1.3位置变化快慢的描述——速度(2)
一、单选题
1.关于速度的相关概念,下列说法正确的是( )
A.速度只描述运动快慢,不能表示方向
B.平均速度等于位移与所用时间的比值
C.平均速度等于初、末瞬时速度的平均值
D.瞬时速度只能描述速度的大小,其大小就是速率
2.小明骑自行车由静止沿直线运动,他在第1
s内、第2
s内、第3
s内,第4
s内通过的位移分别为1
m、2
m、3
m、4
m,则( )
A.他4
s末的瞬时速度为4
m/s
B.他第2
s内的平均速度为1.5
m/s
C.他4
s内的平均速度为2.5
m/s
D.他1
s末的速度为1
m/s
3.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
4.(2021·菏泽市高一检测)电动自行车(图)以其时尚、方便、快捷深受广大中学生的喜爱,但由电动自行车引发的交通事故也在逐年增多.“学习交通安全常识,自觉遵守交通法规”是确保学生交通安全的重要举措之一.按规定,电动自行车在城区限速20
km/h.下列说法正确的是( )
A.电动自行车限速20
km/h,指的是平均速度
B.电动自行车限速20
km/h,指的是瞬时速度
C.交通事故发生时,相互碰撞的速度指的是平均速度
D.在某一路段行驶的速度,指的是瞬时速度
5.一物体沿半径分别为r和R的半圆弧由A点经B点到达C点经历的时间为t,如图所示,则它的平均速度和平均速率分别是( )
A.;
B.,向东;
C.,向东;,向东
D.,向东;
6.如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是1
s、2
s、3
s、4
s.下列说法不正确的是( )
A.物体在AB段的平均速度为1
m/s
B.物体在ABC段的平均速度为
m/s
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度
二、多选题
7.(多选)下列关于速度的说法中,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快
B.速度描述物体的位置变化快慢,速度大表示物体位置变化大
C.速度越大,位置变化越快,位移也就越大
D.一段时间内物体的位置不变化,则这段时间内物体速度为零
8.(多选)下列关于速度方向的说法正确的是( )
A.速度方向就是物体的运动方向
B.位移的方向和速度的方向一定不同
C.匀速直线运动的速度方向是不变的
D.匀速直线运动的速度方向是可以改变的
三、实验题
9.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,电源频率为50
Hz,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.相邻两个计数点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1
s.
(1)在实验中,使用打点计时器时应先________再________.(选填“拉动纸带”或“启动电源”)
(2)每两个计数点间还有________个计时点没有标出.
(3)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表(计算结果均保留3位有效数字).
vB
vC
vD
vE
vF
数值(m/s)
0.640
0.721
(4)当t=0时质点位于A点,将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在图直角坐标系中,作出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线,并说明小车速度变化的特点.
四、解答题
10.某次比赛中,美国选手加特林以9秒92的成绩获得冠军.在比赛过程中,他起跑后先加速,经过3.10
s跑过18.0
m时速度达到最大,此后保持该速度匀速运动直到终点.求加特林在100
m比赛中的平均速度大小和匀速运动时的速度的大小.
参考答案
1.B
【解析】 速度是矢量,既能描述运动快慢,也能描述运动方向,A项错.根据平均速度的定义可知B项正确,C项错.瞬时速度的大小叫瞬时速率,分别简称速度和速率,瞬时速度也能描述运动方向,D项错.
2.C
【解析】
由=可得小明在第2
s内的平均速度为2
m/s,前4
s内的平均速度为=
m/s=2.5
m/s,C正确,B错误;因小明的运动不是匀变速直线运动,故无法确定小明的瞬时速度大小,A、D均错误.
3.A
【解析】
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.
4.B
【解析】
电动自行车限速20
km/h,是指电动自行车的最高时速,为瞬时速度,A错误,B正确;交通事故发生时,相互碰撞的速度指的是碰撞时的速度,为瞬时速度,C错误;在某一路段行驶的速度,指的是平均速度,D错误.
5.D
【解析】平均速度等于位移与时间的比值,则平均速度的大小=,其方向就是这段位移的方向,由A→C,即向东.平均速率等于路程与时间的比值,则平均速率的大小′===,是标量,无方向,故D正确.
6.D
【解析】物体在AB段的位移为1
m,因此由公式=,得=1
m/s,故A正确;物体在ABC段的位移大小为x=
m=
m,所以==
m/s,故B正确;根据公式=可知,当物体位移无限小,时间无限短时,物体的平均速度可以代替某点的瞬时速度,位移越小,平均速度越能代表某点的瞬时速度,故C正确;物体做曲线运动,物体在B点的速度不等于AC段的平均速度,故D错误.
7.AD
【解析】 根据速度的定义知,A、D正确.速度大表示物体的位置变化快,但在很短的时间内物体位置变化(即位移)不一定大,B、C错误.
8.AC
【解析】 速度的方向就是物体的运动方向,A项正确.匀速直线运动中速度大小和方向都不变,C项正确.
9.(1)启动电源 拉动纸带 (2)4 (3)0.400 0.479 0.560 (4)见解析图 见解析
【解析】 (1)在实验中,使用打点计时器时应先启动电源,再拉动纸带.
(2)每两个计数点间还有n=-1=-1=4个计时点没有标出.
(3)vB=
m/s=0.400
m/s;
vC=
m/s=0.479
m/s;
vD=
m/s≈0.560
m/s.
(4)图线如图所示,由图像知小车的速度随时间均匀增大.
10.10.08
m/s 12.02
m/s
【解析】
100米比赛的位移大小x=100
m,时间t=9.92
s,则==10.08
m/s
加特林匀速运动的位移为
x1=100
m-18
m=82
m
匀速运动的时间为
t1=9.92
s-3.10
s=6.82
s
则匀速运动时的速度大小为
v==12.02
m/s.