专题2 运动的快慢压轴培优专题训练（解析版）

专题2运动的快慢压轴培优专题训练(解析版)考点1速度与物体运动1.如图甲所示，两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置。已知连续两次曝光的时间间隔是相等的。两木块运动的v-t和s-t图象如图乙所示，能真实反映木块运动情况的选项是()vm.s-10as/m0C【解答】解：设刻度尺的每小格长度为s和曝光时间为t,(1)由图知，下面的木块曝光第一次通过路程都为4s,所以它做匀速直线运动，运动的速度;上面木块在相等时间内的通过的路程差是定值，所以上面木块做匀加速直线运动，且t₁时刻其速度不为0,ti～t2这段时间内，上面木块的平均速度所以上面木块开始的速度小于下面的木块速度；t₃~t4这段时间内，上面和下面木块通过路程相等，所以两木块平均速度相同，故a图正(2)下面木块做匀速直线运动，所以其s-t的图象是正比例图象，上面木块做匀加速运动，相同时间内木块通过路程增大，故c图错误，d图正确。示。下列说法正确的是()B.小球第2s内的运动路程大于第3s内的运动路程D.t=4s时，小球在x=-1m处球的速度刚好为0,但没回到原点，故A错误；D.由图像可知，前2s内小球沿x轴正方向运动的距离(三角形的面积):×2m/s=2m;小球在后2s内，小球沿x轴负方向(反方向)先做加速运动后做匀速运动，则小球向负方向运动的距离为(梯形的面积):所以t=4s时，小球在x=-3m+2m=-1m处，故D正确。【解答】解：由图知甲从5min开始运动，乙从0min开始运动，乙10min运动了100m,为0,小球编号1234小球质量/g25小球半径/cm2小球收尾速度/(m/s)速度是20m/s。【答案】(1)0.4;(2)20。【解答】解：(1)因为4号小球在收尾速度时做匀速直线运动，所以阻力等于自身重力，即f=G=mg=0.04kg×10N/kg=0.4N;(2)比较小球2和3可归纳出：小球所受空气阻力f与球的半径r的关系是当收尾速度比较小球1和2可归纳出：小球所受空气阻力f与球的收尾速度v的关系是当球的半径故归纳得出f=mg=kr²v,将编号1中数据代入得：f=mg=2×10-³kg×g=k×(0.5×10-²m)²×16,0.01kg×10N/kg=50×(1×10⁻²m)²×v,故答案为：(1)0.4;(2)20。5.一物理实验小组在“探究气泡的运动规律”时，在内径约为1cm、长为60cm的玻璃管中注煤油，管内留一个小气泡后封住开口。将玻璃管翻转后竖直放置，观察气泡的运动(1)实验小组的同学在讨论“如何测量气泡从O点运动到10cm、20cm、30cm和40cm处所用的时间?”,甲同学的方案是“将玻璃管翻转竖直放置后立即计时如图(1)”;乙(2)按照正确的方案，测得的数据如表，负责记录的同学漏记一次的时间，请你为他填从O点开始的路程s/cm0从O点开始计时的时间t/s05(3)以路程s为纵坐标、时间t为横坐标，在图(3)中画出气泡运动的s-t图象。(4)气泡在10cm到40cm区间的速度是0.02m/s。(5)从图象可以看出，气泡在上升一段路程后，运动的路程和时间近似成正(正/反)比。【答案】(1)乙；(2)15;(4)0.02;(5)正。【解答】解：(1)因为实验目的是测量气泡从O点运动到10cm、20cm、30cm和40cm处所用的时间，因此将玻璃管翻转竖直放置后，等气泡运动上升到0位置时开始计时，(2)根据表中的时间关系可知，漏掉的时间为15s;(3)先描点，然后用直线连接起来，如下图所示：(4)根据表中数据可知，气泡在10cm到40cm区间所用时间t=20s-5s=15s,则气泡(5)根据s-t图象可知，路程和时间为正比例函数，即路程与时间成正比。故答案为：(1)乙；(2)15;(4)0.02;(5)正。6.在探究“气泡的速度”实验中，小雪选用长80cm、内径10mm的均匀玻璃管进行实验，在管内注满水，留一个小气泡。测量小气泡在管内上升过程中的速度。时间t/s048使用的测量工具有9 使用的测量工具有9 (2)小雪的实验数据如表所示，根据小雪的实验数据，请你用“实心圆点”在图中标出不同时刻气泡的位置，并将这些点用光滑曲线连接起来。(3)根据探究过程及图象分析小气泡做的什么运动?6060cm40cm30cm20cm0cm【答案】(1)刻度尺、停表；(2)如上图；(3)匀速直线运动。【解答】解：(1)探究“气泡的速度”实验的原理：测量工具是刻度尺、停表；(2)由实验数据知：时间栏缺少一组数值，分析发现，气泡相同时间通过距离相同，路程间隔12m,缺少的是48m;先根据表中数据描点，然后用直线连接，如下图所示：6060cm50cm40cm30cm20cm(3)根据图象可知，路程和时间成正比，因此气泡做匀速直线运动；故答案为：(1)刻度尺、停表；(2)如上图；(3)匀速直线运动。;考点2速度的计算和公式的应用7.某单位在一条平缓流动、流速恒定的河流上举行划船比赛，为此制定了一个规则：①将甲、乙两船队分别置于上、下游；②在两个船队之间的中点处放置一个插有红旗的小木箱，发令枪响时小木箱被释放且随河水流动；③甲、乙两船队听发令枪声同时从上游和下游向着小木箱出发，先到达小木箱的船队获胜。针对这个比赛规则，你认为其中正确A.比赛规则不公平，因木箱顺水而下，所以对下游的船队有利B.比赛规则不公平，因上游的船顺水而下，所以对上游船队有利C.比赛规则公平，因木箱被释放且随河水流动时相对于水是运动的D.比赛规则公平，因水流动对两船队比赛的影响效果是一样的【答案】D。以地面为参考系，由于水流的作用，甲相对于地面的速度为v甲+v,乙相对于地面的速度AB、上游甲的速度虽然相对于地面比较大，为v甲+v,但是木箱也在以v的速度向下游运动，木箱和甲之间相对速度为v甲；下游虽然相对于地面的速度比较小为vz-v,但是木箱正在向下游运动(接近乙),木箱和乙之间的相对速度为vz,所以上下游不会产生影响，故A、B错误；C、木箱释放时与河流具有相同的速度v,相对于水是静止的，故C错误；D、以河水为参考系，木箱和河水具有相同的速度，所以是相对静止的，甲相对于流水的队比赛的影响效果是一样的，比赛规则是公平的，故D正确；8.如图所示，学校围墙为正方形，甲、乙两人分别从两个对角处同时出发沿逆时针方向紧贴围墙匀速行走，已知甲绕围墙行走一圈需要48分钟，乙绕围墙行走一圈需要68分钟，从甲第一次看见乙开始计时，到甲又看不到乙时，所经历的时间为()甲乙丙A.物体B向右运动，速度为2m/sB.物体C向左运动，前10s的平均速度为2.7m/sC.开始计时20s后，A、C两物体相距57mD.开始计时10s后，B、C两物体可能相距87m【答案】D。AB、乙图是A物体的s-t图像，由图像可知，A物体0-2s内无路程，从第二秒开始A物体通过的路程与时间成正比，所以A物体2s后做匀速直线运动，速度为：从开始计时A物体运动路程为：SA=VAtA=5m/s×(10s-2s)=40m;由丙图可知，10s后根据可得物体C从c点出发运动的路程为：Sc=3m+3m/s×(10-2)s=27m根据题意，a,c之间的距离为80m,计时10s后，物体A、C相距67m,可判断物体C往右运动，其前10s的平均速度：根据题意，计时10s后，物体A、B相距20m,无法判断物体B往哪边运动，则根据10s后物体A从a点出发向右走的路程为40m和a、b之间的距离为30m,可知物体B向左运动了10m,速度为：若物体B往右运动，则根据10s后物体A从a点出发向右走的路程为40m和a、b之间距离为30m,可知物体B向右运动30m,速度为：SA'=VAtA′=5m/s×(20-2)s=90msc'=3m+vctc'=3m+3m/s×(20-2)s=57m90m-80m=10m57m-10m=47m80m-30m=50m50m+27m-30m=47mV甲=340m/s+5m/s=345m/s,Vz=340m/s+10m/s=350m/s,设两船的距离为s,由题知，(2)乙船发出汽笛声的传到甲船的时间：(3)甲船发出汽笛声的传到乙船的时间：故答案为：4830;4620;4623。11.遵守交通法规是每一个市民应该具备的最基本的道德素养，违反交通法规不仅仅是现代社会的不文明现象，更重要的是，这种行为会给国家或者个人造成财产损失，对人身安全带来重大威胁。此试举一例，如图所示为某道路由南向北机动车及非机动车的道路示意图。已知机动车车道宽D=3米，甲、乙两部轿车分别在慢车道和快车道上向北匀速行驶，V甲=36千米/小时，Vz=54千米/小时。两部轿车的尺寸均为：长度L₁=4.5米，宽度d=1.8米。当甲、乙两车沿南北方向上的距离为S₂=3米时，在甲车前方慢车道与非机动车道交界处的C点(与甲车相距S1,且S₁=10.5米),突然有一人骑自行车横穿马路(假设匀速),自行车车长L₂=1.8米。那么当自行车车速在0.4m/s～4m/s范围内将与甲车相撞；当自行车车速在4m/s～6m/s范围内将与乙车相撞。设两轿车均在车道中间位置行驶，且不考虑轿车的制动情况。CV黄甲乙线道V【答案】0.4m/s～4m/s;4m/s～6m/s。【解答】解：(1)甲车的速度v甲=36km/h=10m/s,自行车头与甲车尾部相撞：甲车走的路程：S甲=Si+L₁=10.5m+4.5m=15m,甲车用的时间：自行车尾与甲车头部相撞：甲车走的路程：甲车用的时间：(2)乙车的速度vz=54km/h=15m/s,Sz=s₁+s₂+2L₁=10.5m+3m+2×4.5m=22.5m,sz'=si+s2+L1=10.5m+3m+4.5m=18m,车是匀速行驶的，则根据图b可知，汽车的速度是多大?(用上面字母来表示)ab【解答】解：由图B可以看出，发出超声波信号p₁到p2有30个小格，时间间隔为T,13.中俄两国海军将于2016年9月12日至19日，在广东湛江以东海空域举行代号为“海上联合-2016”的联合军事演习。假设在演习中一艘鱼雷快艇以v1=30m/s的速度追击前面同一直线上正以v2=20m/s的速度在逃跑的敌舰。当两者相距L=2km时，发射一枚鱼雷，经过t₁=50s,舰长通过望远镜看到了鱼雷击中敌舰发出的火花，同时发现受损敌舰仍然以速度v3继续逃跑，于是舰长立即发出了第二次攻击命令，第二枚鱼雷以同样的速度前进，又经过t₂=30s,鱼雷再次击中敌舰并将其击沉。(不考虑光传播的时间)求：(1)从发射第一枚鱼雷到第一次击中敌舰，我方快艇以v1=30m/s的速度追了50s,此过程中我方快艇运动的距离s1为多少米?敌舰以v2=20m/s的速度沿直线逃跑了50s,此过程中敌舰运动的距离s2为多少米?(2)从发射第一枚鱼雷到第一次击中敌舰，鱼雷运动的距离s3为多少米?鱼雷的速度vo为多少米每秒?(3)第二枚鱼雷击中敌舰前，敌舰逃跑的速度v3为多少米每秒?【解答】解：(1)根据可得，此过程中我方快艇运动的距离：S1=vit₁=30m/s×50s=1500m;S2=v₂t1=20m/s×50s=1000m;(2)由题意知，鱼雷通过的路程：鱼雷的速度：(3)第二次发射时我方船与敌舰距离：第二次鱼雷运行距离：s₅=vot₂=60m/s×30s=1800m敌舰第二次运行距离：S6=1800m-1500m=300m第二枚鱼雷击中敌舰前，敌舰运行速度：答：(1)此过程中我方快艇运动的距离s1为1500m;敌舰运动的距离s2为1000m;(2)从发射第一枚鱼雷到第一次击中敌舰，鱼雷运动的距离s3为3000m;鱼雷的速度vo为60m/s;(3)第二枚鱼雷击中敌舰前，敌舰逃跑的速度v3为10m/s。14.两艘船A与B,在t=0时从港口O处同时以相同的速度v=10m/s分别向东、向南匀(2)求B船上的水手首次听到汽笛声到第二次(Li+v△t₁)2=(u△t)2考点3变速运动与平均速度B.若原来vi<v2,则一定有△v1>△v2后一半路程所用的时间：由于从甲地到乙地所用时间为t,从乙地到甲地所用时间也为t,若原来vi<v2,则：但无法比较v1′与v2′的大小，则，△v1与△v2大小无法比较；故AB错误；16.小明用水平力推水平地面上的物体，物体的v-t图象如图乙所示，在第1s内，以地面为参照物，物体是(选填“静止”或“运动”)的；物体在0～6s内的平均速度是0.58m/s。(保留到小数点后两位)。小崔推动物体的v-t图象如图丙所示，由图像分析可知小崔在2～5s推动物体作匀速(选填“匀速”、“加速”或“减速”)运动。为描述物体速度变化的快慢，我们引入了加速度的概念。加速度是速度变化量(△v)与发生这一变化所用时间(△t)的比值，通常用a表示。由图可知加速度的单位是m/s2;在0～2s内小崔同学对物体提供的加速度的为5m/s2o1甲t/s丙【解答】解：(1)由图可知，在0～1s物体的速度为0,所以物体处于静止状态；在1～4s,物体做匀速运动，速度为0.5m/s,通过的路程为：s1=viti=0.5m/s×3s=1.5m,在4～6s,物体做匀速运动，速度为1m/s,4～6s物体运动的路程s2=v2t2=1m/s×2s=物体在0～6s内的平均速度是：(2)由图象知，在第2s到第5s时间内，物体运动的v-t图象是一条与横轴平行的线段，说明此时处于匀速直线运动状态，速度是10m/s;加速度的定义式为：速度的单位是m/s、时间单位是s,加速度a的单位为由图象可知△v=10m/s-0m/s=10m/s,△t=2s,前2s内物体加速度的大小17.汽车在公路上行驶，前一半路程的速度为20m/s,后一半路程的速度为10m/s,汽车在整段公路上的平均速度为13.3m/s。【答案】13.3。【解答】解：设总路程为2s,前一半路程的时间，后一半路程的时间，全程的平均速度，故答案为：13.3。18.图甲是2011年4月10日西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭成功将第8颗北斗导航卫星送入太空预定轨道的发射场景。图乙为监控系统先后间隔2s拍摄到的火箭点火后竖直向上做直线运动时所在位置的照片，已知火箭的总长度为52m,在照片上已按一定比例标示出刻度，在这2s内火箭向上运动的路程为104m,火箭的平均速度为乙【答案】104;52。【解答】解：由题意知：火箭的运动时间t=2s,火箭的实际长度L=52m,火箭的平均速度故答案为：104;52。19.如图所示，在测量小车运动的平均速度实验中，让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可算出小车在各段的平均速度。(1)图中AB段的距离SAB=40.0cm,测得时间tAB=1.6s,则AB段的平均速度VAB(2)如果小车过了B点才停止计时，则测得的平均速度VAB会偏小0(3)VBCVAC(填“>”、“<”或“=”)【答案】(1)40.0;25.0;(2)小；(3)>。【解答】解：(1)由图示可知：SAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm;小车通过AB段所用时间，tAB=1.6s;(2)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，由公式知，,平均速度会偏小；(3)小车从A到C的过程中做加速运动，速度越来越大，故在BC段的速度大于AC段的速度，即VBC>VAC。故答案为：(1)40.0;25.0;(2)小；(3)>。20.从上海到南京的2526次普通列车运行时刻表如表I所示，从上海到南京的D412次列车组运行时刻表如表IⅡ所示：表I:2526次普通列车上海苏州常州南京到站时间发车时间里程/km0表Ⅱ:D412次动车组上海苏州常州南京到站时间09:51发车时间09:1509:53里程/km0(1)2526次普通列车由上海驶往南京全程运行时间是多少?(2)D412次动车组由上海驶往南京全程的平均速度是多少?【解答】解：(1)2526次普通列车从上海到南京的时间t₁=11:30-6:30=5h;(2)D412次动车从上海到南京的时间t2=11:45-9:15=2.5h,平均速度答：(1)2526次普通列车由上海驶往南京全程的运行时间是5h;(2)D412次动车组由上海驶往南京全程的平均速度是120km/h。21.一个物体先以v1匀速直线运动，再以v₂沿着原方向匀速直线运动，且v1+v₂=10m/s,v₁、v₂均大于零，不计中间过程速度突然变化带来的时间和路程影响。现在物体按照以下两种方式运动。方式1:物体前一半路程速度为v1,后一半路程速度为v2。方式2:物体前一半时间速度为v1,后一半时间速度为v2。(1)如果在方式1中，v1和v2的数值可以在运动开始的时候自由选择，但必须满足vi+v2=10m/s,则物体运动100m的最短时间为20S。(2)现在按照方式1和方式2运动相同的总路程。在方式1中，前一半路程所用时间比后一半路程所用时间多1s。在方式2中，前一半时间运动的路程比后一半时间运动的路程少2m。则方式1用时和方式2用时之比为5:2c【答案】(1)20;(2)5:2。【解答】解：(1)由题意可知物体运动100m,则物体前一半路程和后一半路程均为50m,即s₁=S2=50m,根据得则物体运动100m的时间为：由上式可知要使时间最短，应最大，根据抛物线的性质可知当时，=20s;-④,故答案为：(1)20;(2)5:2。考点4实验测量物体运动的平均速度22.在“测平均速度”的实验中：(1)实验时应保持斜面的倾角较小，这是为了减小测量(选填“路程”或“时间”)时造成的误差。(2)本实验除图中所示的器材外，还需测量的仪器或工具有刻度尺秒表o【答案】(1)时间；(2)刻度尺；秒表；(3)0.39。【解答】解：(1)斜面坡度越大，小车沿斜面向下加速运动越快，过某点的时间会越短，计时会越困难，所以为使计时方便，减小误差，斜面坡度应较小；(2)可知，需要测量斜面长和运动时间，需要的测量工具有刻度尺和秒表；(3)实验中的平均速度：故答案为：(1)时间；(2)刻度尺；秒表；(3)0.39。23.在“测量物体运动的平均速度”实验中。(1)小球从A处沿斜面由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，如图甲所示，小球在做(填“加速”“减速”或“匀速”)运动，小球受力(2)实验数据如表所示，小球在BC段的平均速度为1.8m/s,CD段的路程为1.5m,比较AB与BC段的平均速度得VAB<(填“>”“<”或“=”)VBC。(3)为进一步探究小球在斜面上运动的速度与时间的关系，根据表中数据作出了v-t图象，如图乙所示。假设斜面足够长，小球从A处滚下，经过2s到达E点(图甲中未画出),则该小球经过E点时的速度为4.8m/s。(4)小球在运动过程中，经过路程SAE中点时的速度为v1,经过时间tAE中点时的速度为v2,则v₁>(填“>”“<”或“=”)V2。图甲图甲运动时间平均速度经过某点时的速度V/V/mas-1t/s【答案】(1)加速；不平衡；(2)1.8;1.5;<;(3)4.8;(4)>。【解答】解：(1)由图1知，小球相等时间通过的路程逐渐变大，所以小球在做加速运动，小球运动状态不断发生变化，所以受到非平衡力作用。(2)由表中数据可得，BC段的平均速度：由表中数据可得：SCD=VCptcp=3m/s×0.5s=1.5m;VAB=0.6m/s<VBC。(3)小球在斜面上运动的速度与时间的关系图象知，小球速度与时间成正比(匀加速运动),小球1s时的速度为2.4m/s,则经过2s小球的速度为4.8m/s。(4)小球从A静止滑下时速度与时间成正比(匀加速运动),所以小球经过前一半时间速度小于后一半时间的速度，所以前一半时间通过的路程小于小球运动速度越来越快，所以v₁>V2。故答案为：(1)加速；不平衡；(2)1.8;1.5;<;(3)4.8;(4)>。24.在“测平均速度”的实验中：(1)实验原理是;(2)实验中需要的测量工具有：秒表和刻度尺(3)某次实验的过程如图所示，图中的电表分别表示小车在斜面顶端、中点和底端不同时刻，则该次实验中小车通过全程的平均速度是0.18m/s,小车通过斜面下半段路程的平均速度是0.225m/s。(4)小车从斜面顶端到底端时，做(选填“匀速”或“变速”)直线运动。51*9051*90cm【答案】(1);(2)刻度尺；(3)0.18;0.225;(4)变速。【解答】解：(1)实验原理是：(2)由可知，需要测量运动时间和斜面长，需要的测量工具有秒表和刻度尺；(3)由图知，小车通过全程用的时间：t=5s,s=90cm=0.9m,全程的平均速度：由图知，小车通过下半段路程用的时间：t2=2s,S2=45cm=0.45m,下半段路程的平均速度：(4)因为小车全程的平均速度与下半路程的平均速度不同，所以小车做变速运动。故答案为：(1)(2)刻度尺；(3)0.18;0.225;(4)变速。;25.如图所示，在“测平均速度”的实验中(1)斜面的作用是使小车获得速度(2)金属片的作用是;(3)下表是重复三次实验获得的数据，请根据这些数据把表格填完整路程运动