1.3位置变化快慢的描述—速度基础巩固2021—2022学年高中物理人教版(2019)必修第一册
一、选择题(共15题)
1.一个做变速直线运动的物体,在t秒内的平均速度是3m/s,它表示
A.物体在任意时刻的运动速度均为3m/s
B.物体在时刻的运动速度为3m/s
C.物体的位移为全程一半时的速度为3m/s
D.物体在t秒内发生的位移与时间的比值为3m/s
2.一辆汽车在平直的公路上以18m/s的速度运动全程2/3的时间,接着以12m/s的速度运动全程1/3的时间,则全程的平均速度为( )
A.16m/s B.15m/s C.14m/s D.13m/s
3.下列说法正确的是( )
A.研究小明的起跑动作时,可以将小明当作质点
B.小明的成绩为,说明他通过终点的瞬时速度约为
C.小明用了2分50秒才完成了的比赛,他的平均速度约为
D.在终点处,小刚与小明几乎同时同速撞线,以小刚为参考系时小明的速度几乎为零
4.2020年11月24日凌晨4时30分,长征五号运载火箭托举着“嫦娥五号”探测器从海南的文昌航天发射场点火升空,中国探月再启“嫦娥奔月”的浪漫之旅。据悉嫦娥五号经历地月转移、近月制动、环月飞行,最终实现人类首次月球背面软着陆,开展月球背面就位探测及巡视探测,并通过已在使命轨道运行的“鹊桥”中继星,实现月球背面与地球之间的中继通信。下列有关说法正确的是( )
A.“11月24日凌晨4时30分”指的是时刻
B.“嫦娥五号”探测器环月飞行一圈,它的位移和路程都为0
C.地面控制中心在对“嫦娥五号”探测器进行飞行姿态调整时可将飞船看做质点
D.“嫦娥五号”探测器环月飞行一圈,它的平均速度、平均速率均为0,但瞬时速度不为0
5.一汽车从甲地开往乙地,平均速度大小为 40km/h,立刻从乙地返回甲地,平均速度大小为60km/h,汽车整个过程的平均速度与平均速率分别为( )
A.50km/h 50km/h B.0km/h 48km/h
C.0km/h 50km/h D.50km/h 48km/h
6.下列表述中,所指的速度为平均速度的是( )
A.一辆公共汽车从甲站行驶到乙站,全过程的速度为40 km/h
B.子弹射出枪口时的速度为800 m/s
C.某段高速公路限速为90 km/h
D.小球在第3 s末的速度为6 m/s
7.中国海警7艘舰船编队在我钓鱼岛领海内巡航,编队分为两个组,一组顺时针巡航,一组逆时针巡航,从9点18分开始绕岛巡航,假设每个小组的巡航时间为4个小时,航程为60海里.其中海警“2112”号和海警“2350”号被编在同一个组.若所有舰船行驶速率相同,则下列说法正确的是
A.研究其中一艘舰船的平均速度时可将其看做质点
B.以海警“2112”号为参考系,海警“2350”号一定是静止的
C.“60海里”指的是编队运动的位移
D.由题中条件可求出此次巡航过程中海警“2112”号运动的平均速度
8.下列物体中可能做匀速直线运动的是( )
A.在笔直轨道上行驶途中的列车
B.在笔直轨道上出站的列车
C.在笔直轨道上进站的列车
D.运行中的人造卫星
9.区间测速是规定固定的距离之后,起始端和结束端放置摄像头,检测车辆通过该区间总耗时的测速手段,如果总用时少于某设定值,就会判定车辆超速违规。下面有关说法正确的是( )
A.区间限速100km/h是指平均速度
B.区间限速100km/h是指平均速率
C.区间限速100km/h是指摄像处速率
D.区间测速长度66km指的是位移大小
10.以下说法正确的是
A.“一江春水向东流”的参照系是江岸
B.我们说“太阳从东方升起”是以太阳为参照系
C.表演精彩芭蕾舞的演员可看作质点
D.田径比赛中某运动员跑200米用时25秒,则其平均速度为8m/s
11.下列说法正确的是:
A.特快列车到达隧道口时速度为100km/h,100km/h指的是平均速度
B.运动员将垒球以30m/s的速度抛出,30m/s指的是平均速度
C.元旦晚会上的小品表演用时10分钟,10分钟指的是时间间隔
D.地球自转一圈耗时23小时56分钟,23小时56分钟指的是时刻
12.关于速度和速率,下列说法正确的是( )
A.平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值
B.平均速率等于平均速度的大小
C.瞬时速度,其大小等于瞬时速率,其方向与物体运动的方向相同
D.平均速度的方向就是物体运动的方向,且其与位移的方向总是一致的
13.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.;
14.某人沿直线做单方向运动,由A到B的速度为,由B到C的速度为,若,则这全过程的平均速度是
A.
B.
C.
D.
15.关于误差和有效数字,下列说法正确的是( )
A.0.98cm与0.980cm物理意义是一样的
B.测出一个物体长为126.80cm,采用的测量工具的最小分度是毫米
C.多测几次求平均值可减小系统误差
D.0.068cm有三位有效数字
二、填空题(共4题)
16.如图所示,为汽车驾驶员前的速率计,现在指示的车速是________。此时司机见到路边的指示牌如图右上角所示,若按此速度前进,抵达上海市中心需要的时间是________h。
17.用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光条通过光电门1的时间为Δt1=0.29 s,通过光电门2的时间为Δt2=0.11 s,已知遮光条的宽度为3.0 cm,则滑块通过光电门1的速度为________m/s,通过光电门2的速度为________m/s。(结果均保留两位有效数字)
18.一物体做同向直线运动,前一半时间以速度v1匀速运动,后一半时间以速度v2匀速运动,则该物体的平均速度为______,另一物体也做同向直线运动,前一半路程以速度v1匀速运动,后一半路程以速度v2匀速运动,则该物体的平均速度为______。
19.美国田径运动员刘易斯在1991年的世界田径锦标赛上创造了的当时的百米跑世界纪录。下表中给出了当时的实测记录。请计算出每个内的平均速度,并填入表中末行。
位移 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
时间t/s 0 1.88 2.96 3.88 4.71 5.61 6.46 7.30 8.13 9.00 9.86
通过每的时间 0 1.88 1.08 0.92 0.93 0.90 0.85 0.84 0.83 0.87 0.86
每内的平均速度 ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______
三、综合题(共4题)
20.打点计时器是使用_______(填交流或直流)电源的计时仪器,若电源频率为50Hz则它们每隔_____秒打一个点,其中电磁打点计时器所用电压为____伏,电火花打点计时器所用电压为_____伏.
21.如图所示,小球从高出地面h=15m的位置,在t=0时刻竖直向上抛出,经1秒小球上升到距抛出点H=5m的最高处,之后开始竖直回落,经过2秒到达地面.求:
(1)全过程的平均速率的大小;(可以用分数表示)
(2)全过程的平均速度大小和方向。
22.如图所示,一质点沿半径为r=20cm的圆周自A点出发,逆时针运动2s,运动圆周到达B点,求:
(1)质点的位移和路程;
(2)质点的平均速度。
23.在学校运动会中,某同学以12.21s的成绩获得高一年级100m赛跑的冠军。请在图中粗略画出这名同学在比赛中的v-t图像。
参考答案
1.D
【解析】
【详解】
物体在某一段时间间隔内的平均速度为3m/s,指的是物体在t秒内发生的位移与时间的比值为3m/s,并不是任意时刻的运动速度都是3m/s,也并不是某一时刻或某一位置的速度是3m/s,故ABC错误,D正确.
故选D.
2.A
【详解】
设全程用时为t,则全程长
由平均速度
故选A。
3.D
【详解】
A.研究小明的起跑动作时,身体各部分的运动情况不同,故不可以将小明当作质点,选项A错误;
B.小明的成绩为,说明他的平均速度为
但通过终点的瞬时速度不一定为,选项B错误;
C.小明用了2分50秒才完成了的比赛,他的位移为0,所以平均速度为0,选项C错误;
D.终点,小刚与小明几乎同时撞线,以小刚为参考系小明的速度几乎为零,选项D正确;
故选D。
4.A
【详解】
A.“11月24日凌晨4时30分”指的是时刻,选项A正确;
B.“嫦娥五号”探测器环月飞行一圈,它的位移为0,路程不为零,选项B错误;
C.地面控制中心在对“嫦娥五号”探测器进行飞行姿态调整时,飞船的大小不能忽略,不可将飞船看做质点,选项C错误;
D.“嫦娥五号”探测器环月飞行一圈,它的平均速度为零、平均速率不为0,瞬时速度不为0,选项D错误。
故选A。
5.B
【详解】
汽车整个过程的位移为零,故平均速度为零,平均速率
故选B。
6.D
【详解】
试题分析:平均速度研究的是一段时间内或一段位移内的速度,瞬时速度研究的是某一时刻或某一位置的速度
解:A、全过程的速度研究的是一段位移内的速度,是平均速度.故A正确.
B、子弹出枪口的速度研究的是某一位置的速度,是瞬时速度.故B错误.
C、限速速度表示瞬时速度.故C错误.
D、第3s末的速度是研究的某一时刻的速度,是瞬时速度.故D错误.
故选D.
【点评】解决本题的关键区别开平均速度和瞬时速度:平均速度研究的是一段时间内或一段位移内的速度,瞬时速度研究的是某一时刻或某一位置的速度
7.A
【详解】
A、研究其中一艘舰船编队的平均速度时可将其看作质点,因为船的大小相当于路程来讲可以忽略,A正确;
B、若二者的速度不相同时,以海警“2112”为参考系,海警“2350”是运动的,B错误;
C、“60海里”指的是编队的路程,C错误;
D、平均速度是位移与时间的比值,由题中条件不能求出此次巡航过程中海警“2112”的平均速度,D错误;
综上所述本题答案是:A
8.A
【详解】
试题分析:物体的速度大小和方向都不改变的直线运动叫做匀速直线运动
解:A、在笔直轨道上行驶途中的列车可能做匀速直线运动,故A正确;
B、在笔直轨道上出站的列车,速度变大,不是匀速直线运动,故B错误;
C、进站的火车,速度越来越慢,不是匀速直线运动,故C错误;
D、运行中的人造卫星做匀速圆周运动,故D错误.
故选A
【点评】该题考查匀速直线运动的概念,解题的关键是分析每个选项中的物体运动状态发生变化.
9.B
【详解】
AB.路程除以时间是平均速率,位移除以时间才是平均速度,故A错误,B正确;
CD.摄像处是(瞬时)速率,不能反映一段区间快慢,测速长度是距离,两测速点间一般不是直线,故CD错误。
故选B。
10.A
【详解】
A.“一江春水向东流”是相对于河岸来说的,故参照系是江岸,故A正确;
B.太阳东升西落是相对于地球来说的;故参考系为地球,故B错误;
C.表演精彩芭蕾舞的演员,其大小和形状不能忽略,故不能看作质点,故C错误;
D.田径比赛中某运动员跑200米,其中200m指的是路程,所以平均速率为8m/s,故D错误。
故选A。
11.C
【详解】
A.特快列车到达隧道口时速度为100km/h,100km/h指的是瞬时速度,选项A错误;
B.运动员将垒球以30m/s的速度抛出,30m/s指的是瞬时速度,选项B错误;
C.元旦晚会上的小品表演用时10分钟,10分钟指的是时间间隔,选项C正确;
D.地球自转一圈耗时23小时56分钟,23小时56分钟指的是时间间隔,选项D错误;
故选C.
12.C
【详解】
AD.平均速度是指物体通过的位移与所用时间的比值,它的方向就是物体位移的方向,但物体位移方向与运动方向不一定相同,所以平均速度的方向不一定就是物体运动的方向,故AD错误;
B.平均速率是指物体通过的路程与所用时间的比值,由于路程与位移的大小不一定相等,所以平均速率不一定等于平均速度的大小,只有物体做单向直线运动时二者才相等,故B错误;
C.瞬时速度,其大小等于瞬时速率,其方向与物体运动的方向相同,故C正确。
故选C。
13.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。
14.D
【详解】
设,则有,;总时间;
全程的平均速度;
故选D.
15.B
【详解】
A.一个物体长为0.98cm, 而0.08cm是估读的,所以采用的测量工具的最小刻度是毫米;而0.980cm的最后一位0是估读的,0.08cm是精确的读数,A错误;
B.测出一个物体长为126.80cm,采用的测量工具的最小分度是毫米,B正确;
C.求多次测量的平均值是减小误差有效的方法之一,可以减小偶然误差,但却不能减小系统误差,C 错误;
D.有效数字是从第一个不为0的数字开始的,0.068是两位有效数字,D错误。
故选B。
16.82 1.46
【详解】
[1]速率计的分度值为2km/h,则读数为82km/h。
[2]由速度公式可得,抵达上海市中心需要的时间为
17.0.10 0.27
【详解】
[1]由于滑块经过光电门时遮光条的挡光时间较短,所以滑块经过光电门的速度可用遮光条挡光时间内的平均速度表示,经过光电门1的速度
[2]经过光电门2的速度
18.【答题空1】
【答题空2】
【详解】
[1]设总时间为2t,则前一半时间位移为
x1=v1t
后一半时间位移为
x2=v2t
平均速度为
[2]设总位移为2x,则前一半位移所用时间为
后一半位移所用时间为
平均速度为
19.0 5.32 9.26 10.87 10.75 11.11 11.76 11.90 12.05 11.49 11.63
【详解】
[1]由平均速度公式得
[2]由平均速度公式得
[3]由平均速度公式得
[4]由平均速度公式得
[5]由平均速度公式得
[6]由平均速度公式得
[7]由平均速度公式得
[8]由平均速度公式得
[9]由平均速度公式得
[10]由平均速度公式得
[11]由平均速度公式得
20.交流 0.02 4-6 220
【详解】
[1][2][3][4] 打点计时器是使用交流电源的计时仪器,若电源频率为50Hz则它们每隔0.02秒打一个点,其中电磁打点计时器所用电压为4-6伏,电火花打点计时器所用电压为220伏.
21.(1);(2)5m/s,竖直向下
【详解】
(1) 全过程小球的路程为
s=5 m+5 m+15 m=25 m
全过程的平均速率的大小为
(2) 全过程小球的位移为
全过程的平均速度大小和方向为
方向竖直向下
22.(1),方向由A指向B;;(2)0.14m/s,方向由A指向B
【详解】
(1)质点的位移是由A点指向B点的有向线段,位移大小为线段AB的长度,由图中几何关系可知
位移方向由A点指向B点
质点的路程为质点绕圆周的轨迹长度,则
(2)根据平均速度定义
方向由A指向B
23.见解析
【详解】
同学百米赛跑时,先经过一段时间的加速运动,待速度达到最大时匀速运动,v-t图像如图所示。