2020版高中物理（新教材）人教必修第1冊(cè)：課時(shí)分層作業(yè)3 位置變化快慢的描述-速度

課時(shí)分層作業(yè)(三)位置變化快慢的描述——速度[合格基礎(chǔ)練](時(shí)間：15分鐘分值：50分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．(多選)下列關(guān)于速度方向的說法正確的是()A．物體在某點(diǎn)的速度方向就是物體的運(yùn)動(dòng)方向B．位移的方向和速度的方向一定不同C．勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度方向是不變的D．勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度方向是可以改變的AC[物體在某點(diǎn)的速度方向，就是物體的運(yùn)動(dòng)方向，選項(xiàng)A正確；直線運(yùn)動(dòng)中，位移的方向與速度的方向存在著相同和相反兩種情況，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；速度不變的運(yùn)動(dòng)稱為勻速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．]2．(多選)對(duì)速度的定義式v＝eq\f(x,t)，以下敘述正確的是()A．此速度定義式適用于任何運(yùn)動(dòng)B．速度v的大小與運(yùn)動(dòng)的位移x和時(shí)間t都無關(guān)C．物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度v與運(yùn)動(dòng)的位移x成正比，與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t成反比D．速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢及方向的物理量ABD[速度的定義式適用于任何運(yùn)動(dòng)，故A正確．v＝eq\f(x,t)是速度的定義式，與定義的物理量無關(guān)，即與位移x和時(shí)間t無關(guān)，故B正確，C錯(cuò)誤．速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢以及方向的物理量，故D正確．]3．(多選)以往公路上用單點(diǎn)測(cè)速儀測(cè)車速，個(gè)別司機(jī)由于熟知測(cè)速點(diǎn)的位置，在通過測(cè)速點(diǎn)時(shí)通過剎車以降低車速來逃避處罰，但這樣很容易造成追尾事故，所以有些地方已開始采用區(qū)間測(cè)速，下列說法正確的是()A．單點(diǎn)測(cè)速測(cè)的是汽車的瞬時(shí)速率B．單點(diǎn)測(cè)速測(cè)的是汽車的平均速率C．區(qū)間測(cè)速測(cè)的是汽車的瞬時(shí)速率D．區(qū)間測(cè)速測(cè)的是汽車的平均速率AD[單點(diǎn)測(cè)速測(cè)出的是汽車經(jīng)過測(cè)速儀時(shí)的速率，是瞬時(shí)速率，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；區(qū)間測(cè)速測(cè)出的是汽車在某段路程內(nèi)的平均速率，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．]4．如圖是子彈射過撲克牌的一幅照片．已知子彈的平均速度約為900m/s，子彈的真實(shí)長度為2.0cm.試估算子彈完全穿過撲克牌的時(shí)間t約()A．8.9×10－5s B．8.9×10－3sC．2.2×10－5s D．2.2×10－3sA[撲克牌的寬度約為子彈長度的3倍，即子彈穿越撲克牌的過程中位移大小為Δx＝4×2.0cm＝8.0cm.由v＝eq\f(Δx,Δt)知穿過時(shí)間Δt＝eq\f(Δx,v)＝eq\f(8×10－2,900)s≈8.9×10－5s，A正確．]5．如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過光電門時(shí)，其上的遮光條將光遮住，電子計(jì)時(shí)器可自動(dòng)記錄遮光時(shí)間Δt.測(cè)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(shí)的瞬時(shí)速度．為使eq\f(Δx,Δt)更接近瞬時(shí)速度，正確的措施是()A．換用寬度更窄的遮光條B．提高測(cè)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(shí)的平均速度，所以要使瞬時(shí)速度的測(cè)量值更接近于真實(shí)值，可將遮光條的寬度減小一些，A項(xiàng)正確．]6．用同一張底片對(duì)著小球運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)了s＝0.05m，所以eq\x\to(v)＝eq\f(s,t)＝eq\f(0.05m,0.3s)＝0.17m/s.]二、非選擇題(14分)7．假設(shè)在軍事演習(xí)中，一艘驅(qū)逐艦以60km/h的速度追趕在它前面120km處正向同方向勻速航行的護(hù)衛(wèi)艦，驅(qū)逐艦總共追趕了360km才趕上，則護(hù)衛(wèi)艦的航速為多大？[解析]根據(jù)追趕過程中驅(qū)逐艦的位移和速度，可求得追趕過程所用的時(shí)間t＝eq\f(x1,v1)＝6.0h追趕過程中護(hù)衛(wèi)艦的位移x2＝x1－120km＝240km所以護(hù)衛(wèi)艦的速度v＝eq\f(x2,t)＝40km/h.[答案]40km/h[等級(jí)過關(guān)練](時(shí)間：25分鐘分值：50分)一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1．一物體沿半徑分別為r和R的半圓弧由A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為t，如圖所示，則它的平均速度和平均速率分別是()A.eq\f(2R＋r,t)；eq\f(πR＋r,t)B.eq\f(2R＋r,t)，向東；eq\f(2R＋r,t)C.eq\f(2R＋r,t)，向東；eq\f(πR＋r,t)，向東D.eq\f(2R＋r,t)，向東；eq\f(πR＋r,t)D[平均速度等于位移與時(shí)間的比值，則平均速度的大小eq\x\to(v)＝eq\f(2R＋r,t)，其方向就是這段位移的方向，由A→C，即向東．平均速率等于路程與時(shí)間的比值，則平均速率的大小eq\x\to(v)′＝eq\f(s,t)＝eq\f(πR＋πr,t)＝eq\f(πR＋r,t)，是標(biāo)量，無方向，故D正確．]2．如圖甲所示是一種應(yīng)用傳感器檢測(cè)軌道運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)裝置．在軌道某處設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，當(dāng)車頭到達(dá)傳感器瞬間和車尾離開傳感器瞬間，信號(hào)發(fā)生器各發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，由記錄儀記錄．假如軌道車長度為22cm，記錄儀記錄的信號(hào)如圖乙所示，則軌道車經(jīng)過該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的速度為()甲乙A．0.20cm/s B．2.0cm/sC．22cm/s D．220cm/sC[由題圖可知車頭到達(dá)該監(jiān)測(cè)點(diǎn)與車尾離開該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為1.0s，即軌道車運(yùn)行車身長度的位移時(shí)所用時(shí)間為1.0s，故車速為v＝eq\f(x,t)＝22cm/s，選項(xiàng)C正確．]3．一人看到閃電后經(jīng)12.3s聽到雷聲，已知空氣中的聲速約為330m/s，光速為3×108m/s，于是他用12.3除以3很快估算出閃電發(fā)生位置到他的距離為4.1km.根據(jù)你所學(xué)的物理知識(shí)可以判斷()A．這種估算方法是錯(cuò)誤的，不可采用B．這種估算方法可以比較準(zhǔn)確地估算出閃電發(fā)生位置與觀察者間的距離C．這種估算方法沒有考慮光的傳播時(shí)間，結(jié)果誤差很大D．即使聲速增大2倍以上，本題的估算結(jié)果依然正確B[光速和聲速相差很大，在傳播約4.1km的距離時(shí)，光運(yùn)動(dòng)的時(shí)間非常短，對(duì)于估算來說完全可以忽略，其運(yùn)算方法是v聲＝330m/s＝0.33km/s≈eq\f(1,3)km/s，故傳播距離x＝v聲t＝eq\f(t,3)(km)，所以A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確．若聲速增大2倍以上，題中的估算將不再成立，D項(xiàng)錯(cuò)誤．]4.如圖所示，物體沿曲線軌跡的箭頭方向運(yùn)動(dòng)，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲線軌跡運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)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(shí)的瞬時(shí)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(shí)間無限短時(shí)，物體的平均速度可以代替某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，位移越小，平均速度越能代表某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，故C正確；物體做曲線運(yùn)動(dòng)，物體在B點(diǎn)的速度不等于AC段的平均速度，故D錯(cuò)誤．]二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5．(12分)光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．現(xiàn)利用圖乙所示裝置測(cè)量滑塊的速度，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出．實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為1.0×10－2s和4.0×10－3s.滑塊的寬度d＝1.010cm.甲乙(1)滑塊通過光電門1時(shí)的速度v1＝________m/s，通過光電門2時(shí)的速度v2＝________m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．(2)由此測(cè)得的瞬時(shí)速度v1和v2只是一個(gè)近似值，它們實(shí)質(zhì)上是滑塊通過光電門1和2時(shí)的________，要使瞬時(shí)速度的測(cè)量值更接近于真實(shí)值，可將________的寬度減小一些．[解析](1)v1＝eq\f(d,t1)＝eq\f(1.010×10－2,1.0×10－2)m/s＝1.0m/sv2＝eq\f(d,t2)＝eq\f(1.010×10－2,4.0×10－3)m/s＝2.5m/s.(2)v1、v2實(shí)質(zhì)上分別是滑塊通過光電門1和2時(shí)的平均速度，要使瞬時(shí)速度的測(cè)量更接近于真實(shí)值，可將滑塊的寬度減小一些．[答案](1)1.02.5(2)平均速度滑塊6．(14分)某次比賽中，美國選手加特林以9秒92的成績(jī)獲得冠軍．在比賽過程中，他起跑后先加速，經(jīng)過3.10s跑過18.0m時(shí)速度達(dá)到最大，此后保持該速度勻速運(yùn)動(dòng)直到終點(diǎn)．求加特林在100m比賽中的平