运动的描述课后提升训练三1.3运动快慢的描述——速度新人教版必修1

课后提升训练 三 运动快慢的描述——速度
(25分钟　50分)
一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)
1.(多选)以下说法正确的是　(　　)
A.由公式v=可知,做匀速直线运动的物体,其速度与位移成正比
B.物体运动的时间越短,其速度一定越大
C.速度是表示物体运动快慢的物理量
D.做匀速直线运动的物体,其位移跟时间的比值是一个恒量
【解析】选C、D。做匀速直线运动的物体,速度的大小和方向均不会变化,随着时间的延伸,位移逐渐增大,其位移跟时间的比值保持不变,是一个恒量,A错误,D正确;只有在运动位移相等的前提下,才可以说物体运动的时间越短,其速度一定越大,B错;速度是表示物体运动快慢的物理量,C正确。
2.(2017·郑州高一检测)运动员在百米竞赛中,测得70 m处的速度是9 m/s,10 s末恰好到达终点时的速度为10.2 m/s,则运动员在全程内的平均速度的大小是
　(　　)
A.9 m/s　　　　　　　　 B.9.6 m/s
C.10 m/s D.5.1 m/s
【解析】选C。参加100 m竞赛的运动员,其运动是一个变速直线运动,由平均速度的定义式可知==m/s=10m/s,故选C。
【易错提醒】本题常见的一个误解
认为平均速度就等于速度的平均值,即=m/s=5.1m/s,
应该紧扣平均速度的定义式=。
【补偿训练】
(多选)一身高为H的田径运动员正在参加百米国际比赛,在终点处,有一站在跑道终点旁的摄影记者用照相机给他拍摄冲线过程,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,胸前号码布上模糊部分的宽度是ΔL,由以上数据可以知道运动员的　(　　)
A.百米成绩
B.冲线速度
C.百米内的平均速度
D.冲线时s内的位移
【解析】选B、D。100 m的成绩指的是总时间,运动员的运动过程是一个变速运动,故无法求得运动时间,故A错误;胸前号码布上的模糊部分的宽度为ΔL,即为曝光时间内运动员在底片上图像的位移,根据运动员底片上的高度和实际高度的比例即可求得曝光时间内的实际位移为:x=,所以冲刺时的瞬时速度v=,故B、D正确;100 m内的平均速度等于总位移除以总时间,因无法求得时间,所以无法求出平均速度,故C错误。
3.某人驾车从济南到青岛用时6h,车上里程表的示数增加了420 km,根据地图上的相关数据得到出发地到目的地的直线距离为360 km,则整个过程中汽车的位移大小和平均速度的大小分别为　(　　)
A.360 km　60 km/h　　　　　 B.360 km　70 km/h
C.420 km　70 km/h D.420 km　60 km/h
【解析】选A。位移与路径无关,其大小等于始末两点间的距离,为Δx=360km,平均速度为v===60 km/h,A正确。
4. 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,则小球在图示这段距离内运动的平均速度的大小是　(　　)
A.0.25 m/s　　　　　　　B.0.2 m/s
C.0.17 m/s D.无法确定
【解析】选C。从题图上读出Δx=5cm=5×10-2m,Δt=×3s=0.3s,所以v==m/s≈0.17m/s。故选C。
5.一汽车在平直的公路上先以72 km/h的速度行驶20 km,又以108 km/h的速度行驶10 km,则汽车在这30 km的全程中的平均速度为　(　　)
A.20 m/s　　　　　　　 B.22.5 m/s
C.25 m/s D.81 m/s
【解析】选B。汽车前20km用时t1==h=1000s,后10km用时t2==h=s,故总用时t=t1+t2=s,全程中的平均速度==22.5m/s,B选项正确。
【补偿训练】
物体通过两个连续相等位移的平均速度的大小分别为v1=10m/s,v2=15m/s,则物体在整个运动过程中的平均速度的大小是　(　　)
A.13.75 m/s　　　　　　　 B.12.5 m/s
C.12 m/s D.11.75 m/s
【解析】选C。设两段相等位移均为x,则两段用时分别为t1=,t2=,全程的平均速度v====12m/s,故C选项正确
【延伸探究】如果物体在连续两段相等时间的平均速度分别为v1=10m/s和v2=15m/s,则物体在整个运动过程中的平均速度的大小是多少?
【解析】设相等时间为t,==m/s=12.5 m/s。
答案:12.5m/s
6.某同学用手机计步器记录了自己从家到公园再回到家的锻炼情况,如图所示,则下列说法正确的是　(　　)
A.图中的速度5.0 km/h为平均速度
B.图中的速度5.0 km/h为瞬时速度
C.图中的速度5.0 km/h为平均速率
D.图中的速度5.0 km/h为平均速度的大小
【解析】选C。此题可采用排除法。该同学从家到公园再回到家的总位移为0。由=可知其平均速度为零,故A、D错误;该同学到家后不再运动,瞬时速度为零,B错误,故选C。
二、非选择题(本题共2小题,共20分)
7.(10分)(2017·株洲高一检测)有一辆汽车沿笔直公路行驶,第1s内通过5 m的距离,第2 s内和第3 s内各通过20 m的距离,第4 s内又通过15 m的距离,第5 s内反向通过10 m的距离,求5 s内的平均速度及后2 s内的平均速度。
【解析】由题意知汽车在第1s内的位移是x1=5m,第2s内的位移为x2=20m,第3s内的位移为x3=20m,第4s内的位移为x4=15m,第5s内的位移为x5=-10m,所以物体在5 s内的总位移为x=x1+x2+x3+x4+x5=[5+20+20+15+(-10)]m=50 m,所以5s内的平均速度大小为==m/s=10 m/s,方向是汽车开始运动的方向。后2 s内的位移为x′=x4+x5=[15+(-10)]m=5 m,后2 s内的平均速度大小为:
′==m/s=2.5m/s,方向是第4 s内汽车运动的方向。
答案:10m/s,方向是汽车开始运动的方向　2.5 m/s,方向是第4 s内汽车的运动方向
【补偿训练】
如图所示是某质点做直线运动的x-t图象,求:
(1)前3s的平均速度。
(2)全程的平均速度。
(3)后1 s的速度。
【解析】(1)前3s的位移为Δx1=15m-5m=10 m　①
平均速度==m/s≈3.3m/s　②
(2)全程0～5s内位移为Δx=0-5m=-5 m③
平均速度为==m/s=-1m/s④
方向与规定的正方向相反。
(3)后1s速度v2=m/s=-15m/s
方向与规定的正方向相反。
答案:(1)3.3m/s　(2)-1 m/s　(3)-15 m/s
8.(10分)某次海军实弹射击训练中,一艘鱼雷快艇以30m/s的速度追赶前面同一直线上正在逃跑的敌舰。当两者相距L0=2km时,快艇以60m/s的速度发射一枚鱼雷,经过t1=50s,艇长通过望远镜看到了鱼雷击中敌舰爆炸的火光,同时发现敌舰仍在继续逃跑,于是马上发出了第二次攻击的命令,第二枚鱼雷以同样速度发射后,又经t2=30s,鱼雷再次击中敌舰并将其击沉。求第一枚鱼雷击中前后,敌舰逃跑的速度v1、v2分别为多大。
【解析】设第一枚鱼雷击中敌舰前,敌舰逃跑的速度为v1,当鱼雷快艇与敌舰相距L0=2km时,发射第一枚鱼雷,经t1=50s击中敌舰,则有(v-v1)t1=L0,即:
(60m/s-v1)×50s=2000m。
解得v1=20m/s。
击中敌舰时,鱼雷快艇与敌舰的距离为:
L0-(30m/s-20m/s)t1=1500m。
设第一枚鱼雷击中敌舰后的速度为v2,经t2=30s,第二枚鱼雷击中敌舰,则有:
(v-v2)t2=1500m,即:
(60m/s-v2)×30s=1500m,
解得v2=10m/s。
答案:20m/s　10m/s