1、三 运动快慢与方向的描述速度 基础全面练 (25 分钟60 分)一、选择题(本题共 6 小题，每题 6 分，共 36 分)1.某同学用手机计步器记录了自己从家到公园再回到家的锻炼情况，如图所示，则下列说法正确的是()A图中的速度 5.0 km/h 为平均速度B图中的速度 5.0 km/h 为瞬时速度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 为平均速度的大小【解析】选 C。手机计步器记录的步数和行程为该同学在这段时间内行走的路程，图中对应的速度 5.0 km/h 为平均速率，故选项 C 正确。2在公路上行驶的汽车，导航仪提醒“前方 2 公里拥堵，预计通过需要 15
2、 分钟”，根据导航仪提醒，下列说法合理的是()A汽车将匀速通过前方 2 公里B能够计算出此时汽车的速度约为 0.13 m/sC若此时离目的地还有 30 公里，到达目的地一定需要 225 分钟D“15 分钟”指的是时间间隔【解析】选 D。根据导航仪的提醒，不能判断出汽车是否是匀速运动，由于“前方 2公里拥堵”估计不能匀速通过，故 A 错误；根据题设条件，汽车的瞬时速度无法求出，故 B 错误；根据公式 v xt 可以计算平均速度，但不能据此判断出 2 公里以后汽车做怎么样的运动，所以并不能判断出若此时离目的地还有 30 公里，到达目的地所需的时间，故 C 错误；“15 分钟”表示“时间段”，指的是
3、时间间隔，故 D 正确。3.如图所示，两个人同时从圆形轨道的 A 点出发，以相同的速率分别沿 ABC 和 ADE方向行走，经过一段时间后在 F 点相遇(图中未画出)，从出发到相遇的过程中，下列描述两人运动情况的物理量中说法正确的是()A速度不同B位移不同C路程不同D平均速率等于平均速度的大小【解析】选 A。由于两个人以相同的速率同时从圆形轨道的 A 点出发，所以相遇点一定是 A 点关于圆心的对称点，所以两个人的路程 x 相同，都等于圆周长的一半，C错误；位移 s 为初位置到末位置的有向线段，方向由 A 指向 F，大小等于圆的直径长度，B 错误；平均速率等于路程除以时间，即 vxt，平均速度等于
4、位移除以时间，即 v st，由于 xs，t 相同，故平均速率大于平均速度的大小，D 错误；两个人的速度大小不变，但速度的方向不断变化，A 正确。4一辆汽车在平直公路上行驶，若以速度 v1 匀速行驶全程的三分之二，接着以 v220 km/h 走完剩下的路程，若它全程的平均速度 v28 km/h，则 v1 应为()A24 km/h B32 km/hC35 km/h D36 km/h【解析】选 C。若总位移为 x，汽车完成23 位移的时间为 t1，完成剩余位移的时间为t2，则 t12x3v1，t2 x320，而全程的平均速度为 28xt1t2。由以上各式可得 v135 km/h。则 C 正确，A、B
5、、D 错误。【加固训练】某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又从原路返回到山脚，上山的平均速率为 v1，下山的平均速率为 v2，则往返的平均速度的大小和平均速率是()Av1v22，v1v22 Bv1v22，v1v22C0，v1v2v1v2D0，2v1v2v1v2【解析】选 D。位移为零，故平均速度为零。设路程为 2s，有平均速率为：v2ssv1 sv2 2v1v2v1v2，故选 D。5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()A9 m/s B10.2 m
6、/sC10 m/s D9.1 m/s【解析】选 C。由平均速度的定义式得 v xt 10010 m/s10 m/s，故 C 正确。6.如图所示，一人骑自行车晨练，由静止开始沿直线运动，她在第 1 s 内、第 2 s 内、第 3 s 内、第 4 s 内通过的位移分别为 1 m、2 m、3 m、4 m，则()A她在 4 s 末的瞬时速度大小为 4 m/sB她在第 2 s 内的平均速度大小为 4 m/sC她在 4 s 内的平均速度大小为 2.5 m/sD她在 1 s 末的瞬时速度大小为 1 m/s【解析】选 C。已知每秒时间内的位移大小，不能确定具体的运动的情况，所以不能确定瞬时速度的大小，A、D
7、错误；第 2 s 内的位移的大小为 2 m，时间为 1 s，所以第 2 s 内的平均速度为 2 m/s，B 错误；4 s 内的总位移为 10 m，总时间为 4 s，所以在 4 s 内的平均速度大小为 v 104 m/s2.5 m/s，C 正确。二、实验题(10 分)7按要求完成下列填空：(1)如图 1 中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的仪器，请回答下面问题：甲图是_(选填“电磁打点”或“电火花打点”)计时器，电源采用的是_(选填“直流电源”或“交流电源”)。工作电压为_V。乙图是_(选填“电磁打点”或“电火花打点”)计时器，电源采用的是_(选填“直流电源”或“交流电源”)。工作电压为
8、_ V。(2)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法正确的是()A在释放小车前，小车应靠近打点计时器B开始实验时应先释放小车，再接通电源C打点计时器连续打两个点的时间间隔由物体运动的快慢来决定D纸带速度越大，相邻的两个点距离越大(3)田畾畾同学在实验室使用打点计时器做“研究匀变速直线运动”实验中，已知打点计时器电源频率为 50 Hz。纸带上打相邻两点的时间间隔为_s。如图 3 是田畾畾同学在做“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带。选取纸带上相邻的四个点 A、B、C、D，从图中读出 A、B 两点间距 s_cm；C 点对应的速度是_m/s。【解析】(1)甲图是电磁打点计时器，电
9、源采用的是交流电源，工作电压46 V；乙图是电火花打点计时器，电源采用的是交流电源，工作电压是 220 V。(2)A.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，便于充分利用纸带打点；故 A 项正确。B.电源启动时打点不稳定，故实验时先接通电源后释放小车；故 B 项错误。C.打点计时器是使用交流电源的仪器，其打点周期与交流电的周期相同，与电压、速度等无关；故 C 项错误。D.由 xvt 可知，打点时间一定时，纸带的速度越大，点距越大；故 D 正确。(3)已知打点计时器电源频率为 50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02 s。由图 3 刻度尺可知，其分度值为 1 mm，A、B 两点间的距离
10、s1.70 cm1.00 cm0.70 cm；由于做匀变速直线运动的物体在某段时间内平均速度就等于在该段时间内的中间时刻瞬时速度，故 vC0.009 00.011 020.02 m/s0.50 m/s。答案：(1)电磁打点 交流电源 46 电火花打点 交流电源 220(2)A、D(3)0.02 0.70 0.50三、计算题(14 分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)8天空有近似等高的浓云层。为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为 d3.0 km 处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差 t6.0 s。试估算云层下表面的高度
11、。已知空气中的声速 v13 km/s。【解析】如图所示，A 表示爆炸处，O 表示观测者所在处，h 表示云层下表面的高度。用 t1 表示爆炸声沿直线传到 O 处所经时间，则有 dvt1用 t2 表示爆炸声经云层反射到达 O 处所经时间，因为入射角等于反射角，故有222d()h2vt2已知 t2t1t联立式，可得 h12v2（t）22dvt代入数值得 h2.0103 m。答案：2.0103 m综合突破练 (15 分钟40 分)9(6 分)如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1 s、2 s、3 s、4 s。下列说法不正确的是()
12、A.物体在 AB 段的平均速度为 1 m/sB物体在 ABC 段的平均速度为 52 m/sCAB 段的平均速度比 ABC 段的平均速度更能反映物体处于 A 点时的瞬时速度D物体在 B 点的速度等于 ABC 段的平均速度【解析】选 D。物体在 AB 段的位移为 1 m，因此由公式 v xt，得 v 1 m/s，故A 正确；物体在 ABC 段的位移大小为：x1222 m 5 m，所以 v xt 52 m/s，故 B 正确；根据公式 v xt 可知，当物体位移无限小，时间无限短时，物体的平均速度可以代替某点的瞬时速度，位移越小，平均速度越能代表某点的瞬时速度，故 C 正确；物体做曲线运动，物体在 B
13、 点的速度不等于 ABC 段的平均速度，故 D 错误。10(6 分)(多选)利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况。如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器 B 能接收到发光元件A 发出的光。每当工件挡住 A 发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示。若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为 0.1 m，则下述说法正确的是()A传送带运动的速度是 0.1 m/sB传送带运动的速度是 0.2 m/sC该传送带每小时输送 3 600 个工件D该传送带每小时输送 7 200 个工件【解析】选 B、D。由题中信息知传送带的速
14、度为 vxt 0.10.5 m/s0.2 m/s，B 对；由乙图可知 0.5 s 输送一个工件，一小时可输送 7 200 个工件，D 对。11(13 分)(2021鹤壁高一检测)如图所示，一质点沿半径为 r20 cm 的圆周自 A 点出发，逆时针运动 2 s，运动34 圆周到达 B 点，(计算结果保留三位有效数字)求：(1)质点的位移和路程。(2)质点的平均速度和平均速率。【解析】(1)质点的位移是由 A 点指向 B 点的有向线段，位移大小为线段 AB 的长度，由图中几何关系可知位移 x 2 r28.3 cm，位移方向由 A 点指向 B 点，质点的路程为质点绕圆周的轨迹长度，则路程 s34 2
15、r34 220 cm94.2 cm。(2)根据平均速度定义得 v xt 14.2 cm/s，平均速度方向是由 A 指向 B。质点的平均速率为 v st 47.1 cm/s。答案：(1)28.3 cm，方向由 A 点指向 B 点942 cm(2)14.2 cm/s，方向由 A 点指向 B 点471 cm/s12(15 分)如图所示，一辆汽车在从上海到南京的高速公路上行驶。汽车上的速度计指针在图甲中所示位置附近左右摆动，请你根据生活经验和图中提供的信息，回答下列问题：(1)图乙中 A、B 两处相距多远？其值是指 A、B 两处的路程还是位移大小？(2)图甲中速度计指针所指的速度表示汽车的平均速度还是
16、瞬时速度？其值为多大？(3)假设汽车在 A、B 间按速度计指针所指的速度做匀速运动，汽车从 A 处行驶到 B处，需要多长时间？【解析】(1)A、B 两地距离 s120 km40 km80 km。因为根据实际情况在高速公路上任意相距 80 km 的两地间的道路不可能是直线，所以其值是指 A、B 两地间的路程。(2)图甲中速度计指针所指的速度表示汽车的瞬时速度(汽车上常见的速度计都是直接表示车辆在某一时刻或某一位置时的瞬时速度)，其值为 100 km/h。(3)因为汽车在 A、B 间做匀速运动，根据 vxt，得 txv 80 km100 km/h 0.8 h。即汽车从 A 处行驶到 B 处需要 0.8 h。答案：(1)80 km 路程(2)瞬时速度100 km/h(3)0.8 h