第三节速度培优练习
一、单选题
1.在刚刚举行的校运动会中,董俊同学以14.0 s的成绩获得高一男子100m冠军,假设比赛全程董俊同学运动轨迹为直线,如果测得他起跑后3 s时的瞬时速度为7.6 m/s,跑到50 m处的瞬时速度为8.5m/s,根据以上条件,你可以求出董俊同学在比赛中的( )
A.前三秒通过的位移 B.跑完全程的平均速度
C.冲刺过终点时的瞬时速度 D.跑完50 m所用的时间
2.我国自主研制的某型号战斗机由静止开始启动,在运动500 m后起飞,已知5 s末的速度为10 m/s,8秒末的速度为16 m/s.在20秒末起飞,则该飞机由静止到起飞这段时间内的平均速度是( )
A.10 m/s B.16 m/s C.20 m/s D.25 m/s
3.在中国海军护舰编队“巢湖”“千岛湖”舰护送下,“河北锦绣”“银河”等13艘货轮顺利抵达亚丁湾西部预定海域,此次护航总航程4500海里.若所有船只运动速度相同,则下列说法正确的是( )
A.“4500海里”指的是护航舰艇的位移
B.用GPS定位系统研究“千岛湖”舰位置时,可将“千岛湖”舰看作质点
C.以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰一定是运动的
D.根据本题给出的条件可以求出护舰编队此次航行过程中的平均速度
4.2019年第十届环中国国际公路自行车赛雅安赛段在中国至美茶园绿道上举行。若比赛中某位骑手在一段平直公路上骑行了10min,前4min的平均速度为30km/h,后6min的平均速度为40km/h。则该过程中的平均速度大小为( )
A.10m/s B.12m/s C.15m/s D.18m/s
5.一辆汽车以速度v匀速行驶了全程的一半,以速度行驶了另一半,则全程的平均速度为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,是一个半径为R圆,某人从A点逆时针运动到D点所用时间为t。求在整个过程中,此人的平均速率和平均速度的大小( )
A.; B.;
C.; D.;
7.物体沿一条直线运动,下列说法正确的是( )
A.物体在某时刻的速度为3m/s,则物体在1s内一定走3m
B.物体在某1s内的平均速度是3m/s,则物体在这1s内的位移一定是3m
C.物体在某段时间内的平均速度是3m/s,则物体在1s内的位移一定是3m
D.物体在发生某段位移过程中的平均速度是3m/s,则物体在这段位移的一半时的速度一定是3m/s
8.三个质点A、B、C均由N点沿不同路径运动至M点,运动轨迹如图所示,三个质点同时从N点出发,同时达到M点,下列说法正确的是( )
A.三个质点从N点到M点的平均速度相同
B.三个质点任意时刻的速度方向都相同
C.三个质点从N点出发到任意时刻的平均速度都相同
D.三个质点从N点到M点的位移不同
9.甲乙两个物体分别沿同一直线做匀速直线运动,甲的速度为19.8km/h,乙的速度为-5.5m/s,则下列说法正确的是( )
A.甲的速度比乙的速度大
B.甲的速度比乙的速度小,且二者方向相反
C.甲乙两物体的速度大小相等,方向相反
D.因为甲、乙两物体的速度单位不同,所以无法比较
10.研究物体的速度时,设向东为正。有两个物体,甲的速度是20m/s,方向向东,乙的速度是-40m/s,方向向西,则关于它们的速度大小正确的是( )
A.甲的大 B.乙的大 C.一样大 D.不能确定
11.某处高速区间测速(测量车辆经过某区间的平均车速)标志如图所示。已知此段限速100km/h,长度为10km(该段公路平直),现监测发现某汽车经过这一路段用时6min,则下列说法正确的是( )
A.该汽车一定做匀速直线运动
B.限速100km/h指的是限定汽车行驶的最低速度区间制速
C.研究该汽车在此区间的运动,可视该汽车为质点
D.在测速区间,该汽车行驶的瞬时速度不可能超过100km/h
12.某同学自编了这样一道题:“一架小型客机从静止开始在跑道上滑行,经过时刻t=20 s离开地面.它在跑道上滑行过程中的位移x=400 m,离开地面的平均速度v1=40 m/s,求它滑行的瞬时速度v2.”从题中可以看出,该同学用的概念正确的有( )
A.时刻t B.位移x C.平均速度v1 D.瞬时速度v2
二、填空题
13.某物体做变速直线运动,在前一半位移的平均速度是8m/s,后一半位移的平均速度是4m/s,则物体在全程的平均速度是______m/s.
14.下图表示AB两个球在运动过程中的频闪照片,数字表示频闪的时刻的顺序,每次连续频闪的时间间隔相等,则由图可知
(1) 其中_______球做匀速直线运动.
(2) 两球速度相等的时刻在与数字______和数字______对应的时刻之间.
15.某物体沿x轴(如图甲)做直线运动,其坐标随时间的变化如图乙所示,第1s内物体坐标变化量为△x=___________m,在第2s内物体速度为___________m/s,在4s内通过的路程是___________m,位移是______________________m。
16.某同学郊游时,用0.5h走完1.4km的路程,休息0.5h后,再用0.5h走完1.3km的路程,那么,他全程的平均速度是____km/h,即____m/s.
三、解答题
17.列车长150米以36km/h的速度通过山洞,车内某旅客用手表计时,测得列车通过山洞的时间是15秒。
(1)求山洞的长度;
(2)整个列车通过山洞的时间。
18.如图所示,一个质点沿两个半径为1m的半圆弧从A点沿圆弧轨迹运动到C点,用时5s,求整个过程中:
(1)质点的位移和路程
(2)质点的平均速度和平均速率.
19.某质点由A点出发做直线运动,前5 s向东行驶了30 m经过B点,又行驶了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)每段时间内的平均速度大小和方向;
(2)全过程的平均速度。
参考答案
1.B
【详解】
A.由于运动员前三秒的过程不是匀速直线运动,也不是匀变速直线运动,故不能求出前三秒通过的位移,A错误;
B.已知运动员运动的位移和时间,则由速度公式求出跑完全程的平均速度,B正确;
C.运动员的运动既不是匀速直线运动,也不是匀变速直线运动,所以不能求出冲刺过终点时的瞬时速度,C错误;
D.运动员前50m的运动既不是匀速直线运动,也不是匀变速直线运动,所以不能求出前50m的时间,D错误。
故选B。
2.D
【详解】
平均速度就等于物体发生的位移与所用的时间的比值
选项D正确。
故选D。
3.B
【详解】
A.“4500海里”是护航舰艇走过的轨迹长度,因此是路程,不是位移,故A错误;
B.题中海域面积远远大于“千岛湖”舰的尺寸,所以定位时可将“千岛湖”舰看作质点,故B正确;
C.若“千岛湖”舰与“巢湖”舰同向匀速行驶,则以“千岛湖”舰为参照物,“巢湖”舰是静止的,故C错误;
D.由于不知运动位移和时间,不能求出此次航行的平均速度,故D错误。
故选B。
4.A
【详解】
该过程中的平均速度大小为
故选A。
5.C
【详解】
设全程为2s,前半程的时间为
后半程的时间为
则全程的平均速度为
故选C。
6.C
【详解】
从A点逆时针运动到D点的路程为
则平均速率为
从A点逆时针运动到D点的位移大小为
则平均速度为
故选C。
7.B
【详解】
A.物体在某时刻的速度为3m/s,平均速度不一定为3m/s,物体在1s内的位移不一定走3m,故A错误;
B.物体的平均速度为3m/s,则物体在这1s内的位移为3m,故B正确;
C.某段时间内的平均速度是3m/s,在1s内的平均速度不一定是3m/s,位移不一定是3m,故C错误;
D.平均速度与瞬时速度不一定相等,故D错误。
故选B。
8.A
【详解】
A. 三个质点同时从N点出发,同时达到M点,三个质点位移和时间都相同,所以平均速度相同,A正确;
B. 三个质点任意时刻的速度方向不相同,B错误;
C. 三个质点从N点出发到任意时刻的平均速度不相同,因为方向不相同,C错误;
D. 三个质点从N点到M点的位移相同,D错误。
故选A。
9.C
【详解】
甲的速度为
所以,甲乙两物体的速度大小相等,方向相反,C正确,ABD错误。
故选C。
10.B
【详解】
负号代表速度方向与规定的正方向是相反的,速度的大小比较看绝对值的大小,所以乙的速度大。
故选B。
11.C
【详解】
A.区间测速是测量车辆经过某区间的平均车速,故无法判断汽车是否做匀速直线运动,故A错误;
B.限速100km/h指的是汽车在某区间的速度不能超过100km/h,汽车行驶的最低速度不能确定,故B错误;
C.研究该汽车在此区间的运动时,汽车的大小与形状可以忽略,则可视该汽车为质点,故C正确;
D.区间测速路段长度为,监测发现某汽车经过这一路段用时,故该汽车的平均速率为
平均速率为100km/h,但在该测速区间,该汽车的瞬时速度仍可能超过100km/h,故D错误。
故选C。
12.B
【详解】
由题意可知,“经过时刻t=20 s”应改为“经过时间t=20 s”;“离开地面的平均速度v1=40 m/s,求它滑行的瞬时速度v2”应改为“离开地面的瞬时速度v1=40 m/s,求它滑行的平均速度v2”.故选项B正确.
13.
【详解】
设总位移为x,则全程的平均速度为:.
14.A 3 4
【详解】
(1)在相同的时间内B球的位移越来越大,所以B球做的是变速直线运动;在相同的时间内A球的位移不变,所以A球做的是匀速直线运动.
(2)根据图可知在数字3和4之间的B球的平均速度大小等于A球的速度大小,故在3和4之间某一时刻B球速度大小可能和A球速度大小相等.
15.1 0 4 -2
【详解】
第1s内物体坐标变化量为:△x=3 2=1m
在第2s内物体的速度为:v=△x/△t=0/1=0m/s
在4s内物体先沿正方向运动1m,后静止2s,又向负方向运动3m,故总路程为4m,位移是 2m;
故答案为:1,0,4, 2.
16.1.8; 0.5
【详解】
该同学通过全程所用的时间:t=0.5h+0.5h+0.5h=1.5h;
在1.5h所通过的路程:s=1.4km+1.3km=2.7km;
全程的平均速度:.
17.(1)150m;(2)30s
【详解】
(1)由题意可知,列车的速度为36km/h=10m/s,旅客从进入山洞开始计时到他出山洞的时间为15秒,则山洞的长度为
(2)整个列车通过山洞的时间
18.(1)4m,6.28m (2)0.8m/s,1.256m/s
【详解】
(1)由图可知质点的位移:x=4R=4×1=4m,方向由A指向C;
而质点经过的路程为s=2πR=2×3.14×1=6.28m;
(2)平均速度:
平均速率:
19.(1) 6 m/s,向东;12 m/s ,向东;0;20m/s,向西;(2)1.5m/s,向西
【详解】
(1)某质点由A点出发做直线运动,前5s向东行驶了30m经过B点,该过程平均速度大小
方向向东;
又行驶了5s前进了60m到达C点,该过程平均速度大小
方向向东;
在C点停了4s后又向西行驶,该过程平均速度为零;
经历了6s运动了120m到达A点的西侧的D点,该过程平均速度大小
方向向西;
(2)由题分析可知,质点的总位移大小是
方向向西,时间为
则平均速度大小为
方向向西