速度圖像解釋「交警如何發現小車速度223km/h,超速123%的?」

2020-12-24 物理怪怪怪

據報導:福建南平高速交警發現一輛小車以223公裡/小時的速度在寧光高速行駛,超過該路段限速值的123%。那麼速度是什麼?交警是如何判定汽車超速行駛的呢?

那麼我們用速度圖像來解釋一下速度的概念。

1.s -t(路程-時間)圖像解讀:

(1)橫坐標表示時間,縱坐標表示路程,圖像表示物體運動的路程隨時間變化的規律。

(2)勻速直線運動。

①s -t圖像是一條過原點的直線,在任何時刻的速度相等(如圖甲、乙),

②大小:選取任意時間段對應通過的路程,且圖像的斜率越大,速度越大,即v甲>v乙。

(3)變速直線運動:s -t圖像是曲線或分段的折線(如圖丙、丁)。因為速度在不斷變化,故求平均速度時,只能用總路程除以總時間。

2.v -t圖像解讀:

(1)橫坐標表示時間,縱坐標表示速度,圖像表示物體運動的速度隨時間變化的規律。

(2)勻速直線運動:v -t圖像是一條平行於時間軸的水平直線(如圖甲),圖像的縱坐標值就是物體運動的速度,即v0。

(3)變速運動:圖像不平行於時間軸(如圖乙,物體做加速運動)。

【解題關鍵】解答本題必須抓住以下兩個關鍵:(1)勻速直線運動的路程—時間圖線是一條過原點的直線,其「斜率」就是速度的大小。(2)甲、乙兩車通過的路程之差即為兩車起點之間的距離。

【解析】選D。由圖像可知甲、乙均做勻速直線運動,經過4 s甲通過的路程為4 m,乙通過的路程為12 m,說明甲的速度小於乙的速度;經過4 s甲、乙相遇,說明開始時甲在前乙在後,乙追甲,經過4 s剛好追上,所以開始時甲、乙間的距離s=12 m-4 m=8 m,故選D。

【解題關鍵】解答本題必須明確以下兩個關鍵:(1)勻速直線運動的路程與時間圖像是一條過原點的直線。(2)勻速直線運動的速度與時間圖像是一條平行於橫坐標的直線。

【解析】選D。本題考查勻速直線運動。如果是s -t圖像,則橫軸表示時間,縱軸表示距離,因速度不變,s與t成正比,所以圖像是過點O的射線,如圖C。如果是v -t圖像,則橫軸表示時間,縱軸表示速度,因速度不變,所以圖像是平行於橫軸的射線,如圖B。故選D。

2.如圖所示,沿同一條直線向東運動的物體A、B,其運動相對同一參考點O的距離s隨時間t變化的圖像,以下說法正確的是(  )

①兩物體由同一位置O點開始運動,但物體A比B遲3 s才開始運動

②t=0時刻,A在O點,B在距離O點5 m處

③從第3 s開始,vA>vB,5 s末A、B相遇

④5 s內A、B的平均速度相等

A.只有①④正確 B.只有③④正確 C.只有①③正確 D.只有②③正確

【解題關鍵】解答本題必須抓住以下三個關鍵:(1)勻速直線運動的路程與時間的圖線是一條過原點的直線,其「斜率」就是速度的大小。(2)當某物體的路程在一段時間內保持不變時,表示物體在這段時間內處於靜止狀態。(3)平均速度是指物體在某段路程或時間內的路程與時間的比值。

【解析】選D。本題考查速度。①由圖可知兩個物體不是從同一地

點同時出發的,B是從距離O點5 m處出發的;②t=0時刻,A在O點,B

在距離O點5 m處;③從第3 s開始,vA>vB,5 s末A、B相遇;④5 s

內,A、B運動的路程不相同,所用時間相同,根據v= 可知A、B的

平均速度不相等。故只有②③正確。故選D。

3.某同學的爸爸攜全家駕車去太湖漁人碼頭遊玩,在途經太湖路時,路邊竄出一隻小貓,他緊急剎車才沒撞到它。如圖為緊急剎車前後汽車行駛的速度—時間圖像,根據圖像分析不正確的是(  )

A.緊急剎車發生在8:27

B.在8:23~8:27時間段內他駕車勻速前進

C.在8:20~8:30時間段內他駕車的最大速度為60 km/h

D.在8:20~8:30時間段內他駕車的平均速度為60 km/h

【解析】選D。本題考查物體運動圖像的分析。由題圖可知,在8:27突然減速,說明此時緊急剎車,A對;在8:23~8:27這段時間內車的速度保持60 km/h不變,而且是8:20~8:30這段時間內的最大速度,所以在8:20~8:30時間段內他駕車的平均速度一定小於60 km/h,所以B、C對,D錯。

通過速度圖像的講解,我們知道了速度的大小和路程與時間的比值有關,對於開車的小常識也了解了不少,你是不是又學到了新知識呢?關注「物理怪怪怪」,更多物理怪知識等著你哦!

超速不可取,危險就在身邊,最終,周某被處以罰款1500元,駕駛證記12分,並吊銷機動車駕駛證。再次給我們敲響了警鐘。

#暢行中國,交警同行#

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