鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 速度课后练习题

速度

1．(多选)下列关于平均速度的说法正确的是(　　)

A．平均速度是描述物体运动快慢的物理量，速度大表示物体运动快

B．平均速度描述物体的位置变化快慢，速度大表示物体位置变化大

C．平均速度越大，位置变化越快，位移也就越大

D．一段时间内物体的位置不变化，则这段时间内物体的平均速度为零

解析：选AD　根据平均速度的定义知A、D正确。平均速度大表示物体的位置变化快，但在很短的时间内物体位置变化不一定大，即位移不一定大，故B、C错误。

2．(多选)下列关于速度的说法正确的是(　　)

A．速度是矢量，既有大小又有方向

B．速度描述物体运动的快慢，只有大小

C．速度越大，物体的位移越大

D．速度越大，物体在单位时间内的位移越大

解析：选AD　速度是描述物体运动快慢的物理量，既有大小，又有方向，则A正确，B错误；位移的大小，既与速度大小有关，又与时间长短有关，则C错误，D正确。

3.如图所示的是三个质点A、B、C的运动轨迹，三个质点同时从N点出发，又同时到达M点，中间无往复运动，下列说法正确的是(　　)

A．从N到M的过程中，A的平均速率最大

B．三个质点从N到M的平均速率相等

C．三个质点从N到M的平均速度不相同

D．到达M点时A的瞬时速率最大

解析：选A　平均速率等于路程除以时间，从N到M，A的路程最大，故A的平均速率最大，选项A正确，选项B错误；平均速度等于位移除以时间，三个质点在相同时间内的位移相同，故它们的平均速度相同，选项C错误；根据该题所给条件，不能比较在M点时三个质点的瞬时速率大小，选项D错误。

4.高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的两幅照片如图所示，两幅照片拍摄的时间间隔为4×10－4 s，则子弹的飞行速度约为(　　)

A．5×10 m/s

B．5×102 m/s

C．5×103 m/s

D．5×104 m/s

解析：选B　苹果的直径大约为0.1 m，则子弹的飞行距离大约是0.2 m，所以子弹的飞行速度＝＝＝5×102 m/s，故B正确。

5．(多选)关于物体做直线运动过程中的s­t图像，下列说法正确的是(　　)

A．s­t图像是物体的运动轨迹

B．s­t图像是一条直线，说明物体一定做匀速直线运动

C．s­t图像上每一点的纵坐标表示物体运动的位移

D．两条s­t图像的交点表示两个物体相遇

解析：选CD　s­t图像表示物体运动的位移随时间变化的关系，A错误；s­t图像是一条直线，如果平行于t轴，表示位移不随时间变化，物体静止，B错误；s­t图像上每一点的纵坐标表示物体运动的位移，C正确；两条s­t图像的交点表示此时两个物体相对坐标原点位移相等，两物体相遇，D正确。

6.(多选)某班同学去参加野外训练，该班同学分成甲、乙、丙三个小组，同时从营地A出发，沿各自的路线搜寻目标，结果同时到达营地B，如图所示的为其运动轨迹。则关于他们的平均速度和平均速率的说法正确的是(　　)

A．甲、乙、丙三组的平均速度大小相同

B．甲、乙、丙三组的平均速率大小相同

C．乙组的平均速度最大，甲组的平均速率最小

D．乙组的平均速率最小，甲组的平均速率最大

解析：选AD　根据图示，甲、乙、丙三组的位移相同，运动时间相同，所以三组的平均速度的大小相同；甲组的路程最大，所以甲组的平均速率最大，乙组的路程最小，所以乙组的平均速率最小。故A、D正确。

7．“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”的诗句中，根据“千里江陵一日还”可估算出船速大小约为(　　)

A．13 km/h　　　　　　　　 B．21 km/h

C．68 km/h D．83 km/h

解析：选B　由题意可知，路程为s＝1 000里＝500 km，时间为24 h，因此船速为v＝＝≈21 km/h，故选项B正确。

8．一个物体由A地出发，匀速运动到达B地，停了一段时间，又匀速运动返回A地，下列可以描述以上全过程的图像是(　　)

解析：选C　在一时刻物体的位置只能有一个，A、B两图像中一个时刻对应两个位置，故A、B错误。C图像表示物体先沿正方向做匀速直线运动，接着静止一段时间，然后再沿反方向做匀速直线运动返回，故C正确。D图像表示物体先沿正方向做匀速直线运动，接着再沿反方向做匀速直线运动返回，故D错误。

9.如图所示的为某物体运动的位移—时间图像，根据图像求：

(1)0～2 s内、2～6 s内、6～8 s内物体各做什么运动？各段速度是多大？

(2)整个8 s内的平均速度是多大？前6 s内的平均速度是多大？

(3)4 s和7 s末的速度是多大？

解析：(1)0～2 s内，物体的位移均匀增加，物体做匀速直线运动，该段图线的倾斜程度表示速度大小，即v1＝2.5 m/s；2～6 s内，物体的位移不变，说明物体静止；6～8 s内物体的位移均匀增加，物体做匀速直线运动，该段图线的倾斜程度表示速度大小，即v3＝5 m/s。

(2)由平均速度定义式＝，整个8 s内的平均速度＝＝＝1.875 m/s，

前6 s内的平均速度′＝＝≈0.83 m/s。

(3)2～6 s内，物体的位移不变，说明物体静止，4 s末物体的速度为0；6～8 s内，物体的位移均匀增加，物体做匀速直线运动，7 s末的速度等于这段时间内的平均速度，即为5 m/s。

答案：见解析

10．一质点沿直线Ox方向做加速运动，它离开O点的距离s随时间变化的关系为s＝4＋2t3(m)，它的速度随时间变化的关系为v＝3t2(m/s)。则该质点在t＝2 s时的瞬时速度和t＝0到t＝2 s间的平均速度分别为(　　)

A．8 m/s,24 m/s B．12 m/s,10 m/s

C．12 m/s,8 m/s D．24 m/s,8 m/s

解析：选C　将t＝2 s代入质点的速度随时间变化的关系式v＝3t2(m/s)，得t＝2 s时刻的瞬时速度为v＝3×22 m/s＝12 m/s。将t＝0和t＝2 s分别代入距离随时间变化的关系式s＝4＋2t3(m)，得s1＝4 m，s2＝20 m，则质点在2 s时间内通过的位移为Δs＝s2－s1＝20 m－4 m＝16 m，t＝0 s到t＝2 s间的平均速度为＝＝ m/s＝8 m/s，故C正确。

11.“五米三向折返跑”的成绩反映了人体的灵敏素质，测定时，受试者听到口令起跑，测试员同时开始计时，受试者从起点A全力跑向5 m处的B点用手触摸折返线处后折返到A点，然后依次到C点、D点最终返回A点，所用时间即“五米三向折返跑”的成绩，现测得某受试者成绩为7.50 s，该受试者在测试全过程中的平均速率和平均速度的大小分别为(　　)

A．0,0 B．4 m/s,0

C．2 m/s,0 D．30 m/s,3 m/s

解析：选B　路程等于运动轨迹的长度，所以受试者的路程L＝(5＋5)×3 m＝30 m，平均速率v＝＝ m/s＝4 m/s，位移s＝0，平均速度等于位移与时间的比值，则平均速度为零，故B正确，A、C、D错误。

12.甲、乙两质点同时沿同一直线运动，它们的s­t图像如图所示。关于两质点的运动情况，下列说法正确的是(　　)

A．在0～t0时间内，甲、乙的运动方向相同

B．在0～t0时间内，乙的速度一直增大

C．在0～t0时间内，乙的平均速度大小大于甲的平均速度大小

D．在0～2t0时间内，甲、乙发生的位移相同

解析：选C　在0～t0时间内，甲、乙的运动方向相反，A错误；s­t图像的斜率表示速度，在0～t0时间内，乙的速度一直减小，B错误；在0～t0时间内，甲的位移为－s0，乙的位移为2s0，故乙的平均速度大小大于甲的平均速度大小，C正确；在0～2t0时间内，甲、乙的位移大小相等，方向相反，D错误。

13．雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，某防空雷达发现一架飞机正在以水平速度朝雷达正上方匀速飞来。某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图甲所示，经过t＝173 s后雷达向正上方发射和接收到的波形如图乙所示，已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为1×10－4 s，电磁波的速度为3×108 m/s，则该飞机的飞行速度大小约为(　　)

A．1 200 m/s　　　　　 B．900 m/s

C．500 m/s D．300 m/s

解析：选D　由题图甲得雷达第一次发射电磁波时，飞机距离雷达的距离为s1＝ct1＝×3×108×4×10－4 m＝6×104 m，由题图乙得雷达第二次发射电磁波时，飞机和雷达的竖直距离为h＝ct2＝×3×108×2×10－4 m＝3×104 m。设该段时间内飞机水平飞行的距离为s2，则s1、s2、h在空间构成一个直角三角形，利用数学关系得s2＝＝3×104 m，飞机的飞行速度v＝≈300 m/s。故D正确。

14.光电门传感器是测定瞬时速度的仪器，如图所示，它的原理是发射端发出一束很细的红外线到另一端的接收窗口，当固定在运动物体上的一个已知宽度的挡光板通过时，它可以通过数据采集器记下挡光板的挡光时间，再用挡光板的宽度与挡光时间的比值求得运动物体的瞬时速度。

(1)用光电门测做变速运动的物体的瞬时速度，在所要测量的物体速度较小时，为了减小误差，应选择宽度比较________(选填“宽”或“窄”)的挡光板。

(2)实验中选用的挡光板宽度是5 mm，测得挡光板通过光电门的时间是0.5×10－3 s，则物体通过光电门时的速度大小v＝________m/s。

解析：(1)由v＝可知，若Δt→0，则物体在从t到t＋Δt这样一个较小的时间内的平均速度可认为是t时刻的瞬时速度，且可认为t到t＋Δt这样一个较小的时间内物体做匀速直线运动。反过来，若Δs越小，则Δt越小，越趋近t时刻的瞬时速度的实际值，所以测量中通常选择比较窄的挡光板。

(2)由v＝代入数据可解得物体通过光电门时的速度大小v＝10 m/s。

答案：(1)窄　(2)10