5.3 直线运动(原卷版)

3直线运动[学习目标]知道匀速直线运动的概念；能理解变速运动的平均速度；熟练掌握匀变速直线运动的图像分析体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的总过程。匀速直线运动定义：物体沿着_____且_____不变的运动，叫匀速直线运动。匀速直线运动是_____的机械运动。特征：运动的路径是_____；__________保持不变，即它的速度是一个_____，任意时刻的速度(v)都相同；路程的表达式：_____，即路程与时间成_____。区分匀速直线运动的s-t和v-t图像。____________________________变速直线运动：物体做直线运动时，其速度的大小常常是_____的，即在相等的时间内通过的路程__________，这种运动叫_______________。平均速度：我们可以用_______________来粗略描述做变速直线运动物体的__________，平均速度表示的是运动物体在某一段__________内(或某一段__________内)的__________。匀变速直线运动概念匀速直线运动：机械运动按照运动路线的曲直可分为直线运动和曲线运动。在直线运动中，按照速度是否变化，又分为匀速直线运动和变速直线运动。运动快慢不变，运动路线是直线的运动，叫做匀速直线运动。物体做匀速直线运动时，运动方向、速度大小始终保持不变（如传送带上物体的运动）。匀速直线运动的特点：

①匀速直线运动是运动状态不变的运动，是最简单的机械运动。

②在整个运动过程中，物体的运动方向和运动快慢都保持不变。

③在任意一段相等的时间内和任意一段路程内速度都是相等的。做匀速直线运动的物体，其速度的大小可以由v=s/t来计算，但速度的大小与s、t无关。变速运动及平均速度物体运动速度发生改变的运动叫做变速运动。物体在做变速运动时，可能是物体的运动方向改变，也可能是快慢改变，还可能是方向和快慢同时改变。对于做变速运动的物体，也可以利用v=s/t来计算变速运动的平均速度。平均速度能粗略地描绘做变速运动的物体在一段路程上或一段时间内的运动快慢，不能反映出物体的运动细节。拓展：生活中变速运动比较常见，我们所说的速度，多数情况下指的是平均速度。平均速度表示运动物体在某段时间内(或某段路程内)的快慢程度。用v–t图象和s–t图象解决运动问题的方法运动图像分为路程时间图像(s-t图像)和速度时间图像(v-t图像)两种。一般纵轴是路程s或速度v，横轴是时间t，分别为路程随时间或速度随时间变化规律。认识运动图像要做到：一看纵轴，二看图像，三看时间。“一看纵轴”：首先要看纵轴是路程还是速度。纵轴是路程的，即为路程时间图像；纵轴是速度的，即为速度时间图像。如图，左图是路程时间图像，右图是速度时间图像。“二看图像”：指的是图像的形状。图像是直线还是曲线，图像关键点所对应的坐标值。图像是直线的表示路程(或速度)随时间均匀变化(平行于时间轴的不变化)。左图中，物体运动时，路程随时间变化时，分为三个变化过程；右图中，甲物体的速度变化分为三段，乙物体速度变化分为两段。“三看时间”：指的是每一变化过程所对应的时间。左图中，第一段经历了20s，第二段经历了10s,第三段经历了10s；在认清运动图像基础上，如何运用运动图像，是能否快速解答此类问题的重点。应用运动图像要注意以下几点：路程时间图像：图像是直线的，物体做匀速直线运动；图像与时间轴夹角越大，速度越大；每段时间内运动路程大小即为末时刻对应的路程坐标减去初时刻对应的路程坐标；求解平均速度时，某段时间内的平均速度大小即为末时刻的路程坐标减去初时刻的路程坐标，再除以时间。如图，在0~20s内，物体做匀速直线运动，速度大小为：；在20s~30s时间内，物体处于静止状态；在30s~40s时间内，物体做匀速直线运动，速度大小为：。速度时间图像：图像平行于时间轴的，表示物体做匀速直线运动；图像不是平行于时间轴的直线或是曲线的，表示物体做变速运动；某段时间内的路程，大小等于图像与时间段所形成的图形面积。测量物体平均速度实验目的：测量变速运动物体的平均速度。实验原理：v=。测量器材：刻度尺、停表。实验步骤：使斜面保持很小的坡度，把小车放在斜面顶端，挡板放在斜面的底端，测出小车将通过的路程s1。测量出小车从斜面顶端滑下到撞击挡板的时间t1。根据测得的s1和t1，利用公式v=，算出小车通过斜面全程的平均速度v1。将挡板移至斜面的中点，测出小车从斜面顶点滑过斜面上半段路程s2所用的时间t2，算出小车通过上半段路程的平均速度v2。表格：路程运动时间平均速度注释：1、要使斜面保持较小的斜度，这样小车加速下滑的速度较慢方便计时。2、小车从斜面滑下时，一定要做直线运动，否则测量的路程比实际路程要小，影响实验结果。知识点一：匀速直线运动【探究重点】在相等的时间内通过的路程不相等的直线运动叫做变速直线运动（如汽车在平直公路上的运动属于变速直线运动）。【例题精讲】下图是利用每秒闪光10次的照相装置分别拍摄到的四个小球的频闪照片，其中哪幅照片表示小球在做匀速直线运动()【巩固训练】（2022·陕西宝鸡·八年级期末）如图所示，是一个水滴下落过程的示意图，水滴通过AB和BC所用时间均为0.1s，水滴由A位置下落到C位置运动的距离是______cm，则这个过程中水滴下落的平均速度是______m/s，该水滴下落过程是________(选填“匀速直线”或“变速直线”)运动。知识点二：平均速度计算【探究重点】物体运动平均快慢的物理量。平均速度一定要和物体运动的路程或时间相对应，计算平均速度也必须指明是哪段路程或哪个时间内的平均速度。【例题精讲】小明在班上给同学们讲了新的“龟兔赛跑”故事：乌龟和兔子由起点出发后，兔子很快把乌龟落在后面．它看到乌龟跑的太慢了，就在半途的一棵树下睡了一觉，醒来时发现乌龟离终点很近了，兔子急忙去追，结果他们同时到达终点．在小明讲的这个故事中，关于乌龟和兔子运动的说法正确的是()A．在整个运动过程中，乌龟和兔子的平均速度相等B．在整个运动过程中，兔子的平均速度要大于乌龟的平均速度C．在整个运动过程中，兔子始终比乌龟跑得快D．在兔子睡醒之后追赶乌龟的那一段时间里，兔子的平均速度等于乌龟的平均速度【巩固训练】某物体在运动中，通过路程s1所用的时间为t1，接着以速度v2通过路程为s2，那么物体在它运动的全过程中的平均速度为()A． B．C．D．知识点三：运动图像分析【探究重点】解决图像问题要看清坐标系横轴和纵轴上的点各代表什么，单位是啥。可以通过图线判断物体是匀速直线运动还是变速直线运动，然后应用相应的规律来研究问题。图（1）路程时间图像图（2）速度时间图像直线的倾斜度越大，表示物体运动的速度越大。由图可以看出甲比乙在相同时间内经过的路程长，甲、乙均做匀速直线运动，但甲的速度大，乙的速度小。甲图像是一条水平直线（平行于横轴），表示物体做匀速直线运动；如果不是水平直线，表示物体做变速运动，乙物体的速度越来越大（加速运动），丙物体的速度越来越小（减速运动）。【例题精讲】如图所示是甲、乙两人在长25m的游泳池中游了两个来回的路程——时间图象，对该图象进行定性分析可得出结论①__________②__________

【巩固训练】.如图(甲)是某物体运动的s-t图象，则图中能与之相对应的v-t图象是()。甲ABCD知识点四：匀速直线运动应用【探究重点】若做匀速直线运动，其速度的大小和方向均不变。可由公式v=s/t求解速度，s=vt求解路程，t=s/v求解时间。在从题干中或图表中找到已知量后，要立即把已知量的单位化为国际单位，v用米/秒(m/s)、S用米(m)、时间用秒(s)若做变速直线运动，可用v=s/t求某段时间内的平均速度，求某段路程的平均速度。在计算时也要注意单位的统一。【例题精讲】合福线高铁被誉为“风景最美、颜值最高的高铁”。以下是合福线G1632次列车时刻表，如果你乘坐该次列车从南平北站出发前往八闽第一名山“武夷山”旅游。求：

(1)从福州至上海的距离；

(2)从福州至上海需多长时间；

(3)该次列车从福州发车运行至上海的平均速度为多少km/h(结果保留一位小数)。站次站名到达时间开车时间停留时间里程1福州始发站08：000km2南平北08：3308：352min121km3建瓯西08：5308：552min174km4武夷山东09：1109：132min225km12上海12：37终点站876km【巩固训练】一位同学骑自行车行驶在一段公路上，前5min行驶了1200m，然后又用0.5h行驶了8km，最后用5min行驶1000m。这位同学骑自行车前5min的平均速度是m/s，中途8km路程中的平均速度是m/s，通过整段公路的平均速度是m/s。知识点五：测量平均速度【探究重点】平均速度的测量原理是速度公式，常用工具有刻度尺、停表(或计时器)【例题精讲】小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图的实验装置：小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端由静止下滑，图中所示是小车到达A、B、C三处时电子表的显示：(1)该实验是根据公式进行测量的。(2)实验中为了方便计时，应使斜面坡度较(填“大、小”)。(3)请根据图中所给信息回答：SAB=cm，tBC=s，vAC=m/s。(4)实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了A点后才开始计时，则会使所测AC段的平均速度vAC偏(填“大、小”)。【巩固训练】用斜面和滑块做“测物体的平均速度”实验，当滑块自顶端出发开始计时，滑至斜面底端时停止计时，如图所示。在此过程中，滑块的平均速度是()A．10cm/sB．9cm/sC．8cm/sD．7cm/s小刚家距学校1200米，上学时，前半段用了6分钟，后半段用了10分钟。问：小刚上学的平均速度为()A．1.25米/秒B．2米/秒C．7.5米/秒D．0.83米/秒甲、乙两车在某一平直公路上，从同一地点同时向东运动，它们的s-t图象(路程-时间图象)如图所示．则下列判断错误的是()。A．甲、乙都在做匀速直线运动；B．甲的速度小于乙的速度；C．若以乙为参照物，甲往东运动；D．经过4s，甲乙相距8m如图是某汽车通过一平直公路时记录的v-t图象，甲、乙、丙、丁四个过程中，汽车做匀速直线运动的是()A．甲 B．乙 C．丙 D．丁一个运动物体在前2秒内的平均速度是3米/秒，后3秒内的平均速度是5米/秒，则它在5秒内的平均速度是()A．4.2米/秒 B．4米/秒 C．5米/秒 D．3米/秒如图所示的图象中，用来表示同一运动规律的是()

A、甲和乙B、乙和丁C、乙和丙D、甲和丙(2021·广西中考真题)如图所示，是汽车通过某一平直公路时绘制的s-t图像，下列说法正确的是()。A．0～t1时间内汽车做加速运动 B．t1～t2时间内汽车做匀速运动C．t1～t2时间内汽车处于静止状态 D．t2～t3时间内汽车做减速运动一辆客车以10m/s的速度驶上某一段斜坡，经过16s到达坡顶，接着又以16m/s的速度经6s到达另一侧的坡底，该车上下坡的平均速度为()A．13m/sB．12m/sC．12.3m/sD．11.6m/s同在N城工作的小王和小林结伴自己开车一起去北京看世园会。如图所示为他们在某一十字路口等红、绿灯后再次启动过程的频闪照片。该车从图示起点处(车头所对的零刻度线位置)由静止开始出发，同时，摄像头开始拍照，以后车沿直线向右运动的过程中，照相机每隔0.2s曝光一次。仔细观察频闪照片，如果该车照此规律从起点运动0.8s到达D处。填写表格中所缺的数据(不需要估读)。位置起点ABCD时间/s00.20.40.60.8路程/m0149全程的平均速度/m.s-1在“研究充水玻璃管中气泡的远动规律”实验中．(1)在此实验中，我们是要研究___________(选填“玻璃管”、“水柱”或“气泡”)的运动情况．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”；乙同学的方案是“将玻璃管翻转竖直放置后，等气泡运动上升一定距离开始计时”．你认为______同学的方案较好．(2)按照较好的方案，测得的数据如表，负责记录的同学漏记一次的时间，你认为这个数据可能是_______．从O点开始的路程S/cm010203040从O点开始计时的时间t/s051020(3)气泡上升过程中，若以气泡为参照物，玻璃口的塞子是_____(选填“运动”或“静止”)的．(4)为了判断气泡是否做匀速直线运动，需要测量气泡运动的路程和时间，为便于测量，应使气泡在管内运动得较_____(选填“快”或“慢”)．针对生活中的一些物理量的估测，下列合理的是()。A．课桌的高度为1.6m；B．中学生百米跑平出速度为7.1m/s；C．人体的体积为0.5m3；D．温暖舒适的气温为37℃一个物体从静止开始沿一条直线通过一段路程，运动得越来越快，在通过这段路程的最后3m时，用了2s，则该物体在整段路程中的平均速度可能是()A.1.5m/sB.2m/sC.1m/sD.2.5m/s如图所示的图象中，描述的是同一种运动形式的是()A．A与B B．B与C C．C与D D．A与C(2021·甘肃中考真题)甲、乙两物体同时由同一位置开始在水平面上向东运动，它们的s-t图像如图所示。下列说法中正确的是()。A．第2s末物体乙开始做匀速直线运动；B．第4s末两物体的运动速度恰好相等；C．前2s内，以物体乙为参照物，物体甲在向东运动；D．前4s内，甲、乙两物体的平均速度大小相等运动会男子100m决赛，同学们测量了运动员跑到离起点20m、80m、100m处的时间，其中前三名的时间见下表，下列说法正确的是()。A.三名运动员全程都做匀速直线运动；B.全程王小兵的平均速度最大；C.在20～80m内，刘磊和周伟的平均速度大小相等；D.在每段距离内，周伟的平均速度都是最大的如图是甲、乙两小车的运动图象，由图象可知()A．甲车做匀速直线运动，乙车做变速运动；B．甲车速度为10m/s，乙车速度为2m/s；C．经过6s，两车相距12m；D．甲车一直保持静止状态(多选)小明在测量小球的平均速度时，让小球从斜面A点由静止滚到C点，并用照相机每隔0.1s拍摄一次，频闪照片如图所示，则下列说法正确的是()。A．小球从A点运动到C点用时0.6s；B．小球在前0.4s内通过的路程为4.00cm；C．小球滚下的整个过程的平均速度为1.1m/s；D．小球在BC段的平均速度大于AB段的平均速度某汽车启动和到达的时刻及对应的里程表(表盘指示为千米数)示数如图所示，则汽车行驶的平均速度是km/h。如图所示，在“测量纸锥下落的速度”的实验中：(1)需要的测量工具是刻度尺和_______；若想纸锥下落慢点，最好选择图甲中的______(选填“大”或“小”)纸锥进行测量。(2)小明发现尽管选择了合适的纸锥，但下落还是太快，他想到频闪摄影能够每隔相等的时间记录一次物体在闪光时刻的位置。于是找来一款每隔0.5s拍摄一次的拍摄摄像机，拍摄了如图乙的频闪照片，纸锥从A到D的运动是_____(选填“匀速”或“变速”)直线运动，判断的依据是______。(3)若纸锥从E到F的过程中，速度保持不变，它完全通过刻度尺上“70”到“80”这段路程所用的时间是____________s。下列图象中，能正确反映“匀速直线运动”的是()。某物体从地面上某一点出发沿直线运动，其s﹣t图象如图所示。对物体的运动情况进行分析，得出结论不正确的是()。A．物体在6s内运动的路程为15m；B．以地球为参照物，物体在中间2s内静止；C．物体在前2s内和后2s内的速度相等；D．物体在6s内的平均速度为2.5m/s(2021·山东济宁市)甲、乙两物体从同一位置沿同一方向做直线运动，其图像如图所示，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一小汽车以30m/s速度匀速行驶，司机突然发现前方有紧急情况，0.6s后开始刹车，又经4.4s滑行52m，车停止，则从发现情况到车停止的平均速度为m/s。湖北省第十四届中学生运动会于5月17至27日在秀美山水宜居名城﹣湖北•