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1.3 位置变化快慢的描述—速度
题组一 速度
1.(多选)从匀速直线运动的公式v=可知( )
A.速度与位移成正比,与时间成反比
B.速度等于位移与所用时间的比值
C.做匀速直线运动的物体的速度不随时间或位移而变化
D.做匀速直线运动的物体的速度决定于运动的位移
2.(多选)甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,设向右为正,甲质点的速度为+2 m/s,乙质点的速度为-4 m/s,则可知( )
A.乙质点的速率大于甲质点的速率
B.因为+2>-4,所以甲质点的速度大于乙质点的速度
C.这里的正、负号的物理意义是表示质点运动的方向
D.若甲、乙两质点同时由同一地点出发,则10 s后甲、乙两质点相距60 m
题组二 平均速度和瞬时速度
3.(多选)下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是( )
A.平均速度=,当Δt非常小时,该式可表示t时刻的瞬时速度
B.匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度
C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述运动的快慢
D.只有瞬时速度可以精确描述运动的快慢
4.做直线运动的一质点经过P点时的瞬时速度为1 m/s,则下列说法中正确的是( )
A.它在经过P点后的1 s内的位移是1 m
B.它在经过P点前的1 s内的位移是1 m
C.它在以过P点的时刻为中间时刻的1 s内的位移是1 m
D.若从P点开始匀速行驶1 s,它在1 s内的位移是1 m
5.在2013年游泳世锦赛上,孙杨在男子400米自由泳比赛中以3分41秒59的成绩夺冠,为中国游泳军团拿下本届大赛首金.孙杨能够取得冠军,取决于他在比赛中( )
A.某时刻的瞬时速度大 B.触壁时的瞬时速度大
C.平均速率大 D.任何时刻的速度都大
6.(多选)下列速度属于瞬时速度的是( )
A.火车以76 km/h的速度经过“深圳到惠州”这一路段
B.汽车速度计指示着速度50 km/h
C.城市繁华路口速度路标上标有“15 km/h 注意车速”字样
D.足球以12 m/s的速度射入球门
7.2013年11月8日超强台风“海燕”重创菲律宾.气象部门说,登陆时,“海燕”持续风速235 km/h,中心最大风速达到314 km/h.其中的两个速度数值分别是指( )
A.平均速度,瞬时速度 B.瞬时速度,平均速度
C.平均速度,平均速度 D.瞬时速度,瞬时速度
8.从甲地到乙地的高速公路全程是197 km,一辆客车8点从甲地开上高速公路,10点到达乙地,途中曾在一高速公路服务区休息10 min,这辆客车从甲地到乙地的平均车速是( )
A.98.5 km/h B.27.4 km/h
C.107 km/h D.29.8 km/h
9.在实际测量瞬时速度时,我们可以用一小段时间间隔内的平均速度粗略地表示瞬时速度.则以下认识中正确的是( )
①、所取时间间隔越小越精确
②、若所取时间间隔过小,将导致距离测量误差增大
③、应根据实际情况选取合适的时间间隔
④、某段时间间隔内的平均速度能表示时间间隔中点时刻的瞬时速度.
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
10.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器在纸带上记录了小车的运动情况如下图3所示,在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点,每两个相邻的测量点之间还有四个点没标出,其部分相邻点间的距离如图所示,完成下列问题.
小题1:关于打点计时器的时间间隔,下列是四位同学各自发表的看法,其中正确的是( )
A.电源电压越高,每打两个点的时间间隔就越短
B.纸带速度越大,每打两个点的时间间隔就越短
C.打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定
D.如果将交流电源改为直流电源,打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变
小题2:计算出打下点4时小车的瞬时速度为_______m/s.经过0~6段的平均速度是_______m/s(结果保留两位有效数字)
题组三 平均速度和平均速率
11.某人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡顶,再从坡顶到坡底往返一次,已知上坡时的平均速度大小为4 m/s,下坡时的平均速度大小为6 m/s,则此人往返一次的平均速度大小与平均速率分别是( )
A.10 m/s,10 m/s B.5 m/s,4.8 m/s C.10 m/s,5 m/s D.0,4.8 m/s
12.小蒙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
13.(多选)三个质点A、B、C同时从N点出发,同时到达M点,三质点的运动轨迹如图2所示,下列说法正确的是( )
A.三个质点从N到M的平均速度相同
B.B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻瞬时速度方向相同
C.到达M点的瞬时速度一定是A的最大
D.三个质点从N到M的平均速率相同 图2
14.甲、乙两人从市中心出发,甲20 s内到达正东方向100 m处,乙30 s内到达正北方向150 m处,试比较整个过程中甲、乙的平均速度是否相同.
15.(多选)下列关于速度和速率的说法正确的是( )
A.速率是瞬时速度的大小
B.平均速率是平均速度的大小
C.对运动物体,某段时间的平均速度不可能为零
D.对运动物体,某段时间的平均速率不可能为零
题组四 速度—时间图像
16.(多选)甲和乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度-时间图象分别如图中的a和b所示。在t1时刻( )
A.它们的运动方向相同 B.它们的运动方向相反
C.甲的速度比乙的速度大 D.乙的速度比甲的速度大
17.(多选)某物体运动的v-t图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.物体在第1 s末运动方向发生变化 B.物体在第2 s内和第3 s内速度的变化量方向相同
C.物体在4 s末返回出发点 D.物体在2 s末离出发点最远,且距离为1m
18.甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动,它们的位x-t图象如图所示.在20s内它们的平均速度和平均速率的大小关系是( )
A. 平均速度大小相等,平均速率v甲>v乙=v丙 B. 平均速度大小相等,平均速率v甲>v丙>v乙
C. 平均速度v甲>v丙=v乙,平均速率相等 D. 平均速度和平均速率大小均相等
19.质点做直线运动的x-t图象如图所示,试求:
(1)质点在0~2s内的速度?
(2)质点在2~4s内的速度?
(3)质点在0~4s内的平均速度为多少?
20.如图所示,甲、乙两图象分别是质点做直线运动的x-t图象和v-t图象。试说明在两图象中的AB、BC、CD、DE这四个阶段,分别表示质点做什么运动?(注意:两图象表示的不是同一质点)
参考答案
第一章 运动的描述
1.3 位置变化快慢的描述—速度
题组一 速度
1.(多选)从匀速直线运动的公式v=可知( )
A.速度与位移成正比,与时间成反比
B.速度等于位移与所用时间的比值
C.做匀速直线运动的物体的速度不随时间或位移而变化
D.做匀速直线运动的物体的速度决定于运动的位移
答案 BC
2.(多选)甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,设向右为正,甲质点的速度为+2 m/s,乙质点的速度为-4 m/s,则可知( )
A.乙质点的速率大于甲质点的速率
B.因为+2>-4,所以甲质点的速度大于乙质点的速度
C.这里的正、负号的物理意义是表示质点运动的方向
D.若甲、乙两质点同时由同一地点出发,则10 s后甲、乙两质点相距60 m
答案 ACD
题组二 平均速度和瞬时速度
3.(多选)下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是( )
A.平均速度=,当Δt非常小时,该式可表示t时刻的瞬时速度
B.匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度
C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述运动的快慢
D.只有瞬时速度可以精确描述运动的快慢
答案 ABD
解析 由平均速度定义式=可知,当Δt非常小,或者趋近于零时,该式可表示t时刻的瞬时速度,A正确;匀速直线运动的速度不变,各段时间内的平均速度均等于瞬时速度,B正确;平均速度只能粗略地反映一段时间内物体运动的快慢程度,而瞬时速度能精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢及方向,C错误,D正确.
4.做直线运动的一质点经过P点时的瞬时速度为1 m/s,则下列说法中正确的是( )
A.它在经过P点后的1 s内的位移是1 m
B.它在经过P点前的1 s内的位移是1 m
C.它在以过P点的时刻为中间时刻的1 s内的位移是1 m
D.若从P点开始匀速行驶1 s,它在1 s内的位移是1 m
答案 D
解析 由于不能确定经过P点前、后1 s内的平均速度是否为1 m/s,故也不能确定P点前、后1 s内的位移是否为1 m,A、B错;以P点为中间时刻的1 s内的平均速度不一定等于1 m/s,这1 s内的位移也不一定等于1 m,C错;从P点开始做速度为1 m/s的匀速运动,1 s内的位移x=vt=1 m,D对.
5.在2013年游泳世锦赛上,孙杨在男子400米自由泳比赛中以3分41秒59的成绩夺冠,为中国游泳军团拿下本届大赛首金.孙杨能够取得冠军,取决于他在比赛中( )
A.某时刻的瞬时速度大 B.触壁时的瞬时速度大
C.平均速率大 D.任何时刻的速度都大
答案 C
解析 孙杨在400米自由泳比赛中取得冠军,说明他游完400米的路程用时最短,所以他的平均速率最大,但并不表明他在某时刻的速度就一定大,C正确.
6.(多选)下列速度属于瞬时速度的是( )
A.火车以76 km/h的速度经过“深圳到惠州”这一路段
B.汽车速度计指示着速度50 km/h
C.城市繁华路口速度路标上标有“15 km/h 注意车速”字样
D.足球以12 m/s的速度射入球门
答案 BCD
解析 与某段时间或某段位移对应的速度为平均速度,与某时刻或某一位置对应的是瞬时速度,由此可判断A中描述的是平均速率,B、C、D中描述的是瞬时速度.
7.2013年11月8日超强台风“海燕”重创菲律宾.气象部门说,登陆时,“海燕”持续风速235 km/h,中心最大风速达到314 km/h.其中的两个速度数值分别是指( )
A.平均速度,瞬时速度 B.瞬时速度,平均速度
C.平均速度,平均速度 D.瞬时速度,瞬时速度
答案 A
解析 平均速度对应的是一段时间或一段位移,而瞬时速度对应的是某时刻或某位置,由“持续”知,235 km/h指的是一段时间的平均速度,314 km/h是指瞬时速度,故A正确.
8.从甲地到乙地的高速公路全程是197 km,一辆客车8点从甲地开上高速公路,10点到达乙地,途中曾在一高速公路服务区休息10 min,这辆客车从甲地到乙地的平均车速是( )
A.98.5 km/h B.27.4 km/h
C.107 km/h D.29.8 km/h
答案 A
解析 该题求解的是客车的平均速率,由于客车在2小时内经过的路程是197 km,故平均速率v== km/h=98.5 km/h,A正确.
9.在实际测量瞬时速度时,我们可以用一小段时间间隔内的平均速度粗略地表示瞬时速度.则以下认识中正确的是( )
①、所取时间间隔越小越精确
②、若所取时间间隔过小,将导致距离测量误差增大
③、应根据实际情况选取合适的时间间隔
④、某段时间间隔内的平均速度能表示时间间隔中点时刻的瞬时速度.
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
答案 B
解析 所取时间间隔越小,理论上的平均速度越接近瞬时速度,但若所取时间间隔过小,将导致实际的距离测量误差增大,所以在实际测量瞬时速度时,所取时间间隔不能太小,要根据实际情况选取合适的时间间隔.故①错误,②③④正确.
10.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器在纸带上记录了小车的运动情况如下图3所示,在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点,每两个相邻的测量点之间还有四个点没标出,其部分相邻点间的距离如图所示,完成下列问题.
小题1:关于打点计时器的时间间隔,下列是四位同学各自发表的看法,其中正确的是( )
A.电源电压越高,每打两个点的时间间隔就越短
B.纸带速度越大,每打两个点的时间间隔就越短
C.打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定
D.如果将交流电源改为直流电源,打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变
小题2:计算出打下点4时小车的瞬时速度为_______m/s.经过0~6段的平均速度是_______m/s(结果保留两位有效数字)
答案 C 0.31m/s 0.26m/s
解析 小题1:打点计时器 ( https: / / www. / s wd=%E6%89%93%E7%82%B9%E8%AE%A1%E6%97%B6%E5%99%A8&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "https: / / zhidao. / question / _blank )连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定,与电源电压高低,以及纸带速度大小无关,故AB错误C正确;如果将交流电源 ( https: / / www. / s wd=%E4%BA%A4%E6%B5%81%E7%94%B5%E6%BA%90&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "https: / / zhidao. / question / _blank )改为直流电源,打点计时器 ( https: / / www. / s wd=%E6%89%93%E7%82%B9%E8%AE%A1%E6%97%B6%E5%99%A8&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "https: / / zhidao. / question / _blank )不能工作,D错误
小题2:打下点4时小车的瞬时速度 ( https: / / www. / s wd=%E7%9E%AC%E6%97%B6%E9%80%9F%E5%BA%A6&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "https: / / zhidao. / question / _blank )为
题组三 平均速度和平均速率
11.某人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡顶,再从坡顶到坡底往返一次,已知上坡时的平均速度大小为4 m/s,下坡时的平均速度大小为6 m/s,则此人往返一次的平均速度大小与平均速率分别是( )
A.10 m/s,10 m/s B.5 m/s,4.8 m/s C.10 m/s,5 m/s D.0,4.8 m/s
答案 D
解析 此人往返一次的位移为0,由平均速度的定义式可知,此人往返一次的平均速度的大小为0.设由坡顶到坡底的路程为s,则此过程的平均速率为v===4.8 m/s,故选项D正确.
12.小蒙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
答案 C
解析 自行车速度是逐渐增大的,无法确定它的瞬时速度,只能求出平均速度,第2 s内平均速度为 m/s=2 m/s;4 s内的平均速度= m/s=2.5 m/s.
13.(多选)三个质点A、B、C同时从N点出发,同时到达M点,三质点的运动轨迹如图2所示,下列说法正确的是( )
A.三个质点从N到M的平均速度相同
B.B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻瞬时速度方向相同
C.到达M点的瞬时速度一定是A的最大
D.三个质点从N到M的平均速率相同 图2
答案 AB
解析 三个质点在相同的时间内的位移相同,故它们的平均速度相同,A对.B质点的平均速度及各时刻的瞬时速度方向均为N到M,B对.无法比较三质点在M点的瞬时速度大小,C错.三个质点运动的路程不相同,运动的时间相同,故三个质点从N到M的平均速率不相同,D错.
14.甲、乙两人从市中心出发,甲20 s内到达正东方向100 m处,乙30 s内到达正北方向150 m处,试比较整个过程中甲、乙的平均速度是否相同.
答案 不相同
解析 v甲== m/s=5 m/s,方向向东.v乙== m/s=5 m/s,方向向北.
所以两人平均速度大小一样,方向不同,所以它们的平均速度不同.
15.(多选)下列关于速度和速率的说法正确的是( )
A.速率是瞬时速度的大小
B.平均速率是平均速度的大小
C.对运动物体,某段时间的平均速度不可能为零
D.对运动物体,某段时间的平均速率不可能为零
答案 AD
解析 A、瞬时速度的大小表示速率.故A正确.B、平均速度的大小不表示平均速率,平均速度等于位移与时间的比值,平均速率等于路程与时间的比值.故B错误.C、对于运动的物体,位移可能为零,但路程不可能为零,则平均速度可能为零,平均速率不可能为零.故C错误,D正确.
题组四 速度—时间图像
16.(多选)甲和乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度-时间图象分别如图中的a和b所示。在t1时刻( )
A.它们的运动方向相同 B.它们的运动方向相反
C.甲的速度比乙的速度大 D.乙的速度比甲的速度大
答案 AD
解析 A、B图线在横轴上方,速度均为正值,表示物体的运动方向均沿正方向,运动方向相同.故B错误,A正确.C、D在t1时刻乙的速度比甲的速度大.故C错误,D正确.
17.(多选)某物体运动的v-t图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.物体在第1 s末运动方向发生变化 B.物体在第2 s内和第3 s内的速度的变化量方向相同
C.物体在4 s末返回出发点 D.物体在2 s末离出发点最远,且距离为1m
答案 BCD
解析 A.由图象可知:物体在前2s内速度都为正,运动方向没有发生改变,故A错误;B.物体在第2s内、第3s内图象的斜率相同,所以速度的变化量相同,故B正确;C.物体在4s末图象与时间轴围成的面积为零,此时物体回到出发点,故C正确;D.物体在2s末位移最大,最大位移为1/2×2×1=1m,即离出发点最远,且距离为1m,故D正确.
18.甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动,它们的位x-t图象如图所示.在20s内它们的平均速度和平均速率的大小关系是( )
A. 平均速度大小相等,平均速率v甲>v乙=v丙 B. 平均速度大小相等,平均速率v甲>v丙>v乙
C. 平均速度v甲>v丙=v乙,平均速率相等 D. 平均速度和平均速率大小均相等
答案 A
解析 由图可知,三物体最终位移相等,用时相等,故平均速度相等;但由于甲物体有反向运动过程,故甲物体的路程要大,故甲物体的平均速率最大;而乙丙均只有单向运动,路程相等,故平均速率相等;故A正确;
19.质点做直线运动的x-t图象如图所示,试求:
(1)质点在0~2s内的速度?
(2)质点在2~4s内的速度?
(3)质点在0~4s内的平均速度为多少?
答案 (1)质点在0~2s ( https: / / www. / s wd=2s&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "https: / / zhidao. / question / _blank )内的速度为1m/s;
(2)质点在2~4s内的速度为2m/s;
(3)质点在0~4s内的平均速度为1.5m/s.
20.如图所示,甲、乙两图象分别是质点做直线运动的x-t图象和v-t图象。试说明在两图象中的AB、BC、CD、DE这四个阶段,分别表示质点做什么运动?(注意:两图象表示的不是同一质点)
答案 图象甲:AB段表示匀速直线运动,BC段表示静止,CD段表示反方向匀速直线运动,DE段运动方向与CD段相同,但越过坐标原点运动到原点的另一侧;
图象乙:AB段表示匀加速直线运动,BC段表示匀速直线运动,CD段表示匀减速直线运动,DE段表示做反方向匀加速直线运动。
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