第四节 测量物体运动的速度(分层作业)物理新教材北师大版(北京)八年级全一册
2024-12-07
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内容正文:
5.4 测量物体运动的速度
目录
2
考点01 测量平均速度的实验及分析 2
考点02 频闪摄影中平均速度的计算 2
考点03 生活中平均速度的测量 3
5
11
考点01 测量平均速度的实验及分析
1.小明利用如图所示的实验装置测量小车的平均速度,小车沿斜面从A处由静止开始下滑,在A、B、C三处均有电子表显示时间(数字分别表示“时:分:秒”),即可测出不同阶段的小车的平均速度。请回答下列问题:
(1)在实验中,为了方便计时,应使斜面的倾角适当 (选填“大”或“小”)一些;
(2)测得小车在AC段的运动时间t= s,AC段的平均速度= m/s;
(3)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,则测得小车在AB段的平均速度会 (选填“偏大”“不变”或“偏小”);
(4)由图中测量数据可知BC段的平均速度= m/s。
2.如图所示,某兴趣小组在斜面上测量小车运动的平均速度,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度,图中的方框是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间(方框里而的数字分别表示时、分、秒)。
(1)如图所示,实验中的测量原理是 ;还需要的测量工具是 ;
(2)刚开始实验时发现小车下滑的速度很快,不便于测量时间,此时应该 (选填“增大”或“减小”)斜面的坡度,改正实验后继续实验;
(3)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度会偏 (选填“大”或“小”);
(4)为了测量小车从A滑到C时下半程的平均速度,某同学让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度,他的测量方法是 (选填“正确”或“错误”);
(5)小车沿斜面下滑做 (选填“加速运动”、“减速运动”或者“匀速直线运动”),你的判断依据是: 。
考点02 频闪摄影中平均速度的计算
3.如图所示甲、乙微型小车的运动记录, 两小车均由左向右运动。现利用频闪照相记录两小车的位置, 频闪相机每隔 0.02s 拍一次照, 用字母A、B、C、D、E标记小车的位置。下列说法正确的是( )
A.甲做减速运动,乙做匀速运动
B.从A位置运动至 E位置甲的平均速度小于乙的平均速度
C.乙运动至 D位置时速度为1m/s
D.从D位置运动至E位置甲、乙的平均速度相等
4.如图所示,一木块在水平面上运动时在相等时间内连续拍摄4次“频闪”照片,频闪的时间间隔为0.01s。从频闪照片可判断,该木块做 (填“匀速”或“变速”)直线运动。木块从1位置运动到3位置的距离是 cm。木块从1位置到4位置运动的速度为 m/s。
5.如图所示,用连续拍摄的照相机每隔相等的时间曝光一次,记录两物体运动中的位置,图中 物体的平均速度更大,乙物体是在做 (选填“匀速直线运动”或“变速直线运动”)。
6.如图是用频闪照相机拍摄的小球在空中下落的一张频闪照片。已知竖直墙壁上每块瓷砖的高度为10cm,闪光灯每隔0.1s闪亮一次(即拍摄一次),由图可知,小球从A点到E点做的是 (填“匀速”或“变速”)运动;小球在AF段的平均速度为 m/s。
考点03 生活中平均速度的测量
7.小明同学想知道自己在跑步的过程中速度是否会发生变化,于是在室外量出了40m的直线路程,每隔10m作一记号,在各记号处均站有一个同学帮助计时。发令枪响,小明同学开始起跑,各计时员同时开始计时,分别在小明同学经过他们时停止计时,记录结果如表一所示:
表一
路程/m
10
20
30
40
时间/s
2.5
4.0
6.0
(1)小明用 (选填“直尺”“三角尺”或“卷尺”)在室外测出40m的路程。
(2)小明跑完40m的路程,站在终点的小红计时如图所示,由图可知,小明跑完40m所用的时间为 s。
(3)请根据表一中的数据,填写表二中的空格。
表二
路程段
第一个10m
第二个10m
第三个10m
第四个10m
平均速度()
6.7
(4)该实验中,小明同学采取的方法是,将跑步的路程分成长度 的四段,分别测量跑每一段路程所花的时间。由实验结果可知,小明做的是 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(5)小明跑完前半程的平均速度是 m/s,小明全程的平均速度是 m/s。
8.如图甲是某学校400m的环形跑道,其中1000m项目起点在A,终点在C,为了帮助小明训练1000m项目,体育老师请来四位同学当计时员,分别站在如图乙A、B、C、D四个标点处,用图丙所示电子秒表帮他计时,当小明从A点接到指令起跑时,四个计时员同时掐动秒表开始计时,每当小明经过标志点时,该点计时员记录下秒表此时的示数,以便体育老师了解小明在1000m项目中每个阶段的速度情况,进行调整,提高成绩。以下是各个同学站在四个点所记下的小明每次经过时候秒表的示数。
秒表示数记录点
第一次经过该点示数(单位:分•秒)
第二次经过该点示数(单位:分•秒)
第三次经过该点示数(单位:分•秒)
A
0'0″
1'20″
3'00″
B
0'23″
1'45″
3'31″
C
0'41″
2'01″
3'55″
D
1'06″
2'39″
(1)站在四个点的同学应该在 (选填“看到发令枪烟雾”或“听到发令枪响”)的时候掐动秒表;
(2)分析表中数据可知,小明跑第一圈比第二圈要 (选填“快”或“慢”),所以小明全程做的是 (选填“匀速”或“变速”)运动;
(3)小明第二圈的平均速度是 m/s;
(4)体育老师分析小明速度变化频繁导致体力消耗过快,指导小明先训练控制跑步节奏。经过训练,小明控制自己全程的直道跑步速度和弯道跑步速度固定,且直道跑步速度为弯道速度的1.2倍,并将成绩提高到3分45秒,已知该400m跑道的一个直道长为84m,则训练后小明的弯道跑步速度约为 m/s(结果保留一位小数)。
一、单选题
1.在东湖绿道上,丽丽先以1m/s行走了100m,又以4m/s慢跑了100m,请问他这200m内的平均速度是( )
A.4m/s B.1.6m/s C.1m/s D.2.5m/s
2.如图所示是测量小车沿斜面下滑的平均速度的实验,让小车从A点由静止开始下滑,测出小车下滑到B、C点的时间。下列说法正确的是( )
A.为了准确测量小车通过的路程,应使坡度小一些
B.小车通过AB段的路程是80.0cm
C.小车通过BC段的时间大于通过AB段的时间
D.如果小车过了A点才计时,则所测AC段的平均速度会偏大
3.在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。对上述实验的数据处理正确的是( )
A.图中AB段的路程
B.如果测得AC段的时间,则AC段的平均速度
C.在测量小车到达B的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度会偏大
D.为了测量小车在BC段的平均速度,可以将小车从B点静止释放
4.如图所示,沿同一条直线向东运动的物体A、B,其运动相对同一参考点O的距离s随时间t变化的图象,以下说法正确的是( )
①两物体由同一位置O点开始运动,但物体A比B迟3s才开始运动;
②t=0时刻,A在O点,B在距离O点5m处;
③从第3s开始,vA<vB,5s末A、B相遇;
④5s内,A、B的平均速度相等;
⑤t=4s时,A、B相距4m。
A.只有②⑤正确 B.只有②④⑤正确
C.只有①③⑤正确 D.只有②③正确
5.水滴下落过程的频闪照片如图所示,是连接电脑的相机每隔相同时间间隔t拍摄一次,记录下水滴在不同时刻的位置。刻度尺的分度值是1cm。这滴水在从图中最上面的位置1至最下面的位置4的运动过程中,下列说法中正确的是( )
A.若测量水滴的平均速度,则误差主要来源于时间的测量
B.水滴下落的过程中速度不变
C.水滴在前一半时间内的平均速度较前一半路程的平均速度小
D.若t=0.1s,则水滴从位置1下落至位置4的平均速度是4.5m/s
6.下面实验使用的测量方法正确的是( )
A.通过多次测量长度求平均值的方法减小实验误差时,平均值的取值可以任意四舍五入
B.用累积法测量一张纸的厚度时,可以用纸的总厚度除以纸的面数
C.测小车从斜面顶端滑到底端的平均速度时,可以测出前半段和后半段路程的平均速度,然后相加除以2
D.测量圆柱体的周长时,将纸带沿着周长缠上一圈在重叠处戳个小孔,展开后,测出两个小孔之间的距离即可
7.最新发布的《中国居民膳食指南(2020)》中提倡“吃动平衡,天天运动”,建议每天行走6000步,小李喜爱环绕阳谷南湖行走,通过手机软件“微信运动”来统计当天行走的步数,如图为他在6月12日的步行情况,按照正常成年人的身体指标和通常的步伐及频率,可以估测出( )
A.小李的身高大约为170dm
B.小李步行的平均速度大约为10m/s
C.当天小李走过的路程大约为3000m
D.步行后小李心跳一次的时间大约为4s
8.甲、乙同学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.10到20s,甲相对于乙是静止的
B.0到15s,甲和乙平均速度相等
C.0到10秒,甲的速度大于乙的速度
D.15到20s,甲距离乙越来越近
9.如图所示,小明在“测平均速度”的实验中,使小车从斜面A点静止下滑,经过B点到达C点,图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是( )
A.AB段距离为4.00cm
B.AB段平均速度为2m/s
C.小车从A点到C点做匀速直线运动
D.若小车过A点后才开始计时,测出AC段平均速度将偏大
二、填空题
10.有一圆形跑道,跑道长200m,甲、乙同学沿跑道同时同地反向匀速跑步时,每隔20s相遇一次,已知甲、乙速度之比为2:3,则甲的速度为 ;如果甲、乙同学以原速度沿跑道同时同地同向跑步,下一次相遇需要的时间是 s。
11.经测定,某志愿者的刹车反应时间(即如图所示中“反应过程”所用时间)是0.5s。在某次试验中,该志愿者驾车以20m/s的速度在实验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离33m,则经过 m距离后汽车才开始减速;若志愿者边打电话边驾车,以20m/s的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,在发现情况到汽车停止,行驶距离39m,此时志愿者的刹车反应时间是 s。由此研究可知,驾驶员驾驶时打电话,驾驶员的刹车反应会变慢。
12.如图,为一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次,分析可知:小球从A点到F点做的是 运动(选“匀速直线”或“变速直线”):小球从A点运动到D点的距离是 cm;小球从D点运动到F点的平均速度是 m/s。
13.如图所示,东湖绿道是一个不错的跑步场所,跑步者在跑步过程中,发现道路两旁的树木在向后运动,他所选的参照物是 (选填“跑步者自己”或“地面”),由图信息可知,此跑步者的步幅(每步距离)为 m(结果保留一位小数);跑步者某次在前50m用时6s,刚跑完前50m摔倒了再爬起来用时3s,接着跑完后50m用时7s,则全程的平均速度是 m/s。
14.小郡同学自制了一个可以均匀滴水的“滴水计时器”,每隔0.5秒钟滴下一滴水,他把此滴水计时器固定在玩具汽车上,用来测量玩具小车在水平地面上的运行速度,下图记录了某次测量过程地面上连续4个水滴的位置及它们之间的距离:
(1)测量玩具小车平均速度的原理是 。
(2)小车在AD段的平均速度是 m/s。
(3)小郡由图像可判断出玩具汽车做变速直线运动,他的依据是: 。
三、实验题
15.在“测量平均速度”的实验中:
(1)实验原理是 ;
(2)斜面的一端用木块垫起,使它保持较小的坡度,目的是使小车以 (选填“较大”或“较小”)的速度从斜面滑下,以便能较准确地测量小车运动的 ;
(3)实验的过程如图1所示,图中的电子表分别表示小车在斜面A、B、C点的不同时刻,则小车通过斜面下半段路程的平均速度是 m/s(显示时间的格式为“时:分:秒”);
(4)图2能准确反映小车从斜面顶端下滑到斜面底端运动情况的图是 。
16.某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中,让小球从斜面A点由静止开始滚下,频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,照片如图所示,C点为AD段的中点。
(1)该实验的实验原理是 ,实验中为了便于观察,应使斜面保持较 (选填“大”或“小”)的坡度;
(2)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,并测得sAB=5cm,sBC=15cm,则小球在BC段的平均速度为 m/s,小球在AC段的平均速度为 m/s;
(3)依据照片可判断,小球在做 (选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动,能说明小球在斜面上运动情况的图像是 ;
A. B.C. D.
(4)球在AD段运动过程中,经过时间tAD中点时的速度为v1,经过路程sAD中点时的速度为v2,则v1 v2(选填“>”、“<”或“=”)。
四、计算题
17.某司机驾车前行,突然发现前方80m处有障碍物。司机从发现险情到踩刹车制动需要的反应时间为0.75s,这段时间内汽车保持原速前行了15m的距离。汽车制动后还要继续向前滑行30m,用时3s才能停下。求:
(1)汽车制动前的速度;
(2)我国交通法规中明确规定:严禁酒驾。若司机酒后驾车,反应时间是平时的4倍。请你通过计算判断汽车是否会撞上障碍物。
18.十一放假时,海玲乘动车从南京到北京游玩,下表为她乘坐列车运行时刻表的一部分。根据列车运行时刻表回答下列问题:
站名
南京
徐州
泰安
济南
北京
到站时间
11:23
11:42
13:15
发车时间
9:15
11:25
11:45
路程/
330
558
617
1024
(1)该列车从南京到北京全程的平均速度是多少?
(2)若列车从南京到徐州的平均速度为,则本次列车到达徐州站的时刻是多少?
(3)若列车以的速度通过南京长江大桥,已知南京长江大桥全长,列车长,则列车完全通过大桥所需的时间是多少秒?
19.如图所示,某一实验室内有一宽度L为2m的跑道,假设有两辆相同的玩具车停在跑道中线处,玩具车的长度L1为0.3m,宽度d为0.2m,前后两车间的间距L0为1.2m。某智能机器人处于C处。如图,A车车头恰好对齐CD连线(CD与跑道垂直)。
(1)若机器人沿CD通过跑道需要10s,则机器人的运动速度为多少?
(2)若A、B两车速度与机器人速度相同,从图示位置出发向右运动,到两车尾通过CD连线分别需要多长时间?
(3)若A、B两车速度均为0.3m/s,从图示位置出发向右运动,同时机器人从C向D运动,试通过计算分析,要使机器人均不与A、B两车碰撞,则机器人运动速度的取值范围是多少?
20.阅读短文,回答问题。
加速度
普通小型轿车和旅客列车,速度都能达到100km/h。但是,它们起步后达到这样的速度所需的时间是不一样的。例如一辆小汽车起步时在20s内速度达到了100km/h,而一列火车达到这个速度大约要用500s。
谁的速度“增加”得比较快?它们的速度平均1s各增加多少?
为了描述物体运动速度变化的快慢这一特征,我们引入加速度的概念:加速度是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值,通常用a表示。若用表示速度在时间内发生的变化,则有 。
直线运动中,速度不变的运动,叫做匀速直线运动;沿一条直线,速度不断增加,且加速度不变的运动,叫做匀加速直线运动。对于匀加速直线运动来说,无论大些还是小些,对应的速度变化量与时间变化量之比都是一样的,因此,我们可以把运动开始时刻(t=0)到t时刻的时间间隔作为时间的变化量,而t时刻的速度v与开始时刻的速度v0(叫做初速度)之差就是速度的变化量,也就是:
(1)
(2)
把(2)式除以(1)式,考虑到就是加速度a,于是解出v=v0+at。
这就是表示匀加速直线运动的速度与时间关系的公式。
v=v0+at可以这样理解:由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量,所以at就是整个运动过程中速度的变化量;再加上运动开始时物体的速度v0,就得到t时刻物体的速度v。
(1)小汽车和火车从起步到速度达到100km/h,小汽车的加速度 火车的加速度(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)加速度的单位是 (字母符号表示);
(3)以下说法中正确的是 ;
A.速度大的物体,加速度就一定大
B.速度大的物体,加速度可能大
C.加速度大的物体通过的路程一定大
D.加速度大的物体,速度一定大
(4)下列关于匀加速直线运动的关系图像中可能正确的是 ;
A. B.C. D.
(5)当加速度a<0时,物体沿一条直线运动的速度不断减小,这就是匀减速直线运动,即单位时间内速度的减小量不变,下列关于匀减速运动的关系图像中可能正确的是 。
A. B.C.D.
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5.4 测量物体运动的速度
目录
2
考点01 测量平均速度的实验及分析 2
考点02 频闪摄影中平均速度的计算 3
考点03 生活中平均速度的测量 5
8
19
考点01 测量平均速度的实验及分析
1.小明利用如图所示的实验装置测量小车的平均速度,小车沿斜面从A处由静止开始下滑,在A、B、C三处均有电子表显示时间(数字分别表示“时:分:秒”),即可测出不同阶段的小车的平均速度。请回答下列问题:
(1)在实验中,为了方便计时,应使斜面的倾角适当 (选填“大”或“小”)一些;
(2)测得小车在AC段的运动时间t= s,AC段的平均速度= m/s;
(3)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,则测得小车在AB段的平均速度会 (选填“偏大”“不变”或“偏小”);
(4)由图中测量数据可知BC段的平均速度= m/s。
【答案】(1)小
(2) 3 0.3
(3)偏小
(4)0.4
【详解】(1)为了计时方便,应使斜面的坡度小一些,使小车在斜面上运动的时间较长。
(2)[1]由图得,小车在AC段的运动时间。[2]AC段的平均速度
(3)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,则测得小车在AB段的时间偏长,而路程测量准确,由得,测得小车在AB段的平均速度会偏小。
(4)由图中测量数据可知BC段的平均速度
2.如图所示,某兴趣小组在斜面上测量小车运动的平均速度,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度,图中的方框是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间(方框里而的数字分别表示时、分、秒)。
(1)如图所示,实验中的测量原理是 ;还需要的测量工具是 ;
(2)刚开始实验时发现小车下滑的速度很快,不便于测量时间,此时应该 (选填“增大”或“减小”)斜面的坡度,改正实验后继续实验;
(3)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度会偏 (选填“大”或“小”);
(4)为了测量小车从A滑到C时下半程的平均速度,某同学让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度,他的测量方法是 (选填“正确”或“错误”);
(5)小车沿斜面下滑做 (选填“加速运动”、“减速运动”或者“匀速直线运动”),你的判断依据是: 。
【答案】(1) 秒表
(2)减小
(3)小
(4)错误
(5) 加速运动 见解析
【详解】(1)[1][2]平均速度等于总路程除以总时间,该实验所依据的原理是。根据,实验中要用刻度尺测量路程,用秒表计量时间。
(2)实验时应使斜面的坡度较小,小车运动的速度较慢,所用时间较长,便于准确测量小车运动的时间。
(3)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的时间偏大,根据可知平均速度会偏小。
(4)让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,所测时间不是运动过程中下半程的时间;小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0;小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间,他的测量方法是错误的。
(5)[1][2]由图可知,上半段和下半段路程相同,下半段用时较短,根据可知上半段平均速度小于下半段平均速度,所以小车沿斜面下滑做加速运动。
考点02 频闪摄影中平均速度的计算
3.如图所示甲、乙微型小车的运动记录, 两小车均由左向右运动。现利用频闪照相记录两小车的位置, 频闪相机每隔 0.02s 拍一次照, 用字母A、B、C、D、E标记小车的位置。下列说法正确的是( )
A.甲做减速运动,乙做匀速运动
B.从A位置运动至 E位置甲的平均速度小于乙的平均速度
C.乙运动至 D位置时速度为1m/s
D.从D位置运动至E位置甲、乙的平均速度相等
【答案】BC
【详解】A.甲车频闪照片中两点间距越来越大,做的是加速运动,乙车频闪照片中两点间距一直不变,做匀速直线运动,故A错误;
B.从A位置运动至E位置,甲乙两车所用时间相等,但是甲的路程小于乙的路程,根据可知,甲的平均速度小于乙的平均速度,故B正确;
C.根据可得,乙运动至D位置时速度为
故C正确;
D.从D位置运动至E位置,甲乙所用时间相等,由图可知,甲通过的的路程大于乙的路程,根据可知,甲的平均速度大于乙的平均速度,故D错误。
故选BC。
4.如图所示,一木块在水平面上运动时在相等时间内连续拍摄4次“频闪”照片,频闪的时间间隔为0.01s。从频闪照片可判断,该木块做 (填“匀速”或“变速”)直线运动。木块从1位置运动到3位置的距离是 cm。木块从1位置到4位置运动的速度为 m/s。
【答案】 匀速 3.60 1.8
【详解】[1]由图可知
木块在0.01s时间内通过的距离都为1.80cm,在相等的时间内通过的路程相等,所以木块是做匀速直线运动。
[2]图中刻度尺的分度值为1mm,因此木块从1位置运动到3位置的距离是
[3]根据图示可知,木块从1位置运动到4位置的距离是
则木块从1位置到4位置运动的速度为
5.如图所示,用连续拍摄的照相机每隔相等的时间曝光一次,记录两物体运动中的位置,图中 物体的平均速度更大,乙物体是在做 (选填“匀速直线运动”或“变速直线运动”)。
【答案】 乙 变速直线运动
【详解】[1]每隔相等的时间曝光一次,设相等的时间为t,根据上图可知,通过相同的路程,甲物体所用时间为5t,乙物体所用时间为3t,根据速度公式可知乙物体的平均速度更大。
[2]因相等的时间内乙物体通过的路程变大,故乙物体是在做变速直线运动。
6.如图是用频闪照相机拍摄的小球在空中下落的一张频闪照片。已知竖直墙壁上每块瓷砖的高度为10cm,闪光灯每隔0.1s闪亮一次(即拍摄一次),由图可知,小球从A点到E点做的是 (填“匀速”或“变速”)运动;小球在AF段的平均速度为 m/s。
【答案】 变速 1.4
【详解】[1]小球从A点到E点,由图可知每0.1s小球运动的距离在逐渐变大,所以小球做变速运动。
[2]由图可知小球从A点到F点运动的时间为t=0.1s×5=0.5s
运动的距离为s=7×10cm=70cm=0.7m
则小球在AF段的平均速度为
考点03 生活中平均速度的测量
7.小明同学想知道自己在跑步的过程中速度是否会发生变化,于是在室外量出了40m的直线路程,每隔10m作一记号,在各记号处均站有一个同学帮助计时。发令枪响,小明同学开始起跑,各计时员同时开始计时,分别在小明同学经过他们时停止计时,记录结果如表一所示:
表一
路程/m
10
20
30
40
时间/s
2.5
4.0
6.0
(1)小明用 (选填“直尺”“三角尺”或“卷尺”)在室外测出40m的路程。
(2)小明跑完40m的路程,站在终点的小红计时如图所示,由图可知,小明跑完40m所用的时间为 s。
(3)请根据表一中的数据,填写表二中的空格。
表二
路程段
第一个10m
第二个10m
第三个10m
第四个10m
平均速度()
6.7
(4)该实验中,小明同学采取的方法是,将跑步的路程分成长度 的四段,分别测量跑每一段路程所花的时间。由实验结果可知,小明做的是 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(5)小明跑完前半程的平均速度是 m/s,小明全程的平均速度是 m/s。
【答案】(1)卷尺
(2)8
(3) 4 5 5
(4) 相等 变速
(5) 5 5
【详解】(1)由于测量的路程较大,因此小明应选择卷尺在室外测出40m的路程。
(2)由图可知,停表的分度值是ls,小圈指针在0~1之间,大圈指针在8s的位置,因此小刚跑40m所用的时间为8s。
(3)[1][2][3]第一个10m内的平均速度
第二个10m内的平均速度
第三个10m内的平均速度
第四个10m内的平均速度
(4)[1][2]该实验中,小明同学采取的方法是,将跑步的路程分成长度都是10m,是相等的;比较四段中的平均速度可知,小明同学的跑步速度是变化的,做的是变速直线运动。
(5)[1][2]小明跑完前半程的路程s前=20m,前半程所用的时间t前=4.0s,小明跑完前半程的平均速度
小明通过全程的路程s=40m,所用的时间t=8s,所以,小明全程的平均速度
8.如图甲是某学校400m的环形跑道,其中1000m项目起点在A,终点在C,为了帮助小明训练1000m项目,体育老师请来四位同学当计时员,分别站在如图乙A、B、C、D四个标点处,用图丙所示电子秒表帮他计时,当小明从A点接到指令起跑时,四个计时员同时掐动秒表开始计时,每当小明经过标志点时,该点计时员记录下秒表此时的示数,以便体育老师了解小明在1000m项目中每个阶段的速度情况,进行调整,提高成绩。以下是各个同学站在四个点所记下的小明每次经过时候秒表的示数。
秒表示数记录点
第一次经过该点示数(单位:分•秒)
第二次经过该点示数(单位:分•秒)
第三次经过该点示数(单位:分•秒)
A
0'0″
1'20″
3'00″
B
0'23″
1'45″
3'31″
C
0'41″
2'01″
3'55″
D
1'06″
2'39″
(1)站在四个点的同学应该在 (选填“看到发令枪烟雾”或“听到发令枪响”)的时候掐动秒表;
(2)分析表中数据可知,小明跑第一圈比第二圈要 (选填“快”或“慢”),所以小明全程做的是 (选填“匀速”或“变速”)运动;
(3)小明第二圈的平均速度是 m/s;
(4)体育老师分析小明速度变化频繁导致体力消耗过快,指导小明先训练控制跑步节奏。经过训练,小明控制自己全程的直道跑步速度和弯道跑步速度固定,且直道跑步速度为弯道速度的1.2倍,并将成绩提高到3分45秒,已知该400m跑道的一个直道长为84m,则训练后小明的弯道跑步速度约为 m/s(结果保留一位小数)。
【答案】 看到发令枪烟雾 快 变速 4 4.1
【详解】(1)[1]因为光在空气中的传播速度远远大于声音在空气中的传播速度,因此站在四个点的同学应该在看到发令枪烟雾的时候掐动秒表。
(2)[2][3][4]分析表中数据可知,小明跑第一圈用时1'20″,跑第二圈用时3'00″﹣1'20″=1'40″
所以小明跑第一圈比第二圈要快,小明全程做的是变速运动。
(3)[5]小明跑第二圈用时t=3'00″﹣1'20″=1'40″=100s
小明第二圈的平均速度是
(4)[5]小明在400m跑道上跑1000米项目,需分别经过5段直道和5段弯道,由于该400m跑道的一个直道长为84m,因此小明跑一个1000米项目经过直道的距离为s直=84m×5=420m
小明跑一个1000米项目经过弯道的距离为s弯=1000m﹣420m=580m
小明跑一个1000米项目所用时间为t′=3分45秒=225s
由题意可知 ①,v直=1.2v弯 ②
联解①②得v弯≈4.1m/s
一、单选题
1.在东湖绿道上,丽丽先以1m/s行走了100m,又以4m/s慢跑了100m,请问他这200m内的平均速度是( )
A.4m/s B.1.6m/s C.1m/s D.2.5m/s
【答案】B
【详解】行走的时间为
慢跑的时间为
200m内的平均速度是
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.如图所示是测量小车沿斜面下滑的平均速度的实验,让小车从A点由静止开始下滑,测出小车下滑到B、C点的时间。下列说法正确的是( )
A.为了准确测量小车通过的路程,应使坡度小一些
B.小车通过AB段的路程是80.0cm
C.小车通过BC段的时间大于通过AB段的时间
D.如果小车过了A点才计时,则所测AC段的平均速度会偏大
【答案】D
【详解】A.斜面的倾角越大,小车在斜面上滑下的速度越快,在斜面上运动的时间越短,不便于测量时间,因此为了便于测量时间(不是为了准确测量小车通过的路程),应使坡度小一些。故A错误;
B.由题图可知,刻度尺的分度值为1cm,小车从A点运动到B点的路程为
故B错误;
C.由于小车沿斜面下滑时做加速运动,小车通过BC段的距离等于通过AB段的距离,根据可知,小车通过BC段的时间小于通过AB段的时间,故C错误;
D.如果小车过了A点才计时,会导致时间的测量结果偏小,由公式可知,所测AC段的平均速度会偏大。故D正确。
故选D。
3.在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。对上述实验的数据处理正确的是( )
A.图中AB段的路程
B.如果测得AC段的时间,则AC段的平均速度
C.在测量小车到达B的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度会偏大
D.为了测量小车在BC段的平均速度,可以将小车从B点静止释放
【答案】B
【详解】A.由图知,图中AB段的路程为
故A错误;
B.已知测得AC段的时间为, 由图可知AC段的路程, 则AC段的平均速度为
故B正确;
C.如果让小车过了B点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,根据可知计算所得的速度会偏小,故C错误;
D.如果将小车从B点静止释放,则所测时间不是运动过程中下半程的时间,小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间,因此测量小车在BC段的平均速度,不可以将小车从B点静止释放,故D错误。
故选B。
4.如图所示,沿同一条直线向东运动的物体A、B,其运动相对同一参考点O的距离s随时间t变化的图象,以下说法正确的是( )
①两物体由同一位置O点开始运动,但物体A比B迟3s才开始运动;
②t=0时刻,A在O点,B在距离O点5m处;
③从第3s开始,vA<vB,5s末A、B相遇;
④5s内,A、B的平均速度相等;
⑤t=4s时,A、B相距4m。
A.只有②⑤正确 B.只有②④⑤正确
C.只有①③⑤正确 D.只有②③正确
【答案】A
【详解】①两个物体不是从同一地点同时出发的,B是从距离O点5m处出发的,物体A比B迟3s才开始运动,故①错误;
②由图象可知,B是从距离O点5m处出发的,物体A比B迟3s才开始运动,所以t=0时刻,A在O点,B在距离O点的5m处,故②正确;
③由图象可知,从第3s开始,A运动的速度
B运动的速度
所以vA>vB
5s末,A、B离O点的距离都是10m,所以5s末A、B相遇,故③错误;
④5s内,A、B运动的路程不相同,所用时间相同,根据可知,A、B的平均速度不相等,故④错误。
⑤t=4s,物体A离O点的距离
物体B最开始离O点的距离5米,t=4s,物体B离O点的距离
所以A、B相距4m,故⑤正确;
综上所述,只有②⑤正确,故A正确,BCD错误。
故选A。
5.水滴下落过程的频闪照片如图所示,是连接电脑的相机每隔相同时间间隔t拍摄一次,记录下水滴在不同时刻的位置。刻度尺的分度值是1cm。这滴水在从图中最上面的位置1至最下面的位置4的运动过程中,下列说法中正确的是( )
A.若测量水滴的平均速度,则误差主要来源于时间的测量
B.水滴下落的过程中速度不变
C.水滴在前一半时间内的平均速度较前一半路程的平均速度小
D.若t=0.1s,则水滴从位置1下落至位置4的平均速度是4.5m/s
【答案】C
【详解】A.速度是路程与时间的比值,在测量水滴的平均速度时,是在相同的时间间隔内测量水滴通过的距离,所以,误差主要来源是长度的测量,故A错误;
B.由图示知,水滴在相同的时间内,越往下,通过的距离越大,所以速度越大,故B错误;
C.由题意和题图信息可知,水滴往下做加速运动,越往下速度越大,越往下,从起点至该位置的平均速度也越大,水滴经过一半时间时,路程未达到总路程的一半,即路程一半的位置位于时间一半位置的下方,故水滴在前一半时间内的平均速度较前一半路程的平均速度小,故C正确;
D.若t=0.1s,则水滴从位置1下落至位置4所用的时间为
距离为45.0cm,根据可得,平均速度为
故D错误。
故选C。
6.下面实验使用的测量方法正确的是( )
A.通过多次测量长度求平均值的方法减小实验误差时,平均值的取值可以任意四舍五入
B.用累积法测量一张纸的厚度时,可以用纸的总厚度除以纸的面数
C.测小车从斜面顶端滑到底端的平均速度时,可以测出前半段和后半段路程的平均速度,然后相加除以2
D.测量圆柱体的周长时,将纸带沿着周长缠上一圈在重叠处戳个小孔,展开后,测出两个小孔之间的距离即可
【答案】D
【详解】A.多次测量长度求平均值的方法减小实验误差时,平均值的取值应根据实际要求四舍五入,保证位数与记录数值的位数相一致。故A错误;
B.累积法测量一张纸的厚度时,可以用纸的总厚度除以纸的张数,而不是面数,故B错误;
C.测小车从斜面顶端滑到底端的平均速度时,应该用总路程除以总时间,故C错误 ;
D.为了减小测量误差,测量圆柱体的周长时,将纸带沿着周长缠上一圈在重叠处戳个小孔,展开后,测出两个小孔之间的距离即可,故D正确。
故选D。
7.最新发布的《中国居民膳食指南(2020)》中提倡“吃动平衡,天天运动”,建议每天行走6000步,小李喜爱环绕阳谷南湖行走,通过手机软件“微信运动”来统计当天行走的步数,如图为他在6月12日的步行情况,按照正常成年人的身体指标和通常的步伐及频率,可以估测出( )
A.小李的身高大约为170dm
B.小李步行的平均速度大约为10m/s
C.当天小李走过的路程大约为3000m
D.步行后小李心跳一次的时间大约为4s
【答案】C
【详解】A.成年人的身高在170cm左右,小李的身高接近成年人,在170cm=17dm左右,故A不符合题意;
B.人正常步行的速度在1m/s左右,故B不符合题意;
C.正常成年人一步大约0.5m,小李走过的路程大约为
故C符合题意;
D.正常成年人一次心跳时间约1s,故D不符合题意。
故选C。
8.甲、乙同学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.10到20s,甲相对于乙是静止的
B.0到15s,甲和乙平均速度相等
C.0到10秒,甲的速度大于乙的速度
D.15到20s,甲距离乙越来越近
【答案】B
【详解】A.10到20s,由图可知甲路程不变,相对地面保持静止,乙则一直在运动,故A错误;
B.0到15s,甲和乙的路程相同,时间相同,由可知,故甲和乙的平均速度相等,故B正确;
C.0到10s,乙的路程大于甲的路程,由可知,故乙的平均速度大于甲的平均速度,故C错误;
D.15到20s,甲保持静止,乙继续朝同一方向做直线运动,路程越来越大,故甲距离乙越来越远,故D错误。
故选B。
9.如图所示,小明在“测平均速度”的实验中,使小车从斜面A点静止下滑,经过B点到达C点,图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是( )
A.AB段距离为4.00cm
B.AB段平均速度为2m/s
C.小车从A点到C点做匀速直线运动
D.若小车过A点后才开始计时,测出AC段平均速度将偏大
【答案】D
【详解】A.由图示知道,AB段距离
故A错误;
B.小车在AB段的路程
所用时间
平均速度
故B错误;
C.小车在斜面上运动的速度越来越快,因此小车在这个过程中做加速运动,故C错误;
D.如果小车过了A点才开始计时,计时会晚一些,测量的时间会偏小一些,根据速度公式知道,在路程不变时,时间偏小,测得的平均速度会偏大,故D正确。
故选D。
二、填空题
10.有一圆形跑道,跑道长200m,甲、乙同学沿跑道同时同地反向匀速跑步时,每隔20s相遇一次,已知甲、乙速度之比为2:3,则甲的速度为 ;如果甲、乙同学以原速度沿跑道同时同地同向跑步,下一次相遇需要的时间是 s。
【答案】 4 100
【详解】[1]根据题意可知甲、乙速度之比为2:3,即,甲、乙同学沿跑道同时同地反向匀速跑步时,每隔20s相遇一次,根据求二者速度和为
又,可得
计算可得,
[2]甲、乙同学以原速度沿跑道同时同地同向跑步,下一次相遇需要的时间即乙比甲多跑一圈的时间是
11.经测定,某志愿者的刹车反应时间(即如图所示中“反应过程”所用时间)是0.5s。在某次试验中,该志愿者驾车以20m/s的速度在实验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离33m,则经过 m距离后汽车才开始减速;若志愿者边打电话边驾车,以20m/s的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,在发现情况到汽车停止,行驶距离39m,此时志愿者的刹车反应时间是 s。由此研究可知,驾驶员驾驶时打电话,驾驶员的刹车反应会变慢。
【答案】 10 0.8
【详解】[1]从发现情况到开始减速,汽车经过的距离为
[2]减速过程汽车经过的距离为
若志愿者边打电话边驾车,从发现情况到汽车停止,行驶距离为39m,此时,从发现情况到开始减速,汽车经过的距离为
此时志愿者的刹车反应时间为
12.如图,为一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次,分析可知:小球从A点到F点做的是 运动(选“匀速直线”或“变速直线”):小球从A点运动到D点的距离是 cm;小球从D点运动到F点的平均速度是 m/s。
【答案】 变速直线 4.50 0.2
【详解】[1]由图可知,经过相同的时间,小球运动的距离不同,由可知,小球在做变速直线运动。
[2]使用刻度尺测量物体经过的路程时,要在精确值后估读一位,该刻度尺的分度值为0.1cm,A点对应的是零刻度线,D点对应的是4.50cm,所以小球从A点运动到D点的距离为4.50cm。
[3]小球从D点运动到F点的平均速度
13.如图所示,东湖绿道是一个不错的跑步场所,跑步者在跑步过程中,发现道路两旁的树木在向后运动,他所选的参照物是 (选填“跑步者自己”或“地面”),由图信息可知,此跑步者的步幅(每步距离)为 m(结果保留一位小数);跑步者某次在前50m用时6s,刚跑完前50m摔倒了再爬起来用时3s,接着跑完后50m用时7s,则全程的平均速度是 m/s。
【答案】 跑步者自己 0.6 6.25
【详解】[1]跑步者以自己为参照物,道路两旁的路灯与他之间的位置发生了变化,路灯是运动的,所以他会看到看到道路两旁的路灯在向后运动。
[2]由图知,跑步者2.2km跑了3632步,则跑步者的步幅(每步距离)为
[3]跑步者100m共用时间16s,则全程的平均速度是
14.小郡同学自制了一个可以均匀滴水的“滴水计时器”,每隔0.5秒钟滴下一滴水,他把此滴水计时器固定在玩具汽车上,用来测量玩具小车在水平地面上的运行速度,下图记录了某次测量过程地面上连续4个水滴的位置及它们之间的距离:
(1)测量玩具小车平均速度的原理是 。
(2)小车在AD段的平均速度是 m/s。
(3)小郡由图像可判断出玩具汽车做变速直线运动,他的依据是: 。
【答案】(1)
(2)0.3
(3)玩具车在相同时间内通过的路程不相同
【详解】(1)测量平均速度需要测量长度和时间,通过算出速度的大小,所以测量平均速度的实验原理是:
(2)由题意可知小车在AD段的平均速度是
(3)由图可知,玩具车在相同时间内通过的路程不相同,所以玩具车在做变速直线运动。
三、实验题
15.在“测量平均速度”的实验中:
(1)实验原理是 ;
(2)斜面的一端用木块垫起,使它保持较小的坡度,目的是使小车以 (选填“较大”或“较小”)的速度从斜面滑下,以便能较准确地测量小车运动的 ;
(3)实验的过程如图1所示,图中的电子表分别表示小车在斜面A、B、C点的不同时刻,则小车通过斜面下半段路程的平均速度是 m/s(显示时间的格式为“时:分:秒”);
(4)图2能准确反映小车从斜面顶端下滑到斜面底端运动情况的图是 。
【答案】(1)
(2) 较小 时间
(3)0.2
(4)D
【详解】(1)本实验是通过测量小车运动的路程和运动时间,利用速度公式计算得到小车的平均速度,实验原理为。
(2)[1][2]斜面的一端用木块垫起,使它保持较小的坡度,小车在斜面上运动的时间较长,以便能较准确地测量小车运动的时间,减小实验误差。
(3)由图可知,刻度尺的分度值为1cm,sBC为40.0cm,运动时间tBC为2s,小车通过BC段的平均速度
(4)小车通过上半程的速度为3s,下半程的时间为2s,路程相同,因此小车上半程的速度小于下半程的速度,小车做加速运动;
A.小车通过的距离不变,速度为0,故A不符合题意;
B.小车通过的距离与时间成正比,小车做匀速直线运动,故B不符合题意;
C.小车的速度越来越小,小做减速运动,故C不符合题意;
D.小车的路程变化较时间变化快,小车从斜面顶端由静止滑下后做加速运动,故D符合题意。
故选D。
16.某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中,让小球从斜面A点由静止开始滚下,频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,照片如图所示,C点为AD段的中点。
(1)该实验的实验原理是 ,实验中为了便于观察,应使斜面保持较 (选填“大”或“小”)的坡度;
(2)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,并测得sAB=5cm,sBC=15cm,则小球在BC段的平均速度为 m/s,小球在AC段的平均速度为 m/s;
(3)依据照片可判断,小球在做 (选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动,能说明小球在斜面上运动情况的图像是 ;
A. B.C. D.
(4)球在AD段运动过程中,经过时间tAD中点时的速度为v1,经过路程sAD中点时的速度为v2,则v1 v2(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1) 小
(2) 0.75 0.5
(3) 加速 C
(4)<
【详解】(1)[1]平均速度是指某段时间内的路程与通过这段路程所用时间的比值,所以测小车平均速度的实验原理为。
[2]实验过程中斜面如果太陡,小车在斜面上运动时间很短,不方便计时,实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较小,目的是减小测量时间的误差。
(2)[1]小球在BC段的平均速度为
[2]小球在AC段的路程为
小球通过AC段使用的时间为
小球在AC段的平均速度为
(3)[1][2]由照片可知,在相同时间,小球运动的距离间隔越来越大,所以小球在做加速运动;
A.图A中随着时间增加,速度在减小,是减速运动,故A不符合题意;
B.图B中随着时间增加,速度不变,是匀速运动,故B不符合题意;
C.图C中随着时间增加,速度在增大,是加速运动,故C符合题意;
D.图D中随着时间增加,速度先减小后增大,故D不符合题意。
故选C。
(4)因小球在斜面上下滑时做加速运动,因此小球所用时间中点在路程中点的上方,因此。
四、计算题
17.某司机驾车前行,突然发现前方80m处有障碍物。司机从发现险情到踩刹车制动需要的反应时间为0.75s,这段时间内汽车保持原速前行了15m的距离。汽车制动后还要继续向前滑行30m,用时3s才能停下。求:
(1)汽车制动前的速度;
(2)我国交通法规中明确规定:严禁酒驾。若司机酒后驾车,反应时间是平时的4倍。请你通过计算判断汽车是否会撞上障碍物。
【答案】(1)20m/s
(2)会撞上障碍物
【详解】(1)汽车制动前的速度
(2)汽车制动前行驶的路程为
司机从发现险情到完全停下来行驶的路程
所以汽车会撞上障碍物。
18.十一放假时,海玲乘动车从南京到北京游玩,下表为她乘坐列车运行时刻表的一部分。根据列车运行时刻表回答下列问题:
站名
南京
徐州
泰安
济南
北京
到站时间
11:23
11:42
13:15
发车时间
9:15
11:25
11:45
路程/
330
558
617
1024
(1)该列车从南京到北京全程的平均速度是多少?
(2)若列车从南京到徐州的平均速度为,则本次列车到达徐州站的时刻是多少?
(3)若列车以的速度通过南京长江大桥,已知南京长江大桥全长,列车长,则列车完全通过大桥所需的时间是多少秒?
【答案】(1)256km/h
(2)10:30
(3)210
【详解】(1)由表中数据可知,该列车从南京到北京全程的路程为1024km,从南京到北京全程经过的时间为
则该列车从南京到北京全程的平均速度为
(2)由表中数据可知,列车从南京到徐州的路程为330km,列车从南京到徐州需要的时间为
则本次列车到达徐州站的时刻为
即本次列车到达徐州站的时刻是10:30。
(3)列车的速度为
则列车完全通过大桥所需的时间为
19.如图所示,某一实验室内有一宽度L为2m的跑道,假设有两辆相同的玩具车停在跑道中线处,玩具车的长度L1为0.3m,宽度d为0.2m,前后两车间的间距L0为1.2m。某智能机器人处于C处。如图,A车车头恰好对齐CD连线(CD与跑道垂直)。
(1)若机器人沿CD通过跑道需要10s,则机器人的运动速度为多少?
(2)若A、B两车速度与机器人速度相同,从图示位置出发向右运动,到两车尾通过CD连线分别需要多长时间?
(3)若A、B两车速度均为0.3m/s,从图示位置出发向右运动,同时机器人从C向D运动,试通过计算分析,要使机器人均不与A、B两车碰撞,则机器人运动速度的取值范围是多少?
【答案】(1)0.2m/s
(2)1.5s,
(3)0.22m/s<v机器人<0.9m/s,0<v机器人<0.15m/s
【详解】(1)机器人沿CD通过跑道需要10s,则机器人的运动速度为
(2)根据题意可得A车尾通过CD连线的时间为
根据题意可得B车尾通过CD连线的时间为
(3)第一种情况:机器人在A、B之间通过小车过道:若机器人速度最大,则应在A车尾刚刚通过CD连线时到达A车左后方,即沿CD且未过通道中线距中线0.1 m处,运动距离为
A车尾通过CD连线的时间为
机器人的最大速度为
若机器人速度最小,则应在B车车头到达CD连线之前到达B车右前方,即沿CD通过中线且距中线0.1 m处,小车B需要的时间为
机器人运动距离
机器人的最小速度为
因此,机器人在A、B之间通过小车过道,其速度的取值范围为0.22m/s<v机器人<0.9m/s。
第二种情况:机器人在B车通过CD连线之后通过小车过道:机器人速度最大,则应在B车尾刚刚通过CD连线时到达B车左后方,即沿CD且未过通道中线距中线0.1 m处,机器人运动距离为
B车尾刚刚通过CD连线时所需时间为
机器人的最大速度为
由于B车已经通过CD连线,所以机器人的速度只要小于都符合题意。因此,机器人在B车通过CD连线之后通过小车过道,其速度的取值范围为0<v机器人<0.15 m/s。
20.阅读短文,回答问题。
加速度
普通小型轿车和旅客列车,速度都能达到100km/h。但是,它们起步后达到这样的速度所需的时间是不一样的。例如一辆小汽车起步时在20s内速度达到了100km/h,而一列火车达到这个速度大约要用500s。
谁的速度“增加”得比较快?它们的速度平均1s各增加多少?
为了描述物体运动速度变化的快慢这一特征,我们引入加速度的概念:加速度是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值,通常用a表示。若用表示速度在时间内发生的变化,则有 。
直线运动中,速度不变的运动,叫做匀速直线运动;沿一条直线,速度不断增加,且加速度不变的运动,叫做匀加速直线运动。对于匀加速直线运动来说,无论大些还是小些,对应的速度变化量与时间变化量之比都是一样的,因此,我们可以把运动开始时刻(t=0)到t时刻的时间间隔作为时间的变化量,而t时刻的速度v与开始时刻的速度v0(叫做初速度)之差就是速度的变化量,也就是:
(1)
(2)
把(2)式除以(1)式,考虑到就是加速度a,于是解出v=v0+at。
这就是表示匀加速直线运动的速度与时间关系的公式。
v=v0+at可以这样理解:由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量,所以at就是整个运动过程中速度的变化量;再加上运动开始时物体的速度v0,就得到t时刻物体的速度v。
(1)小汽车和火车从起步到速度达到100km/h,小汽车的加速度 火车的加速度(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)加速度的单位是 (字母符号表示);
(3)以下说法中正确的是 ;
A.速度大的物体,加速度就一定大
B.速度大的物体,加速度可能大
C.加速度大的物体通过的路程一定大
D.加速度大的物体,速度一定大
(4)下列关于匀加速直线运动的关系图像中可能正确的是 ;
A. B.C. D.
(5)当加速度a<0时,物体沿一条直线运动的速度不断减小,这就是匀减速直线运动,即单位时间内速度的减小量不变,下列关于匀减速运动的关系图像中可能正确的是 。
A. B.C.D.
【答案】 大于 m/s2 B C C
【详解】(1)[1]一辆小汽车起步时在20s内速度达到了100km/h,一列火车达到这个速度大约要用500s,速度的变化量相同,小汽车的时间短,则小汽车的加速度大。
(2)[2]根据题意可知, ,的单位是m/s,的单位是s,所以加速度的单位是m/s2。
(3)[3]根据题意可知,加速度是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值,所以加速度的大小与速度的大小无关,速度大的物体的加速度可能大;加速度大的物体的速度可能大,但通过的路程不一定远,故B正确,ACD错误。
(4)[4]对于匀加速直线运动来说,无论大些还是小些,对应的速度变化量与时间变化量之比都是一样的,随着时间的增长,速度越来越大,v与t成正比,故C正确。
(5)[5]当加速度a<0时,物体沿一条直线运动的速度不断减小,在相同的时间内,根据s=vt可知,通过的路程越来越小,物体做匀减速运动时,速度随着时间的推移越来越慢,但是位移还是越来越大,只是增长的速度没有那么快而已,故C正确。
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