高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 位置变化快慢的描述——速度免费课时练习

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——速度免费课时练习，共13页。试卷主要包含了下列关于速度的说法中,正确的是，下列说法正确的是，使用打点计时器时应注意等内容，欢迎下载使用。

基础过关练
题组一 对速度的认识
1.(多选)下列关于速度的说法中,正确的是( )
A.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.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.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,则这段时间内物体速度为零
2.(2020湖北重点高中协作体高一期中)(多选)关于速度的定义式v=ΔxΔt,下列叙述正确的是( )
A.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移Δx成正比,与运动时间Δt成反比
B.速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关
C.此速度定义式适用于任何运动
D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量
3.关于匀速直线运动,下列说法中正确的是( )
A.瞬时速度不变的运动,一定是匀速直线运动
B.速率不变的运动,一定是匀速直线运动
C.相同时间内平均速度相同的运动,一定是匀速直线运动
D.瞬时速度的方向始终不变的运动,一定是匀速直线运动
题组二 平均速度、瞬时速度、速率
4.关于瞬时速度,下列说法中不正确的是( )
A.瞬时速度是矢量,能精确地描述物体运动的快慢和方向
B.瞬时速度是物体在某一段位移内的速度
C.匀速直线运动是瞬时速度不变的运动
D.瞬时速度是运动物体在某一时刻或某个位置的速度
5.下列说法正确的是( )
A.平均速度就是速度的平均值
B.速率是指瞬时速度的大小
C.火车以v经过某一段路,v是指瞬时速度
D.子弹以v从枪口射出,v是平均速度
6.一辆汽车沿平直公路行驶,开始以54 km/h的速度行驶了全程的14,接着以速度v行驶其余的34的路程,已知全程的平均速度为72 km/h,则v等于( )

A.22.5 km/hB.81 km/h
C.80 km/hD.90 km/h
题组三 实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度
7.(多选)使用打点计时器时应注意( )
A.无论使用电磁打点计时器还是电火花打点计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面
B.使用打点计时器时应先拉动纸带,再接通电源
C.使用打点计时器时,拉动纸带的方向应与限位孔平行
D.打点计时器只能连续工作较短时间,打点之后要立即关闭电源
8.如图所示是打点计时器打出的纸带,其中哪条纸带表示物体做匀速直线运动( )
题组四 根据图像分析物体的速度
9.(多选)质点沿直线运动,其位置-时间图像如图所示,关于质点的运动,下列说法中错误的是 ( )
A.2 s末质点改变了运动方向
B.2 s末质点的位置坐标为0,该时刻质点的速度为0
C.质点做匀速直线运动,速度大小为0.1 m/s,方向与规定的正方向相同
D.质点在4 s内的位移大小为0.4 m,位移的方向与规定的正方向相同
10.如图所示是甲、乙两车在同一条路上沿同一方向,向同一目的地运动的图像。已知图线的倾斜部分都平行,则由图可以得出( )
A.甲、乙两车是从同一地点出发的
B.甲车比乙车多运动了t2的时间
C.甲、乙两车在行进时的速率是相同的
D.甲、乙两车在t4时间内的平均速度是相同的
能力提升练
题组一 对速度的理解
1.(2020浙江德清三中选考模拟,)某驾驶员使用定速巡航,在高速公路上以时速110 km/h行驶了200 km。其中“时速110 km/h”、“行驶200 km”分别是指( )

A.速度、位移B.速度、路程
C.速率、位移D.速率、路程
2.(2019湖北随州二中期末,)下列图像均表示物体做直线运动,其中表示物体做匀速直线运动且速度为2 m/s 的是( )
3.(2018湖北宜昌一中高一期末,)用运动传感器可以测量运动物体的速度。如图所示,这个系统有一个不动的小盒子B。工作时,小盒B向汽车A发出短暂的超声波脉冲,脉冲被汽车A反射后又被B接收。B将信息输入计算机,由计算机处理该信息,可得到汽车A的速度。若B每间隔1.5 s发出一个超声波脉冲,而第一次收到超声波脉冲与第二次收到超声波脉冲间隔为1.3 s,超声波在空气中的传播速度为v声=340 m/s。
(1)试判断汽车A远离小盒B,还是靠近小盒B;
(2)试求汽车A的速度大小。
题组二 平均速度和瞬时速度
4.(2019浙江杭州高一上期末,)一位女士由于驾车超速而被警察拦住,警察对她说:“太太,您刚才的车速是60公里每小时!”这位女士反驳说:“不可能的!我才开了6分钟,还不到1小时,怎么可能走了60公里呢?”根据以上对话及图示,下列说法正确的是( )
A.女士所说的6分钟是指时间,60公里是指位移大小
B.警察所说的60公里每小时是指平均速度大小
C.图中的指的是瞬时速度大小
D.图中的指汽车在1小时内行驶的路程不能超过50公里
5.(2020北京西城高一上期末,)汽车从制动到停止共用了5 s。这段时间内,汽车每1 s前进的距离分别是9 m、7 m、5 m、3 m、1 m。汽车开始制动时的瞬时速度为v0,汽车在前1 s和前2 s的平均速度分别为v1和v2,下列说法正确的是( )
A.v1更接近v0,且v1大于v0
B.v1更接近v0,且v1小于v0
C.v2更接近v0,且v2大于v0
D.v2更接近v0,且v2小于v0
6.(2019安徽芜湖一中检测,)汽车从A地出发经B地到达C地,A、B、C在一条直线上,AB=BC,A、B间路况较好,汽车行驶速度为v1,B、C间路况较差,汽车行驶速度为v2,则汽车从A到C的平均速度为( )

A.v1-v22B.v1+v22C.v1-v2v1+v2D.2v1v2v1+v2
7.(2019江苏盐城中学月考,)一质点沿直线方向运动,它离开O点的位移x随时间变化的关系为x=3+2t3 (m),它的速度随时间变化的关系为v=6t2 (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/sB.24 m/s、8 m/s
C.12 m/s、24 m/sD.24 m/s、12 m/s
8.(2019陕西汉中检测,)将一小球竖直向上抛出,经时间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.路程2h、位移0、平均速度2ht
B.路程2h、位移0、平均速度0
C.路程0、位移2h、平均速度0
D.路程2h、位移h、平均速度2ht
9.(2019河北张家口期末,)(多选)如图所示,小明骑自行车由静止沿直线运动,他在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内通过的位移分别为1 m、2 m、3 m、4 m,则(易错)
A.他4 s末的瞬时速度为4 m/s
B.他第2 s内的平均速度为2 m/s
C.他4 s内的平均速度为2.5 m/s
D.他1 s末的速度为1 m/s
10.(2020陕西渭南中学高一上检测,)在2018年雅加达亚运会中,我国选手苏炳添以9.92 s的成绩获得100 m冠军。在比赛过程中,他起跑后先加速,经过3.10 s跑过18.0 m时速度达到最大,此后保持该速度匀速运动直到终点。求苏炳添在100 m比赛中的平均速度大小和匀速运动时的速度大小。
题组三 平均速度和平均速率
11.(2019河南郑州一中期末,)A、B、C三物体同时出发做直线运动,它们的运动情况如图所示,在20 s内,它们的平均速度的关系正确的是( )
A.vA=vB=vC B.vA>vB=vC C.vAvC
12.(2020山东师大附中高一学分认定测试,)如图所示是三个质点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,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.三质点从N到M的平均速率相同
C.三质点从N到M的平均速度不相同
D.到达M点时A的速率最大
13.(2020四川成都外国语学校高一上期中,)某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又从原路返回到山脚,上山的平均速率为v1,下山的平均速率为v2,则往返全程的平均速度的大小和平均速率分别是( )
A.v1+v22,v1+v22B.v1-v22,v1-v22
C.0,v1-v2v1+v2D.0,2v1v2v1+v2
14.(2019黑龙江哈尔滨三中月考,)如图所示为某新能源电动客车的x-t图像。
(1)据图说明客车在各时间段的运动情况。
(2)求各时间段内客车的速度。
(3)求全程中客车的平均速度和平均速率。
题组四 实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度
15.(2019湖北安陆一中期末,)电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用 电源的计时仪器,电磁打点计时器工作的电压是 ,电火花打点计时器工作的电压是 。当电源频率是50 Hz时,每隔 打一个点。如图所示为物体运动时打点计时器打出的一条纸带,图中相邻的点间还有四个点未标出,已知打点计时器接50 Hz的交流电源,则ae段的平均速度为 m/s,d点对应的瞬时速度约为 m/s。深度解析
16.(2019湖北孝感一中月考,)如图所示是一条利用打点计时器(电源频率为50 Hz)打出的纸带,0、1、2、3、4、5、6是七个计数点,每相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各计数点到0的距离如图所示。求出1、2、3、4、5计数点对应的瞬时速度并画出速度-时间图像。深度解析
答案全解全析
基础过关练
1.AD 根据速度的定义知A、D正确。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即位移不一定大,故B、C错误。
2.BCD v=ΔxΔt是速度的定义式,适用于任何运动,C正确;此式说明速度可用位移Δx与时间Δt的比值来表示,并不能说速度v与位移Δx成正比,与时间Δt成反比,A错误,B正确;速度的大小表示物体运动的快慢,方向表示物体运动的方向,D正确。
3.A 匀速直线运动的速度大小和方向都不变,即瞬时速度不变,所以瞬时速度不变的运动一定是匀速直线运动,故A正确;速率不变的运动,不一定是匀速直线运动,因为方向可能发生变化,故B错误;相同时间内平均速度相同的运动,瞬时速度可能在变化,不一定是匀速直线运动,故C错误;瞬时速度方向不变,不一定是匀速直线运动,若速度大小变化,则为变速运动,故D错误。
4.B 瞬时速度是矢量,表示在某一时刻或者某个位置时物体运动的快慢和方向,能精确地描述物体运动的快慢和方向,A、D说法正确,B说法错误;匀速直线运动过程中速度恒定不变,即每一时刻的速度都是相同的,C说法正确。
5.B 平均速度是指物体在一段时间内或者一段位移内运动的平均快慢程度,不是速度的平均值,平均速度对应一段位移或者一段时间;瞬时速度是指物体经过某一位置或在某一时刻时的速度,对应的是一个位置或者某一时刻;速率指瞬时速度的大小。
6.B 设全程的位移为4x,则汽车以速度v1=54 km/h行驶了前x的位移,以速度v行驶了后3x的位移。则汽车通过前14位移的时间t1=xv1;汽车通过后34位移的时间t2=3xv,全程平均速度v=4xt1+t2,解得:v=81 km/h,选项B正确。
7.CD 电磁打点计时器使用复写纸,电火花打点计时器不用复写纸,故A错;实验时应当先接通电源,再拉动纸带,故B错;为减小摩擦力,拉动纸带的方向应当与限位孔平行,故C正确;打点计时器不能长时间连续工作,故D正确。
8.B 匀速直线运动中通过相等位移所用的时间相等。打点计时器打出的相邻两点之间对应的时间都相同,只要相邻两点之间的距离都相等,就可判断物体做匀速直线运动。
9.AB 由所给图像可知:质点从“负”方向0.2 m处,沿规定的正方向做匀速直线运动,经4 s运动到“正”方向0.2 m处。由图线的斜率可得质点运动的速度大小为0.1 m/s。综上所述,选项A、B错误。
10.C 在计时时刻,甲车已经在乙车的前方x0处,而且比乙车先开始运动,运动了t1时间后停了下来,而乙车在t2时刻才开始运动。由于乙车运动是连续的,t3时刻就先到达了目的地,而此时甲车才重新开始运动,在t4时刻才到达目的地。由于两车在行进部分图线平行,则斜率相同,所以在行进时的速率是相同的。在t4时间内,甲车的位移小,平均速度小。
能力提升练
1.D 时速不考虑方向,即速率,200 km为路程,D正确。
2.B x-t图像的斜率表示速度,由图像可得出vA=2m4s=12 m/s,vB=6m3s=2 m/s,vC=-6m3s=-2 m/s,D图表示物体做变速运动,由此可得出,B正确,A、C、D均错误。
3.答案 见解析
解析 (1)因发射超声波的间隔大于接收到的间隔,故汽车靠近小盒B。
(2)设小盒B第一次发出的超声波经过时间t1到达汽车处,则此时汽车与小盒B的距离s1=v声t1
设小盒B第二次发出的超声波经过时间t2到达汽车处,则此时汽车与小盒B的距离s2=v声t2
汽车在两次与超声波相遇的过程中行驶了s=s1-s2
汽车行驶s共用了时间t=1.5 s-t1+t2
另有1.5 s-2t1+2t2=1.3 s
可得t1-t2=0.1 s,t=1.4 s,s=v声(t1-t2)=34 m
汽车的速度v=st=24.3 m/s
4.C 女士说的6分钟是指时间,60公里是指路程,A错误;警察所说的60公里每小时指的是瞬时速度的大小,B错误;图中的数字指的是瞬时速度大小,C正确,D错误。
5.B 变速直线运动中某一点的瞬时速度可以用以该点为起点的一段极短时间内的平均速度来代替,时间越短越接近该点的瞬时速度,则v1更接近v0,因是减速运动,则v16.D 设AB=BC=x,由平均速度公式得,v=2xxv1+xv2=2v1v2v1+v2,故D正确,A、B、C错误。
7.B 根据v=6t2 (m/s),t=2 s时,速度为v=24 m/s;根据x=3+2t3 (m),0~2 s内的位移为x=x2-x0=(3+2×8-3) m=16 m,平均速度为v=xt=16m2s=8 m/s。选项B正确。
8.B 路程与轨迹有关,位移与初、末位置有关,平均速度等于位移与时间的比值。所以小球运动的路程为2h,位移为0,平均速度为0,选项B正确。
9.BC 自行车速度是变化的,无法确定它的瞬时速度,只能求出平均速度,第2 s内的平均速度为2m1s=2 m/s;4 s内的平均速度为1m+2m+3m+4m4s=2.5 m/s。
易错警示
平均速度和瞬时速度的理解应注意以下三点:
(1)瞬时速度某一时刻或某个位置。
(2)平均速度某段时间或某段位移。
(3)不同过程或不同时间段的平均速度一般不同。
10.答案 10.08 m/s 12.02 m/s
解析 100 m比赛的位移大小x=100 m,时间t=9.92 s,则苏炳添在比赛中的平均速度大小为:
v=xt≈10.08 m/s。
苏炳添匀速运动的位移为x1=100 m-18.0 m=82.0 m,
匀速运动的时间为t1=9.92 s-3.10 s=6.82 s,
则匀速运动时的速度大小为:v=x1t1≈12.02 m/s。
11.A 由图可知A、B、C三物体在20 s内通过相同的位移,据平均速度的定义式v=ΔxΔt可以确定,20 s内三物体的平均速度相等,故A正确。
12.A 相同时间内,A运动的路程最长,故A的平均速率最大;A、B、C位移相同,故三质点的平均速度相同;无法判断到达M点时谁的速率最大。只有选项A正确。
13.D 此人往返全程的位移为x=0,故平均速度v=xt=0,而平均速率v'=st,s代表路程,因上、下山过程的路程相同,可得v'=ss2v1+s2v2=2v1v2v1+v2,选项D正确。
14.答案 见解析
解析 (1)0~1 h,客车向正方向匀速前进40 km。1~1.5 h,客车静止在40 km处。1.5~3 h,客车沿负方向匀速返回。
(2)客车在0~1 h内的速度
v1=Δx1Δt1=40km1h=40 km/h
1~1.5 h内客车静止,故v2=0
1.5~3 h内的速度
v3=Δx3Δt3=0-40km3h-1.5h=-26.7 km/h,负号表示与正方向相反。
(3)全程的总位移为零,故平均速度为零。
平均速率v=st=2×40km3h=26.7 km/h。
15.答案 交变 4~6 V 220 V 0.02 s 2.19 3.28
解析 电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用交变电源的计时仪器,电磁打点计时器的工作电压是4~6 V,电火花打点计时器的工作电压是220 V。当电源的频率是50 Hz时,打点计时器的打点周期是0.02 s。相邻的点间还有四个点未标出,则相邻两个计数点之间的时间间隔为T=0.1 s,故ae段的平均速度为v=xae4T=(8.4+13.6+26.8+38.8)×10-2 m4×0.1s=2.19 m/s,d点对应的瞬时速度最接近ce段的平均速度,故vd=xce2T=(26.8+38.8)×10-2 m2×0.1s=3.28 m/s。
知识链接
(1)电磁打点计时器使用4~6 V低压交流电源。
(2)使用打点计时器时要注意先接通电源,待打点稳定后再释放纸带。
(3)选择纸带时要注意选取“点迹清晰、间隔适量”的部分。
16.答案 见解析
解析 1是0、2间中间时刻的点,求出0、2间的平均速度即可认为是1点对应的瞬时速度,同理2、3、4、5点对应的瞬时速度也可求出,注意相邻计数点的时间间隔为t=0.1 s。
v1=3.9×10-2 m0.1s×2=0.195 m/s,
v2=(9.0-1.0)×10-2 m0.1s×2=0.40 m/s,
v3=(16.1-3.9)×10-2 m0.1s×2=0.61 m/s,
v4=(22.8-9.0)×10-2 m0.1s×2=0.69 m/s,
v5=(30.1-16.1)×10-2 m0.1s×2=0.70 m/s。
建立直角坐标系,横坐标表示时间,纵坐标表示速度。
根据上面计算出的结果在直角坐标系中描点,然后连线得到的图像如图所示。
规律总结
(1)应用v=ΔxΔt求某点的瞬时速度时,应当取包含该点的尽量短的时间间隔。
(2)作v-t图像时应注意选择适当的标度,让图线在坐标纸上尽量展开。
(3)如果图线为直线,连线时要让尽量多的点落在直线上,偏离较远的点可舍去不计,如果为曲线,应利用平滑曲线将各点连接。