1.3 运动的快慢(知识解读)-2024-2025学年八年级物理上册物理同步知识解读与专题训练(人教版2024)
2024-06-25
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精品
内容正文:
1.3 运动的快慢(知识解读)(原卷版)
•知识点1 速度的计算
•知识点2 运动快慢的比较
•知识点3 匀速直线运动
•知识点4 速度与物体运动
•作业 巩固训练
知识点1
速度的计算
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。
【典例1-1】(2024•靖江市一模)我国的高铁里程位列世界第一,给人们的出行带来极大方便。暑期中,小明跟随父母乘坐高铁外出旅游,所乘的复兴号列车长为200m,坐在车厢内座椅上的小明看到车内显示屏上的速度为288km/h,若该高铁以这样的速度匀速通过长为5km的隧道,下列说法符合实际的是( )
A.以隧道为参照物,列车是静止的
B.以列车车厢为参照物,小明是运动的
C.列车完全通过隧道的时间为62.5s
D.列车全部在隧道内行驶的时间为60s
【典例1-2】(2024春•高州市期中)如图所示是甲、乙两物体向东做匀速直线运动的过程中,乙的速度为 m/s;若以甲为参照物,乙以 m/s的速度向 (选填“东”或“西”)运动。
【典例1-3】(2024•天桥区二模)济南交警出动警务航空队在高架桥等重点区域,利用警用无人机进行城市高架路视频巡检,对降低通行效率,扰乱交通秩序的交通违法行为进行“空中打击”。表中列出了无人机的部分工作参数,通过计算回答无人机以最大水平飞行速度匀速飞行1km大约需要多长时间?
总质量(含电池及桨)
9kg
最大上升速度
8m/s
最大水平飞行速度
21m/s
【变式1-1】(2024春•青山湖区校级期中)某辆汽车启动后,经过20s,车上某表的指针指在如图所示的位置,由表可知( )
A.此时汽车的速度是90km/h
B.此时汽车的速度是90m/s
C.启动后20s内汽车的平均速度是90km/h
D.启动后20s内汽车运动了90km
【变式1-2】(2024•楚雄州一模)小明一家驾车外出游玩,在路上他看到如图所示的交通标志牌,则在遵守交通规则的前提下,他们最快需要 min才能到达标志牌上的目的地;驾车前往标志牌上的地点过程中,小明发现开车的爸爸是静止的,则他选择的参照物是 (选填“路边的树”或“自己”)。
【变式1-3】(2024春•西湖区期中)某大桥全长29.8km。小珠一家驾车途经该大桥某段时,观察到大桥设置了限速100km/h的标志牌,如图甲所示。若汽车行驶速度与时间关系图象如图乙所示,前0.05h,汽车行驶了3km。求:
(1)若全程按最高速度行驶,通过大桥需要多少时间?
(2)汽车在0.2h内行驶的总路程?
知识点2
运动快慢的比较
1、在运动时间相同的情况下,比较行驶路程的长短,行驶的路程越长,运动得越快。
2、在行驶路程相等的情况下,比较运动时间的长短,运动的时间越短,运动得越快。
3、用路程除以时间,比较单位时间的路程,单位时间的路程越大,速度越快。
【典例2-1】(2024•滨湖区校级模拟)在男子百米短跑比赛中,运动员们快步如飞,关于运动快慢的说法中不正确的是( )
A.观众看到第一名冲过终点时用“相同的时间比路程”的方法比较运动的快慢
B.终点裁判通过记录用时是用“相同路程比时间”的方法比较运动的快慢
C.物体的速度越大,路程和时间的比值就越大
D.物理学中采用裁判的方法来定义速度的
【典例2-2】(2024春•南昌期中)小明在家观看游泳比赛的电视直播,如图所示泳道中的数据表示的物理量是 。比赛结束,裁判是根据 (选填“相同时间比路程”或“相同路程比时间”)的方法判定谁最快。
【变式2-1】(2023秋•沂水县期末)在进行100米赛跑时,甲同学到达终点时,乙同学恰好跑了90米。第二次比赛时,甲同学的起跑线在乙同学的起跑线后10米处,即甲同学跑110米,乙同学跑100米,若他们还是以原来的速度跑。请问谁先到达终点( )
A.甲先到达 B.乙先到达
C.同时到达 D.条件不足,无法判断
【变式2-2】(2023秋•肥西县期末)2023年9月29日,张雨霏在杭州亚运会女子50米蝶泳比赛中游出了25.10秒的成绩刷新亚运会纪录,夺得金牌。这也是在本届亚运会上张雨霏拿下的第六枚金牌。请问张雨霏这次比赛中的运动速度是 ,裁判员是通过 的方法来判断运动员运动快慢的,比赛全程运动员做 (选填“匀速”或“变速”)运动。
知识点3
匀速直线运动
1、如果物体沿直线运动,并且速度大小保持不变,那么我们称这种运动为匀速直线运动。
2、匀速直线运动的特点:①在整个运动过程中,物体的运动方向和速度大小都保持不变。做匀速直线运动的物体其速度是保持不变的,因此,如果知道了某一时刻(或某一距离)的运动速度,就知道了它在任意时间段内或任意运动点上的速度。
②在任意相等的时间内通过的路程都相等。
3、计算公式:;不能从数学角度把公式s=vt理解成物体运动的速度与路程成正比,与时间成反比,匀速直线运动的特点是瞬时速度的大小和方向都保持不变,加速度为零,是一种理想化的运动。
4、匀速直线运动的s-t图象是一条倾斜的直线,直线的倾斜程度表示速度的大小;匀速直线运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线,如图甲乙所示。
5、匀速直线运动仅为理想状态,匀速直线运动在现实生活中很少存在,如果物体在运动过程中速度变化不大,并且轨迹近似为直线,在这种情况下我们可以把物体的运动近似地看做是匀速直线运动。
【典例3-1】(2023秋•射洪市期末)下列有关于匀速直线运动速度的概念描述中,说法错误的是( )
A.速度是表示物体运动快慢的物理量,所以速度大的物体运动的一定快
B.由v=可知v与s成正比,v与t成反比
C.由s=vt可知s与t成正比
D.物体在相同的时间内,通过的路程越少,其速度越小
【典例3-2】(2024春•南昌县期中)做匀速直线运动的物体,其速度的大小与通过路程的长短 (有关、无关);甲、乙两个物体分别做匀速直线运动,若甲、乙通过的路程之比是2:3,所用的时间之比是3:2,则它们的速度之比是 。
【变式3-1】(2023秋•雁峰区期末)下列有关运动的描述,正确的是( )
A.生机盎然的生命运动实质也属于机械运动
B.物体运动的时间越短,速度就越大
C.公路上速度为6m/s的自行车与速度为18km/h的跑步者运动一样快
D.钟表指针的匀速转动的运动不能看做匀速直线运动
【变式3-2】(2023秋•东港市期末)图中记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,通过的路程随时间变化的情况。其中做匀速直线运动的是 车,前30s运动较快的是 车。
知识点4
速度与物体运动
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。
【典例4-1】(2024春•电白区期中)如图记录了小车做直线运动时的路程和时间,下列判断正确的是( )
A.小车3s运动的路程为60m
B.根据图中小车的运动情况可知,路程与时间成正比
C.由v=可知,图中小车运动时v与t成反比
D.图中小车做加速直线运动
【典例4-2】(2024•砀山县二模)物理学中用来描述物体运动快慢的物理量有速度(以m/s为单位),而生活中,运动达人们常常用配速(以min/km为单位)来描述运动的快慢。则1m/s的运动速度比配速为10min/km的运动速度要 (选填“快”或“慢”)。
【变式4-1】(2024春•鼓楼区校级期中)如图是表示某物体做直线运动时,路程随时间变化的图象。这个物体( )
A.在0~4h内做加速运动
B.在4~7h内做运动
C.在7~10h的速度为15km/h
D.0~4h内的速度比7~10h内的速度小
【变式4-2】(2024春•南宁月考)如图所示,小球在水平面上向右做直线运动,A、B、C、D、E、F是每隔0.4s记录一次小球的运动位置,则小球从A点运动到F点的过程中做
直线运动(选填“加速”、“匀速”或“减速”);小球从D点运动到F点的路程为 cm。
1.(2024•临邑县模拟)甲、乙两辆汽车,他们运动的速度之比为3:2,他们所需的时间之比为4:3,两物体通过的路程之比是( )
A.3:2 B.4:3 C.7:5 D.2:1
2.(2024春•秦安县校级月考)下列情况不符合生活实际的是( )
A.人步行的速度1.1m/s
B.普通中学生跑百米成绩约15s
C.演奏中华人民共和国国歌时间约50s
D.眨一次眼睛时间大约1s左右
3.(2024•青岛二模)骑马人甲、乙分别同时从相距L的A、B两处相向运动,骑马人甲与骑马人乙相遇后,甲立即调转方向以同样的速度原路返回A处,并停留在A处,从出发到再次返回A处用时为t0,过一段时间后,骑马人乙也到达A处,骑马人乙从B处到A处用时为t,其中t=2t0,则下列说法正确的是( )
A.骑马人甲和骑马人乙速度大小之比为1:3
B.从出发到第一次中途相遇,骑马人甲和骑马人乙通过的路程之比为2:1
C.骑马人甲再次返回A处时,骑马人乙到达AB的中点
D.骑马人甲和骑马人乙通过的总路程之比为3:1
4.(2024春•南昌期中)汽车遇到意外情况时紧急停车,司机要经历反应和制动两个过程,汽车在司机反应过程中做匀速直线运动,在制动过程中做减速直线运动。如图所示是汽车车速v随时间t变化关系图像,下列分析正确的是( )
A.在0.5s的反应时间内,车子前进了10m
B.从开始踩刹车到停止,所用的时间为1.5s
C.从开始踩刹车之后0.5s,车速变为5m/s
D.从开始踩刹车到停止,平均速度大于10m/s
5.(2024春•闵行区期中)以下物体的运动,可以近似地看做匀速直线运动的是( )
A.树上的苹果竖直落向地面
B.投掷出的篮球在空中飞行
C.同步卫星围绕地球做匀速运转
D.乘客乘坐电动扶梯上楼
6.(2024•无锡三模)利用地震产生的纵波和横波的传播速度不同,可以监测震源的位置。如图为某次地震发生时产生的纵波和横波传播的距离s随时间t变化的图象,一地震监测站监测到这两种波到达监测站的时间间隔为10s。下列分析错误的是( )
A.纵波和横波均匀速传播
B.纵波的传播速度为5km/s
C.纵波比横波先到达监测站
D.震源距离监测站50km
7.(2024春•渝北区校级月考)如图是相向而行的甲、乙两物体的s﹣t图象,下列说法正确的是( )
A.乙开始运动后的速度为3.75m/s
B.0~4s内甲、乙均做匀速直线运动
C.乙开始运动时甲、乙相距30m
D.相遇时乙运动的时间为3s
8.(2024春•南昌期中)复兴大桥是南昌市第八座跨赣江桥梁,预计2024年6月全线通车。该桥主线全长4.7km,采用双向八车道,设计车速60 (选填“km/h”或“m/s”)。陈师傅若驾车通过该桥,在遵守交通规则的情况下至少需要 s(忽略车长)。
9.(2024春•南宁月考)如图所示,甲、乙两物体运动时路程随时间变化图象,由图可知,甲物体比乙物体运动 (选填“快”或“慢”)。若甲、乙同时从同一地点同向出发,2min后两物体相距 m。
10.(2024•大庆二模)如图所示是小明某次在齐都体育场跑步后手机“微信运动”功能记录的数据。若小明此次跑步用时20min,每步的步长均为0.5m,则他跑步的速度是 m/s;跑步时,若以手机为参照物,小明是 的;当小明匀速跑过弯道时,其运动状态是 (选填“不变”或“变化”)的;小明跑步过程中需要不断向后蹬地,说明力是 (选填“维持”或“改变”)物体运动状态的原因。
11.(2024•英德市一模)甲、乙两辆汽车在平直道路上行驶,其路程s随时间t变化的图像如图所示。从图像可知,甲做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动,甲车的速度为 m/s, (选填“甲”或“乙”)车的速度大。
12.(2024春•开州区期中)如图是开州“新地标”开州大桥,它是连接开州城区南北交通枢纽的重要市政工程,南接万开高速出口处,横跨汉丰湖,北接滨湖北路,全长250米,总宽33.5米,为双向六车道,设计车速50公里每小时。周末,开州中学小开同学骑着自行车到桥对岸游玩,在骑行过程中以 为参照物看到桥上路灯在后退,若以5m/s的速度匀速行驶,则他通过大桥的时间是 s。
13.(2024•高邮市校级一模)甲同学骑自行车去看望乙同学,得知消息后,乙同学步行去迎接,接到后同车返回。整个过程他们的位置与时间的关系如图所示,两同学相遇时甲行驶了 km,整个过程甲和乙的平均速度之比为 。
14.(2024•历下区一模)如图所示是某高速路上的一个区间测速的相关标识。请根据图中标识的内容,通过计算回答:在没有超出限定速度的情况下,车辆通过该区间的最短时间约为多少?
15.汽车的超速是最大安全隐患,如图所示,图a是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测的物体的速度;图b中p1、p2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是p1、p2由汽车反射回来的信号。假设测速仪匀速扫描,p1、p2之间的时间间隔为3s,超声波在空气中传播的速度是340m/s,若汽车是匀速行驶的,则汽车的速度是多少(结果保留一位小数)?
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1.3 运动的快慢(知识解读)(解析版)
•知识点1 速度的计算
•知识点2 运动快慢的比较
•知识点3 匀速直线运动
•知识点4 速度与物体运动
•作业 巩固训练
知识点1
速度的计算
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。
【典例1-1】(2024•靖江市一模)我国的高铁里程位列世界第一,给人们的出行带来极大方便。暑期中,小明跟随父母乘坐高铁外出旅游,所乘的复兴号列车长为200m,坐在车厢内座椅上的小明看到车内显示屏上的速度为288km/h,若该高铁以这样的速度匀速通过长为5km的隧道,下列说法符合实际的是( )
A.以隧道为参照物,列车是静止的
B.以列车车厢为参照物,小明是运动的
C.列车完全通过隧道的时间为62.5s
D.列车全部在隧道内行驶的时间为60s
【答案】D
【解答】解:A、以隧道为参照物,列车相对于隧道有位置的变化,因此以隧道为参照物,列车是运动的,故A错误;
B、以列车车厢为参照物,小明相对于车厢没有位置的变化,因此以列车车厢为参照物,小明是静止的,故B错误;
C、列车完全通过隧道行驶的路程为:s=L车+L隧=200m+5000m=5200m,
列车通过隧道的速度v=288km/h=80m/s,
由可知列车完全通过隧道的时间为:=65s,故C错误;
D、列车全部在隧道内行驶的路程为:s′=L隧﹣L车=5000m﹣200m=4800m,
列车全部在隧道内行驶的时间为:=60s,故D正确。
故选:D。
【典例1-2】(2024春•高州市期中)如图所示是甲、乙两物体向东做匀速直线运动的过程中,乙的速度为 1 m/s;若以甲为参照物,乙以 2 m/s的速度向 西 (选填“东”或“西”)运动。
【答案】1;2;西。
【解答】解:由s﹣t图象可得两物体的速度分别为:
v甲===3m/s,
v乙===1m/s,
所以v甲>v乙;
两物体同时同地向东做匀速直线运动,
甲在乙的前面向东运动;
乙相对于甲的速度为1m/s﹣3m/s=﹣2m/s,即以甲为参照物,乙以2m/s的速度向西运动。
故答案为:1;2;西。
【典例1-3】(2024•天桥区二模)济南交警出动警务航空队在高架桥等重点区域,利用警用无人机进行城市高架路视频巡检,对降低通行效率,扰乱交通秩序的交通违法行为进行“空中打击”。表中列出了无人机的部分工作参数,通过计算回答无人机以最大水平飞行速度匀速飞行1km大约需要多长时间?
总质量(含电池及桨)
9kg
最大上升速度
8m/s
最大水平飞行速度
21m/s
【答案】47.6s
【解答】解:飞行时间t===47.6m/s
答:无人机以最大水平飞行速度匀速飞行1km大约需要47.6s。
【变式1-1】(2024春•青山湖区校级期中)某辆汽车启动后,经过20s,车上某表的指针指在如图所示的位置,由表可知( )
A.此时汽车的速度是90km/h
B.此时汽车的速度是90m/s
C.启动后20s内汽车的平均速度是90km/h
D.启动后20s内汽车运动了90km
【答案】A
【解答】解:AB、表盘所示速度单位为km/h,此时速度为90km/h,故A正确,B错误;
C、因为不知道汽车行驶的路程,无法确定汽车在20s内的平均速度,故C错误;
D、由于不知道汽车的平均速度,因此无法计算汽车运动的路程,故D错误。
故选:A。
【变式1-2】(2024•楚雄州一模)小明一家驾车外出游玩,在路上他看到如图所示的交通标志牌,则在遵守交通规则的前提下,他们最快需要 30 min才能到达标志牌上的目的地;驾车前往标志牌上的地点过程中,小明发现开车的爸爸是静止的,则他选择的参照物是 自己 (选填“路边的树”或“自己”)。
【答案】30;自己。
【解答】解:(1)标志牌“XXX 30km”表示从此标志牌到目的地的路程为s=30km,
由v=可得,从此标志牌处匀速到达目的地的时间:
t==0.5h=30min;
(2)小明坐在车中,开车的爸爸相对自己的位置没有变化,则爸爸相对于自己是静止的,他选择的参照物是自己。
故答案为:30;自己。
【变式1-3】(2024春•西湖区期中)某大桥全长29.8km。小珠一家驾车途经该大桥某段时,观察到大桥设置了限速100km/h的标志牌,如图甲所示。若汽车行驶速度与时间关系图象如图乙所示,前0.05h,汽车行驶了3km。求:
(1)若全程按最高速度行驶,通过大桥需要多少时间?
(2)汽车在0.2h内行驶的总路程?
【答案】(1)若全程按最高速度行驶,通过大桥需要的时间为0.298h;
(2)汽车在0.2h内行驶的总路程为16.5km。
【解答】解:(1)由v=可知,若全程按最高速度行驶,通过大桥需要的时间:t===0.298h;
(2)由图乙可知,在0.05h~0.2h内汽车的行驶速度v′=90km/h度行驶的时间t′=0.2h﹣0.05h=0.15h,
由v=可知,这段时间内汽车行驶的路程:s′=v′t′=90km/h×0.15h=13.5km,
则汽车在0.2h内行驶的总路程:s总=s′+s″=13.5km+3km=16.5km。
答:(1)若全程按最高速度行驶,通过大桥需要的时间为0.298h;
(2)汽车在0.2h内行驶的总路程为16.5km。
知识点2
运动快慢的比较
1、在运动时间相同的情况下,比较行驶路程的长短,行驶的路程越长,运动得越快。
2、在行驶路程相等的情况下,比较运动时间的长短,运动的时间越短,运动得越快。
3、用路程除以时间,比较单位时间的路程,单位时间的路程越大,速度越快。
【典例2-1】(2024•滨湖区校级模拟)在男子百米短跑比赛中,运动员们快步如飞,关于运动快慢的说法中不正确的是( )
A.观众看到第一名冲过终点时用“相同的时间比路程”的方法比较运动的快慢
B.终点裁判通过记录用时是用“相同路程比时间”的方法比较运动的快慢
C.物体的速度越大,路程和时间的比值就越大
D.物理学中采用裁判的方法来定义速度的
【答案】D
【解答】解:A、在男子百米短跑比赛中,观众看到第一名冲过终点时用,通过比较相同时间内运动员通过的路程长短,判断跑在前面的运动员运动快,即采用“相同的时间比路程”的方法比较运动的快慢,故A正确;
B、终点裁判通过记录用时是通过比较在路程相同的情况下所用时间的长短,判定最先到达终点的运动得快,即用“相同路程比时间”的方法比较运动的快慢,故B正确;
C、速度等于路程和时间的比值,速度越大,路程与时间的比值就越大,故C正确;
D、物理学中,一般根据单位时间内通过的路程(平均速度),物理学上用物体通过路程与所用时间的比来比较运动的快慢,即观众的方法,故D错误。
故选:D。
【典例2-2】(2024春•南昌期中)小明在家观看游泳比赛的电视直播,如图所示泳道中的数据表示的物理量是 速度 。比赛结束,裁判是根据 相同路程比时间 (选填“相同时间比路程”或“相同路程比时间”)的方法判定谁最快。
【答案】速度;相同路程比时间。
【解答】解:根据如图所示泳道中的数据可知,其表示的物理量是速度;
当比赛结束时,运动员通过的路程相同,所用时间不同,用时少的游得快,所以裁判采用的方法是相同路程比时间。
故答案为:速度;相同路程比时间。
【变式2-1】(2023秋•沂水县期末)在进行100米赛跑时,甲同学到达终点时,乙同学恰好跑了90米。第二次比赛时,甲同学的起跑线在乙同学的起跑线后10米处,即甲同学跑110米,乙同学跑100米,若他们还是以原来的速度跑。请问谁先到达终点( )
A.甲先到达 B.乙先到达
C.同时到达 D.条件不足,无法判断
【答案】A
【解答】解:
根据第一次比赛情况可知:在相同时间t,甲跑了100m,乙跑了90m,根据v=可知:
甲的速度v甲=,乙的速度v乙=;
第二次比赛时,甲跑了110m,甲所用时间t甲==1.1t,
乙跑了100m,乙所用时间t乙=≈1.11t,
由此可见:t甲<t乙,所以甲先到达终点;故A正确,BCD错误。
故选:A。
【变式2-2】(2023秋•肥西县期末)2023年9月29日,张雨霏在杭州亚运会女子50米蝶泳比赛中游出了25.10秒的成绩刷新亚运会纪录,夺得金牌。这也是在本届亚运会上张雨霏拿下的第六枚金牌。请问张雨霏这次比赛中的运动速度是 1.99m/s ,裁判员是通过 相同路程比时间 的方法来判断运动员运动快慢的,比赛全程运动员做 变速 (选填“匀速”或“变速”)运动。
【答案】1.99m/s;相同路程比时间;变速。
【解答】解:张雨霏这次比赛中的运动速度:v==≈1.99m/s;
裁判员是通过路程相等,比较时间的方法比较运动员跑的快慢的;
根据生活经验可知,运动员全程运动的速度是变化的,做变速运动。
故答案为:1.99m/s;相同路程比时间;变速。
知识点3
匀速直线运动
1、如果物体沿直线运动,并且速度大小保持不变,那么我们称这种运动为匀速直线运动。
2、匀速直线运动的特点:①在整个运动过程中,物体的运动方向和速度大小都保持不变。做匀速直线运动的物体其速度是保持不变的,因此,如果知道了某一时刻(或某一距离)的运动速度,就知道了它在任意时间段内或任意运动点上的速度。
②在任意相等的时间内通过的路程都相等。
3、计算公式:;不能从数学角度把公式s=vt理解成物体运动的速度与路程成正比,与时间成反比,匀速直线运动的特点是瞬时速度的大小和方向都保持不变,加速度为零,是一种理想化的运动。
4、匀速直线运动的s-t图象是一条倾斜的直线,直线的倾斜程度表示速度的大小;匀速直线运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线,如图甲乙所示。
5、匀速直线运动仅为理想状态,匀速直线运动在现实生活中很少存在,如果物体在运动过程中速度变化不大,并且轨迹近似为直线,在这种情况下我们可以把物体的运动近似地看做是匀速直线运动。
【典例3-1】(2023秋•射洪市期末)下列有关于匀速直线运动速度的概念描述中,说法错误的是( )
A.速度是表示物体运动快慢的物理量,所以速度大的物体运动的一定快
B.由v=可知v与s成正比,v与t成反比
C.由s=vt可知s与t成正比
D.物体在相同的时间内,通过的路程越少,其速度越小
【答案】B
【解答】解:A、速度是表示物体运动快慢的物理量,所以速度大的物体运动的一定快,故A正确;
B、对于做匀速直线运动的物体,其速度大小是不变的,与路程和时间无关,故B错误;
C、对于做匀速直线运动的物体,其速度大小不变,由s=vt可知,s与t成正比,故C正确;
D、物体在相同的时间内,通过的路程越少,其速度越小,故D正确。
故选:B。
【典例3-2】(2024春•南昌县期中)做匀速直线运动的物体,其速度的大小与通过路程的长短 无关 (有关、无关);甲、乙两个物体分别做匀速直线运动,若甲、乙通过的路程之比是2:3,所用的时间之比是3:2,则它们的速度之比是 4:9 。
【答案】无关;4:9。
【解答】解:做匀速直线运动的物体,运动的路程与所用时间之比是一定值,也就是其速度大小是不变的,所以匀速直线运动的速度与路程和时间无关;
由题意可知,甲、乙通过的路程之比是2:3,所用的时间之比是3:2,则它们的速度之比是:==×=×=4:9。
故答案为:无关;4:9。
【变式3-1】(2023秋•雁峰区期末)下列有关运动的描述,正确的是( )
A.生机盎然的生命运动实质也属于机械运动
B.物体运动的时间越短,速度就越大
C.公路上速度为6m/s的自行车与速度为18km/h的跑步者运动一样快
D.钟表指针的匀速转动的运动不能看做匀速直线运动
【答案】D
【解答】解:A、机械运动是物体位置相对于参照物随时间的变化,生命运动不属于机械运动,故A错误;
B、在通过的路程不确定的情况下,物体运动时间的长短不能说明速度的大小,故B错误;
C、因为5m/s=18km/h,所以公路上速度为6m/s的自行车大于速度为18km/h的跑步者,故C错误;
D、匀速直线运动指速度大小和方向都不变的运动,钟表指针在转动,不能看做匀速直线运动,故D正确。
故选:D。
【变式3-2】(2023秋•东港市期末)图中记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,通过的路程随时间变化的情况。其中做匀速直线运动的是 甲 车,前30s运动较快的是 甲 车。
【答案】甲;甲。
【解答】解:由图知,甲车在相同的时间内通过的路程相同,乙车在相同时间内通过的路程不同,因此甲车做匀速直线运动,乙车做变速直线运动。由图可知,甲、乙两车同时从起点出发,在30s时间内,甲车通过的距离为900m,乙车通过的距离为750m,所以甲车运动的快;
故答案是:甲;甲。
知识点4
速度与物体运动
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。
【典例4-1】(2024春•电白区期中)如图记录了小车做直线运动时的路程和时间,下列判断正确的是( )
A.小车3s运动的路程为60m
B.根据图中小车的运动情况可知,路程与时间成正比
C.由v=可知,图中小车运动时v与t成反比
D.图中小车做加速直线运动
【答案】B
【解答】解:AD、由图可知,相同时间内通过的距离相同,故小车做匀速直线运动;
小车的速度v===30m/s,
由v=可得,小车3s运动的路程s′=vt′=30m/s×3s=90m,故AD错误;
B、匀速直线运动的运动速度保持不变,根据s=vt可知,物体做匀速直线运动通过的路程与所需时间成正比,
C、匀速直线运动的运动速度保持不变,与时间无关,故C错误。
故选:B。
【典例4-2】(2024•砀山县二模)物理学中用来描述物体运动快慢的物理量有速度(以m/s为单位),而生活中,运动达人们常常用配速(以min/km为单位)来描述运动的快慢。则1m/s的运动速度比配速为10min/km的运动速度要 慢 (选填“快”或“慢”)。
【答案】慢
【解答】解:配速为10min/km的运动速度为:v==≈1.7m/s>1m/s,所以1m/s的运动速度比配速为10min/km的运动速度要慢一些。
故答案为:慢。
【变式4-1】(2024春•鼓楼区校级期中)如图是表示某物体做直线运动时,路程随时间变化的图象。这个物体( )
A.在0~4h内做加速运动
B.在4~7h内做运动
C.在7~10h的速度为15km/h
D.0~4h内的速度比7~10h内的速度小
【答案】D
【解答】解:A、由图象可知,在0~4h内物体做匀速直线运动,故A错误;
B、由图象可知,在4~7h内,物体路程不随时间变化,物体是静止的,故B错误;
C、由图象可知,在7~10h内的速度v′==≈8.3km/h,故C错误;
D、由图象可知,0~4h内的速度为v==5km/h,0~4h内的速度比7﹣10h内速度小,故D正确。
故选:D。
【变式4-2】(2024春•南宁月考)如图所示,小球在水平面上向右做直线运动,A、B、C、D、E、F是每隔0.4s记录一次小球的运动位置,则小球从A点运动到F点的过程中做 加速 直线运动(选填“加速”、“匀速”或“减速”);小球从D点运动到F点的路程为 8.00 cm。
【答案】加速;8.00。
【解答】解:由图可知,小球由A到F的过程中,在相等时间内小球通过的路程越来越大,说明小球的运动越来越快,即速度越来越大,故小球做加速直线运动。
由图知,刻度尺的分度值为1mm,小球从D点运动到F点的路程s=12.50cm﹣4.50cm=8.00cm。
故答案为:加速;8.00。
1.(2024•临邑县模拟)甲、乙两辆汽车,他们运动的速度之比为3:2,他们所需的时间之比为4:3,两物体通过的路程之比是( )
A.3:2 B.4:3 C.7:5 D.2:1
【答案】D
【解答】解:已知v甲:v乙=3:2,t甲:t乙=3:2,
根据v=可得:
==×=×=。
故选:D。
2.(2024春•秦安县校级月考)下列情况不符合生活实际的是( )
A.人步行的速度1.1m/s
B.普通中学生跑百米成绩约15s
C.演奏中华人民共和国国歌时间约50s
D.眨一次眼睛时间大约1s左右
【答案】D
【解答】解:A、人步行的速度约为4km/h≈1.1m/s,故A符合生活实际;
B、普通中学生跑100m用时约15s,故B符合生活实际;
C、演奏中华人民共和国国歌时间约50s,故C符合生活实际;
D、人正常眨一次眼睛用时约0.1s,故D不符合生活实际。
故选:D。
3.(2024•青岛二模)骑马人甲、乙分别同时从相距L的A、B两处相向运动,骑马人甲与骑马人乙相遇后,甲立即调转方向以同样的速度原路返回A处,并停留在A处,从出发到再次返回A处用时为t0,过一段时间后,骑马人乙也到达A处,骑马人乙从B处到A处用时为t,其中t=2t0,则下列说法正确的是( )
A.骑马人甲和骑马人乙速度大小之比为1:3
B.从出发到第一次中途相遇,骑马人甲和骑马人乙通过的路程之比为2:1
C.骑马人甲再次返回A处时,骑马人乙到达AB的中点
D.骑马人甲和骑马人乙通过的总路程之比为3:1
【答案】C
【解答】解:A、设骑马人甲的速度为v甲,骑马人乙的速度为v乙,A、B之间的距离为sAB,
根据速度公式得,骑马人乙从B处到A处的路程sAB=v乙t=2v乙t0,﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
骑马人甲与骑马人乙相遇共同经过的路程:sAB=(v甲+v乙)×t0,﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②解得,v甲:v乙=3:1,故A错误;
B、从出发到第一次中途相遇,用的时间相等,t'=t0,
根据速度公式得,s甲:s乙=v甲t':v乙t'=v甲:v乙=3:1,故B错误;
C、骑马人甲再次返回A处时,骑马人乙经过的路程:s乙'=v乙t0,由①知,s乙'=sAB,故C正确;
D、两人都返回A处时,s甲'':s乙''=v甲t0:2v乙t0=v甲:2v乙=3:2,故D错误。
故选:C。
4.(2024春•南昌期中)汽车遇到意外情况时紧急停车,司机要经历反应和制动两个过程,汽车在司机反应过程中做匀速直线运动,在制动过程中做减速直线运动。如图所示是汽车车速v随时间t变化关系图像,下列分析正确的是( )
A.在0.5s的反应时间内,车子前进了10m
B.从开始踩刹车到停止,所用的时间为1.5s
C.从开始踩刹车之后0.5s,车速变为5m/s
D.从开始踩刹车到停止,平均速度大于10m/s
【答案】C
【解答】解:A、由图可知,汽车刹车前的速度为10m/s,由v=可知,在0.5s的反应时间内车子前进的距离:s反=vt反=10m/s×0.5s=5m,故A错误;
B、从图中可知,0.5s开始踩刹车,1.5s停止,故从开始刹车到停止,所用的时间为t′=1.5s﹣0.5s=1s,故B错误;
C、由图可知,从开始踩刹车之后0.5s,车的速度为5m/s,故C正确;
D、开始踩刹车的速度为10m/s,刹车后速度变小,平均速度一定会小于10m/s,故D错误。
故选:C。
5.(2024春•闵行区期中)以下物体的运动,可以近似地看做匀速直线运动的是( )
A.树上的苹果竖直落向地面
B.投掷出的篮球在空中飞行
C.同步卫星围绕地球做匀速运转
D.乘客乘坐电动扶梯上楼
【答案】D
【解答】解:A、树上的苹果竖直落向地面的过程中,速度越来越快,不是匀速直线运动,故A不符合题意;
B、投掷出的篮球在空中飞行时,速度大小和运动方向都会发生改变,不是匀速直线运动,故B不符合题意;
C、匀速转动卫星的运动近似是圆周运动,其速度大小不变,方向发生变化,属于变速运动,故C不符合题意;
D、乘客乘坐电动扶梯上楼,速度不变,运动的路线是直线,属于匀速直线运动,故D符合题意。
故选:D。
6.(2024•无锡三模)利用地震产生的纵波和横波的传播速度不同,可以监测震源的位置。如图为某次地震发生时产生的纵波和横波传播的距离s随时间t变化的图象,一地震监测站监测到这两种波到达监测站的时间间隔为10s。下列分析错误的是( )
A.纵波和横波均匀速传播
B.纵波的传播速度为5km/s
C.纵波比横波先到达监测站
D.震源距离监测站50km
【答案】D
【解答】解:A、由图可知,纵波和横波均匀速传播,故A正确;
BCD、由图可知,纵波15s时间内传播的路程为75km,根据速度公式可知纵波的速度为:
v1===5km/s,
根据速度公式可知横波的速度为:横波的速度为:
v2===3km/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10s,由题意可得:
﹣=10s,即﹣=10s,
解得:s=75km;
则纵波到达监测站用时:
t′===15s,
则横波到达监测站用时:
t″===25s,由此可知,纵波比横波先到达监测站,
故D错误,BC正确。
故选:D。
7.(2024春•渝北区校级月考)如图是相向而行的甲、乙两物体的s﹣t图象,下列说法正确的是( )
A.乙开始运动后的速度为3.75m/s
B.0~4s内甲、乙均做匀速直线运动
C.乙开始运动时甲、乙相距30m
D.相遇时乙运动的时间为3s
【答案】C
【解答】解:ABC.由图像可知,在0﹣1s内,乙处于静止状态,甲做匀速直线运动;在1s后乙物体才开始做匀速直线运动,1s﹣3s内,甲乙均做匀速直线运动;乙开始运动时甲、乙相距30m,乙在后3s内通过的路程为15m,则乙的运动速度为,故AB错误,C正确;
D.由图象可知,乙从第1s时,开始运动,第3s时,甲、乙两物体相遇时(即两图线相交),则乙运动的时间为2s,故D错误。
故选:C。
8.(2024春•南昌期中)复兴大桥是南昌市第八座跨赣江桥梁,预计2024年6月全线通车。该桥主线全长4.7km,采用双向八车道,设计车速60 km/h (选填“km/h”或“m/s”)。陈师傅若驾车通过该桥,在遵守交通规则的情况下至少需要 282 s(忽略车长)。
【答案】km/h;282。
【解答】解:该桥主线全长4.7km,采用双向八车道,设计车速60km/h;
由v=可知,陈师傅若驾车通过该桥,在遵守交通规则的情况下至少需要的时间:t===h=282s。
故答案为:km/h;282。
9.(2024春•南宁月考)如图所示,甲、乙两物体运动时路程随时间变化图象,由图可知,甲物体比乙物体运动 快 (选填“快”或“慢”)。若甲、乙同时从同一地点同向出发,2min后两物体相距 960 m。
【答案】快;960。
【解答】解:由图象可知,当s=60m时,t甲=3s,t乙=5s,
由s=vt得,甲、乙物体的运动速度:
v甲===20m/s,
v乙===12m/s;
可见,甲物体运动速度比乙物体运动速度快;
由s=vt得,甲、乙物体的距离:
s甲=v甲t=20m/s×2×60s=2400m,
s乙=v乙t=12m/s×2×60s=1440m,
2min后两物体相距:s甲﹣s乙=2400m﹣1440m=960m。
故答案为:快;960。
10.(2024•大庆二模)如图所示是小明某次在齐都体育场跑步后手机“微信运动”功能记录的数据。若小明此次跑步用时20min,每步的步长均为0.5m,则他跑步的速度是 2.5 m/s;跑步时,若以手机为参照物,小明是 静止 的;当小明匀速跑过弯道时,其运动状态是 变化 (选填“不变”或“变化”)的;小明跑步过程中需要不断向后蹬地,说明力是 改变 (选填“维持”或“改变”)物体运动状态的原因。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
由题意和图示可得,小明行走的路程s=6000×0.5m=3000m,
则他跑步的速度:v===2.5m/s;
若以手机为参照物,小明相对于手机来说位置没有发生变化,所以说小明是静止的。
当小明匀速跑过弯道时,其运动方向不断变化,所以其运动状态是变化的;
小明跑步过程中需要不断向后蹬地,人给地面力的作用,地面也给人的脚力的作用,改变了小明的跑步速度,说明力是改变物体运动状态的原因。
故答案为:2.5;静止;变化;改变。
11.(2024•英德市一模)甲、乙两辆汽车在平直道路上行驶,其路程s随时间t变化的图像如图所示。从图像可知,甲做 匀速 (选填“匀速”或“变速”)直线运动,甲车的速度为 20 m/s, 甲 (选填“甲”或“乙”)车的速度大。
【答案】匀速;20;甲。
【解答】解:由图可知,路程和时间成正比,因此甲、乙两辆汽车都做匀速直线运动。
由图可以看出,甲乙同时运动了60m的路程,甲历时3s,而乙历时5s。因为物体运动的快慢可以根据相同的路程比时间,所用时间少的运动的快,所以甲运动的快,即甲的速度大。甲的速度为。
故答案为:匀速;20;甲。
12.(2024春•开州区期中)如图是开州“新地标”开州大桥,它是连接开州城区南北交通枢纽的重要市政工程,南接万开高速出口处,横跨汉丰湖,北接滨湖北路,全长250米,总宽33.5米,为双向六车道,设计车速50公里每小时。周末,开州中学小开同学骑着自行车到桥对岸游玩,在骑行过程中以 自行车 为参照物看到桥上路灯在后退,若以5m/s的速度匀速行驶,则他通过大桥的时间是 50 s。
【答案】自行车;50。
【解答】解:小开同学骑着自行车到桥对岸游玩,如果以自行车为参照物看到桥上的路灯在后退;
已知小开骑自行车的速度v=5m/s,桥全长s=250m,根据速度公式v=可知,他通过大桥的时间是t===50s。
故答案为:自行车;50。
13.(2024•高邮市校级一模)甲同学骑自行车去看望乙同学,得知消息后,乙同学步行去迎接,接到后同车返回。整个过程他们的位置与时间的关系如图所示,两同学相遇时甲行驶了 3 km,整个过程甲和乙的平均速度之比为 2:1 。
【答案】3;2:1。
【解答】解:由图象可知,横轴表示时间,纵轴表示路程,在10min时两同学相遇,相遇时甲行驶了4km﹣1km=3km;
整个过程,甲经过的总路程为4km,
总时间为15min=0.25h,甲的平均速度为
v甲平===16km/h;
乙经过的总路程为2km,总时间为15min=0.25h,
乙的平均速度为
v乙平===8km/h。
甲和乙的平均速度之比为16km/h:8km/h=2:1;
答:3;2:1。
14.(2024•历下区一模)如图所示是某高速路上的一个区间测速的相关标识。请根据图中标识的内容,通过计算回答:在没有超出限定速度的情况下,车辆通过该区间的最短时间约为多少?
【答案】在没有超出限定速度的情况下,车辆通过该区间的最短时间约为0.3h。
【解答】解:由图知该路段长度s=21.06km,该路段允许汽车行驶的最大速度为70km/h,若该区间车辆不超速,其速度最大为v=70km/h,则至少需要行驶的时间为:t=≈0.3h。
答:在没有超出限定速度的情况下,车辆通过该区间的最短时间约为0.3h。
15.汽车的超速是最大安全隐患,如图所示,图a是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测的物体的速度;图b中p1、p2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是p1、p2由汽车反射回来的信号。假设测速仪匀速扫描,p1、p2之间的时间间隔为3s,超声波在空气中传播的速度是340m/s,若汽车是匀速行驶的,则汽车的速度是多少(结果保留一位小数)?
【答案】汽车的速度是17.9m/s。
【解答】解:P1、P2间的刻度值为30个格,时间长为1秒,发出超声波信号P1到接受到反射信号n1间是12个格,则时间为:t1=12×s=0.4s,
此时超声波前进的距离:s1=vt1=×340m/s×0.4s=68m;
发出超声波信号P2到接受到反射信号n2的时间为:t2=9×s=0.3s,
此时超声波返回的距离:s2=vt2=×340m/s×0.3s=51m;
所以汽车接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离为:Δs=s1﹣s2=68m﹣51m=17m,
汽车运行17m的时间为汽车接收到P1、P2两个信号的时刻应分别对应于图中P1n1的中点和P2n2的中点,其间有28.5小格,即汽车接收到P1、P2两个信号的时间间隔为n1与n2两个信号之间的间隔,即:t=28.5×s=0.95s;
故汽车的行驶速度v==≈17.9m/s.
答:汽车的速度是17.9m/s。
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