2018高中物理第一章运动的描述运动快慢的描述——速度课时跟踪练习教科版必修1

运动快慢的描述——速度
一、选择题：
1、下列关于物体运动速度的说法中，表示瞬时速度的是( )
A、京泸高铁运行时速约为250km/h
B、某条高速公路限制最高时速为120km/h
C、百米赛跑的运动员以9.5m/s的速度冲过终点线
D、由于车多，某道路高峰时段汽车的车速仅为3m/s
2、对于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
3、一辆汽车做直线运动，以速度v1行驶了的路程，接着以速度v2＝20km/h，跑完了其余的路程，如果汽车全程的平均速度v＝27km/h，则v1的值为( )
A、32km/h B、35km/h C、56km/h D、90km/h
4、一质点沿一条直线运动的位移x﹣时间t图象如图所示，则( )
A、t=0时刻，质点在坐标原点
B、从t=0时刻到t1时刻，质点位移是x0
C、从t1时刻到t2时刻，质点位移大小等于路程
D、质点在t1时刻的速度比t2时刻的速度小
5、如图所示为甲、乙、丙三个物体相对同一位置的位移图象，它们向同一方向开始运动，则在时间t0内，下列说法正确的是( )
A、它们的平均速度相等
B、甲的平均速度最大
C、它们的平均速率相等
D、乙和丙的平均速率相等
6、雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，某防空雷达发现一架飞机正在以水平速度朝雷达正上方匀速飞来，已知该雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10－4s，某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图甲所示，经过t＝173s后雷达向正上方发射和接收到的波形如图乙所示，已知雷达监视屏上相邻刻度线问表示的时间间隔为1×10－4s，则该飞机的飞行速度大小约为( )
A、1200 m/s B、900m/s C、500m/s D、300m/s
7、看下列新闻图片，判断下列说法中正确的是( )
A、京沪高速建成通车时平均运行速度约为73m/s
B、京沪高速建成通车时平均运行速率约为73m/s
C、京沪高速建成通车时，列车在沿途每站平均可停留1～2min
D、京沪高速建成通车时，列车在沿途每站平均可停留3～4min
8、用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度．已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040s．则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )
A、0.10m/s B、100m/s C、4.0m/s D、0.40m/s
9、下列情况中的速度，属于平均速度的是( )
A、百米赛跑的运动员冲过终点线时的速度为9.5m/s
B、由于堵车，汽车在通过隧道过程中的速度仅为1.2 m/s
C、返回地球的太空舱落到太平洋水面时的速度为8m/s
D、子弹射到墙上时的速度为800m/s
二、解答题：
1、一路灯距地面的高度为h，身高为l的人以速度v匀速行走，如图所示．
(1)试证明人头顶的影子做匀速运动；
(2)求人影的长度随时间的变化率．
2、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，在2s内运动圆周到达B点，求：
(1)质点的位移和路程；
(2)质点的平均速度的大小．
3、天文观测表明，几乎所有远处的恒星或星系都在以各自的速度背离我们而运动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度(称为退行速度)越大；也就是说，宇宙在膨胀．不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比即 v＝Hr． 式中H为一常量，称为哈勃常数，已由天文观察测定．为解释上述现象，有人提出一种理论，认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的，假设大爆炸后各星体以不同的速度向外匀速运动，并设想我们就位于其中心，则速度越大的星体现在离我们越远．这一结果与上述天文观测一致．
由上述理论和天文观测结果，可估算宇宙年龄T，其计算式为T＝________．根据近期观测，哈勃常数H＝3×10－2m/(s·光年)，其中光年是光在一年中行进的距离，由此估算宇宙的年龄约为________．

【答案与解析】
一、选择题：
1、AC
解析：京沪高铁运行时速度是变化的，250km/h 是平均速度；限速为120km/h指的是汽车的瞬时速度不得超过20km/h；9.5m/s是到达终点那一刻的瞬时速度；汽车的车速是随时变化的，3m/s指的是平均速度。
2、BD
解析：在车辆行驶过程中，在中途刹车停止后再启动运行的一段时间内平均速度不为零，但停止时的瞬时速度为零，A选项错，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，D选项正确.
3、D
解析：设全程的位移为x，则全程，即，代入数据得v1=90km/h、故D正确.
4、C
解析：由图知t=0时刻，质点在距离原点x0处，故A错误；设t1时刻对应纵坐标为x，则t=0时刻到t1时刻，质点位移为x﹣x0，由于x未知，则位移无法确定，故B错误；
质点做单向直线运动，故从t1时刻到t2时刻，质点位移大小等于路程，C正确；
图线斜率不变，则质点在t1时刻的速度等于t2时刻的速度，故D错误；

5、AD
解析：此题易错选B、C、错解原因有二：一是把位移一时间图象当作是物体运动的轨迹，得出甲的路程比丙的长，丙的路程比乙的长，从而漏选D；二是认为平均速率即为平均速度的大小，错选C，或是把平均速度与平均速率混淆，错选B.
6、D
解析：由题图甲得雷达第一次发射电磁波时，飞机距离雷达的距离＝6×104m，由图乙得雷达第二次发射电磁波时，飞机和雷达的竖直高度＝，设该段时间内飞机的水平飞行距离为s2，s1、s2、h在空间构成一个直角三角形，利用数学关系得，飞机匀速飞行，所以其速度为.
7、BC
8、A
解析：滑块经过光电门时的速度表达式．.
9、B
解析：百米赛跑的运动员冲过终点线时的速度为9.5m/s，这是瞬时速度，所以A错；返回地球的太空舱落到太平洋水面时的速度为8m/s，这是瞬时速度，所以C错；子弹射到墙上时的速度为800m/s，这是瞬时速度，所以D错.
二、解答题：
1、答案见解析
解析：(1)设t＝0时刻，人位于路灯的正下方O处，在时刻t，人走到S处，
根据题意有OS＝vt． ①
过路灯P和人头顶的直线与地面的交点M为t时刻人头顶影子的位置，如下图所示，OM为人头顶影子到O点的距离．
由几何关系可知， ②
解得．
因为OM与时刻t成正比，所以人头顶的影子做匀速运动．
(2)由图可知，在时刻t，人影长度为SM，由几何关系，有SM＝OM-OS．
由①③④得，故影长随时间的变化率为．
2、(1)28.3cm 94.2cm (2)14.15cm/s
解析:(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28.3cm，位移的方向由A点指向B点．质点的路程为轨迹的长度，则：．
(2)根据平均速度的定义得．
3、1/H 1×1010年
解析:宇宙形成是从宇宙大爆炸开始，每一个星体都以各自的速度匀速地远离中心，这就是我们所观测到的膨胀现象．对于不同的星体远离的速度不同，离中心越远速度越大，即v＝Hr，它不是同一天体的速度随距离的变化规律．
爆炸后各星体做匀速运动，令宇宙年龄为T，则星球现在距离为
得．
年
年．