粤教版物理必修1课时训练 4物体运动的速度

课时训练4　物体运动的速度
基础夯实
1.下列说法中正确的是(　　)
　　　
　　　　　　　　　　　　
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经过某一段路,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
答案：B
解析：根据平均速度和瞬时速度的定义进行判断.平均速度不是速度的平均值;瞬时速率就是瞬时速度的大小;火车以速度v经过某一段路,v是指在这段路上的平均速度;子弹以速度v从枪口射出,v是指子弹射出枪口的瞬时速度.
2.下列所说的速度指平均速度的是(　　)
A.百米赛跑的运动员以9.5
m/s的速度冲过终点线
B.“和谐号”CRH380A新一代动车组在京沪线上实验时速度最高达486.1
km/h
C.由于堵车,我国部分大城市机动车速已降至12
km/h
D.返回地面的太空舱以8
m/s的速度落入太平洋中
答案：C
解析：平均速度对应于某一段时间或某一段位移,瞬时速度对应于某一时刻或某一位置.A选项中,9.5
m/s
是冲过终点线这一位置的速度,是瞬时速度;B选项中,动车组行驶的过程中速度是变化的,486.1
km/h是指某时刻达到的最高速度;C选项中,12
km/h对应于某一个过程,是平均速度;D选项中,8
m/s是太空舱落入太平洋这一时刻的瞬时速度.
3.短跑运动员在100
m比赛中,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
答案：C
解析：由平均速度的定义式得==
m/s=10
m/s,故C正确.
4.做变速直线运动的质点经过A点时的速度为3
m/s,这表示(　　)
A.质点在过A点后1
s内的位移是3
m
B.质点在过A点前1
s内的位移是3
m
C.质点在过以A点时刻为中间时刻的1
s内的位移是
3
m
D.若质点过A点后做匀速直线运动,则以后每1
s内的位移都是3
m
答案：D
解析：题中给出的3
m/s是瞬时速度,3
m/s只表示质点过A点时的速度大小.
5.如图是某条公路的路段上交通管理部门设置的限速标志.这是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时(　　)
A.必须以40
km/h速度行驶
B.平均速度大小不得超过40
km/h
C.瞬时速度大小不得超过40
km/h
D.汽车上的速度计指示值,有时还是可以超过40
km/h
答案：C
解析：公路上的限速标志的速度值指的是汽车在这一路段行驶时,任何时刻都不能超过的速度值,是瞬时值,汽车上的速度计指示的是瞬时值,不能超过40
km/h,选项C正确.
6.两个人以相同的速率同时从圆形轨道的A点出发,分别沿ABC和ADC行走,如图所示,当他们相遇时不相同的物理量是(　　)(导学号51090073)
A.速度
B.位移
C.路程
D.速率
答案：A
解析：由轨道的对称性可知,沿ABC和ADC路径虽不同,但轨迹长度相同,故位移、路程相同.由题可知速率相等;沿ABC到达C点时的速度水平向右,而沿ADC到达C点时的速度水平向左,因方向不同,故速度不同.
7.(多选)对瞬时速度和平均速度的理解,下列说法正确的是(　　)
A.瞬时速度为零,平均速度一定为零
B.瞬时速度为零,平均速度可以不为零
C.瞬时速度不为零,平均速度一定不为零
D.瞬时速度不为零,平均速度可以为零
答案：BD
解析：在车辆行驶过程中,如果中途刹车停止一段时间后再启动运行,则其平均速度不为零,但停止时的瞬时速度为零,A选项错误,B选项正确;如物体沿一圆周运动一圈的过程中瞬时速度不为零,但位移为零,所以平均速度为零,C选项错误,D选项正确.
能力提升
8.如图为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片.该照片经放大后分析出,在曝光时间内,子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%.已知子弹飞行速度约为500
m/s,因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近(　　)
A.10-3
s
B.10-6
s
C.10-9
s
D.10-12
s
答案：B
解析：苹果直径一般为10
cm,所以可以看出子弹长度大约为5
cm,所以曝光时子弹发生的位移大约为5×10-4~1×10-3
m.根据位移公式可以得出,曝光时间大约为10-6
s.
9.(多选)一个骑自行车的人由静止开始沿直线骑车,他在第
1
s
内、第2
s内、第3
s内、第4
s内通过的距离分别为1
m、2
m、3
m、4
m.关于这个运动,下列说法正确的是(　　)
A.2
s末的瞬时速度为2.5
m/s
B.4
s末的瞬时速度为4.0
m/s
C.前4
s的平均速度为2.5
m/s
D.第4
s内的平均速度为4.0
m/s
答案：CD
解析：由于骑自行车的人的运动情况不明,因而不能求瞬时速度,但可求平均速度:前4
s内=
m/s=2.5
m/s,第4
s内=
m/s=4
m/s.　
10.(多选)有一摄影记者用照相机拍下了某一运动员的冲刺身影,若摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16,快门(曝光时间)是
s,得到照片后测得照片中运动员的高度为h,号码布上模糊部分的宽度是ΔL.如果该运动员实际身高为H,则由以上数据可知该选手的(　　)
A.100
m比赛成绩
B.冲线速度
C.100
m内的平均速度
D.比赛过程中发生的位移大小
答案：BD
解析：该选手冲线时,
s内运动的位移s可以根据该选手的身高H、照片中的高度h及号码布上模糊部分的宽度ΔL求得,s=ΔL.由于时间比较短,认为平均速度等于瞬时速度,由此可求出冲线速度;既然是100米比赛,该选手在比赛中发生的位移必是100
m.故本题正确选项为B、D.
11.图甲是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收的信号间的时间差,测出被测汽车的速度.图乙中P1、P2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是P1、P2经汽车反射回来的信号.设测速仪固定不动,P1、P2之间的时间间隔Δt=1.0
s,超声波在空气中的传播速度v=340
m/s.若汽车是匀速行驶的,则根据图乙可知,汽车在接收到P1、P2两个信号的时间内前进的距离是　　　　
m,汽车的速度是　　　　
m/s.
答案：17　17.9
解析：本题求解关键是把车的运动情景和超声波的传播联系起来.题图乙中每小格代表的时间间隔t0==
s,从发出超声波信号P1到接收到反射信号n1的时间为t1=12×
s=0.4
s,信号P1到达汽车时,汽车离测速仪的距离为x1=vt1=×340×0.4
m=68
m.从发出超声波信号P2到接收到反射信号n2的时间为t2=9×
s=0.3
s,信号P2到达汽车时,汽车离测速仪的距离为x2=vt2=×340×0.3
m=51
m.汽车接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离为Δx=x1-x2=(68-51)
m=17
m.从测速仪发出的超声波信号P1接触到汽车到测速仪发出的超声波信号P2接触到汽车的时间间隔Δt1=Δt-+=0.95
s.
故这段时间内汽车的速度v==
m/s≈17.9
m/s.
12.一架飞机水平匀速地在某同学头顶上飞过,当同学听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时,发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速的　　　　.
答案：0.58
解析：由题意知声波是由该同学正上方发出的,在该声波由上到下传播过程中,飞机水平匀速飞行,画出运动示意图如图所示.
设飞机离地高度为h,则有
h=v声Δt,①
这段时间Δt内,飞机的水平位移Δx=v飞Δt,②
由几何知识知=cot
60°③
由①②③得v飞=v声cot
60°=v声≈0.58v声.
即飞机的速度是声速的0.58.
13.一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离x随时间t变化的关系为x=(5+2t3)
m,该质点在t=0到t=2
s间的平均速度和t=2
s到t=3
s
间的平均速度的大小分别为多少
答案：8
m/s　38
m/s
解析：t=0到t=2
s过程
t=0时的位置x0=(5+2×03)
m=5
m
t=2
s时的位置x2=(5+2×23)
m=21
m
这段时间内的位移Δs1=x2-x0=16
m
平均速度v1==
m/s=8
m/s
t=2
s到t=3
s过程
t=3
s时的位置x3=(5+2×33)
m=59
m
这段时间内位移Δs2=x3-x2=38
m
平均速度v2==
m/s=38
m/s.
14.某质点由A出发做直线运动,前5
s向东行了x1=30
m到达B点,又经过5
s前进了x2=60
m到达C点,在C点停了4
s后又向西返回,经历6
s运动
x3=120
m到达D点,如图所示,求:
(1)全过程的平均速度;
(2)全过程的平均速率.
答案：(1)1.5
m/s,方向向西　(2)10.5
m/s
解析：(1)全程的平均速率大小为==
m/s=1.5
m/s,方向向西.　
(2)全程的平均速率为v==
m/s=10.5
m/s.