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第6讲 机械运动
考点一 运动的描述 1
考点二 速度 2
考点三 用v-t图象和s-t图象解决运动问题的方法 2
题型1机械运动及分类 3
题型2参照物及其选择 5
题型3速度公式及其应用 7
题型4平均速度的计算及测量 18
考点一 运动的描述
1.机械运动:在物理学中,我们把物体位置的变化叫机械运动,机械运动简称运动。如果物体位置变化,我们说它是运动的 若位置没变,我们说它是静止的。
2.参照物:说物体是运动还是静止,要看是以那个物体为标准,这个被选作标准的物体叫参照物。
(1)参照物是假定不动的物体;
(2)除研究对象外任何物体都可选作参照物;
(3)选取的参照物不同,物体的运动情况就不同,所以物体的运动和静止是相对的。
3.相对静止:若两个物体以同样快慢、向同一方向运动,则它们是相对静止的关系。
(1)卡车和联合收割机:以地面为参照物,二者都是运动的;以卡车为参照物,收割机是静止的;以收割机为参照物,卡车是静止的。
(2)空中加油机和受油机:以地面为参照物,二者都是运动的:以加油机为参照物,受油机是静止的;以受油机为参照物,加油机也是静止的。
考点二 速度
1.意义:速度是表示物体运动快慢的物理量。
2.为了比较物体运动的快慢,我们可以采用以下两种方法:
第一种是比较两个物体通过相同的路程所用的时间,时间越短,速度越大;
第二种是比较两个物体在相同的时间内所通过的路程,路程越长,速度越大。
3.定义:在物理学中,把路程与时间之比叫做速度。公式:v=s/t 注意公式变形计算
4.国际单位制中的主单位:m/s;交通运输中的常用单位:km/h。1m/s=3.6km/h.
考点三 用v-t图象和s-t图象解决运动问题的方法
1.物体运动的路程-时间图象如图所示,图象中可以获取的信息如下:
(1)该图象的纵坐标表示路程,横坐标表示时间,利用任意一组对应的时间和路程值,可求出该物体的运动速度的大小;
(2)该图象是过原点的直线,他说明物体通过的路程与时间成正比,物体是做匀速直线运动的;
(3)可以通过图象得到某段时间内通过的路程;
(4)可以通过图象得到该物体通过某段路程需要的时间;
(5)如果是两条图象在同一个图象中 可以比较两个物体运动速度的大小关系(6)如果某段时间内图线是水平的,就说明这段时间内物体静止。
2.物体匀速运动的速度-时间图象如图所示,它是于时间轴平行的直线 由图象可以直接得到物体的速度,统一物体的s- 图象和'-图象形状不同。
3.常见机械运动的图象
题型1机械运动及分类
1.(2023春 长兴县校级月考)如图所示,岸上旗子和甲、乙两船上的旗子随风飘动,下列说法正确的是( )
A.甲一定向左运动 B.甲一定静止
C.乙一定向右运动 D.乙一定向左运动
2.(2022春 平阳县校级期末)在北京奥运会开幕式上,有人观察到会场主旗杆上的旗帜和两位火炬手刚结束传递时手中火炬火焰的状况如图所示,下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两火炬手一定向左运动
B.甲、乙两火炬手一定向右运动
C.甲火炬手可能静止,乙火炬手向右运动
D.乙火炬手可能静止,甲火炬手向右运动
3.(2022春 永嘉县校级期中)“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法。如图是明明同学利用频闪照相机拍摄的四个物体运动时的频闪照片(黑点表示物体的像),其中可能做匀速直线运动的物体的是( )
A. B.
C. D.
4.(2022春 义乌市期末)如图所示是小球在相等时间间隔内运动情景模型图,对于小球运动的描述,可能符合实际情况的是( )
A.小球从碗边释放后滚下
B.小球沿斜面向上冲,而后下行
C.小球从高处下落,碰地面后反弹
D.小球在水平面上运动,碰到障碍物后反弹
题型2参照物及其选择
5.(2023春 富阳区期末)甲、乙两人各乘一台升降机,甲看见楼房在匀速上升,乙也在匀速上升,乙看见楼房在匀速上升,甲在匀速下降,则他们相当于地面( )
A.甲上升,乙下降
B.甲下降,乙上升
C.甲乙都下降,但甲比乙慢
D.甲乙都下降,且甲比乙快
6.(2022秋 镇海区校级期末)有甲、乙两列火车,甲车上的乘客从一侧窗口看到田野上的树木向北运动,从另一侧窗口看到乙车向北运动,但比树木运动得慢,则( )
A.甲车向南,乙车没动停在站台上
B.甲车向南运动,乙车向北运动
C.甲、乙两车同时向北运动,乙比甲快
D.甲、乙两车同时向南运动,但乙车比甲车慢
7.(2023春 越城区期中)公路边有一农舍,它的烟囱正冒着烟,插有旗帜的a、b两车在农舍旁的公路上。观察图中旗与烟的情况,判断以下关于a、b两车相对于房子的运动情况的说法中,正确的是( )
A.a、b两车一定向左运动
B.a、b两车一定向右运动
C.a车可能运动,b车向右运动
D.a车可能静止,b车向左运动
8.(2022 杭州)小金和小杭并排坐在等待发车的和谐号列车上。此时,边上有一列复兴号列车也在等待发车。过了一会儿,小金说,我们的车开动了。而小杭却说,我们的车没有开动,因为站台柱子没有动。小金判断和谐号列车开动,选取的参照物是( )
A.小杭 B.和谐号列车
C.复兴号列车 D.站台柱子
9.(2023春 义乌市校级月考)战斗机水平飞行时,飞行员从右侧舷窗看到如图甲所示的“天地分界线”,当飞行员从右侧舷窗看到的“天地分界线”如图乙所示时,飞机可能在( )
A.斜向上爬升 B.斜向下俯冲
C.竖直向上爬升 D.竖直向下俯冲
题型3速度公式及其应用
10.(2023秋 北仑区校级期中)为了践行“绿色环保”的生活理念,小张、小王、小李从同一地点A沿同一道路同时出发,最终都到达地点B,小张驾驶电瓶车以30km/h的速度匀速前进,小王以5m/s的速度跑步匀速前进,小李以每分钟通过0.6km的速度骑自行车匀速前进,则( )
A.小张先到达B地 B.小王先到达B地
C.小李先到达B地 D.三人同时到达B地
11.(2023春 上虞区期末)物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为F2,两次运动时的速度分别为v1、v2,在2秒内通过的路程分别为s1、s2。则下列关系正确的是( )
A.F1=F2 v1>v2 B.F1=F2 s1<s2
C.F1>F2 v1>v2 D.F1<F2 s1=s2
12.(2023春 义乌市校级月考)在农村,夏天的池塘旁,蜻蜓点水是常见现象,蜻蜓点水后在水面上激起波纹。王帅同学研究了蜻蜓点水过程,他获得一张俯视照片,该照片是蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹,形状如图。王帅同学利用秒表测得蜻蜓每隔1秒钟点水一次。由图可分析出当时蜻蜓飞行的方向、速度以及水波传播速度分别是( )
A.向左、3m/s、2m/s B.向右、3m/s、1m/s
C.向左、2.5m/s、1m/s D.向右、2.5m/s、1.5m/s
13.(2023春 西湖区校级期中)A、B两辆车以相同速度v0同方向做匀速直线运动,A车在前,B车在后。在两车上有甲、乙两人分别用皮球瞄准对方,同时以相对自身为2v0的初速度水平射出,如不考虑皮球的竖直下落及空气阻力,则( )
A.甲先被击中
B.两人同时被击中
C.乙先被击中
D.皮球可以击中乙而不能击中甲
14.(2023春 萧山区月考)甲、乙两辆小车同时从同一地点出发,其s﹣t图象如图所示,由图象可知( )
A.5~20秒乙车做匀速直线运动
B.0~5秒时间内,乙车的速度比甲车的速度大
C.5~20时间内,以甲车为参照物,乙车是静止的
D.第15秒时,甲车与乙车速度相同
15.(2023春 平湖市期中)如图所示,火车站的自动扶梯用1min可将一个站立在扶梯上的送到楼上,若人沿运动的扶梯走上去需0.75min,则扶梯不动,人沿梯走上去,需要用( )
A.3min B.2 min C.1.75 min D.3.5 min
16.(2023春 义乌市校级月考)如图所示,停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速:巡逻车上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,就能测出车速。在图中,P1、P2是测速仪先后发出的超声波信号,n1n2分别是测速仪检测到的P1、P2经反射后的信号。设测速仪匀速扫描,P1与P2之间的时间间隔为0.9s,超声波在空气中传播的速度为340m/s,被测车的车速为( )
A.17.3m/s B.17.5m/s C.17.8m/s D.20.0m/s
17.(2022春 永嘉县校级期中)你知道北京冬奥会速度最快的三个分项是什么吗?高山滑雪、雪车和雪橇。高山滑雪目前最快速度记录为250.7km/h,雪车为2.67km/min,雪橇为42.8m/s,三者速度相比较( )
A.高山滑雪的速度最大 B.雪车速度大
C.雪橇速度最大 D.三者速度一样大
18.(2022春 永康市校级期中)如图所示,图甲是小车甲运动的s﹣t图像,图乙是小车乙运动的v﹣t图像,由图像可知( )
A.甲、乙都由静止开始运动
B.甲、乙都以2m/s匀速运动
C.甲、乙两车经过5s一定相遇
D.甲车速度越来越大,乙车速度不变
19.(2022春 临海市期末)甲、乙两人从同一地点同时开始向西运动,运动的路程与时间的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A.甲的速度是1米/秒
B.乙一直在做匀速直线运动
C.整个过程中,两人只有一次相遇
D.在第4~5秒内,甲相对于乙向东运动
20.(2023春 东阳市月考)甲、乙两车在平直路面上运动,他们通过的路程随时间变化的图像如图所示。分析图像可知:
(1)在此运动过程中,若以乙车为参照物,甲车是 (选填“运动”或“静止”)的。
(2)由图像可得乙车的运动速度为 米/秒。
21.(2023春 桐乡市月考)经测定,某志愿者的刹车反应时间(即图中“反应过程”所用时间)是0.4s。在某次实验中,该志愿者驾车以72km/h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72km/h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 。(选填“变快”“变慢”或“不变”)
22.(2023春 东阳市月考)一辆客车在高速公路上经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动。司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,经t1=6秒后听到回声,听到回声后又行驶t2=16秒,司机第二次鸣笛,又经t3=2秒后听到回声,请根据以上数据计算:(已知声音在空气中的传播速度为340米/秒)
(1)客车匀速行驶的速度并判断客车是否超速行驶。(已知此高速路段最高限速为120千米/小时)
(2)客车第一次鸣笛时与悬崖的距离。
23.(2023春 临平区月考)歼20是由我国自主飞机设计和制造的中国第五代隐身重型歼击机,其部分技术参数如表所示:
空载质量 最大飞行速度 作战半径 最大飞行高度
17吨 2.8马赫 2200千米 18500米
其中,最大飞行速度2.8马赫,表示歼20的最大飞行速度是空气中声速的2.8倍。
(1)若空气中声速取340m/s,求歼20以2马赫的速度飞行5min运动的路程。
(2)“作战半径”是指战机携带正常作战载荷,在不进行空中加油,自机场起飞,沿指定航线飞行,执行完任务后,返回原机场所能达到的最远距离。歼20以2马赫的速度完成一次目标恰好在作战半径处的任务,请问需要多长时间(近似到小数点后面一位)?
24.(2023春 仙居县校级月考)“区间测速”目前在全国大部分高速公路实行。所谓的“区间测速”,就是在两监测点安装监控和测速探头,测出同一辆车通过两个监测点的时间,再根据两点间的距离算出该车在这区间路段的平均车速,如果这个平均车速超过了该路段的最高限速,即被判为超速。如图所示,监测点A、B相距30km,一辆轿车通过监测点A的速度为100km/h通过监测点B的速度为110km/h,通过两个监测点的时间如图所示,该路段最高限速120km/h。
(1)某驾驶员坐在这辆行驶的轿车中,他看到远处的监控装置正在向他靠近,这是以 为参照物得出的结果;
(2)通过计算说明,采用“区间测速”,这辆轿车从监测点A运动到监测点B是否超速。
25.(2023春 义乌市期中)在一个无风的日子里,一列火车A以vA速率在平直轨道上匀速行驶,与之相邻的另一轨道上一列火车B正以vB的速率迎面驶来。火车A的司机拉响汽笛,发出两声短促的汽笛声,汽笛声之间的时间间隔为Δt.已知空气中声音的速率为v,求:
(1)假设火车A静止,那么火车B接收到这两声汽笛信号的时间间隔是多少?
(2)在火车A以vA运动的情况下,请根据这两声汽笛从火车A传播到火车B的过程,确定火车B接收到这两声汽笛信号的时间间隔是多少?
26.(2023春 桐乡市月考)近年来,某市街道与周边乡(镇、街道)的道路相继改建成一、二级公路,大大地促进了城乡的交通发展,给人们的出行带来了方便。但在某些岔路口人车相撞的交通事故却大量增加。有人猜想事故的出现与行人横穿公路时的错误判断有关。
(1)如图所示,某同学准备横穿公路时,正好有一辆汽车从距离岔路口120米处以15米/秒的速度驶来,如果公路宽13米,该同学的正常步行速度为1.3米/秒,那么他能否在汽车到达岔路口前完全通过公路?
(2)为了尽可能减少岔路口发生的人车相撞事故,请分别向交警部门(或公路建设部门)、汽车司机及过路行人提出一些合理的建议。
题型4平均速度的计算及测量
27.(2023春 余杭区月考)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,说法正确的是( )
A.前300米内甲车运动的时间大于乙车运动的时间
B.甲车运动的速度为20米每秒
C.乙车在做匀速直线运动
D.甲、乙两车在20秒内的平均速度相同
28.(2022春 诸暨市期中)我国著名短跑运动员苏炳添在某次百米赛跑中测得第5秒的速度为9.5m/s,第10秒到达终点的速度为10.2m/s,则下列说法正确的是( )
A.在前5秒内苏炳添的平均速度为4.75m/s
B.在后5秒内苏炳添的平均速度为5.1m/s
C.在本次百米赛跑中苏炳添的平均速度为10.0m/s
D.在本次百米赛跑中苏炳添的平均速度为9.85m/s
29.(2022春 诸暨市校级期中)我国著名短跑运动员苏炳添在某次百米赛跑中测得第5秒的速度为9.5m/s,第10秒到达终点的速度为10.2m/s,则下列说法正确的是( )
A.在前5秒内苏炳添的平均速度为4.75m/s
B.在后5秒内苏炳添的平均速度为5.1m/s
C.在本次百米赛跑中苏炳添的平均速度为10.0m/s
D.在本次百米赛跑中苏炳添的平均速度为9.85m/s第6讲 机械运动
考点一 运动的描述 1
考点二 速度 2
考点三 用v-t图象和s-t图象解决运动问题的方法 2
题型1机械运动及分类 3
题型2参照物及其选择 5
题型3速度公式及其应用 7
题型4平均速度的计算及测量 18
考点一 运动的描述
1.机械运动:在物理学中,我们把物体位置的变化叫机械运动,机械运动简称运动。如果物体位置变化,我们说它是运动的 若位置没变,我们说它是静止的。
2.参照物:说物体是运动还是静止,要看是以那个物体为标准,这个被选作标准的物体叫参照物。
(1)参照物是假定不动的物体;
(2)除研究对象外任何物体都可选作参照物;
(3)选取的参照物不同,物体的运动情况就不同,所以物体的运动和静止是相对的。
3.相对静止:若两个物体以同样快慢、向同一方向运动,则它们是相对静止的关系。
(1)卡车和联合收割机:以地面为参照物,二者都是运动的;以卡车为参照物,收割机是静止的;以收割机为参照物,卡车是静止的。
(2)空中加油机和受油机:以地面为参照物,二者都是运动的:以加油机为参照物,受油机是静止的;以受油机为参照物,加油机也是静止的。
考点二 速度
1.意义:速度是表示物体运动快慢的物理量。
2.为了比较物体运动的快慢,我们可以采用以下两种方法:
第一种是比较两个物体通过相同的路程所用的时间,时间越短,速度越大;
第二种是比较两个物体在相同的时间内所通过的路程,路程越长,速度越大。
3.定义:在物理学中,把路程与时间之比叫做速度。公式:v=s/t 注意公式变形计算
4.国际单位制中的主单位:m/s;交通运输中的常用单位:km/h。1m/s=3.6km/h.
考点三 用v-t图象和s-t图象解决运动问题的方法
1.物体运动的路程-时间图象如图所示,图象中可以获取的信息如下:
(1)该图象的纵坐标表示路程,横坐标表示时间,利用任意一组对应的时间和路程值,可求出该物体的运动速度的大小;
(2)该图象是过原点的直线,他说明物体通过的路程与时间成正比,物体是做匀速直线运动的;
(3)可以通过图象得到某段时间内通过的路程;
(4)可以通过图象得到该物体通过某段路程需要的时间;
(5)如果是两条图象在同一个图象中 可以比较两个物体运动速度的大小关系(6)如果某段时间内图线是水平的,就说明这段时间内物体静止。
2.物体匀速运动的速度-时间图象如图所示,它是于时间轴平行的直线 由图象可以直接得到物体的速度,统一物体的s- 图象和'-图象形状不同。
3.常见机械运动的图象
题型1机械运动及分类
1.(2023春 长兴县校级月考)如图所示,岸上旗子和甲、乙两船上的旗子随风飘动,下列说法正确的是( )
A.甲一定向左运动 B.甲一定静止
C.乙一定向右运动 D.乙一定向左运动
【解答】解:因为旗杆是固定在地面上的,那么根据上面的国旗判断,风是从左向右刮的。如果乙静止不动,那么旗子的方向应该和国旗相同,而现在的乙船旗子的方向明显和国旗方向相反,所以,乙一定向右运动,而且运动的速度比风速快,这样才会出现上图的情况,甲船根据分析可知,可能静止,也可能向左运动,也可能向右运动。
故选:C。
2.(2022春 平阳县校级期末)在北京奥运会开幕式上,有人观察到会场主旗杆上的旗帜和两位火炬手刚结束传递时手中火炬火焰的状况如图所示,下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两火炬手一定向左运动
B.甲、乙两火炬手一定向右运动
C.甲火炬手可能静止,乙火炬手向右运动
D.乙火炬手可能静止,甲火炬手向右运动
【解答】解:由图可知,主旗杆上的旗帜向右飘,说明风一定向右吹;
甲的火焰向左偏,说明甲火炬手一定向右运动,并且甲运动的速度大于风的速度,故A、C错误;
乙的火焰向右偏,乙火炬手可以静止,可以向左运动,还可以向右运动但是速度必须小于风的速度,故B错误,D正确。
故选:D。
3.(2022春 永嘉县校级期中)“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法。如图是明明同学利用频闪照相机拍摄的四个物体运动时的频闪照片(黑点表示物体的像),其中可能做匀速直线运动的物体的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由图知,AB中,物体运动的路线不是直线,因此AB不是做匀速直线运动;
C中物体运动的路线是直线,并且相邻两点间的距离相等,故B可能做匀速直线运动。
D中物体运动的路线是直线,但相邻两点间的距离不相等,故D不是做匀速直线运动。
故选:C。
4.(2022春 义乌市期末)如图所示是小球在相等时间间隔内运动情景模型图,对于小球运动的描述,可能符合实际情况的是( )
A.小球从碗边释放后滚下
B.小球沿斜面向上冲,而后下行
C.小球从高处下落,碰地面后反弹
D.小球在水平面上运动,碰到障碍物后反弹
【解答】解:由图得出,在相同的时间间隔内路程先变小、后变大,所以小球的速度是先变小、后变大;
A、小球从碗边释放后滚下,速度变大,到了碗底后又速度变小,故A不符合题意;
B、小球沿斜面向上冲时,速度越来越小,到一定高度后下行,速度越来越大,故B符合题意;
C、小球从高处下落,速度越来越快,碰地面后反弹,上升过程中,速度越来越慢,故C不符合题意;
D、小球在水平面上运动由于受到阻力作用,速度越来越慢,碰到障碍物后反弹,可能不会回到原来的起点,且仍然做减速运动,故D不符合题意。
故选:B。
题型2参照物及其选择
5.(2023春 富阳区期末)甲、乙两人各乘一台升降机,甲看见楼房在匀速上升,乙也在匀速上升,乙看见楼房在匀速上升,甲在匀速下降,则他们相当于地面( )
A.甲上升,乙下降
B.甲下降,乙上升
C.甲乙都下降,但甲比乙慢
D.甲乙都下降,且甲比乙快
【解答】解:甲、乙两人均看到楼房在匀速上升,说明甲、乙相对于地面都是匀速下降的,甲同时也看到乙在匀速上升,说明甲的下降速度比乙快。
故选:D。
6.(2022秋 镇海区校级期末)有甲、乙两列火车,甲车上的乘客从一侧窗口看到田野上的树木向北运动,从另一侧窗口看到乙车向北运动,但比树木运动得慢,则( )
A.甲车向南,乙车没动停在站台上
B.甲车向南运动,乙车向北运动
C.甲、乙两车同时向北运动,乙比甲快
D.甲、乙两车同时向南运动,但乙车比甲车慢
【解答】解:A、甲车向南运动,乙车停留在站台上,如果乙车停留在站台上,会看到树木和乙车一相同的速度向北运动,故不符合题意。
B、甲车向南运动,乙车向北运动,会看到树木相对于甲车向北,而树木快,说明乙车也向南运动,但乙车运动慢,故不符合题意;
C、甲、乙两车同时向北运动,乙车比甲机车快,树木是静止的,就会看到树木向南运动,故不符合题意;
D、甲车上的乘客看到树木向北运动,说明甲车向南运动,同时看到乙车向北运动,但比树木运动得慢,说明乙车也向南运动,但乙车比甲车运动的慢,故选项中的说法正确,符合题意;
故选:D。
7.(2023春 越城区期中)公路边有一农舍,它的烟囱正冒着烟,插有旗帜的a、b两车在农舍旁的公路上。观察图中旗与烟的情况,判断以下关于a、b两车相对于房子的运动情况的说法中,正确的是( )
A.a、b两车一定向左运动
B.a、b两车一定向右运动
C.a车可能运动,b车向右运动
D.a车可能静止,b车向左运动
【解答】解:由图中的信息可以判断出:因为房子的烟向左飘,所以风是向左吹
所以a车运动状态有三种可能 1、向右运动 2、静止 3、向左运动,车速小于风速;
因为b车旗向右飘,所以b车只能向左运动,且速度要大于风的速度。
故选:D。
8.(2022 杭州)小金和小杭并排坐在等待发车的和谐号列车上。此时,边上有一列复兴号列车也在等待发车。过了一会儿,小金说,我们的车开动了。而小杭却说,我们的车没有开动,因为站台柱子没有动。小金判断和谐号列车开动,选取的参照物是( )
A.小杭 B.和谐号列车
C.复兴号列车 D.站台柱子
【解答】解:A、小金和小杭并排坐在等待发车的和谐号列车上,小杭与和谐号列车之间的位置没有发生变化,故A错误;
B、小金和小杭并排坐在等待发车的和谐号列车上,小金与和谐号列车之间的位置没有发生变化,故B错误;
C、小金以复兴号列车为参照物,和谐号列车与复兴号列车之间的位置发生了变化,所以小金判断和谐号列车开动,故C正确;
D、和谐号列车与站台柱子之间的位置没有发生变化,故D错误。
故选:C。
9.(2023春 义乌市校级月考)战斗机水平飞行时,飞行员从右侧舷窗看到如图甲所示的“天地分界线”,当飞行员从右侧舷窗看到的“天地分界线”如图乙所示时,飞机可能在( )
A.斜向上爬升 B.斜向下俯冲
C.竖直向上爬升 D.竖直向下俯冲
【解答】解:A、当战斗机斜向上爬升时,飞行员以飞机为参照物时,将从右侧舷窗看到的“天地分界线”左低右高,倾斜向下,故A错误;
B、当战斗机斜向下俯冲时,飞行员以飞机为参照物时,将从右侧舷窗看到的“天地分界线”左高右低,倾斜向上,如图乙所示时。故B正确;
C、当战斗机竖直向上爬升,飞行员以飞机为参照物时,将从右侧舷窗看到的“天地分界线”应该是竖直的,且与飞机的距离越来越远,故C错误;
D、当战斗机竖直向下俯冲时,飞行员以飞机为参照物时,将从右侧舷窗看到的“天地分界线”应该是竖直的,且与飞机的距离越来越近,故D错误;
也可以这样解答,不管战斗机如何飞行,“天地分界线”始终是水平的,可旋转书本,将乙图中的“天地分界线”调至水平位置,此时飞机左侧(机头方向)向下倾斜。
故选:B。
题型3速度公式及其应用
10.(2023秋 北仑区校级期中)为了践行“绿色环保”的生活理念,小张、小王、小李从同一地点A沿同一道路同时出发,最终都到达地点B,小张驾驶电瓶车以30km/h的速度匀速前进,小王以5m/s的速度跑步匀速前进,小李以每分钟通过0.6km的速度骑自行车匀速前进,则( )
A.小张先到达B地 B.小王先到达B地
C.小李先到达B地 D.三人同时到达B地
【解答】解:由题意知,v小张=30km/h,v小王=5m/s=18km/h,v小李=0.6km/min=36km/h,
由速度公式v可知,时间:t,由于他们的路程s相同而小李的速度最大,
则小李的运动时间最短,小李最先到达B地,故C正确;
故选:C。
11.(2023春 上虞区期末)物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为F2,两次运动时的速度分别为v1、v2,在2秒内通过的路程分别为s1、s2。则下列关系正确的是( )
A.F1=F2 v1>v2 B.F1=F2 s1<s2
C.F1>F2 v1>v2 D.F1<F2 s1=s2
【解答】解:由图像可知,因为两次都是匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,推力都等于摩擦力,物体对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则物体受到的摩擦力不变,故受到的水平推力为:F1=F2;
由图像甲可知,甲物体做匀速直线运动,甲物体的速度大小为v12m/s;由图像乙可知,乙物体的速度保持不变,即乙物体做匀速直线运动,速度大小为v2=4m/s,则v1<v2;
根据速度公式得,在2秒内通过的路程分别为s1=v1t=2m/s×2s=4m,s2=v2t=4m/s×2s=8,则s1<s2。
故选:B。
12.(2023春 义乌市校级月考)在农村,夏天的池塘旁,蜻蜓点水是常见现象,蜻蜓点水后在水面上激起波纹。王帅同学研究了蜻蜓点水过程,他获得一张俯视照片,该照片是蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹,形状如图。王帅同学利用秒表测得蜻蜓每隔1秒钟点水一次。由图可分析出当时蜻蜓飞行的方向、速度以及水波传播速度分别是( )
A.向左、3m/s、2m/s B.向右、3m/s、1m/s
C.向左、2.5m/s、1m/s D.向右、2.5m/s、1.5m/s
【解答】解:根据如图所示,蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹,若圆圈越小,则时间越短,所以飞行方向则为从大圆到小圆;因为蜻蜓连续三次点水后,小圆在右边,所以蜻蜓向右飞行;
蜻蜓第一次点水的位置在x1=0,第三次点水的位置x3=5m,所以蜻蜓从第一次点水到第三次点水通过的路程为
s=5m;
因此蜻蜓的飞行速度v2.5m/s。
由图可知,3次波的传播速度相同,第一次波与第二次波的时间间隔1秒,传播半径差:4m﹣2.5m=1.5m,
则水波的传播速度v1=1.5m/s。
故选:D。
13.(2023春 西湖区校级期中)A、B两辆车以相同速度v0同方向做匀速直线运动,A车在前,B车在后。在两车上有甲、乙两人分别用皮球瞄准对方,同时以相对自身为2v0的初速度水平射出,如不考虑皮球的竖直下落及空气阻力,则( )
A.甲先被击中
B.两人同时被击中
C.乙先被击中
D.皮球可以击中乙而不能击中甲
【解答】解:两车速度相同、同向行驶,两车相对静止,若以车为参照物,两人相对静止。两人以相对自身为2v0的初速度水平射出,两人同时被击中。
故选:B。
14.(2023春 萧山区月考)甲、乙两辆小车同时从同一地点出发,其s﹣t图象如图所示,由图象可知( )
A.5~20秒乙车做匀速直线运动
B.0~5秒时间内,乙车的速度比甲车的速度大
C.5~20时间内,以甲车为参照物,乙车是静止的
D.第15秒时,甲车与乙车速度相同
【解答】解:
A、由图象知,5﹣20秒乙车处于静止状态,故A错误;
B、由图象看出两车在0~5s内的图象是一条斜线,表示两车做的是匀速直线运动,且在相同时间内乙车通过的路程大于甲车通过的路程,所以v乙>v甲,故B正确;
C、5~20时间内,乙车静止,甲车做匀速直线运动,所以,以甲车为参照物,乙车是运动的,故C错误;
D、第15秒时,甲车做匀速直线运动,乙车静止,即此时甲车的速度大于乙车的速度,故D错误;
故选:B。
15.(2023春 平湖市期中)如图所示,火车站的自动扶梯用1min可将一个站立在扶梯上的送到楼上,若人沿运动的扶梯走上去需0.75min,则扶梯不动,人沿梯走上去,需要用( )
A.3min B.2 min C.1.75 min D.3.5 min
【解答】解:设人走的速度是v1,自动扶梯的速度是v2,
根据速度公式得,
自动扶梯用1分钟可将一个人送上去,人通过的距离:s=v2×60s,﹣﹣①
人沿运动的扶梯走上去需要0.75分钟即45s,人通过的距离:s=(v1+v2)×45s,﹣﹣②
自动扶梯不动,那么人沿静止的自动扶梯走上去,人通过的距离:s=v1×t,﹣﹣③
由①②③解得,t=180s=3min。
故选:A。
16.(2023春 义乌市校级月考)如图所示,停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速:巡逻车上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,就能测出车速。在图中,P1、P2是测速仪先后发出的超声波信号,n1n2分别是测速仪检测到的P1、P2经反射后的信号。设测速仪匀速扫描,P1与P2之间的时间间隔为0.9s,超声波在空气中传播的速度为340m/s,被测车的车速为( )
A.17.3m/s B.17.5m/s C.17.8m/s D.20.0m/s
【解答】解:
P1、P2的间隔的刻度值为4.5个格,时间长为0.9s,P1、n1之间间隔的刻度值为1.5个格,所以对应的时间为0.3s;测速仪第一次发出超声波时,经过了0.15s到达了汽车处,而信号从汽车处返回测速仪,也行驶了0.15s的时间;
P2、n2之间间隔的刻度值1个格,所以对应的这两点之间对应的时间为0.2s,测速仪第二次发出超声波时,经过了0.1s到达了汽车处,而信号从汽车处返回测速仪,也行驶了0.1s的时间;
测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时,汽车距测速仪:
s1=v声t1=340m/s×0.15s=51m;
第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时,汽车距测速仪:
s2=v声t2=340m/s×0.1s=34m;
因此汽车在两次与信号相遇的过程中,行驶了:s′=s1﹣s2=51m﹣34m=17m;
这17m共用了:t′=Δt0.9s﹣0.15s+0.1s=0.85s;
所以汽车的车速为:v′20m/s。
故选:D。
17.(2022春 永嘉县校级期中)你知道北京冬奥会速度最快的三个分项是什么吗?高山滑雪、雪车和雪橇。高山滑雪目前最快速度记录为250.7km/h,雪车为2.67km/min,雪橇为42.8m/s,三者速度相比较( )
A.高山滑雪的速度最大 B.雪车速度大
C.雪橇速度最大 D.三者速度一样大
【解答】解:高山滑雪的速度为250.7km/h,
雪车的速度为2.67km/min160.2km/h,
雪橇的速度为42.8m/s=42.8×3.6km/h=154.08km/h,
比较可知,高山滑雪的速度最大。
故选:A。
18.(2022春 永康市校级期中)如图所示,图甲是小车甲运动的s﹣t图像,图乙是小车乙运动的v﹣t图像,由图像可知( )
A.甲、乙都由静止开始运动
B.甲、乙都以2m/s匀速运动
C.甲、乙两车经过5s一定相遇
D.甲车速度越来越大,乙车速度不变
【解答】解:由图知,甲车的s﹣t图像是一条过原点的直线,表示随着时间的推移,甲的路程逐渐的变大,路程与时间成正比,甲车做匀速运动;乙车运动的v﹣t图像是一条平行于横轴的直线,表示随着时间的推移,乙的速度不变,所以乙做匀速运动,速度为2m/s。
A、由图可知,甲、乙两车都做匀速运动,不是从静止开始运动,故A错误;
BD、由图甲可知,甲车的速度为v甲2m/s;由乙图可知,v乙=2m/s;所以甲、乙都以2m/s匀速运动,故B正确、D错误;
C、不知道甲、乙两车的出发地点、运动方向,无法判断5s后是否相遇,故C错误。
故选:B。
19.(2022春 临海市期末)甲、乙两人从同一地点同时开始向西运动,运动的路程与时间的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A.甲的速度是1米/秒
B.乙一直在做匀速直线运动
C.整个过程中,两人只有一次相遇
D.在第4~5秒内,甲相对于乙向东运动
【解答】解:A、由图像可得甲运动的路程s=8m,时间t=8s,则甲的速度为:v1m/s,故A正确;
B、由图像可知,在0~3s乙同学先做匀速直线运动,在3~5s,乙同学静止,在5s以后又做匀速直线运动,故B错误;
C、由图像可知,甲、乙两人在4s和8s两次相遇,故C错误;
D、在第4~5秒内,乙是静止的,甲以1m/s向西运动;若以乙为参照物,甲运动方向是向西,故D错误。
故选:A。
20.(2023春 东阳市月考)甲、乙两车在平直路面上运动,他们通过的路程随时间变化的图像如图所示。分析图像可知:
(1)在此运动过程中,若以乙车为参照物,甲车是 (选填“运动”或“静止”)的。
(2)由图像可得乙车的运动速度为 米/秒。
【解答】解:(1)根据图片可知,甲车到起点的距离始终保持10m不变,则甲是静止的,在此过程中,若以乙车为参照物,甲相对乙车的位置不断改变,则甲车是运动的。
(2)乙车的速度为:v2m/s。
故答案为:(1)运动;(2)2。
21.(2023春 桐乡市月考)经测定,某志愿者的刹车反应时间(即图中“反应过程”所用时间)是0.4s。在某次实验中,该志愿者驾车以72km/h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72km/h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 。(选填“变快”“变慢”或“不变”)
【解答】解:(1)反应时间是0.4s,此时的速度是72km/h,即20m/s,
所以此时运动的距离是:s=vt=20m/s×0.4s=8m,
故从发现情况到汽车停止,行驶距离33m,则经过8m距离后汽车才开始减速;
(2)据(1)可知,汽车的司机反应后的距离是s=33m﹣8m=25m,故当司机打电话时,从发现情况到汽车停止,行驶距离39m,即汽车司机从发现情况到刹车运动的距离是s1=39m﹣25m=14m,故据v得,志愿者的刹车反应时间t0.7s;
故驾驶员驾驶时打电话,驾驶员的刹车反应会变慢。
故答案为:8;0.7;变慢。
22.(2023春 东阳市月考)一辆客车在高速公路上经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动。司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,经t1=6秒后听到回声,听到回声后又行驶t2=16秒,司机第二次鸣笛,又经t3=2秒后听到回声,请根据以上数据计算:(已知声音在空气中的传播速度为340米/秒)
(1)客车匀速行驶的速度并判断客车是否超速行驶。(已知此高速路段最高限速为120千米/小时)
(2)客车第一次鸣笛时与悬崖的距离。
【解答】解:(1)设客车第一次鸣笛时与悬崖的距离为L,客车匀速行驶的速度为v。根据题意可知,第一次鸣笛时客车到悬崖距离的2倍等于声音传播距离与客车行驶距离之和,即:
vt1+v声t1=2L①
听到回声后客车继续行驶t2=16秒,司机第二次鸣笛,此时客车距离悬崖的距离为:L﹣vt1﹣vt2,
根据题意可知,第二次鸣笛时客车到悬崖距离的2倍等于声音传播距离与客车行驶距离之和,即:
vt3+v声t3=2×(L﹣vt1﹣vt2)②
①式﹣②式则有:
vv声340m/s=34m/s=34×3.6km/h=122.4km/h;
因为122.4km/h>120km/h。所以客车是超速行驶;
(2)客车第一次鸣笛时与悬崖的距离为:
L1122m。
答:(1)客车是超速行驶;
(2)客车第一次鸣笛时与悬崖的距离为1122m。
23.(2023春 临平区月考)歼20是由我国自主飞机设计和制造的中国第五代隐身重型歼击机,其部分技术参数如表所示:
空载质量 最大飞行速度 作战半径 最大飞行高度
17吨 2.8马赫 2200千米 18500米
其中,最大飞行速度2.8马赫,表示歼20的最大飞行速度是空气中声速的2.8倍。
(1)若空气中声速取340m/s,求歼20以2马赫的速度飞行5min运动的路程。
(2)“作战半径”是指战机携带正常作战载荷,在不进行空中加油,自机场起飞,沿指定航线飞行,执行完任务后,返回原机场所能达到的最远距离。歼20以2马赫的速度完成一次目标恰好在作战半径处的任务,请问需要多长时间(近似到小数点后面一位)?
【解答】解:(1)歼20飞行的速度:
v=2×340m/s=680m/s,
由v可得,飞行5min运动的路程:
s=vt=680m×5×60s=2.04×105m;
(2)“歼20”一个作战半径的飞行路程s′=2×2200km=4400km,
由v可得飞行一个作战半径的来回需要的时间:
t′6470.6s≈1.8h。
答:(1)歼20以2马赫的速度飞行5min运动的路程为2.04×105m;
(2)需要1.8h的时间。
24.(2023春 仙居县校级月考)“区间测速”目前在全国大部分高速公路实行。所谓的“区间测速”,就是在两监测点安装监控和测速探头,测出同一辆车通过两个监测点的时间,再根据两点间的距离算出该车在这区间路段的平均车速,如果这个平均车速超过了该路段的最高限速,即被判为超速。如图所示,监测点A、B相距30km,一辆轿车通过监测点A的速度为100km/h通过监测点B的速度为110km/h,通过两个监测点的时间如图所示,该路段最高限速120km/h。
(1)某驾驶员坐在这辆行驶的轿车中,他看到远处的监控装置正在向他靠近,这是以 为参照物得出的结果;
(2)通过计算说明,采用“区间测速”,这辆轿车从监测点A运动到监测点B是否超速。
【解答】解:(1)驾驶员坐在这辆行驶的轿车中,他看到远处的监控装置正在向他靠近,意思是说监控装置是运动的,他选择的参照物是轿车(驾驶员);
(2)由图可知,轿车的行驶时间:
t=10:43﹣10:31=12min=0.2h,
则轿车的平均速度:
v150km/h>120km/h,该轿车超速。
故答案为:(1)轿车(驾驶员);(2)该轿车超速。
25.(2023春 义乌市期中)在一个无风的日子里,一列火车A以vA速率在平直轨道上匀速行驶,与之相邻的另一轨道上一列火车B正以vB的速率迎面驶来。火车A的司机拉响汽笛,发出两声短促的汽笛声,汽笛声之间的时间间隔为Δt.已知空气中声音的速率为v,求:
(1)假设火车A静止,那么火车B接收到这两声汽笛信号的时间间隔是多少?
(2)在火车A以vA运动的情况下,请根据这两声汽笛从火车A传播到火车B的过程,确定火车B接收到这两声汽笛信号的时间间隔是多少?
【解答】解:
(1)假设火车A静止,两车相距为s,第一次听到笛声用的时间t1;
Δt后发出第二次笛声,此时B车已行驶的距离sB=vBΔt,听到需要的时间:
t2=Δt,
两次听到时间差为:
t2﹣t1=(Δt);
(2)火车A以vA运动,假设两车相距为s,第一次听到笛声用的时间t1;
Δt后发出第二次笛声,此时两车行驶的距离s′=(vA+vB)Δt,听到需要的时间:
t2=Δt,
两次听到时间差为:
t2﹣t1=[Δt];
答:(1)假设火车A静止,那么火车B接收到这两声汽笛信号的时间间隔是;
(2)在火车A以vA运动的情况下,请根据这两声汽笛从火车A传播到火车B的过程,确定火车B接收到这两声汽笛信号的时间间隔是。
26.(2023春 桐乡市月考)近年来,某市街道与周边乡(镇、街道)的道路相继改建成一、二级公路,大大地促进了城乡的交通发展,给人们的出行带来了方便。但在某些岔路口人车相撞的交通事故却大量增加。有人猜想事故的出现与行人横穿公路时的错误判断有关。
(1)如图所示,某同学准备横穿公路时,正好有一辆汽车从距离岔路口120米处以15米/秒的速度驶来,如果公路宽13米,该同学的正常步行速度为1.3米/秒,那么他能否在汽车到达岔路口前完全通过公路?
(2)为了尽可能减少岔路口发生的人车相撞事故,请分别向交警部门(或公路建设部门)、汽车司机及过路行人提出一些合理的建议。
【解答】解:(1)当汽车到达岔路口的时间t车,
t车8s,
行人完全通过公路所需时间:
t人10s,
因为t人>t车,所以该同学不能完全通过公路;
(2)建议:
A.交警部门或公路建设部门可在岔路口处安装红绿灯;或安装人行道处减速注意安全的警示牌;
B.汽车司机应控制车速;
C.看清来往车辆,不与汽车抢道。
答:(1)不能完全通过公路;
(2)A.交警部门或公路建设部门可在岔路口处安装红绿灯;或安装人行道处减速注意安全的警示牌;
B.汽车司机应控制车速;
C.看清来往车辆,不与汽车抢道。
题型4平均速度的计算及测量
27.(2023春 余杭区月考)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,说法正确的是( )
A.前300米内甲车运动的时间大于乙车运动的时间
B.甲车运动的速度为20米每秒
C.乙车在做匀速直线运动
D.甲、乙两车在20秒内的平均速度相同
【解答】解:A、由图可知,甲车到达300m处所用的时间为15s,乙车到达300m处所用的时间也等于15s,所以甲、乙两车前300m内所用时间相等,故A错误;
B、由图可知,甲车在相同的时间内通过的路程相等,说明甲车做匀速直线运动,甲车通过400m所用的时间为20s,所以甲车的速度:v20m/s,故B正确;
C、由图可知,乙车在相同的时间内通过的路程在变大,说明乙车在做变速运动,故C错误;
D、甲在20s内通过的路程s甲=400m,乙在20s内通过的路程s乙=450m,即甲、乙两车在相同的时间内通过的路程不相等,则根据v可知,甲、乙两车的平均速度不相同,故D错误。
故选:B。
28.(2022春 诸暨市期中)我国著名短跑运动员苏炳添在某次百米赛跑中测得第5秒的速度为9.5m/s,第10秒到达终点的速度为10.2m/s,则下列说法正确的是( )
A.在前5秒内苏炳添的平均速度为4.75m/s
B.在后5秒内苏炳添的平均速度为5.1m/s
C.在本次百米赛跑中苏炳添的平均速度为10.0m/s
D.在本次百米赛跑中苏炳添的平均速度为9.85m/s
【解答】解:AB、根据v,平均速度的计算应为路程和对应时间的比值,前5秒和后5秒的路程未知,则无法计算平均速度,故AB错误;
CD、百米赛跑中的总路程为s=100m,总时间为t=10s,
则平均速度为:v10m/s,故C正确,D错误。
故选:C。
29.(2022春 诸暨市校级期中)我国著名短跑运动员苏炳添在某次百米赛跑中测得第5秒的速度为9.5m/s,第10秒到达终点的速度为10.2m/s,则下列说法正确的是( )
A.在前5秒内苏炳添的平均速度为4.75m/s
B.在后5秒内苏炳添的平均速度为5.1m/s
C.在本次百米赛跑中苏炳添的平均速度为10.0m/s
D.在本次百米赛跑中苏炳添的平均速度为9.85m/s
【解答】解:AB、根据v,平均速度的计算应为路程和对应时间的比值,前5秒和后5秒的路程未知,则无法计算平均速度,故AB错误;
CD、百米赛跑中的总路程为s=100m,总时间为t=10s,
则平均速度为:v10m/s,故C正确,D错误。
故选:C。
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