-新教材高中物理課后練習(xí)3位置變化的快慢與方向-速度含解析教科版必修第一冊

PAGEPAGE6位置變化的快慢與方向—速度(建議用時：25分鐘)◎考點(diǎn)一平均速度和瞬時速度1．下列關(guān)于平均速度和瞬時速度的說法錯誤的是()A．平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(Δs,Δt)，當(dāng)Δt足夠小時，該式可表示某時刻的瞬時速度B．勻速直線運(yùn)動的平均速度等于瞬時速度C．瞬時速度和平均速度都可以精確描述變速運(yùn)動D．只有瞬時速度可以精確描述變速運(yùn)動C[平均速度只能粗略描述變速運(yùn)動，而瞬時速度可以精確描述變速運(yùn)動，選項(xiàng)C錯誤，D正確；當(dāng)Δt足夠小時，速度的變化很小，此時用eq\f(Δs,Δt)表示某時刻的瞬時速度，選項(xiàng)A正確；勻速直線運(yùn)動的速度不變，故平均速度等于瞬時速度，選項(xiàng)B正確．故選C.]2．(多選)下列說法正確的是()A．小球第3s末的速度為6m/s，這里是指平均速度B．汽車從甲站行駛到乙站的速度是20m/s，這里是指瞬時速度C．“復(fù)興號”動車組列車速度計(jì)顯示的速度為350km/h，這里的速度是指瞬時速度D．為了解決偏遠(yuǎn)地區(qū)的配送問題，某快遞公司采取“無人機(jī)快遞”，無人機(jī)從某一投遞站帶著快件到達(dá)指定位置后又返回該投遞站，這一過程中無人機(jī)的平均速度為零CD[第3s末的速度是指瞬時速度，故A錯誤；汽車從甲站行駛到乙站的速度為平均速度，故B錯誤；速度計(jì)顯示的速度為瞬時速度，故C正確；無人機(jī)回到了原位置，位移為零，故平均速度為零，故D正確．]3．(多選)“世界飛人”博爾特在男子100米和200米賽事上，多年蟬聯(lián)第一。如北京世錦賽上分別以9秒79和19秒55的成績奪得男子100m和200m的冠軍．下列說法正確的是()A．博爾特在百米比賽中的平均速度是10.21m/sB．博爾特在百米比賽中的平均速率是10.21m/sC．博爾特在200米比賽中的平均速度是10.23m/sD．博爾特在200米比賽中的平均速率是10.23m/sABD[100m比賽中，位移大小和路程都等于100m，平均速度大小和平均速率相等，即v1＝eq\f(100,9.79)m/s≈10.21m/s，故A、B正確；在200m比賽中，路程是200m，位移小于200m，故平均速率v2＝eq\f(200,19.55)m/s≈10.23m/s，且大于平均速度的大小，故C錯誤，D正確．]4．如圖所示，兩個人以相同大小的速度同時從圓形軌道的A點(diǎn)出發(fā)，分別沿ABC和ADE方向行走，經(jīng)過一段時間后在F點(diǎn)相遇(圖中未畫出)．從出發(fā)到相遇的過程中，描述兩個人運(yùn)動情況的物理量可能不相同的是()A．瞬時速度 B．位移C．路程 D．平均速度A[兩個人所走的路徑不同，所以瞬時速度方向可能不相同，A正確；由于兩人速度大小相同，故相同時間內(nèi)走過的路程相同，兩人相遇在與A對稱的位置，故位移大小等于直徑，且方向相同，故平均速度也相等，B、C、D錯誤．]◎考點(diǎn)二根據(jù)紙帶求解物體運(yùn)動的速度5．如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過光電門時，其上的遮光條將光遮住，電子計(jì)時器可自動記錄遮光時間Δt.測得遮光條的寬度為Δx，用eq\f(Δx,Δt)近似代表滑塊通過光電門時的瞬時速度．為使eq\f(Δx,Δt)更接近瞬時速度，正確的措施是()A．換用寬度更窄的遮光條B．提高測量遮光條寬度的精確度C．使滑塊的釋放點(diǎn)更靠近光電門D．增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角A[eq\f(Δx,Δt)實(shí)質(zhì)上是滑塊通過光電門時的平均速度，所以要使瞬時速度的測量值更接近于真實(shí)值，可將遮光條的寬度減小一些，A正確．]6．用同一張底片對著小球運(yùn)動的路徑每隔eq\f(1,10)s拍一次照，得到的照片如圖所示，則小球在圖示這段距離內(nèi)運(yùn)動的平均速度是()A．0.25m/s B．0.2m/sC．0.17m/s D．無法確定C[由圖示可知在t＝0.3s內(nèi)小球運(yùn)動了s＝0.05m，所以eq\x\to(v)＝eq\f(s,t)＝eq\f(0.05m,0.3s)＝0.17m/s.]◎考點(diǎn)三速度—時間圖像7．(多選)在跳水比賽中，某運(yùn)動員(可看作質(zhì)點(diǎn))的速度與時間關(guān)系圖像如圖所示，選豎直向下為正方向，t＝0是其向上起跳瞬間，則()A．t1時刻該運(yùn)動員開始進(jìn)入水面B．t2時刻該運(yùn)動員開始進(jìn)入水面C．t3時刻該運(yùn)動員已浮出水面D．t1～t3時間內(nèi)運(yùn)動員始終向下運(yùn)動BD[在0～t1時間內(nèi)，運(yùn)動員在空中，處于上升階段，t1時刻到達(dá)最高點(diǎn)；t1～t2時間內(nèi)，運(yùn)動員下落，t2之后速度減小，運(yùn)動員已進(jìn)入水中，選項(xiàng)A錯誤，B正確；t3時刻，運(yùn)動員的速度減為零，此時仍處于水下，選項(xiàng)C錯誤；t1～t3時間內(nèi)運(yùn)動員始終向下運(yùn)動，選項(xiàng)D正確．]8．如圖所示是一個物體運(yùn)動的v-t圖像，從以下三個方面說明它的速度是怎樣變化的．(1)物體是從靜止開始運(yùn)動還是具有一定的初速度？(2)運(yùn)動的方向是否變化？(3)速度的大小是否變化？怎樣變化？[解析](1)由圖像可知，在t＝0時刻v≠0，所以物體具有一定的初速度．(2)在0～t3這段時間內(nèi)，速度為正值，說明物體沿正方向運(yùn)動，t3時刻以后，速度為負(fù)值，說明物體沿與正方向相反的方向運(yùn)動，所以物體運(yùn)動的方向發(fā)生了變化．(3)速度的大小發(fā)生變化，在0～t1時間內(nèi)速度逐漸增大，t1～t2時間內(nèi)速度大小不變，t2～t3時間內(nèi)速度逐漸減小，t3時刻速度為零，在t3時刻以后，速度反向增大．[答案](1)具有初速度(2)方向變化(3)見解析9．如圖所示是用打點(diǎn)計(jì)時器測瞬時速度實(shí)驗(yàn)時得到的一條紙帶的一部分，從0點(diǎn)開始依照打點(diǎn)的先后依次標(biāo)出0,1,2,3,4,5,6，…，現(xiàn)在量得0,1間的距離x1＝5.18cm,1,2間的距離x2＝4.40cm,2,3間的距離x3＝3.62cm,3,4間的距離x4＝2.78cm,4,5間的距離x5＝2.00cm,5,6間的距離x6＝1.22cm(電源頻率為50Hz)．(1)根據(jù)上面的記錄，計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時器在打1,2,3,4,5點(diǎn)時的速度(保留兩位小數(shù))并填在表中．位置12345v/(m·s－1)(2)根據(jù)(1)中表格的數(shù)據(jù)，在圖中畫出小車的速度—時間圖像．[解析](1)某點(diǎn)的瞬時速度可以用該點(diǎn)為中間時刻的一段時間內(nèi)的平均速度表示．打1點(diǎn)時：v1＝eq\f(x1＋x2,2Δt)≈1.20m/s，打2點(diǎn)時：v2＝eq\f(x2＋x3,2Δt)≈1.00m/s，打3點(diǎn)時：v3＝eq\f(v3＋v4,2Δt)≈0.80m/s，打4點(diǎn)時：v4＝eq\f(x4＋x5,2Δt)≈0.60m/s，打5點(diǎn)時：v3＝eq\f(x5＋x6,2Δt)≈0.40m/s.將數(shù)值填入表格中．位置12345v/(m·s－1)1.201.000.800.600.40(2)利用表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，如圖所示．[答案]見解析(建議用時：15分鐘)10．如圖所示，物體沿曲線軌跡的箭頭方向運(yùn)動，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲線軌跡運(yùn)動所用的時間分別是：1s、2s、3s、4s．下列說法不正確的是()A．物體在AB段的平均速度為1m/sB．物體在ABC段的平均速度為eq\f(\r(5),2)m/sC．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物體處于A點(diǎn)時的瞬時速度D．物體在B點(diǎn)的速度等于AC段的平均速度D[物體在AB段的位移為1m，因此由公式eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)，得eq\x\to(v)＝1m/s，故A正確；物體在ABC段的位移大小為x＝eq\r(12＋22)m＝eq\r(5)m，所以eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(\r(5),2)m/s，故B正確；根據(jù)公式eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)可知，當(dāng)物體位移無限小，時間無限短時，物體的平均速度可以代替某點(diǎn)的瞬時速度，位移越小，平均速度越能代表某點(diǎn)的瞬時速度，故C正確；物體做曲線運(yùn)動，物體在B點(diǎn)的速度不等于AC段的平均速度，故D錯誤．]11．(多選)如圖所示是甲、乙兩物體運(yùn)動的速度—時間圖像，下列說法正確的是()A．甲處于靜止?fàn)顟B(tài)B．乙剛開始時以5m/s的速度與甲同向運(yùn)動C．乙在最初3s內(nèi)的位移是10mD．乙在最初3s內(nèi)的路程是10mBD[甲圖線是平行于t軸的直線，因此甲做勻速直線運(yùn)動，A錯誤；乙在第1s內(nèi)向正方向做速度為5m/s的勻速直線運(yùn)動，第2s內(nèi)靜止，第3s內(nèi)沿負(fù)方向做速度為5m/s的勻速直線運(yùn)動，故B正確；乙在第1s內(nèi)的位移為x1＝v1t1＝5m，在第2s內(nèi)的位移為x2＝0，在第3s內(nèi)的位移為x3＝v3t3＝－5m，所以乙在最初3s內(nèi)的位移為x＝x1＋x2＋x3＝0，故C錯誤；乙在最初3s內(nèi)的路程為s＝|x1|＋|x2|＋|x3|＝10m，故D正確．]12．一架飛機(jī)水平勻速地在某同學(xué)頭頂上方飛過，當(dāng)他聽到飛機(jī)的發(fā)動機(jī)聲從頭頂正上方傳來時，發(fā)現(xiàn)飛機(jī)在他前上方約與地面成60°角的方向上，據(jù)此可估算出此飛機(jī)的速度約為聲速的多少倍？[解析]由題意知聲波是在該同學(xué)正上方發(fā)出的，在該聲波由上到下傳播的過程中，飛機(jī)沿水平直線勻速飛行，畫出運(yùn)動示意圖如圖所示．設(shè)飛機(jī)離地高度為h，則有h＝v聲Δt在Δt時間內(nèi)，飛機(jī)的水平位移Δx＝v飛Δt由幾何知識得eq\f(Δx,h)＝cot60°解得v飛＝v聲cot60°＝eq\f(\r(3),3)v聲≈0.58v聲即飛機(jī)的速度約為聲速的0.58倍．[答案]0.58倍13．某物體沿一直線運(yùn)動，若前一半時間內(nèi)的平均速度為v1，后一半時間內(nèi)的平均速度為v2，求：(1)全程的平均速度；(2)若前一半位移的平均速度為v1，后一半位移的平均速度為v2，則全程的平均速度又是多少？[解析](1)設(shè)全程所用時間為Δt，則前一半時間和后一半時間的位移分別是eq\f(v1Δt,2)和eq\f(v2Δt,2)，由平均速度的定義得全程的平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(\f(v1Δt,2)＋\f(v2Δt,2),Δt)＝eq\f(1,2)(v1＋v2)．(2)設(shè)全程的位移為Δx，則前一半位移和后一半位移所用時