-新教材高中物理課后練習(xí)3位置變化的快慢與方向-速度含解析教科版必修第一冊(cè)

PAGEPAGE6位置變化的快慢與方向—速度(建議用時(shí)：25分鐘)◎考點(diǎn)一平均速度和瞬時(shí)速度1．下列關(guān)于平均速度和瞬時(shí)速度的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(Δs,Δt)，當(dāng)Δt足夠小時(shí)，該式可表示某時(shí)刻的瞬時(shí)速度B．勻速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于瞬時(shí)速度C．瞬時(shí)速度和平均速度都可以精確描述變速運(yùn)動(dòng)D．只有瞬時(shí)速度可以精確描述變速運(yùn)動(dòng)C[平均速度只能粗略描述變速運(yùn)動(dòng)，而瞬時(shí)速度可以精確描述變速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；當(dāng)Δt足夠小時(shí)，速度的變化很小，此時(shí)用eq\f(Δs,Δt)表示某時(shí)刻的瞬時(shí)速度，選項(xiàng)A正確；勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度不變，故平均速度等于瞬時(shí)速度，選項(xiàng)B正確．故選C.]2．(多選)下列說(shuō)法正確的是()A．小球第3s末的速度為6m/s，這里是指平均速度B．汽車從甲站行駛到乙站的速度是20m/s，這里是指瞬時(shí)速度C．“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組列車速度計(jì)顯示的速度為350km/h，這里的速度是指瞬時(shí)速度D．為了解決偏遠(yuǎn)地區(qū)的配送問(wèn)題，某快遞公司采取“無(wú)人機(jī)快遞”，無(wú)人機(jī)從某一投遞站帶著快件到達(dá)指定位置后又返回該投遞站，這一過(guò)程中無(wú)人機(jī)的平均速度為零CD[第3s末的速度是指瞬時(shí)速度，故A錯(cuò)誤；汽車從甲站行駛到乙站的速度為平均速度，故B錯(cuò)誤；速度計(jì)顯示的速度為瞬時(shí)速度，故C正確；無(wú)人機(jī)回到了原位置，位移為零，故平均速度為零，故D正確．]3．(多選)“世界飛人”博爾特在男子100米和200米賽事上，多年蟬聯(lián)第一。如北京世錦賽上分別以9秒79和19秒55的成績(jī)奪得男子100m和200m的冠軍．下列說(shuō)法正確的是()A．博爾特在百米比賽中的平均速度是10.21m/sB．博爾特在百米比賽中的平均速率是10.21m/sC．博爾特在200米比賽中的平均速度是10.23m/sD．博爾特在200米比賽中的平均速率是10.23m/sABD[100m比賽中，位移大小和路程都等于100m，平均速度大小和平均速率相等，即v1＝eq\f(100,9.79)m/s≈10.21m/s，故A、B正確；在200m比賽中，路程是200m，位移小于200m，故平均速率v2＝eq\f(200,19.55)m/s≈10.23m/s，且大于平均速度的大小，故C錯(cuò)誤，D正確．]4．如圖所示，兩個(gè)人以相同大小的速度同時(shí)從圓形軌道的A點(diǎn)出發(fā)，分別沿ABC和ADE方向行走，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后在F點(diǎn)相遇(圖中未畫出)．從出發(fā)到相遇的過(guò)程中，描述兩個(gè)人運(yùn)動(dòng)情況的物理量可能不相同的是()A．瞬時(shí)速度 B．位移C．路程 D．平均速度A[兩個(gè)人所走的路徑不同，所以瞬時(shí)速度方向可能不相同，A正確；由于兩人速度大小相同，故相同時(shí)間內(nèi)走過(guò)的路程相同，兩人相遇在與A對(duì)稱的位置，故位移大小等于直徑，且方向相同，故平均速度也相等，B、C、D錯(cuò)誤．]◎考點(diǎn)二根據(jù)紙帶求解物體運(yùn)動(dòng)的速度5．如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過(guò)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(guò)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(guò)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(wú)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.]◎考點(diǎn)三速度—時(shí)間圖像7．(多選)在跳水比賽中，某運(yùn)動(dòng)員(可看作質(zhì)點(diǎn))的速度與時(shí)間關(guān)系圖像如圖所示，選豎直向下為正方向，t＝0是其向上起跳瞬間，則()A．t1時(shí)刻該運(yùn)動(dòng)員開始進(jìn)入水面B．t2時(shí)刻該運(yùn)動(dòng)員開始進(jìn)入水面C．t3時(shí)刻該運(yùn)動(dòng)員已浮出水面D．t1～t3時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員始終向下運(yùn)動(dòng)BD[在0～t1時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員在空中，處于上升階段，t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)；t1～t2時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員下落，t2之后速度減小，運(yùn)動(dòng)員已進(jìn)入水中，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；t3時(shí)刻，運(yùn)動(dòng)員的速度減為零，此時(shí)仍處于水下，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；t1～t3時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員始終向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確．]8．如圖所示是一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，從以下三個(gè)方面說(shuō)明它的速度是怎樣變化的．(1)物體是從靜止開始運(yùn)動(dòng)還是具有一定的初速度？(2)運(yùn)動(dòng)的方向是否變化？(3)速度的大小是否變化？怎樣變化？[解析](1)由圖像可知，在t＝0時(shí)刻v≠0，所以物體具有一定的初速度．(2)在0～t3這段時(shí)間內(nèi)，速度為正值，說(shuō)明物體沿正方向運(yùn)動(dòng)，t3時(shí)刻以后，速度為負(fù)值，說(shuō)明物體沿與正方向相反的方向運(yùn)動(dòng)，所以物體運(yùn)動(dòng)的方向發(fā)生了變化．(3)速度的大小發(fā)生變化，在0～t1時(shí)間內(nèi)速度逐漸增大，t1～t2時(shí)間內(nèi)速度大小不變，t2～t3時(shí)間內(nèi)速度逐漸減小，t3時(shí)刻速度為零，在t3時(shí)刻以后，速度反向增大．[答案](1)具有初速度(2)方向變化(3)見(jiàn)解析9．如圖所示是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)瞬時(shí)速度實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶的一部分，從0點(diǎn)開始依照打點(diǎn)的先后依次標(biāo)出0,1,2,3,4,5,6，…，現(xiàn)在量得0,1間的距離x1＝5.18cm,1,2間的距離x2＝4.40cm,2,3間的距離x3＝3.62cm,3,4間的距離x4＝2.78cm,4,5間的距離x5＝2.00cm,5,6間的距離x6＝1.22cm(電源頻率為50Hz)．(1)根據(jù)上面的記錄，計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打1,2,3,4,5點(diǎn)時(shí)的速度(保留兩位小數(shù))并填在表中．位置12345v/(m·s－1)(2)根據(jù)(1)中表格的數(shù)據(jù)，在圖中畫出小車的速度—時(shí)間圖像．[解析](1)某點(diǎn)的瞬時(shí)速度可以用該點(diǎn)為中間時(shí)刻的一段時(shí)間內(nèi)的平均速度表示．打1點(diǎn)時(shí)：v1＝eq\f(x1＋x2,2Δt)≈1.20m/s，打2點(diǎn)時(shí)：v2＝eq\f(x2＋x3,2Δt)≈1.00m/s，打3點(diǎn)時(shí)：v3＝eq\f(v3＋v4,2Δt)≈0.80m/s，打4點(diǎn)時(shí)：v4＝eq\f(x4＋x5,2Δt)≈0.60m/s，打5點(diǎn)時(shí)：v3＝eq\f(x5＋x6,2Δt)≈0.40m/s.將數(shù)值填入表格中．位置12345v/(m·s－1)1.201.000.800.600.40(2)利用表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，如圖所示．[答案]見(jiàn)解析(建議用時(shí)：15分鐘)10．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(shuō)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(wú)限小，時(shí)間無(wú)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．]11．(多選)如圖所示是甲、乙兩物體運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像，下列說(shuō)法正確的是()A．甲處于靜止?fàn)顟B(tài)B．乙剛開始時(shí)以5m/s的速度與甲同向運(yùn)動(dòng)C．乙在最初3s內(nèi)的位移是10mD．乙在最初3s內(nèi)的路程是10mBD[甲圖線是平行于t軸的直線，因此甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；乙在第1s內(nèi)向正方向做速度為5m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng)，第2s內(nèi)靜止，第3s內(nèi)沿負(fù)方向做速度為5m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；乙在第1s內(nèi)的位移為x1＝v1t1＝5m，在第2s內(nèi)的位移為x2＝0，在第3s內(nèi)的位移為x3＝v3t3＝－5m，所以乙在最初3s內(nèi)的位移為x＝x1＋x2＋x3＝0，故C錯(cuò)誤；乙在最初3s內(nèi)的路程為s＝|x1|＋|x2|＋|x3|＝10m，故D正確．]12．一架飛機(jī)水平勻速地在某同學(xué)頭頂上方飛過(guò)，當(dāng)他聽到飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)聲從頭頂正上方傳來(lái)時(shí)，發(fā)現(xiàn)飛機(jī)在他前上方約與地面成60°角的方向上，據(jù)此可估算出此飛機(jī)的速度約為聲速的多少倍？[解析]由題意知聲波是在該同學(xué)正上方發(fā)出的，在該聲波由上到下傳播的過(guò)程中，飛機(jī)沿水平直線勻速飛行，畫出運(yùn)動(dòng)示意圖如圖所示．設(shè)飛機(jī)離地高度為h，則有h＝v聲Δt在Δt時(shí)間內(nèi)，飛機(jī)的水平位移Δx＝v飛Δt由幾何知識(shí)得eq\f(Δx,h)＝cot60°解得v飛＝v聲cot60°＝eq\f(\r(3),3)v聲≈0.58v聲即飛機(jī)的速度約為聲速的0.58倍．[答案]0.58倍13．某物體沿一直線運(yùn)動(dòng)，若前一半時(shí)間內(nèi)的平均速度為v1，后一半時(shí)間內(nèi)的平均速度為v2，求：(1)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，則全程的平均速度又是多少？[解析](1)設(shè)全程所用時(shí)間為Δt，則前一半時(shí)間和后一半時(shí)間的位移分別是eq\f(v1Δt,2)和eq\f(v2Δt,2)，由平均速度的定義得全程的平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(\f(v1Δt,2)＋\f(v2Δt,2),Δt)＝eq\f(1,2)(v1＋v2)．(2)設(shè)全程的位移為Δx，則前一半位移和后一半位移所用時(shí)