1.3 运动的快慢 同步知识解读与专题训练 -2026-2027学年人教版物理八年级上学期
2026-06-18
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 运动的快慢 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.63 MB |
| 发布时间 | 2026-06-18 |
| 更新时间 | 2026-06-18 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58398242.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦初中物理“运动的快慢”核心知识点,系统梳理运动快慢的比较方法、速度的定义与计算、匀速及变速直线运动等内容,从比较方式到速度公式、单位换算,再到运动类型及图像分析,构建递进式学习支架。
该资料以10类题型为框架,结合马拉松、地铁等生活实例设计例题与变式题,通过频闪照片分析、图像解读等培养科学思维与物理观念,课中辅助教师高效授课,课后助力学生巩固知识、查漏补缺。
内容正文:
1.3 运动的快慢(知识解读)
【新教材人教版】
题型归纳
【题型1 比较运动快慢的方式】 2
【题型2 速度单位及换算】 4
【题型3 速度的定义式v=s/t】 4
【题型4 常见物体的速度及速度的估测】 5
【题型5 计算物体运动的速度】 6
【题型6 运用推导公式求解路程和时间】 7
【题型7 比较物体速度大小】 8
【题型8 匀速直线运动】 10
【题型9 变速直线运动】 11
【题型10 通过图像研究物体运动】 12
【随堂巩固】 14
考点1
运动快慢的比较
1、在运动路程相同情况下,比较所用时间,所用时间短的运动得快(裁判的比较方法)。
2、在运动时间相同情况下,比较经过的路程,经过路程长的运动得快(观众的比较方法)。
3、在运动路程和时间都不相同时,为了比较物体运动快慢,在物理学中,常采用“相同时间比路程”的方法,也就是将物体运动的路程除以所用时间,即换算成“在单位时间内物体通过的路程”。
易错提醒
(1)误认为物体运动路程越大,运动越快,忽略运动时间长短的影响。
(2)误认为物体运动时间越长,运动越慢,忽略运动路程大小的影响。
【题型1 】
【例1】物理上采用了“比较物体运动快慢的两种方法”中的________________________的方法建立了“速度”的概念来比较物体运动的快慢。老师散步时佩戴的运动手表上有如图所示的显示,此处的“配速”是采用了_____________的方法比较散步的快慢,老师的步行速度约为_____________m/s(结果保留一位小数)。
【变式1-1】关于速度,下列说法正确的是( )
A.速度越大,物体运动的路程越长
B.速度越大,物体运动的时间越短
C.速度是表示物体运动快慢的物理量
D.速度的大小与路程和时间无关
【变式1-2】小明在校园散步时看到自己运动手表的部分信息如图所示。下列说法正确的是( )
距离:3.00km
步数:4718
用时:45min
配速:15min/km
A.“配速”利用相同路程比较时间的方法来比较物体运动的快慢
B.“配速”利用相同时间比较路程的方法来比较物体运动的快慢
C.“配速”的数值越小表示运动越慢
D.小明本次散步的平均速度为5m/s
【变式1-3】10月19日上午7:30,2025西安马拉松赛在永宁门外鸣枪,3.8万名来自全国各地的跑者共享奔跑盛会。比赛开始后,“观众”通过___________,认为跑在前面的人运动得快;比赛结束后,“裁判员”通过___________,判定最先到达终点的人运动得快。如果路程和时间都不同,物理学上常采取___________(选填“观众”或“裁判员”)的方法来比较物体运动得快慢。
考点2
速度的定义与计算
1、速度的定义:物理学中,把路程与时间之比叫做物体运动的速度。
(1)速度的计算公式:;公式变形:。
(2)物理意义:是描述物体运动快慢的物理量。在数值上,等于物体在单位时间内通过的路程。这个数值越大,表明物体运动得越快;这个数值越小,表明物体运动的越慢。
(3)单位及换算:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是m/s,或者m·s-1,速度单位是由长度单位和时间单位组合而成的组合单位。在交通运输中,速度的单位常用千米每小时(km/h)表示。这两个单位换算关系是:1m/s=3.6km/h。
(4)速度是用路程和时间这两个物理量的比值来定义的,这种用两个物理量的比值来定义第三个物理量的方法叫作比值定义法。
注意:速度的两个常用的单位米每秒(m/s)和千米每小时(km/h)中,米每秒(m/s)是大单位,千米每小时(km/h)是小单位的,1m/s=3.6km/h。不要以为千米和小时两个对应的路程和时间都是大单位,所以千米每小时(km/h)就是速度的大单位,这个初学者很多同学记错。它们之间推导关系如下:
。
2、平均速度
(1)平均速度:为了粗略描述做变速直线运动的物体在某段时间内(或某一段路程上)运动快慢,我们引入了“平均速度”的概念。平均速度等于物体运动的路程除以通过这段路程所用的时间。
(2)平均速度的公式:。式中,“s”是通过的路程,“t”是通过这段路程所用时间,“v”是这段时间内(或这段路程上)的平均速度。
注意: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。
3、常见的速度值
物体运动
速度大小
15℃时声音在空气中的传播速度
约340m/s
电磁波(光)在真空中的传播速度
约3.0×108m/s
高铁的速度
300km/h
汽车在高速路上的最高速度
120km/h
成年人正常步行的速度
约1.2m/s
正常骑行自行车的速度
约5m/s
中学生短跑的速度
约6m/s
中学生长跑的速度
约4m/s
【题型2 】
【例2】完成下列单位换算:
18km/h = ______ m/s 2m/s = ______ km/h
【变式2-1】南宁地铁5号线开通,列车以的速度匀速行驶1000m,列车行驶所需时间为( )
A.66.7s B.27.8s C.18.5s D.100s
【变式2-2】陈老师喜爱环绕“中海”行走,通过智能手表测得四十分钟行走路程约为2.4km,据此估算一个健康的成年人行走的平均速度,下列选项中最合理的一项是( )
A.1.1m/s B.1m/s C.6km/h D.2.4km/h
【变式2-3】如图是公路边的限速标志牌,其中“50”的单位是_________,它表示的意思是_________,此时相当于_________m/s(保留一位小数)。
【题型3 】
【例3】某物体做匀速直线运动,由速度公式可知,以下说法正确的是( )
A.速度与路程成正比 B.速度与时间成反比
C.物体速度随时间或路程的改变而改变 D.物体速度是恒定不变的
【变式3-1】甲、乙两物体都做匀速直线运动,甲的速度是2m/s,乙的速度是3m/s,下列说法正确的是( )
A.甲物体运动的路程一定比乙物体短 B.甲物体运动的时间一定比乙物体长
C.相同时间内,乙物体运动的路程更长 D.两物体相向运动时的相对速度为1m/s
【变式3-2】在物理学中,常常用物理量之比来定义一个新的物理量,从而进行更深入的研究。如用路程与时间之比定义了________(选填“运动”或“速度”),它的物理意义与路程、时间这两个物理量均_________(选填“相同”或“不相同”)。
【变式3-3】深圳地铁13号线建设中,盾构机以0.1m/s的速度匀速前进,每分钟推进6m。求:
(1)盾构机工作1小时通过的路程;
(2)若盾构机长80m,完全通过一段200m的隧道所需时间。
【题型4 】
【例4】下列物理量估测合理的是( )
A.教室门的高度约为4m
B.教室里学生的课桌高度约7.5dm
C.初二某同学在200m的田径比赛中,成绩约为15s
D.在运动会的开幕式上,走方队的同学经过主席台时的速度约为20km/h
【变式4-1】为了让同学们养成关注生活和社会的好习惯,物理老师让同学们对身边一些常见的物理量进行估测。下列对生活中物理量的估测,最符合实际的是( )
A.张华同学步行上学的速度约为
B.中学生脉搏跳动一次的时间约为3s
C.中考体育测试中,王丽同学的百米跑成绩为5.48s
D.我们的课桌高约为80dm
【变式4-2】下列对一些常见物体的估测最恰当的是( )
A.普通课桌的高度约为40cm B.物理课本长度约26cm
C.人正常步行的速度约为5m/s D.人的脉搏跳动1次约为2s
【变式4-3】坐在温馨的物理考场仔细想想:你平时走路的速度约为1.1________,上体育课时你跑100m所需时间约为16_______,小汽车在高速公路上行驶的速度为30______。 (三空均填合适的物理量单位)
【题型5 】
【例5】2025年4月19日,全球首个人形机器人半程马拉松赛事在北京成功举办,机器人“天工Ultra”最终以的成绩跑完半马全程21km,夺得冠军。求:
(1)“天工Ultra”跑完半马全程的所用时间是多少秒?
(2)“天工Ultra”跑完半马全程的平均速度是多少m/s(保留1位小数)
(3)赛后机器人沿原路以6km/h的速度匀速返回起点,需要多少小时?
【变式5-1】如图所示,在2025年5月28日举行的亚洲田径锦标赛女子100米决赛中,中国选手梁小静以11秒37夺得冠军。下列说法中正确的是( )
A.决赛过程中,梁小静一直在做匀速直线运动
B.裁判判定梁小静获得冠军,是根据相同路程比时间来判定的
C.在100m决赛中,梁小静的平均速度约为
D.在100m决赛中,梁小静冲刺的最大速度约为
【变式5-2】华山的大华索道全长约4200m,吊厢某次单程运行时间为1500s,则吊厢该次运行的平均速度为______m/s。如图所示,坐吊厢的游客以自己为参照物,判断吊厢是_____(选填“运动”或“静止”)的。
【变式5-3】扬扬家距学校1200m,学校要求学生每周一早上8∶30之前赶到学校进行升旗仪式。某个周一早上8∶10扬扬骑车从家出发,问:
(1)扬扬骑车的速度至少要多大才不会迟到?
(2)若途中有五处红绿灯,且每个红绿灯平均要等待1min,扬扬到校的时间为8∶25,则他全程的平均速度为多大?(计算结果保留两位小数)
【题型6 】
【例6】为实现我国的载人登月计划,科研人员用激光测距仪测月球和地球之间的距离,发射的激光束2.56s后返回地球。(光在空气和真空中的传播速度)求:
(1)地球到月球的距离是多少km?
(2)如果一辆赛车以500km/h的速度不停地跑,它要经过多长时间才能跑完这样长的距离?
【变式6-1】“东风快递,使命必达!”我国在海南省发射了洲际战略核导弹“东风-31AG”,飞行12000km后准确落入南太平洋目标海域,这次导弹以高超音速飞行,平均速度达到20马赫(20倍的声速,声速取340m/s),则这次发射的导弹飞行时间约为( )
A.35s B.10min C.30min D.1h
【变式6-2】小明在体育与物理跨学科实践活动中,为了科学制定提高短跑速度的计划,将100m跑道分成了三段路程进行测试,并记录了各段路程与时间的关系。通过数据分析可知,在中间60m的路程段内,路程与时间近似成正比。若小明在该路程段运动的时间为6s,则其在该段的平均速度为_____m/s。若他以该速度跑完最后20m的路程,则所需的时间为______s。
【变式6-3】小明热爱运动,经常进行体育锻炼,为提高体育考试1000m长跑的成绩,每天下午放学后在学校操场进行长跑训练,某天训练时前600米用时2min,求:
(1)小明训练时,前600m的平均速度;
(2)小明按前600m的平均速度跑完1000m需要的时间;
(3)为了保证本次1000m长跑的成绩不低于3分40秒,小明剩余路程的最低平均速度。
【题型7 】
【例7】最新研制的磁悬浮列车以600km/h的速度匀速行驶,一列高铁以84m/s的速度匀速行驶。与高铁相比,磁悬浮列车( )
A.一定运动更快 B.一定运动得更远 C.运动时间一定更短 D.可能运动更慢
【变式7-1】2024年11月1日,中国香港选手何诗蓓在世界杯新加坡站女子200米自由泳比赛中夺冠,以每50米为一个赛段,她在四个赛段的成绩如表所示。在此比赛中,何诗蓓游得最快的赛段是( )
赛段
一
二
三
四
时间/s
25.05
28.91
29.95
27.89
A.一 B.二 C.三 D.四
【变式7-2】我们常用“频闪照片”来研究物体的运动。如图所示,记录了甲、乙两个运动小球每隔1秒的不同位置。根据底片可以判断,_____球运动时间长,_____球做变速直线运动(全部选填“甲”或“乙”)。
【变式7-3】“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种方法。如图所示是甲、乙两个网球从S点向E点运动时的频闪照片,可知甲球做___________直线运动,甲球与乙球的平均速度之比为___________。
考点3
匀速直线运动
知识点3 匀速直线运动
1、机械运动的分类
2、匀速直线运动
(1)定义:物体沿直线且速度不变的运动,叫做匀速直线运动。
(2)特点
①做匀速直线运动的物体,其速度大小和方向都不变;
②做匀速直线运动的物体,在相等的时间内通过的路程相等,或者说通过相等的路程所用的时间相等;
③做匀速直线运动的物体通过的路程与其时间成正比。
(3)匀速直线运动的图像
①路程时间图像(s-t图像)如图下图所示: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。如图所示,甲和乙两物体同时从同地出发,甲的速度大于乙的速度。
②速度-时间图像(v-t图像)如图下所示:表示做匀速直线运动的物体运动速度与时间的关系。
特别提醒: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。
3、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。例如,飞机起飞时速度越来越大,火车进站时速度越来越小等。
(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。
4、匀速直线运动与变速直线运动的比较
匀速直线运动
变速直线运动
定义
速度保持不变的直线运动
速度变化的直线运动
特点
运动的路线是直线,且速度大小不发生变化
运动的路线是直线,速度的大小发生变化。用常用平均速度来描述做变速直线运动的物体的快慢
实例
汽车在平直公路上匀速行驶;物品随传送带匀速运动
小球从高处自由下落;汽车紧急制动
【题型8 】
【例8】关于匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.速度与路程和时间无关 B.路程与时间成反比
C.速度与路程成正比 D.速度与时间成反比
【变式8-1】某一物体做匀速直线运动,关于它的速度v、路程s和时间t的关系,下列说法中正确的是( )
A.路程s越大,速度v越大 B.时间t越长,速度v越小
C.速度v越大,路程s越大 D.时间t越长,路程s越大
【变式8-2】一物体沿直线运动,第1秒内前进了2米,在以后4秒内前进了8米,那么这个物体( )
A.一定在做匀速直线运动 B.可能是做匀速直线运动
C.先做匀速直线运动,后做变速直线运动 D.一定不做匀速直线运动
【变式8-3】如图是一位摄影爱好者用频闪摄影技术(每隔相同时间闪一次光)拍摄的一张照片,清晰地记录了网球被击出后某一段的运动轨迹。照片上的网球在段运动的距离为_________ ,由图可知,网球在AB段在做__________运动,理由是__________。
【题型9 变速直线运动】
【例9】如图所示,小球在水平面上做直线运动,每隔0.2s记录一次小球的位置,则小球从点运动到点做的是__________(选填“匀速”或“变速”)运动,该过程的平均速度为__________m/s。
【变式9-1】体育考试中,用每隔相等时间曝光一次的相机,拍摄小丽50m跑的过程,得到下列各图所示的四张照片,其中表示她加速起跑阶段的是( )
A. B.
C. D.
【变式9-2】如图是甲、乙两球从左向右水平运动时的频闪照片(相机每隔0.1s拍摄一次),则下列说法正确的是( )
A.从a到b,甲球与乙球运动时间相同
B.从a到b,甲球与乙球运动时间之比为3:5
C.从a到b,乙球做减速直线运动
D.从a到b,甲球平均速度比乙球大
【变式9-3】如图所示,苹果从距地面8m高处自由下落,每隔0.2s曝光一次所得的照片,以地面为参照物苹果是运动的,则苹果做______运动,其下落的平均速度为______m/s。
【题型10 】
【例10】甲、乙两物体同时沿同一方向运动,s-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.0-8s内,甲做匀速直线运动 B.0-4s内,以甲为参照物,乙向前运动
C.第8s时甲乙通过的路程相等 D.0-8s内,甲的平均速度小于乙的平均速度
【变式10-1】如图是沿同一直线相向而行的甲、乙两物体的s—t图像,下列说法正确的是( )
A.相遇时两物体通过的路程均为100m
B.0~30s内甲、乙均做匀速直线运动
C.甲的运动速度为20m/s
D.第30s时,甲、乙相遇
【变式10-2】甲、乙、丙三辆小车同时、同地向西做匀速直线运动,如图所示,10s后甲、乙两车相距__________m;以丙车为参照物,乙车往___________运动。
【变式10-3】甲、乙物体从同一地点、同时、同向出发做直线运动,图甲、乙分别是甲的s-t和乙的v-t图像。
求:
(1)0~2秒内,甲物体的速度;
(2)3s时,甲、乙之间的距离;
(3)从出发开始,经过几秒甲、乙两物体相距2m?
随堂巩固
1.下列单位换算式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
2.下列估算合理的是( )
A.教室门高约1.5米
B.中学生步行的速度约
C.中学生男子百米赛跑的时间约20秒
D.成年人脉搏正常跳动一次的时间约2秒
3.《龟兔赛跑》新篇:兔子和乌龟自从上次赛跑后成为了好朋友,于是在以后的旅行中,陆地上兔子背着乌龟跑,在水中乌龟驮着兔子游,兔子和乌龟因此都走得更快更远了,实现了共赢,当兔子背着乌龟在陆地上奔跑时,下列说法正确的是( )
A.兔子始终比乌龟跑得快
B.兔子和乌龟都走得更快更远了都是兔子的功劳
C.乌龟的平均速度比兔子的平均速度大
D.兔子和乌龟保持相对静止
4.甲、乙两车都做匀速直线运动,甲、乙两车两车的速度大小之比为:,所用时间之比为:,则甲、乙两车通过的路程之比为( )
A.: B.: C.: D.:
5.在某次测试中,甲、乙两车都向东做直线运动,它们的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.甲、乙两车都做变速直线运动 B.两车出发前相距,甲比乙晚出发
C.在第时两车速度相等 D.内乙车相对于甲车向东运动
6.水平桌面上放置着甲、乙两个小球,某相机拍摄了两个小球在前后两个时刻的位置。下列关于两球的运动情况,不可能发生的是( )
A.甲静止,乙向南运动
B.甲向北运动,乙向南运动
C.甲、乙都向北运动,甲的速度小于乙的速度
D.甲、乙都向南运动,乙的速度大于甲的速度
7.小红和妈妈骑自行车同时从家出发,一起去超市买东西,途中妈妈突然有事提前返回、小红继续前行,5min后小红发现妈妈的钥匙在自己身上,便马上也沿原路返回,两人恰好同时到家。如图所示是小红和妈妈在整个运动过程中的路程s与运动时间t的图像,则下列结论中不正确的是( )
A.两人同行过程中的速度为200m/min
B.m的值是15,n的值是3000
C.运动30min时, 两人相距900m
D.小红开始返回时与妈妈相距2000m
8.甲乙两车同时出发并沿同一直线运动,如图是甲乙两车运动的s-t图像,以下说法正确的是( )
A.甲车的速度是0.8m/s,乙车的速度是0.3m/s
B.运动相同的路程,甲车需要的时间是乙车需要时间的一半
C.若乙车向东运动,那么从乙车上的乘客看来,甲车一定是向西运动的
D.若两车同时同地出发,8s后两车可能相距3.6m
9.如图所示,这是我国自行生产的空中加油机在空中加油时的情景。加油机飞行的速度为900km/h,以加油机为参照物,受油机是___________的(选填“运动”或“静止”);以地面为参照物,受油机的速度为___________m/s。
10.做匀速直线运动的物体甲和乙,甲通过的路程是乙的3倍,甲所用时间为乙的,则甲、乙两物体的速度之比为_______。
11.跳广场舞时,大妈尽可能调小音响的音量是在减弱噪声。声音在空气中经过2s传播的距离为________m(空气中声速为340m/s)。我们常用“频闪照片”来研究物体的运动,如图所示,记录了甲、乙两个运动小球每隔0.1秒的不同位置。根据图中可以判断,________(甲、乙)球做的可能是匀速直线运动,同样经历0.2s,________(甲、乙)球运动的更远。
12.如图所示,小雯站在匀速运行的自动扶梯上,以扶手为参照物,小雯是___________的。若扶梯长12m,小雯从扶梯底部到达顶部用时20s,则扶梯的速度为___________m/s。
13.骑车是一种很好的健身方式,杨老师很喜欢骑自行车。一次骑自行车中,她先匀速热身骑行了1200m,用的时间为5min。热身完后,她以6m/s的平均速度再快速骑行了15min。则杨老师匀速热身骑行时的速度为______m/s,杨老师全程骑行的平均速度是______m/s。
14.列车以相同的速度匀速通过甲、乙两桥。通过1.5km的甲桥用时24s,通过3.0km的乙桥用时44s,列车通过甲桥的速度是___________m/s,列车中座椅上的某位乘客通过乙桥的时间为___________s。
15.王芳同学在今年中考体育必测项目的测试中,在前用了,接着保持的速度跑完全程;
(1)她前测试的速度是多少?
(2)她测试的成绩是多少秒?
(3)跑完全程的平均速度是多少米每秒?(结果保留2位小数)
16.甲、乙两汽车在同一直线道路上朝着同一方向行驶。在某一路口处,甲汽车由于绿灯亮启动时,乙汽车恰好从旁边经过,且汽车的运动图像如图所示。
(1)由图像可知,甲汽车做______(选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(2)求甲汽车启动后行驶6m的平均速度。
(3)求乙车的速度。
17.某司机驾车前行,突然发现前方100m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0.8s,这段时间内汽车保持原速度前行了20m。汽车制动后还要继续向前滑行30m才能停下。求:
(1)汽车制动前的速度;
(2)若司机酒后驾车,反应时间是平时的4倍,若汽车仍以原速度前进,请计算判断汽车是否会撞上障碍物;
(3)如图所示,甲、乙两车分别在相互垂直的道路上,沿各自道路的中心线(图中虚线所示)向前匀速行驶,此时甲、乙两车的车头到十字路口O点(道路中心线交点)的距离分别为和。已知两车型号相同,汽车的长度、宽度,甲车的速度,若乙车先通过十字路口并避免与甲车相撞,求乙车的最小速度v2。
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1.3 运动的快慢(知识解读)
【新教材人教版】
题型归纳
【题型1 比较运动快慢的方式】 2
【题型2 速度单位及换算】 5
【题型3 速度的定义式v=s/t】 6
【题型4 常见物体的速度及速度的估测】 7
【题型5 计算物体运动的速度】 9
【题型6 运用推导公式求解路程和时间】 11
【题型7 比较物体速度大小】 13
【题型8 匀速直线运动】 16
【题型9 变速直线运动】 17
【题型10 通过图像研究物体运动】 19
【随堂巩固】 22
考点1
运动快慢的比较
1、在运动路程相同情况下,比较所用时间,所用时间短的运动得快(裁判的比较方法)。
2、在运动时间相同情况下,比较经过的路程,经过路程长的运动得快(观众的比较方法)。
3、在运动路程和时间都不相同时,为了比较物体运动快慢,在物理学中,常采用“相同时间比路程”的方法,也就是将物体运动的路程除以所用时间,即换算成“在单位时间内物体通过的路程”。
易错提醒
(1)误认为物体运动路程越大,运动越快,忽略运动时间长短的影响。
(2)误认为物体运动时间越长,运动越慢,忽略运动路程大小的影响。
【题型1 】
【例1】物理上采用了“比较物体运动快慢的两种方法”中的________________________的方法建立了“速度”的概念来比较物体运动的快慢。老师散步时佩戴的运动手表上有如图所示的显示,此处的“配速”是采用了_____________的方法比较散步的快慢,老师的步行速度约为_____________m/s(结果保留一位小数)。
【答案】 相同时间比较路程的方法比较快慢 相同路程比较时间
【详解】比较物体运动快慢有两种常用方法:相同时间比路程,路程越大运动越快;相同路程比时间,时间越短运动越快。速度的定义是“单位时间内通过的路程”,本质是采用相同时间比较路程的方法比较快慢。配速的单位是,表示运动路程所需要的时间,是采用相同路程比较时间的方法比较快慢。
由图可知,路程,时间
老师的步行速度
【变式1-1】关于速度,下列说法正确的是( )
A.速度越大,物体运动的路程越长
B.速度越大,物体运动的时间越短
C.速度是表示物体运动快慢的物理量
D.速度的大小与路程和时间无关
【答案】C
【详解】A.速度大,若运动时间短,根据公式,路程不一定长,故 A错误;
B.速度大,若运动路程长,根据公式,运动时间不一定短,故B错误;
C.速度是物理学中表示物体运动快慢的物理量,故C正确;
D.速度是路程与时间的比值,该比值反映了物体运动的快慢,因此不能说速度的大小与路程和时间无关,故D错误。
故选C。
【变式1-2】小明在校园散步时看到自己运动手表的部分信息如图所示。下列说法正确的是( )
距离:3.00km
步数:4718
用时:45min
配速:15min/km
A.“配速”利用相同路程比较时间的方法来比较物体运动的快慢
B.“配速”利用相同时间比较路程的方法来比较物体运动的快慢
C.“配速”的数值越小表示运动越慢
D.小明本次散步的平均速度为5m/s
【答案】A
【详解】AB.配速“15min/km”表示完成1km路程所需时间为15min,即通过固定路程比较时间长短来判断运动快慢,故A正确,B错误;
C.配速数值越小,表示完成相同路程所需时间越短,速度越大,运动越快,故C错误;
D.小明的运动距离
用时
则小明本次散步的平均速度为
故D错误。
故选A。
【变式1-3】10月19日上午7:30,2025西安马拉松赛在永宁门外鸣枪,3.8万名来自全国各地的跑者共享奔跑盛会。比赛开始后,“观众”通过___________,认为跑在前面的人运动得快;比赛结束后,“裁判员”通过___________,判定最先到达终点的人运动得快。如果路程和时间都不同,物理学上常采取___________(选填“观众”或“裁判员”)的方法来比较物体运动得快慢。
【答案】 相同时间比路程 相同路程比时间 观众
【详解】[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。
考点2
速度的定义与计算
1、速度的定义:物理学中,把路程与时间之比叫做物体运动的速度。
(1)速度的计算公式:;公式变形:。
(2)物理意义:是描述物体运动快慢的物理量。在数值上,等于物体在单位时间内通过的路程。这个数值越大,表明物体运动得越快;这个数值越小,表明物体运动的越慢。
(3)单位及换算:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是m/s,或者m·s-1,速度单位是由长度单位和时间单位组合而成的组合单位。在交通运输中,速度的单位常用千米每小时(km/h)表示。这两个单位换算关系是:1m/s=3.6km/h。
(4)速度是用路程和时间这两个物理量的比值来定义的,这种用两个物理量的比值来定义第三个物理量的方法叫作比值定义法。
注意:速度的两个常用的单位米每秒(m/s)和千米每小时(km/h)中,米每秒(m/s)是大单位,千米每小时(km/h)是小单位的,1m/s=3.6km/h。不要以为千米和小时两个对应的路程和时间都是大单位,所以千米每小时(km/h)就是速度的大单位,这个初学者很多同学记错。它们之间推导关系如下:
。
2、平均速度
(1)平均速度:为了粗略描述做变速直线运动的物体在某段时间内(或某一段路程上)运动快慢,我们引入了“平均速度”的概念。平均速度等于物体运动的路程除以通过这段路程所用的时间。
(2)平均速度的公式:。式中,“s”是通过的路程,“t”是通过这段路程所用时间,“v”是这段时间内(或这段路程上)的平均速度。
注意: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。
3、常见的速度值
物体运动
速度大小
15℃时声音在空气中的传播速度
约340m/s
电磁波(光)在真空中的传播速度
约3.0×108m/s
高铁的速度
300km/h
汽车在高速路上的最高速度
120km/h
成年人正常步行的速度
约1.2m/s
正常骑行自行车的速度
约5m/s
中学生短跑的速度
约6m/s
中学生长跑的速度
约4m/s
【题型2 】
【例2】完成下列单位换算:
18km/h = ______ m/s 2m/s = ______ km/h
【答案】 5 7.2
【详解】[1][2]已知,所以,
【变式2-1】南宁地铁5号线开通,列车以的速度匀速行驶1000m,列车行驶所需时间为( )
A.66.7s B.27.8s C.18.5s D.100s
【答案】D
【详解】列车的速度,根据得,列车行驶所需时间
故选D。
【变式2-2】陈老师喜爱环绕“中海”行走,通过智能手表测得四十分钟行走路程约为2.4km,据此估算一个健康的成年人行走的平均速度,下列选项中最合理的一项是( )
A.1.1m/s B.1m/s
C.6km/h D.2.4km/h
【答案】B
【详解】陈老师行走路程为
所用时间为
一个健康的成年人行走的平均速度
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式2-3】如图是公路边的限速标志牌,其中“50”的单位是_________,它表示的意思是_________,此时相当于_________m/s(保留一位小数)。
【答案】 km/h 最低时速不能低于50km/h 13.9
【详解】[1][2]如图所示的标志牌数字50的单位应该是km/h。它表示的意思是:最低时速不能低于50km/h。
[3]把50km/h换算成m/s,
【题型3 】
【例3】某物体做匀速直线运动,由速度公式可知,以下说法正确的是( )
A.速度与路程成正比 B.速度与时间成反比
C.物体速度随时间或路程的改变而改变 D.物体速度是恒定不变的
【答案】D
【详解】速度等于路程和时间的比值,但匀速直线运动的物体速度保持不变,与路程和时间无关,所以不随路程或时间而变化,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【变式3-1】甲、乙两物体都做匀速直线运动,甲的速度是2m/s,乙的速度是3m/s,下列说法正确的是( )
A.甲物体运动的路程一定比乙物体短
B.甲物体运动的时间一定比乙物体长
C.相同时间内,乙物体运动的路程更长
D.两物体相向运动时的相对速度为1m/s
【答案】C
【详解】A.甲、乙两物体都做匀速直线运动,甲的速度是2m/s,乙的速度是3m/s,由可知,在运动时间相同时,甲物体运动的路程一定比乙物体短,题中没有指明时间相同,故A错误;
B.甲、乙两物体都做匀速直线运动,甲的速度小于乙的速度,运动的路程相同时,由可知,甲物体运动的时间一定比乙物体长,题中没有说明路程相同,故B错误;
C.甲的速度是2m/s,乙的速度是3m/s,由可知,相同时间内,乙物体运动的路程更长,故C正确;
D.两物体相向运动时的相对速度为,故D错误。
故选C。
【变式3-2】在物理学中,常常用物理量之比来定义一个新的物理量,从而进行更深入的研究。如用路程与时间之比定义了________(选填“运动”或“速度”),它的物理意义与路程、时间这两个物理量均_________(选填“相同”或“不相同”)。
【答案】 速度 不相同
【详解】[1][2]物理学中,速度是描述物体运动快慢的物理量,把路程与时间之比定义为速度。它的物理意义是单位时间内通过的路程,与路程、时间这两个物理量均不相同。
【变式3-3】深圳地铁13号线建设中,盾构机以0.1m/s的速度匀速前进,每分钟推进6m。求:
(1)盾构机工作1小时通过的路程;
(2)若盾构机长80m,完全通过一段200m的隧道所需时间。
【详解】(1)已知盾构机前进的速度v=0.1m/s,工作时间t=1h=3600s
根据速度公式可得,盾构机通过的路程为s=vt=0.1m/s×3600s=360m
所以,盾构机工作1小时通过的路程是360m。
(2)盾构机完全通过隧道,是指从盾构机的车头进入隧道到车尾离开隧道的整个过程。在此过程中,盾构机行驶的总路程等于隧道长度与盾构机自身长度之和。已知,。盾构机需要行驶的总路程为
已知盾构机前进的速度v=0.1m/s。根据速度公式可得,所需时间为
所以,盾构机完全通过一段200m的隧道所需时间为2800s。
【题型4 】
【例4】下列物理量估测合理的是( )
A.教室门的高度约为4m
B.教室里学生的课桌高度约7.5dm
C.初二某同学在200m的田径比赛中,成绩约为15s
D.在运动会的开幕式上,走方队的同学经过主席台时的速度约为20km/h
【答案】B
【详解】A.教室门的高度约为2m,故A不符合题意。
B.教室里学生的课桌高度约为7.5dm,B符合题意。
C.专业运动员200m田径比赛的成绩约为20s,故初二某同学在200m田径比赛中,成绩约为25s,故C不符合题意。
D.在运动会的开幕式上,走方队的同学经过主席台时的速度约为2km/h,故D不符合题意。
【变式4-1】为了让同学们养成关注生活和社会的好习惯,物理老师让同学们对身边一些常见的物理量进行估测。下列对生活中物理量的估测,最符合实际的是( )
A.张华同学步行上学的速度约为
B.中学生脉搏跳动一次的时间约为3s
C.中考体育测试中,王丽同学的百米跑成绩为5.48s
D.我们的课桌高约为80dm
【答案】A
【详解】A.中学生步行速度大约在1-1.4m/s,张华同学步行上学的速度约为1m/s,故A符合题意;
B.正常情况下,人的脉搏1min跳动的次数在75次左右,所以脉搏跳动一次的时间约1s,故B不符合题意;
C.男子百米世界纪录略小于10s,中学生百米成绩一般在15s左右,故C不符合题意;
D.我们的课桌高度接近学生身高的一半,约为80cm,即8dm,故D不符合题意。
故选A。
【变式4-2】下列对一些常见物体的估测最恰当的是( )
A.普通课桌的高度约为40cm
B.物理课本长度约26cm
C.人正常步行的速度约为5m/s
D.人的脉搏跳动1次约为2s
【答案】B
【详解】A.普通课桌高度通常在左右,40cm仅约半米,和实际课桌高度差距过大,故A不符合题意;
B.常见物理课本的长度基本在26cm上下,符合日常课本的实际尺寸,故B符合题意;
C.人正常步行速度约为,换算后约,5m/s的速度接近跑步速度,远超正常步行速度,故C不符合题意;
D.正常人脉搏跳动1次的时间约,2s的间隔过长,不符合正常脉搏频率,故D不符合题意。
故选B。
【变式4-3】坐在温馨的物理考场仔细想想:你平时走路的速度约为1.1________,上体育课时你跑100m所需时间约为16________,小汽车在高速公路上行驶的速度为30______。 (三空均填合适的物理量单位)
【答案】 m/s s m/s
【详解】[1]平时走路的速度约为1.1m/s。速度的单位有m/s(米每秒)、km/h(千米每小时)等,人正常步行速度一般在每秒1米到1.5米左右,所以这里填m/s符合实际情况。
[2]上体育课时跑100m所需时间约为16s。时间的单位有秒(s)、分钟(min)、小时(h)等,中学生跑100m的时间一般在十几秒左右,所以这里填s是合理的。
[3]小汽车在高速公路上行驶的速度为30m/s换算后约为108km/h,小汽车在高速公路上行驶速度通常在每小时几十千米到一百多千米,用m/s作单位时,常见速度值在20m/s到35m/s左右,所以这里填m/s是合适的(如果填km/h,30km/h速度太慢不符合高速公路行驶速度实际情况)。
【题型5 】
【例5】2025年4月19日,全球首个人形机器人半程马拉松赛事在北京成功举办,机器人“天工Ultra”最终以的成绩跑完半马全程21km,夺得冠军。求:
(1)“天工Ultra”跑完半马全程的所用时间是多少秒?
(2)“天工Ultra”跑完半马全程的平均速度是多少m/s(保留1位小数)
(3)赛后机器人沿原路以6km/h的速度匀速返回起点,需要多少小时?
【详解】(1)跑步总时间
(2)全程平均速度
(3)求解返回起点所需时间
【变式5-1】如图所示,在2025年5月28日举行的亚洲田径锦标赛女子100米决赛中,中国选手梁小静以11秒37夺得冠军。下列说法中正确的是( )
A.决赛过程中,梁小静一直在做匀速直线运动
B.裁判判定梁小静获得冠军,是根据相同路程比时间来判定的
C.在100m决赛中,梁小静的平均速度约为
D.在100m决赛中,梁小静冲刺的最大速度约为
【答案】B
【详解】A.决赛过程中,梁小静一直在做变速运动,故A错误;
B.田径运动100米决赛,是在路程一定时,比较时间,用时越小,速度越快,故B正确;
C.梁小静100m决赛平均速度
故C错误;
D.100m决赛中,梁小静平均速度约为8.8m/s,则冲刺的最大速度大于8.8m/s,故D错误。
故选B。
【变式5-2】华山的大华索道全长约4200m,吊厢某次单程运行时间为1500s,则吊厢该次运行的平均速度为______m/s。如图所示,坐吊厢的游客以自己为参照物,判断吊厢是______(选填“运动”或“静止”)的。
【答案】 2.8 静止
【详解】[1]吊厢该次运行的平均速度
[2]坐吊厢的游客以自己为参照物,吊厢与游客之间的位置没有发生变化,所以吊厢是静止的。
【变式5-3】扬扬家距学校1200m,学校要求学生每周一早上8∶30之前赶到学校进行升旗仪式。某个周一早上8∶10扬扬骑车从家出发,问:
(1)扬扬骑车的速度至少要多大才不会迟到?
(2)若途中有五处红绿灯,且每个红绿灯平均要等待1min,扬扬到校的时间为8∶25,则他全程的平均速度为多大?(计算结果保留两位小数)
【详解】(1)扬扬必须在8∶30前到校,出发时间为8∶10,可用时间
要不迟到扬扬骑车最小速度
(2)扬扬到校时间为8∶25,出发时间为8∶10,总时间间隔
全程平均速度
【题型6 】
【例6】为实现我国的载人登月计划,科研人员用激光测距仪测月球和地球之间的距离,发射的激光束2.56s后返回地球。(光在空气和真空中的传播速度)求:
(1)地球到月球的距离是多少km?
(2)如果一辆赛车以500km/h的速度不停地跑,它要经过多长时间才能跑完这样长的距离?
【详解】(1)激光往返总时间 ,则激光从地球传到月球的时间为
所以地球到月球的距离
(2)已知赛车速度500km/h,则跑完这样长的距离赛车所需要的时间
【变式6-1】“东风快递,使命必达!”我国在海南省发射了洲际战略核导弹“东风-31AG”,飞行12000km后准确落入南太平洋目标海域,这次导弹以高超音速飞行,平均速度达到20马赫(20倍的声速,声速取340m/s),则这次发射的导弹飞行时间约为( )
A.35s B.10min C.30min D.1h
【答案】C
【详解】导弹飞行的速度
由可得,这次发射的导弹飞行时间约为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式6-2】小明在体育与物理跨学科实践活动中,为了科学制定提高短跑速度的计划,将100m跑道分成了三段路程进行测试,并记录了各段路程与时间的关系。通过数据分析可知,在中间60m的路程段内,路程与时间近似成正比。若小明在该路程段运动的时间为6s,则其在该段的平均速度为_____m/s。若他以该速度跑完最后20m的路程,则所需的时间为______s。
【答案】 10 2
【详解】小明的平均速度为
由得所需时间为
【变式6-3】小明热爱运动,经常进行体育锻炼,为提高体育考试1000m长跑的成绩,每天下午放学后在学校操场进行长跑训练,某天训练时前600米用时2min,求:
(1)小明训练时,前600m的平均速度;
(2)小明按前600m的平均速度跑完1000m需要的时间;
(3)为了保证本次1000m长跑的成绩不低于3分40秒,小明剩余路程的最低平均速度。
【详解】(1)由题意得,前600m的路程,所用时间
得前600m的平均速度
(2)已知总路程,平均速度,根据公式,可得跑完1000m需要的时间
(3)由题意得,允许的最长总时间
剩余路程
剩余路程的最长可用时间
根据平均速度公式,可得剩余路程的最低平均速度
【题型7 】
【例7】最新研制的磁悬浮列车以600km/h的速度匀速行驶,一列高铁以84m/s的速度匀速行驶。与高铁相比,磁悬浮列车( )
A.一定运动更快 B.一定运动得更远
C.运动时间一定更短 D.可能运动更慢
【答案】A
【详解】高铁的速度
AD. 磁悬浮列车的速度,磁悬浮列车运动得更快,故A符合题意,D不符合题意;
B.由可知,物体运动的距离不仅与速度有关,还与时间有关,不说明时间,运动的距离无法确定,故B不符合题意;
C.由可知,物体运动的时间,不仅与速度有关,还与距离有关,不说明距离,无法确定时间的关系,故C不符合题意。
故选A。
【变式7-1】2024年11月1日,中国香港选手何诗蓓在世界杯新加坡站女子200米自由泳比赛中夺冠,以每50米为一个赛段,她在四个赛段的成绩如表所示。在此比赛中,何诗蓓游得最快的赛段是( )
赛段
一
二
三
四
时间/s
25.05
28.91
29.95
27.89
A.一 B.二 C.三 D.四
【答案】A
【详解】四个赛段的路程都是50米,路程相同,根据速度公式,路程一定时,所用时间越短,速度越快。对比四个赛段的时间,第一赛段用时最短,因此游得最快的是第一赛段。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式7-2】我们常用“频闪照片”来研究物体的运动。如图所示,记录了甲、乙两个运动小球每隔1秒的不同位置。根据底片可以判断,_____球运动时间长,_____球做变速直线运动(全部选填“甲”或“乙”)。
【答案】 甲 乙
【详解】[1]频闪照片的时间间隔是固定的(每隔1秒记录一次位置),因此照片中球的位置数量越多,运动时间越长。 甲球的位置有6个,相邻位置间隔1秒,运动时间为5秒; 乙球的位置有4个,运动时间为3秒。因此,甲球运动时间长。
[2]变速直线运动的特点是相同时间内通过的路程不相等。甲球相邻位置的间隔(路程)基本相等,说明甲球在相等时间内通过的路程相等,做匀速直线运动;乙球相邻位置的间隔(路程)逐渐变大,说明乙球在相等时间内通过的路程越来越大,速度越来越快,做变速直线运动。因此乙球做变速直线运动。
【变式7-3】“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种方法。如图所示是甲、乙两个网球从S点向E点运动时的频闪照片,可知甲球做___________直线运动,甲球与乙球的平均速度之比为___________。
【答案】 匀速 2∶3
【详解】[1]相同的时间内,甲网球通过的路程都相等,所以甲网球做的是匀速直线运动;相同的时间内,乙网球通过的路程是不断变大的,所以乙网球做的是变速直线运动。
[2]设相同时间间隔为t,从位置S到位置E,甲所用的时间为,乙网球从位置S到位置E所用的时间,甲乙网球通过的路程相等,甲、乙两球在此过程中的平均速度之比为
考点3
匀速直线运动
1、机械运动的分类
2、匀速直线运动
(1)定义:物体沿直线且速度不变的运动,叫做匀速直线运动。
(2)特点
①做匀速直线运动的物体,其速度大小和方向都不变;
②做匀速直线运动的物体,在相等的时间内通过的路程相等,或者说通过相等的路程所用的时间相等;
③做匀速直线运动的物体通过的路程与其时间成正比。
(3)匀速直线运动的图像
①路程时间图像(s-t图像)如图下图所示: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。如图所示,甲和乙两物体同时从同地出发,甲的速度大于乙的速度。
②速度-时间图像(v-t图像)如图下所示:表示做匀速直线运动的物体运动速度与时间的关系。
特别提醒: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。
3、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。例如,飞机起飞时速度越来越大,火车进站时速度越来越小等。
(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。
4、匀速直线运动与变速直线运动的比较
匀速直线运动
变速直线运动
定义
速度保持不变的直线运动
速度变化的直线运动
特点
运动的路线是直线,且速度大小不发生变化
运动的路线是直线,速度的大小发生变化。用常用平均速度来描述做变速直线运动的物体的快慢
实例
汽车在平直公路上匀速行驶;物品随传送带匀速运动
小球从高处自由下落;汽车紧急制动
【题型8 】
【例8】关于匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.速度与路程和时间无关 B.路程与时间成反比
C.速度与路程成正比 D.速度与时间成反比
【答案】A
【详解】做匀速直线运动的物体速度保持不变,速度大小跟路程、时间无关。由,匀速直线运动的物体速度一定,路程与时间成正比,故A正确,BCD错误。
故选A。
【变式8-1】某一物体做匀速直线运动,关于它的速度v、路程s和时间t的关系,下列说法中正确的是( )
A.路程s越大,速度v越大
B.时间t越长,速度v越小
C.速度v越大,路程s越大
D.时间t越长,路程s越大
【答案】D
【详解】AB.物体做匀速直线运动时,速度v是定值,其大小与路程、时间无关,不会随路程或时间的变化而变化,故AB错误;
C.根据公式,路程由速度和时间共同决定,仅速度大,若时间不确定,则路程不一定大,故C错误;
D.根据公式,物体做匀速直线运动时速度为定值,故时间越长,路程越大,故D正确。
故选D。
【变式8-2】一物体沿直线运动,第1秒内前进了2米,在以后4秒内前进了8米,那么这个物体( )
A.一定在做匀速直线运动
B.可能是做匀速直线运动
C.先做匀速直线运动,后做变速直线运动
D.一定不做匀速直线运动
【答案】B
【详解】一个物体做直线运动,第1s内前进了2m,在以后的4s内前进了8m,则物体第1s内和以后的4s内的运动状态可以是匀速、先加速后减速或者先减速后加速或者其它的运动形式都可以满足它第1s内前进了2m,在以后的4s内前进了8m,故它的运动状态可能匀速,也可能变速,故ACD错误,B正确。
故选B。
【变式8-3】如图是一位摄影爱好者用频闪摄影技术(每隔相同时间闪一次光)拍摄的一张照片,清晰地记录了网球被击出后某一段的运动轨迹。照片上的网球在段运动的距离为_________ ,由图可知,网球在AB段在做__________运动,理由是__________。
【答案】 4.00 匀速直线 在相等时间内通过的路程相等
【详解】[1]图中刻度尺的分度值为,读数需要估读到分度值的下一位;A端对齐,B端对齐,因此AB段距离为。
[2][3]频闪摄影每隔相同时间曝光一次,由图可知,相邻网球的间距相等,说明网球在相等时间内通过的路程相等,因此网球在AB段做匀速直线运动。
【题型9 变速直线运动】
【例9】如图所示,小球在水平面上做直线运动,每隔0.2s记录一次小球的位置,则小球从点运动到点做的是__________(选填“匀速”或“变速”)运动,该过程的平均速度为__________m/s。
【答案】 变速 0.125
【详解】[1]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,故小球做的是变速运动。
[2]由图知,刻度尺的分度值为1mm,小球从A点运动到F点的路程
小球从A点运动到F点的时间
小球从A点运动到F点的平均速度
【变式9-1】体育考试中,用每隔相等时间曝光一次的相机,拍摄小丽50m跑的过程,得到下列各图所示的四张照片,其中表示她加速起跑阶段的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】相机每隔相等时间曝光一次,因此相邻两个人影的间距,就是小丽在相等时间内通过的路程; 加速运动时,速度越来越大,相等时间内通过的路程会越来越大,相邻人影的间距会逐渐增大,故选A。
【变式9-2】如图是甲、乙两球从左向右水平运动时的频闪照片(相机每隔0.1s拍摄一次),则下列说法正确的是( )
A.从a到b,甲球与乙球运动时间相同
B.从a到b,甲球与乙球运动时间之比为3:5
C.从a到b,乙球做减速直线运动
D.从a到b,甲球平均速度比乙球大
【答案】C
【详解】AB.相机每隔拍摄一次,运动时间=时间间隔数
从到,甲球共有个时间间隔,甲球运动时间
乙球共有个时间间隔,乙球运动时间
因此甲乙运动时间不同,时间比
故AB错误;
C.相邻两次曝光的时间相同,乙球从左向右运动,相邻两个球的间距越来越小,说明相同时间内通过的路程越来越小,速度越来越小,因此乙做减速直线运动,故C正确;
D.从到,甲乙运动的路程相同,根据平均速度公式,,因此甲的平均速度小于乙的平均速度,故D错误。
故选C。
【变式9-3】如图所示,苹果从距地面8m高处自由下落,每隔0.2s曝光一次所得的照片,以地面为参照物苹果是运动的,则苹果做______运动,其下落的平均速度为______m/s。
【答案】 变速直线 10
【详解】[1]由图可知,每隔0.2s曝光一次,也就是相等时间内,苹果下落的路程越来越大,说明苹果的速度不断变化,且苹果沿直线下落,因此苹果做变速直线运动。
[2]苹果总下落路程,从起始位置到落地一共经历4个时间间隔,总时间为,则下落的平均速度为
【题型10 】
【例10】甲、乙两物体同时沿同一方向运动,s-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.0-8s内,甲做匀速直线运动
B.0-4s内,以甲为参照物,乙向前运动
C.第8s时甲乙通过的路程相等
D.0-8s内,甲的平均速度小于乙的平均速度
【答案】D
【详解】AB.由图像可知,甲乙两车均做匀速直线运动,且速度相同,相对静止,甲车处于静止状态,故AB错误;
C.时,甲车通过的距离为
乙车通过的距离为,甲乙通过的路程不相等,故C错误;
D.0-8s内,甲的平均速度为
乙的平均速度为
所以甲的平均速度小于乙的平均速度,故D正确。
故选D。
【变式10-1】如图是沿同一直线相向而行的甲、乙两物体的s—t图像,下列说法正确的是( )
A.相遇时两物体通过的路程均为100m
B.0~30s内甲、乙均做匀速直线运动
C.甲的运动速度为20m/s
D.第30s时,甲、乙相遇
【答案】D
【详解】A.由图可知,时甲乙相遇,甲从位置运动到位置,甲通过的路程为
乙通过的路程为,故A错误;
B.内乙的路程不变,处于静止状态,因此内乙不是一直做匀速直线运动,故B错误;
C.甲内通过的总路程为,速度,故C错误;
D.图像中,两条图线的交点表示同一时刻两物体位置相同,因此第时甲、乙相遇,D正确。
故选D。
【变式10-2】甲、乙、丙三辆小车同时、同地向西做匀速直线运动,如图所示,10s后甲、乙两车相距__________m;以丙车为参照物,乙车往___________运动。
【答案】 30 东
【详解】[1]如图所示,甲车速度
乙车速度
10s后甲的路程
乙的路程
甲乙相距
[2]如图所示,丙的速度为4m/s,大于乙的速度,以丙车为参照物,乙车往东运动。
【变式10-3】甲、乙物体从同一地点、同时、同向出发做直线运动,图甲、乙分别是甲的s-t和乙的v-t图像。
求:
(1)0~2秒内,甲物体的速度;
(2)3s时,甲、乙之间的距离;
(3)从出发开始,经过几秒甲、乙两物体相距2m?
【详解】(1)由甲的s-t图像可知,在0~2s内,甲通过的路程为10m,此时间段甲车的速度为
(2)由甲的s-t图像可知,在2s~4s内,甲处于静止状态。因此,在时,甲与起点之间的距离仍为,由乙的v-t图像可知,乙始终以的速度做匀速直线运动。在时,乙运动的路程为
由于甲、乙从同一地点、同时、同向出发,所以3s时它们之间的距离为
(3)①当,甲的速度5m/s大于乙的速度4m/s,甲在前,则有
解得
②当时,甲静止,乙前4秒通过的路程为
则乙追上甲后,乙在前,
解得
③当时,甲在4s后再次开始做匀速直线运动,其速度为
甲的速度大于乙的速度,甲追赶乙,甲追上乙之前,乙在前,则有
解得
甲追上乙后,甲在前,则有
解得
之后甲乙的距离越来越大,不再可能是间隔2m,所以从出发开始,经过2s、3s、6s、8s时,甲、乙两物体相距2m。
随堂巩固
1.下列单位换算式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A.中间步骤同时保留了原单位和新单位,单位运算错误,正确写法应为,故A错误;
B.中间步骤遗漏单位,换算过程不规范,故B错误;
C.中间步骤单位错误,,正确写法应为,故C错误。
D.,换算过程,符合规则,计算正确,故D正确。
故选D。
2.下列估算合理的是( )
A.教室门高约1.5米
B.中学生步行的速度约
C.中学生男子百米赛跑的时间约20秒
D.成年人脉搏正常跳动一次的时间约2秒
【答案】B
【详解】A.教室的空间高度为3m左右,门高约2m,故A不符合题意;
B.中学生正常的步行速度约为, 故B符合题意;
C.中学生百米赛跑的平均速度约为8m/s,所用时间约为,故C不符合题意;
D.成年人的脉搏约每分钟60~100次,每跳动一次的时间一般小于1s,故D不符合题意。
故选B。
3.《龟兔赛跑》新篇:兔子和乌龟自从上次赛跑后成为了好朋友,于是在以后的旅行中,陆地上兔子背着乌龟跑,在水中乌龟驮着兔子游,兔子和乌龟因此都走得更快更远了,实现了共赢,当兔子背着乌龟在陆地上奔跑时,下列说法正确的是( )
A.兔子始终比乌龟跑得快
B.兔子和乌龟都走得更快更远了都是兔子的功劳
C.乌龟的平均速度比兔子的平均速度大
D.兔子和乌龟保持相对静止
【答案】D
【详解】A.当兔子背着乌龟在陆地上奔跑时,兔子和乌龟是一起运动的,它们的速度是相同的,并不是兔子始终比乌龟跑得快,故A错误;
B.在陆地上兔子背着乌龟跑,在水中乌龟驮着兔子游,兔子和乌龟都走得更快更远是它们相互协作的结果,并非都是兔子的功劳,故B错误;
C.兔子背着乌龟在陆地上奔跑时,二者同时出发,同时到达某一位置,运动时间和路程都相同。根据平均速度公式,可知它们的平均速度是相等的,并非乌龟的平均速度比兔子的大,故C错误;
D.以兔子为参照物,乌龟的位置没有发生变化;以乌龟为参照物,兔子的位置也没有发生变化,所以兔子和乌龟保持相对静止,故D正确。
故选D。
4.甲、乙两车都做匀速直线运动,甲、乙两车两车的速度大小之比为:,所用时间之比为:,则甲、乙两车通过的路程之比为( )
A.: B.: C.: D.:
【答案】A
【详解】根据公式可知甲、乙两车通过的路程之比
故选。
5.在某次测试中,甲、乙两车都向东做直线运动,它们的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.甲、乙两车都做变速直线运动 B.两车出发前相距,甲比乙晚出发
C.在第时两车速度相等 D.内乙车相对于甲车向东运动
【答案】B
【详解】A.甲、乙两车运动时的图像为一条直线,表示物体的路程随时间变化均匀,物体速度不变,都做匀速直线运动,故A错误;
B.甲车与横坐标相交,表明开始运动时,位置在原点,运动的开始时刻是5s,而乙车与纵坐标相交,表示开始运动的时刻是0,但是开始运动的位置在距原点20m处,所以开始运动时,故两车出发前相距20m,甲比乙晚出发5s;故B正确;
C.图像相交的点表示的是两车在同一位置,即两车相遇,而不是速度相同,由图像可知,两车均做匀速直线运动,甲车的斜率更大,表明甲车速度更快,故C错误;
D.5~10s内,由图像可知,甲车的斜率更大,表明甲车速度更快,两车均向东行驶,而乙车在甲车前方,所以距离在缩小,以甲车为参照物,则乙车相对甲车向西运动,故D错误。
故选B。
6.水平桌面上放置着甲、乙两个小球,某相机拍摄了两个小球在前后两个时刻的位置。下列关于两球的运动情况,不可能发生的是( )
A.甲静止,乙向南运动
B.甲向北运动,乙向南运动
C.甲、乙都向北运动,甲的速度小于乙的速度
D.甲、乙都向南运动,乙的速度大于甲的速度
【答案】C
【详解】A.如果甲球静止,乙向南运动,乙球运动到甲球的南方是有可能的,故A不符合题意;
B.甲向北运动,乙向南运动,也是可能运动到甲球在北方,而乙球在南方,故B不符合题意;
C.甲、乙都向北运动,甲的速度小于乙的速度,因此甲球追不上乙球,不符合后拍的图片,故C符合题意;
D.甲、乙都向南运动,乙的速度大于甲的速度,乙球可以追上甲球,这样最后乙球在南方,甲球在北方,故D不符合题意。
故选C。
7.小红和妈妈骑自行车同时从家出发,一起去超市买东西,途中妈妈突然有事提前返回、小红继续前行,5min后小红发现妈妈的钥匙在自己身上,便马上也沿原路返回,两人恰好同时到家。如图所示是小红和妈妈在整个运动过程中的路程s与运动时间t的图像,则下列结论中不正确的是( )
A.两人同行过程中的速度为200m/min
B.m的值是15,n的值是3000
C.运动30min时, 两人相距900m
D.小红开始返回时与妈妈相距2000m
【答案】D
【详解】A.分析s-t图像,两人同行时的运动图像与小红骑行时的运动图像重合,说明两人同行时的速度等于小红的骑行速度,因此两人同行过程中的速度为,故A正确,不符合题意;
B.依据题意,妈妈提前返回后5min,小红也原路折回,由图像可知,小红在时折返,所以妈妈折返的时刻是
此时二人同行的路程为
故B正确,不符合题意;
CD.折返过程中,妈妈骑行的路程为3000m,折返时间为
则妈妈折返时的速度为
小红骑行的路程为4000m,折返时间为
则小红折返的速度为
运动30min时,二人的运动情况分为三个阶段,第一阶段前15min,二人同行,相距0m;第二阶段妈妈折返5min后,小红开始折返,此时二人相距
第三阶段,妈妈折返继续骑行10min,这段时间妈妈骑行的距离为
小红折返10min骑行的距离为
此时二人相距
故C正确,不符合题意;D错误,符合题意。
故选D。
8.甲乙两车同时出发并沿同一直线运动,如图是甲乙两车运动的s-t图像,以下说法正确的是( )
A.甲车的速度是0.8m/s,乙车的速度是0.3m/s
B.运动相同的路程,甲车需要的时间是乙车需要时间的一半
C.若乙车向东运动,那么从乙车上的乘客看来,甲车一定是向西运动的
D.若两车同时同地出发,8s后两车可能相距3.6m
【答案】B
【详解】A.由图像知甲、乙两车的图像是一条倾斜的直线,所以甲、乙两车都做匀速直线运动,甲车的速度为
乙车的速度为,故A错误;
B.由A选项可知,,当运动相同的路程,由可知,甲车需要的时间是乙车需要时间的一半,故B正确;
C.因甲的速度较大,若乙车向东运动,当两车同向时,从乙车上的乘客看来,甲车是向东运动的;当两车反向时,从乙车上的乘客看来,甲车是向西运动的,故C错误;
D.由图可知,当时间为8s时,甲车通过的路程为
乙车通过的路程为
两车同时同地出发,当两车同向时,两车相距
当两车反向时,两车相距,故D错误。
故选B。
9.如图所示,这是我国自行生产的空中加油机在空中加油时的情景。加油机飞行的速度为900km/h,以加油机为参照物,受油机是___________的(选填“运动”或“静止”);以地面为参照物,受油机的速度为___________m/s。
【答案】 静止 250
【详解】[1]空中加油时,加油机和受油机的运动速度、方向都相同,相对位置没有改变,因此以加油机为参照物,受油机是静止的。
[2]以地面为参照物,受油机和加油机速度相同,为;速度单位换算关系为
因此受油机的速度为
10.做匀速直线运动的物体甲和乙,甲通过的路程是乙的3倍,甲所用时间为乙的,则甲、乙两物体的速度之比为_______。
【答案】
【详解】根据速度公式,推导甲、乙速度之比
已知甲、乙的路程之比为,时间之比为,将比例代入表达式计算
甲、乙的速度之比为。
11.跳广场舞时,大妈尽可能调小音响的音量是在减弱噪声。声音在空气中经过2s传播的距离为________m(空气中声速为340m/s)。我们常用“频闪照片”来研究物体的运动,如图所示,记录了甲、乙两个运动小球每隔0.1秒的不同位置。根据图中可以判断,________(甲、乙)球做的可能是匀速直线运动,同样经历0.2s,________(甲、乙)球运动的更远。
【答案】 680 甲 乙
【详解】[1]根据可得,声音在空气中经过2s传播的距离为
[2]由图可知,甲小球每0.1s运动的距离相同,乙小球每0.1s运动的距离不同,根据可知,甲球做的可能是匀速直线运动。
[3]0.2s包含2个0.1s的时间间隔,观察图像可得,从起点开始计算,0.2s内乙通过的总路程大于甲,因此乙运动更远。
12.如图所示,小雯站在匀速运行的自动扶梯上,以扶手为参照物,小雯是___________的。若扶梯长12m,小雯从扶梯底部到达顶部用时20s,则扶梯的速度为___________m/s。
【答案】 静止 0.6
【详解】判断物体运动状态,要看物体相对于参照物的位置是否发生变化。小雯随扶梯匀速运动,她相对于扶手的位置没有改变,因此以扶手为参照物,小雯是静止的。
扶梯的速度
13.骑车是一种很好的健身方式,杨老师很喜欢骑自行车。一次骑自行车中,她先匀速热身骑行了1200m,用的时间为5min。热身完后,她以6m/s的平均速度再快速骑行了15min。则杨老师匀速热身骑行时的速度为______m/s,杨老师全程骑行的平均速度是______m/s。
【答案】4 5.5
【详解】热身路程 ,时间
匀速热身骑行时的速度
快速骑行阶段速度 ,时间
快速骑行路程
总路程
总时间
全程平均速度
14.列车以相同的速度匀速通过甲、乙两桥。通过1.5km的甲桥用时24s,通过3.0km的乙桥用时44s,列车通过甲桥的速度是___________m/s,列车中座椅上的某位乘客通过乙桥的时间为___________s。
【答案】 75 40
【详解】[1]设列车的速度为,列车的长度为,完全通过甲桥的路程为……①
同理,完全通过乙桥的路程为……②
代入数据,整理①②可知,,
[2]列车中座椅上的某位乘客通过乙桥的路程为乙桥长,为3km,乘客的速度与列车的速度相同,为75m/s,故车中座椅上的某位乘客通过乙桥的时间为
15.王芳同学在今年中考体育必测项目的测试中,在前用了,接着保持的速度跑完全程;
(1)她前测试的速度是多少?
(2)她测试的成绩是多少秒?
(3)跑完全程的平均速度是多少米每秒?(结果保留2位小数)
【详解】(1)由题意得,她前600m的路程,所用时间
所以她前600m的测试速度
(2)由题意得,剩余路程
后续路程的速度,可得跑完剩余路程所用时间
故她1000m测试的总时间
(3)由题意得,全程总路程,总时间
所以跑完全程的平均速度
16.甲、乙两汽车在同一直线道路上朝着同一方向行驶。在某一路口处,甲汽车由于绿灯亮启动时,乙汽车恰好从旁边经过,且汽车的运动图像如图所示。
(1)由图像可知,甲汽车做______(选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(2)求甲汽车启动后行驶6m的平均速度。
(3)求乙车的速度。
【详解】(1)在图像中,甲的运动图线是倾斜曲线,说明甲在相同时间内通过的路程不相等,速度大小变化,因此甲做变速直线运动。
(2)由图像可知,甲车启动后行驶6m运动的时间t=4s,所以平均速度
(3)由图像可知,乙车做匀速直线运动,通过10m路程所用的时间,所以乙车速度
17.某司机驾车前行,突然发现前方100m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0.8s,这段时间内汽车保持原速度前行了20m。汽车制动后还要继续向前滑行30m才能停下。求:
(1)汽车制动前的速度;
(2)若司机酒后驾车,反应时间是平时的4倍,若汽车仍以原速度前进,请计算判断汽车是否会撞上障碍物;
(3)如图所示,甲、乙两车分别在相互垂直的道路上,沿各自道路的中心线(图中虚线所示)向前匀速行驶,此时甲、乙两车的车头到十字路口O点(道路中心线交点)的距离分别为和。已知两车型号相同,汽车的长度、宽度,甲车的速度,若乙车先通过十字路口并避免与甲车相撞,求乙车的最小速度v2。
【答案】(1)
(2)汽车会撞上障碍物
(3)
【分析】已知反应时间和这段时间内行驶的距离,利用速度公式可求汽车制动前的速度,已知酒后驾车的反应时间求反应距离,加上滑行距离再与距离障碍物的距离比较,即可得出结论。求解两车不相撞的情况时,要注意分析车行驶的距离、车长、车宽之间的关系以及两车恰不相撞时的位置关系。
【详解】(1)汽车制动前的速度为
(2)司机酒后驾车的反应时间
在反应时间内汽车行驶的距离
汽车从发现险情到完全停下所通过的总距离
所以汽车会撞上障碍物。
(3)为使乙车先通过十字路口并避免与甲车相撞,临界条件是当甲车车头刚要到达交叉路口区域时,乙车车尾恰好超出甲车车头的左侧。甲车行驶到路口且不撞上乙车,它行驶的距离为
甲车行驶的时间为
在上述情况下,乙车行驶的距离为
两车同时间运动,则运动时间相等,乙车的最小速度为
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