第一章　3　位置变化快慢的描述——速度—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课后习题

3　位置变化快慢的描述——速度
基础巩固
1.(2019湖北宜昌部分示范高中教学协作体秋季期中联考)汽车从立交桥顶上向下做变速直线运动。已知第1
s内通过2
m、第2
s内通过4
m、第3
s内通过6
m,则下列说法中正确的是(　　)
A.第2
s内的平均速度是4
m/s
B.第2
s内的平均速度是2
m/s
C.后2
s内的平均速度是2
m/s
D.后2
s内的平均速度是4
m/s
2.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
3.(2019甘肃兰州一中上学期期中考试)甲、乙两车沿平直公路通过同样的位移。甲车在前半段位移以30
km/h
的速度运动,后半段位移以60
km/h的速度运动;乙车在前半段时间内以30
km/h的速度运动,后半段时间内以60
km/h的速度运动,则甲、乙两车在整个位移中的平均速度的大小关系是
(　　)
A.
B.
C.
D.由于不知道位移和时间,所以无法比较
4.在巴塞罗那游泳世锦赛上,孙杨在男子400米自由泳比赛中以3分41秒59的成绩夺冠,为中国游泳军团拿下本届大赛首金。孙杨能够取得冠军,取决于他在比赛中(　　)
A.某时刻的瞬时速度大
B.触壁时的瞬时速度大
C.平均速率大
D.任何时刻的速度都大
5.下列速度不属于瞬时速度的是(　　)
A.火车以76
km/h的速度经过“深圳到惠州”这一路段
B.步枪的出膛速度为800
m/s
C.城市繁华路口速度路标上标有“15
km/h　注意车速”字样
D.足球以12
m/s的速度射入球门
6.(2019四川成都名校联盟高一上期中联考)如图是甲、乙两物体运动的x-t图像,下列说法正确的是
(　　)
A.甲物体运动的速度小于乙物体运动的速度
B.甲物体比乙物体早运动t秒
C.甲、乙两物体都是从同一位置出发的
D.t0时刻,甲、乙两物体相遇
7.在东亚运动会男子4×200米自由泳接力决赛中,中国队以7分15秒25的成绩获得了冠军。已知赛道长50米,则中国队在整个比赛中的平均速度为　　　　,平均速率为　　　　　　。?
8.(2019首都师范大学附中高一上单元测试)在上海的高架道路上,一般限速80
km/h,为监控车辆是否超速,设置了一些“电子警察”系统,其工作原理如图所示。路面下相隔距离L埋设两个传感器线圈A和B,当有车辆经过线圈正上方时,传感器能向数据采集器发出一个电信号;若有一辆汽车(在本题中可看作质点)匀速经过该路段,两传感器先后向数据采集器发送信号,时间间隔为Δt,经微型计算机处理后得出该车的速度,若超速,则计算机将指令架设在路面上方的照相机C对汽车拍照,留下违章证据。根据以上信息,回答下列问题:
(1)试写出微型计算机计算汽车速度的表达式v=　　　　　;?
(2)若L=5
m,Δt=0.3
s,则照相机将　　　　工作(选填“会”或“不会”)。?
能力提升
1.一名短跑运动员在100
m竞赛中,测得他5
s末的速度为10.4
m/s,10
s末到达终点的速度是10.2
m/s,则运动员在100
m竞赛中的平均速度为(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.10.4
m/s
B.10.3
m/s
C.10.2
m/s
D.10
m/s
2.为了使公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志。如图所示,甲图是限速标志(白底、红圈、黑字),表示允许行驶的最大速度是80
km/h;乙图是路线指示标志,表示到杭州还有100
km。上述两个数据的物理意义是(　　)
A.80
km/h是平均速度,100
km是位移
B.80
km/h是平均速度,100
km是路程
C.80
km/h是瞬时速度,100
km是位移
D.80
km/h是瞬时速度,100
km是路程
3.(多选)大雾天发生交通事故的概率比平常要高出几倍甚至几十倍,保证雾天行车安全很重要。在雾天的平直公路上,甲、乙两车同时开始运动,它们的x-t图像如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.t=0时刻甲车的速度大于乙车的速度
C.当甲、乙两车第二次相遇时,两车的速度大小相等
D.从第一次相遇到第二次相遇,两车的平均速度相同
4.如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是1
s,2
s,3
s,4
s,已知方格的边长为1
m。下列说法错误的是(　　)
A.物体在AB段的平均速度为1
m/s
B.物体在ABC段的平均速度为
m/s
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度
5.如图所示为甲、乙、丙三个物体在同一直线上运动的x-t图像,比较前5
s内三个物体的平均速度大小为　　　　?　　　　?;比较前10
s内三个物体的平均速度大小为'　　　　?'　　　　?'。
6.一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动。司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,5
s后听到回声;听到回声后又行驶10
s司机第二次鸣笛,3
s后听到回声。请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度大小,看客车是否超速行驶,以便提醒司机安全行驶。已知此高速公路的最高限速为110
km/h,声音在空中的传播速度为340
m/s。
参考答案
3　位置变化快慢的描述——速度
基础巩固
1.A　第2
s内的平均速度v=4
m/s,选项A正确,B错误;后2
s内的平均速度v2==5
m/s,选项C、D错误。
2.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;该同学到家后不再锻炼,瞬时速度为零,B错误,故选C。
3.B　甲的平均速度=40
km/h,乙的平均速度=45
km/h,可见乙的平均速度大于甲的平均速度,选项B正确。
4.C　孙杨在400米自由泳比赛中取得冠军,说明他游完400米的路程用时最短,所以他的平均速率最大,但并不表明他在某时刻的速度就一定大,C正确。
5.A　与某段时间或某段位移对应的速度为平均速度,与某时刻或某一位置对应的是瞬时速度,由此可判断A中描述的是平均速率,B、C、D中描述的是瞬时速度。
6.D　位移—时间图像的斜率表示速度,故甲的速度大于乙的速度,选项A错误;乙物体比甲物体早运动了t秒,选项B错误;甲从原点出发,乙从x0处出发,选项C错误;t0时刻,甲、乙两物体的位移相同,故t0时刻两物体相遇,选项D正确。
7.解析
中国队在整个比赛中的位移为0,所以平均速度为0;平均速率
m/s=1.838
m/s。
答案
0　1.838
m/s
8.解析
(1)微型计算机计算汽车速度时是用短时间内的平均速度代替瞬时速度,所以汽车速度的表达式v=;
(2)根据v=得:v=
m/s=
m/s<80
km/h,不超速,故照相机不会工作。
答案
(1)　(2)不会
能力提升
1.D　v=
m/s=10
m/s。
2.D　允许行驶的最大速度表示在某一位置的速度,是瞬时速度,所以80
km/h是指瞬时速度;到杭州还有100
km,100
km是运动轨迹的长度,是路程,D正确,A、B、C错误。
3.BD　甲、乙两车的位移一直为正,并且在增大,所以二者一直朝着正方向运动,做直线运动,选项A错误;图像的斜率表示车运动的速度,0时刻甲图像斜率大于乙图像斜率,即此刻甲的速度大于乙的速度,选项B正确;两车在第二次相遇时,斜率不同,所以两车的运动速度不同,选项C错误;从第一次相遇到第二次相遇,两车发生的位移相同,所用时间相同,根据公式可得两车的平均速度相同,选项D正确。
4.D　物体在AB段的平均速度为
m/s=1
m/s,选项A正确;物体在ABC段的平均速度为
m/s=
m/s,选项B正确;因B点比C点更接近于A点,故AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度,选项C正确;因从A到B到C物体不是做直线运动,故物体在B点的速度不等于AC段的平均速度,选项D错误,故选D。
5.解析
x-t图像中,某段时间内的位移等于对应图像末位置和初位置的坐标之差,由题图可知,前5
s内的位移x甲>x乙>x丙,则平均速度;前10
s内的位移x甲=x乙=x丙,则平均速度。
答案
>　>　=　=
6.解析
设客车的速度为v1,声音的速度为v2,第一次鸣笛时客车离隧道口的距离为L1,第二次鸣笛时客车离隧道口的距离为L2,
在第一次鸣笛到听到回声的过程中,有v2t1=2L1-v1t1
在第二次鸣笛到听到回声的过程中,有v2t3=2L2-v1t3
又因为L2=L1-v1(t1+t2)
联立可得:v1==24.29
m/s=87.4
km/h<110
km/h
故客车未超速。
答案
87.4
km/h　客车未超速