《高中物理衔接同步讲义》 参考答案与全解全析
1.3位置变化快慢的描述─速度
要点导学
典例1答案:BD
变式1答案:ACD
解析 因为速度是矢量,其正负号表示物体的运动方向,速率是标量,在匀速直线运动中,速度的大小等于速率,故A、C正确,B错;甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动,故D正确.
典例2答案:A
解析 当时间非常小时,物体的运动可以看成是在这段很小时间内的匀速直线运动,此时平均速度等于瞬时速度,故A正确;平均速度是位移跟发生这段位移所用时间比值,而不是各时刻瞬时速度大小的平均值,故B错误;根据定义,平均速度的大小不是平均速率,故C错误;平均速度是位移与时间的比值,而平均速率是路程跟时间的比值,故D错误.
变式2答案:AC
解析 每个时刻瞬时速度都等于零.平均速度一定等于零.但是某段时间内平均速度等于零时,任一时刻的瞬时速度不一定等于零.例如质点的往复运动,A项对,B项错;匀速直线运动中,由于相等时间内位移相等,而且位移的大小和路程相等,所以C项对;变速直线运动一段时间内的平均速度有可能等于某时刻瞬时速度,所以D项错.
典例3答案:B
解析 允许行驶的最大速度表示在某一位置的速度,是瞬时速度.到青岛还有150km,150km是运动轨迹的长度,是路程.故B正确,A、C、D错误.
变式3答案:BCD
典例4答案: 10 m/s 14 m/s 2.5 m/s 12.5 m/s
解析 在5 s内的位移为
Δx1=5 m+20 m+20 m+15 m-10 m=50 m
平均速度为v1== m/s=10 m/s
在5 s内的路程为
l1=5 m+20 m+20 m+15 m+10 m=70 m.
平均速率为v1′== m/s=14 m/s.
在后2 s内的位移及路程分别为:
Δx2=15 m-10 m=5 m,l2=15 m+10 m=25 m
在后2 s内的平均速度及平均速率为:
v2== m/s=2.5 m/s.
v2′== m/s=12.5 m/s.
变式4答案:AB
解析 在图所示的x-t图象中,由图象中各点切线的斜率表示物体的速率可知:A汽车开始时做速度减小的变速运动,速度减小到零后反向做速度增大的变速运动,在20 s内,它正向运动到离原点距离大于x0后又做反向运动回到离原点x0处.B汽车是做匀速直线运动.C汽车做速度不断增大的变速运动,且它在运动过程中方向不变,即C汽车做单方向的变速直线运动.在20 s内,三汽车的位移均为x0.因此,它们的平均速度相同,A正确;但在20 s内,B、C二汽车都是单方向直线运动.路程与位移大小相等,即为x0.而A汽车离出发点的最远距离大于x0,且又回头运动,所以它的路程大于x0的大小,为三汽车中最大的.它们运动的时间一样,故路程大平均速率大,综上所述,B选项正确.
典例5解析 选D.s-t图象中匀速直线运动用倾斜直线表示,静止用平行时间轴的直线表示.
变式5解析 选AC.①正确理解“往返”的含义.②注意s-t图象中直线倾斜角为锐角和钝角的含义.
典例6答案: BCD.
解析 在图中找出某一时刻甲、乙两物体对应的位移.
变式6答案:AC
解析 ①位移图象中smax的含义;
②同一时刻三车的位移大小关系.
水平导练
1.答案:C
2.答案:C
解析 由题图可知,轨道车通过该监测点用时1.0 s,由v=知,v=22 cm/s,C项正确.
3.答案:AC
4.答案:BCD
解析 匀速直线运动是速度大小和方向都不变的运动,每秒位移相同,但反过来每秒位移相同,却不一定速度始终不变,不一定是匀速直线运动,所以A项错误;因为匀速直线运动是单向的直线运动,且速度恒定,所以B、C、D正确.
5.答案:AD
解析 物体沿半径为R的圆周运动一周,物体位移为零,路程大小等于圆周周长,根据定义,平均速度为零,平均速率不为零;物体不一定做匀速直线运动,所以某时刻的速度为v,不代表下一时刻的速度也为v
6.答案:CD
7.答案:B
解析 0~2 s内的位移为Δx1=x2-x1=(5+2×23) m-(5+2×03) m=16 m
2~3 s内的位移为Δx2=x3-x2=(5+2×33) m-(5+2×23) m=38 m
0~2 s内、2~3 s内的平均速度分别为==8 m/s,==38 m/s.
8.答案:ACD
9.解析 要求平均速度,必须知道位移和对应时间,再利用平均速度公式.
解析 (1)设一半时间为t,则由平均速度定义式有
则===70 m/s.
(2)设一半位移为x,则由平均速度定义式有
则====68.6 m/s.
10.答案:路程为9 km,位移是7.5 km.
解析 设甲、乙两人从开始出发到相遇的时间为t,则t== h=1.5 h.小狗在这段时间内跑过的路程x路=v狗t=9 km;由狗和甲同时同地出发可知小狗的位移与甲的位移相同,故x狗=x甲=v甲t=7.5 km.
11答案:B
解析 在曝光时间内,子弹的运动可简化为匀速运动,影像前后错开的距离对应在该时间内的位移.子弹长度的数量级为10-2 m,故子弹的位移数量级为10-4m,而子弹飞行速度约为500 m/s,故曝光时间估算为t== s=2×10-7,最接近B选项.
12.答案:BD
解析 由于光速远大于声速,故可忽略光的传播时间,根据速度公式闪电发生处与观察者之间距离为:x=vt,其中v=330 m/s~340 m/s,换算为km/s,v≈ km/s,所以用时间t除以3,估算出4.1 km是正确的,即使声速再增大2倍以上,也远小于光速,因此选项B、D正确.
13.答案:
14.答案:C
解析 由题意知,R﹣t图线的切线斜率表示宇宙半径的膨胀的速度,宇宙加速膨胀,知R﹣t切线的斜率逐渐增大,故C正确,A、B、D错误.
15.答案: :0.8,10s和14s,
解析 平均速度v=可得v==0.8m/s;图象切线的斜率代表速度,连接6s,20s两个时刻的图象,左右平移,与图象相切的位置就是与平均速度相等时刻
16.解析 先以水为参考系,此时河水与木块相对静止,即河水的流速与木块漂移的速度相等,又因为船返航时追上木块经过了1h,也就是3600×2s=7200s
以桥为参考系,可知木块位移为x=5400m
代入公式v=,得v=0.75m/s
17答案:人能以最小速度沿一直线穿过马路所用时间为.
解析 设人与公路成θ角穿过公路;
=
解得:v1==
当sin(θ+β)=1时,速率最小为 ;
因人以恒定的运动,设所用的时间为t;
则有t=
根据几何关系,代入数据,解得:t=
18.无论汽车以怎样速度行驶,汽车从一个信号灯到下一个信号灯行驶相同路程.当灯光信号屏显示速度值v1 变到下一个速度值v2时刻,需要按一下秒钟的起动按钮,而当示数从v2值依次变为v3值时刻停止秒钟.
如果汽车开始以速度v1行驶,直到灯光信号屏上示数变换前,那么汽车在时间t1=内行驶距离为L,驶到下一个交通信号灯时正是绿灯,如果汽车是当灯光信号屏上示数从v2到v3时刻(即秒钟停走时刻)开始运动,则汽车速度应该不小于 ,且在时刻
t2=内通过距离L,显然,时间差t2-t1 等于秒钟的示数τ,由此可见.
τ=-,由此L=
例如,如果v1=45km/h.v2=50km/h和t=8s,到下一个交通信号灯距离等于
L=×=1km
1《力和运动基础·导学导练》
位置变化快慢的描述-速度
1.3位置变化快慢的描述一速度
⑤0
著名物理学家、诺贝尔奖获得者费恩曼(R.P. Feynman,1918-1988)曾讲过这样一则笑话:一位
女士由于驾车超速而被警察拦住.警察走过米对她说:“太太,您刚才的车速是60千米每小时!这位女士
反驳说:“不可能的!我才开了7分钟,还不到一个小时,怎么可能走了60千米呢 "如果你是交警,你能
用所学物理知识,向这位女士解释超速并被罚款的原因吗
理性物理
喔,物理源于生活,却高于生活耶
智慧人生
我的物理·我的人生
速度:速度是描述物体运动的
的物理量.是矢量,其方向就是物体
运动的方向
速度等于位移与发生这段位移所用
的比值.表达式:U
单位:在
板
国际单位制中是
符号是
书
2.平均速度物体某段吋间的位移与这段时间的比值,表达式
△f
设
瞬时速度:某一时刻或某一位置的速度,瞬时速度是矢量,它的方向指物体
运动方向,瞬时速度的
叫速率
4.平均速率:某段吋间的路程与这段时间的比值,表达式乙