2021年初中物理培優(yōu)(重點(diǎn)高中自主招生 競(jìng)賽)難題練習(xí)第01章 機(jī)械運(yùn)動(dòng).docx

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原題 2
一.參照物及其選擇(共2小題) 2
二.長(zhǎng)度的測(cè)量(共1小題) 2
三.速度與物體運(yùn)動(dòng)(共5小題) 2
四.速度公式及其應(yīng)用(共13小題) 5
五.速度的計(jì)算(共2小題) 9
參考答案與試題解析 11
一.參照物及其選擇(共2小題) 11
二.長(zhǎng)度的測(cè)量(共1小題) 12
三.速度與物體運(yùn)動(dòng)(共5小題) 12
四.速度公式及其應(yīng)用(共13小題) 17
五.速度的計(jì)算(共2小題) 31
___________ 校__________老師
?
初物培優(yōu)(重高自招競(jìng)賽)之第01章機(jī)械運(yùn)動(dòng)
原題
一.參照物及其選擇(共2小題)
1.(2021?青島自主招生)關(guān)于參照物,以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.只有不動(dòng)的物體才能作為參照物
B.運(yùn)動(dòng)和靜止的物體都能作為參照物
C.不能選研究對(duì)象本身為參照物
D.一般情況下,研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)我們選擇地面為參照物
2.(2014?寧波自主招生)一只小貓?zhí)饋?lái)抓住懸在天花板上的豎直木桿,當(dāng)小貓抓住木桿的瞬間,懸掛木桿的細(xì)繩斷了。設(shè)木桿足夠長(zhǎng),小貓不斷地順桿向上爬,則小貓相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)是( ?。?br /> A.靜止 B.向下運(yùn)動(dòng) C.向上運(yùn)動(dòng) D.無(wú)法確定
二.長(zhǎng)度的測(cè)量(共1小題)
3.(2014?寧波自主招生)用一把鐵尺去測(cè)量一根銅條的長(zhǎng)度,一次在是冬天﹣5℃環(huán)境下測(cè)量,另一次是在夏天35℃環(huán)境下測(cè)量,則關(guān)于這兩次測(cè)量結(jié)果的比較說(shuō)法正確的是( ?。?br /> A.兩次測(cè)量的示數(shù)相等
B.夏天測(cè)量的示數(shù)較大
C.冬天測(cè)量的示數(shù)較大
D.跟測(cè)量的先后次序有關(guān),以上三種情況都有可能
三.速度與物體運(yùn)動(dòng)(共5小題)
4.(2020?市南區(qū)校級(jí)自主招生)甲、乙兩同學(xué)同時(shí)同地出發(fā)騎自行車(chē)做直線運(yùn)動(dòng),前0.6h內(nèi)的路程﹣時(shí)間圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.0.5~0.6h內(nèi),甲的速度比乙的大
B.0.5~0.6h內(nèi),甲的路程比乙的大
C.0~0.6h內(nèi),甲的路程比乙的大
D.0~0.6h內(nèi),甲、乙的路程相等
5.(2014?寧波自主招生)如圖所示,甲、乙、丙三個(gè)相同的小鋼球從相同高度以相同的速度分別沿所示的方向拋出,若不計(jì)空氣阻力,則關(guān)于小球落地時(shí)的速度與落地過(guò)程所需的時(shí)間的敘述正確的是( ?。?br />
A.甲的落地速度最小,落地也最晚
B.乙的落地速度大小與落地時(shí)間都居中
C.落地的速度大小與所需的時(shí)間都一樣
D.落地速度大小都一樣,但丙最早落地
6.(2018?寧波自主招生)“頻閃攝影”是研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)常用的一種實(shí)驗(yàn)方法。攝影在暗室中進(jìn)行,閃光燈每隔0.02s的時(shí)間閃亮一次,底片就記錄下此時(shí)物體的位置。圖是一直徑為6.8cm的網(wǎng)球從左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)的頻閃照片,估算此網(wǎng)球的速度為( ?。?br />
A.0.6 m/s B.4 m/s C.7 m/s D.11m/s
7.(2014?寧波自主招生)從高處下落的物體,速度越來(lái)越大,所受空氣阻力也會(huì)隨速度的增大而增大,因此物體下落一段距離后,將以某一速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),常把這個(gè)速度稱(chēng)為收尾速度。研究發(fā)現(xiàn),相同環(huán)境條件下,空氣對(duì)相同材質(zhì)的球形物體的阻力大小與球的半徑和速度都有關(guān)系。如表為某次研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
小球編號(hào) 1 2 3 4
小球質(zhì)量(10﹣2kg) 2 5 45 40
小球半徑(10﹣3m) O.5 0.5 1.5 2
小球的收尾速度(m/s) 16 40 40 20
(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),編號(hào)為2、3的小球在達(dá)到收尾速度時(shí)所受的空氣阻力之比是 。
(2)分析編號(hào)為 小球的數(shù)據(jù),可得球形物體所受的空氣阻力f與球的收尾速度v成正比。
(3)分析相關(guān)小球的數(shù)據(jù),可知球形物體所受空氣阻力f與球的半徑r的關(guān)系為 。
8.(2017?李滄區(qū)校級(jí)自主招生)如圖所示為氣墊導(dǎo)軌上兩個(gè)滑塊A、B相互作用后運(yùn)動(dòng)過(guò)程的頻閃照片,頻閃的頻率為10Hz.開(kāi)始時(shí)兩個(gè)滑塊靜止,它們之間有一根被壓縮的輕彈簧,滑塊用繩子連接,繩子燒斷后,兩個(gè)滑塊向相反方向運(yùn)動(dòng)。已知滑塊A、B的質(zhì)量分別為200g、300g,根據(jù)照片記錄的信息,A、B離開(kāi)彈簧后,A滑塊做 運(yùn)動(dòng),其速度大小為 m/s,B滑塊做 運(yùn)動(dòng),其速度大小為 m/s,本實(shí)驗(yàn)中得到的結(jié)論是 。
四.速度公式及其應(yīng)用(共13小題)
9.(2019?鳩江區(qū)校級(jí)自主招生)有一人在馬路邊以恒定的速度散步,他發(fā)現(xiàn)每隔t1時(shí)間有一輛馬鞍山到蕪湖的城際巴士迎面開(kāi)過(guò),每隔t2時(shí)間有一輛蕪湖到馬鞍山的城際巴士從身后超過(guò)自己。已知蕪湖站與馬鞍山站的發(fā)車(chē)時(shí)間間隔是一樣的,則該時(shí)間間隔為( ?。?br /> A.(t_1 t_2)/(2(t_2-t_1)) B.(t_1 t_2)/(2(t_1+t_2))
C.(2t_1 t_2)/(t_2-t_1 ) D.(2t_1 t_2)/(t_1+t_2 )
10.(2020?市北區(qū)校級(jí)自主招生)甲、乙兩物體同時(shí)從同一地點(diǎn)出發(fā),位移s與時(shí)間t的圖像如圖。下述說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.甲在前5秒通過(guò)的路程小于乙
B.兩物體在5秒末相遇
C.前6秒甲始終在乙前面
D.甲物體做曲線運(yùn)動(dòng)
11.(2020?昆山市自主招生)如圖所示,是一個(gè)互相垂直的交叉路口,A、B兩點(diǎn)相距120米,小紅以4米/秒的速度由A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng),小明以8米/秒的速度同時(shí)由B點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng),B、C兩點(diǎn)間相距120米,經(jīng)過(guò)時(shí)間t,小紅和小明之間的距離最近(不考慮路面寬度),則( ?。?br />
A.t=0 B.t=4秒 C.t=6秒 D.t=8秒
12.(2016?成都自主招生)如圖所示L1、L2兩條馬路呈丁字形,B點(diǎn)為路口,兩條路上有A、C兩點(diǎn),且BC<AB,現(xiàn)讓甲、乙兩輛小車(chē)分別從C、B兩點(diǎn)同時(shí)出發(fā),并分別以速度v1、v2沿L1、L2兩條路做勻速直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻甲、乙輛車(chē)各自所處的位置和B點(diǎn)所形成的三角形恰好與三角形ABC相似,則( ?。?br />
A.如果v1<v2,這樣的時(shí)刻一定是兩個(gè)
B.如果v1=v2,這樣的時(shí)刻一定是兩個(gè)
C.如果v1>v2這樣的時(shí)刻一定是三個(gè)
D.不論v1、v2大小關(guān)系如何,這樣的時(shí)刻至少都有兩個(gè)
13.(2016?成都自主招生)某環(huán)湖綠道周長(zhǎng)是500米,甲、乙兩人從起點(diǎn)按逆時(shí)針?lè)较蛲瑫r(shí)出發(fā)。甲每分鐘跑60米,乙每分鐘跑50米,兩人都是每跑200米停下休息1分鐘。則甲第一次追上乙需多少時(shí)間( )
A.77分鐘 B.78分鐘 C.79 分鐘 D.80分鐘
14.(2020?余姚市校級(jí)自主招生)初中科學(xué)中把物體在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程叫速度,速度計(jì)算公式為:速度=路程/時(shí)間,即v=s/t。高中物理中把物體在單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量叫加速度(注:速度的變化量用△v表示,它等于前后速度之差;加速度用字母a表示,國(guó)際單位是m/s2)。由加速度的定義可知:
(1)若一個(gè)物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的速度v0=2m/s,經(jīng)過(guò)5s后它的速度變?yōu)関1=6m/s,若物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(單位時(shí)間內(nèi)速度的增加量相等),求出物體的加速度大小a= m/s2;
(2)勻速直線運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖如圖(甲)所示,圖中陰影部分面積表示以速度v勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t時(shí)通過(guò)的路程s;勻加速直線運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖如圖(乙)所示,其中陰影部分面積表示做勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體,速度由v0到v1,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t時(shí)通過(guò)的路程s;用v0、t、a寫(xiě)出S的表達(dá)式,s= 。
15.(2014?寧波自主招生)大船在海面上沿由東向西的航道以20km/h的速度航行,船西偏南某方向有一汽艇距離大船20km,距離航道12km,則汽艇速度至少為 km/h才能追到大船。若汽艇速度為15km/h,則至少要 h才能追到大船。
16.(2016?寧波自主招生)如圖所示,某“闖關(guān)游戲”的筆直通道上每隔8m設(shè)有一個(gè)關(guān)卡,各關(guān)卡同步放行和關(guān)閉,放行和關(guān)閉的時(shí)間分別為5s和2s。關(guān)卡剛放行時(shí),一同學(xué)立即在關(guān)卡1處由靜止開(kāi)始,在1s內(nèi)速度增加到2m/s,通過(guò)的路程為1.5m,然后以2m/s的速度勻速向前,則最先擋住他前進(jìn)的是關(guān)卡 ?。ㄟx填“2”“3”“4”或“5”)。
17.(2020?寧波自主招生)在光滑水平面上,一小木塊向右撞擊豎直墻壁后被彈回(碰撞時(shí)間不計(jì)碰撞過(guò)程中有能量損失)。如圖記錄了小木塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的部分?jǐn)?shù)據(jù),其中t所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)是物體在該位置時(shí)相對(duì)于初始位置O所經(jīng)歷的時(shí)間,s所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)是物體相對(duì)于初始位置O的距離。根據(jù)情景,可知墻壁與初始位置O的水平距離為 m。
18.(2019?鳩江區(qū)校級(jí)自主招生)鴕鳥(niǎo)是當(dāng)今世界上最大的鳥(niǎo),有人說(shuō),如果鴕鳥(niǎo)能長(zhǎng)出一副與身體大小成比例的翅膀,就能飛起來(lái)。生物學(xué)研究的結(jié)論得出:鳥(niǎo)的質(zhì)量與鳥(niǎo)的體長(zhǎng)的立方成正比。鳥(niǎo)扇動(dòng)翅膀,獲得向上的舉力的大小可以表示為F=cSv2,式中S是翅膀展開(kāi)后的面積,v為鳥(niǎo)的運(yùn)動(dòng)速度,c是比例常數(shù)。我們不妨以燕子和鴕鳥(niǎo)為例,假設(shè)鴕鳥(niǎo)能長(zhǎng)出和燕子同樣比例的大翅膀,已知燕子的最小飛行速度是5.5m/s,又測(cè)得鴕鳥(niǎo)的體長(zhǎng)是燕子的25倍,試分析鴕鳥(niǎo)奔跑速度v至少多大就可以飛起來(lái)。
19.(2020?李滄區(qū)校級(jí)自主招生)近日,青島五十八中兩名高三學(xué)生救助車(chē)禍傷者,上演了一場(chǎng)教科書(shū)式的救援,這一事件被中央電視臺(tái)、人民日?qǐng)?bào)客戶端等多家媒體報(bào)道,弘揚(yáng)了社會(huì)正能量,體現(xiàn)了五十八中學(xué)子的社會(huì)責(zé)任感和擔(dān)當(dāng)意識(shí),同時(shí)這也提醒我們要提高安全意識(shí)。
在如圖所示的十字路口處,有一輛長(zhǎng)10m、寬2.2m的客車(chē),客車(chē)正以10m/s速度勻速行駛在馬路中間,當(dāng)它與斑馬線的中點(diǎn)B相距60m時(shí),馬路上的小王同學(xué)正好在斑馬線中間A點(diǎn)出發(fā)沿AB穿過(guò)馬路,A、B間的距離為8m,假設(shè)小王同學(xué)做勻速直線運(yùn)動(dòng),則運(yùn)動(dòng)的速度為多少時(shí),能夠避免與客車(chē)相撞?
20.(2012?蚌山區(qū)校級(jí)自主招生)“海上聯(lián)合﹣﹣2012”中、俄海上聯(lián)合軍事演習(xí)于2012年4月22日至27日在青島附近的黃海海域舉行。假設(shè)在演習(xí)中一艘魚(yú)雷快艇以30m/s的速度追擊前面同一直線上正在逃跑的敵艦。當(dāng)兩者相距L=2km時(shí),發(fā)射一枚魚(yú)雷,魚(yú)雷在水中以60m/s的速度前進(jìn),經(jīng)過(guò)t1=50s,艇長(zhǎng)通過(guò)望遠(yuǎn)鏡看到了魚(yú)雷擊中敵艦發(fā)出的火光,同時(shí)發(fā)現(xiàn)受損敵艦仍在繼續(xù)逃跑,于是馬上發(fā)出了第二次攻擊命令,第二枚魚(yú)雷以同樣的速度前進(jìn),又經(jīng)過(guò)t2=30s,魚(yú)雷再次擊中敵艦并將其擊沉。(不考慮光傳播的時(shí)間)
求:
(1)第一枚魚(yú)雷擊中敵艦前敵艦逃跑的速度υ1是多大?
(2)第二枚魚(yú)雷擊中敵艦前敵艦逃跑的速度υ2是多大?
21.(2020?鼓樓區(qū)校級(jí)自主招生)燈S距離地面4.5米高,一個(gè)人站在S正下方,這人高1.8米,以1.5米/秒勻速向右行走,問(wèn)此人頭頂?shù)耐队斑\(yùn)動(dòng)速度 ?。ㄗ兇?變小/不變)。此人運(yùn)動(dòng)6秒后求影子長(zhǎng)多少米? 。
五.速度的計(jì)算(共2小題)
22.(2016?成都自主招生)一輛實(shí)驗(yàn)小車(chē)可沿水平地面上的長(zhǎng)直軌道勻速向右運(yùn)動(dòng)。有一臺(tái)發(fā)出細(xì)光束的激光器固定在軌道上方的小轉(zhuǎn)臺(tái)M上,轉(zhuǎn)臺(tái)到軌道的距離MN=20米,如圖所示。轉(zhuǎn)臺(tái)沿逆時(shí)方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),使激光束在豎直平面內(nèi)掃描,掃描一周的時(shí)間為120秒。當(dāng)光束與MN的夾角為45°時(shí),光束正好射到小車(chē)上。如果再經(jīng)過(guò)△t=5秒光束恰好又射到小車(chē)上,則小車(chē)的速度大約是( ?。?br />
A.1.7m/s B.2.9m/s C.4.0m/s D.8.0m/s
23.(2020?李滄區(qū)校級(jí)自主招生)打靶時(shí),靶子到打靶人之間的距離是680m,從子彈離開(kāi)槍口后經(jīng)過(guò)2.5s打靶人聽(tīng)到子彈擊中靶的聲音,若空氣阻力不計(jì),則子彈離開(kāi)槍口時(shí)的速度為 m/s。(空氣中的聲速為340m/s)
六.變速運(yùn)動(dòng)與平均速度(共2小題)
24.(2014?寧波自主招生)汽車(chē)沿直線由A運(yùn)動(dòng)到B再運(yùn)動(dòng)到C,AB段平均速度為v1運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1,BC段平均速度為v2,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2,則( ?。?br /> A.若AB=BC,AC段平均速度為(v_1+v_2)/2
B.若AB=BC,AC段平均速度為√((v_1^2+v_2^2)/2)
C.若t1=t2,AC段平均速度為(v_1+v_2)/2
D.若t1=t2,AC段平均速度為(2v_1 v_2)/(v_1+v_2 )
25.(2020?市北區(qū)校級(jí)自主招生)小雨從家到學(xué)校,7點(diǎn)整出發(fā),以5m/s的速度跑到小區(qū)門(mén)口,立刻坐上出租車(chē),結(jié)合出租車(chē)票上的信息,小雨從家到學(xué)校的平均速度是 m/s。
?
參考答案與試題解析
一.參照物及其選擇(共2小題)
1.(2021?青島自主招生)關(guān)于參照物,以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br /> A.只有不動(dòng)的物體才能作為參照物
B.運(yùn)動(dòng)和靜止的物體都能作為參照物
C.不能選研究對(duì)象本身為參照物
D.一般情況下,研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)我們選擇地面為參照物
【專(zhuān)題】應(yīng)用題;運(yùn)動(dòng)和力;應(yīng)用能力.
【分析】要解答本題需掌握:參照物的選擇是任意的。
【解答】解:參照物可以任意選擇,無(wú)論是運(yùn)動(dòng)的物體還是靜止的物體都可以做參照物,故A錯(cuò)誤,B正確;
參照物一般不能選擇研究的物體本身,因?yàn)槲矬w本身相對(duì)于自己始終是靜止的,沒(méi)有研究?jī)r(jià)值,故C正確;一般情況下,研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)我們選擇地面為參照物,故D正確;
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查學(xué)生對(duì):參照物的理解和掌握。是中考的熱點(diǎn)。
2.(2014?寧波自主招生)一只小貓?zhí)饋?lái)抓住懸在天花板上的豎直木桿,當(dāng)小貓抓住木桿的瞬間,懸掛木桿的細(xì)繩斷了。設(shè)木桿足夠長(zhǎng),小貓不斷地順桿向上爬,則小貓相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)是( ?。?br /> A.靜止 B.向下運(yùn)動(dòng) C.向上運(yùn)動(dòng) D.無(wú)法確定
【專(zhuān)題】應(yīng)用題;運(yùn)動(dòng)和力;理解能力.
【分析】判斷小貓相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)情況,關(guān)鍵是木桿向下的運(yùn)動(dòng)速度和小貓向上的運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行比較。
【解答】解:
如果木桿下降的速度大于小貓向上運(yùn)動(dòng)的速度,小貓和地面之間的距離越來(lái)越小,小貓相對(duì)地面是向下運(yùn)動(dòng)的;如果木桿下降的速度等于小貓向上運(yùn)動(dòng)的速度,小貓和地面之間的距離保持不變,小貓相對(duì)地面是靜止的;如果木桿下降的速度小于小貓向上運(yùn)動(dòng)的速度,小貓和地面之間的距離越來(lái)越大,小貓相對(duì)地面是向上運(yùn)動(dòng)的,故ABC錯(cuò)誤,D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】此題關(guān)鍵是木桿下降的速度和小貓上升的速度進(jìn)行比較。
二.長(zhǎng)度的測(cè)量(共1小題)
3.(2014?寧波自主招生)用一把鐵尺去測(cè)量一根銅條的長(zhǎng)度,一次在是冬天﹣5℃環(huán)境下測(cè)量,另一次是在夏天35℃環(huán)境下測(cè)量,則關(guān)于這兩次測(cè)量結(jié)果的比較說(shuō)法正確的是( ?。?br /> A.兩次測(cè)量的示數(shù)相等
B.夏天測(cè)量的示數(shù)較大
C.冬天測(cè)量的示數(shù)較大
D.跟測(cè)量的先后次序有關(guān),以上三種情況都有可能
【專(zhuān)題】熱和能;應(yīng)用能力.
【分析】所有材料都有熱脹冷縮,只是程度不同而已,即膨脹系數(shù)不同,這就要看銅和鐵誰(shuí)的膨脹系數(shù)大了。
【解答】解:銅熱膨脹系數(shù)比鐵的大。就是說(shuō)從冬天到夏天,銅比鐵膨脹的更多,所以夏天測(cè)量的銅的讀數(shù)較大,故選B。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】考慮到銅的熱膨脹系數(shù)比較大,所以很多電器(如電烙鐵)都用銅片作為溫控元件。
三.速度與物體運(yùn)動(dòng)(共5小題)
4.(2020?市南區(qū)校級(jí)自主招生)甲、乙兩同學(xué)同時(shí)同地出發(fā)騎自行車(chē)做直線運(yùn)動(dòng),前0.6h內(nèi)的路程﹣時(shí)間圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.0.5~0.6h內(nèi),甲的速度比乙的大
B.0.5~0.6h內(nèi),甲的路程比乙的大
C.0~0.6h內(nèi),甲的路程比乙的大
D.0~0.6h內(nèi),甲、乙的路程相等
【專(zhuān)題】應(yīng)用題;比較思想;長(zhǎng)度、時(shí)間、速度;應(yīng)用能力;獲取知識(shí)解決問(wèn)題能力.
【分析】在路程﹣時(shí)間圖像中,與橫軸平行的直線表示物體靜止;過(guò)原點(diǎn)的斜線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。據(jù)此結(jié)合圖像對(duì)各選項(xiàng)進(jìn)行分析即可解答。
【解答】解:
此題圖像為路程﹣時(shí)間圖像,與橫軸平行的直線表示物體靜止;過(guò)原點(diǎn)的斜線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
AB、由圖像可知,0.5~0.6h內(nèi),甲、乙兩人都處于靜止?fàn)顟B(tài),即兩人通過(guò)的路程都為零,速度都為零,故AB錯(cuò)誤;
CD、0~0.6h內(nèi),甲的路程是10km,乙的路程是8km,甲的路程比乙的大,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】根據(jù)圖像或圖表探究物質(zhì)的規(guī)律是近兩年來(lái)出現(xiàn)較多的題目,圖像可以使我們建立更多的感性認(rèn)識(shí),從表象中去探究本質(zhì)規(guī)律,體驗(yàn)知識(shí)的形成過(guò)程。此題涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多,綜合性很強(qiáng)。
5.(2014?寧波自主招生)如圖所示,甲、乙、丙三個(gè)相同的小鋼球從相同高度以相同的速度分別沿所示的方向拋出,若不計(jì)空氣阻力,則關(guān)于小球落地時(shí)的速度與落地過(guò)程所需的時(shí)間的敘述正確的是( ?。?br />
A.甲的落地速度最小,落地也最晚
B.乙的落地速度大小與落地時(shí)間都居中
C.落地的速度大小與所需的時(shí)間都一樣
D.落地速度大小都一樣,但丙最早落地
【專(zhuān)題】應(yīng)用題;長(zhǎng)度、時(shí)間、速度;機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化;應(yīng)用能力.
【分析】不計(jì)空氣阻力,其機(jī)械能守恒,根據(jù)動(dòng)能和重力勢(shì)能大小的影響因素,分析出落地時(shí)的動(dòng)能相等,然后得出小球剛落地時(shí)的速度大小關(guān)系;
根據(jù)運(yùn)動(dòng)的路程判定時(shí)間的大小。
【解答】解:同一個(gè)小球,則質(zhì)量相等,在同一高度,則重力勢(shì)能相等,以相同的速度分別向三個(gè)不同方向拋出去,此時(shí)動(dòng)能相等,如果不計(jì)空氣阻力,其機(jī)械能守恒,則其落地時(shí)高度相同,重力勢(shì)能相等,故剛落地時(shí)的動(dòng)能相等,所以速度是相同的;
三個(gè)小球的高度相同,甲小球先向上運(yùn)動(dòng),然后在向下運(yùn)動(dòng)到原來(lái)位置時(shí),速度是相同的;而丙直接從原位置以v向下運(yùn)動(dòng),所以丙比甲早落地;乙開(kāi)始時(shí)在豎直方向上的速度為0,乙向下做加速運(yùn)動(dòng),乙丙的運(yùn)動(dòng)路程相同,丙有一定的初速度,所以丙比乙早落地,綜上所述ABC錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化與守恒、運(yùn)動(dòng)時(shí)間的判定,掌握動(dòng)能、重力勢(shì)能的影響因素,是解答此題關(guān)鍵。
6.(2018?寧波自主招生)“頻閃攝影”是研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)常用的一種實(shí)驗(yàn)方法。攝影在暗室中進(jìn)行,閃光燈每隔0.02s的時(shí)間閃亮一次,底片就記錄下此時(shí)物體的位置。圖是一直徑為6.8cm的網(wǎng)球從左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)的頻閃照片,估算此網(wǎng)球的速度為( )
A.0.6 m/s B.4 m/s C.7 m/s D.11m/s
【專(zhuān)題】計(jì)算題;運(yùn)動(dòng)和力;應(yīng)用能力.
【分析】已知網(wǎng)球的直徑,可求得其周長(zhǎng),然后可求得網(wǎng)球從左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)的路程,知道閃亮一次的時(shí)間和閃亮的次數(shù),利用速度公式即可求得此網(wǎng)球的速度。
【解答】解:網(wǎng)球的周長(zhǎng)L=πD=3.14×0.068m=0.21352m,網(wǎng)球從左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)的路程s=5×0.21352m=1.0676m,
所用的時(shí)間t=0.02s×5=0.1s;
此網(wǎng)球的速度v=s/t=1.0676m/0.1s=10.676m/s≈11m/s。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查速度公式的應(yīng)用,正確讀取頻閃照片上反映的物理信息是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。
7.(2014?寧波自主招生)從高處下落的物體,速度越來(lái)越大,所受空氣阻力也會(huì)隨速度的增大而增大,因此物體下落一段距離后,將以某一速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),常把這個(gè)速度稱(chēng)為收尾速度。研究發(fā)現(xiàn),相同環(huán)境條件下,空氣對(duì)相同材質(zhì)的球形物體的阻力大小與球的半徑和速度都有關(guān)系。如表為某次研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
小球編號(hào) 1 2 3 4
小球質(zhì)量(10﹣2kg) 2 5 45 40
小球半徑(10﹣3m) O.5 0.5 1.5 2
小球的收尾速度(m/s) 16 40 40 20
(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),編號(hào)為2、3的小球在達(dá)到收尾速度時(shí)所受的空氣阻力之比是 1:9 。
(2)分析編號(hào)為 1、2 小球的數(shù)據(jù),可得球形物體所受的空氣阻力f與球的收尾速度v成正比。
(3)分析相關(guān)小球的數(shù)據(jù),可知球形物體所受空氣阻力f與球的半徑r的關(guān)系為 f與r2成正比 。
【專(zhuān)題】計(jì)算題;控制變量法;長(zhǎng)度、時(shí)間、速度;應(yīng)用能力.
【分析】(1)當(dāng)收尾速度相同時(shí),小球做勻速運(yùn)動(dòng),重力等于阻力,所以編號(hào)為2、3的小球在達(dá)到收尾速度時(shí)所受的空氣阻力之比等于他們的重力之比。
(2)要求物體所受的空氣阻力f與球的收尾速度v的關(guān)系先保證小球的半徑相同,從表中可以看出,編號(hào)為1、2兩個(gè)小球的數(shù)據(jù)分析,在半徑r相同的情況下,收尾速度之比已知,再求出阻力之比,阻力之比等于重力之比,從而得出結(jié)論。
(3)要求球形物體所受的空氣阻力f與球的半徑r的關(guān)系先保證收尾速度相同,從表中可以看出,編號(hào)為2、3兩個(gè)小球的數(shù)據(jù)分析,在收尾速度v相同的情況下,半徑之比已知,再求出阻力之比,進(jìn)行比較即可得出結(jié)論。
【解答】解:(1)編號(hào)為2、3的小球在達(dá)到收尾速度時(shí)所受的空氣阻力之比f(wàn)2:f3=m2g:m3g=1:9。
(2)由編號(hào)為1、2兩個(gè)小球的數(shù)據(jù)分析,在半徑r相同的情況下,
收尾速度之比v1:v2=2:5,空氣阻力之比f(wàn)1:f2=m1g:m2g=2:5,
得出結(jié)論:f與v成正比。
(3)由編號(hào)為2、3兩個(gè)小球的數(shù)據(jù)分析,在收尾速度v相同的情況下,
半徑之比r2:r3=1:3,空氣阻力之比f(wàn)2:f3=m2g:m3g=1:9
得出結(jié)論:f與r2成正比。
故答案為:(1)1:9;(2)1、2;(3)f與r2成正比。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查收尾速度、小球半徑以及阻力的關(guān)系,關(guān)鍵知道物體達(dá)到收尾速度時(shí)重力等于阻力,要學(xué)會(huì)應(yīng)用控制變量法解題,還要學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)。
8.(2017?李滄區(qū)校級(jí)自主招生)如圖所示為氣墊導(dǎo)軌上兩個(gè)滑塊A、B相互作用后運(yùn)動(dòng)過(guò)程的頻閃照片,頻閃的頻率為10Hz.開(kāi)始時(shí)兩個(gè)滑塊靜止,它們之間有一根被壓縮的輕彈簧,滑塊用繩子連接,繩子燒斷后,兩個(gè)滑塊向相反方向運(yùn)動(dòng)。已知滑塊A、B的質(zhì)量分別為200g、300g,根據(jù)照片記錄的信息,A、B離開(kāi)彈簧后,A滑塊做 勻速直線 運(yùn)動(dòng),其速度大小為 0.09 m/s,B滑塊做 勻速直線 運(yùn)動(dòng),其速度大小為 0.06 m/s,本實(shí)驗(yàn)中得到的結(jié)論是 滑塊A、B在相互作用的過(guò)程中質(zhì)量和速度的乘積大小相等 。
【專(zhuān)題】實(shí)驗(yàn)題;運(yùn)動(dòng)和力;實(shí)驗(yàn)基本能力.
【分析】根據(jù)頻閃照片可知,每個(gè)滑塊在相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程相等,則各自做勻速直線運(yùn)動(dòng)。由v=s/t,t=1/f求出A、B滑塊運(yùn)動(dòng)的速度大?。粚?duì)滑塊A、B的質(zhì)量和速度的乘積大小進(jìn)行分析。
【解答】解:
由題圖可知,細(xì)繩燒斷后,A滑塊在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程相等,則A滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng);同理可知,B滑塊也做勻速直線運(yùn)動(dòng);
由圖可知照相機(jī)閃一次,A通過(guò)的距離為0.9cm=0.009m,B通過(guò)的距離為0.6cm=0.006m,
頻閃的頻率為10Hz,則時(shí)間間隔t=1/f=1/10Hz=0.1s,
A、B被彈開(kāi)后,則A、B的速度分別為:
vA=s_A/t=0.009m/(1/10 s)=0.09m/s,vB=s_B/t=0.006m/(1/10 s)=0.06m/s,
則mAvA=0.2kg×0.09m/s=0.018kg?m/s,
mBvB=0.3kg×0.06m/s=0.018kg?m/s,
由此可得:mAvA=mBvB,
結(jié)論是:滑塊A、B在相互作用的過(guò)程中質(zhì)量和速度的乘積大小相等。
故答案為:勻速直線;0.09;勻速直線;0.06;滑塊A、B在相互作用的過(guò)程中質(zhì)量和速度的乘積大小相等。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了速度公式的應(yīng)用,注意對(duì)頻率10Hz的理解,并能正確求解對(duì)應(yīng)的時(shí)間。
四.速度公式及其應(yīng)用(共13小題)
9.(2019?鳩江區(qū)校級(jí)自主招生)有一人在馬路邊以恒定的速度散步,他發(fā)現(xiàn)每隔t1時(shí)間有一輛馬鞍山到蕪湖的城際巴士迎面開(kāi)過(guò),每隔t2時(shí)間有一輛蕪湖到馬鞍山的城際巴士從身后超過(guò)自己。已知蕪湖站與馬鞍山站的發(fā)車(chē)時(shí)間間隔是一樣的,則該時(shí)間間隔為( )
A.(t_1 t_2)/(2(t_2-t_1)) B.(t_1 t_2)/(2(t_1+t_2))
C.(2t_1 t_2)/(t_2-t_1 ) D.(2t_1 t_2)/(t_1+t_2 )
【專(zhuān)題】應(yīng)用題;分析、綜合能力.
【分析】根據(jù)v=s/t,本題需要用到三個(gè)未知量:設(shè)車(chē)的速度為v車(chē),人的速度為v人,這路車(chē)從兩汽車(chē)站發(fā)車(chē)的時(shí)間間隔為t;
然后根據(jù)追擊問(wèn)題和相遇問(wèn)題分別得到關(guān)于路程的方程,解方程組,即可求得t。
【解答】解:設(shè)車(chē)的速度為v車(chē),人的速度為v人,這路車(chē)從兩汽車(chē)站發(fā)車(chē)的時(shí)間間隔為t,則根據(jù)v=s/t可得兩車(chē)之間的距離為:v車(chē)t。
城際巴士迎面開(kāi)過(guò)是相遇問(wèn)題,人與車(chē)之間的距離也為:v車(chē)t,那么,v車(chē)t=(v車(chē)+v人)t1;
城際巴士從身后超過(guò)自己是追及問(wèn)題,人與車(chē)之間的距離也為:v車(chē)t,那么,v車(chē)t=(v車(chē)﹣v人)t2;
所以有:
(v車(chē)+v人)t1=(v車(chē)﹣v人)t2,化簡(jiǎn)得:v人=(v_車(chē) (t_2-t_1))/(t_1+t_2 )?①
v車(chē)t=(v車(chē)+v人)t1=[v車(chē)+(v_車(chē) (t_2-t_1))/(t_1+t_2 )]t1…②
聯(lián)立①②解得:t=(2t_1 t_2)/(t_1+t_2 )。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查速度公式及其應(yīng)用,涉及到追及和相遇問(wèn)題,能夠讀懂題意,并根據(jù)路程關(guān)系列出方程是解答此題關(guān)鍵。
10.(2020?市北區(qū)校級(jí)自主招生)甲、乙兩物體同時(shí)從同一地點(diǎn)出發(fā),位移s與時(shí)間t的圖像如圖。下述說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.甲在前5秒通過(guò)的路程小于乙
B.兩物體在5秒末相遇
C.前6秒甲始終在乙前面
D.甲物體做曲線運(yùn)動(dòng)
【專(zhuān)題】應(yīng)用題;長(zhǎng)度、時(shí)間、速度;應(yīng)用能力.
【分析】(1)在s﹣t圖像中,兩圖像的交點(diǎn)表示位置相同即兩物體相遇;
(2)在s﹣t圖像中,斜直線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),曲線表示變速運(yùn)動(dòng);
(3)根據(jù)圖像讀出甲、乙兩物體在5s前和5s后通過(guò)的路程關(guān)系,比較即可。
【解答】解:A、由圖像可知,甲、乙兩物體在5s內(nèi)通過(guò)的路程相等,故A錯(cuò)誤;
B、由圖像可知,甲、乙兩物體同時(shí)同地同一方向運(yùn)動(dòng),在t=5秒時(shí)兩線相交,則在t=5秒時(shí)兩物體相遇,故B正確;
C、由圖像可知,5s前乙始終在甲前面,5s后甲始終在乙前面,故C錯(cuò)誤;
D、在s﹣t圖像中,斜直線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),由圖像可知,甲物體做變速運(yùn)動(dòng),乙物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了學(xué)生的讀圖能力,明白s﹣t圖像中圖線的含義是關(guān)鍵。
11.(2020?昆山市自主招生)如圖所示,是一個(gè)互相垂直的交叉路口,A、B兩點(diǎn)相距120米,小紅以4米/秒的速度由A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng),小明以8米/秒的速度同時(shí)由B點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng),B、C兩點(diǎn)間相距120米,經(jīng)過(guò)時(shí)間t,小紅和小明之間的距離最近(不考慮路面寬度),則( ?。?br />
A.t=0 B.t=4秒 C.t=6秒 D.t=8秒
【專(zhuān)題】創(chuàng)新題型;跨學(xué)科;分析、綜合能力.
【分析】小紅由A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng),小明由B點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng),兩人之間的距離為直角三角形的斜邊,其中一個(gè)直角邊為120m﹣4m/s?t,另一個(gè)直角邊為8m/s?t,
根據(jù)勾股定理求出斜邊,得到一個(gè)二次函數(shù),然后求出最小值。
【解答】解:小紅由A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng),小明由B點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng),兩人之間的距離為直角三角形的斜邊,由s=vt可得小紅走的路程為4m/s?t,小明走的路程為8m/s?t,則直角三角形其中一個(gè)直角邊為120m﹣4m/s?t,另一個(gè)直角邊為8m/s?t,
根據(jù)勾股定理得,s2=(120m﹣4m/s?t)2+(8m/s?t)2,
整理得,s2=80t2﹣960t+14400,
當(dāng)t=-b/2a=(-960)/(-2×80)=6s時(shí),s2最小,即小紅和小明之間的距離最短。
則C正確,ABD錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了學(xué)生對(duì)速度公式,勾股定理,二次函數(shù)的最小值的靈活運(yùn)用,有點(diǎn)像數(shù)學(xué)題,學(xué)生會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析是解題的關(guān)鍵。
12.(2016?成都自主招生)如圖所示L1、L2兩條馬路呈丁字形,B點(diǎn)為路口,兩條路上有A、C兩點(diǎn),且BC<AB,現(xiàn)讓甲、乙兩輛小車(chē)分別從C、B兩點(diǎn)同時(shí)出發(fā),并分別以速度v1、v2沿L1、L2兩條路做勻速直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻甲、乙輛車(chē)各自所處的位置和B點(diǎn)所形成的三角形恰好與三角形ABC相似,則( ?。?br />
A.如果v1<v2,這樣的時(shí)刻一定是兩個(gè)
B.如果v1=v2,這樣的時(shí)刻一定是兩個(gè)
C.如果v1>v2這樣的時(shí)刻一定是三個(gè)
D.不論v1、v2大小關(guān)系如何,這樣的時(shí)刻至少都有兩個(gè)
【專(zhuān)題】長(zhǎng)度、時(shí)間、速度;分析、綜合能力.
【分析】根據(jù)比例關(guān)系式,列出路程之比,根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系,畫(huà)出圖像輔助分析。
【解答】
解:因?yàn)锽C<AB,設(shè)BC/AB=m,則m<1,1/m>1,因?yàn)槟硶r(shí)刻甲、乙輛車(chē)各自所處的位置和B點(diǎn)所形成的三角形恰好與三角形ABC相似,所以可列式:
(1)當(dāng)甲車(chē)在B點(diǎn)上方,設(shè)(BC-v_1 t)/(v_2 t)的比值為y,則y=(BC-v_1 t)/(v_2 t)=BC/(v_2 t)-v_1/v_2 ,此函數(shù)圖像大致如圖1所示:
(BC-v_1 t)/(v_2 t)的比值從無(wú)窮大到0,是連續(xù)變化的,一定會(huì)出現(xiàn)m和1/m的數(shù)值,所以無(wú)論v1和v2關(guān)系如何,都會(huì)有2個(gè)符合題意的時(shí)刻;
(2)當(dāng)甲車(chē)在B點(diǎn)下方,設(shè)(v_1 t-BC)/(v_2 t)的比值為y,則y=(v_1 t-BC)/(v_2 t)=v_1/v_2 -BC/(v_2 t),此函數(shù)圖像大致如圖2所示:
當(dāng)v1>v2時(shí),當(dāng)v_1/v_2 >1/m>m時(shí),存在2個(gè)符合題意的時(shí)刻,使(v_1 t-BC)/(v_2 t)的比值y為m或1/m;當(dāng)1<v_1/v_2 ≤1/m時(shí),只能存在1個(gè)符合題意的時(shí)刻,使(v_1 t-BC)/(v_2 t)的比值y為m;
當(dāng)v1=v2時(shí),只存在1個(gè)符合題意的時(shí)刻,使(v_1 t-BC)/(v_2 t)的比值y為m;
當(dāng)v1<v2時(shí),當(dāng)v_1/v_2 ≤m時(shí),不存在這樣的時(shí)刻;當(dāng)1>v_1/v_2 >m時(shí),存在1個(gè)符合題意的時(shí)刻,使(v_1 t-BC)/(v_2 t)的比值y為m。
綜上所述:當(dāng)v1>v2時(shí),這樣的時(shí)刻有3或4個(gè);當(dāng)v1=v2時(shí),這樣的時(shí)刻有3個(gè);當(dāng)v1<v2時(shí),這樣的時(shí)刻有2或3個(gè)。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】在分析題目時(shí),遇到運(yùn)動(dòng)過(guò)程不缺定的題目,可以進(jìn)行分類(lèi)討論,這道題難度較大,屬于難題。
13.(2016?成都自主招生)某環(huán)湖綠道周長(zhǎng)是500米,甲、乙兩人從起點(diǎn)按逆時(shí)針?lè)较蛲瑫r(shí)出發(fā)。甲每分鐘跑60米,乙每分鐘跑50米,兩人都是每跑200米停下休息1分鐘。則甲第一次追上乙需多少時(shí)間( )
A.77分鐘 B.78分鐘 C.79 分鐘 D.80分鐘
【專(zhuān)題】計(jì)算題;定量思想;順推法;長(zhǎng)度、時(shí)間、速度;應(yīng)用能力.
【分析】甲追上乙一圈時(shí),甲比乙多跑一圈,即500米,追擊時(shí)間=路程差/速度差,即可得此時(shí)間內(nèi)甲、乙跑的距離和休息時(shí)間;當(dāng)休息時(shí)間相同時(shí)即能追上,若不相同還要按以上方式進(jìn)行計(jì)算,直到相等為止,甲追上乙一圈需要時(shí)間為n次追擊時(shí)間之和+休息時(shí)間之和,即可得解。
【解答】解:
甲追上乙一圈時(shí),甲比乙多跑一圈,即500m,
追擊時(shí)間=路程差/速度差=500m/(60m/min-50m/min)=50min,
此時(shí)間內(nèi)甲跑的路程為s甲=60m/min×50min=3000m,
要休息的次數(shù)為n甲=3000m/200m-1=14,
乙跑的路程為s乙=50m/min×50min=2500m,
要休息的次數(shù)為n乙=2500m/200m-1=12;
也就是說(shuō)甲要比乙多休息兩次,多休息2min,這時(shí)乙2分鐘跑的路程為50m/min×2min=100m,還要繼續(xù)追,
同上,追擊時(shí)間=100m/(60m/min-50m/min)=10min;
此時(shí)間內(nèi)甲跑的路程為60m/min×10min=600m,乙跑的路程為50m/min×10min+100m=600m;
此時(shí)甲和乙都同時(shí)要增加休息3次即3分鐘。
所以若甲追上乙一圈需要時(shí)間為50min+14min+10min+3min=77min。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】解答本題要抓住甲乙的路程關(guān)系列式求解,關(guān)鍵是注意兩人都是每跑200米停下休息1分鐘。
14.(2020?余姚市校級(jí)自主招生)初中科學(xué)中把物體在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程叫速度,速度計(jì)算公式為:速度=路程/時(shí)間,即v=s/t。高中物理中把物體在單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量叫加速度(注:速度的變化量用△v表示,它等于前后速度之差;加速度用字母a表示,國(guó)際單位是m/s2)。由加速度的定義可知:
(1)若一個(gè)物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的速度v0=2m/s,經(jīng)過(guò)5s后它的速度變?yōu)関1=6m/s,若物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(單位時(shí)間內(nèi)速度的增加量相等),求出物體的加速度大小a= 0.8 m/s2;
(2)勻速直線運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖如圖(甲)所示,圖中陰影部分面積表示以速度v勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t時(shí)通過(guò)的路程s;勻加速直線運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖如圖(乙)所示,其中陰影部分面積表示做勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體,速度由v0到v1,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t時(shí)通過(guò)的路程s;用v0、t、a寫(xiě)出S的表達(dá)式,s= v0t+1/2at2 。
【專(zhuān)題】應(yīng)用題;長(zhǎng)度、時(shí)間、速度;應(yīng)用能力.
【分析】(1)末速度與初速度之差就是速度的變化量,在單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量叫加速度,根據(jù)加速度的定義求出即可;
(2)由題意可知,圖乙中陰影部分的面積表示做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體速度由v0到v1,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t通過(guò)的路程,且圖乙中陰影部分的面積等于長(zhǎng)方形的面積和三角形的面積之和,據(jù)此結(jié)合加速度的定義進(jìn)行解答。
【解答】解:
(1)物體在5s內(nèi)的速度變化量△v=v1﹣v0=6m/s﹣2m/s=4m/s;
則物體的加速度大小:a=(△v)/(△t)=(4m/s)/5s=0.8m/s2;
(2)由加速度的定義可知:a=(△v)/(△t)=(v_1-v_0)/t,
由題意可知,圖乙中陰影部分的面積表示做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體速度由v0到v1,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t通過(guò)的路程,且圖乙中陰影部分的面積等于長(zhǎng)方形的面積和三角形的面積之和,
則物體通過(guò)的路程:s=S長(zhǎng)方形+S三角形=v0t+1/2×(v1﹣v0)t=v0t+1/2×(v_1-v_0)/t×t2=v0t+1/2at2。
故答案為:(1)0.8;(2)v0t+1/2at2。
【點(diǎn)評(píng)】本題是一道涉及高中知識(shí)的物理題,但我們可以根據(jù)題中所給的信息并結(jié)合已有的物理知識(shí)完成解答的。這道題主要考查了學(xué)生對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)、分析能力,是一道好題。
15.(2014?寧波自主招生)大船在海面上沿由東向西的航道以20km/h的速度航行,船西偏南某方向有一汽艇距離大船20km,距離航道12km,則汽艇速度至少為 12 km/h才能追到大船。若汽艇速度為15km/h,則至少要 0.8 h才能追到大船。
【專(zhuān)題】應(yīng)用題;跨學(xué)科;長(zhǎng)度、時(shí)間、速度;分析、綜合能力.
【分析】設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t二者相遇,根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系求解二者的位移,根據(jù)幾何關(guān)系結(jié)合勾股定理列方程求解最小速度;若汽艇速度為15km/h,根據(jù)勾股定理列方程求解經(jīng)過(guò)的時(shí)間,求出最小值。
【解答】解:根據(jù)圖象和勾股定理可知,大船與B的距離:s=√((20km)^2-(12km)^2 )=16km;
設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t二者在圖中的A點(diǎn)相遇,此過(guò)程汽艇的速度最小,如圖所示:
根據(jù)圖中的幾何關(guān)系可得:(vt)2=(20t﹣16km)2+(12km)2,
整理可得:(v2﹣400)t2+640t﹣400=0,
要使t有解,需使△=6402+4(v2﹣400)×400≥0,
解得:v≥12km/h;
所以汽艇速度至少為12km/h;
若汽艇速度為15km/h,可得:(15t)2=122+(16﹣20t)2,
整理得:35t2﹣128t+80=0,
解得:t1=2.86h或t2=0.8h,
所以最短時(shí)間為0.8h.
故答案為:12;0.8。
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解問(wèn)題,要知道分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),知道二者具有等時(shí)性和獨(dú)立性,能夠?qū)⒑线\(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),然后根據(jù)幾何關(guān)系求解速度或加速度之間的關(guān)系。
16.(2016?寧波自主招生)如圖所示,某“闖關(guān)游戲”的筆直通道上每隔8m設(shè)有一個(gè)關(guān)卡,各關(guān)卡同步放行和關(guān)閉,放行和關(guān)閉的時(shí)間分別為5s和2s。關(guān)卡剛放行時(shí),一同學(xué)立即在關(guān)卡1處由靜止開(kāi)始,在1s內(nèi)速度增加到2m/s,通過(guò)的路程為1.5m,然后以2m/s的速度勻速向前,則最先擋住他前進(jìn)的是關(guān)卡 4 (選填“2”“3”“4”或“5”)。
【專(zhuān)題】應(yīng)用題;運(yùn)動(dòng)和力;分析、綜合能力.
【分析】人先做加速運(yùn)動(dòng),之后是勻速運(yùn)動(dòng),計(jì)算到達(dá)各個(gè)關(guān)卡的時(shí)間與關(guān)卡放行和關(guān)閉的時(shí)間對(duì)比,得出答案。
【解答】解:已知加速的時(shí)間為t=1s,
加速的路程:s1=1/2×(v_末-v_初)/tt2=1/2×(2m/s-0)/1s×(1s)2=1m,
之后勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為1/2(5s+2s)=3.5s,
到達(dá)關(guān)卡2的時(shí)間為t2=1+3.5=4.5s小于5s,放行;可以通過(guò),
所以可以通過(guò)關(guān)卡2繼續(xù)運(yùn)動(dòng),
由v=s/t可得,從第2關(guān)卡到第3關(guān)卡勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t3=s/v=8m/(2m/s)4s,
所以到達(dá)第3關(guān)卡的時(shí)刻(從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí))為4.5s+4s=8.5s,7<8.5<12,也是放行,可以通過(guò),
從第3關(guān)卡到第4關(guān)卡勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間仍然是4s,所以到達(dá)第4關(guān)卡的時(shí)刻(從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí))為4.5s+4s+4s=12.5s,
關(guān)卡放行和關(guān)閉的時(shí)間分別為5s和2s,12s至14s之間是關(guān)閉的,所以此時(shí)關(guān)卡4是關(guān)閉的,所以最先擋住他前進(jìn)的是關(guān)卡4。
故答案為:4。
【點(diǎn)評(píng)】本題是對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間關(guān)系式的考查,注意開(kāi)始的過(guò)程是勻加速直線運(yùn)動(dòng),要先計(jì)算出加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
17.(2020?寧波自主招生)在光滑水平面上,一小木塊向右撞擊豎直墻壁后被彈回(碰撞時(shí)間不計(jì)碰撞過(guò)程中有能量損失)。如圖記錄了小木塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的部分?jǐn)?shù)據(jù),其中t所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)是物體在該位置時(shí)相對(duì)于初始位置O所經(jīng)歷的時(shí)間,s所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)是物體相對(duì)于初始位置O的距離。根據(jù)情景,可知墻壁與初始位置O的水平距離為 2.25 m。
【專(zhuān)題】應(yīng)用題;長(zhǎng)度、時(shí)間、速度;應(yīng)用能力.
【分析】先根據(jù)題意判斷木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),然后根據(jù)圖示讀出撞擊前和撞擊后對(duì)應(yīng)的路程和時(shí)間,并根據(jù)速度公式求出撞擊前后的速度;根據(jù)圖示數(shù)據(jù)和速度公式求出全程木塊的時(shí)間,最后根據(jù)撞擊前和撞擊后的路程、速度表示出時(shí)間,再根據(jù)撞擊前后的時(shí)間和等于總時(shí)間可求出墻壁與初始位置O的水平距離。
【解答】解:因?yàn)槟緣K在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng),因此撞擊前后木塊均做勻速直線運(yùn)動(dòng);
根據(jù)圖示可知,撞擊前0.1s內(nèi)通過(guò)的路程為0.5s,撞擊后0.1s內(nèi)通過(guò)的路程為0.1m;
則撞擊前木塊的速度為:v=s/t=0.5m/0.1s=5m/s;
撞擊后木塊的速度為:v′=s'/t'=0.1m/0.1s=1m/s;
根據(jù)圖示可知,木塊運(yùn)動(dòng)1.6s時(shí),距離O點(diǎn)的距離為1.1m,由v=s/t可知,再到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間為:t″=s″/v'=1.1m/(1m/s)=1.1s,
則木塊從開(kāi)始到最后所經(jīng)歷的時(shí)間為:t總=1.6s+1.1s=2.7s;
根據(jù)圖示可知:t前+t后=t總,
設(shè)墻壁與初始位置O的水平距離為s,
由v=s/t可知:s/v+s/v'=2.7s
即s/(5m/s)+s/(1m/s)=2.7s
s=2.25m。
故答案為:2.25。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查速度公式的應(yīng)用,關(guān)鍵從圖中信息求出撞擊前后的速度和全程木塊所用的時(shí)間。
18.(2019?鳩江區(qū)校級(jí)自主招生)鴕鳥(niǎo)是當(dāng)今世界上最大的鳥(niǎo),有人說(shuō),如果鴕鳥(niǎo)能長(zhǎng)出一副與身體大小成比例的翅膀,就能飛起來(lái)。生物學(xué)研究的結(jié)論得出:鳥(niǎo)的質(zhì)量與鳥(niǎo)的體長(zhǎng)的立方成正比。鳥(niǎo)扇動(dòng)翅膀,獲得向上的舉力的大小可以表示為F=cSv2,式中S是翅膀展開(kāi)后的面積,v為鳥(niǎo)的運(yùn)動(dòng)速度,c是比例常數(shù)。我們不妨以燕子和鴕鳥(niǎo)為例,假設(shè)鴕鳥(niǎo)能長(zhǎng)出和燕子同樣比例的大翅膀,已知燕子的最小飛行速度是5.5m/s,又測(cè)得鴕鳥(niǎo)的體長(zhǎng)是燕子的25倍,試分析鴕鳥(niǎo)奔跑速度v至少多大就可以飛起來(lái)。
【專(zhuān)題】應(yīng)用題;分析、綜合能力.
【分析】鳥(niǎo)剛好能飛起來(lái)的舉力等于自身的重力,設(shè)鳥(niǎo)的體重為G,鴕鳥(niǎo)的體重為25G,根據(jù)鳥(niǎo)扇動(dòng)翅膀,獲得向上的舉力的大小可以表示為F=cSv2,
分別對(duì)燕子和鴕鳥(niǎo)得出表達(dá)式,聯(lián)立即可鴕鳥(niǎo)奔跑速度v至少多大就可以飛起來(lái)。
【解答】解:鳥(niǎo)剛好能飛起來(lái)的舉力等于自身的重力,設(shè)鳥(niǎo)的質(zhì)量為m,
根據(jù)F=cSv2可知,對(duì)燕子來(lái)說(shuō),mg=F=cS(5.5m/s)2…①
對(duì)鴕鳥(niǎo)來(lái)說(shuō),(25)3mg=F′=c(25)2Sv2…②
聯(lián)立可得v=27.5m/s。
答:鴕鳥(niǎo)奔跑速度v至少為27.5m/s就可以飛起來(lái)。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查速度公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是根據(jù)F=cSv2分別對(duì)燕子和鴕鳥(niǎo)得出表達(dá)式,有一定難度。
19.(2020?李滄區(qū)校級(jí)自主招生)近日,青島五十八中兩名高三學(xué)生救助車(chē)禍傷者,上演了一場(chǎng)教科書(shū)式的救援,這一事件被中央電視臺(tái)、人民日?qǐng)?bào)客戶端等多家媒體報(bào)道,弘揚(yáng)了社會(huì)正能量,體現(xiàn)了五十八中學(xué)子的社會(huì)責(zé)任感和擔(dān)當(dāng)意識(shí),同時(shí)這也提醒我們要提高安全意識(shí)。
在如圖所示的十字路口處,有一輛長(zhǎng)10m、寬2.2m的客車(chē),客車(chē)正以10m/s速度勻速行駛在馬路中間,當(dāng)它與斑馬線的中點(diǎn)B相距60m時(shí),馬路上的小王同學(xué)正好在斑馬線中間A點(diǎn)出發(fā)沿AB穿過(guò)馬路,A、B間的距離為8m,假設(shè)小王同學(xué)做勻速直線運(yùn)動(dòng),則運(yùn)動(dòng)的速度為多少時(shí),能夠避免與客車(chē)相撞?
【專(zhuān)題】應(yīng)用題;長(zhǎng)度、時(shí)間、速度;應(yīng)用能力.
【分析】(1)若車(chē)剛穿過(guò)時(shí)人再穿過(guò),已知客車(chē)距離B點(diǎn)的距離、客車(chē)車(chē)身長(zhǎng)和車(chē)速,可以得到客車(chē)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)所用的時(shí)間,也就是人到B點(diǎn)所用的時(shí)間;已知人用的時(shí)間和通過(guò)的距離,可以得到人運(yùn)動(dòng)的速度;
(2)若人剛穿過(guò)時(shí)車(chē)再過(guò)線,已知客車(chē)距離B點(diǎn)的距離和車(chē)速,可以得到客車(chē)到達(dá)B點(diǎn)所用的時(shí)間,也就是人經(jīng)過(guò)B點(diǎn)且超過(guò)車(chē)寬所用的時(shí)間;已知人用的時(shí)間和通過(guò)的距離,可以得到人運(yùn)動(dòng)的速度。
【解答】解:(1)由v=s/t得,
若車(chē)剛穿過(guò)時(shí)人再穿過(guò),客車(chē)穿過(guò)B點(diǎn)所用時(shí)間為:
t=s_1/v_車(chē) =(60m+10m)/(10m/s)=7s
人運(yùn)動(dòng)的速度為v人=s_2/t=8m/7s≈1.14m/s;
(2)若人剛穿過(guò)時(shí)車(chē)再過(guò)線,
客車(chē)到達(dá)B點(diǎn)所用時(shí)間為t′=s_1'/v_車(chē) =60m/(10m/s)=6s,
人運(yùn)動(dòng)的速度為v人′=s_2'/t'=(8m+2.2m)/6s≈1.7m/s;
當(dāng)人的速度大于1.7 m/s或小于1.14 m/s時(shí),小王同學(xué)能安全過(guò)馬路。
答:當(dāng)人的速度大于1.7 m/s或小于1.14 m/s時(shí),小王同學(xué)能安全過(guò)馬路。
【點(diǎn)評(píng)】此題描述的過(guò)馬路問(wèn)題有重要是實(shí)際意義:人剛穿過(guò)馬路,車(chē)輛再經(jīng)過(guò),不僅考慮車(chē)距還(必須)要考慮車(chē)寬,否則會(huì)出意外。
20.(2012?蚌山區(qū)校級(jí)自主招生)“海上聯(lián)合﹣﹣2012”中、俄海上聯(lián)合軍事演習(xí)于2012年4月22日至27日在青島附近的黃海海域舉行。假設(shè)在演習(xí)中一艘魚(yú)雷快艇以30m/s的速度追擊前面同一直線上正在逃跑的敵艦。當(dāng)兩者相距L=2km時(shí),發(fā)射一枚魚(yú)雷,魚(yú)雷在水中以60m/s的速度前進(jìn),經(jīng)過(guò)t1=50s,艇長(zhǎng)通過(guò)望遠(yuǎn)鏡看到了魚(yú)雷擊中敵艦發(fā)出的火光,同時(shí)發(fā)現(xiàn)受損敵艦仍在繼續(xù)逃跑,于是馬上發(fā)出了第二次攻擊命令,第二枚魚(yú)雷以同樣的速度前進(jìn),又經(jīng)過(guò)t2=30s,魚(yú)雷再次擊中敵艦并將其擊沉。(不考慮光傳播的時(shí)間)
求:
(1)第一枚魚(yú)雷擊中敵艦前敵艦逃跑的速度υ1是多大?
(2)第二枚魚(yú)雷擊中敵艦前敵艦逃跑的速度υ2是多大?
【專(zhuān)題】計(jì)算題.
【分析】(1)設(shè)魚(yú)雷的速度為v0、魚(yú)雷快艇速度為v,則魚(yú)雷走的路程等于L加上敵艦走的路程,可得方程v0t1=L+v1t1,據(jù)此求出敵艦的速度;
(2)魚(yú)雷第一次擊中敵艦時(shí)魚(yú)雷快艇到敵艦的距離等于L加上魚(yú)雷走的路程減去魚(yú)雷快艇走的路程,再利用(1)方法求第二枚魚(yú)雷擊中敵艦前敵艦逃跑的速度。
【解答】解:
(1)設(shè)魚(yú)雷的速度為v0、魚(yú)雷快艇速度為v,則:
v0t1=L+v1t1,
即:60m/s×50s=2000m+v1×50s,
解得:
v1=20m/s;
(2)魚(yú)雷第一次擊中敵艦時(shí)魚(yú)雷快艇到敵艦的距離:
L′=L+v1t1﹣v t1=2000m+20m/s×50s﹣30m/s×50s=1500m,
從發(fā)射第二枚魚(yú)雷到擊中敵艦:
v0 t2=L′+v2t2,
即:60m/s×30s=1500m+v2×30s,
解得:
v2=10m/s。
答:(1)第一枚魚(yú)雷擊中敵艦前敵艦逃跑的速度是20m/s;
(2)第二枚魚(yú)雷擊中敵艦前敵艦逃跑的速度是10m/s。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了速度公式的應(yīng)用,實(shí)質(zhì)是兩次追及問(wèn)題,能求出魚(yú)雷第一次擊中敵艦時(shí)魚(yú)雷快艇到敵艦的距離是本題的關(guān)鍵。
21.(2020?鼓樓區(qū)校級(jí)自主招生)燈S距離地面4.5米高,一個(gè)人站在S正下方,這人高1.8米,以1.5米/秒勻速向右行走,問(wèn)此人頭頂?shù)耐队斑\(yùn)動(dòng)速度 不變?。ㄗ兇?變小/不變)。此人運(yùn)動(dòng)6秒后求影子長(zhǎng)多少米? 6 。
【專(zhuān)題】計(jì)算題;圖析法;應(yīng)用能力.
【分析】(1)當(dāng)人在點(diǎn)光源的正下方時(shí),人的影子在人的腳下,當(dāng)人向右移動(dòng)時(shí),人的影子也向右移動(dòng),當(dāng)人移動(dòng)到B'點(diǎn),人的頭頂影子移動(dòng)到C點(diǎn),由數(shù)學(xué)知識(shí)知△CA'B'~△CSB,即可得到人移動(dòng)的距離BB′和人頭頂移動(dòng)的距離CB之間的關(guān)系,而人移動(dòng)的時(shí)間和人頭頂移動(dòng)時(shí)間是相同的,利用公式s=vt即可求出人頭頂?shù)耐队斑\(yùn)動(dòng)速度;
(2)影子的長(zhǎng)度CB′與人移動(dòng)的距離BB′的和是人頭頂移動(dòng)的距離CB,通過(guò)(1)可得影子的長(zhǎng)度CB′與人移動(dòng)的距離BB′之間的關(guān)系,利用公式s=vt可計(jì)算出人移動(dòng)的距離BB′,進(jìn)而可以求得影子的長(zhǎng)度。
【解答】解:(1)如圖所示,
當(dāng)人從B點(diǎn)移動(dòng)到B'點(diǎn),人的頭頂影子從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn),
△CA'B'∽△CSB,
所以CB'/CB=A'B'/SB=AB/SB=1.8m/4.5m=2/5,
又由圖像知CB=CB′+BB′,
所以BB'/CB=3/5,
人移動(dòng)的時(shí)間和人頭頂移動(dòng)時(shí)間是相同的,
由題可得:(v_人 t)/(v_頭頂 t)=3/5,
解得v頭頂=2.5m/s
所以人頭頂?shù)耐队斑\(yùn)動(dòng)速度是2.5m/s,并且保持不變;
(2)因?yàn)锽B'/CB=3/5,CB=CB′+BB′,
所以CB'/BB'=2/3,
人運(yùn)動(dòng)6秒移動(dòng)的距離:
sBB′=v人t′=1.5m/s×6s=9m,
即BB′=9m,
所以CB′=6m,即人運(yùn)動(dòng)6秒后影子長(zhǎng)6米。
故答案為:不變;6。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了速度公式及其變形式的應(yīng)用,解決本題的關(guān)鍵是知道△CA'B'∽△CSB,利用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行解答。
五.速度的計(jì)算(共2小題)
22.(2016?成都自主招生)一輛實(shí)驗(yàn)小車(chē)可沿水平地面上的長(zhǎng)直軌道勻速向右運(yùn)動(dòng)。有一臺(tái)發(fā)出細(xì)光束的激光器固定在軌道上方的小轉(zhuǎn)臺(tái)M上,轉(zhuǎn)臺(tái)到軌道的距離MN=20米,如圖所示。轉(zhuǎn)臺(tái)沿逆時(shí)方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),使激光束在豎直平面內(nèi)掃描,掃描一周的時(shí)間為120秒。當(dāng)光束與MN的夾角為45°時(shí),光束正好射到小車(chē)上。如果再經(jīng)過(guò)△t=5秒光束恰好又射到小車(chē)上,則小車(chē)的速度大約是( )
A.1.7m/s B.2.9m/s C.4.0m/s D.8.0m/s
【專(zhuān)題】計(jì)算題;長(zhǎng)度、時(shí)間、速度;應(yīng)用能力.
【分析】當(dāng)光束與MN的夾角為45°時(shí),光束正好射到小車(chē)上,此時(shí)小車(chē)到N點(diǎn)的距離等于MN為d=20m,根據(jù)題意再經(jīng)過(guò)△t=5s,光束又射到小車(chē)上,因此要求小車(chē)的速度應(yīng)先求出△t時(shí)間內(nèi)光束轉(zhuǎn)過(guò)的角度,再求出△t時(shí)間內(nèi)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離,最后利用速度公式v=s/t計(jì)算出小車(chē)的速度。
【解答】解:
作出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的示意圖如下。
△t時(shí)間內(nèi)光束轉(zhuǎn)過(guò)的角度△θ=(△t)/T×360°=5s/120s×360°=15°;
有兩種可能:
(1)光束射到小車(chē)上,小車(chē)正在接近N點(diǎn),△t時(shí)間內(nèi)光束與MN之夾角從45°變?yōu)?0°,
則小車(chē)的速度:v1=L_1/(△t)=(d(tan45°-tan30°))/(△t)=(20m×(1-√3/3))/5s≈1.7m/s;
(2)光束射到小車(chē)上,小車(chē)正在遠(yuǎn)離N點(diǎn),△t時(shí)間內(nèi)光束與MN之夾角從45°變?yōu)?0°,
則小車(chē)的速度:v2=L_2/(△t)=(d(tan60°-tan45°))/(△t)=(20m×(√3-1))/5s≈2.9m/s。
故AB正確,CD錯(cuò)誤。
故選:AB。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查速度的計(jì)算,能畫(huà)出示意圖分析小車(chē)可能的位置,想方法找出小車(chē)通過(guò)的路程,最后代入數(shù)值計(jì)算。
23.(2020?李滄區(qū)校級(jí)自主招生)打靶時(shí),靶子到打靶人之間的距離是680m,從子彈離開(kāi)槍口后經(jīng)過(guò)2.5s打靶人聽(tīng)到子彈擊中靶的聲音,若空氣阻力不計(jì),則子彈離開(kāi)槍口時(shí)的速度為 1360 m/s。(空氣中的聲速為340m/s)
【專(zhuān)題】計(jì)算題;運(yùn)動(dòng)和力;應(yīng)用能力.
【分析】要分析2.5s是誰(shuí)用的時(shí)間,應(yīng)當(dāng)是子彈運(yùn)行5680m用的時(shí)間和子彈擊中靶后聲音運(yùn)行680m所用的共同時(shí)間,據(jù)此由速度公式可解。
【解答】解:
由v=s/t得,子彈擊中靶后聲音運(yùn)行680m所用的時(shí)間:
t1=s/v_1 =680m/(340m/s)=2s,
子彈運(yùn)行用的時(shí)間為:
t2=t﹣t1=2.5s﹣2s=0.5s,
由v=s/t得,子彈離開(kāi)槍口的速度為:
v2=s/t_2 =680m/0.5s=1360m/s,
故答案為:1360。
【點(diǎn)評(píng)】此題看似是計(jì)算速度的一般題目,但此題容易忽略聲音的傳播也需要時(shí)間。
六.變速運(yùn)動(dòng)與平均速度(共2小題)
24.(2014?寧波自主招生)汽車(chē)沿直線由A運(yùn)動(dòng)到B再運(yùn)動(dòng)到C,AB段平均速度為v1運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1,BC段平均速度為v2,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2,則( ?。?br /> A.若AB=BC,AC段平均速度為(v_1+v_2)/2
B.若AB=BC,AC段平均速度為√((v_1^2+v_2^2)/2)
C.若t1=t2,AC段平均速度為(v_1+v_2)/2
D.若t1=t2,AC段平均速度為(2v_1 v_2)/(v_1+v_2 )
【專(zhuān)題】長(zhǎng)度、時(shí)間、速度;分析、綜合能力.
【分析】平均速度等于物體運(yùn)動(dòng)的路程與通過(guò)這段路程所用時(shí)間之比。
【解答】解:A、B:若AB=BC,設(shè)AB=BC=s,則t1=s/v_1 ,t2=s/v_2 ,所以AC段的平均速度為:v=(s+s)/(t_1+t_2 )=(s+s)/(s/v_1 +s/v_2 )=(〖2v〗_1 v_2)/(v_1+v_2 ),所以A、B錯(cuò)誤;
C、D:若t1=t2,設(shè)t1=t2=t,則sAB=v1t,sBC=v2t,所以AC段的平均速度為:v=(s_AB+s_BC)/(t+t)=(v_1 t+v_2 t)/(t+t)=(v_1+v_2)/2,所以C正確,D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】這道題主要考查平均速度的計(jì)算,屬于較難題。
25.(2020?市北區(qū)校級(jí)自主招生)小雨從家到學(xué)校,7點(diǎn)整出發(fā),以5m/s的速度跑到小區(qū)門(mén)口,立刻坐上出租車(chē),結(jié)合出租車(chē)票上的信息,小雨從家到學(xué)校的平均速度是 8.5 m/s。
【專(zhuān)題】常規(guī)題型;獲取知識(shí)解決問(wèn)題能力.
【分析】(1)從家到小區(qū)門(mén)口勻速運(yùn)動(dòng),可以求出從家到小區(qū)門(mén)口的路程;
(2)從出租車(chē)票上的信息可以得到從小區(qū)門(mén)口到學(xué)校的路程,以及所用時(shí)間;
(3)用總路程除以總時(shí)間即可得到從家到學(xué)校的平均速度。
【解答】解:由題意可得,小雨從家到小區(qū)門(mén)口的時(shí)間為6min=360s,由v=s/t得,從家到小區(qū)門(mén)口的路程s=vt=5m/s×360s=1800m;
由出租車(chē)票信息可知,從小區(qū)門(mén)口到學(xué)校的路程為8.4km=8400m,則小雨從家到學(xué)校的總路程s總=1800m+8400m=10200m,總時(shí)間t總=20min=1200s,
所以小雨從家到學(xué)校的平均速度ˉv=s_總/t_總 =10200m/1200s=8.5m/s。
故答案為:8.5。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題首先需要篩選出題目中的信息,結(jié)合速度計(jì)算公式解答,是一道基礎(chǔ)題。
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