高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 位置变化快慢的描述——速度优秀综合训练题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 位置变化快慢的描述——速度优秀综合训练题，共17页。试卷主要包含了0分），【答案】C，【答案】A，【答案】D等内容，欢迎下载使用。

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）
在选定正方向后，甲、乙两质点运动的x−t图象如图所示，则在0～t2时间内
A. 乙质点的速度先增大后减小
B. t1时刻两质点速度大小相等
C. 质点甲做直线运动，质点乙做曲线运动
D. 0～t2时间内甲质点的平均速度大于乙质点
甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正方向，甲质点的速度为2 m/s，乙质点的速度为−4 m/s，则下列说法错误的是( )
A. 乙质点的速率大于甲质点的速率
B. 因为+2>−4，所以甲质点的速度大于乙质点的速度
C. 这里的正、负号的物理意义表示运动的方向
D. 若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10 s后甲、乙两质点相距60 m
下列说法中正确的是( )
A. 瞬时速度为零时，平均速度一定为零
B. 瞬时速度的大小叫速率，平均速度的大小叫平均速率
C. 子弹射出枪口的速度是800m/s，800m/s是指瞬时速度
D. 物体的速度变化越慢，则加速度越大
下面说法正确的是( )
A. 速度方向一定与位移方向相同
B. 某段高速公路限速120km/h，为平均速度
C. 在匀速直线运动中，平均速度等于瞬时速度
D. 平均速度的大小就是平均速率
如图所示是甲、乙、丙三个物体相对同一位置的位移—时间图像，它们向同一方向开始运动，则在0～t0时间内，下列说法正确的是( )
A. 它们的平均速度相等
B. 甲的平均速度最大
C. 它们的平均速率相等
D. 乙的平均速度最小
如图所示是甲、乙、丙三个物体相对同一位置的位移图像，它们向同一方向开始运动，则在时间t0内，下列说法正确的是( )
A. 它们的平均速度相等
B. 甲的平均速度最大
C. 它们的平均速率相等
D. 乙的平均速度最小
鱼雷是最好的水下打击武器，现代鱼雷所使用的超空泡技术是利用空腔气泡隔绝水和鱼雷，从而大大降低阻力，获得高速航行的技术。下图是某次军事演习中红方超空泡鱼雷打击蓝方潜艇的位移时间图像，关于该图像，下列说法正确的是( )
A. t1时刻到t2时刻，鱼雷的位移大于潜艇的位移
B. 潜艇做匀变速直线运动
C. t2时刻鱼雷与潜艇间的距离达到最大值
D. 0～t2时间内鱼雷与潜艇的平均速度相等
下列关于速度的几个说法中，正确的是( )
A. 速度是表示物体运动快慢的物理量，有大小无方向
B. 瞬时速度表示物体在某一时刻的运动快慢，简称速率
C. 平均速度表示物体在某一时间内的运动快慢，其大小就是平均速率
D. 平均速度所对应的时间趋于无穷小时，平均速度就成了瞬时速度
a、b两物体沿一直线运动，其位置坐标与时间的关系图象如图所示，由图可知，两物体在t1−t2内( )
A. a的平均速度大
B. b的平均速度大
C. a、b的平均速率一样大
D. b的速度先减小后增大
如图所示，曲线a、b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移—时间(x−t)图象，由图可知
A. 在t1时刻，a、b两车速度相等
B. 在t1到t2这段时间内，a车先加速运动再减速运动
C. 在t1到t2这段时间内，a、b两车的平均速度相等
D. 在t1到t2这段时间内，a、b两车的平均速率相等
二、填空题（本大题共5小题，共20.0分）
如图所示是做直线运动的物体M在0～5s的s−t图像，求：
(1)前3 s的平均速度为__________m/s；后3s的平均速度为___________ m/s(保留两位有效数字)
(2)全程的平均速度为____________m/s；全程的平均速率为____________ m/s。
(3)前1 s的平均速度为_________ m/s；最后1 s的平均速度为__________ m/s。
如图为某汽车途经高速时乘客看到的路边交通标志(经化简)，甲为路线指示标志，乙为限速标志．其中的数字具有确定的含义：甲中数字指______ (选填“路程”或“位移”)；在不违反交通规则的情况下，车辆从该处到上海至少需要______ 小时．
某质点沿半径为R=5 m的圆形轨道以恒定的速率运动，经过10 s运动了12圆周，该物体做的是________速运动(填“匀”或“变”)；平均速率为________ m/s；10 s内的平均速度大小为________ m/s；质点运动一周的平均速度为________ m/s．
一辆小车沿直线运动，车上放有盛水的容器，每隔0.2 s漏出一滴水，水在地面上留下如图所示的痕迹，则小车的速度为_____．
某人早上7:50从A处开始沿直线散步，9:10分回到A处，散步的总路程为2400m，则该人散步的总时间为 s，平均速度为 m/s，平均速率为 m/s。
三、作图题（本大题共1小题，共2.0分）
质点m在水平地面上，从0点出发，先以V1向右匀速直线运动到A点，后向左以V2匀速直线运动到0点的左侧B点，最后再以V3匀速向右回到0点。请画出m的运动轨迹图、x−t和v−t图。(要求图像完整规范，直尺作图)
四、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
如图是某同学用手水平地拉动纸带通过打点计时器后(电源频率为50 Hz)得到的纸带，从A点通过计时器到D点通过计时器历时________s，位移为________m，这段时间内的平均速度为________m/s，BC段的平均速度为________m/s，F点的瞬时速度可以粗略地认为是________m/s.(平均速度和瞬时速度的结果保留三位有效数字)
某次实验打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz，纸带的记录如图所示，图中O点为纸带的第一个点，接下来的几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点：
(1)推测纸带的运动是加速运动还是减速运动?_________________________
(2)在打出A、C这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是______m/s。
(3)在打出A、F这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是______m/s。
(4)打下B点时的瞬时速度为___________m/s。
五、计算题（本大题共2小题，共20.0分）
如图，为一升降机向上做直线运动的位移−时间图象，以竖直向上为正方向，根据图象。
(1)描述升降机在25 s内的运动情况；
(2)求升降机在0～25 s内平均速率和平均速度的大小。
如图为一升降机由地面向上做直线运动的位移-时间图象，以竖直向上为正方向，根据图象求：
(1)升降机运动中距离地面的最大高度；
(2)升降机在0～15s内的平均速度；
(3)升降机在整个25s过程中的平均速率．
答案和解析
1.【答案】A
【解析】
【分析】
解决本题的关键要理解位移时间图线表示的物理意义，知道图象的斜率等于速度，位移等于纵坐标的变化量。位移−时间图象只能反映直线运动的规律，图象的斜率表示速度，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，位移等于x的变化量，平均速度等于位移除以时间。
【解答】
A.根据x−t图象的斜率表示速度，乙质点运动图线的斜率先增大后减小，则知乙质点的速度先增大后减小，故A正确；
B.t1时刻两质点运动图线的斜率的绝对值不一定相等，则两质点速度大小不一定相等，故B错误；
C.位移−时间图象只能反映直线运动的规律，则知甲、乙两质点均做直线运动，故C错误；
D.0～t2时间内，两质点的位移大小相等，由v=xt可知，甲质点的平均速度等于乙质点的平均速度，故D错误。
故选A。
2.【答案】B
【解析】【解析】
本题考查速度的定义，对于有关物理量的正负号物理意义要明确，对于矢量，要明确其正负用来表示方向，不能表示大小。关键是明确矢量正负由规定的正方向决定，矢量的正负表示方向不表示大小。同时能根据位移公式分析两物体的位置关系。
【解答】
AB、乙速度是矢量，正负号不表示大小，代表方向，所以质点的速率大于甲质点的速率，故A正确，B错误；
C、这里的正、负号的物理意义表示运动的方向，故C正确；
D、若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10 s后甲、乙两质点相距s=2×10m+4×10m=60m，故D正确。
本题选错误的，
故选：B。
3.【答案】C
【解析】
【分析】
解决本题的关键知道瞬时速度的大小表示速率，但是平均速度的大小与平均速率概念不同：平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值。
瞬时速度的大小表示速率，但是平均速度的大小与平均速率概念不同：平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值。
【解答】
解：
AB、速率是瞬时速度的大小，平均速率是路程与时间的比值，而平均速度是位移与时间的比值，平均速率不是平均速度的大小，故A、B错误；
C、子弹射出枪口时的速度800m/s，指的是瞬时速度，故 C正确；
D、根据a=ΔvΔt，速度变化慢加速度小，故D错误。
4.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查速度的方向与位移的方向关系，及平均速度与瞬时速度的关系与区别，平均速度与平均速率区别等。
【解答】
A、速度方向是物体的运动方向，而位移方向是由起点指向终点，所以两者方向不一定相同，故A错误；
B、某段高速公路限速120km/h，即为最大速度，则为瞬时速度，故B错误；
C、在匀速直线运动中，速度大小与方向处处相等，则有平均速度等于瞬时速度，故C正确；
D、平均速度为矢量，平均速率为标量，这是两个物理量，故D错误；
故选：C。
5.【答案】A
【解析】
【分析】本题考查了平均速度和瞬时速度、速率和平均速率、x−t图像的相关知识，试题难度较易
【解答】ABD.由题图可知在相等时间t0内它们运动的位移相等，所以它们的平均速度相等，故A正确，B、D错误；
C.由题图可知在相同时间t0内它们的路程关系为s甲>s乙=s丙，所以甲的平均速率最大，乙和丙的平均速率相等，故C错误．
6.【答案】A
【解析】解：ABD、平均速度定义式v−=xt，其中x代表位移。从图中可以看出在相等时间t0内运动走过的位移相等，所以三者的平均速度相等，故A正确，BD错误；
C、平均速率的公式是v−=st，其中s是走过的路程，从图象上可以看出在相同时间t0内的路程关系s甲>s乙=s丙，所以甲的平均速率较大，而乙和丙的平均速率相等，故C错误。
故选：A。
由x−t图象可知物体的位移随时间变化的关系；由纵坐标的变化量可得出物体的位移，则由平均速度公式可求得物体的平均速度；由运动过程可得出运动位移，明确物体的运动状态，从而路程的关系，平均速率等于路程与时间之比。
要区分平均速度和平均速率，知道路程和位移的区别
7.【答案】A
【解析】
【分析】
在x−t图象中，纵坐标的变化量表示位移，图象的斜率代表速度，两图象的交点表示相遇，结合平均速度等于位移与时间之比分析。
对于x−t图象，关键要抓住图象的斜率表示速度，x的变化量表示位移，要注意位移图象不是质点的运动轨迹。
【解答】
A、在x−t图象中，纵坐标的变化量表示位移，可知，t1时刻到t2时刻，鱼雷的位移为x2，潜艇的位移小于x2，即鱼雷的位移大于潜艇的位移，故A正确；
B、在x−t图象中，图象的斜率代表物体运动的速度，由于潜艇的x−t图象为倾斜的直线，速度不变，故潜艇做匀速直线运动，故B错误；
C、在t2时刻鱼雷与潜艇到达相同位置，故相遇，故C错误；
D、0～t2时刻，鱼雷运动的位移大于潜艇的位移，故在0～t2时间内鱼雷的平均速度大于潜艇的平均速度，故D错误。
故选：A。
8.【答案】D
【解析】
【分析】
速度是表示物体运动快慢的物理量，速度又有瞬时速度和平均速度，平均速度等于位移与时间之比，平均速度所对应的时间趋于零时，平均速度就成了瞬时速度，平均速率等于路程与时间之比，据此分析判断，容易题。
【解答】
A. 速度是描述物体运动快慢的物理量，有大小有方向，是矢量，故 A 错误；
B. 瞬时速度是指物体在某一时刻的速度，而速率是标量，所以二者不同，故 B 错误；
C. 平均速度描述物体平均运动快慢的物理量 ， 其大小为位移与时间之比，而平均速率是路程与时间之比，故 C 错误；
D. 平均速度所对应的时间趋于零时，平均速度就成了瞬时速度，故 D正确。
故选D．

9.【答案】D
【解析】
【分析】
位移−时间图象中物体的位移等于纵坐标的变化量，其斜率等于物体的速度．根据数学知识确定斜率的大小，来分析速度的变化．平均速度等于位移与时间之比．平均速率等于路程与时间之比．
本题是位移−时间图象问题，关键要知道图象的斜率表示速度，能根据图象分析物体的运动情况．要注意平均速率与平均速度的区别，不能搞混．
【解答】
AB、两物体在t1−t2内，两个物体的位移相等，所用时间也相等，所以平均速度相等，故A、B错误．
C、根据图象的斜率等于速度，可知，a一直沿正向运动，而b先沿负向运动，后沿正向运动，两者的位移相等，所以a的路程小于b的路程，则a的平均速率小于b的平均速率．故C错误．
D、根据x−t图象的斜率等于速度，b图象切线斜率的绝对值先减小后增大，所以b的速度先减小后增大，故D正确．
故选：D。
10.【答案】C
【解析】
【分析】
位移时间关系图线反映位移随时间的变化规律，纵坐标的变化量△x表示位移，斜率表示速度。
解决本题的关键知道位移时间图线的物理意义，知道图线的切线斜率表示瞬时速度，根据斜率的正负可以确定运动的方向。
【解答】
A.在t1时刻a图像的斜率大于b图像的斜率，所以此时a车的速度大于b车的速度，故A错误；
B.位移时间图像的斜率表示速度，故在t1到t2这段时间内，a车先向正方向减速运动再向负方向做加速运动，故B错误；
C.在t1到t2这段时间内，a和b两车初末位置相同，位移相同，则a和b两车的平均速度相等，故C正确；
D.在t1到t2这段时间内，b一直沿正方向运动，而a先沿正方向运动后沿负方向运动，路程不等，则a和b两车的平均速率不等，故D错误。
故选C。
11.【答案】(1)3.3 m/s −5.0 m/s
(2)−1 m/s 5 m/s
(3)10 m/s −15 m/s
【解析】
【分析】
根据物体运动的位移等于纵坐标的变化量，求出各时间段内的位移，再根据平均速度等于位移与发生这段位移所用的时间之比求平均速度。
本题的关键要知道位移等于纵坐标的变化量，平均速度等于位移与时间的比值，要注意位移的方向。
【解答】
(1)前3s的位移为s1=(15−5)m=10m
所以前3s的平均速度为v1−=s1t1=103m/s≈3.3m/s
后3s的位移为s2=(0−15)m=−15m
所以后3s的平均速度为v2−=s2t2=−153m/s=−5.0m/s，负号表示方向与选定的s轴指向相反。。
(2)全程的位移为s=(0−5)m=−5m
全程的平均速度为v−=st=−55m/s=−1m/s
全程的路程为s′=(15−5+15)m=25m
全程的平均速率v′=s′t′=255m/s=5m/s
(3)前1s的平均速度v1=ΔsΔt=15−51m/s=10m/s
最后1s的平均速度v2=Δs′Δt′=0−151m/s=−15m/s。

12.【答案】路程；2。
【解析】
【分析】
位移表示位置变化，其大小等于初末位置之间的有向线段长度，路程表示路径长短，即运动轨迹长度。
本题考查了对路程和位移的理解应用，解答本题应明确路线指示标志限制是汽车每一时刻的速度，难度不大，属于基础题。
【解答】
图中甲所标是该点到上海的路程，是汽车实际运动过程中的轨迹长度，故是路程；
而100是限速，限速是指汽车的速度在每一瞬间都不能超过的数值，故限的是瞬时速度；
最小时间t=sv=200km100km/h=2h。
故答案为：路程；2。

13.【答案】变；π2；1；0
【解析】
【分析】
本题考查匀速运动和变速运动的概念以及平均速度和平均速率的概念。
根据匀速运动和变速运动的定义，平均速度和平均速率的概念求解。
【解答】
由于圆周运动的速度方向时刻变化，根据变速运动的定义可知质点做变速运动；
平均速率
平均速度的大小v=2Rt=1010m/s=1m/s;
质点运动一周，平均速度位移为零，故平均速度为0。
故答案为：变；π2；1；0 。
14.【答案】0.25 m/s
【解析】
【分析】本题考查了打点计时器的灵活应用，把水在地面上留下的痕迹看作是打点计时器的点迹，根据其运动位移和时间分析。
根据点迹分布判断小车运动规律，根据位移时间计算速度。
【解答】由图可知水滴间距离是恒定的，小车做匀速直线运动，所以v=xt=0.0500.2 m/s=0.25 m/s．
15.【答案】4800；0；0.5。
【解析】
【分析】
平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值。
本题主要考查了对平均速度和平均速率的理解，知道从A处开始又回到A处，位移为零，平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值是关键。
【解答】
从7:50到9:10，总时间为t=80min=4800s；
从A处开始沿直线散步又回到A处，位移为x=0，所以平均速度v=xt=0；
总路程为s=2400m，则平均速率为v=st=24004800m/s=0.5m/s。
故答案为：4800；0；0.5。
16.【答案】运动轨迹为直线，O→A→B→O，如图(1)所示：
以向右为正方向，质点m的x−t图象如图(2)所示，v−t图象如图(3)所示：
【解析】
【分析】
据题意，质点m的轨迹为直线，做匀速直线运动，则x−t图象的倾斜的直线，v−t图象为平行于时间轴的直线。
本题关键明确匀速直线运动的x−t图象、v−t图象的特点，注意方向的规定。
【解答】
运动轨迹为直线，O→A→B→O，如图(1)所示：
以向右为正方向，从O到A做速度为v1的匀速直线运动，x−t图象为过原点向上倾斜的直线，v−t图象为在t轴上方平行于t轴的直线；
从A到B做速度为v2的匀速直线运动，x−t图象为过原点向下倾斜的直线，v−t图象为在t轴下方平行于t轴的直线；
从B到O做速度为v3的匀速直线运动，x−t图象为过原点向上倾斜的直线，v−t图象为在t轴上方平行于t轴的直线；
质点m的x−t图象如图(2)所示，v−t图象如图(3)所示：

17.【答案】0.1；0.0760；0.760；0.950；0.950
【解析】
【分析】本题考查了平均速度和瞬时速度、实验：用打点计时器测速度、实验：测量做直线运动物体的瞬时速度的相关知识，试题难度一般
【解答】打点周期T=150 s=0.02 s，由题图可知，从A点通过计时器到D点通过计时器历时5×0.02 s=0.1 s，位移为0.0760 m；这段时间内的平均速度为vAD=0.07600.1 m/s=0.760 m/s；BC段的平均速度为vBC=0.0220+0.01602×0.02 m/s=0.950 m/s；F点的瞬时速度可以粗略地认为是BC段的平均速度，即0.950 m/s．
18.【答案】(1)加速(2)0.252(3)0.365(4)0.252
【解析】
【分析】
此题主要考查利用打点计时器测量小车运动速度，关键是知道相邻计数点间时间间隔相等，小车做匀加速直线运动，根据匀加速直线运动规律计算小车速度。
【解答】
(1)相邻的计数点之间的时间间隔相等，根据纸带上数据得出相邻的计数点距离逐渐增大，所以纸带做加速运动；
(2)按打点先后顺序每5个点取1个计数点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s，打出A、C这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度v=0.0634−0.01302×0.1m/s=0.252m/s
(3)打出A、F这两点的时间间隔内，纸带运动的平均速度v=0.1955−0.01305×0.1m/s=0.365m/s；
(4)打下B点的瞬时速度可用A到C的平均速度表示，即有vB=0.0634−0.01302×0.1m/s=0.252m/s。
故答案为：(1)加速；(2)0.252；(3)0.365；(4)0.252。
19.【答案】解：(1)0∼10s向上做匀速运动，速度为：v1=3010m/s=3m/s，
10s∼15s静止不动，
15s∼25s以v2=1010m/s=1m/s的速度向下做匀速直线运动；
(2)0∼25s内的路程为：s=30m+10m=40m，
平均速率为：v=st=40m25s=1.6m/s，
0∼25s内的位移为：x=(20−0)m=20m，
平均速度大小;v=xt=20m25s=0.8m/s。
【解析】此题掌握住位移−时间图象的含义，图象中直线的斜率表示速度的大小逐项分析即可，注意与v−t图象的区别。
(1)位移−时间图象中直线的斜率表示速度的大小，据此分析25s内的运动情况：
(2)先根据图象求出总路程，根据平均速率等于路程除以时间求解；再根据图象求出总位移，根据平均速度等于位移除以时间求解；
20.【答案】解：(1)根据图象可知，升降机向上运动中的最大高度h=30m；
(2)升降机在0～15s内的位移为30m，平均速度v1=x1t1=3015m/s=2m/s，方向竖直向上；
(3)升降机在整个过程中(0～25s)的路程s=30+10m=40m，平均速率v=st=4025m/s=1.6m/s。
【解析】此题掌握住位移时间图象的含义，图象中直线的斜率表示速度的大小逐项分析即可，注意与v−t图象的区别。
(1)根据位移等于纵坐标x的变化量求解最大高度；
(2)位移−图象中直线的斜率表示速度的大小，据此分析0−15s内的运动情况，从而求解平均速度；
(3)先根据图象求出总路程，再根据平均速率等于路程除以时间求解。