1.3 位置變化快慢的描述-速度（分層作業(yè)）（解析版）

第3節(jié)位置變化快慢的描述—速度速度、平均速度、瞬時速度和平均速率1．如圖所示為太極練功場示意圖，半徑為R的圓形場地由“陽魚（白色）”和“陰魚（深色）”構成，0點為場地圓心。其內部由兩個圓心分別為O1和O2的半圓弧分隔。某晨練老人從A點出發(fā)沿“陽魚”和“陰魚”分界線走到B點，用時為t，下列說法正確的（）A．老人的路程為 B．老人的位移大小為C．老人的平均速度大小為 D．老人的平均速率為【答案】C【詳解】A．路程指軌跡的長度，則路程為故A錯誤；B．位移大小指始位置指向末位置的有向線段的長度，則老人的位移為2R，故B錯誤；C．老人的平均速度大小為位移除以時間，為故C正確；D．老人的平均速率為路程除以時間，為故D錯誤。故選C。2．某汽車啟動后經過15s，速度表的指針指在如圖所示的位置。由表可知（）A．此時汽車的瞬時速率是70km/hB．此時汽車的瞬時速率是70m/sC．啟動后15s內汽車的平均速率是70m/sD．啟動后15s內汽車的平均速率是70km/h【答案】A【詳解】汽車速度表顯示的是瞬時速率，不是平均速率，如圖可讀出此時汽車的瞬時速率是70km/h。故選A。測紙帶的平均速度和瞬時速度3．在“測量紙帶的平均速度和瞬時速度”實驗中，如圖是利用打點計時器記錄某物體運動情況的紙帶。F點在E、G兩點之間，EG兩點間的位移用Δx表示，對應的時間用Δt表示。對于測量F點的瞬時速度，下列說法正確的是（）A．從理論上講，選取包含F(xiàn)點在內的位移間隔越小，用計算的結果越接近于F點的瞬時速度B．在實驗中，用計算出來的F點的瞬時速度比實際速度偏小C．從實驗的角度看，如果選取包含F(xiàn)點在內的位移間隔越小，測量誤差就會越小D．從實驗的角度看，測量誤差與選取包含F(xiàn)點在內的位移間隔大小無關【答案】A【詳解】AD．根據(jù)瞬時速度的定義可知，從理論上講，選取包含F(xiàn)點在內的位移間隔越小，用計算的結果越接近于F點的瞬時速度，故A正確，D錯誤；B．在實驗中，無法確定用計算出來的F點的瞬時速度與實際速度的大小關系，故B錯誤；C．測量誤差是不可避免的，但是在測量過程中可以通過選用準確度較高的測量儀器，改進實驗方法，熟練實驗技能等減小測量誤差。從實驗的角度看，如果選取包含F(xiàn)點在內的位移間隔稍大，對測量過程中操作、讀數(shù)等來說都較方便準確，故C錯誤。故選A。4．某同學用電磁打點計時器打出一條如圖所示的紙帶，按照打點的先后順序，紙帶上的計數(shù)點依次用O、A、B、C、D、E表示，每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個計時點沒畫出來。（已知電源頻率為50Hz）(1)電磁打點計時器使用V的電源；(2)由圖可以知道，A、B兩點間的時間間隔是s，OE段的位移大小是m。(3)C點的瞬時速度是m/s，A、C兩點間的平均速度是m/s?！敬鸢浮?1)8交流(2)0.10.404（0.402～0.406均可）(3)0.975（0.965～0.985均可）0.650（0.640～0.660均可）【詳解】（1）[1][2]電磁打點計時器使用8V交流電源。（2）[1]交流電源的頻率為50Hz，其打點周期為0.02s，所以A、B間的時間間隔為[2]刻度尺每一小格為1cm，所以OE段的位移大小為40.4cm，等于0.404m。（3）[1]C點的瞬時速度為[2]A、C兩點間的平均速度為三、速度—時間圖像5．（1）打點計時器是一種計時儀器，若電源頻率為，則它們每隔秒打一個點，其中電火花打點計時器所用電壓為伏；（2）某同學在“用打點計時器測速度”的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點。其相鄰點間的距離如圖所示，每個計數(shù)點之間還有4個點未畫出。①紙帶上每兩個計數(shù)點間的時間間隔是s；②試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離，計算出打下B、C、D、E、F，5個點時小車的瞬時速度，下表已給出B、D、E、F點的速度，請將求出C點速度并填入下表：數(shù)值/（）0.4000.5600.6400.721（3）將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標在直角坐標系中，并在圖中畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關系圖線；【答案】0.022200.10.479【詳解】（1）[1]電源頻率為，打點計時器周期為[2]電火花打點計時器所用電壓為。（2）[3]紙帶上每兩個計數(shù)點間的時間間隔[4]根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于該過程平均速度，C點速度為（3）[5]小車的瞬時速度隨時間變化的關系圖線如圖所示。6．鋼架雪車也被稱為俯式冰橇，是2022年北京冬奧會的比賽項目之一。運動員需要俯身平貼在雪橇上，以俯臥姿態(tài)滑行。比賽線路由起跑區(qū)、出發(fā)區(qū)、滑行區(qū)及減速區(qū)組成。如圖，若減速區(qū)AB間距離為200m，運動員某次用時20s通過減速區(qū)并以某一速度通過終點，假設運動員在AB段做勻減速直線運動，則該運動員在該階段運動的平均速度大小為（）A．10m/s B．13m/s C．15m/s D．20m/s【答案】A【詳解】根據(jù)題意，知道AB間距離和通過的時間，則根據(jù)平均速度的定義可得該運動員在該階段運動的平均速度故選A。7．“區(qū)間測速”是通過測出車輛經過兩個監(jiān)測點的時間，從而計算車輛是否超速違章。如圖是高速上某一“區(qū)間測速”的標牌，該路段全長、全程限速，一輛汽車通過監(jiān)測起點和終點的速度分別為和，通過測速區(qū)間的時間為。下列判斷正確的是（）A．測速區(qū)間長度“”表示位移B．通過監(jiān)測起點的速度表示瞬時速度大小C．該車全程的平均速度為D．在測速區(qū)間，該車沒有超速現(xiàn)象【答案】B【詳解】A．測速區(qū)間長度“”表示路程，故A錯誤；B．通過監(jiān)測起點的速度表示瞬時速度大小，故B正確；C．根據(jù)題意無法知道全程的位移大小，所以無法得到該車全程的平均速度，故C錯誤；D．由題意只知道汽車通過監(jiān)測起點和終點的速度分別為和，平均速率為100km/h.不清楚在測速區(qū)間，其他位置的瞬時速度，所以無法判斷該車有沒有超速現(xiàn)象，故D錯誤。故選B。8．第19屆亞運會于2023年10月8日在杭州圓滿閉幕，中國體育代表團取得了201金、111銀、71銅的好成績。下列描述正確的是（）A．謝震業(yè)以9秒97的成績奪得男子100米金牌，“9秒97”指的是時刻B．鞏立姣以19.58米的成績奪得女子鉛球金牌，“19.58米”指的是鉛球拋出后運動的路程C．王嘉男以8.22米的成績奪得男子跳遠金牌，研究王嘉男的起跳動作時，能把他看成質點D．張雨霏以2分05秒57的成績奪得200米蝶泳冠軍，泳池賽道長為50米，則張雨霏整個比賽過程的平均速度為零【答案】D【詳解】A．“9秒97”指的是一段時間，故A錯誤；B．“19.58米”指的是鉛球拋出后運動的水平位移，故B錯誤；C．研究王嘉男的起跳動作時，要研究動作細節(jié)，不能把他看成質點，故C錯誤；D．張雨霏整個比賽過程的位移為0，則平均速度為零，故D正確；故選D。9．在一次爬山比賽中，某人從山腳爬上山頂，然后又沿原路返回到山腳。上山的平均速率為v1，下山的平均速率為v2，則此人往返一次的平均速度的大小和平均速率是（）A．， B．，C．0， D．0，【答案】D【詳解】設從山腳到山頂?shù)穆烦虨閤，此人往返一次對應的位移為0，其平均速度大小為0，而平均速率等于路程與時間的比值，往返一次的平均速率為故選D。10．化學老師參加機器人大賽中，為研究機器人的運動建立平面直角坐標系某機器人在平面內由點O出發(fā)，記錄了機器人的運動軌跡，并每隔10秒記錄了機器人所在位置在A、B、C、D點。平面直角坐標系橫、縱坐標軸的每一小格邊長為1m。則在整個過程中（）A．機器人由A到B的平均速度大于C到D的平均速度B．機器人的總路程為C．機器人由O到D的位移與A到C的位移相同D．機器人由B到C的平均速率為0.5m/s【答案】A【詳解】A．機器人由A到B的平均速度為機器人由C到D的平均速度為即機器人由A到B的平均速度大于C到D的平均速度，故A正確；B．機器人的運動軌跡為曲線，運動的總路程為曲線的總長度，故機器人運動的總路程無法計算，故B錯誤；C．機器人由O到D的位移與A到C的位移方向不同，故C錯誤；D．機器人由B到C的平均速率等于路程除以時間，但機器人由B到C的軌跡為曲線，路程無法計算，故D錯誤。故選A。11．如圖所示，是某人練習使用電火花打點計時器得到的紙帶，所用電源頻率為50。（1）電火花打點計時器采用的是V的電源（2）圖中直尺的單位為。從打下O點到打下H點，共9點，共歷時s，位移為，（3）內紙帶運動的平均速度是，打下G點時的速度是。（結果保留2位有效數(shù)字）【答案】220交流0.1611.40/11.39/11.380.711.3【詳解】（1）[1][2]電火花打點計時器采用的是的交流電源（2）[3]由電源的頻率是，可知打點計時器打點的時間間隔是，則從打下O點到打下H點共歷時[4]位移為（3）[5]內紙帶運動的平均速度是[6]G點的瞬時速度等于FH段的平均速度為；12．在做“練習使用打點計時器”的實驗時，某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶，如圖所示，其中A、B、C、D、E、F、G是打點計時器依次打出的7個點，相鄰兩個點之間的時間間隔均為T。（1）電磁打點計時器是一種使用（選填“交流”或“直流”）電源的儀器：（2）接通打點計時器電源和讓紙帶開始運動，這兩個操作之間的時間順序關系是。A．先接通電源，后讓紙帶運動

B．先讓紙帶運動，再接通電源C．讓紙帶運動的同時接通電源

D．先讓紙帶運動或先接通電源都可以（3）打下E點時紙帶的速度為（選填“”或“”）.【答案】交流A【詳解】（1）[1]電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器。（2）[2]為了打點穩(wěn)定并且有效利用紙帶，在實驗時應先接通電源，打點穩(wěn)定后再讓紙帶運動.故選A。（3）[3]時間很短時，可用平均速度代替瞬時速度，時間越短，平均速度越接近瞬時速度，所以打下E點時紙帶的速度為。13．某同學在做“測量直線運動物體的瞬時速度”的實驗中，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條紙帶，已知電火花打點計時器使用的電源頻率為50Hz，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出，各計數(shù)點到0點的距離如紙帶上所示。（1）為了達到實驗的目的，除了有電火花計時器、紙帶、小車、細繩、導線、交流電源、小木塊、長木板外，下列儀器還需要。A．刻度尺

B．鐵架臺

C．秒表

D．天平（2）根據(jù)紙帶提供的信息，小華同學已經計算出了打下1、2、3、4、6這五個計數(shù)點對應的速度，請你幫助他計算出計數(shù)點5對應小車的速度m/s（結果保留2位有效數(shù)字）。（3）以速度v為縱軸、時間t為橫軸在坐標紙上建立直角坐標系，根據(jù)表中的v、t數(shù)據(jù)，請在答題卡上的坐標系中描點，并作出小車運動的v-t圖像。計數(shù)點123456t/s0.10.20.30.40.50.60.360.400.440.490.57【答案】A0.53【詳解】（1）[1]A．實驗中需要刻度尺測量紙帶上點的間距，故A符合題意；B．本實驗不是探究落體運動規(guī)律，不需要鐵架臺，故B不符合題意；C．打點計時器本身具有計時功能，不需要秒表，故C不符合題意；D．本實驗探究運動學規(guī)律，不需要測量質量，故D不符合題意。故選A。（2）[2]由題意可知，相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為打下計數(shù)點5時小車的速度為（3）[3]如圖所示14．（2023年福建高考真題）“祝融號”火星車沿如圖所示路線行駛，在此過程中揭秘了火星烏托邦平原淺表分層結構，該研究成果被列為“2022年度中國科學十大進展”之首?！白Ｈ谔枴睆闹扅cO處出發(fā)，經過61天到達M處，行駛路程為585米；又經過23天，到達N處，行駛路程為304米。已知O、M間和