专题1.2 快与慢【七大题型】(举一反三)-2024-2025学年八年级物理举一反三系列(沪科版2024)
2024-07-29
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2份
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24页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第二节 快与慢 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 速度,平均速度,运动图像 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 920 KB |
| 发布时间 | 2024-07-29 |
| 更新时间 | 2025-08-08 |
| 作者 | 三体人的物理工作室 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2024-07-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46578520.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题1.2 快与慢【七大题型】
【沪科版2024】
【题型1 比较物体运动的快慢】 1
【题型2 速度】 2
【题型3 直线运动】 4
【题型4 速度的估测】 5
【题型5 平均速度】 6
【题型6 速度的图像】 6
【题型7 速度的计算】 8
知识点1:速度
(一)比较运动快慢的方法
1.相同的时间比较路程,通过路程大的运动得快
2.相同的路程比较时间,所用时间短的运动得快
(二)速度
1.定义:在物理学中,将物体在一段时间内通过的路程和通过这段路程所用时间的比称为速度。(比值定义法)
2.公式:
其中:s表示路程,t表示时间,v表示速度
公式变形:
3.单位
基本单位是米每秒,符号是或,单位常用千米每小时符号是
换算关系:
【题型1 比较物体运动的快慢】
【例1】(2024·江西南昌·八年级期末)如图所示,是两种比较自行车和摩托车运动快慢的方法。a图中,两者运动相同的时间,摩托车运动的路程长,所以摩托车运动较______。b图中让两者运动相同的路程,自行车所需的时间长,所以它运动较______。
【变式1-1】(2024·广东茂名·八年级)如题图所示是跑步比赛的场景。比赛开始后,“观众”通过比较相同时间内通过的_________,认为跑在前面的人运动得快;比赛结束后“裁判员”通过比较相同路程所用的_________,判定谁运动得快,物理学上采取_________(选填“观众”或“裁判员”)的方法来比较物体运动快慢。
【变式1-2】(2023·陕西西安·八年级)2023年9月30日晚,在杭州亚运会田径男子100米决赛中,中国选手谢震业以9秒97的成绩率先冲过终点,比赛中以看台为参照物,谢震业是 ___________的,比赛开始后,“观众”通过 ___________的方法判断运动员运动的快慢。
【题型2 速度】
【例2】(2022·湖南长沙·中考真题)诗词中常蕴含着物理知识,根据下列哪句诗能估算出物体运动的速度( )
A.天台四万八千丈 B.坐地日行八万里
C.春风十里扬州路 D.桃花潭水深千尺
【变式2-1】(2022·江苏徐州·中考真题)海洋中游得最快的是旗鱼,速度可达100km/h,下列运动速度与其最接近的是( )
A.运动员在跑道上跑步
B.人在非机动车道上骑自行车
C.汽车在高速公路上行驶
D.飞机在高空飞行
【变式2-2】(2023·云南昭通·八年级校考阶段练习)下列关于速度的说法中正确的是( )
A.速度是表示物体运动快慢的物理量
B.物体通过的路程越长,运动速度越大
C.在相等的时间内,速度大的物体通过的路程短
D.速度大的物体运动的时间一定短
【变式2-3】(2024·四川成都·八年级期中)某物理学习小组的四位同学学完速度后,提出了对速度的不同理解,其中不正确的是( )
A.物体的速度越大,运动得越快
B.物体的速度越大,运动的路程一定越长
C.当物体做匀速直线运动时,通过的路程与所用时间成正比
D.物体的速度越大,通过相同的路程所用时间就越少
【变式2-4】(2023上·北京·八年级校考期中)在国际单位制中,速度的国际单位为( )
A.秒(s) B.千米/小时(km/h)
C.厘米(cm) D.米/秒(m/s)
知识点2:直线运动
(一)直线运动分为:匀速直线运动与变速直线运动
1.匀速直线运动:物体运动速度保持不变的直线运动称为匀速直线运动。
特别提醒:匀速直线运动是最简单的机械运动,是一种理想状态。在日常生活中,严格意义上的匀速直线运动是不存在的。为了简化问题,便于研究,我们将某些运动,如在平直公路上以某一速度运动的汽车,在平直轨道上以某一速度行驶的列车等,都可以看成是匀速直线运动。
2.变速直线运动:物体速度不断变化的直线运动称为匀速直线运动。
3.匀速直线运动的图像:
甲:v-t 乙:s-t
路程时间图像(s-t图像):表示做匀速直线运动的物体路程与时间的关系,图像是一条直线,图像倾斜程度反映了速度大小,越倾斜速度越大。(越靠近s坐标,速度越大)
4. 变速直线运动
(1)变速直线运动:物体做直线运动时,其速度大小在发生变化,这种直线运动叫变速直线运动。
(2)变速直线运动的图像:做变速直线运动的物体,其s-t图像不再是一条直线;其v-t图像根据物体运动过程中速度变化情况,图像形状各异。如图所示。
5.平均速度
做变速直线运动的物体在每个时段的运动速度是不同的,用运动的一段路程以及通过这段路程的所用的时间代入速度公式中,计算出的速度为平均速度。
6.常见的速度值估测
人步行 1~1.5m/s;自行车速度约5m/s;高速公路上的小汽车限速120km/h;公交车平均速度约40km/h,民航客机巡航约为250 m/s,步枪子弹出膛约为900 m/s,光在真空中传播3.0×108m/s。
【题型3 直线运动】
【例3】(2023·山东日照·八年级期末)小如图记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,在某段时间内的运动过程。关于甲、乙两车的运动情况,说法错误的是( )
A. 司机相对地面是运动的
B. 乙车到达600m处所用时间大于甲车达此处所用时间
C. 乙车在做匀速直线运动
D. 甲、乙两车在40s内的平均速度相同
【变式3-1】(2023·新疆·八年级月考)如图是利用每秒闪光10次的照相装置分别拍摄到的四个小球从左向右运动的频闪照片,其中哪幅照片的小球是做匀速直线运动( )
A. B.
C. D.
【变式3-2】(2023·河南三门峡·八年级期中))下列物体的运动可近似看做匀速直线运动的是( )
A. 在平直轨道上速度不变行驶的复兴号列车
B. 苹果从树上落到地面
C. 绕地球匀速转动的北斗卫星
D. 在百米直道上赛跑的运动员
【题型4 速度的估测】
【例4】(2022·辽宁沈阳·二模)一名中学生在街道上正常骑自行车的平均速度最接近于( )
A.0.5m/s B.1.1m/s C.10m/s D.18km/h
【变式4-1】(2023上·江西吉安·八年级校联考阶段练习)以下数据与实际情况相符的是( )
A.中学生正常步行的速度约为10m/s
B.人食指的指甲宽度约为1dm
C.中学生百米赛跑所用时间为15s
D.教室里的课桌高度约为1.5m
【变式4-2】(2023·湖南邵阳·八年级月考)一物体正常运动的平均速度是15m/s,该物体可能是( )
A. 蜗牛 B. 步行的人 C. 小汽车 D. 自行车
【题型5 平均速度】
【例5】(2023·新疆·八年级期末)在学校运动会中,小明参加50m短跑的竞赛成绩是8.0s,他的平均速度是___________ m/s;在接力比赛中,为使交接棒顺利进行,交接棒时两运动员尽可能做到___________。
【变式5-1】(2023·湖南邵阳·八年级月考)李军家距学校1200m远,某天他上学时,以1m/s的速度走完前一半的路程,为了不迟到,他改以3m/s的速度走完后一半路程,他上学时走路的平均速度是( )
A. 1.2m/s B. 1.5m/s C. 2m/s D. 2.5m/s
【变式5-2】(2023·湖南永州·八年级期中)汽车从甲地驶往乙地共用了1h,前20min内平均速度是60km/h,后40分钟内的平均速度是90km/h,则该汽车在这一小时的平均速度是( )
A. 65km/h B. 70km/h C. 75km/h D. 80km/h
知识点3:速度的图像
1.路程图像:路程随时间的变化图像叫路程时间图像(s-t图像),纵坐标表示路程(s),横坐标表示时间(t),图像表示路程随时间变化的规律,如图所示。
如果是图像是一条直线,表示物体做匀速直线运动;直线的倾斜度越大,表示物体运动的速度越大。
由图可以看出甲比乙在相同时间内经过的路程长,甲、乙均做匀速直线运动,但甲的速度大,乙的速度小。
2.速度图像:速度随时间的变化图像叫速度时间图像(v-t图像),纵坐标表示速度(v),横坐标表示时间(t),图像表示速度随时间变化的规律,如图所示。
甲图像是一条水平直线(平行于横轴),表示物体做匀速直线运动;如果不是水平直线,表示物体做变速运动,乙物体的速度越来越大(加速运动),丙物体的速度越来越小(减速运动)。
【题型6 速度的图像】
【例6】(2024·江西南昌·八年级期中)甲、乙两小车运动的 s-t 图象如图所示,由图象可知( )
A. 甲、乙两车都做匀速直线运动
B. 甲车速度为 1m/s,乙车速度为 2m/s
C. 经过 6s,甲、乙两车相距 2m
D. 经过 5s,甲、乙两车通过的路程均为 10m
【变式6-1】(2023·辽宁营口·八年级期中)甲、乙两物体从同一位置沿同一方向做直线运动,其图像如图所示;其中甲的图线为直线,下列分析正确的是( )
A.甲、乙两物体是从同一地点但不同时出发的
B.以乙物体为参照物,甲物体一直在运动
C.第8s~9s甲和乙的平均速度相等
D.整个过程中甲的速度总是大于乙的速度
【变式6-2】(2023·山东日照·八年级期中)甲、乙、丙三辆小车同时、同地向西运动,它们运动的图像如图所示,由图像可知,下列选项错误的是( )
A.甲、乙、丙均做匀速直线运动,甲、丙运动速度相同
B.若以乙车为参照物,甲车向东运动
C.甲与丙相对静止
D.若乙和丙运动的路程相同,则乙和丙所用的时间之比是3:2
【变式6-3】(2023·上海)甲车从P出发、乙车从Q点出发,甲乙相向而行;乙比甲早出发1s,甲到Q点时,乙离P点1m,求此时乙到Q的距离( )。
A. 可能为2米 B. 可能为4米 C. 一定为8米 D. 一定为6米
【题型7 速度的计算】
【例7】(2023·济南)如图所示,济南至石家庄铁路客运专线济南黄河公铁两用特大桥,全长约14km,其中主桥长1792m。上层为设计时速100km/h的双向六车道高速公路,下层为四线铁路。汽车以设计时速通过该特大桥主桥,大约需要多少秒?
【变式7-1】汽车出厂前要进行测试。某次测试中,先让汽车在模拟山路上以6m/s的速度行驶2400m,紧接着在模拟公路上以20m/s的速度行驶100s。求:
(1)该汽车在模拟山路上行驶的时间是多少?
(2)全程的平均速度是多少?
【变式7-1】(2022·河南信阳·八年级期中)今年国庆节期间,小陆从遵义乘车去北京旅游,他乘坐的火车长为500m。途中当火车以72km/h的速度匀速穿过一条隧道时,小陆测出自己通过该隧道的时间为1min5s。
(1)该隧道的长度为多少米?
(2)火车完全通过该隧道需要的时间为多少秒?
(3)若该火车通过一座长为0.8km的大桥时,火车完全在桥上的时间为12s,则该火车过桥的平均速度为多少米每秒?
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专题1.2 快与慢【七大题型】
【沪科版2024】
【题型1 比较物体运动的快慢】 1
【题型2 速度】 3
【题型3 直线运动】 6
【题型4 速度的估测】 7
【题型5 平均速度】 8
【题型6 速度的图像】 10
【题型7 速度的计算】 13
知识点1:速度
(一)比较运动快慢的方法
1.相同的时间比较路程,通过路程大的运动得快
2.相同的路程比较时间,所用时间短的运动得快
(二)速度
1.定义:在物理学中,将物体在一段时间内通过的路程和通过这段路程所用时间的比称为速度。(比值定义法)
2.公式:
其中:s表示路程,t表示时间,v表示速度
公式变形:
3.单位
基本单位是米每秒,符号是或,单位常用千米每小时符号是
换算关系:
【题型1 比较物体运动的快慢】
【例1】(2024·江西南昌·八年级期末)如图所示,是两种比较自行车和摩托车运动快慢的方法。a图中,两者运动相同的时间,摩托车运动的路程长,所以摩托车运动较______。b图中让两者运动相同的路程,自行车所需的时间长,所以它运动较______。
【答案】 快 慢
【解析】 [1]a图中让自行车和摩托车运动相同的时间,图中摩托车运动的路程长,所以根据可知,摩托车运动快,自行车运动的路程短,自行车运动慢。
[2]b图中让自行车和摩托车运动相同的路程,图中自行车完成运动所需要的时间长,所以根据可知,自行车运动慢,摩托车运动的快。
【变式1-1】(2024·广东茂名·八年级)如题图所示是跑步比赛的场景。比赛开始后,“观众”通过比较相同时间内通过的_________,认为跑在前面的人运动得快;比赛结束后“裁判员”通过比较相同路程所用的_________,判定谁运动得快,物理学上采取_________(选填“观众”或“裁判员”)的方法来比较物体运动快慢。
【答案】 路程 时间 观众
【解析】
[1]比赛开始后,“观众”通过比较相同时间内通过路程的长短,认为跑在前面的人运动得快。
[2]比赛结束后,“裁判员”通过比较相同路程所用时间的长短,判定最先到达终点的人运动得快。
[3]物理学中采用单位时间内通过的路程来比较物体运动的快慢,即用观众的方法来比较物体运动的快慢。
【变式1-2】(2023·陕西西安·八年级)2023年9月30日晚,在杭州亚运会田径男子100米决赛中,中国选手谢震业以9秒97的成绩率先冲过终点,比赛中以看台为参照物,谢震业是 ___________的,比赛开始后,“观众”通过 ___________的方法判断运动员运动的快慢。
【答案】 运动 相同时间比较路程
【解析】
[1]比赛中以看台为参照物,谢震业相对于看台的位置发生了变化,谢震业是运动的;
[2]百米赛跑中观众是用相同时间比较路程的方法判断运动员运动的快慢。
【题型2 速度】
【例2】(2022·湖南长沙·中考真题)诗词中常蕴含着物理知识,根据下列哪句诗能估算出物体运动的速度( )
A.天台四万八千丈 B.坐地日行八万里
C.春风十里扬州路 D.桃花潭水深千尺
【答案】B
【解析】根据公式可知,要估算出物体运动的速度,需要估计出物体运动的路程和时间。
ACD.“四万八千丈”、“十里”、“千尺”,分别表示的是“天台”的高度、“扬州路”的长度以及“桃花潭”水的深度,并没有运动的物体,即没有运动的时间,无法估算物体运动的速度,故ACD不符合题意;
B.运动的路程为“八万里”,所用的时间为“一日”,可以根据公式估算出速度,故B符合题意。
故选B。
【变式2-1】(2022·江苏徐州·中考真题)海洋中游得最快的是旗鱼,速度可达100km/h,下列运动速度与其最接近的是( )
A.运动员在跑道上跑步
B.人在非机动车道上骑自行车
C.汽车在高速公路上行驶
D.飞机在高空飞行
【答案】C
【解析】A.因,运动员在跑道上跑步的速度约为10m/s,故A不符合题意;
B.人在非机动车道上骑自行车的速度约为5m/s,故B不符合题意;
C.汽车在高速公路上行驶的速度不超过120km/h,可以达到100km/h,故C符合题意;
D.飞机在高空飞行的速度可达1000km/h,故D不符合题意。
故选C。
【变式2-2】(2023·云南昭通·八年级校考阶段练习)下列关于速度的说法中正确的是( )
A.速度是表示物体运动快慢的物理量
B.物体通过的路程越长,运动速度越大
C.在相等的时间内,速度大的物体通过的路程短
D.速度大的物体运动的时间一定短
【答案】A
【解析】A.速度的物理意义:表示物体运动快慢的物理量,故A正确;
B.根据速度公式可知,物体通过的路程越长,不确定时间多少,那么运动速度不一定越大,故B错误;
C.根据可知,在相等的时间内,速度大的物体通过的路程较长,故C错误;
D.根据速度公式可知,在路程不确定时,速度大的物体,运动的时间也不确定长短,故D错误。
故选A。
【变式2-3】(2024·四川成都·八年级期中)某物理学习小组的四位同学学完速度后,提出了对速度的不同理解,其中不正确的是( )
A.物体的速度越大,运动得越快
B.物体的速度越大,运动的路程一定越长
C.当物体做匀速直线运动时,通过的路程与所用时间成正比
D.物体的速度越大,通过相同的路程所用时间就越少
【答案】B
【解析】A.速度是表示物体运动的快慢的物理量,物体的速度越大,表示运动得越快,故A正确,不符合题意;
B.在时间一定时,物体的速度越大,运动的路程越长,故B错误,符合题意;
C.由可知,当物体速度一定时,路程和时间成正比,故C正确,不符合题意;
D.由可知,物体的速度越大,通过相同的路程所用时间就越少,故D正确,不符合题意。
故选B。
【变式2-4】(2023上·北京·八年级校考期中)在国际单位制中,速度的国际单位为( )
A.秒(s) B.千米/小时(km/h)
C.厘米(cm) D.米/秒(m/s)
【答案】D
【解析】在国际单位制中,距离的基本单位是m,时间的基本单位是s,速度的基本单位是m/s,故ABC错误,D正确。
故选D。
知识点2:直线运动
(一)直线运动分为:匀速直线运动与变速直线运动
1.匀速直线运动:物体运动速度保持不变的直线运动称为匀速直线运动。
特别提醒:匀速直线运动是最简单的机械运动,是一种理想状态。在日常生活中,严格意义上的匀速直线运动是不存在的。为了简化问题,便于研究,我们将某些运动,如在平直公路上以某一速度运动的汽车,在平直轨道上以某一速度行驶的列车等,都可以看成是匀速直线运动。
2.变速直线运动:物体速度不断变化的直线运动称为匀速直线运动。
3.匀速直线运动的图像:
甲:v-t 乙:s-t
路程时间图像(s-t图像):表示做匀速直线运动的物体路程与时间的关系,图像是一条直线,图像倾斜程度反映了速度大小,越倾斜速度越大。(越靠近s坐标,速度越大)
4. 变速直线运动
(1)变速直线运动:物体做直线运动时,其速度大小在发生变化,这种直线运动叫变速直线运动。
(2)变速直线运动的图像:做变速直线运动的物体,其s-t图像不再是一条直线;其v-t图像根据物体运动过程中速度变化情况,图像形状各异。如图所示。
5.平均速度
做变速直线运动的物体在每个时段的运动速度是不同的,用运动的一段路程以及通过这段路程的所用的时间代入速度公式中,计算出的速度为平均速度。
6.常见的速度值估测
人步行 1~1.5m/s;自行车速度约5m/s;高速公路上的小汽车限速120km/h;公交车平均速度约40km/h,民航客机巡航约为250 m/s,步枪子弹出膛约为900 m/s,光在真空中传播3.0×108m/s。
【题型3 直线运动】
【例3】(2023·山东日照·八年级期末)小如图记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,在某段时间内的运动过程。关于甲、乙两车的运动情况,说法错误的是( )
A. 司机相对地面是运动的
B. 乙车到达600m处所用时间大于甲车达此处所用时间
C. 乙车在做匀速直线运动
D. 甲、乙两车在40s内的平均速度相同
【答案】C
【解析】
【解析】A.司机与地面之间有位置的变化,所以司机相对地面是运动的,故A正确,不符合题意;
B.由图象可知,当两车通过的路程都为600m时,甲车用的时间为20s,而乙车用的时间大于30s,故B正确,不符合题意;
C.乙车在相等时间内通过的路程不相等,所以乙车做变速直线运动,故C错误,符合题意;
D.由图象可知,两车在40s的时间内通过的路程相等,都是1200m,所以两车在相等时间内通过的路程相等,则两车的平均速度相同,故D正确,不符合题意。
故选C。
【变式3-1】(2023·新疆·八年级月考)如图是利用每秒闪光10次的照相装置分别拍摄到的四个小球从左向右运动的频闪照片,其中哪幅照片的小球是做匀速直线运动( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【解析】由题意知:四个图片中,每相邻两点间所用时间是相同的;若小球在做匀速直线运动,那么相邻两个小球间的距离也应相等,符合这个特点的只有B选项。
故选B。
【变式3-2】(2023·河南三门峡·八年级期中))下列物体的运动可近似看做匀速直线运动的是( )
A. 在平直轨道上速度不变行驶的复兴号列车
B. 苹果从树上落到地面
C. 绕地球匀速转动的北斗卫星
D. 在百米直道上赛跑的运动员
【答案】A
【解析】A.在平直轨道上速度不变行驶的复兴号列车,其速度和方向都没有发生变化,是匀速直线运动,故A符合题意;
B.苹果从树上落到地面,下落过程中速度越来越快,是加速运动,故B不符合题意;
C.绕地球匀速转动的北斗卫星做匀速圆周运动,速度方向不断发生变化,故C不符合题意;
D.百米赛跑运动员在整个比赛中运动,运动速度经常变化,不是匀速直线运动,故D不符合题意。
故选A。
【题型4 速度的估测】
【例4】(2022·辽宁沈阳·二模)一名中学生在街道上正常骑自行车的平均速度最接近于( )
A.0.5m/s B.1.1m/s C.10m/s D.18km/h
【答案】D
【解析】根据常识知道,人骑自行车的平均速度约为5m/s,又因为
故D符合题意。
故选D。
【变式4-1】(2023上·江西吉安·八年级校联考阶段练习)以下数据与实际情况相符的是( )
A.中学生正常步行的速度约为10m/s
B.人食指的指甲宽度约为1dm
C.中学生百米赛跑所用时间为15s
D.教室里的课桌高度约为1.5m
【答案】C
【解析】A.中学生正常步行的速度约是1.2m/s,故A不符合题意;
B.人食指的指甲宽度约为4cm,故B不符合题意;
C.某中学生百米赛跑的成绩约15s,故C符合题意;
D.教室里的课桌高度约为0.7m,故D不符合题意。
故选C。
【变式4-2】(2023·湖南邵阳·八年级月考)一物体正常运动的平均速度是15m/s,该物体可能是( )
A. 蜗牛 B. 步行的人 C. 小汽车 D. 自行车
【答案】C
【解析】一般情况下,人的步行速度约为1.1m/s,骑自行车的速度约为5m/s,蜗牛爬行的速度比人步行的速度慢,所以15m/s可能是小汽车的速度,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【题型5 平均速度】
【例5】(2023·新疆·八年级期末)在学校运动会中,小明参加50m短跑的竞赛成绩是8.0s,他的平均速度是___________ m/s;在接力比赛中,为使交接棒顺利进行,交接棒时两运动员尽可能做到___________。
【答案】 6.25 相对静止
【解析】 [1]由可得,小明的平均速度为
[2]接力比赛中,两个运动员向前运动的速度相同或相近,保持相对静止,才能顺利交接棒。
【变式5-1】(2023·湖南邵阳·八年级月考)李军家距学校1200m远,某天他上学时,以1m/s的速度走完前一半的路程,为了不迟到,他改以3m/s的速度走完后一半路程,他上学时走路的平均速度是( )
A. 1.2m/s B. 1.5m/s C. 2m/s D. 2.5m/s
【答案】B
【解析】由题意知,半程路程为
走前、后半程路程所用的时间分别为
全程所用时间
全程的平均速度
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式5-2】(2023·湖南永州·八年级期中)汽车从甲地驶往乙地共用了1h,前20min内平均速度是60km/h,后40分钟内的平均速度是90km/h,则该汽车在这一小时的平均速度是( )
A. 65km/h B. 70km/h C. 75km/h D. 80km/h
【答案】D
【解析】根据可知,前20min汽车行驶的路程
后40min内汽车行驶的路程
汽车行驶总路程
汽车在这1h内的平均速度
故选D。
知识点3:速度的图像
1.路程图像:路程随时间的变化图像叫路程时间图像(s-t图像),纵坐标表示路程(s),横坐标表示时间(t),图像表示路程随时间变化的规律,如图所示。
如果是图像是一条直线,表示物体做匀速直线运动;直线的倾斜度越大,表示物体运动的速度越大。
由图可以看出甲比乙在相同时间内经过的路程长,甲、乙均做匀速直线运动,但甲的速度大,乙的速度小。
2.速度图像:速度随时间的变化图像叫速度时间图像(v-t图像),纵坐标表示速度(v),横坐标表示时间(t),图像表示速度随时间变化的规律,如图所示。
甲图像是一条水平直线(平行于横轴),表示物体做匀速直线运动;如果不是水平直线,表示物体做变速运动,乙物体的速度越来越大(加速运动),丙物体的速度越来越小(减速运动)。
【题型6 速度的图像】
【例6】(2024·江西南昌·八年级期中)甲、乙两小车运动的 s-t 图象如图所示,由图象可知( )
A. 甲、乙两车都做匀速直线运动
B. 甲车速度为 1m/s,乙车速度为 2m/s
C. 经过 6s,甲、乙两车相距 2m
D. 经过 5s,甲、乙两车通过的路程均为 10m
【答案】C
【解析】A.由图示知,甲车的路程保持不变,处于静止,乙车是一条通过原点的倾斜直线,做匀速直线运动,故A不符合题意;
B.甲车静止,速度为0,乙车的速度
故B不符合题意;
C.由图示知,6s时,甲离原点的距离为10.0m,乙的路程为12.0m,所以甲、乙的距离
∆s=s乙-s甲=12.0m-10.0m=2.0m
故C符合题意;
D.甲一直在10.0m的位置保持不变,所以经过5s,甲通过的路程为0,乙通过的路程为10.0m,故D不符合题意。
故选C。
【变式6-1】(2023·辽宁营口·八年级期中)甲、乙两物体从同一位置沿同一方向做直线运动,其图像如图所示;其中甲的图线为直线,下列分析正确的是( )
A.甲、乙两物体是从同一地点但不同时出发的
B.以乙物体为参照物,甲物体一直在运动
C.第8s~9s甲和乙的平均速度相等
D.整个过程中甲的速度总是大于乙的速度
【答案】A
【解析】A.由于可知,甲、乙两物体都是从0开始运动的,所以是从同一地点出发的,由于乙3s开始运动,所以乙出发的晚,故A正确;
B.以乙物体为参照物,前24s,甲相对于乙的位置一直在发生变化,故甲物体一直在运动,24s以后甲、乙两物体的速度相同,相对位置不再发生变化,所以以乙物体为参照物,甲物体是静止的,故B错误;
C.第8~19s乙运动的路程不变,所以乙处于静止状态,速度为0,甲处于匀速直线运动,所以它们的平均速度不相等,故C错误;
D.由图可知,4~8s乙运动的速度大于甲运动的速度,故D错误。
故选A。
【变式6-2】(2023·山东日照·八年级期中)甲、乙、丙三辆小车同时、同地向西运动,它们运动的图像如图所示,由图像可知,下列选项错误的是( )
A.甲、乙、丙均做匀速直线运动,甲、丙运动速度相同
B.若以乙车为参照物,甲车向东运动
C.甲与丙相对静止
D.若乙和丙运动的路程相同,则乙和丙所用的时间之比是3:2
【答案】D
【解析】A.由图像知,甲的路程与时间成正比,则速度不变,甲做匀速直线运动,速度为
乙、丙的速度不变,都做匀速直线运动,乙的速度为,丙的速度为,甲、丙运动速度相同,故A正确,不符合题意;
B.因为甲的速度比乙的小,所以以乙车为参照物,甲车向东运动,故B正确,不符合题意;
C.因为甲、丙运动速度相同,所以甲与丙相对静止,故C正确,不符合题意;
D.若乙和丙运动的路程相同,,则乙和丙所用的时间之比
故D错误,符合题意。
故选D。
【变式6-3】(2023·上海)甲车从P出发、乙车从Q点出发,甲乙相向而行;乙比甲早出发1s,甲到Q点时,乙离P点1m,求此时乙到Q的距离( )。
A. 可能为2米 B. 可能为4米 C. 一定为8米 D. 一定为6米
【答案】B。
【解析】由图像可知,甲的速度
乙的速度
设PQ的距离为s,甲到Q点时,乙还未到达P点,且离P点1m,则
解得;s=9m
则此时乙到Q的距离
当甲到Q点时,乙已经过P点,且离P点1m,则
解得:s=3m
则此时乙到Q的距离
故此时乙到Q的距离可能是4m,也可能为8m,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【题型7 速度的计算】
【例7】(2023·济南)如图所示,济南至石家庄铁路客运专线济南黄河公铁两用特大桥,全长约14km,其中主桥长1792m。上层为设计时速100km/h的双向六车道高速公路,下层为四线铁路。汽车以设计时速通过该特大桥主桥,大约需要多少秒?
【答案】64.8。
【解析】
解: s=1792m≈1.8km
由速度公式,得,
汽车通过该特大桥主桥大约需要的时间为
答:汽车以设计时速通过该特大桥主桥,大约需要64.8秒。
【变式7-1】汽车出厂前要进行测试。某次测试中,先让汽车在模拟山路上以6m/s的速度行驶2400m,紧接着在模拟公路上以20m/s的速度行驶100s。求:
(1)该汽车在模拟山路上行驶的时间是多少?
(2)全程的平均速度是多少?
【答案】(1)400s;(2)8.8m/s
【解析】
解:(1)汽车在模拟山路上行驶的时间是
(2)汽车在模拟公路上的路程
汽车完成整个过程的路程
汽车完成整个过程中的时间
汽车全程的平均速度
答:(1)汽车在模拟山路上行驶的时间是400s;
(2)汽车全程的平均速度是8.8m/s。
【变式7-1】(2022·河南信阳·八年级期中)今年国庆节期间,小陆从遵义乘车去北京旅游,他乘坐的火车长为500m。途中当火车以72km/h的速度匀速穿过一条隧道时,小陆测出自己通过该隧道的时间为1min5s。
(1)该隧道的长度为多少米?
(2)火车完全通过该隧道需要的时间为多少秒?
(3)若该火车通过一座长为0.8km的大桥时,火车完全在桥上的时间为12s,则该火车过桥的平均速度为多少米每秒?
【答案】(1)1300m;(2)90s;(3)25m/s
【解析】
解:(1)由题意可知,火车速度为
通过隧道的时间为
由s=vt可得,隧道长为
(2)由题意可得,火车完全通过隧道的路程为
根据可得,火车完全通过隧道的时间为
(3)由题意可知,大桥的长度0.8km=800m,所以火车完全在桥上的路程为
火车完全在桥上的时间为12s,所以火车过桥时的平均速度为
答:(1)该隧道的长度为1300m。
(2)火车完全通过该隧道需要的时间为90s。
(3)该火车过桥的平均速度为25m/s。
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