1.3位置变化快慢的描述——速度基础达标(含解析)
一、单选题
1.高铁车厢的前端上方都有电子显示屏,从郑州开往洛阳的高铁上一旅客看到显示屏上滚动显示着“速度303
km/h”,“speed306
km/h”,以及室内外温度等信息,其中303
km/h指的是(??
)
A.?瞬时速度??????????????????????????B.?速率??????????????????????????C.?平均速度??????????????????????????D.?路程与时间的比
2.2020年11月24日4时30分,我国在文昌航天发射场,用“长征五号”运载火箭成功发射“嫦娥五号”月球探测器,实现了月球上“挖土”并送回地球。以下说法正确的是(??
)
A.?“2020年11月24日4时30分”指的是时间间隔
B.?探测器环月飞行一圈,它的路程为零
C.?探测器环月飞行一圈,它的平均速度为零
D.?地面控制中心在对探测器进行飞行姿态调整时可将其看作质点
3.有媒体报道中国空军于2020年12月14日上午8时出动飞机进行“绕岛巡航”,锤炼维护国家主权和领土完整的能力。若此次“绕岛巡航”从起点飞到巡航终点用时约1小时,航程约为1800千米,起点和终点的直线距离约为600千米。关于本次巡航下列说法正确的是(??
)
A.?报道中“1小时”是时刻
B.?报道中“上午8时”是时间
C.?平均速度大小约为800km/h
D.?平均速度大小约为600km/h
4.一辆汽车沿直线从甲地开往乙地。前一半位移内的平均速度为20km/h,后一半位移内的平均速度是80km/h,这辆汽车全程的平均速度是(??
)
A.?50km/h?????????????????????????????B.?40km/h?????????????????????????????C.?30km/h?????????????????????????????D.?32km/h
5.下列说法正确的是(??
)
A.?研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点
B.?列车员说:“火车8时42分到站”指的是时刻;停车8分,指的是时间。
C.?某市出租汽车的收费标准是2.0元/km,其中的千米说的是位移。
D.?汽车速度计显示的示数是指平均速度。
6.如图所示是汽车中的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化,开始时指针指示在图甲所示的位置,经过7s后指针指示在图乙所示的位置。若汽车做匀变速直线运动,有关上述过程,下列说法中正确的是(??
)
A.?由图直接读出的是汽车运动的平均速度???????????????B.?由图乙直接读出的是汽车运动7s时的瞬时速率
C.?汽车运动的加速度大小约为
?????????????????D.?汽车运动的加速度大小约为
7.中国飞人刘翔在第十一届全运会男子110米栏的比赛中,以13秒34的成绩如愿摘金,完美实现了王者归来,关于比赛的下列说法中正确的是(???
)
A.?刘翔在110米中点的速度一定等于8.2m/s
B.?刘翔在13秒34的中间时刻的速度一定等于8.2m/s
C.?刘翔在110米终点的速度一定等于8.2m/s
D.?刘翔比赛中的平均速度约是8.2m/s
8.为了监控车辆是否超速,交通部门常用测速仪来检测。测速原理如图所示,测速仪前后两次发出并接收超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出被测车辆的速度。如果某次检测车速时,第一次从发出至收到超声波信号用了0.3,第二次从发出至收到超声波信号用了0.6s,两次信号发出的时间间隔是2s,则测得汽车的速度为(??
)(假设超声波的速度为340m/s,且保持不变)
A.?23.7m/s?????????????????????????????B.?25.5m/s?????????????????????????????C.?51.0m/s?????????????????????????????D.?75.0m/s
9.开车从解放碑步行街途经嘉陵江大桥至观音桥步行街的路程为8km,历时20分钟。嘉陵江大桥限速60km/h,桥上有违规变道和压线行驶抓拍。下列说法正确的是(??
)
A.?判断汽车是否压线违规时可把小车看成质点
B.?“20分钟”是指时刻
C.?汽车全程平均速度小于24km/h
D.?“嘉陵江大桥限速60km/h”指的是限制汽车的平均速度不超过60km/h
10.某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况.图示为该同
学实验时打出的一条纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔是0.1s.打点计
时器打B点时小车的速度(
??)
A.?1.45m/s????????????????????????????B.?0.145m/s????????????????????????????C.?14.5m/s????????????????????????????D.?145m/s
11.一汽车沿直线运动,先以15m/s的速度驶完全程的四分之三,余下的路程以20m/s的速度行驶,则汽车从开始到驶完全程的平均速度大小为(??
)
A.?1.6m/s?????????????????????????????B.?16.3m/s?????????????????????????????C.?17.5m/s?????????????????????????????D.?18.8m/s
12.某人欲估算飞机起飞时的速度,他假设飞机在平直跑道上滑行做匀加速运动,飞机在跑道上滑行的距离为s,从静止加速到起飞速度所用的时间为t,则飞机起飞时的速度为(??
)
A.?????????????????????????????????????????B.?????????????????????????????????????????C.?????????????????????????????????????????D.?
13.一辆汽车以速度v匀速行驶了全程的
,然后匀减速行驶了余下的
,恰好静止,则全程的平均速度为(??
)
A.?????????????????????????????????????????B.?????????????????????????????????????????C.?????????????????????????????????????????D.?
14.物体沿直线分别做两次单向运动,第一次物体前一半位移的平均速度为4m/s,后一半位移的平均速度为6m/s,第二次前一半时间的平均速度为4m/s,后一半时间的平均速度为6m/s,则两次运动全程平均速度分别为(??
)
A.?第一次10m/s;第二次10m/s?????????????????????????????B.?第一次5m/s;第二次5m/s
C.?第一次4.8m/s;第二次5m/s???????????????????????????????D.?第一次5m/s;第二次4.8m/s
15.某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又从原路返回到山脚,上山的平均速率为
,下山的平均速率为
,则往返全程的平均速度的大小和平均速率分别是(??
)
A.??????????????B.??????????????C.??????????????D.?
16.一滑块以某一初速度从斜面底端滑到顶端时,其速度恰好减为零.已知运动中滑块加速度恒定.若设斜面全长为L,滑块通过最初
所需的时间为t,则滑块从斜面地段滑到顶端所用的时间为(??
)
A.??????????????????????????????????????B.??????????????????????????????????????C.?3t?????????????????????????????????????D.?2t
二、综合题
17.一只老鼠从洞口爬出后沿一直线运动,其速度大小与其离开洞口的距离成反比,当其到达距洞口为d1的A点时速度为v1
,
若B点离洞口的距离为d2(d2>d1),求:
(1)这只老鼠过B点时的速度?
(2)老鼠由A运动至B所需的时间?
18.一质点在
轴上沿正方向运动,在
时位于
处的A点,在
时位于
处;紧接着又以
的平均速度运动到
处的B点.求:
(1)质点由A点运动到B点的位移;
(2)质点由A点运动到B点的平均速度.
19.登山运动中,小张用200min(分钟)由宿营地X爬到山顶Y。在山道上通过的路程是2400m,相对于X升高了1200m,如图所示,求:
(1)小张由X运动到Y总的位移的大小;
(2)小张爬山的平均速度的大小;
(3)他的朋友小李从Z点爬山,比小张晚30min开始,平均速率为0.5m/s,还比小张早30min到达山顶,问小李由Z爬到Y共通过了多少路程?
答案解析
1.【答案】
B
【解析】303km/h是对应这个时刻,这列列车的瞬时速度大小,表示此时的速率,ACD不符合题意。B符合题意。
故答案为:B。
某一时刻或某一位置的速度为瞬时速度,瞬时速度的大小是速率。
2.【答案】
C
【解析】A.“2020年11月24日4时30分”指的是一瞬间,即为时刻,A不符合题意;
B.路程为物体运动轨迹的长度,则探测器环月飞行一圈,它的路程不为零,B不符合题意;
C.探测器环月飞行一圈,它的位移为0,则平均速度为0,C符合题意;
D.地面控制中心在对探测器进行飞行姿态调整时,探测器的大小和形状不能忽略,则不可将其看作质点,D不符合题意。
故答案为:C。
在时间轴上时间间隔表示一段,时刻表示一个点;路程是物体运动的轨迹长度,是标量;位移是初末位置之间有向线段的长度,是矢量;物体能看做质点的条件是物体的体积和大小对问题的研究没有影响,质点是一个理想化模型。
3.【答案】
D
【解析】A.“1小时”是时间,不是时刻,A不符合题意;
B.“上午8时”是时刻,不是时间,B不符合题意;
CD.平均速度大小约为
C不符合题意,D符合题意;
故答案为:D。
熟悉运动学基本概念,比如“时间与时刻”,掌握平均速度的求解方法。
4.【答案】
D
【解析】设总位移为2x,则全程的平均速度
故答案为:D。
根据平均速度定义计算即可。
5.【答案】
B
【解析】A.研究地球绕太阳公转时能将地球看成质点,因为地球与太阳间距离比地球本身的大小大的多,其形状体积可忽略不计,所以A不符合题意;
B.列车员说:“火车8时42分到站”指的是时刻;停车8分,指的是时间。所以B符合题意;
C.某市出租汽车的收费标准是2.0元/km,其中的千米说的是路程,所以C不符合题意;
D.汽车速度计显示的示数是指瞬时速度,所以D不符合题意;
故答案为:B。
如果物体本身的大小和形状对研究它的运动没有影响或影响很小,我们就可以看成质点;
时刻是某一瞬时,即此时刻的具体时间。时间是某件发生到结束事所经过的时间;
位移是描述质点位置变化的物理量,是矢量,既有大小又有方向,是从起A指向终点B的有向线段。路程是质点运动轨迹的长度,它是标量,只有大小,没有方向。
平均速度指一段时间内速度,瞬时速度指某一时刻速度。
6.【答案】
B
【解析】AB.速度计测量的是某个时刻的瞬时速度的大小,即瞬时速率,不是平均速度,A不符合题意,B符合题意;
CD.7s前的瞬时速度大小为
,7s后的瞬时速度大小为
,则速度的变化量为
由加速度定义得
CD不符合题意。
故答案为:B。
速度是矢量,可以表示物体运动的方向和快慢,根据研究范围的不同,可以把物体的速度分为瞬时速度和平均速度,当研究范围非常小时,物体的速度就是瞬时速度。
7.【答案】
D
【解析】A.刘翔的运动性质未知,无法求出中点速度,A不符合题意;
B.刘翔的运动性质未知,无法求出中间时刻的速度,B不符合题意;
C.刘翔的运动性质未知,无法求出终点速度,C不符合题意;
D.平均速度等于位移与时间的比值,刘翔比赛中的平均速度约是
D符合题意。
故答案为:D。
平均速度定义式,
,
此题重在审题,知道时间是
13秒34。
8.【答案】
A
【解析】由于第一次从发出至接受到超声波信号用了0.3秒,则测速仪第一次发出超声波时,到达了汽车处所用的时间为
测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时,汽车距测速仪
由于第二次从发出至接受到超声波信号用了0.6秒,则测速仪第二次发出超声波时,到达了汽车处所用的时间为
第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时,汽车距测速仪
因此汽车在两次与信号相遇的过程中,行驶了
这51m共用了
所以汽车的车速为
故答案为:A。
结合声音在空气中的传播速度和传播时间求解汽车运动的距离,除以汽车运动的时间即为汽车的速度。
9.【答案】
C
【解析】A.判断汽车是否压线违规时需要考虑车轮的形状和大小,不能把小车看成质点,A不符合题意;
B.历时“20分钟”是指一段时间,B不符合题意;
C.汽车全程的路程为8km,而位移小于路程,所以平均速度
C符合题意;
D.“嘉陵江大桥限速60km/h”指的是限制汽车的最大速度不超过60km/h,D不符合题意。
故答案为:C。
研究车轮的形状和大小不能把小车作为质点;利用路程和时间可以求出平均速率的大小;运动的时间代表时间间隔;限速的速度大小代表瞬时速度的大小。
10.【答案】
B
【解析】由图可知,A、B、C、D四点对应的刻度分别是0、1.20
cm、2.90
cm、5.10
cm,则SAB=1.20
cm,SBC=1.70cm,SCD=2.20
cm,纸带上两相邻计数点的时间间隔是0.1s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小.vB=
=0.145m/s,
故答案为:B.
利用平均速度公式可以求出小车经过B点速度的大小。
11.【答案】
A
【解析】设全程的位移大小为4x,以15m/s的速度驶完全程的四分之三的时间
以20m/s的速度行驶完全程的四分之一的时间
全程的平均速度
故答案为:A。
利用位移和速度可以求出两段路程的运动时间,利用全程的路程及运动时间可以求出平均速度的大小。
12.【答案】
C
【解析】根据
起飞速度为
故答案为:C。
利用匀变速的平均速度公式结合位移和时间的大小可以求出起飞速度的大小。
13.【答案】
A
【解析】设全程的位移为x,则行驶全程的
用时
全程的
是匀减速运动,平均速度为
则行驶全程的
用时
则全程的平均速度为
故答案为:A。
利用位移和速度可以求出两段位移的时间,结合平均速度公式可以求出全程的平均速度大小。
14.【答案】
C
【解析】设一半的位移为x,则由平均速度公式可得
则全程的平均速度为
设一半的时间为t,由平均速度公式可得:x1=v1t,x2=v2t
则全程的平均速度
故答案为:C。
根据前后两段位移及平均速度可求得两段时间,再由平均速度公式可求得全程的平均速度。平均速度为总位移与总时间的比值,根据两段时间内的平均速度可求得总位移,再由平均速度公式可求得平均速度。
15.【答案】
D
【解析】从山脚爬上山顶,然后又从原路返回到山脚时,通过位移为零,因此平均速度为零,设从山脚爬上山顶路程为s,则有上山时间
下山时间
因此往返平均速率为
故答案为:D。
利用路程与速度可以求出上山与下山的时间,利用总路程和运动的时间可以求出平均速率的大小。
16.【答案】
B
【解析】采用逆向思维法,对全程有:L=
at总2
,
对上面的
L有:
L=
a(t总?t)2;两式相除得t总=(2+
)t,B符合题意,ACD不符合题意.
故答案为:B.
利用全程的位移公式及一半位移的位移公式,两者结合可以求出运动的总时间。
17.【答案】
(1)解:因为老鼠速度大小与其离洞口的距离成反比,即有d1v1=d2v2
所以
(2)解:作出
-x图象,图中的曲线与横轴所围“面积”的数值正是老鼠从A到B所需的时间,则
v2代入得
【解析】(1)由于老鼠其速度的大小与离洞口的距离成反比,利用表达式可以求出老鼠经过B点的速度大小;
(2)作出老鼠速度和距离的关系图,利用图像的面积可以求出老鼠从A运动到B所花的时间。
18.【答案】
(1)解:质点由A点运动到B点的位移为:
(2)解:质点从
运动到
的时间为:
则全程的平均速度为:
【解析】(1)利用质点的末位置减去初位置即为物体的位移;
(2)求解物体的平均速度,利用位移除以运动的时间即为物体的平均速度。
19.【答案】
(1)解:由X到Y总的位移的大小为
(2)解:小张爬山的平均速度的大小为
(3)解:小李爬山所用的时间
小李由Z爬到Y通过的路程
【解析】(1)位移是由起点指向终点的有向线段,利用勾股定律求解位移大小即可;
(2)利用总位移除以运动的时间即为平均速度;
(3)结合小张的平均速率和运动时间求解运动的路程即可。