位置变化快慢的描述——速度
一、单选题
1.关于矢量和标量的说法中正确的是( )
A.平均速度、瞬时速度、速率都是矢量
B.描述矢量既要说明大小,又要指明方向
C.位移和路程都是标量
D.矢量和标量没有严格的区别,同一个物理量有时是矢量,有时是标量
2.2020年7月25日消息,晋、陕联手打造新高铁,太绥高铁时速350公里,沿线3市8县区,下列事例中有关速度的说法正确的是( )
A.汽车速度计上显示,指的是平均速度
B.某高速公路上限速为,指的是瞬时速度
C.子弹以的速度从枪口射出,指的是平均速度
D.京沪高铁从北京到上海的速度约为指的是瞬时速度
3.如图所示是小李使用“咕咚”软件记录的晨跑运动轨迹,运动信息如下:里程5
km,时长40
min,配速8
min/km,时速7.5
km/h。下列说法正确的是( )
A.里程5
km指的是位移
B.时长40
min指的是时刻
C.配速越小平均速率越大
D.时速7.5
km/h指的是平均速度
4.某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又沿原路返回到山脚,上山的平均速率为v1,下山的平均速率为v2,则往返的平均速度的大小和平均速率分别是( )
A.,
B.,
C.0,
D.0,
5.下列关于速度说法正确的是( )
A.位移越大,速度越大
B.速度是描述物体位置变化的物理量
C.速度是描述物体运动快慢的物理量
D.两物体的速度分别是v1=
5m/s,v2=
—8m/s,则他们的大小关系为v1>v2
6.一支120
m长的抢险救灾队伍沿直线匀速前进,队长从队尾放出的无人机将一份文件送至队首后立即返回,当无人机返回队长处时,队伍已前进了50
m。假设无人机始终沿直线以大小相等的速度飞行,无人机在队首停留及掉头的时间极短可以忽略不计。则此过程中无人机飞行的路程为( )
A.170
m
B.200
m
C.240
m
D.250
m
7.我国高铁技术世界领先,复兴号列车运行速度可以达到350km/h。如图所示为一列总长度为415m、由16辆车厢编组的复兴号高铁列车正在通过一座长度为4585m的桥梁。图中左下角图片为一乘客在列车过桥过程用手机拍下的车厢前端显示屏上显示的列车运行速度,已知在列车过桥过程中,显示屏上的速度数字保持不变,则列车通过这座桥梁的时间约为( )
A.47s
B.51s
C.60s
D.55s
8.空中加油机给歼击机加油如图所示,加油机与歼击机( )
A.只需保持相同高度
B.只需保持相同速率
C.需要保持相同速度
D.必须在同一直线上运动
9.甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,设向右为正,甲质点的速度为2m/s,乙质点的速度为m/s,则以下说法中错误的是( )
A.乙质点的速度大于甲质点的速度
B.因为,所以甲质点的速度大于乙质点的速度
C.这里的正负号的物理意义是表示运动的方向
D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10秒后甲、乙两质点相距60m
10.“歼-15”舰载机在“辽宁”号航母上起飞瞬间的某个物理量大小为80m/s,方向与跑道平行,这个物理量是( )
A.路程
B.位移
C.平均速度
D.瞬时速度
11.2017年4月23日07时26分,“天舟一号"与“天宫二号”对接成功,组合体在原“天宫二号”距地心R处的轨道上做圆周运动,如图所示,P、Q为轨迹上两点,且OP⊥OQ,则关于组合体从P运动到Q过程中,下列说法错误的是( )
A.路程先增大后减小,最终为
B.位移大小先增大后减小,最终为
C.若时间为t,则平均速度大小为
D.若时间为t,则平均速率大小为
12.一质点沿一边长为的正方形轨道运动,每秒钟以恒定速率移动,初始位置在边的中点A,由b向c运动,如图所示,A、B、C、D分别是、、、边的中点,则下列说法正确的是( )
A.第末位移大小是
B.前内的平均速度大小为
C.第末的速率为
D.前内的平均速率大小为
二、多选题
13.关于速度的说法,下列各项中正确的是( )
A.速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动得快
B.平均速度只能粗略描述一段物体的运动,而瞬时速度可以精确描述物体的运动
C.速度越大,位置变化越快,位移也就越大
D.平均速度的大小就是平均速率,平均速度是矢量,平均速率是标量
14.汽车以36km/h的速度从甲地匀速直线运动到乙地用了2h,若汽车从乙地返回甲地仍做匀速直线运动用了2.5h,则汽车返回时的速度为(设甲、乙两地在同一条直线上)( )
A.-8m/s
B.8m/s
C.28.8km/h
D.-28.8km/h
15.如图所示是三个质点A、B、C的运动轨迹,三个质点同时从N点出发,同时到达M点。下列说法正确的是( )
A.三个质点从N到M的平均速度相同
B.三个质点到达M点的瞬时速度相同
C.三个质点从N到M的平均速率不同
D.B质点从N到M的位移最小
16.如图所示是甲、乙、丙、丁、戊五个运动物体相对同一原点的位移时间图像。下面有关说法中正确的是( )
A.甲、乙运动的出发点相距
B.乙比甲早出发的时间
C.丙、丁两物体在25s时相遇
D.戊在0-2s内,物体的位移大小为2
m
三、解答题
17.如图,声源S和观察者A都沿x轴正方向运动,相对于地面的速率分别为vS=10m/s和vA=40m/s,空气中声音传播的速率为vP=340m/s,若声源相继发出两个声音信号,时间间隔为△t=2s,求观察着接收到这两个声信号的时间间隔。
18.如图所示,甲、乙两地直线距离为20
km。
(1)小明开车从甲地到乙地,用时20分钟,他的平均速度为多少km/h?
(2)途中某时刻小明发现速度计指示为70
km/h,此示数表示什么?
19.某同学在教室过道上来回运动的位移—时间图如图所示,原点在过道的一端。
(1)请描述该同学的运动情况,注意与图像对应。
(2)他在哪个时段位移为6m?从开始至刚运动到距原点12m处用时多少?
(3)他在30~50s之间的平均速度为多大?
20.某物体由A点出发做直线运动,前5
s向东行驶了30
m到达B点,又向前行驶了5
s前进了60
m到达C点,在C点停了4
s后又向西行驶,经历了6
s运动了120
m到达A点西侧的D点,如图所示,求:
(1)最后6
s时间内物体的平均速度大小和方向;
(2)全过程的平均速度;
(3)全过程的平均速率。
参考答案
1.B
【详解】
A.平均速度、瞬时速度是矢量,速率是标量,故A错误;
B.矢量既有大小,又有方向,所以描述矢量既要说明大小,又要指明方向,故B正确;
C.位移是矢量,路程是标量,故C错误;
D.矢量和标量是两个完全不同的物理量,一个量不可能既是矢量又是标量,故D错误。
故选B。
2.B
【详解】
A.汽车速度计上显示的速度是指汽车在某一时刻或者某一位置的速度大小,即为瞬时速度的大小,不是显示的平均速度,故A错误;
B.某高速公路上的限速指的是限制的瞬时速度,故B正确;
C.子弹穿过枪口的速度,与枪口这一位置相对应,因此是瞬时速度,故C错误;
D.京沪高铁从北京到上海的速度与这一过程相对应,因此是平均速度,故D错误;
故选B。
3.C
【详解】
A.里程5
km是运动轨迹,指的是路程,A错误;
B.时长40
min是一段时间,故是指时间,B错误;
C.配速越小跑完一公里的时间越短,则平均速率越大,C正确;
D.平均速度为位移与时间的比值,这里时速7.5
km/h指的是平均速率,D错误。
故选C。
4.D
【详解】
平均速度是位移和时间的比值,由于此人爬山往返一次,位移为0,平均速度
平均速率是路程与时间的比值,此人往返一次,路程为2L,则平均速率为
故D正确,ABC错误。
故选D。
5.C
【详解】
A.位移大,可能是速度大导致的,也可能是速度很小,但运动时间很长导致的,故A错误;
BC.速度是描述物体运动快慢的物理量,故B错误,C正确;
D.速度中的负号表示运动方向,在比较大小时可以比较绝对值的大小,所以v1故选C。
6.D
【详解】
设无人机的飞行速度为v1,队伍行进的速度为v2,无人机从排尾赶到排头所需时间为
无人机从排头赶到排尾所需时间为
队伍行进50米所需时间为
根据题意列方程得
整理得
解得
舍去
无人机飞行的路程
故选D。
7.C
【详解】
列车过桥不能看成质点,所以列车通过桥梁走过的距离为
通过桥梁过程列车运动速度为
可求运动时间
故选C。
8.C
【详解】
空中加油机给歼击机加油时,加油机与歼击机相对静止,因此飞行的速度大小和方向都相同,即需要保持相同速度。
故选C。
9.B
【详解】
ABC.速度是矢量,正负只表示运动方向,不表示大小,故乙质点的速度大于甲质点的速度,故AC正确,B错误;
D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10秒后甲、乙两质点相距为,故D正确。
故选B。
10.D
【详解】
起飞瞬间的某个物理量大小为80m/s,由其特点和单位可知是瞬时速度。
故选D。
11.A
【详解】
A.路程始终增大,最终为
A错误,符合题意;
B.由于组合体逆时针转动,故位移大小先增大后减小,最终大小为PQ的直线距离,为
B正确,不符合题意;
C.若时间为t,则平均速度大小为
C正确,不符合题意;
D.若时间为t,则平均速率大小为
D正确,不符合题意。
故选A。
12.B
【详解】
A.第末到达B点,位移大小是,A错误;
B.第4s末到达C点,位移为s1=2m,故前内的平均速度大小为
B正确;
C.由于以恒定速率运动,故第末的速率为,C错误;
D.第8s末返回A点,路程为s2=8m,故前内的平均速率大小为
D错误。
故选B。
13.AB
【详解】
AC.速度是描述物体运动快慢的物理量,它表示物体位置变化的快慢,不能表示位置变化的大小,位置变化的大小用位移表示,即速度越大,物体运动得越快,物体位置变化也越快,但位移并不一定越大,位置变化也就不一定越大,C错误A正确;
B.平均速度只能粗略地表示物体在一段时间内的运动快慢;瞬时速度是物体在某一时刻或某一位置的速度,表示物体的瞬时运动快慢,可以精确描述物体的运动,B正确;
D.平均速度是位移与时间的比值,是矢量;平均速率是路程与时间的比值,是标量,平均速度的大小不等于平均速率,D错误。
故选AB。
14.AD
【详解】
汽车从甲地到乙地
从乙地到甲地
解得
v2=28.8km/h=8m/s
因方向与原来运动方向相反,则返回时的速度为-28.8km/h(或-8m/s)。
故选AD。
15.AC
【详解】
AD.三个质点从N到M的位移s相同,时间t相同,故平均速度相同,A正确,D错误;
B.三个质点到达M点的瞬时速度方向不同,B错误;
C.平均速率为路程与时间之比,由于路程不同,故三个质点从N到M的平均速率不同,C正确。
故选AC。
16.AC
【详解】
A.由图可知,乙从原点出发,甲从距原点处出发,故两物体的出发点相距,A正确;
B.甲在时刻开始运动,而乙在时刻开始运动,故甲比乙早出发时间,B错误;
C.丙、丁两物体在25s时到达同一位置而相遇,C正确;
D.戊在内,物体的位移为,D错误。
故选AC。
17.2.2s
【详解】
设第一个信号发出为0时刻,第一个信号到达观察者的时刻为
第二个信号发出为△t时刻,此时离观察者的间距为
第二个信号到达观察者的时刻为
观察着接收到这两个声信号的时间间隔为
联立代入数据可得
18.(1)60
km/h;(2)那一时刻的瞬时速度大小(速率)为70
km/h。
【详解】
(1)由平均速度的定义可得
(2)那一时刻的瞬时速度大小(速率)为70
km/h。
19.(1)见解析;(2)在0~7s内与20~25s内;25s;(3)-0.6m/s
【详解】
(1)s-t图像的斜率表示速度,0~7s内,向正方向匀速运动6m;7~20s内保持静止;在20~25s内向正方向匀速运动6m;在25~30s内保持静止;在30~35s内向负方向做匀速运动10m;在35~40s保持静止;在40~42s内,向正方向匀速运动4m;在42~45s保持静止;在45~50s内向负方向做匀速运动6m,回到出发点;
(2)由图可知,在0~7s内与20~25s内位移为6m,从开始至刚运动到距原点12m处用时约25s;
(3)在30~50s之间的平均速度为
20.(1)20
m/s,方向向西;(2)1.5
m/s,方向向西;(3)10.5
m/s
【详解】
(1)最后6
s时间内物体从C点到D点的位移大小为
则平均速度为
方向向西
(2)全程中物体初位置为A点,末位置为D点,其位移是,方向向西,大小
所用时间
则平均速度大小为
方向向西
(3)全过程的路程
全过程的平均速率