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    2020高考物理一轮复习 第一章 运动的描述 匀变速直线运动 第1节 描述运动的基本概念学案

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    2020高考物理一轮复习 第一章 运动的描述 匀变速直线运动 第1节 描述运动的基本概念学案

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    这是一份2020高考物理一轮复习 第一章 运动的描述 匀变速直线运动 第1节 描述运动的基本概念学案,共15页。学案主要包含了质点,位移等内容,欢迎下载使用。
    
    考情分析★靶向明确

    考点分类展示
    5年高考真题(全国卷)
    考查角度归纳
    参考系、质点(Ⅰ)
    位移、速度和加速度(Ⅱ)
    以上2个考点未曾独立命题
    匀变速直线运动及其公式、图象(Ⅱ)
    '20
    Ⅰ卷T24(12分)
    (1)匀变速直线运动公式的灵活运用
    (2)根据图象分析物体的运动情况,根据题目画出或选择图象
    (3)自由落体运动和竖直上抛运动
    (4)匀变速直线运动规律在生活中的应用
    '19
    Ⅰ卷T18(6分),Ⅱ卷T25(20分)
    '18
    Ⅰ卷T14(6分),Ⅱ卷T19(6分),Ⅲ卷T18(6分)
    '17
    Ⅱ卷T24(12分)
    '16
    Ⅰ卷T21(6分),Ⅲ卷T16(6分)
    实验一:研究匀变速直线运动
    '19
    Ⅰ卷T22(5分),Ⅲ卷T22(5分)
    '18
    Ⅲ卷T22(6分)
    '17
    Ⅰ卷T22(5分),Ⅱ卷T22(6分)


    第1节 描述运动的基本概念

    一、质点、参考系
    1.质点
    (1)定义:用来代替物体的有质量的点。
    (2)条件:物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计。
    (3)实质:质点是一种理想化的模型,实际并不存在。
    2.参考系
    (1)定义:在描述物体的运动时,用来做参考的物体。
    (2)参考系的选取
    ①参考系的选取是任意的,既可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体应认为是静止的,通常选地面为参考系。
    ②对于同一物体,选择不同的参考系时,观察到的运动结果一般不同。
    ③比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系。
    二、位移、速度
    1.位移和路程
    (1)二者的定义
    位移
    表示质点的位置变动,它是由质点初位置指向质点末位置的有向线段
    路程
    质点运动轨迹的长度
    (2)二者的区别和联系
    区别
    ①位移是矢量,方向由初位置指向末位置
    ②路程是标量,没有方向
    联系
    ①在单向直线运动中,位移的大小等于路程
    ②其他情况下,位移的大小小于路程

    2.速度和速率
    (1)速度:物体的位移与发生这段位移所用时间之比,即v=,是矢量,其方向就是物体运动的方向。
    (2)瞬时速度:运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度,是矢量。
    (3)速率:瞬时速度的大小,是标量。
    三、加速度
    1.物理意义:描述物体速度变化快慢和方向的物理量,是状态量。
    2.定义式:a==。
    3.决定因素:a不是由v、Δt、Δv来决定,而是由来决定。
    4.方向:与Δv的方向一致,由合外力的方向决定,而与v0、v的方向无关。

    [注1] 不以大小论质点
    ①大的物体不一定不能看成质点;
    ②小的物体不一定能看成质点。
    [注2] 不能选自身为参考系。
    [注3] 位移只表示位置的变动,与运动路径无关,而路程和运动路径有关。
    [注4] 在实际问题中,只要时间足够短,平均速度可认为等于瞬时速度,如光电门问题。
    [注5] 速度变化快慢、速度变化率、加速度三者含义相同,速度变化快,也就是速度变化率大,加速度大。  
    【基础自测】
    一、判断题
    (1)只有质量和体积都很小的物体才能看成质点。(×)
    (2)研究火星探测器“天问一号”在地火转移轨道飞行的轨迹时,可以把“天问一号”看成质点。(√)
    (3)参考系可以任意选取,但一般遵循描述运动方便的原则。(√)
    (4)当一个物体做竖直上抛运动返回原抛出点时,位移的大小等于上升高度的两倍。(×)
    (5)加速度为正值,表示速度的大小一定越来越大。(×)
    二、选择题(部分习题选自教材,或为教材习题的改编。教材习题最经典,每练一次都有新发现。)
    1.(多选)[人教版必修1P11T1改编]下列对参考系的理解中正确的是(  )
    A.“一江春水向东流”是江水以河岸为参考系
    B.“地球的公转”是以太阳为参考系
    C.“钟表的时针在转动”是以分针为参考系
    D.“太阳东升西落”是以地球为参考系
    解析:选ABD “钟表的时针在转动”是以表盘为参考系,所以选项C错误。
    2.(多选)[鲁科版必修1 P21T1]在下列情况中,人或物可以被视为质点的是(  )
    A.研究一名学生从家步行1 km到学校的运动情况
    B.研究一名学生做课间操时的运动情况
    C.研究一列火车从北京开往上海途中通过一座铁路桥所用的时间
    D.研究一只铁饼被运动员抛出到55 m外落地前在空中飞行的轨迹
    解析:选AD 学生本身的大小相对于其行走的1 km路程可忽略,同理,选项D中铁饼的大小也可忽略,所以选项A中的人和D中的物可视为质点。研究学生做操时的运动情况,需要研究其肢体的动作,不可视为质点。研究火车过铁路桥所用的时间,火车的长度不能忽略,不可视为质点。故A、D正确。
    3.(多选)[教科版必修1P14T2改编]下列所说的速度中,指平均速度的是(  )
    A.百米赛跑的运动员以9.5 m/s的速度冲过终点线
    B.列车提速后的速度达到250 km/h
    C.由于堵车,汽车在隧道内的车速仅为1.2 m/s
    D.返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋中
    解析:选BC 在A选项中,9.5 m/s的速度是运动员冲过终点线这一位置的速度,是瞬间速度;太空舱以8 m/s的速度落入太平洋,是太空舱到达水面时的速度,为瞬时速度;列车的速度是变化的,250 km/h指的是平均速度;选项C中,1.2 m/s指的是汽车在隧道内的平均速度。综上所述,选项B、C正确,A、D错误。

    考点一 对质点、参考系和位移的理解 [素养自修类]
    【对点训练】
    1.[对质点、参考系、时间与时刻的理解]
    (多选)(新编题)2020年6月21日9时开始发生一次日食,持续将近6个小时,如图是这次日食时的美妙景象,那么下列说法正确的是(  )
    A.在观测日全食时可将月球看成质点
    B.在观测日全食时不能将月球看成质点
    C.2020年6月21日9时和6个小时表示时间间隔
    D.月球绕地球转动,这是以地球为参考系来描述的
    解析:选BD 在观测日食时,月球的大小不能忽略,月球不能看作质点,故A错误,B正确;2020年6月21日9时表示时刻,6个小时表示时间间隔,故C错误;月球绕地球转动时,这是我们以地球为参考系得出的结果,故D正确。
    2.[对位移和路程的理解]
    (2020·遵义检测)关于质点在某段时间内的位移和路程,下列说法正确的是(  )
    A.位移为零,该质点一定是静止的
    B.路程为零,该质点一定是静止的
    C.沿直线运动的质点,位移大小一定等于其路程
    D.沿曲线运动的质点,位移大小可能大于其路程
    解析:选B 质点做圆周运动一周的位移为零,显然质点是运动的,选项A错误;质点只要运动,路程就不会为零,选项B正确;除了单向直线运动外,在其他的运动中,质点的位移大小都小于路程,选项C、D错误。
    3.[位移和路程的计算]
    如图所示,自行车的车轮半径为R,车轮沿直线无滑动地滚动,当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子正下方时,气门芯位移的大小为(  )
    A.πR          B.2R
    C.2πR D.R
    解析:选D 当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,轮子向前运动半个周长,气门芯的初位置与末位置如图所示,由几何知识得,气门芯的位移大小x==R,故D正确。

    【要点解读】
    1.质点和位移两点理解
    (1)质点不同于几何“点”,它无大小但有质量,能否看成质点是由研究问题的性质决定的,而不是依据物体自身大小和形状来判断。
    (2)位移是由初位置指向末位置的有向线段,线段的长度表示位移的大小。
    2.质点和位移的两点注意
    (1)对于质点要从建立理想化模型的角度来理解。
    (2)位移的矢量性是研究问题时应切记的性质。
    考点二 平均速度与瞬时速度 [互动共研类]
    1.平均速度与平均速率
    平均速度的大小不能称为平均速率,因为平均速率是路程与时间的比值,只有当路程与位移的大小相等时,平均速率才等于平均速度的大小。
    2.平均速度与瞬时速度
    (1)两种速度的关系
    ①瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度。
    ②对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等。
    (2)关于用平均速度法求瞬时速度
    由平均速度公式v=可知,当Δt非常小,趋向于极限时,这时的平均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度。
    [例1] 粗糙水平桌面上,小球正在做匀减速直线运动,用照相机对着小球每隔0.1 s拍照一次,得到一幅频闪照片,用刻度尺量得照片上小球各位置如图所示,已知照片与实物的比例为1∶10,则(  )

    A.图中对应的小球在通过8 cm距离内的平均速度是0.2 m/s
    B.图中对应的小球在通过8 cm距离内的平均速度是1.6 m/s
    C.图中对应的小球通过6 cm处的瞬时速度是2.5 m/s
    D.图中对应的小球通过6 cm处的瞬时速度是2 m/s
    [解析] 照相机每隔0.1 s拍照一次,所以图中0~8 cm 所用的时间t=0.4 s;照片与实物的比例为1∶10,所以图中8 cm对应的实际位移x=80 cm=0.8 m。则小球在通过图中8 cm距离内的平均速度== m/s=2 m/s,A、B错误。图中对应小球通过6 cm处的瞬时速度可用图中3.5 cm到7.5 cm这一段的平均速度近似表示。图中3.5 cm 到7.5 cm这一段对应的实际位移x′=40 cm=0.4 m,所用时间t′=0.2 s,所以图中6 cm处的瞬时速度v′= m/s=2 m/s,C错误,D正确。
    [答案] D

    计算平均速度时应注意的问题
    平均速度的大小与物体的运动阶段有关,求解平均速度时必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。(如例题中求解运动8 cm距离的平均速度)    
    【对点训练】

    1.[平均速度与平均速率的区别]
    (多选)姚老师计划好自驾去镇江旅游,他用手机地图规划路线,出现了三条线路,分别是方案一(常规路线)、方案二(拥堵少、收费多)和方案三(红绿灯少收费多),通过姚老师的截图,对比三种方案,以下说法正确的是(  )
    A.方案一的路程最短
    B.三个方案的位移相同
    C.方案一的平均速度最大
    D.方案三的平均速率最小
    解析:选ABC 图中可以看到方案一路程只有275公里,是路程最短的方案,故A正确;位移只跟初末位置有关,三个方案初末位置一样,故B正确;三个方案位移一样,但方案一用时最短,因此方案一平均速度最大,故C正确;方案一平均速率为1= km/h=78.6 km/h,方案二的平均速率为2= km/h=73 km/h,方案三的平均速率为3= km/h=85 km/h,可知方案三的平均速率最大,故D错误。
    2.[平均速度和瞬时速度的联系]
    如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt。测得遮光条的宽度为Δx,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度,正确的措施是(  )
    A.换用宽度更窄的遮光条
    B.提高测量遮光条宽度的精确度
    C.使滑块的释放点更靠近光电门
    D.增大气垫导轨与水平面的夹角
    解析:选A 表示的是Δt时间内的平均速度,遮光条的宽度Δx越窄,则记录的遮光时间Δt越小,越接近滑块通过光电门时的瞬时速度,选项A正确。
    3.[平均速度的计算]
    [多选]一质点沿一边长为2 m的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动1 m,初始位置在bc边的中点A,由b向c运动,如图所示,A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点,则下列说法正确的是(  )
    A.第2 s末的瞬时速度是1 m/s
    B.前2 s内的平均速度为 m/s
    C.前4 s内的平均速率为0.5 m/s
    D.前2 s内的平均速度为2 m/s
    解析:选AB 第2 s末在B点,瞬时速度是1 m/s,故A正确;前2 s内,物体从A经过c到B,位移为 m,平均速度为v= m/s,故B正确,D错误;前4 s内,物体运动到C点,路程为4 m,平均速率为v= m/s=1 m/s,故C错误。
          考点三 加速度与速度、速度变化量的关系 [互动共研类]
    1.三个物理量的对比
    物理量
    速度v
    速度的变化量Δv
    加速度a
    物理
    意义
    表示运动的快慢和方向
    表示速度变化的大小和方向
    表示速度变化的快慢和方向,即速度的变化率
    公式
    v=
    Δv=v-v0
    a=
    单位
    m/s
    m/s
    m/s2
    关系
    三者无必然联系,v很大,Δv可以很小,甚至为0,a可大可小

    2.判断质点做直线运动时速度变化的方法

    [例2] (2021·三门峡模拟)一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零。在此过程中(  )
    A.质点做减速运动,当加速度减小到零时,速度达到最小值
    B.质点做加速运动,当加速度减小到零时,速度达到最大值
    C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大
    D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值
    [解析] 因为加速度的方向始终与速度方向相同,所以质点一直做加速运动,加速度大小逐渐减小时,质点的速度增加得越来越慢,当加速度为零时,速度达到最大值,故B正确,A错误;因为质点运动的速度方向不变,所以其位移一直在增加,故C、D错误。
    [答案] B

    (1)速度大,加速度不一定大;加速度大,速度也不一定大。它们之间没有必然的联系。
    (2)速度变化量大,加速度也不一定大。
    (3)加速度为零,速度不一定为零;速度为零,加速度不一定为零。    
    [例3] 如图所示,为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光板。滑块向右做匀加速直线运动依次通过两个光电门A和B。光电门上的黑点处有极细的激光束,当遮光板挡住光束时开始计时,不遮挡光束时停止计时。现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1=0.30 s,通过第二个光电门所用的时间为Δt2=0.10 s,光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为Δt3=0.30 s,则滑块的加速度大小应为(  )
    A.0.67 m/s2      B.0.14 m/s2
    C.0.40 m/s2 D.0.22 m/s2
    [解析] 遮光板通过第一个光电门的平均速度大小为v1== m/s=0.1 m/s(d为遮光板的宽度),这个速度就是滑块通过第一个光电门中间时刻的速度,即计时0.15 s时的瞬时速度;遮光板通过第二个光电门的平均速度大小为v2== m/s=0.3 m/s,这个速度就是通过第二个光电门中间时刻的速度,即第二个光电门计时0.05 s 时的瞬时速度。因此加速度大小为a== m/s2=0.40 m/s2,C正确。
    [答案] C
    【对点训练】
    1.[对物体速度变化的分析]
    (多选)一个做变速直线运动的物体,加速度逐渐减小到零,那么该物体的运动情况可能是(  )
    A.速度不断增大,到加速度为零时,速度达到最大,而后做匀速直线运动
    B.速度不断减小,到加速度为零时,物体做匀减速直线运动,而后物体运动停止
    C.速度不断减小到零,然后向相反方向做加速运动,而后物体做匀速直线运动
    D.速度不断减小,到加速度为零时速度减小到最小,而后物体做匀速直线运动
    解析:选ACD 如果物体的初速度与加速度方向相同,在加速度逐渐减小的过程中,物体速度不断增大,当加速度为零时,速度达最大,以后做匀速运动,选项A正确。如果物体的初速度与加速度反向,在加速度逐渐减小的过程中,物体速度也逐渐减小,当加速度为零时,物体的速度没减速至零,则以后以较小的速度匀速运动,如果速度减为零,而加速度没减为零,则物体将反向加速,直至加速度减为零后,做反向匀速直线运动。综上所述,选项C、D正确,B错误。
    2.[加速度大小的计算]
    物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为16 m的路程,第一段用时4 s,第二段用时2 s,则物体的加速度是(  )
    A. m/s2 B. m/s2
    C. m/s2 D. m/s2
    解析:选D 第一段时间内的平均速度为v1== m/s=4 m/s;第二段时间内的平均速度为v2== m/s=8 m/s。根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知,物体在第2 s末的瞬时速度等于v1,第5 s末的瞬时速度等于v2,则根据加速度的定义得a=== m/s2= m/s2,故选D。


    1.下列有关质点的说法中正确的是(  )
    A.虽然地球很大,还在不停地自转,但是在研究地球的公转时,仍然可以把它视为质点
    B.研究一列火车过铁路桥经历的时间时,可以把火车视为质点
    C.研究自行车的运动时,因为车轮在不停地转动,所以在任何情况下都不能把自行车视为质点
    D.只有质量和体积都极小的物体才能视为质点
    解析:选A 在研究地球的公转时,地球的大小可以忽略,可以把地球视为质点,故A正确;研究一列火车过铁路桥经历的时间时,火车的自身长度与铁路桥相比,不能忽略,不可以把火车视为质点,故B错误;研究自行车整体的运动时,可以忽略自身大小,此时可以把自行车视为质点,故C错误;当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它视为质点,与质量和体积无必然联系,故D错误。
    2.如图所示,为有力支援武汉“抗疫”,空军在2020年2月2日凌晨出动8架大型运输机,分别从沈阳、兰州、广州、南京起飞,向武汉紧急空运795名军队支援湖北医疗队队员和58吨物资,上午9时30分全部抵达武汉天河机场。对以上描述下列说法正确的是(  )
    A.计算运输机飞行时间时,运输机不能看成质点
    B.在分析运输机着落动作时,运输机可以看成质点
    C.“上午9时30分”指的是最后一架运输机的飞行时间
    D.“上午9时30分”指的是最后一架运输机抵达武汉的时刻
    解析:选D 计算运输机飞行时间时,与运输机的大小和形状无关,所以可以将运输机看成质点,A错误;在分析运输机着落动作时,不能忽略运输机的大小和形状,所以运输机不能看成质点,B错误;“上午9时30分”指的是最后一架运输机抵达武汉的时刻,所以D正确,C错误。
    3.(新编题)2020年9月,我国海军辽宁舰和山东舰航空母舰编队进行了海上实验活动,编队成员包括母舰外,还有052D驱逐舰与054A护卫舰。下列说法中正确的是(  )
    A.辽宁舰上的观察员感觉海水向后退去,他选择的参考系是海水
    B.辽宁舰上的观察员感觉海水向后退去,他选择的参考系是航母
    C.辽宁舰上的观察员感觉其他舰没有动,其他舰一定是静止的
    D.辽宁舰上的观察员感觉天空的白云没有动,航母一定是静止的
    解析:选B 辽宁舰上的观察员感觉海水向后退去,他选择的参考系是航母,故A错误,B正确;辽宁舰上的观察员感觉其他舰没有动,其他舰与辽宁舰相对是静止的,故C错误;辽宁舰上的观察员感觉天空中的白云没有动,航母不一定是静止的,故D错误。
    4.下列说法正确的是(  )

    A.甲图是高速上的指示牌,上面的“77 km”“100 km”指的是位移
    B.乙图是高速上的指示牌,上面的“120”“100”指的是平均速度
    C.丙图是汽车上的时速表,上面的“72”指的是瞬时速度的大小
    D.丁图是导航中的信息,上面的“26分钟”“27分钟”指的是时刻
    解析:选C 甲图是高速上的指示牌,上面的“77 km”“100 km”指的是路程,故A错误;乙图是高速上的指示牌,上面的“120”“100”指的是瞬时速度大小,故B错误;丙图是汽车上的时速表,上面的“72”指的是瞬时速度的大小,故C正确;丁图是导航中的信息,上面的“26分钟”“27分钟”指的是时间,故D错误。
    5.(多选)进行运动过程的分析是学习物理的基本能力。一个做变速直线运动的物体,加速度逐渐减小,直至为零,关于该物体运动的情况说法正确的是(  )
    A.物体的速度可能不断减小
    B.物体的速度可能不断增大,加速度为零时,速度最大
    C.速度的变化率一定越来越小
    D.速度一定是越来越小
    解析:选ABC 当加速度的方向与速度方向相反时,物体的速度不断减小,故A正确;加速度的方向与速度方向相同时,物体的速度不断增大,当加速度减为零时,速度最大,故B正确;加速度等于速度的变化率,加速度逐渐减小,速度的变化率越来越小,故C正确;当加速度的方向与速度方向相同,加速度减小,速度增大,故D错误。
    6.核潜艇是战略核威慑手段之一,我国自主研制的“094A”核潜艇在世界上处于比较领先的地位。如图所示,在某次实战训练中潜艇遇到情况需要紧急下潜,假设在某段时间内可视为匀减速下潜,若在这段时间内5 s末的速度比2 s 末的速度小3 m/s,则“094A”潜艇在该段时间内的加速度大小为(  )
    A.1 m/s2       B.1.5 m/s2
    C.2 m/s2 D.3 m/s2
    解析:选A 设5 s末的速度为v5,2 s末的速度v2=v5+3 m/s,时间Δt=3 s,潜艇在该段时间内的加速度a===-1 m/s2,故潜艇在该段时间内的加速度大小为1 m/s2,B、C、D错误,A正确。
    7.猎豹是陆地上奔跑速度最快的动物,最大时速可达110公里,为了捕捉正前方的羚羊,它由静止出发沿直线加速运动2.5 s后追上羚羊,此时猎豹的速度为108 km/h,假定猎豹的运动可简化为匀变速直线运动,下列说法正确的是(  )

    A.猎豹的加速度大小为43.2 m/s2
    B.2.5 s内猎豹运动的距离为75 m
    C.2.5 s内猎豹运动的平均速度为15 m/s
    D.1.0 s时刻猎豹运动的速度为54 km/h
    解析:选C 猎豹的加速度a== m/s2=12 m/s 2,故A错误;2.5 s内猎豹运动的距离x=at2=×12×2.52 m=37.5 m,故B错误;2.5 s内猎豹运动的平均速度v== m/s=15 m/s,故C正确;1.0 s时刻猎豹运动的速度v=at=12×1.0 m/s=12 m/s,故D错误。
    8.(多选)如图所示,物体以5 m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动,经过2 s速度大小变为3 m/s,则物体的加速度(  )

    A.大小为1 m/s2,方向沿斜面向上
    B.大小为1 m/s2,方向沿斜面向下
    C.大小为4 m/s2,方向沿斜面向下
    D.大小为4 m/s2,方向沿斜面向上
    解析:选BC 取初速度方向为正方向,则v0=5 m/s。若2 s 后的速度方向沿斜面向上,v=3 m/s,则a=== m/s2=-1 m/s2,即加速度大小为1 m/s2,方向沿斜面向下;若2 s后的速度方向沿斜面向下,v=-3 m/s,则a=== m/s2=-4 m/s2,即加速度大小为4 m/s2,方向沿斜面向下。故选项A、D错误,B、C正确。

    9.在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图如图所示,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可以测出被测物体的速度;某时刻测速仪发出超声波,同时汽车在离测速仪355 m处开始做匀减速直线运动。当测速仪接收到反射回来的超声波信号时,汽车在离测速仪335 m处恰好停下,已知声速为 340 m/s,则汽车在这20 m位移内的平均速度为(  )
    A.5 m/s        B.10 m/s
    C.15 m/s D.20 m/s
    解析:选B 汽车做匀减速运动,且汽车在与超声波相遇前后运动的时间相等,则根据匀变速直线运动规律可知,两段时间内的位移之比一定为3∶1; 则可知,在与超声波相遇时,汽车前进的距离为x=20×=15 m,故超声波前进的距离为s=355 m-15 m=340 m,因此可知,汽车前进运动20 m的总时间为t=2× m/s=2× s=2 s,汽车的平均速度为== m/s=10 m/s,故选B。
    10.让小球从斜面的顶端滚下,如图所示,用闪光照相机拍摄小球在斜面上运动的一段,已知闪频为10 Hz,且O点是0.4 s时小球所处的位置,试根据此图估算:
    (1)小球从O点到B点的平均速度大小;
    (2)小球在A点和B点的瞬时速度大小;
    (3)小球运动的加速度大小。
    解析:依题意知,相邻两次闪光的时间间隔
    Δt= s=0.1 s。
    (1)vOB== m/s=0.8 m/s。
    (2)小球在A点时的瞬时速度
    vA==0.8 m/s,
    小球在B点时的瞬时速度
    vB== m/s=1.0 m/s。
    (3)由加速度的定义得,小球的加速度
    a== m/s2=2.0 m/s2。
    答案:(1)0.8 m/s (2)0.8 m/s 1.0 m/s
    (3)2.0 m/s2

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