第三节 速 度
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一、概念判断
1.通过相同的路程,所用时间少的物体速度大。( × )
提示:路程相同,位移不一定相同,故通过相同的路程,所用时间少的物体速度不一定大。
2.速度在数值上等于单位时间内通过的路程。( × )
提示:速度在数值上等于单位时间内通过的位移。
3.两物体的速度分别是v1=2
m/s,v2=-3
m/s,则它们的大小关系为v1>v2。( × )
提示:速度的正负只表示方向,不代表大小,故它们的大小关系为v14.物体的瞬时速度总为零,则平均速度一定为零。( √ )
5.物体的平均速度为零,则物体一定处于静止状态。( × )
提示:物体的平均速度为零,只能说明物体的位移为零,但物体可能是运动的,如完成一次圆周运动,又回到了出发点。
二、选择题
·题组一 对速度的理解
1.关于速度的定义式v=,以下叙述正确的是( )
A.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移Δs成正比,与运动时间Δt成反比
B.速度v的大小与运动的位移Δs和时间Δt都无关
C.速度大小不变的运动是匀速直线运动
D.v1=5
m/s、v2=-6
m/s,因为5>-6,所以v1>v2
【解析】选B。v=是计算速度的定义式,只说明速度可用位移Δs除以时间Δt来获得,并不是说v与Δs成正比,与Δt成反比,A错,B对;匀速直线运动是速度大小和方向都不变的运动,C错误;速度是矢量,正、负号表示方向,绝对值表示大小,D错。
2.(多选)下列说法正确的是( )
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,其位移与时间的比值是一个恒量
【解析】选C、D。速度等于位移与时间的比值,其大小与位移和时间没有直接关系,故A、B错误;速度是描述物体运动快慢的物理量,故C正确;做匀速直线运动的物体,速度保持不变,故其位移与时间的比值是一个恒量,故D正确。
·题组二 对平均速度、瞬时速度、瞬时速率的理解
3.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
【解析】选B。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,选项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,选项B正确;只有当物体做单向的直线运动时,平均速率才等于平均速度的大小,故选项C错误;物体做变速运动时,平均速度是指物体通过的位移与所用时间的比值,选项D错误。
4.在伦敦奥运会中,牙买加短跑运动员在男子100
m决赛和男子200
m决赛中分别以9.63
s和19.32
s的成绩获得两枚金牌。关于他在这两次决赛中的运动情况,下列说法正确的是( )
A.“9.63
s”和“19.32
s”指时刻
B.200
m决赛中的位移是100
m决赛的2倍
C.200
m决赛中的平均速度约为10.35
m/s
D.100
m决赛中的平均速度约为10.38
m/s
【解析】选D。“9.63
s”和“19.32
s”指时间间隔,A错误;200
m决赛中的路程是100
m决赛的2倍,B错误;200
m决赛中的平均速率约为10.35
m/s,C错误;100
m决赛中的平均速度约为10.38
m/s,D正确。
5.如图所示是某校高一年级进行的一次远足活动的路线图,某同学用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9
km,而他实际从A运动到C用时55
min,在C处休息了20
min,从C运动到B用时45
min,路标指示A到B的实际里程数是12
km,下列说法正确的是( )
A.该同学从A到C的平均速度大小为1.25
m/s
B.整个过程中,该同学的平均速度大小为1.67
m/s
C.整个过程中,该同学的平均速度大小为1.25
m/s
D.该同学经过C时的瞬时速度的方向一定由C指向B
【解析】选C。从A到C的位移无法确定,故无法计算从A到C的平均速度,故A错误;整个过程的位移为x=9
km=9
000
m,t=55
min+20
min+45
min=120
min=7
200
s,平均速度为位移与时间的比值,故v==
m/s=1.25
m/s,故B错误,C正确;该同学经过路标C时瞬时速度方向为运动方向,并不一定由C指向B,故D错误。
·题组三 速度—时间图像
6.(多选)甲、乙两个物体在同一条直线上运动,它们的v?t图像分别如图中直线a、b所示,在t1时刻( )
A.它们的运动方向相同
B.甲一定在乙的后面
C.甲的速度比乙的速度大
D.乙的速度比甲的速度大
【解析】选A、D。两条图线在横轴上方,速度均为正值,表示甲、乙的运动方向均沿正方向,运动方向相同,A正确;由于在初始时刻甲、乙的位置关系未知,所以无法判断在t1时刻甲、乙的位置关系,B错误;在t1时刻b图线对应的坐标值大,故乙的速度比甲的速度大,C错误,D正确。
三、非选择题
7.(平均速度与瞬时速度)2020年,山东省内将全面推行区间测速,如图所示,所谓“区间测速”就是测量车辆经过某区间的平均车速。已知某高速限速120
km/h,“区间测速”路段长度为20
km,监测发现某轿车经过这一路段用时12
min。
(1)限速120
km/h指的是平均速度还是瞬时速度?
(2)“区间测速”是否可以完全代替原来的固定测速和流动测速?
【解析】限速120
km/h指的是瞬时速度,要求在任何一个时刻都不能超过该速度。由题意可知轿车在该路段的平均车速为v==100
km/h。该轿车在测速区间的平均速度没有超过120
km/h,但是其运动过程中某时刻的瞬时速度有可能超过120
km/h,因此轿车仍有超速的可能,所以
“区间测速”只能测平均速度,不能测瞬时速度,故不能代替原来的固定测速和流动测速。
答案:(1)瞬时速度 (2)“区间测速”不能完全代替原来的固定测速和流动测速。
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一、选择题
1.(多选)下列关于速度的说法正确的是( )
A.速度是矢量,既有大小也有方向
B.速度描述物体运动的快慢,只有大小
C.速度越大,物体的位移越大
D.速度越大,物体在单位时间内的位移越大
【解析】选A、D。速度是描述物体运动快慢的物理量,既有大小,也有方向;位移的大小,既与速度大小有关,又与时间长短有关。故A、D正确。
2.某隧道全长约1
150
m,该隧道使用区间测速,限速为50
km/h,一司机驾车通行该隧道用时92
s,并以15
m/s的速度离开隧道,则下列说法正确的是( )
A.该车通过隧道超速
B.该车通过隧道的平均速度大小是45
km/h
C.该车通过隧道的平均速度大小是12.5
km/h
D.该车通过隧道的瞬时速度大小不得超过50
km/h
【解析】选B。区间限速为v=50
km/h=13.9
m/s,平均速度==
m/s=12.5
m/s=45
km/h,小于区间限速,故不超速,故A、C错误,B正确;区间限速是平均速度,而不是瞬时速度,故该车通过隧道的瞬时速度大小没有限制,故D错误。
3.如图为京港高铁车厢内可实时显示相关信息的显示屏照片。关于显示屏上的甲、乙两数据,下列说法中正确的是( )
A.甲表示时刻,乙表示动车该时刻的瞬时速度
B.甲表示时刻,乙表示动车从起动到该时刻内的平均速度
C.甲表示动车运行的时间,乙表示动车在该时间内的平均速度
D.甲表示动车运行的时间,乙表示动车在该时间内的平均速率
【解析】选A。甲表示的是时刻,乙表示此时刻的速度,所以是瞬时速度,故A正确,B、C、D错误。
4.(2021·济南高一检测)如图所示,物体沿曲线ABCDE的箭头方向运动,在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹所用的时间分别是1
s、2
s、3
s、4
s。已知方格的边长为1
m。下列说法正确的是( )
A.物体沿曲线从A到E平均速率为1
m/s
B.物体在ABC段的平均速度大小为
m/s
C.物体在CD段的平均速度与DE段的平均速度相同
D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度
【解析】选B。物体从A到E的路程大于4
m,所用时间为4
s,则物体沿曲线从A到E的平均速率大于1
m/s,故A错误;物体在ABC段的位移为xABC=
m=
m,运动的时间为2
s,则物体在ABC段的平均速度为=
m/s,故B正确;物体在CD段和DE段的位移都为2
m,运动时间都为1
s;则物体在CD段与DE段的平均速度大小相等,但方向不同,故C错误;物体在B点的速度与在AC段的平均速度方向不同,二者不相等,故D错误。
5.
(2021·南昌高一检测)如图所示是物体做直线运动的v?t图像,由图可知,该物体( )
A.第1
s内和第3
s内的运动方向相反
B.第3
s内和第4
s内的运动方向相反
C.第1
s内和第4
s内的位移大小不相等
D.0~2
s和0~4
s内的平均速度大小相等
【解析】选B。在v?t图像中,图像在t轴上方,表示沿正方向运动,在t轴下方,表示沿负方向运动,故A错误,B正确;利用面积可知第1
s内和第4
s内的位移大小相等,C错误;0~2
s和0~4
s内的位移相等,但时间不同,故平均速度大小不相等,D错误。
6.(多选)如图为一物体做直线运动的速度—时间图像,在整个运动过程中,下列说法正确的是( )
A.BC段和CD段的运动方向相反
B.CD段和DE段的运动方向相反
C.物体在D点速度为0,此后运动方向改变
D.AB段物体静止
【解析】选B、C。物体在0~20
s内的速度均为正值,运动方向不变,物体在D点速度为0,此后运动方向改变,故选项A错误,选项B、C正确;AB段物体的速度为v=5
m/s,选项D错误。
二、非选择题
7.一辆火车长为100
m,速度为5
m/s。它通过长为200
m的大桥需要多长时间?
【解析】火车通过大桥所走的位移大小等于火车和大桥长度之和,
x2=100
m+200
m=300
m
根据v=得,
通过大桥的时间:t2=60
s
答案:60
s
8.某人沿着平直公路由A出发到达D点,前t1=5
s内向东运动了Δx1=30
m经过B点,又运动了t2=5
s前进了Δx2=60
m到达C点,在C点停了t3=4
s后又向西行,经历了t4=6
s运动Δx4=120
m到达A点西侧的D点,其运动轨迹如图所示,求:
(1)全过程的平均速度;
(2)全过程的平均速率。
【解析】(1)全过程的平均速度大小为
v1==1.5
m/s
平均速度的方向向西。
(2)全过程的平均速率为
v2==10.5
m/s。
答案:(1)1.5
m/s,方向向西
(2)10.5
m/s
PAGE第三节 速 度
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一、概念判断
1.通过相同的路程,所用时间少的物体速度大。( × )
提示:路程相同,位移不一定相同,故通过相同的路程,所用时间少的物体速度不一定大。
2.速度在数值上等于单位时间内通过的路程。( × )
提示:速度在数值上等于单位时间内通过的位移。
3.两物体的速度分别是v1=2
m/s,v2=-3
m/s,则它们的大小关系为v1>v2。( × )
提示:速度的正负只表示方向,不代表大小,故它们的大小关系为v14.物体的瞬时速度总为零,则平均速度一定为零。( √ )
5.物体的平均速度为零,则物体一定处于静止状态。( × )
提示:物体的平均速度为零,只能说明物体的位移为零,但物体可能是运动的,如完成一次圆周运动,又回到了出发点。
二、选择题
·题组一 对速度的理解
1.关于速度的定义式v=,以下叙述正确的是( )
A.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移Δs成正比,与运动时间Δt成反比
B.速度v的大小与运动的位移Δs和时间Δt都无关
C.速度大小不变的运动是匀速直线运动
D.v1=5
m/s、v2=-6
m/s,因为5>-6,所以v1>v2
【解析】选B。v=是计算速度的定义式,只说明速度可用位移Δs除以时间Δt来获得,并不是说v与Δs成正比,与Δt成反比,A错,B对;匀速直线运动是速度大小和方向都不变的运动,C错误;速度是矢量,正、负号表示方向,绝对值表示大小,D错。
2.(多选)下列说法正确的是( )
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,其位移与时间的比值是一个恒量
【解析】选C、D。速度等于位移与时间的比值,其大小与位移和时间没有直接关系,故A、B错误;速度是描述物体运动快慢的物理量,故C正确;做匀速直线运动的物体,速度保持不变,故其位移与时间的比值是一个恒量,故D正确。
·题组二 对平均速度、瞬时速度、瞬时速率的理解
3.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
【解析】选B。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,选项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,选项B正确;只有当物体做单向的直线运动时,平均速率才等于平均速度的大小,故选项C错误;物体做变速运动时,平均速度是指物体通过的位移与所用时间的比值,选项D错误。
4.在伦敦奥运会中,牙买加短跑运动员在男子100
m决赛和男子200
m决赛中分别以9.63
s和19.32
s的成绩获得两枚金牌。关于他在这两次决赛中的运动情况,下列说法正确的是( )
A.“9.63
s”和“19.32
s”指时刻
B.200
m决赛中的位移是100
m决赛的2倍
C.200
m决赛中的平均速度约为10.35
m/s
D.100
m决赛中的平均速度约为10.38
m/s
【解析】选D。“9.63
s”和“19.32
s”指时间间隔,A错误;200
m决赛中的路程是100
m决赛的2倍,B错误;200
m决赛中的平均速率约为10.35
m/s,C错误;100
m决赛中的平均速度约为10.38
m/s,D正确。
5.如图所示是某校高一年级进行的一次远足活动的路线图,某同学用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9
km,而他实际从A运动到C用时55
min,在C处休息了20
min,从C运动到B用时45
min,路标指示A到B的实际里程数是12
km,下列说法正确的是( )
A.该同学从A到C的平均速度大小为1.25
m/s
B.整个过程中,该同学的平均速度大小为1.67
m/s
C.整个过程中,该同学的平均速度大小为1.25
m/s
D.该同学经过C时的瞬时速度的方向一定由C指向B
【解析】选C。从A到C的位移无法确定,故无法计算从A到C的平均速度,故A错误;整个过程的位移为x=9
km=9
000
m,t=55
min+20
min+45
min=120
min=7
200
s,平均速度为位移与时间的比值,故v==
m/s=1.25
m/s,故B错误,C正确;该同学经过路标C时瞬时速度方向为运动方向,并不一定由C指向B,故D错误。
·题组三 速度—时间图像
6.(多选)甲、乙两个物体在同一条直线上运动,它们的v?t图像分别如图中直线a、b所示,在t1时刻( )
A.它们的运动方向相同
B.甲一定在乙的后面
C.甲的速度比乙的速度大
D.乙的速度比甲的速度大
【解析】选A、D。两条图线在横轴上方,速度均为正值,表示甲、乙的运动方向均沿正方向,运动方向相同,A正确;由于在初始时刻甲、乙的位置关系未知,所以无法判断在t1时刻甲、乙的位置关系,B错误;在t1时刻b图线对应的坐标值大,故乙的速度比甲的速度大,C错误,D正确。
三、非选择题
7.(平均速度与瞬时速度)2020年,山东省内将全面推行区间测速,如图所示,所谓“区间测速”就是测量车辆经过某区间的平均车速。已知某高速限速120
km/h,“区间测速”路段长度为20
km,监测发现某轿车经过这一路段用时12
min。
(1)限速120
km/h指的是平均速度还是瞬时速度?
(2)“区间测速”是否可以完全代替原来的固定测速和流动测速?
【解析】限速120
km/h指的是瞬时速度,要求在任何一个时刻都不能超过该速度。由题意可知轿车在该路段的平均车速为v==100
km/h。该轿车在测速区间的平均速度没有超过120
km/h,但是其运动过程中某时刻的瞬时速度有可能超过120
km/h,因此轿车仍有超速的可能,所以
“区间测速”只能测平均速度,不能测瞬时速度,故不能代替原来的固定测速和流动测速。
答案:(1)瞬时速度 (2)“区间测速”不能完全代替原来的固定测速和流动测速。
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"关键能力·综合练JS.TIF"
一、选择题
1.(多选)下列关于速度的说法正确的是( )
A.速度是矢量,既有大小也有方向
B.速度描述物体运动的快慢,只有大小
C.速度越大,物体的位移越大
D.速度越大,物体在单位时间内的位移越大
【解析】选A、D。速度是描述物体运动快慢的物理量,既有大小,也有方向;位移的大小,既与速度大小有关,又与时间长短有关。故A、D正确。
2.某隧道全长约1
150
m,该隧道使用区间测速,限速为50
km/h,一司机驾车通行该隧道用时92
s,并以15
m/s的速度离开隧道,则下列说法正确的是( )
A.该车通过隧道超速
B.该车通过隧道的平均速度大小是45
km/h
C.该车通过隧道的平均速度大小是12.5
km/h
D.该车通过隧道的瞬时速度大小不得超过50
km/h
【解析】选B。区间限速为v=50
km/h=13.9
m/s,平均速度==
m/s=12.5
m/s=45
km/h,小于区间限速,故不超速,故A、C错误,B正确;区间限速是平均速度,而不是瞬时速度,故该车通过隧道的瞬时速度大小没有限制,故D错误。
3.如图为京港高铁车厢内可实时显示相关信息的显示屏照片。关于显示屏上的甲、乙两数据,下列说法中正确的是( )
A.甲表示时刻,乙表示动车该时刻的瞬时速度
B.甲表示时刻,乙表示动车从起动到该时刻内的平均速度
C.甲表示动车运行的时间,乙表示动车在该时间内的平均速度
D.甲表示动车运行的时间,乙表示动车在该时间内的平均速率
【解析】选A。甲表示的是时刻,乙表示此时刻的速度,所以是瞬时速度,故A正确,B、C、D错误。
4.(2021·济南高一检测)如图所示,物体沿曲线ABCDE的箭头方向运动,在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹所用的时间分别是1
s、2
s、3
s、4
s。已知方格的边长为1
m。下列说法正确的是( )
A.物体沿曲线从A到E平均速率为1
m/s
B.物体在ABC段的平均速度大小为
m/s
C.物体在CD段的平均速度与DE段的平均速度相同
D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度
【解析】选B。物体从A到E的路程大于4
m,所用时间为4
s,则物体沿曲线从A到E的平均速率大于1
m/s,故A错误;物体在ABC段的位移为xABC=
m=
m,运动的时间为2
s,则物体在ABC段的平均速度为=
m/s,故B正确;物体在CD段和DE段的位移都为2
m,运动时间都为1
s;则物体在CD段与DE段的平均速度大小相等,但方向不同,故C错误;物体在B点的速度与在AC段的平均速度方向不同,二者不相等,故D错误。
5.
(2021·南昌高一检测)如图所示是物体做直线运动的v?t图像,由图可知,该物体( )
A.第1
s内和第3
s内的运动方向相反
B.第3
s内和第4
s内的运动方向相反
C.第1
s内和第4
s内的位移大小不相等
D.0~2
s和0~4
s内的平均速度大小相等
【解析】选B。在v?t图像中,图像在t轴上方,表示沿正方向运动,在t轴下方,表示沿负方向运动,故A错误,B正确;利用面积可知第1
s内和第4
s内的位移大小相等,C错误;0~2
s和0~4
s内的位移相等,但时间不同,故平均速度大小不相等,D错误。
6.(多选)如图为一物体做直线运动的速度—时间图像,在整个运动过程中,下列说法正确的是( )
A.BC段和CD段的运动方向相反
B.CD段和DE段的运动方向相反
C.物体在D点速度为0,此后运动方向改变
D.AB段物体静止
【解析】选B、C。物体在0~20
s内的速度均为正值,运动方向不变,物体在D点速度为0,此后运动方向改变,故选项A错误,选项B、C正确;AB段物体的速度为v=5
m/s,选项D错误。
二、非选择题
7.一辆火车长为100
m,速度为5
m/s。它通过长为200
m的大桥需要多长时间?
【解析】火车通过大桥所走的位移大小等于火车和大桥长度之和,
x2=100
m+200
m=300
m
根据v=得,
通过大桥的时间:t2=60
s
答案:60
s
8.某人沿着平直公路由A出发到达D点,前t1=5
s内向东运动了Δx1=30
m经过B点,又运动了t2=5
s前进了Δx2=60
m到达C点,在C点停了t3=4
s后又向西行,经历了t4=6
s运动Δx4=120
m到达A点西侧的D点,其运动轨迹如图所示,求:
(1)全过程的平均速度;
(2)全过程的平均速率。
【解析】(1)全过程的平均速度大小为
v1==1.5
m/s
平均速度的方向向西。
(2)全过程的平均速率为
v2==10.5
m/s。
答案:(1)1.5
m/s,方向向西
(2)10.5
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