第一章 第三节 速度
基础对点练
考点1 平均速度和瞬时速度
1.关于平均速度和瞬时速度,下列说法正确的是( )
A.平均速度就是物体在一段时间内初速度和末速度的平均值
B.平均速度是标量,瞬时速度是矢量
C.瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度
D.瞬时速度和平均速度都可以精确描述物体运动快慢
2.小沈同学从桐乡出发去嘉兴,他在导航软件中获得如图所示的信息,按图中导航方案“预计18:46到达”.则( )
A.“18:46”指时间间隔
B.导航推荐的方案三位移最小
C.方案一的32 km除以55分钟为平均速度
D.方案二的平均速度最大
考点2 速度的计算
3.用同一张底片对着小球运动的路径每隔 s拍一次照,得到的照片如图所示.则小球运动过程的平均速度约为( )
A.0.25 m/s B.0.2 m/s
C.0.17 m/s D.无法确定
4.一支150 m长的抢险救灾队伍匀速前进,队长从队尾放出无人机(视为质点)到前方1 000 m处侦察受灾路况,拍照后立即返回,当无人机返回队长处时,队伍已前进了200 m.无人机的运动轨迹(平行于队伍的水平直线)示意图如图所示,对整个运动过程,下列说法正确的是( )
A.无人机的路程为1 400 m
B.无人机的位移大小为400 m
C.无人机的平均速度大于队长的平均速度
D.队首的位移大小为200 m
5.一个做直线运动的物体,在t=6 s内速度大小从v0=10 m/s增加到v=18 m/s,通过的位移大小x=90 m,则这个物体6 s内的平均速度大小是( )
A.15 m/s B.16 m/s
C.14 m/s D.无法确定
6.(多选)“枫叶落秋风,片片枫叶转.”离地10 m 的枫树树梢上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.若枫叶下落时间为5 s,则下列说法正确的是( )
A.枫叶下落过程中的平均速度一定是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
7.为使高速公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志.如图所示,甲图是限速标志,表示允许的最小速度是50 km/h;乙图是路线指示标志,表示到下一出口还有25 km.上述两个数据的物理意义分别是( )
A.50 km/h是平均速度,25 km是路程
B.50 km/h是瞬时速度,25 km是路程
C.50 km/h是瞬时速度,25 km是位移
D.50 km/h是平均速度,25 km是位移
8.一场跑步比赛中,第三跑道的运动员跑到30 m处时,秒表计时为3.29 s.根据以上信息,能否算得该运动员在这段时间内的平均速度和瞬时速度( )
A.可以算得平均速度,可以算得瞬时速度
B.无法算得平均速度,可以算得瞬时速度
C.可以算得平均速度,无法算得瞬时速度
D.无法算得平均速度,无法算得瞬时速度
综合提升练
9.(多选)下表是广州东到梅州西的高铁D7501运行的时刻表,设高铁在每个站都准点到达和准点出发.则( )
A.表中09:21指的是时间
B.D7501从广州东站开出直到到达梅州西站,运行的平均速度是137.1 km/h
C.表中的63公里指的是D7501从广州东到东莞的路程
D.D7501在12:35的瞬时速度为0
10如图所示是三个质点A、B、C的轨迹,三个质点同时从N点出发,同时到达M点,下列说法正确的是( )
①三个质点从N到M的平均速度相同 ②三个质点从N到M的平均速率相同 ③到达M点时A的瞬时速率最大 ④从N到M过程中,A的平均速率最大
A.①④ B.①②
C.②④ D.①③
11.如图所示,一质点沿半径r=20 cm的圆周自A点出发,逆时针运动2 s,运动圆周到达B点,求:(π≈3,≈1.4)
(1)质点的位移;
(2)质点的平均速度;
(3)质点的平均速率.
答案解析
1、【答案】C 【解析】当物体做匀变速直线运动时,平均速度等于速度的平均值,而一般的运动物体的平均速度不一定等于速度的平均值,故A错误;平均速度和瞬时速度都是矢量,都有大小和方向,故B错误;瞬时速度是与某一时刻或者某一位置相对应的速度,故C正确;瞬时速度是某时刻的速度,所以只有瞬时速度才可以精确描述变速运动中运动的快慢情况,故D错误.
2、【答案】D 【解析】“18:46”是到达嘉兴的时刻,即“18:46”指时刻,A错误;三种方案的初位置与末位置相同,即三种方案的位移相同,根据图中数据可知,导航推荐的方案三路程最小,B错误;方案一的32 km指路程,32 km除以55分钟为平均速率,C错误;根据上述,三种方案的位移相同,根据=,方案二的时间最小,则方案二的平均速度最大,D正确.
3、【答案】C 【解析】平均速度== m/s≈0.17 m/s,故C正确.
4、【答案】D 【解析】无人机的路程为2×1 000 m-200 m=1 800 m,A错误;无人机的位移大小为200 m,B错误;无人机的位移等于队长的位移,则无人机的平均速度等于队长的平均速度,C错误;队伍已前进了200 m,则队首的位移大小为200 m,D正确.
5、【答案】A 【解析】在t=6 s内,物体通过的位移x=90 m,则物体在这6 s内的平均速度== m/s=15 m/s,故A正确,B、C、D错误.
6、【答案】BD 【解析】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v=可知,A错误,B正确;而枫叶的“飘落”是难以确定的变速运动,它运动的速度可能会时大时小,故C错误,D正确.
7、【答案】B 【解析】50 km/h是在这段高速行驶的最小速度,指的是瞬时速度,故A、D错误;25 km指到下一出口的距离,指的是路程,故B正确,C错误.
8、【答案】C 【解析】运动员跑步比赛过程中,运动过程中的加速度不一定恒定,跑到30 m处时,秒表计时为3.29 s,故可计算出这段时间内的平均速度,但无法算出这段时间的瞬时速度.C正确.
9、【答案】CD 【解析】表中09:21指的是时刻,A错误;表中546 km是指路程,故无法求解D7501从广州东站开出直到到达梅州西站的平均速度,B错误;表中的63公里指的是D7501从广州东到东莞的路程,不是位移,C正确;D7501在12:35停在潮汕站,则此时的瞬时速度为0,D正确.
10、【答案】A 【解析】平均速度等于位移除以时间,三个质点的位移相同,运动时间相同,则平均速度相同,①正确;平均速率等于路程除以时间,路程等于运动轨迹的长度,A质点通过的路程最长,则平均速率最大,②错误,④正确;到达M点时的瞬时速率无法比较,③错误.A正确,B、C、D错误.
11、解:(1)由题可知,质点从A运动到B点的位移为xAB=r=28 cm,方向由A到B.
(2)由平均速度的公式可知,质点的平均速度为==0.14 m/s,方向由A到B.
(3)质点从A运动到B点的路程为s=×2πr=0.9 m,
质点的平均速率为==0.45 m/s.