ t_乙=3t $,得$ v_甲<v_乙 $,以乙为参照物,甲向$ a $点运动,C选项错误。
4. 平均速度之比:$ v_甲=\frac{s}{t_甲}=\frac{s}{5t} $,$ v_乙=\frac{s}{t_乙}=\frac{s}{3t} $,则$ v_甲:v_乙=\frac{s}{5t}:\frac{s}{3t}=3:5 $,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
匀速直线运动、平均速度、参照物
【点评】
本题结合频闪照片考查运动学核心知识,需掌握频闪的时间规律、平均速度计算及参照物判断方法,是初中运动部分的典型题目,注重对基础概念的应用。
【难度系数】
0.5
【分析】要计算足球从A到B的平均速度,需先明确运动的路程和所用时间两个物理量。首先观察频闪照片,相邻两次拍照的时间间隔为0.1s,数出从位置A到B的频闪间隔数即可算出总时间;再根据图中足球的直径,估算出A到B的总路程;最后利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算,对比选项得出答案。
【解析】1. 确定运动时间:由图可知,足球从A到B共有4个时间间隔,每个间隔为0.1s,因此总时间$t=0.1\ \mathrm{s}×4=0.4\ \mathrm{s}$。2. 估算运动路程:已知足球直径约20cm,图中A到B的距离约为10个足球直径,所以路程$s=10×20\ \mathrm{cm}=200\ \mathrm{cm}=2\ \mathrm{m}$。3. 计算平均速度:根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,代入数据得$v=\frac{2\ \mathrm{m}}{0.4\ \mathrm{s}}=5.0\ \mathrm{m/s}$,与选项B相符。
【答案】B
【知识点】平均速度计算、长度估算
【点评】本题结合频闪照片考查平均速度的计算,核心是正确估算路程和确定时间,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】0.6
【分析】
要填写合适的物理单位,需结合生活实际经验和对常见物理量的认知判断:先明确长度、速度、时间的常用单位,再结合题目给出的数值,匹配符合实际情况的单位。比如成人步幅,数值6.5,若用米则过大、厘米则过小,因此选分米;步行速度数值1.2,日常步行速度以m/s为单位符合实际;国歌时长数值50,用秒符合演奏时长的实际情况。
【解析】
(1) 成人步幅约为0.65米,换算为6.5分米,故单位填dm;
(2) 成人步行速度约为1.2米每秒,符合日常步行的速度范围,故单位填m/s;
(3) 我国国歌的演奏时长约为50秒,符合实际演奏时长,故单位填s。
【答案】
(1) dm (2) m/s (3) s
【知识点】
长度单位、速度单位、时间单位
【点评】
本题考查常见物理量的单位估测,结合生活实际即可判断,属于基础题型。
【难度系数】
0.8