1、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.(2020广州高一检测)关于速度,下列说法中正确的是()A.子弹以900 m/s的速度从枪口射出,指的是瞬时速度B.火车从杭州到北京的速度约为120 km/h,指的是瞬时速度C.汽车速度计上显示70 km/h,指的是汽车一段行程中的平均速度D.某高速公路上的限速为120 km/h,指的是平均速度【解析】选A。子弹穿过枪口的速度,与枪口这一位置相对应,所以是瞬时速度,故A正确;火车从杭州到北京的速度与过程相对应,所以是平均速度,故B错误;汽车速度计上显示的速度是指汽车在某一时刻或者某一位置的速度大小,即为瞬时速度的大小,故
2、C错误;某高速公路上的限速指的是任意时刻的瞬时速度,故D错误。2.(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
3、器记录了自己从家走到学校的情况,如图所示。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。3.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
4、速度【解析】选B。路程与轨迹有关,位移与初、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。4.(2020河源高一检测)在1 000 m体能测试中,小明沿某圆形400 m跑道从A点出发,其成绩为3分40 s,下列说法正确的是()A.小明的平均速率为0.58 m/sB.小明的平均速率为0.91 m/sC.小明的瞬时速度为0.91 m/sD.小明的平均速度为0.58 m/s【解析】选D。小明的路程为s=1 000 m,正好转2圈半,所以位移为:x=127.4 m,故平均速度为:v= m/s=0.58 m/s,平均速率为:= m/s=4.55
5、m/s,故D正确,A、B、C错误。5.(2020韶关高一检测)做直线运动的一质点经过P点时的瞬时速度为3 m/s,则下列说法中正确的是()A.它在经过P点后的1 s内的位移是3 mB.它在经过P点前的1 s内的位移是3 mC.它在以过P点的时刻为中间时刻的1 s内的位移是3 mD.若从P点开始匀速行驶1 s,它在1 s内的位移是3 m【解析】选D。由于不知质点的运动性质,则经过P点后的1 s内的位移可能是3 m,而经过P点前的1 s内的位移也可能为3 m,故A、B错误;当质点做匀变速直线运动时,中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,则以过P点的时刻为中间时刻的1 s内的位移是3 m,但质
6、点不一定是匀变速直线运动,故C错误;从P点开始匀速行驶1 s,它在1 s内的位移是3 m,故D正确。6.如图所示为某质点做直线运动的v -t图像,关于这个质点在4 s内的运动情况,下列说法中正确的是()A.质点始终向同一方向运动B.质点的初速度大小为20 m/sC.前4 s内质点的位移一直在增大D.4 s末的速度与初速度相同【解析】选B。由图像可知质点的初速度沿负方向,大小为20 m/s,并且在2 s末质点的速度方向发生改变,故A、C错误,B正确;4 s末的速度与初速度大小相等,方向相反,故D错误。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.(
7、10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/cm2.004.006.008.008.008.0012.0016.0020.0024.00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内的平均速度大小。【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
8、平均速度大小为= m/s=1.125 m/s。答案:(1)见解析(2)0(3)1.125 m/s8.(14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/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s1=v1t1=10900 m=9 000 m,火车在中间10 min内的位移大小为s2=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
9、小:= m/s10.56 m/s。答案:12 m/s10.56 m/s(15分钟40分)9.(6分)(2020汕尾高一检测)2019年9月29日,中国女排在日本大阪夺得2019年女排世界杯冠军。这是她们队史上的世界杯第5冠。比赛中主攻手朱婷凌厉扣杀给观众留下了深刻的印象。在她某次发球时一位摄影爱好者从侧面给她拍了张全身照,朱婷的实际身高为1.98 m,相机的曝光时间为秒,在照片上朱婷身高5.00 cm,排球在照片上留下了0.50 cm的径迹,根据以上数据可估算出她发出球的速度约为()A.12 m/sB.24 m/sC.36 m/sD.48 m/s【解析】选B。在相片上朱婷身高5.00 cm,她
10、的实际身高为1.98 m,排球在照片上留下了0.50 cm的径迹,故位移x约为0.198 m;相机的曝光时间t=秒,故发球时速为:v=23.76 m/s24 m/s,故B正确,A、C、D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
11、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
12、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
13、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)0.33 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内通过的路程是10 m,在接下来的10 s内通过的路程是25 m,在最后5 s内通过的路程是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路程的。【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;全程的总路程: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的。答案:(1)2 m/s3.2 m/s2.55 m/s(2)见解析