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3.位置变化快慢的描述-速度
一、单选题
1.国运兴则体育兴、国家强则体育强。以下相关说法正确的是( )
A. 研究如何才能踢出香蕉球时,可以把足球看成质点
B. 在年全国室内田径大奖赛男子米决赛中,苏炳添跑出秒的成绩夺冠,秒是时间间隔
C. 在跳水比赛中,如果以运动员为参考系,该运动员下方的水面一定是上升的
D. 米比赛中,运动员的位移为零,平均速度为零,平均速率也为零
2.高速公路“区间测速”的原理是通过测量车辆经过两个监控点之间的时间来判断是否超速。如图所示为某路段的区间测速标志,该路段限速。下列说法正确的是( )
A. “”是指位移大小
B. “区间测速”测的是平均速度
C. 汽车在任何时刻的速率都不能超过
D. 某段时间内汽车速度在减小,加速度可能在增大
3.小李在网络上观看“神舟十一号”飞船发射视频,分别截取火箭发射后第6s末和第8s末的图片,如图所示,他又上网查到运载“神舟十一号”的长征二号FY11运载火箭全长58m,则火箭发射后第6s末至第8s末的平均速度最接近( )
A. 20m/s B. 10m/s C. 5m/s D. 2m/s
4.年武汉马拉松于月日上午点分在沿江大道三阳路口正式开跑。此赛事迎来历史性时刻正式升级为世界田联金标赛事,成为国内又一场兼具国际影响力与本土特色的马拉松盛典。比赛中,中国选手何杰表现优异,夺得国内男子组冠军,用时小时分秒跑完全马,成功打破中国籍男子马拉松赛会纪录。下列说法正确的是( )
A. 点分是指的时间间隔
B. 何杰跑完全程的位移是
C. 何杰跑完全程的平均速度约为
D. 研究运动员比赛行进轨迹时可将运动员看成质点
5.学校运动会期间,某同学利用无人机进行航拍,一段时间内无人机沿竖直方向运动,其图像如图所示,取竖直向上为正方向,下列哪个时刻无人机处于最高点
A. B. C. D.
6.如图所示是用手拉动纸带通过打点计时器得到的点迹。已知打点计时器所使用电源的周期为,要计算打点计时器打点时纸带的瞬时速度,下列做法误差最小的是( )
A. 测量出、两点之间的距离,利用平均速度的公式,得出
B. 测量出、两点之间的距离,利用平均速度的公式,得出
C. 测量出、两点之间的距离,利用平均速度的公式,得出
D. 测量出、两点之间的距离,利用平均速度的公式,得出
7.如图是某辆汽车的速度仪表盘,汽车启动后经过,仪表盘指针指在如图所示的位置,则( )
A. 此时汽车的瞬时速度约是
B. 此时汽车的瞬时速度约是
C. 启动后内汽车的平均速度约是
D. 启动后内汽车的平均速度约是
8.一物体沿半径分别为和的半圆弧由点经点到达点,经历的时间为,如图所示,则它的平均速度和平均速率分别为( )
A. ; B. ,向东;
C. ,向西;,向东 D. ,向东;
9.甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动,它们的运动情况如图所示,在内,它们平均速度大小分别为、、;它们在内的平均速率分别为、、大小的关系是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
10.一个物体在水平面上运动,先沿正东方向移动了,用时,接着又沿正南方向移动了,用时,关于该物体的下列描述中,正确的是( )
A. 末的瞬时速度大小一定为 B. 最后内的平均速度大小为
C. 全程位移大小为 D. 全程的平均速度大小为
11.近年来,我国新能源汽车产业在行业标准、产业联盟、企业布局、技术研发等方面取得了明显进展,有望肩负起中国汽车工业弯道超车的历史重任。下图为某款国产新能源汽车在某次百公里加速试车的图像,下列说法正确的是( )
A. 内,汽车的加速度越来越大
B. 内,汽车做曲线运动
C. 内,汽车的位移大小为
D. 内,汽车的平均速度大小大于
12.在秋季运动会上有一身高为的同学正在进行短跑比赛,在终点处,有一站在跑道终点旁边的老师用照相机给他拍摄冲刺动作,老师使用的照相机快门曝光时间是,得到照片后,测得照片中该同学的高度为,胸前号码簿上模糊部分的宽度是。则( )
A. 该同学在百米跑步过程中不可视为质点
B. 是指时刻
C. 该同学在上述冲刺时间内的位移为
D. 该同学冲刺时的速度大小约为
13.中国国产隐身战斗机歼是一款具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的隐形第五代制空战斗机。某次试飞过程中,歼以马赫声音在空气中传播速度的倍的速度沿水平方向匀速飞行,已知歼距地面的高度为,声音在空气中传播的速度为,则当歼运动轨迹正下方的人刚听到战斗机声音时,战斗机与人之间的距离为
A. B. C. D.
14.如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图,在这个系统中为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子向匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲,超声波速度为,脉冲被运动的物体反射后又被小盒子接收,从小盒子发射超声波开始计时,经时间再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的位移时间图像。则下列说法正确的是( )
A. 脉冲第一次被运动的物体反射时,物体距离的距离
B. 脉冲第二次被运动的物体反射时,物体距离的距离
C. 物体的平均速度为
D. 物体的平均速度为
二、多选题
15.下列几组物理量中,全部为矢量的一组是( )
A. 时间、位移、速度 B. 速度、位移、加速度
C. 路程、时间、速率 D. 速度、速度变化量、加速度
16.有关平均速度、平均速率、瞬时速度,以下说法正确的是( )
A. 平均速度是物体在一段时间内位移与所用时间的比值
B. 平均速率就是平均速度的大小
C. 瞬时速度是指物体在某一位置或某一时刻的速度
D. 很短时间内的平均速度可认为等于瞬时速度
17.如图所示,小红沿路径甲、小芳沿路径乙同时从点出发,最后同时到达点。则下列说法正确的是( )
A. 小红和小芳运动的路程相同 B. 小红和小芳发生的位移相同
C. 小红和小芳的平均速率相同 D. 小红和小芳的平均速度相同
18.直线折返跑是训练足球运动员体能的方式。如图将个标示筒两两间隔摆放,跑动顺序为,运动时间为,则全过程的平均速度大小和平均速率分别为( )
A. 平均速度大小为 B. 平均速度大小为
C. 平均速率为 D. 平均速率为
19.一质点以不变的速率沿半径为的圆周运动,从经过点开始,先后经过、、后回到点,周而复始,则下列说法正确的是
A. 从到的过程中,平均速度的大小为
B. 从到的过程中,速度变化量的大小为
C. 从到的过程中,速度变化量为
D. 从到过程中的位移与从到过程中的位移相同
三、实验题
20.如图所示,当滑块通过光电门时,光电计时器记录了遮光条通过光电门的时间,已知固定在滑块上的遮光条的宽度为,遮光条经过光电门的遮光时间为.
滑块经过光电门时的速度大小为
为使更接近瞬时速度,下列一定正确的措施是 填标号.
A.换用更窄的遮光条
B.换用更宽的遮光条
C.改变滑块的释放点
21.在用电磁打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,某同学得到一条点迹清晰的纸带,从比较清晰的点起,每五个打印点取一个记数点每两个计数点间有四个打印点未画出,分别标明、、、、、、,用刻度尺量得各记数点到记数点之间的距离如图所示,已知电源的频率为,则:
接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是______
先接通电源,后让纸带运动 先让纸带运动,再接通电源
让纸带运动的同时接通电源 先让纸带运动或先接通电源都可以
打点计时器打记数点时,小车的速度大小_______ 保留两位有效数字
小车的加速度大小_______ 保留两位有效数字
四、计算题
22.如图所示,艾戊礼的家在图中的点,学校在图中的点,艾戊礼同学每天上学沿着马路从家里出发经、地到达学校,共用分钟,、、恰好在一条直线上,求:
从家到学校的位移大小及路程;
从家到学校的平均速度和平均速率此问结果保留小数点后两位。
23.学校操场跑道的平面示意图如图所示,该跑道由两个半圆跑道和两个直线跑道组成,已知直线跑道,每个半圆跑道的弧长也为。某次学校举办运动会,甲、乙、丙三位同学均视为质点分别参加了、和赛跑,三位同学参加比赛时均以点为起跑点,均沿逆时针方向跑动,最终获得的成绩分别为、和,求:
甲同学参加赛跑的平均速度大小计算结果可保留两位有效数字
乙同学参加赛跑的位移大小计算结果可保留和根号
丙同学参加赛跑的平均速度大小。
24.一辆汽车沿着笔直的公路行驶,其速度图象如图中折线所示:
说明图中、、、、、各段表示的是什么运动
根据图中折线和有关数据求出汽车在整个行驶过程中所通过的路程和位移.
25.汽车沿直线从甲地到达乙地。
前一半时间平均速度、后一半时间平均速度,求全程平均速度;
前一半位移平均速度、后一半位移平均速度,求全程平均速度。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.研究如何才能踢出香蕉球时,足球的形状大小不能忽略不计,不可以把足球看成质点,故A错误;
B.秒是苏炳添跑米所用时间,是时间间隔,故B正确;
C.在跳水比赛中,如果以运动员为参考系,若运动员处于上升阶段,则水面相对运动员是下降的,故C错误;
D.平均速度等于位移除以时间,平均速率等于路程除以时间;在米比赛中,运动员的位移为零,平均速度为零,路程不为零,平均速率不为零,故D错误。故选B。
2.【答案】
【解析】A.“”是指路程,不是位移大小,故 A错误;
“区间测速”测的是这一段距离的平均速率,不是测平均速度该路段限速,指的是平均速率不超过,但汽车在某一时刻的速率能超过,故 BC错误;
D.某段时间内汽车速度在减小,则加速度方向与速度方向相反,但加速度可能在增大,故 D正确。
3.【答案】A
【解析】由图可知火箭在第6s末箭尖与发射塔顶平齐,在第8s末发射塔与火箭的平齐,则平均速度。
4.【答案】
【解析】A.点分表示时间点,是时刻,故A错误;
B.何杰跑完全程的路程是,故B错误;
C.根据题中信息可知何杰跑完全程的路程和所用时间,可以求出路程与时间的比值,即何杰的平均速率约为,不知道位移,不能求出平均速度,故C错误;
D.研究运动员比赛行进轨迹时,其大小和形状对所研究的问题没有影响,可以将其视为质点,故D正确。
5.【答案】
【解析】由题意知,无人机在竖直方向上运动,取竖直向上为正方向,则根据其图像可知,无人机在内一直向上运动,则图像中图线与坐标轴所围面积表示位移,因此时刻面积最大,高度最高,故B正确ACD错误。
6.【答案】
【解析】利用平均速度公式和极限法求瞬时速度的方法,要求和尽可能小,所以选项D正确。故选D。
7.【答案】
【解析】速度表盘显示的是汽车的瞬时速度,单位为,由图可知,汽车的瞬时速度为,故A错误,B正确;
平均速度为,汽车位移未知,故无法求出平均速度,故CD错误。故选B。
8.【答案】
【解析】位移的大小位移首末位置的距离,,路程等于运动轨迹的长度,。
平均速度为,向东;
平均速率为;故D正确,ABC错误。故选:。
9.【答案】
【解析】由图可知,内,三个物体的位移相同,但甲的路程较大,乙、丙两物体路程相等,则,。故选A。
10.【答案】
【解析】物体沿正东方向移动时不一定是匀速直线运动,末的瞬时速度大小不一定为
故A错误;
B.最后内的平均速度大小
故B正确;
C.全程位移大小
故C错误;
D.全程的平均速度大小
故D错误。故选B。
11.【答案】
【解析】图线切线的斜率表示加速度,所以汽车的加速度越来越小,故A错误
图线只能描述直线运动,故B错误
由图知,∽内,汽车的位移大小小于,故C错误
内,汽车做加速度减小的加速运动,其平均速度大小大于,故D正确。故选D。
12.【答案】
【解析】A.该同学在百米跑步过程中,其大小和形状可忽略,能视为质点,A错误
B.是指时间间隔,B错误
C.由题意可知该同学的身高和照片中的高度之比为
又该同学胸前号码簿上模糊部分的宽度是,
可得
则该同学内的实际位移为C正确
D.在冲刺时间内运动员的平均速度大小为
因为时间极短,故冲刺时的速度大小可认为等于内的平均速度大小,即为。D错误。
13.【答案】
【解析】如图所示,
战斗机从左向右飞行,过点作直线与战斗机的轨迹交于点,使,在点左侧任取一点,战斗机在点发出的声音传到点的时间,战斗机从点飞到点后发出的声音传到点的总时间;在点右侧任取一点,战斗机在点发出的声音传到点的时间
,战斗机从点飞到点后,发出的声音传到点的总时间,显然战斗机在点发出的声音先到达人耳,传播的时间,所以,,选项C正确。
故选C。
14.【答案】
【解析】A.由题图乙可知,脉冲第一次被运动的物体反射时,物体与间的距离 ,故A错误;
B.脉冲第二次被运动的物体反射时,物体与间的距离 ,故B错误;
由题可知,物体运动的距离所用时间为 ,物体的平均速度为 ,故C错误,D正确。
15.【答案】
【解析】、时间是标量,位移、速度是矢量,不符合题意.故A错误.
、速度、位移、加速度是矢量,符合题意.故B正确.
、路程、时间、速率都标量.故C错误.
、速度、速度变化量、加速度都是矢量,符合题意.故D正确.
故选BD
16.【答案】
【解析】、平均速度是物体在一段时间内的位移与所用时间的比值.故A正确.
、平均速度的大小不表示平均速率,因为平均速率等于路程与时间的比值.故B错误.
、瞬时速度表示某一时刻或某一位置的速度.故C正确.
、当时间非常短时,平均速度可认为等于瞬时速度,故D正确.
故选ACD.
17.【答案】
【解析】A.路程是运动轨迹的长度,由图可知小红运动的路程小于小芳运动的路程,A错误;
B.位移为初位置指向末位置的有向线段,因为初、末位置相同,所以小红和小芳发生的位移相同,B正确;
C.平均速率等于路程除以时间,由于小红运动的路程小于小芳运动的路程,所用时间相同,可知小红的平均速率小于小芳的平均速率,C错误;
D.根据,由于位移相同,时间也相同,可知小红和小芳的平均速度相同,D正确。
故选BD。
18.【答案】
【解析】全过程的位移到之间的长度,为,平均速度大小等于位移除以时间为:,全过程的路程为,则平均速率等于路程除以时间为:,故AD正确。
19.【答案】
【解析】A.从到的过程中,位移,则平均速度的大小为,选项A正确。
以向右为正方向,则从到的过程中,速度变化量的大小为,选项 B正确,C错误
D.从到过程中的位移与从到过程中的位移大小相同,但是方向不同,选项D错误。
故选AB。
20.【答案】
【解析】;
瞬时速度表示运动物体在某一时刻或经过某一位置时的速度,当时,可看成物体的瞬时速度,小,也相应会减小,更接近瞬时速度,故A正确,B错误;
C.滑块释放点改变,不影响瞬时速度测量,故C错误。
21.【答案】 ;;
【解析】 为了提高纸带的利用率,在释放小车前,小车要靠近打点计时器,这样可以尽量在纸带上多打点,为了提高纸带的利用率,同时为了使打点更稳定,减小误差,要先接通电源,待计时器开始打点再释放小车,故A正确;BCD错误;
故选A;
每两个计数点之间的时间间隔,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度:
根据得:
故答案为: ;;
22.【解析】到的位移为:
则,到的位移为:
到的路程为:
到的平均速度为:
到的平均速率为:
答:从家到学校的位移大小为,路程为;
从家到学校的平均速度为,平均速率为。
23.【解析】甲同学跑 ,沿直线运动,则位移为 ,用时 ,则平均速度
乙同学参加赛跑的终点为点,则位移大小为之间的距离,根据几何关系可知位移大小为
丙同学参加赛跑,终点和起点位置相同,则位移为零,则平均速度为零。
24.【解析】线段表示汽车沿正方向做匀加速直线运动
线段表示汽车做匀速直线运动
线段表示沿正方向做匀减速直线运动
线段表示汽车处于静止状态
线段表示做反向匀加速直线运动
线段表示做反向匀减速直线运动
根据图中折线和有关数据得出汽车在整个行驶过程中所通过的路程为
位移为,负号表示方向。
25.【解析】设物体前一半时间的位移为,后一半时间的位移为,全程用时为,
则,
则全程的平均速度为:
联立解得:;
设物体前一半位移所用时间为,后一半位移用时,全程位移为
根据运动学公式,有:,
则全程的平均速度:
联立解得:。
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