物理必修 第一册3 位置变化快慢的描述——速度第一课时一课一练

这是一份物理必修 第一册3 位置变化快慢的描述——速度第一课时一课一练，共7页。试卷主要包含了下列速度中,指平均速度的是，4 m/sB，58倍等内容，欢迎下载使用。
课后训练巩固提升
基础巩固
1.下列速度中,指平均速度的是( )
A.汽车通过长江大桥全程的速度
B.子弹射出枪口时的速度
C.雨滴落地时的速度
D.运动员冲过终点时的速度
答案:A
解析:平均速度是指物体在某段距离或某段时间内通过的位移与所用时间的比值。而瞬时速度是物体在某一时刻或某一位置时的速度。平均速度对应段(时间段或位移段),瞬时速度对应点(时间点或位置点)。汽车通过长江大桥需要一段时间,故其速度为平均速度,故A正确。子弹射出枪口,枪口是一个点,故该速度是瞬时速度,故B错误。雨滴落到地面,地面是一个位置,对应一个点,故该速度是瞬时速度,故C错误。运动员冲过终点,终点是一个点,故该速度是瞬时速度,故D错误。
2.一名短跑运动员在100 m跑竞赛中,测得他5 s末的速度为9.4 m/s,11 s末到达终点的速度是10.1 m/s,则运动员在100 m竞赛中的平均速度约为( )
A.9.4 m/sB.9.3 m/s
C.9.2 m/sD.9.1 m/s
答案:D
解析:v=xt=10011 m/s≈9.1 m/s。
3.一个质点沿直线Ox方向运动,离开O点的距离x随时间变化的关系为x=4+2t3(上式中物理量单位均为国际单位制单位),则该质点在t=0到t=2 s时间内的平均速度为( )
A.24 m/sB.12 m/s
C.8 m/sD.10 m/s
答案:C
解析:当t=0时,对应x0=4 m;当t=2 s时,对应x2=20 m,所以由t=0到t=2 s时间内的平均速度大小为v=x2-x0t=8 m/s,C正确。
4.将一小球竖直向上抛出,经过时间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.2h、0、2htB.2h、0、0
C.0、2h、0D.2h、h、2ht
答案:B
解析:路程是指物体运动轨迹的长度;位移是指初位置到末位置的有向线段;平均速度是位移与时间的比值。此题中位移为零,故平均速度为零,故选B。
5.小明上午从家门口打车,经过一段时间又乘坐同一出租车回到小区门口。车票如方框中所示,则下列说法正确的是( )
日期:2023-1-16
上车:8:01
下车:8:16
单价:1.80元
里程:5.0 km
车费:11.00元
A.小明全程用时8时16分
B.小明全程位移为5.0 km
C.小明全程的平均速度为20 km/h
D.小明全程的平均速度为0
答案:D
解析:小明全程路程为5.0 km,位移为0,所用时间为15 min=14 h。全程小明的平均速度为0,D正确。
6.一辆汽车从甲地沿平直的公路以v1=36 km/h的速度经过2 h到达乙地,休息了4 h后,又沿原路返回,以v2=54 km/h的速度运动了3 h越过甲地到达丙地。求全程的平均速度。
答案:平均速度大小为10 km/h,方向是由甲地指向丙地
解析:汽车全程的位移大小为x=v2t2-v1t1=54×3 km-36×2 km=90 km,全程所用时间为t=2 h+4 h+3 h=9 h,故平均速度大小v=ΔxΔt=909 km/h=10 km/h,方向是由甲地指向丙地。
7.一架飞机水平匀速地在某同学头顶上方飞过,当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时,发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速的多少倍?
答案:0.58倍
解析:由题意知声波是在该同学正上方发出的,在该声波由上到下传播的过程中,飞机沿水平直线匀速飞行,画出运动示意图如图所示。
设飞机离地高度为h,则有h=v声Δt
在Δt时间内,飞机的水平位移Δx=v飞Δt
由几何知识得Δxh=ct 60°
解得v飞=v声ct 60 °=33v声=0.58v声
即飞机的速度约为0.58v声。
能力提升
1.某人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡顶,再从坡顶到坡底往返一次。已知上坡时的平均速度大小为4 m/s,下坡时的平均速度大小为6 m/s,则此人往返一次的平均速度大小是( )
A.10 m/sB.5 m/s
C.0D.4.8 m/s
答案:C
解析:此人往返一次的位移为0,由平均速度的定义式可知,此人往返一次的平均速度的大小为0。故选项C正确。
2.某同学在操场上进行慢跑锻炼,并用智能手表记录了运动轨迹、运动时间、运动距离的情况,如图所示。其中“S”是起点,“E”是终点,且根据操场实际情况可知,S和E间的距离约为40 m。下列说法正确的是( )
A.在记录运动轨迹时,人不能看成质点
B.S和E间的距离约为40 m指人发生的位移大小
C.运动距离1.45 km除以运动时间是平均速度的大小
D.用40 m除以运动时间是人经过E点的瞬时速度大小
答案:B
解析:在记录运动轨迹时,人的大小和形状可以忽略,可以把人看作质点,故A错误。位移大小为两点间的直线长度,S和E间的距离约为40 m指人发生的位移大小,故B正确。运动距离1.45 km是指路程,路程除以时间是平均速率,故C错误。40 m是位移大小,位移除以时间是平均速度,故D错误。
3.(多选)三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示,三个质点同时从N点出发,同时到达M点,其间都不停也不返回,则下列说法正确的是( )
A.三个质点从N到M的平均速度相同
B.B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同
C.到达M点时的速率一定是质点A的大
D.三个质点从N到M的平均速率相同
答案:AB
解析:三个质点的位移相同,时间相同,所以平均速度相同,A正确;由于B质点做单向直线运动,其平均速度方向与瞬时速度方向相同,B正确;三个质点运动的路程不同,运动时间相同,平均速率不相同,D错误;无法判断到达M点时哪个质点的速率大,故C错误。
4.某物体的运动规律如图所示,下列说法正确的是( )
A.物体在第1 s末运动方向发生变化
B.第2 s内、第3 s内的速度方向是相同的
C.物体在第2 s内返回出发点,向反方向运动
D.在这7 s内物体做往复运动
答案:D
解析:物体在第1 s末运动方向没有发生变化,A错;第2 s内、第3 s内的速度方向是相反的,B错;物体在第2 s内位移变大,向正方向运动,C错;整个过程中物体做的是往复运动,D正确。
5.某次军事演习中,假设一架战机于5月20日8点整从辽宁号航母起飞,在8点18分正好抵达距出发点680 km的指定位置,战机仪表显示此段行程正好为800 km。
(1)战机此段过程的平均速率为多少?飞行100 m所需的时间约是多少?
(2)此段过程中战机的平均速度大小是多少?
答案:(1)740.74 m/s 0.135 s (2)629.63 m/s
解析:题干中时间信息为:
该战机飞行时间t=18 min=1 080 s
隐含信息为路程s=800 km=8×105 m
位移x=680 km=6.8×105 m
(1)战机的平均速率为
vs=st=8×1051 080 m/s≈740.74 m/s
飞行100 m所需时间约为t'=s'vs≈0.135 s。
(2)战机的平均速度为v=xt=6.8×1051 080 m/s≈629.63 m/s。
6.甲、乙两地相距60 km,一汽车用40 km/h的平均速度通过了全程的13,剩余的23路程用了2.5 h。求:
(1)该汽车在后23路程的平均速度大小;
(2)汽车在全过程中的平均速度大小。
答案:(1)16 km/h (2)20 km/h
解析:(1)汽车在前后两段的位移大小分别是
x1=60×13 km=20 km
x2=60×23 km=40 km
汽车在后23路程的平均速度大小:
v2=x2t2=402.5 km/h=16 km/h。
(2)汽车在全过程中的平均速度大小:
v=xt=602040+2.5 km/h=20 km/h。