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专题01
运动图像分析和计算原卷版
专题
01
运动
图像
分析
计算
原卷版
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专题01 运动图像分析和计算(原卷版)
类型一 运动图像分析
【方法技巧】
(1)弄清楚图像的横坐标及纵坐标所表示的物理量,并根据图像的形状确定这两个物理量之间的关系。
(2)分析图像的起点、交点、拐点和终点的含义,收集和概括相关的信息。
(3)由问题入手,从图像中寻找相关信息解题。
【专项训练】
1.如图所示,下面四个图像反映汽车在做匀速直线运动的是( )
A. ①④ B. ①③ C. ②③ D. ②④
2.某物体v-t的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 物体保持静止状态
B. 物体运动的速度与时间成反比
C. 物体运动的速度与时间成正比
D. 图中阴影部分面积表示物体通过的路程
3.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. 甲车速度大于乙车速度
B. 甲车速度小于乙车速度
C. 甲车做匀速直线运动,乙车静止
D. 甲、乙两车经过5s通过的路程都是10m
4.如图,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的速度匀速运动
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
5.甲、乙两物体,同时同地出发向南做直线运动,它们的s-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 2~4s内乙做匀速直线运动
B. 0~2s内以甲为参照物,乙向北运动
C. 3s时甲比乙的速度快
D. 0~2s内乙的平均速度为2m/s
6.如图是一辆汽车做直线运动的s-t图像,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是( )
A. AB段汽车处于匀速直线运动状态
B. 前3小时内,汽车运动的平均速度为30km/h
C. BC段汽车处于变速直线运动状态
D. CD段汽车运动的速度为22.5km/h
7.甲、乙两物体从同一位置沿同一方向做直线运动,其s-t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同时出发的
B. 以乙物体为参照物,甲物体一直在运动
C. 第4s∼第19s,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
8.(双选)甲、乙两车在同一直线上运动的s-t图像如图所示。由图像可知( )
A. 甲做加速运动,乙做减速运动 B. 甲、乙均做匀速直线运动
C. 甲、乙的速度均为20m/s D. 在0.4s时两车相遇
9.(双选)两辆汽车A,B在平直路面上运动时的图像如图甲所示,初始时运动方向如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 在0~t1时间内,两车速度大小vA<vB
B. 在30s~40s内,两车速度大小vA>vB
C. 在t2~t3时间内,以A车为参照物,B车向东运动
D. 在t2~t3时间内,以地面为参照物,A车向西运动
10.甲、乙、丙三辆小车同时,同地向东运动,它们运动的图像如下图所示,由图像可知:
(1)甲车的速度是________m/s;
(2)若以乙车为参照物,丙车向________(填“东”或“西”)做直线运动;
(3)经过5s,跑在最前面的小车是________车,它距后面的车的距离是________m.
11.如图是某物体运动的图像,据图回答:AB段描述物体做________运动,BC段描述物体做________运动,前5s内物体运动的路程是________m,前5s内物体的平均速度为________m/s。
12.在物理学中,常用图像描述物理过程,某物体在平直路面上运动的速度-时间图像如左图所示,则该物体的运动状态是________________。左图中的阴影面积表示的物理量是__________。小华同学在研究玩具小车的运动情况时,描绘出了如右图所示的速度-时间图像.通过查阅资料,得知速度-时间图像与坐标轴所包围部分(即右图中阴影部分)的面积也可以描述上述的物理量。根据图像可知小车在1秒内的平均速度是__________ m/s。
13.图像是数据处理的重要方法。如图:
(1)此图像中表示匀速运动的是为______ (填“甲”或“乙”)。
(2)若甲乙记录了两物体从同一位置向左运动的过程,则在0-3s内:甲物体通过的路程为______ m,乙相对于甲______ (选填“向左”“向右”或“保持静止”),乙与甲之间的距离______ (选填“变大”或“变小”)。
(3)聪明的小燕发现:一段时间内,物体通过的路程刚好等于这段时间的图像与坐标轴围成图形的面积(如图阴影部分),这一猜想在老师那里得到了证实。根据这一规律,请你计算乙在4s内的平均速度为______ m/s。
14.百米赛跑过程中“匀速直线运动”与“变速直线运动”
(1)某时刻甲、乙两运动员位置的示意图如图(a)所示。用“频闪摄影”可记录物体相隔同样时间的不同位置,如图所示(b)是甲、乙两运动员不同位置运动时的频闪照片.由照片可知,_________运动员的速度越来越大.(选填“甲”或“乙”)
(2)若乙运动员的成绩是10 s,则他的平均速度速度是_________km/h.
(3)如图(c)甲、乙两个物体做直线运动的_________图象.由图象可知:图像第3S末,甲和乙的图线相交,这说明了甲、乙具有相同的_________.第4S末,跑在前面的是_________.(选填“甲”或“乙”)
15.如图所示,在“测量物体运动的平均速度”实验中。使斜面保持很小的坡度不变,让小车从A跑到C,分别测出小车通过前半程AB和后半程BC的路程及所用的时间,并根据测量数据作出了s-t图像。
(1)完成实验所需要的器材:斜面、小车、______ 和秒表;
(2)由图像可知,小车在BC段的平均速度为______ m/s;
(3)假若斜面的倾斜角度变大,可能会使测量______ 的结果不准确,导致计算速度的结果误差很大。
16.A、B、C三个物体分别从位于同一水平直线上的a、b、c三点沿该直线运动,如图甲所示,a、c之间的距离为90m,a、b之间的距离为40m。其中,B、C两物体同时出发并开始计时,物体A向右运动,其运动的s-t图像如图乙所示,物体B作匀速直线运动,物体C运动的v-t图像如图丙所示,前2s物体C通过的路程为3m,从开始计时到10s时,A、C相距23m,A、B相距10m。则:
(1)物体A前2s通过的路程是______ m;2s后的运动速度是______ m/s;10s内A通过的路程是______ m。
(2)物体C向______ 运动,10s内的平均速度是______ m/s。
(3)10s时,B、C两物体相距______ m或______ m。
类型二 有关速度的计算
【方法技巧】
(1)找准对应速度、路程和时间;
(2)熟悉各种类型行程问题;
(3)仔细挖掘题中隐含的等量关系。
【专项训练】
1.一辆轿车在公路上行驶,经过如图所示的标志牌,
(1)左侧标志牌表示:该路段限速______,右侧标志牌表示:标志牌距宁德______.
(2)如果这辆轿车不违反交通法规行驶,从标志牌处开到宁德最少需要______小时.
2.孙杨在里约奥运会上夺得自由泳200 m金牌.在某次训练中,以每50 m为一个赛段,他在四个赛段的成绩如表所示,在此次训练中,孙杨运动最快的赛段是( ).
赛段
一
二
三
四
时间/s
24.47
27.11
27.25
26.60
A. 一 B. 二 C. 三 D. 四
3.小明家距学校600m,某天他上学时以1m/s的速度走完前一半路程所用的时间是______ ,为了不迟到,他改以1.5m/s的速度走完后一半的路程,他上学时走路的平均速度是______ km/h.
4.汽车以6 m/s的速度匀速驶上长为60 m的斜坡,经10 s到达坡顶,接着又以10 m/s的速度从坡顶沿原路匀速返回,经6 s到达坡底,该汽车在上下坡全程中的平均速度是( )
A. 7.5 m/s B. 8 m/s C. 6.25 m/s D. 3.75 m/s
5.某一物体做变速直线运动,已知它在前一半时间的速度为4m/s,后一半时间的速度为6m/s,那么它在整个路程中的平均速度是v=________m/s。另有一物体做变速直线运动,已知它通过前三分之二路程的速度为v1,后三分之一路程的速度为v2,那么它在整个路程中的平均速度是v=________(请用v1,v2表示)。
6.1962年,美国马萨诸塞工学院把红宝石激光射向月球,大约经过2.6s后收到了从月球反射回来的激光信号,已知光的传播速度为3.0×108m/s,由此可计算出月球与地球相距约为( )
A. 7.8×108m B. 3.9×108m C. 3×108m D. 3.4×108m
7.火车在进入隧道前必须鸣笛,若火车速度为90km/h,声音在空气中的传播速度是340m/s,司机在鸣笛后2s时听到自隧道口处的山崖反射的回声,问听到鸣笛声处到隧道口处的距离是多少m?
8.随着中国铁路的发展,高铁时代已经来临,下表为某次高铁列车从上海到南京的运行时刻表。
站名
上海
苏州
无锡
常州
南京
到站时刻
7:25
7:42
7:58
8:38
发车时刻
7:00
7:27
7:44
7:59
路程/km
0
84
126
165
301
根据列车运行时刻表回答下列问题。
(1)列车由上海驶往南京全程的平均速度是多少千米/时?
(2)列车从上海到苏州和从苏州到无锡,哪一路段运行得较快?
9.元旦期间,小月乘坐G2021次列车前往兰州,途经西安北到兰州西的部分站点列车时刻表如表所示。全程列车设计速度为250km/h。请按要求完成下列问题:
站点
到站时间
发车时间
路程/km
西安北
11:00
11:12
0
宝鸡南
12:07
12:10
167
天水南
12:54
12:56
323
兰州西
14:20
--
560
(1)若列车从西安北发车后中途不停站,并以设计速度从西安北运行到兰州西,求列车跑完全程需要的时间。
(2)求列车从西安北到天水南的平均速度。
(3)列车匀速驶过3000m的隧道,小月测得自己通过隧道共用时50s,求长度为240m的列车完全通过隧道需要的时间。
10.国庆节期间,小陆从南宁乘火车去北京旅游,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65s。
(1)该隧道的长度为多少?
(2)火车完全通过该隧道需要的时间为多少?
(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11.5s,则该火车过桥的平均速度为多少?(结果保留两位有效数字)
11.汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程,假设汽车在反应过程做匀速直线运动,在制动过程做变速直线运动,如图所示。若汽车以20m/s的速度在平直的公路上行驶,紧急停车时,在反应过程,汽车的牵引力为3000N,行驶了14m,汽车在制动过程中(从发现情况到汽车完全停止)通过的总距离为30m,所用的时间为2.3s。求:
(1)汽车司机在反应过程所用的时间;
(2)若不计空气阻力,在反应过程中汽车所受地面的摩擦力;
(3)新交通法规定,严禁酒驾。醉酒后该司机的反应时间增加为原来的两倍,若汽车还是以20m/s的速度行驶,假如前方40m处突然有行人,行人有危险吗?(通过计算加以说明)
12.为积极创建文明城市,合肥市机动车礼让行人蔚然成风。礼让行人的规则是:图中的①②③是同宽度、同方向的三条车道,行人刚上车道①时,车道②内的机动车应在斑马线前停车让行,只有在行人通过车道②后,机动车方可从行人后方通行。请你解答下列问题:
(1)某次一辆汽车以36 km/h的速度匀速直线行驶,假设司机反应时间为0.5 s,求该辆汽车在司机的反应时间内已向前行驶的距离大小;
(2)如图所示,每个车道宽3 m,行人正从A点出发沿直线前行通过路口到达B点,其步行速度为1.2 m/s,汽车在车道②内行驶且距离斑马线15 m,如果汽车不改变车道继续保持匀速直线行驶,为了确保行人安全,汽车的速度不得超过多少米/秒?
13.如图所示,轿车甲以v1=90km/h的速度在平直公路上匀速行驶,A、B、C是平直公路上的三个位置.A、B相距50m,B、C相距20m.
(1)求轿车甲由A匀速行驶至B处所需要的时间t;
(2)若轿车甲行驶至A处时,驾驶员发现B处有超速拍照装置(限速70km/h),立即使轿车减速,行驶3s后,速度减为v2=70km/h,这段时间内,轿车行驶的平均速度v=72 km/h.请通过计算来判断轿车是否会因为超速而被拍照;
(3)汽车驾驶员从发现情况到采取制动所需要的时间叫反应时间.若另一辆轿车乙以速度v3也在上述公路上行驶,当行驶至A处时,驾驶员发现C处有障碍物,制动后轿车行驶60m刚好停在障碍物C前,若此驾驶员的反应时间为0.5s,求制动前轿车乙的行驶速度v3。
14.据统计,全国发生的车祸中有四分之一是超速引起的。为此近年来全国各地加大了道路限速监控管理,一种是“定点测速”即监测汽车在某点的车速;另一种是“区间测速”,就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度。如果超过了该路段的最高限速,即被判为超速。若监测点A、B相距20km,全程限速80km/h,一辆轿车通过监测点A、B的速度分别为60km/h和70km/h,通过两个监测点的时间如图甲所示。
(1)采用“定点测速”,该轿车通过监测点A、B时会不会被判超速?
(2)采用“区间测速”,通过计算说明,这辆轿车在该路段会不会被判超速?
(3)如图乙所示,是交警在绕城高速路上安装的固定测速仪,汽车向放置在道路中的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出超声波,超声波经汽车反射后又被测速仪接收。已知测速仪每隔0.9s发出一次信号,当一辆匀速行驶的小汽车进入测控区时,测速仪第一次从发出信号到接收到信号整个过程用时0.3s,第二次从发出信号到接收到信号整个过程用时0.2s。已知超声波的传播速度为340m/s。小汽车沿直线匀速行驶,请求出这辆小汽车的速度为多少m/s?
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