2024-2025學年高中物理第一章第3節(jié)運動快慢的描述-速度練習含解析新人教版必修1

PAGE7-運動快慢的描述——速度[隨堂檢測]1．(多選)有關平均速度、平均速率、速率，下列說法中正確的是()A．速率是瞬時速度的大小B．平均速率是平均速度的大小C．只有在勻速直線運動中，平均速率才等于平均速度的大小D．在某段運動中平均速率不等于零，而平均速度可能等于零解析：選AD.速率即瞬時速率等于瞬時速度的大小，A對；在單向直線運動中，路程等于位移大小，平均速率等于平均速度的大小，故B、C錯；物體運動一段時間又回到起點，路程不為零、而位移為零，因此平均速率不為零，而平均速度為零，故D對．2.用同一張底片對著小球運動的路徑每隔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)運動的平均速度的大小是()A．0.25m/s B．0.2m/sC．0.17m/s D．無法確定解析：選C.從題圖上讀出Δx＝5cm＝5×10－2m，Δt＝eq\f(1,10)×3s＝0.3s，所以v＝eq\f(Δx,Δt)＝eq\f(5×10－2,0.3)m/s≈0.17m/s.故選C.3．(2024·河南洛陽高一檢測)小明周末到公園坐摩天輪，已知該輪直徑為80m，經(jīng)過20min轉(zhuǎn)動一周后，小明落地，則小明在摩天輪上的平均速度為()A．0.2m/s B．4m/sC．0 D．非直線運動，不能確定解析：選C.由題意可知，小明的位移為0，則可知全程中小明的平均速度為0.4.如圖所示為高速攝影機拍攝到的子彈穿透蘋果瞬間的照片，該照片經(jīng)放大后分析出，在曝光時間內(nèi)，子彈影像前后錯開的距離約為子彈長度的1%～2%.已知子彈飛行速度約為500m/s，由此可估算出這幅照片的曝光時間最接近()A．10－3s B．10－6sC．10－9s D．10－12s解析：選B.蘋果的直徑一般約為10cm，照片中子彈的長度大約與蘋果的半徑相等，即可設子彈的長度約為5cm，則曝光時間內(nèi)子彈移動的距離為x＝5cm×1%＝0.05cm＝5×10－4m，曝光時間t＝eq\f(x,v)＝eq\f(5×10－4,500)s＝10－6s.5．一物體以v1＝4m/s的速度向東運動了5s后到達A點，在A點停了5s后又以v2＝6m/s的速度沿原路返回，運動了5s后到達B點，求物體在全程的平均速度和平均速率．解析：物體運動示意圖為：物體全程的位移大小x＝v2t2－v1t1＝6×5m－4×5m＝10m，全程用時t＝5s＋5s＋5s＝15s，故平均速度大小v＝eq\f(x,t)＝eq\f(10,15)m/s＝eq\f(2,3)m/s，方向向西．物體全程的路程s＝v2t2＋v1t1＝6×5m＋4×5m＝50m，故平均速率v′＝eq\f(s,t)＝eq\f(50,15)m/s＝eq\f(10,3)m/s.答案：eq\f(2,3)m/s，方向向西eq\f(10,3)m/s[課時作業(yè)]一、單項選擇題1．(2024·十堰高一檢測)下列關于速度的說法，正確的是()A．速度是描述物體位置變更的物理量B．速度大小不變的運動是勻速直線運動C．v1＝2m/s、v2＝－3m/s，因為2>－3，所以v1>v2D．速度的方向與物體運動的方向一樣解析：選D.速度是描述物體運動快慢即位置變更快慢的物理量，A錯誤；勻速直線運動是速度的大小、方向都不變的運動，B錯誤；速度是矢量，正、負號表示方向，肯定值表示大小，C錯誤；速度的方向與物體運動的方向一樣，D正確．2．下列關于平均速度和瞬時速度的說法不正確的是()A．平均速度eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(Δx,Δt)，當Δt充分小時，該式可表示t時刻的瞬時速度B．勻速直線運動的平均速度等于瞬時速度C．瞬時速度和平均速度都可以精確描述運動的快慢D．只有瞬時速度可以精確描述運動的快慢解析：選C.由平均速度定義式eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(Δx,Δt)可知，當Δt足夠小，甚至趨近于零時，該式可表示t時刻的瞬時速度，A正確；勻速直線運動的速度不變，各段時間內(nèi)的平均速度均等于瞬時速度，B正確；平均速度只能粗略反映一段時間內(nèi)物體運動的快慢程度，而瞬時速度能精確地描述物體在某一時刻或某一位置運動的快慢及方向，C錯誤，D正確．3．(2024·廣東高一月考)廣深高速總長為147km，在某路段上，分別有如圖所示的甲、乙兩塊告示牌，告示牌上各數(shù)字的意思是()A．甲是指位移，乙是平均速度B．甲是指路程，乙是平均速度C．甲是指路程，乙是瞬時速度D．甲是指位移，乙是瞬時速度解析：選C.甲指路程，乙指瞬時速度，故選項C正確．4.如圖所示，兩個人以相同大小的速度同時從圓形軌道的A點動身，分別沿ABC和ADE方向行走，經(jīng)過一段時間后在F點相遇(圖中未畫出)．從動身到相遇的過程中，描述兩個人運動狀況的物理量可能不相同的是()A．瞬時速度 B．位移C．路程 D．平均速度解析：選A.兩個人所走的路徑不同，故瞬時速度可能不同；由于初、末位置相同，所以兩個人的位移相同，又因為時間相同，所以平均速度相同；因兩人速度大小相同，時間相同，所以走過的路程相同．綜上所述，應選A.5.2024年波特蘭室內(nèi)田徑世錦賽男子60米，中國飛人蘇炳添以6秒50的成果再展飛人本色．假定他在起跑后10m處的速度是8m/s，到達終點時的速度是9.6m/s，則他在全程中的平均速度約為()A．9.23m/s B．9.6m/sC．8m/s D．4.8m/s解析：選A.依據(jù)平均速度的定義eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(Δx,Δt)＝eq\f(60,6.50)m/s≈9.23m/s.6．(2024·煙臺高一檢測)某人爬山，從山腳爬上山頂，然后又沿原路返回到山腳，上山的平均速度為v1，下山的平均速度為v2，則來回的平均速度和平均速率分別是()A.eq\f(v1＋v2,2)，eq\f(v1＋v2,2) B.eq\f(v1－v2,2)，eq\f(v1－v2,2)C．0，eq\f(v1－v2,v1＋v2) D．0，eq\f(2v1v2,v1＋v2)解析：選D.平均速度是位移與時間的比值，由于此人爬山來回一次，位移x＝0，平均速度eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(x,t)＝eq\f(0,t)＝0；平均速率是路程與時間的比值，由于此人來回一次，路程為x1＋x2，又因x1＝x2，則平均速率eq\o(v,\s\up6(－))′＝eq\f(x1＋x2,t1＋t2)＝eq\f(x1＋x2,\f(x1,v1)＋\f(x2,v2))＝eq\f(2v1v2,v1＋v2)，所以D項正確．7．(2024·武漢高一檢測)將一小球豎直向上拋出，經(jīng)時間t回到拋出點，此過程中上升的最大高度為h.在此過程中，小球運動的路程、位移和平均速度分別為()A．路程為2h、位移為0、平均速度為eq\f(2h,t)B．路程為2h、位移為0、平均速度為0C．路程為0、位移為2h、平均速度為0D．路程為2h、位移為h、平均速度為eq\f(2h,t)解析：選B.路程是指物體運動軌跡的長度；位移是指起點到終點的有向線段；平均速度是位移與時間的比值．此題中位移為零，故選B.8．(2024·湖北黃岡中學高一月考)如圖所示，物體沿曲線軌跡的箭頭方向運動，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲線軌跡運動所用的時間分別是：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點時的瞬時速度D．物體在B點的速度等于AC段的平均速度解析：選D.物體在AB段的位移為1m，因此由公式eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(x,t)，得eq\o(v,\s\up6(－))＝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\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(x,t)＝eq\f(\r(5),2)m/s，故B正確；依據(jù)公式eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(x,t)可知，當物體位移無限小，時間無限短時，物體的平均速度可以代替某點的瞬時速度，位移越小，平均速度越能代表某點的瞬時速度，故C正確；物體做曲線運動，物體在B點的速度不等于AC段的平均速度，故D錯誤．二、多項選擇題9．(2024·陜西延安高一月考)自行車場地賽中，運動員騎自行車繞圓形賽道運動一周，下列說法正確的是()A．運動員通過的路程為零B．運動員發(fā)生的位移為零C．運動員的速度方向時刻在變更D．由于起點與終點重合，速度方向沒有變更，因此運動并非曲線運動解析：選BC.自行車場地賽中，運動員騎自行車繞圓形賽道運動一周，初末位置相同，所以位移為零，運動軌跡的長度為周長，故A錯誤，B正確；運動員做圓周運動，圓周運動是曲線運動，所以運動的方向時刻在變更，故C正確，D錯誤．10．(2024·無錫高一檢測)下列所說的速度中，哪些是瞬時速度()A．百米賽跑的運動員以9.5m/s的速度沖過終點線B．濟南西—杭州的G51次列車，在滬杭高鐵段時速由原來的350km降至300kmC．返回地面的太空艙以8m/s的速度落入太平洋D．由于堵車，在隧道內(nèi)的車速僅為1.2m/s解析：選AC.9.5m/s是運動員沖線瞬間的速度，8m/s是太空艙落入太平洋瞬間的速度，對應的都是一個時刻，都是瞬時速度；350km/h、300km/h、1.2m/s說的都是行程中的平均速度，故應選A、C兩項．11．下列說法中正確的是()A．物體沿半徑為R的圓周運動一周，平均速度為零B．物體沿半徑為R的圓周運動一周，平均速率為零C．物體某時刻速度為v，則該物體下一時刻的速度也為vD．物體某時刻速度為v，則該物體下一時刻的速度不肯定為v解析：選AD.物體沿半徑為R的圓周運動一周，物體位移為零，路程大小等于圓周周長，依據(jù)定義，平均速度為零，平均速率不為零；物體不肯定做勻速直線運動，所以某時刻的速度為v，不代表下一時刻的速度也為v.12.一質(zhì)點沿一邊長為2m的正方形軌道運動，每秒鐘勻速移動1m，初始位置在bc邊的中點A，由b向c運動，如圖所示，A、B、C、D分別是bc、cd、da、ab邊的中點，則下列說法正確的是()A．第2s末的瞬時速度為1m/sB．前2s內(nèi)的平均速度為eq\f(\r(2),2)m/sC．前4s內(nèi)的平均速率為0.5m/sD．前2s內(nèi)的平均速度為2m/s解析：選AB.由題意質(zhì)點每1s勻速移動1m可知，質(zhì)點運動的速率為1m/s，即在每一時刻的瞬時速率均為1m/s，每段時間內(nèi)的平均速率也均為1m/s.在2s內(nèi)質(zhì)點通過的路程為2m，由A運動到cd邊的中點B，在第2s末瞬時速度大小為1m/s，方向由B指向d，瞬時速率為1m/s，前2s內(nèi)的位移大小為x1＝|AB|＝eq\r(Ac2＋Bc2)＝eq\r(12＋12)m＝eq\r(2)m，平均速度為eq\o(v1,\s\up6(－))＝eq\f(x1,t1)＝eq\f(\r(2),2)m/s，方向由A指向B，平均速率為1m/s.前4s內(nèi)質(zhì)點通過的路程為4m，在第4s末到達C點，則前4s內(nèi)位移大小為x2＝|AC|＝2m，方向由A指向C，平均速度為eq\o(v2,\s\up6(－))＝eq\f(x2,t2)＝eq\f(2,4)m/s＝0.5m/s，方向由A指向C，平均速率仍為1m/s.三、非選擇題13．天空有近似等高的濃云層．為了測量云層的高度，在水平地面上與觀測者的距離為d＝3.0km處進行一次爆炸，觀測者聽到由空氣干脆傳來的爆炸聲和由云層反射來的爆炸聲時間上相差Δt＝6.0s．試估算云層下表面的高度.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(已知空氣中的聲速v＝\f(1,3)km/s))解析：如圖所示，A表示爆炸處，O表示觀測者所在處，h表示云層下表面的高度．用t1表示爆炸聲干脆傳到O處所經(jīng)時間，則有d＝vt1.用t2表示爆炸聲經(jīng)云層反射到達O處所經(jīng)驗的時間，因為入射角等于反射角，故有2eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))\s\up12(2)＋h2)＝vt2，且t2－t1＝Δt.由以上各式代入數(shù)值得h＝2.0×103m.答案：2.0×103m14．某物體沿一條直線運動：(1)若前一半時間內(nèi)的平均速度為v1，后一半時間內(nèi)的平均速度為v2，求全程的平均速度．(2)若前一半位移的平均速度為v1，后一半位移的平均速度為v2，全程的平均速度又是多少？解析：(1)設全程所用的時間為t，則由平均速度的定義知前一半時間eq\f(t,2)內(nèi)的位移為x1＝v1·eq\f(t,2)后一半時間eq\f(t,2)內(nèi)的位移為x2＝v2·eq\f(t,2)全程時間t內(nèi)的位移為x＝x1＋x2＝(v1＋v2)eq\f(t,2)全程的平均速度為eq\o(v,\s\up6(－)