人教版 (2019)必修 第一册3 位置变化快慢的描述——速度优秀复习练习题

1.3    位置变化快慢的描述——速度

夯实基础

1．下列关于速度的说法，正确的是(　　)

A．速度是描述物体位置变化的物理量

B．速度大小不变的运动是匀速直线运动

C．v1＝2 m/s、v2＝－3 m/s，因为2>－3，所以v1>v2

D．速度的方向与物体运动的方向一致

【答案】D

【解析】

速度是描述物体运动快慢即位置变化快慢的物理量，A错误；匀速直线运动是速度的大小、方向都不变的运动，B错误；速度是矢量，正、负号表示方向，绝对值表示大小，C错误；速度的方向与物体运动的方向一致，D正确．

故选D　

2．(多选)有关平均速度、平均速率、速率，下列说法中正确的是　(　　)

A．速率是瞬时速度的大小

B．平均速率是平均速度的大小

C．只有在匀速直线运动中，平均速率才等于平均速度的大小

D．在某段运动中平均速率不等于零，而平均速度可能等于零

【答案】AD

【解析】

速率即瞬时速率等于瞬时速度的大小，A对；在单向直线运动中，路程等于位移大小，平均速率等于平均速度的大小，故B、C错；物体运动一段时间又回到起点，路程不为零、而位移为零，因此平均速率不为零，而平均速度为零，故D对．

故选AD

3．下列关于平均速度和瞬时速度的说法不正确的是(　　)

A．平均速度＝，当Δt充分小时，该式可表示t时刻的瞬时速度

B．匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度

C．瞬时速度和平均速度都可以精确描述运动的快慢

D．只有瞬时速度可以精确描述运动的快慢

【答案】C

【解析】

由平均速度定义式＝可知，当Δt足够小，甚至趋近于零时，该式可表示t时刻的瞬时速度，A正确；匀速直线运动的速度不变，各段时间内的平均速度均等于瞬时速度，B正确；平均速度只能粗略反映一段时间内物体运动的快慢程度，而瞬时速度能精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢及方向，C错误，D正确．

故选C

4．(多选)自行车场地赛中，运动员骑自行车绕圆形赛道运动一周，下列说法正确的是(　　)

A．运动员通过的路程为零

B．运动员发生的位移为零

C．运动员的速度方向时刻在改变

D．由于起点与终点重合，速度方向没有改变，因此运动并非曲线运动

【答案】BC

【解析】

自行车场地赛中，运动员骑自行车绕圆形赛道运动一周，初末位置相同，所以位移为零，运动轨迹的长度为周长，故A错误，B正确；运动员做圆周运动，圆周运动是曲线运动，所以运动的方向时刻在改变，故C正确，D错误．

故选BC

5．小明周末到公园坐摩天轮，已知该轮直径为80 m，经过20 min转动一周后，小明落地，则小明在摩天轮上的平均速度为(　　)

A．0.2 m/s   B．4 m/s

C．0   D．非直线运动，不能确定

【答案】C

【解析】

由题意可知，小明的位移为0，则可知全程中小明的平均速度为0.

故选C

6．广深高速总长为147 km，在某路段上，分别有如图所示的甲、乙两块告示牌，告示牌上各数字的意思是(　　)

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，乙是瞬时速度

D．甲是指位移，乙是瞬时速度

【答案】C

【解析】

甲指路程，乙指瞬时速度，

故选C．

7.2016年波特兰室内田径世锦赛男子60米，中国飞人苏炳添以6秒50的成绩再展飞人本色．假定他在起跑后10 m处的速度是8 m/s，到达终点时的速度是9.6 m/s，则他在全程中的平均速度约为(　　)

A．9.23 m/s   B．9.6 m/s

C．8 m/s   D．4.8 m/s

【答案】A

【解析】

根据平均速度的定义＝＝m/s≈9.23 m/s.

故选A

8．一物体以v1＝4 m/s的速度向东运动了5 s后到达A点，在A点停了5 s后又以v2＝6 m/s的速度沿原路返回，运动了5 s后到达B点，求物体在全程的平均速度和平均速率．

【答案】 m/s，方向向西　 m/s

【解析】

物体运动示意图为：

物体全程的位移大小x＝v2t2－v1t1＝6×5 m－4×5 m＝10 m，全程用时t＝5 s＋5 s＋5 s＝15 s，故平均速度大小v＝＝ m/s＝ m/s，方向向西．

物体全程的路程s＝v2t2＋v1t1＝6×5 m＋4×5 m＝50 m，

故平均速率v′＝＝ m/s＝ m/s.

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9.如图所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片，该照片经放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%.已知子弹飞行速度约为500 m/s，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近(　　)

A．10－3 s   B．10－6 s

C．10－9 s   D．10－12 s

【答案】B

【解析】

苹果的直径一般约为10 cm，照片中子弹的长度大约与苹果的半径相等，即可设子弹的长度约为5 cm，则曝光时间内子弹移动的距离为x＝5 cm×1%＝0.05 cm＝5×10－4 m，曝光时间t＝＝ s＝10－6 s.

故选B

10．某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又沿原路返回到山脚，上山的平均速度为v1，下山的平均速度为v2，则往返的平均速度和平均速率分别是(　　)

A.，   B.，

C．0，   D．0，

【答案】D

【解析】

平均速度是位移与时间的比值，由于此人爬山往返一次，位移x＝0，平均速度＝＝＝0；平均速率是路程与时间的比值，由于此人往返一次，路程为x1＋x2，又因x1＝x2，则平均速率′＝＝＝，

故选D．

11．甲、乙两位同学进行百米赛跑，假如把他们的运动近似当成匀速直线运动来处理，他们同时从起跑线起跑，经过一段时间后他们的位置如图所示，图中关于在这段时间内两人运动的位移x、速度v与时间t的关系图像，正确的是(　　)

A　　    　　B　　   　　C　　    　　D

【答案】B

【解析】

由题意知甲、乙两人都做匀速直线运动，甲与乙的速度保持不变且v乙＞v甲，在相等时间t0内x甲<x乙，则甲的速度小于乙的速度，在x ­t图像中，图线斜率表示速度，符合条件的图像是B

故选B

12．如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1 s、2 s、3 s、4 s．下列说法不正确的是(　　)

A．物体在AB段的平均速度为1 m/s

B．物体在ABC段的平均速度为 m/s

C．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度

D．物体在B点的速度等于AC段的平均速度

【答案】D

【解析】

物体在AB段的位移为1 m，因此由公式＝，得＝1 m/s，故A正确；

物体在ABC段的位移大小为x＝ m＝ m，所以＝＝ m/s，故B正确；

根据公式＝可知，当物体位移无限小，时间无限短时，物体的平均速度可以代替某点的瞬时速度，位移越小，平均速度越能代表某点的瞬时速度，故C正确；

物体做曲线运动，物体在B点的速度不等于AC段的平均速度，故D错误．

故选D

13．(多选)下列说法中正确的是(　　)

A．物体沿半径为R的圆周运动一周，平均速度为零

B．物体沿半径为R的圆周运动一周，平均速率为零

C．物体某时刻速度为v，则该物体下一时刻的速度也为v

D．物体某时刻速度为v，则该物体下一时刻的速度不一定为v

【答案】AD

【解析】

物体沿半径为R的圆周运动一周，物体位移为零，路程大小等于圆周周长，根据定义，平均速度为零，平均速率不为零；物体不一定做匀速直线运动，所以某时刻的速度为v，不代表下一时刻的速度也为v.

故选AD

14. (多选)一质点沿一边长为2 m的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动1 m，初始位置在bc边的中点A，由b向c运动，如图所示，A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点，则下列说法正确的是(　　)

A．第2 s末的瞬时速度为1 m/s

B．前2 s内的平均速度为 m/s

C．前4 s内的平均速率为0.5 m/s

D．前2 s内的平均速度为2 m/s

【答案】AB

【解析】

由题意质点每1 s匀速移动1 m可知，质点运动的速率为1 m/s，即在每一时刻的瞬时速率均为1 m/s，每段时间内的平均速率也均为1 m/s，A正确

在2 s内质点通过的路程为2 m，由A运动到cd边的中点B，在第2 s末瞬时速度大小为1 m/s，方向由B指向d，瞬时速率为1 m/s，前2 s内的位移大小为x1＝|AB|＝＝ m＝ m，平均速度为v＝＝ m/s，方向由A指向B ， B正确

平均速率为1 m/s.前4 s内质点通过的路程为4 m，在第4 s末到达C点，则前4 s内位移大小为x2＝|AC|＝2 m，方向由A指向C，平均速度为v＝＝ m/s＝0.5 m/s，方向由A指向C，平均速率仍为1 m/s， C、D错误

故选AB

15．天空有近似等高的浓云层．为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d＝3.0 km处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt＝6.0 s．试估算云层下表面的高度.

【答案】2.0×103 m

【解析】

如图所示，A表示爆炸处，O表示观测者所在处，h表示云层下表面的高度．用t1表示爆炸声直接传到O处所经时间，则有d＝vt1.用t2表示爆炸声经云层反射到达O处所经历的时间，因为入射角等于反射角，故有2＝vt2，且t2－t1＝Δt.

由以上各式

代入数值得h＝2.0×103 m.

16．某物体沿一条直线运动：

(1)若前一半时间内的平均速度为v1，后一半时间内的平均速度为v2，求全程的平均速度．

(2)若前一半位移的平均速度为v1，后一半位移的平均速度为v2，全程的平均速度又是多少？

【答案】(1)(v1＋v2)　(2)

【解析】

(1)设全程所用的时间为t，则由平均速度的定义知

前一半时间内的位移为x1＝v1·

后一半时间内的位移为x2＝v2·

全程时间t内的位移为x＝x1＋x2＝(v1＋v2)

全程的平均速度为

(2)设全程位移为x，

由平均速度定义知

前一半位移所用时间为

后一半位移所用时间为

全程所用时间为t＝t1＋t2＝＋＝

全程的平均速度为