1.3 位置变化的快慢与方向-速度 测评（Word版含解析）

位置变化的快慢与方向——速度
基础练(25分钟·60分)
一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)
1.下列说法正确的是 (　　)
A.平均速度就是速度的平均值
B.瞬时速率是指瞬时速度的大小
C.火车以速度v通过某一段路,v是指瞬时速度
D.子弹以速度v从枪口射出,v是指平均速度
2. (2021·泰州高一检测)某同学乘坐动车时,观察到车厢内电子屏上显示如图所示,则 (　　)
A.9:03指的是时刻,180 km/h是瞬时速度
B.9:03指的是时刻,180 km/h是平均速度
C.9:03指的是时间,180 km/h是平均速度
D.9:03指的是时间,180 km/h是瞬时速度
3.短跑运动员在100 m比赛中,以8 m/s的速度迅速从起点冲出,到50 m处的速度是9 m/s,10 s末到达终点的速度是10.2 m/s,则运动员在全程中的平均速度是 (　　)
A.9 m/s　 B.10.2 m/s　 C.10 m/s　 D.9.1 m/s
4.(2021·大连高一检测)为了使公路交通有序、安全,路旁设立了许多交通标志。如图所示,甲图是限速标志(白底、红圈、黑字),表示允许行驶的最大速度是80 km/h;乙图是路线指示标志,表示到杭州还有100 km。上述两个数据的物理意义是 (　　)
A.80 km/h是平均速度,100 km是位移
B.80 km/h是平均速度,100 km是路程
C.80 km/h是瞬时速度,100 km是位移
D.80 km/h是瞬时速度,100 km是路程
5.将一小球竖直向上抛出,经时间t回到抛出点,此过程中上升的最大高度为h。在此过程中,小球运动的路程、位移和平均速度分别为 (　　)
A.路程2h、位移0、平均速度
B.路程2h、位移0、平均速度0
C.路程0、位移2h、平均速度0
D.路程2h、位移h、平均速度
6.在中国海军护航编队“巢湖”舰“千岛湖”舰护送下,“河北锦绣”“银河”等13艘货轮历时36小时顺利抵达亚丁湾西部预定海域。此次护航总航程4 500海里,已知1海里=1 852米。假设所有船只运动速度都相同,则下列说法正确的是(　　)
A.研究舰队的行驶路程时不可将“千岛湖”舰看作质点
B.以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰一定是运动的
C.根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度
D.根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速率
二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
7.(14分)一质点沿x轴的正方向运动,各个时刻的位置坐标如表:
t/s 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18
x/cm 2.00 4.00 6.00 8.00 8.00 8.00 12.00 16.00 20.00 24.00
求:(1)根据表中数据在坐标纸上作出x-t图像;
(2)质点在0.08 s末的瞬时速度;
(3)质点在0～0.16 s内的平均速度。
8.(10分)一列火车沿平直轨道运行,先以10 m/s的速度匀速行驶15 min,随即改以15 m/s的速度匀速行驶10 min,最后在5 min内又前进1 000 m而停止,则该火车在前25 min及整个30 min内的平均速度各为多大
提升练(15分钟·40分)
9. (6分)(多选)如图所示,一质点沿一边长为2 m的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动1 m,初始位置在bc边的中点A,由b向c运动,A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点。则下列说法正确的是 (　　)
A.第2 s末的瞬时速度大小是1 m/s
B.前2 s内的平均速度大小为 m/s
C.前4 s内的平均速率为0.5 m/s
D.前2 s内的平均速度大小为2 m/s
10. (6分)(多选)在离地10 m的枫树树梢上的一片枫叶在萧瑟的秋风中颤抖着飘落到地面,完成了它最后叶落归根的使命。如图所示,若枫叶下落时间为5 s,则下列论述中正确的是 (　　)
A.枫叶下落过程中的平均速度一定等于2 m/s
B.枫叶下落过程中的平均速度可能大于2 m/s
C.枫叶刚着地时的瞬时速度一定等于2 m/s
D.枫叶刚着地时的瞬时速度可能等于1 m/s
11. (6分)(多选)在跳水比赛中,某运动员(可看成质点)的速度与时间关系图像如图所示,选竖直向下为正方向,t=0是其向上起跳瞬间,则 (　　)
A.t1时刻该运动员开始进入水面
B.t2时刻该运动员开始进入水面
C.t3时刻该运动员已浮出水面
D.t1～t3时间内运动员始终向下运动
12.(22分)(2021·东营高一检测)登山运动中,小张用100 min由宿营地X爬到山顶Y。在山道上通过的路程是2 400 m,相对于X升高了1 200 m,水平距离为1 600 m,如图所示,求:
(1)小张由X运动到Y位移的大小;
(2)小张爬山的平均速度的大小;
(3)他的朋友小李从Z点爬山,比小张晚20 min开始,平均速率为0.5 m/s,还比小张早20 min到达山顶,问小李由Z爬到Y共通过了多少路程
13.一物体做变速直线运动,它在前5 s内通过的位移是10 m,在接下来的10 s内通过的位移是25 m,在最后5 s内通过的位移是16 m。
(1)分别求出它在前5 s、最后5 s和全程的平均速度。
(2)通过你的计算结果说明,为什么说到平均速度必须指明是在哪一段时间或哪一段位移的。
参考答案：
基础练(25分钟·60分)
一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)
1.下列说法正确的是 (　　)
A.平均速度就是速度的平均值
B.瞬时速率是指瞬时速度的大小
C.火车以速度v通过某一段路,v是指瞬时速度
D.子弹以速度v从枪口射出,v是指平均速度
【解析】选B。平均速度是位移与时间的比值,而不是速度的平均值,A错误;瞬时速度的大小即为瞬时速率,故B正确;火车经过某一段路的速度指的是平均速度,故C错误;子弹出枪口的速度指的是瞬时速度,故D错误。
2. (2021·泰州高一检测)某同学乘坐动车时,观察到车厢内电子屏上显示如图所示,则 (　　)
A.9:03指的是时刻,180 km/h是瞬时速度
B.9:03指的是时刻,180 km/h是平均速度
C.9:03指的是时间,180 km/h是平均速度
D.9:03指的是时间,180 km/h是瞬时速度
【解析】选A。9:03指的是时刻,180 km/h是动车行驶时的瞬时速度。故A正确。
3.短跑运动员在100 m比赛中,以8 m/s的速度迅速从起点冲出,到50 m处的速度是9 m/s,10 s末到达终点的速度是10.2 m/s,则运动员在全程中的平均速度是 (　　)
A.9 m/s　 B.10.2 m/s　 C.10 m/s　 D.9.1 m/s
【解析】选C。100 m赛跑的位移Δx=100 m,10 s末到达终点,说明跑完100 m所用的时间为Δt=10 s,即==10 m/s,选项C正确。
4.(2021·大连高一检测)为了使公路交通有序、安全,路旁设立了许多交通标志。如图所示,甲图是限速标志(白底、红圈、黑字),表示允许行驶的最大速度是80 km/h;乙图是路线指示标志,表示到杭州还有100 km。上述两个数据的物理意义是 (　　)
A.80 km/h是平均速度,100 km是位移
B.80 km/h是平均速度,100 km是路程
C.80 km/h是瞬时速度,100 km是位移
D.80 km/h是瞬时速度,100 km是路程
【解析】选D。80 km/h指的是瞬时速度,100 km指的是路程,故D正确。
5.将一小球竖直向上抛出,经时间t回到抛出点,此过程中上升的最大高度为h。在此过程中,小球运动的路程、位移和平均速度分别为 (　　)
A.路程2h、位移0、平均速度
B.路程2h、位移0、平均速度0
C.路程0、位移2h、平均速度0
D.路程2h、位移h、平均速度
【解析】选B。路程与轨迹有关,位移与初、末位置有关,平均速度等于位移与时间的比值。所以小球运动的路程为2h,位移为0,平均速度为0,选项B正确。
6.在中国海军护航编队“巢湖”舰“千岛湖”舰护送下,“河北锦绣”“银河”等13艘货轮历时36小时顺利抵达亚丁湾西部预定海域。此次护航总航程4 500海里,已知1海里=1 852米。假设所有船只运动速度都相同,则下列说法正确的是(　　)
A.研究舰队的行驶路程时不可将“千岛湖”舰看作质点
B.以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰一定是运动的
C.根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度
D.根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速率
【解析】选D。本题中路程长度远远大于“千岛湖”舰的尺寸,所以研究舰队的行驶路程时可将“千岛湖”舰看作质点,故A错误;因为所有船只运动速度都相同,则以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰是静止的,故B错误;“4 500海里”是护舰艇走过的轨迹长度,因此为路程而不是位移,平均速率为路程和时间的比值,由于不知运动位移的大小,不能求出此次航行的平均速度,故C错误,D正确。故选D。
二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
7.(14分)一质点沿x轴的正方向运动,各个时刻的位置坐标如表:
t/s 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18
x/cm 2.00 4.00 6.00 8.00 8.00 8.00 12.00 16.00 20.00 24.00
求:(1)根据表中数据在坐标纸上作出x-t图像;
(2)质点在0.08 s末的瞬时速度;
(3)质点在0～0.16 s内的平均速度。
【解析】(1)使用描点法即可作出x-t图像,如图:
(2)质点在0.06～0.10 s内处于静止,故在0.08 s末的瞬时速度为0。
(3)由图可知质点在0～0.16 s这段时间内的位移为:x=0.20 m-0.02 m=0.18 m,
则平均速度为== m/s=1.125 m/s。
答案:(1)见解析　(2)0　(3)1.125 m/s
8.(10分)一列火车沿平直轨道运行,先以10 m/s的速度匀速行驶15 min,随即改以15 m/s的速度匀速行驶10 min,最后在5 min内又前进1 000 m而停止,则该火车在前25 min及整个30 min内的平均速度各为多大
【解析】火车在前15 min内的位移大小为x1=v1t1=10×900 m=9 000 m,火车在中间10 min内的位移大小为x2=v2t2=15 ×600 m=9 000 m,前25 min内的平均速度大小:== m/s=12 m/s。
整个30 min内的平均速度大小:== m/s≈
10.56 m/s。
答案:12 m/s　10.56 m/s
提升练(15分钟·40分)
9. (6分)(多选)如图所示,一质点沿一边长为2 m的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动1 m,初始位置在bc边的中点A,由b向c运动,A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点。则下列说法正确的是 (　　)
A.第2 s末的瞬时速度大小是1 m/s
B.前2 s内的平均速度大小为 m/s
C.前4 s内的平均速率为0.5 m/s
D.前2 s内的平均速度大小为2 m/s
【解析】选A、B。第2 s末在B点,瞬时速度大小是1 m/s,故A正确;前2 s内质点从A经c到B,位移大小为 m,故平均速度大小== m/s,故B正确,D错误;前4 s内质点运动到C点,路程为4 m,故平均速率===1 m/s,故C错误。
10. (6分)(多选)在离地10 m的枫树树梢上的一片枫叶在萧瑟的秋风中颤抖着飘落到地面,完成了它最后叶落归根的使命。如图所示,若枫叶下落时间为5 s,则下列论述中正确的是 (　　)
A.枫叶下落过程中的平均速度一定等于2 m/s
B.枫叶下落过程中的平均速度可能大于2 m/s
C.枫叶刚着地时的瞬时速度一定等于2 m/s
D.枫叶刚着地时的瞬时速度可能等于1 m/s
【解析】选B、D。枫叶在秋风的吹动下通常不会沿直线下落到地面,也就是说枫叶的位移大小可能大于10 m,由于枫叶的下落时间为5 s,由平均速度的定义式=可知,A错误,B正确;而枫叶的“飘落”是难以确定的变速运动,它运动的速度会时大时小,变幻莫测,故C错误,D正确。
11. (6分)(多选)在跳水比赛中,某运动员(可看成质点)的速度与时间关系图像如图所示,选竖直向下为正方向,t=0是其向上起跳瞬间,则 (　　)
A.t1时刻该运动员开始进入水面
B.t2时刻该运动员开始进入水面
C.t3时刻该运动员已浮出水面
D.t1～t3时间内运动员始终向下运动
【解析】选B、D。在0～t1时间内,运动员在空中,处于上升阶段,t1时刻到达最高点;t1～t2时间内,运动员自由下落,t2之后速度减小,运动员已进入水中,选项A错误,B正确;t3时刻,运动员的速度减为零,此时仍处于水下,选项C错误;t1～t3时间内运动员始终向下运动,选项D正确。
12.(22分)(2021·东营高一检测)登山运动中,小张用100 min由宿营地X爬到山顶Y。在山道上通过的路程是2 400 m,相对于X升高了1 200 m,水平距离为1 600 m,如图所示,求:
(1)小张由X运动到Y位移的大小;
(2)小张爬山的平均速度的大小;
(3)他的朋友小李从Z点爬山,比小张晚20 min开始,平均速率为0.5 m/s,还比小张早20 min到达山顶,问小李由Z爬到Y共通过了多少路程
【解析】(1)由X到Y位移的大小为x= m=2 000 m。
(2)小张爬山的平均速度的大小为:
v== m/s≈0.33 m/s。
(3)小李爬山所用的时间:
t2=100 min-20 min-20 min=60 min。
小李由Z爬到Y通过的路程:
s=v2t2=0.5×60×60 m=1 800 m。
答案:(1)2 000 m　(2)0.33 m/s　(3)1 800 m
13.一物体做变速直线运动,它在前5 s内通过的位移是10 m,在接下来的10 s内通过的位移是25 m,在最后5 s内通过的位移是16 m。
(1)分别求出它在前5 s、最后5 s和全程的平均速度。
(2)通过你的计算结果说明,为什么说到平均速度必须指明是在哪一段时间或哪一段位移的。
【解析】(1)它在前5 s的平均速度:
v1===2 m/s;
它在后5 s的平均速度:
v3===3.2 m/s;
全程的总位移:
s=s1+s2+s3=10 m+25 m+16 m=51 m,
全程用的总时间:
t=t1+t2+t3=5 s+10 s+5 s=20 s,
它在全程的平均速度:
v===2.55 m/s;
(2)通过(1)的计算,我们可以看出,在变速直线运动过程中,不同阶段的平均速度不同,所以平均速度必须说明是哪一时间段或哪一段位移的。
答案:(1)2 m/s　3.2 m/s　2.55 m/s
(2)见解析
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