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一、速度
典例1 (多选题)汽车以36 km/h的速度从甲地匀速直线运动到乙地用了2 h,若汽车从乙地返回甲地仍做匀速直线运动用了2.5 h,则汽车返回时的速度为(设甲、乙两地在同一条直线上)( )
A. -8 m/s B. 8 m/s
C. -28.8 km/h D. 28.8 km/h
解析 由第一次运动状况可求得汽车从甲地至乙地的位移大小,结合其次次运动时间可求得其次次运动的速度大小.又由于第一次速度36 km/h为正值,隐含了从甲地到乙地方向为正,所以返回时速度为负,可淘汰B、D.
甲、乙两地间距
Δx=v1t1=36 km/h×2 h=72 km.
返回速度
v2===-28.8 km/h=-8 m/s
故A、C正确.
答案 AC
名师点拨 由v=可得时间Δt内发生的位移Δx=vΔt,发生位移Δx的时间Δt=.
巩固练习1 天狼星发出的光到达地球要2.5×108 s,即大约8年的时间,求天狼星与地球的距离.(光在真空中传播速率v=3.0×108 m/s)
解析 依据v=知Δx=v×Δt=3.0×108×2.5×108 m=7.5×1016 m.
答案 7.5×1016m
二、平均速度、瞬时速度
典例2 一辆汽车沿平直的大路行驶,第1 s内通过5 m的距离,第2 s内和第3 s内各通过20 m的距离,第4 s内又通过了15 m的距离.求汽车在最初2 s内的平均速度和这4 s内的平均速度各是多少?
解析 最初2 s内的时间为2 s,位移为(5+20) m=25 m;前4 s的时间间隔为4 s,位移为(5+20+20+15) m=60 m.
依据平均速度的定义公式=得
最初2 s内的平均速度是
1== m/s=12.5 m/s,
4 s内的平均速度是
2== m/s=15 m/s.
答案 12.5 m/s 15 m/s
名师点拨 在变速直线运动中,不同时间内的平均速度一般不同.因此说平均速度必需指明是哪段位移或哪段时间内的平均速度.
巩固练习2 某汽车沿直线由甲地驶向乙地,前一半时间的平均速度为40 km/h,后一半时间的平均速度为60 km/h.求汽车在甲、乙两地之间行驶的平均速度.
解析 设汽车在甲、乙两地间运动的时间为t,前一半时间发生的位移为s1=v1,后一半时间发生的位移为s2=v2.则甲、乙两地间全程的平均速度
====50 km/h.
答案 50 km/h
三、x-t图象
典例3 (多选题)如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x-t图象,下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙两物体动身点相距x0
B. 甲、乙两物体都做匀速直线运动
C. 甲物体比乙物体早动身的时间为t1
D. 甲、乙两物体同方向运动
解析 本题考查x-t图象的特点,由题意可知甲物体在t=0时的位移为x0.而乙物体在t=0时的位移为0,则两物体最初相距x0,故A选项正确;由x-t图象可知,两物体的x-t图象均为倾斜直线,所以两物体都做匀速直线运动,B选项正确;甲物体的位移随时间越来越小,其x-t图象斜率为负值,而乙物体的x-t图象的斜率为正值,说明两物体,速度方向相反,D选项错误;甲物体t=0时开头沿与规定正方向相反的方向做匀速运动,而乙物体从t=t1时刻开头沿与规定正方向相同的方向做匀速直线运动,故C选项正确.
答案 ABC
名师点拨 x-t图象中的倾斜直线表示物体做匀速直线运动,斜率的大小表示速度大小,斜率为正表示速度方向与正方向相同,斜率为负表示速度方向与规定正方向相反,图线在x轴的截距表示初始时刻物体初始位置距坐标原点的距离大小和方向.
巩固练习3 如图所示的位移—时间图象中,均表示物体做直线运动,其中描述物体做匀速直线运动的速度为2 m/s的图象是( )
解析 x-t图象中直线斜率表示做匀速直线运动的速度,故B选项正确.
答案 B
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