2019高中物理 第一章 運動的描述 課時訓練4 物體運動的速度 粵教版必修1

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1、課時訓練4　物體運動的速度 基礎(chǔ)夯實 1.下列說法正確的是(　　) A.平均速度就是速度的平均值 B.瞬時速率是指瞬時速度的大小 C.火車以速度v經(jīng)過某一段路,v是指瞬時速度 D.子彈以速度v從槍口射出,v是指平均速度 答案B 解析根據(jù)平均速度和瞬時速度的定義進行判斷.平均速度不是速度的平均值;瞬時速率就是瞬時速度的大小;火車以速度v經(jīng)過某一段路,v是指在這段路上的平均速度;子彈以速度v從槍口射出,v是指子彈射出槍口的瞬時速度. 2.下列所說的速度指平均速度的是(　　) A.百米賽跑的運動員以9.5 m/s的速度沖過終點線 B.“和諧號”CRH380A新一代動車組在京滬線

2、上實驗時速度最高達486.1 km/h C.由于堵車,我國部分大城市機動車速已降至12 km/h D.返回地面的太空艙以8 m/s的速度落入太平洋中 答案C 解析平均速度對應(yīng)于某一段時間或某一段位移,瞬時速度對應(yīng)于某一時刻或某一位置.A選項中,9.5 m/s 是沖過終點線這一位置的速度,是瞬時速度;B選項中,動車組行駛的過程中速度是變化的,486.1 km/h是指某時刻達到的最高速度;C選項中,12 km/h對應(yīng)于某一個過程,是平均速度;D選項中,8 m/s是太空艙落入太平洋這一時刻的瞬時速度. 3.短跑運動員在100 m比賽中,迅速從起點沖出,到50 m處的速度是9 m/s,10

3、s末到達終點的速度是10.2 m/s,則運動員在全程中的平均速度是(　　) A.9 m/s B.10.2 m/s C.10 m/s D.9.1 m/s 答案C 解析由平均速度的定義式得v=st=10010 m/s=10 m/s,故C正確. 4.做變速直線運動的質(zhì)點經(jīng)過A點時的速度為3 m/s,這表示(　　) A.質(zhì)點在過A點后1 s內(nèi)的位移是3 m B.質(zhì)點在過A點前1 s內(nèi)的位移是3 m C.質(zhì)點在過以A點時刻為中間時刻的1 s內(nèi)的位移是 3 m D.若質(zhì)點過A點后做勻速直線運動,則以后每1 s內(nèi)的位移都是3 m 答案D 解析題中給出的3 m/s是瞬時速度,3 m/s

4、只表示質(zhì)點過A點時的速度大小. 5.右圖是某條公路的路段上交通管理部門設(shè)置的限速標志.這是告誡駕駛員在這一路段駕駛車輛時(　　) A.必須以40 km/h速度行駛 B.平均速度大小不得超過40 km/h C.瞬時速度大小不得超過40 km/h D.汽車上的速度計指示值,有時還是可以超過40 km/h 答案C 解析公路上的限速標志的速度值指的是汽車在這一路段行駛時,任何時刻都不能超過的速度值,是瞬時值,汽車上的速度計指示的是瞬時值,不能超過40 km/h,選項C正確. 6.兩個人以相同的速率同時從圓形軌道的A點出發(fā),分別沿ABC和ADC行走,如圖所示,當他們相遇時不相同的物理

5、量是(　　) A.速度 B.位移 C.路程 D.速率 答案A 解析由軌道的對稱性可知,沿ABC和ADC路徑雖不同,但軌跡長度相同,故位移、路程相同.由題可知速率相等;沿ABC到達C點時的速度水平向右,而沿ADC到達C點時的速度水平向左,因方向不同,故速度不同. 7.(多選)對瞬時速度和平均速度的理解,下列說法正確的是(　　) A.瞬時速度為零,平均速度一定為零 B.瞬時速度為零,平均速度可以不為零 C.瞬時速度不為零,平均速度一定不為零 D.瞬時速度不為零,平均速度可以為零 答案BD 解析在車輛行駛過程中,如果中途剎車停止一段時間后再啟動運行,則其平均速度不為零,但停止

6、時的瞬時速度為零,A選項錯誤,B選項正確;如物體沿一圓周運動一圈的過程中瞬時速度不為零,但位移為零,所以平均速度為零,C選項錯誤,D選項正確. 能力提升 8.右圖為高速攝影機拍攝到的子彈穿透蘋果瞬間的照片.該照片經(jīng)放大后分析出,在曝光時間內(nèi),子彈影像前后錯開的距離約為子彈長度的1%~2%.已知子彈飛行速度約為500 m/s,因此可估算出這幅照片的曝光時間最接近(　　) A.10-3 s B.10-6 s C.10-9 s D.10-12 s 答案B 解析蘋果直徑一般為10 cm,所以可以看出子彈長度大約為5 cm,所以曝光時子彈發(fā)生的位移大約為5×10-4~1×10-3 m.根

7、據(jù)位移公式可以得出,曝光時間大約為10-6 s. 9.(多選)一個騎自行車的人由靜止開始沿直線騎車,他在第 1 s 內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)、第4 s內(nèi)通過的距離分別為1 m、2 m、3 m、4 m.關(guān)于這個運動,下列說法正確的是(　　) A.2 s末的瞬時速度為2.5 m/s B.4 s末的瞬時速度為4.0 m/s C.前4 s的平均速度為2.5 m/s D.第4 s內(nèi)的平均速度為4.0 m/s 答案CD 解析由于騎自行車的人的運動情況不明,因而不能求瞬時速度,但可求平均速度:前4 s內(nèi)v1=1+2+3+44 m/s=2.5 m/s,第4 s內(nèi)v2=41 m/s=4 m/s.

8、　 10.(多選)有一攝影記者用照相機拍下了某一運動員的沖刺身影,若攝影記者使用的照相機的光圈(控制進光量的多少)是16,快門(曝光時間)是160 s,得到照片后測得照片中運動員的高度為h,號碼布上模糊部分的寬度是ΔL.如果該運動員實際身高為H,則由以上數(shù)據(jù)可知該選手的(　　) A.100 m比賽成績 B.沖線速度 C.100 m內(nèi)的平均速度 D.比賽過程中發(fā)生的位移大小 答案BD 解析該選手沖線時,160 s內(nèi)運動的位移s可以根據(jù)該選手的身高H、照片中的高度h及號碼布上模糊部分的寬度ΔL求得,s=HhΔL.由于時間比較短,認為平均速度等于瞬時速度,由此可求出沖線速度;既然是1

9、00米比賽,該選手在比賽中發(fā)生的位移必是100 m.故本題正確選項為B、D. 11.圖甲是高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖,測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號,根據(jù)發(fā)出和接收的信號間的時間差,測出被測汽車的速度.圖乙中P1、P2是測速儀發(fā)出的超聲波信號,n1、n2分別是P1、P2經(jīng)汽車反射回來的信號.設(shè)測速儀固定不動,P1、P2之間的時間間隔Δt=1.0 s,超聲波在空氣中的傳播速度v=340 m/s.若汽車是勻速行駛的,則根據(jù)圖乙可知,汽車在接收到P1、P2兩個信號的時間內(nèi)前進的距離是　　　　 m,汽車的速度是　　　　 m/s.? 答案17　17.9 解析本題求解關(guān)鍵是把車的運

10、動情景和超聲波的傳播聯(lián)系起來.題圖乙中每小格代表的時間間隔t0=Δt30=130 s,從發(fā)出超聲波信號P1到接收到反射信號n1的時間為t1=12×130 s=0.4 s,信號P1到達汽車時,汽車離測速儀的距離為x1=12vt1=12×340×0.4 m=68 m.從發(fā)出超聲波信號P2到接收到反射信號n2的時間為t2=9×130 s=0.3 s,信號P2到達汽車時,汽車離測速儀的距離為x2=12vt2=12×340×0.3 m=51 m.汽車接收到P1、P2兩個信號之間的時間內(nèi)前進的距離為Δx=x1-x2=(68-51) m=17 m.從測速儀發(fā)出的超聲波信號P1接觸到汽車到測速儀發(fā)出的超聲波信

11、號P2接觸到汽車的時間間隔Δt1=Δt-t12+t22=0.95 s. 故這段時間內(nèi)汽車的速度v=ΔxΔt1=170.95 m/s≈17.9 m/s. 12.一架飛機水平勻速地在某同學頭頂上飛過,當同學聽到飛機的發(fā)動機聲從頭頂正上方傳來時,發(fā)現(xiàn)飛機在他前上方約與地面成60°角的方向上,據(jù)此可估算出此飛機的速度約為聲速的　　　　.? 答案0.58 解析由題意知聲波是由該同學正上方發(fā)出的,在該聲波由上到下傳播過程中,飛機水平勻速飛行,畫出運動示意圖如圖所示. 設(shè)飛機離地高度為h,則有 h=v聲Δt,① 這段時間Δt內(nèi),飛機的水平位移Δx=v飛Δt,② 由幾何知識知Δxh=cot

12、 60°③ 由①②③得v飛=v聲cot 60°=33v聲≈0.58v聲. 即飛機的速度是聲速的0.58. 13.一質(zhì)點沿直線Ox方向做變速運動,它離開O點的距離x隨時間t變化的關(guān)系為x=(5+2t3) m,該質(zhì)點在t=0到t=2 s間的平均速度和t=2 s到t=3 s 間的平均速度的大小分別為多少? 答案8 m/s　38 m/s 解析t=0到t=2 s過程 t=0時的位置x0=(5+2×03) m=5 m t=2 s時的位置x2=(5+2×23) m=21 m 這段時間內(nèi)的位移Δs1=x2-x0=16 m 平均速度v1=Δs1Δt1=162 m/s=8 m/s t=2 s到

13、t=3 s過程 t=3 s時的位置x3=(5+2×33) m=59 m 這段時間內(nèi)位移Δs2=x3-x2=38 m 平均速度v2=Δs2Δt2=381 m/s=38 m/s. 14.一輛客車在某高速公路上行駛,在經(jīng)過某直線路段時,司機駕車做勻速直線運動.司機發(fā)現(xiàn)其正要通過正前方山崖下的隧道,遂鳴笛,5 s后聽到回聲;聽到回聲后又行駛10 s司機第二次鳴笛,3 s后聽到回聲.請根據(jù)以上數(shù)據(jù)幫助司機計算一下客車的速度,看客車是否超速行駛,以便提醒司機安全行駛.(已知高速公路的最高限速為120 km/h,聲音在空氣中的傳播速度為340 m/s) 答案沒有超速 解析設(shè)客車行駛速度為v1,聲速為v2,客車第一次鳴笛時客車離山崖的距離為x. 由題意:在第一次鳴笛到聽到回聲的過程中,應(yīng)有 2x-v1×5 s=v2×5 s① 當客車第二次鳴笛時,客車距離山崖的距離 x'=x-v1×15 s② 同理2x'-v1×3 s=v2×3 s,即 2(x-v1×15 s)-v1×3 s=v2×3 s③ 由①③兩式可得v1=v214=24.3 m/s④ v1=24.3 m/s=87.48 km/h,小于120 km/h,故客車未超速. 6