内容正文:
培优训练十 运动图像的分析及相关计算
1. 小明不慎将一瓶矿泉水从二楼阳台滑落,忽略空气阻 力,则这瓶矿泉水在下落过程中的路程与时间关系图像正确的是( )
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C
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2. 甲、乙二人从同一位置沿同一方向做
直线运动,其s-t图像如图所示,下列
分析正确的是( )
A.0~10 min,甲通过的路程大于乙通过的路程
B.0~30 min,甲的平均速度等于乙的平均速度
C.10~20 min,以乙为参照物,甲是静止的
D.20~30 min,甲、乙二人之间的距离越来越大
B
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3. 周日做完作业,小明和同学小芳在风景如画的柳叶湖畔骑自行车,如图所示的是他们在某段路
面上的速度随时间变化的图像。下列分
析中错误的是( )
A.0~10 s两人所通过的路程相等
B.以湖畔的垂柳为参照物,小芳总是运动的
C.第10 s末,两人的速度相等
D.小芳做匀速直线运动
A
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4. [2023盐城期末]在用图像研究物理问题时,不但纵坐标和横坐标分别代表一定的物理意义,斜率(纵坐标与横坐标的比值)和面积也具有特定的物理意义。
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对图中的两个图像是所含信息的理解,错误的是( )
A.图甲中的斜率越大,表示物体的速度越大
B.图甲中阴影部分面积表示该物体的速度大小
C.图乙中水平直线表示物体做匀速直线运动
D.图乙中阴影部分面积表示该物体在对应时间内通过的 路程
B
5. [2023日照]姐姐和弟弟在同一所学校上学。某一天吃过早餐后,姐弟俩约定从小区门口出发去学校大门口会 合。作出他们的路程与时间的
关系图像分别如图中的两条实
线所示,弟弟的图线为直线。
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下列判断正确的是( )
A.弟弟比姐姐早5 min离开家
B.弟弟和姐姐的平均速度相同
C.弟弟和姐姐行走时的速度相等,均为100 m/min
D.姐姐一直做匀速直线运动
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答案:C
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6. 甲、乙两车同向运动,甲车从A地出发,乙车从距A地 20 m出发,甲车的v-t图像和乙车的s-t图像如图所示。则由图像可知( )
A.乙车做加速运动
B.乙车的速度为15 m/s
C.甲车不可能追上乙车
D.甲车在4 s后追上乙车
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答案:D
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7. [2024南京玄武区期末]如图所示的是在
同一平直公路上甲、乙、丙三辆车的
运动图像,下列说法正确的是( )
A.0~10 s,甲的平均速度大于乙的平均速度
B.丙运动了18 s后遇到甲
C.甲、乙相遇时,丙通过的路程是120 m
D.甲、乙、丙30 s内的平均速度相等
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答案:C
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8. [2024淮安淮阴模拟]小王同学骑自行车经过不同路段有不同的速度。根据s-t图像信息可知:在A、B、C三段路程中速度最大的是_______
(填“A”“B”或“C”)段,
全程的平均速度约为
________m/s。
A
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9. [2024徐州新沂模拟]一辆汽车在平直的公路上行驶,其v-t图像如图所示,前10 s通过的路程
为120 m,第10 s时速度达到20 m/s。
前10 s内汽车的平均速度为________
m/s,20 s内汽车的平均速度为
________m/s。
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10.某司机驾车在直线道路上匀速前行,发现正前方30 m处突发事故,司机经0.4 s反应时间踩下刹车,刹车后车继续向前滑行2 s,在事故点前9 m的
位置停下。汽车运动全过程的速度
与时间关系图像如图所示,求:
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(1)在反应时间内汽车通过的路程。
(2)从踩下刹车到车停下,汽车的平均速度。
解:在反应时间内汽车通过的路程s=vt=15 m/s×0.4 s=
6 m。
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(3)若司机饮酒导致反应时间是平时的3倍,通过计算说明他能否在事故点前停车。
解:若司机饮酒导致反应时间是平时的3倍,则t″=3t=3×0.4 s=1.2 s,在反应时间内汽车通过的路程s″=vt″=15 m/s×1.2 s=18 m,反应时间内汽车通过的路程,再加刹车距离s总=s″+s′=18 m+15 m=33 m>30 m,所以,司机不能在事故点前停车。
点拨:由图像可知,姐姐比弟弟早出发5 min,故A错误;由图像可知,姐姐的平均速度v1===50 m/min,弟弟所用时间t2=15 min-5 min=10 min,则弟弟的平均速度v2===100 m/min,则弟弟和姐姐的平均速度不相同,故B错误;
姐姐在0~5 min和15~20 min内行走,5~15 min内没有行走,姐姐在0~5 min和15~20 min内通过的路程均为500 m,则姐姐行走时的速度v1′===100 m/min,而弟弟的速度为100 m/min,故C正确,D错误。
点拨:由图可知,乙车从距A地20 m处出发后运动的路程和时间成正比,即乙车在做匀速运动,故A错误;乙车的速度v乙===5 m/s,故B错误;假设甲车追上乙车所用的时间为t,则有s甲=Δs+s乙,即v甲t=Δs+v乙t,由图可知,甲车的速度为10 m/s,乙车的速度为5 m/s,代入上式:10 m/s×t=20 m+5 m/s×t,解得,t=4 s,故D正确,C错误。
点拨:st图像中,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,甲的速度v甲===20 m/s,乙在5~10 s静止,0~10 s的平均速度v乙===20 m/s,故甲、乙在0~10 s内的平均速度相等,故A错误;
丙运动的速度v丙===12 m/s,甲、丙两者相遇时,两者通过的路程之和为600 m,即v丙(t-5 s)+v甲t=600 m,12 m/s×(t-5 s)+20 m/s×t=600 m,解得t=20.625 s,此时丙运动的时间为20.625 s-5 s=15.625 s,故B错误;
乙10 s后运动的速度v乙′===20 m/s,甲、乙相遇时,两者通过的路程之和为600 m,即v乙′(t′-10 s)+200 m+v甲t′=600 m,t′=15 s,此时丙通过的路程s丙= v丙t丙′=12 m/s×(15 s-5 s)=120 m,故C正确;甲、乙、丙30 s内通过的路程相同,但丙运动的时间较短,故平均速度不相等,故D错误。
从踩下刹车到车停下,汽车行驶的路程s′=30 m-6 m-9 m=15 m,汽车的平均速度v′===7.5 m/s。
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