1、位置变化的快慢与方向速度 (25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.下列说法正确的是()A.平均速度就是速度的平均值B.瞬时速率是指瞬时速度的大小C.火车以速度v通过某一段路,v是指瞬时速度D.子弹以速度v从枪口射出,v是指平均速度【解析】选B。平均速度是位移与时间的比值,而不是速度的平均值,A错误;瞬时速度的大小即为瞬时速率,故B正确;火车经过某一段路的速度指的是平均速度,故C错误;子弹出枪口的速度指的是瞬时速度,故D错误。2. (2020泰州高一检测)某同学乘坐动车时,观察到车厢内电子屏上显示如图所示,则()A.9:03指的是时刻,180 km/h是瞬时速度B.9
2、:03指的是时刻,180 km/h是平均速度C.9:03指的是时间,180 km/h是平均速度D.9:03指的是时间,180 km/h是瞬时速度【解析】选A。9:03指的是时刻,180 km/h是动车行驶时的瞬时速度。故A正确。3.短跑运动员在100 m比赛中,以8 m/s的速度迅速从起点冲出,到50 m处的速度是9 m/s,10 s末到达终点的速度是10.2 m/s,则运动员在全程中的平均速度是()A.9 m/s B.10.2 m/s C.10 m/s D.9.1 m/s【解析】选C。100 m赛跑的位移x=100 m,10 s末到达终点,说明跑完100 m所用的时间为t=10 s,即=10
3、 m/s,选项C正确。4.(2020大连高一检测)为了使公路交通有序、安全,路旁设立了许多交通标志。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【解析】选D。80 km/h指的是瞬时速度,100 km指的是路程,故D正确。【加固训练】某同学用手机计步器记录了自己从家走到学校的情况,如图所示
4、。则下列说法正确的是()A.图中的用时01:20是时刻B.图中的行程6.65千米为位移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【解析】选C。从图片中可以看出,该同学耗时1 h 20 min,行走8 861步,走过的路程为6.65 km,平均速率为5.0 km/h,故C正确。5.将一小球竖直向上抛出,经时间t回到抛出点,此过程中上升的最大高度为h。在此过程中,小球运动的路程、位移和平均速度分别为()A.路程2h、位移0、平均速度B.路程2h、位移0、平均速度0C.路程0、位移2h、平均速度0D.路程2h、位移h、平均速度【解析】选B。路程与轨迹有关,位移与
5、初、末位置有关,平均速度等于位移与时间的比值。所以小球运动的路程为2h,位移为0,平均速度为0,选项B正确。6.在中国海军护航编队“巢湖”舰“千岛湖”舰护送下,“河北锦绣”“银河”等13艘货轮历时36小时顺利抵达亚丁湾西部预定海域。此次护航总航程4 500海里,已知1海里=1 852米。假设所有船只运动速度都相同,则下列说法正确的是()A.研究舰队的行驶路程时不可将“千岛湖”舰看作质点B.以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰一定是运动的C.根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度D.根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速率【解析】选D。本题中路程长度远远大于“千岛湖”舰的尺寸
6、,所以研究舰队的行驶路程时可将“千岛湖”舰看作质点,故A错误;因为所有船只运动速度都相同,则以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰是静止的,故B错误;“4 500海里”是护舰艇走过的轨迹长度,因此为路程而不是位移,平均速率为路程和时间的比值,由于不知运动位移的大小,不能求出此次航行的平均速度,故C错误,D正确。故选D。二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)7.(14分)一质点沿x轴的正方向运动,各个时刻的位置坐标如表:t/s0.000.020.040.060.080.100.120.140.160.18x/cm2.004.006.008.008.
7、008.0012.0016.0020.0024.00求:(1)根据表中数据在坐标纸上作出x-t图像;(2)质点在0.08 s末的瞬时速度;(3)质点在00.16 s内的平均速度。【解析】(1)使用描点法即可作出x-t图像,如图:(2)质点在0.060.10 s内处于静止,故在0.08 s末的瞬时速度为0。(3)由图可知质点在00.16 s这段时间内的位移为:x=0.20 m-0.02 m=0.18 m,则平均速度为= m/s=1.125 m/s。答案:(1)见解析(2)0(3)1.125 m/s8.(10分)一列火车沿平直轨道运行,先以10 m/s的速度匀速行驶15 min,随即改以15 m/
8、s的速度匀速行驶10 min,最后在5 min内又前进1 000 m而停止,则该火车在前25 min及整个30 min内的平均速度各为多大?【解析】火车在前15 min内的位移大小为x1=v1t1=10900 m=9 000 m,火车在中间10 min内的位移大小为x2=v2t2=15 600 m=9 000 m,前25 min内的平均速度大小:= m/s=12 m/s。整个30 min内的平均速度大小:= m/s10.56 m/s。答案:12 m/s10.56 m/s (15分钟40分)9. (6分)(多选)如图所示,一质点沿一边长为2 m的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动1 m,初始位置在b
9、c边的中点A,由b向c运动,A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点。则下列说法正确的是()A.第2 s末的瞬时速度大小是1 m/sB.前2 s内的平均速度大小为 m/sC.前4 s内的平均速率为0.5 m/sD.前2 s内的平均速度大小为2 m/s【解析】选A、B。第2 s末在B点,瞬时速度大小是1 m/s,故A正确;前2 s内质点从A经c到B,位移大小为 m,故平均速度大小= m/s,故B正确,D错误;前4 s内质点运动到C点,路程为4 m,故平均速率=1 m/s,故C错误。10. (6分)(多选)在离地10 m的枫树树梢上的一片枫叶在萧瑟的秋风中颤抖着飘落到地面,完成了它最后叶
10、落归根的使命。如图所示,若枫叶下落时间为5 s,则下列论述中正确的是()A.枫叶下落过程中的平均速度一定等于2 m/sB.枫叶下落过程中的平均速度可能大于2 m/sC.枫叶刚着地时的瞬时速度一定等于2 m/sD.枫叶刚着地时的瞬时速度可能等于1 m/s【解析】选B、D。枫叶在秋风的吹动下通常不会沿直线下落到地面,也就是说枫叶的位移大小可能大于10 m,由于枫叶的下落时间为5 s,由平均速度的定义式=可知,A错误,B正确;而枫叶的“飘落”是难以确定的变速运动,它运动的速度会时大时小,变幻莫测,故C错误,D正确。11. (6分)(多选)在跳水比赛中,某运动员(可看成质点)的速度与时间关系图像如图所
11、示,选竖直向下为正方向,t=0是其向上起跳瞬间,则()A.t1时刻该运动员开始进入水面B.t2时刻该运动员开始进入水面C.t3时刻该运动员已浮出水面D.t1t3时间内运动员始终向下运动【解析】选B、D。在0t1时间内,运动员在空中,处于上升阶段,t1时刻到达最高点;t1t2时间内,运动员自由下落,t2之后速度减小,运动员已进入水中,选项A错误,B正确;t3时刻,运动员的速度减为零,此时仍处于水下,选项C错误;t1t3时间内运动员始终向下运动,选项D正确。12.(22分)(2020东营高一检测)登山运动中,小张用100 min由宿营地X爬到山顶Y。在山道上通过的路程是2 400 m,相对于X升高
12、了1 200 m,水平距离为1 600 m,如图所示,求:(1)小张由X运动到Y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20 min开始,平均速率为0.5 m/s,还比小张早20 min到达山顶,问小李由Z爬到Y共通过了多少路程?【解析】(1)由X到Y位移的大小为x= m=2 000 m。(2)小张爬山的平均速度的大小为:v= m/s0.33 m/s。(3)小李爬山所用的时间:t2=100 min-20 min-20 min=60 min。小李由Z爬到Y通过的路程:s=v2t2=0.56060 m=1 800 m。答案:(1)2 000 m(2)0.3
13、3 m/s(3)1 800 m【加固训练】一物体做变速直线运动,它在前5 s内通过的位移是10 m,在接下来的10 s内通过的位移是25 m,在最后5 s内通过的位移是16 m。(1)分别求出它在前5 s、最后5 s和全程的平均速度。(2)通过你的计算结果说明,为什么说到平均速度必须指明是在哪一段时间或哪一段位移的。【解析】(1)它在前5 s的平均速度:v1=2 m/s;它在后5 s的平均速度:v3=3.2 m/s;全程的总位移:s=s1+s2+s3=10 m+25 m+16 m=51 m,全程用的总时间:t=t1+t2+t3=5 s+10 s+5 s=20 s,它在全程的平均速度:v=2.55 m/s;(2)通过(1)的计算,我们可以看出,在变速直线运动过程中,不同阶段的平均速度不同,所以平均速度必须说明是哪一时间段或哪一段位移的。答案:(1)2 m/s3.2 m/s2.55 m/s(2)见解析
