高中物理人教版必修一假期作业：第一章　第三节运动快慢的描述1+Word版含解析

第三节　运动快慢的描述——速度
课时作业1

　　　　　　　　　　　　　　　　
一、选择题
1．(概念的理解)有关瞬时速度、平均速度、平均速率，以下说法正确的是(　　)
A．瞬时速度、平均速度、平均速率都是矢量
B．做匀速直线运动的物体，平均速度与瞬时速度大小相等
C．做变速运动的物体，平均速率就是平均速度的大小
D．物体做变速运动时，平均速率是指物体通过的位移与所用时间的比值
答案　B
解析　瞬时速度、平均速度都有大小和方向，是矢量；而平均速率是路程和时间的比值，是标量，A错误；做匀速直线运动的物体，平均速度与瞬时速度大小相等，B正确；做变速运动的物体，平均速率不是平均速度的大小，故C错误；物体做变速运动时，平均速率是指物体通过的路程与所用时间的比值，D错误；故选B。
2．(平均速度)下列关于平均速度的说法中不正确的是(　　)
A．研究平均速度，要说明是哪段时间的平均速度
B．研究平均速度，要说明是哪段位移的平均速度
C．对于匀速直线运动，其平均速度与哪段时间或哪段位移无关
D．平均速度和瞬时速度都能精确地描述变速直线运动
答案　D
解析　平均速度是位移与发生这一位移所用时间的比值，与物体的运动过程对应，即对应的是一段位移，一段时间，平均速度只能粗略地描述物体运动的快慢，故A、B正确，D错误；由于匀速直线运动的速度始终保持不变，故其平均速度与哪段时间或哪段位移无关，C正确。
3．(瞬时速度)(多选)下列关于瞬时速度的说法中，正确的是(　　)
A．瞬时速度可以精确地描述物体做变速运动的快慢，但不能反映物体运动的方向
B．在匀速直线运动中，瞬时速度的大小和方向都不变
C．瞬时速度的方向与位移的方向相同
D．某物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都为零，则该物体在这段时间静止
答案　BD
解析　瞬时速度是为了精确描述物体运动的快慢和方向而引入的物理量，A错误。平均速度的方向与物体的位移方向相同，而瞬时速度是与时刻相对应的物理量，它的方向与物体运动方向相同，不一定与某段时间的位移方向相同，C错误，B、D正确。
4．(生活中的物理)在公路的每个路段都有交通管理部门设置的限速标志，如图所示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的速度行驶
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　公路上的限速标志上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值是瞬时值，不能超过40 km/h，C正确。
5．(x－t图象)如图所示，A、B、C是三个物体同时同地开始运动的位移—时间图象，在时间t0内下列说法正确的是(　　)
A．A、C做曲线运动，B做直线运动
B．A、B、C都做直线运动，平均速度相等
C．A的路程最长，B的路程比C的路程短
D．A做减速运动，B做匀速运动，C做加速运动
答案　B
解析　A、B、C都做直线运动，在时间t0内位移相等，平均速度相等，A错误，B正确；A的路程最长，B和C的路程相等，A的速度是先减小后反向变大，B做匀速运动，C做加速直线运动，C、D错误。
6．(瞬时速度、平均速度)(多选)质点在一条直线上运动，在某2 s内的平均速度是2 m/s，则下列说法正确的是(　　)
A．质点在该2 s内的位移一定是4 m
B．质点在该2 s末的速度一定是2 m/s
C．质点在该2 s内的前1 s内位移一定是2 m
D．质点在该2 s内的某时刻速度可能大于或小于2 m/s，也可能为零
答案　AD
解析　根据公式x＝t可得质点在该2 s内的位移一定是4 m，A正确；平均速度为2 m/s，不表示质点在该2 s末的速度一定是2 m/s，B错误；质点在该2 s内的某时刻速度可能大于或小于2 m/s，也可能为零，D正确；因为质点的运动性质不明，所以无法判断质点在该2 s内的前1 s内位移，C错误。
7.
(x－t图象)(多选)如图所示，为甲、乙两物体相对于同一参考系的x－t图象，下列说法正确的是(　　)
A．甲、乙两物体的出发点相距x0
B．甲、乙两物体都做匀速直线运动
C．甲物体比乙物体早出发的时间为t1
D．甲、乙两物体向同方向运动
答案　ABC
解析　由题图看出：甲从距原点正方向x0处出发，乙从原点出发，则两物体的出发点相距为x0，故A正确；甲沿负方向做匀速直线运动，乙沿正方向做匀速直线运动，故B正确，D错误；甲从0时刻出发开始运动，而乙从t1时刻出发开始运动，则甲物体比乙物体早出发的时间为t1，故C正确。
8．(x－t图象)(多选)小李讲了一个龟兔赛跑的故事，按照小李讲的故事情节，作出兔子和乌龟的位移—时间图象如图所示，依照图象中的坐标，下列说法正确的是(　　)
A．兔子和乌龟在同一地点同时出发
B．乌龟一直做速度均匀增加的直线运动
C．兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次
D．在t3～t6这段时间内乌龟的平均速度比兔子的大
答案　CD
解析　由位移图象可知：兔子和乌龟是在同一地点但不是同时出发的，兔子比乌龟迟出发时间t1，故A错误；乌龟的位移—时间图线是倾斜的直线，速度不变，做的是匀速直线运动，故B错误；在比赛中，兔子和乌龟两次位移相等，表示相遇两次，故C正确；在t3～t6这段时间内，乌龟的位移比兔子的位移大，时间相等，所以乌龟的平均速度比兔子的大，故D正确。
9.
(综合)我国将“高分4号”卫星成功发射进入地球同步轨道，卫星围绕地球做圆周运动，如图所示。卫星轨迹是以O为圆心、半径等于R的圆周。P、Q为轨迹上两点，且OP⊥OQ。则关于卫星从P沿箭头环绕方向运动到Q过程中，下列说法错误的是(　　)
A．路程先增大后减小，最终为
B．位移先增大后减小，最终为R
C．若运动时间为t，则平均速度大小为
D．若运动时间为t，则平均速率为
答案　A
解析　路程是运动轨迹的长度，故路程始终在增大，最终为，A错误；从初位置到末位置的有向线段表示位移，故位移先增大后减小，最终大小为R，B正确；若运动时间为t，则平均速度大小为，平均速率为，C、D正确。
10．(平均速度计算)某人爬山，从山脚沿直线爬上山顶，然后又沿原路返回到山脚，上山的平均速度为v1，下山的平均速度为v2，则往返的平均速度的大小和平均速率是(　　)
A.， B.，
C．0， D．0，
答案　D
解析　由于此人爬山往返一次，因此位移x＝0，平均速度＝＝＝0。由于此人往返一次，路程为山脚到山顶距离的2倍，设单程长度为s，则平均速率为＝＝＝，所以D正确。
二、非选择题(按照题目要求作答，计算题须写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题注明单位)
11．(平均速度、路程)如图是高速公路上用超声波测量速度的示意图：测速仪能发出和接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号的时间差，测出被测汽车的速度。设超声波的速度为v0，若某次测得此时间差为t1，则超声波信号被汽车反射时汽车到测速仪的距离为________；接收到信号后隔t0时间发出第二次脉冲，又隔t2时间接收到此信号，则此汽车运动的平均速度为________。
答案　　
解析　超声波信号做往返运动时速度大小不变，信号被汽车反射时汽车到测速仪的距离x1＝；信号再次被反射时汽车的位移x＝－，所用时间t＝＋t0＋，故平均速度＝＝。
12．(瞬时速度、平均速度)一个学生在百米赛跑中，测得他在7 s末的速度为9 m/s,10 s末到达终点时的速度为10.2 m/s，求他在全程内的平均速度是多大？
答案　10 m/s
解析　根据平均速度的概念可知，学生在全程内的平均速度是＝＝ m/s＝10 m/s。
13．(平均速率计算)一辆客车上午8点从甲地开上高速公路，上午10点到达乙地，全程是197 km，途中曾在一高速公路服务区休息10 min，这辆客车从甲地到乙地的平均车速是多大？
答案　98.5 km/h
解析　根据客车的出发和到达的时间，求出这个过程运动总时间。知道运动路程和时间，可求出运动平均速率。客车从甲地到乙地所用时间为2小时，客车运动平均速率：v＝＝ km/h＝98.5 km/h。
14.
(瞬时速度、平均速度、平均速率)如图所示，一质点沿半径r＝20 cm 的圆周自A点出发逆时针匀速运动(即速率不变)，在 2 s 内运动圆周到达B点。求：
(1)质点的位移和路程；
(2)质点的平均速度大小和平均速率；
(3)质点运动到B点时瞬时速度的大小vB。
答案　(1)位移28.3 cm，方向由A点指向B点　路程94.2 cm
(2)0.142 m/s　0.471 m/s　(3)0.471 m/s
解析　(1)质点的位移大小为线段AB的长度，由图中几何关系可知位移x＝＝r≈28.3 cm，位移的方向由A点指向B点；
质点的路程为运动轨迹的长度，则
s＝×2πr＝×2π×20 cm≈94.2 cm。
(2)根据平均速度的定义得
＝＝ cm/s≈14.2 cm/s＝0.142 m/s
根据平均速率的定义得
＝＝ cm/s＝47.1 cm/s＝0.471 m/s。
(3)质点运动的速率不变，所以质点运动到B点时，瞬时速度大小等于瞬时速率，等于平均速率。
所以vB＝47.1 cm/s＝0.471 m/s。