教科版高中物理必修第一册课后习题 第一章 描述运动的基本概念 3 位置变化的快慢与方向——速度

3 位置变化的快慢与方向——速度
A级必备知识基础练
1.汽车从立交桥上向下做变速直线运动。

已知第1 s内通过2 m、第2 s 内通过4 m、第3 s内通过6 m,则下列说法正确的是( )
A.第2 s内的平均速度是4 m/s
B.第2 s内的平均速度是2 m/s
C.后2 s内的平均速度是2 m/s
D.后2 s内的平均速度是4 m/s
2.(河北张家口高一检测)在东京奥运会上,我国运动员在男子100 m半决赛中跑出9.83 s的好成绩。

研究录像发现,该运动员在第1 s内的位移为8.6 m,前60 m用了6.50 s,跑到终点时速度约为15 m/s,则关于该运动员在本次比赛中的下列说法正确的是( )
A.其全程平均速度约为10.2 m/s
B.完成百米比赛过程中最大速度一定为15 m/s
C.前60 m的平均速度要大于全程的平均速度
D.第1 s末时的速度为8.6 m/s
3.甲、乙两车沿平直公路通过同样的位移。

甲车在前半段位移以30 km/h 的速度运动,后半段位移以60 km/h的速度运动;乙车在前半段时间内以30 km/h的速度运动,后半段时间内以60 km/h的速度运动,则甲、乙两车
在整个位移中的平均速度v
甲和v
乙
的大小关系是( )
A.v
甲=v
乙
B.v
甲<v
乙
C.v
甲>v
乙
D.由于不知道位移和时间,所以无法比较
4.如图所示,某限速120 km/h的高速公路上设置了区间测速,下列说法正确的是( )
A.区间测速测的是瞬时速度的大小
B.区间测速测的是平均速度的大小
C.“前方区间测速长度20 km”指的是位移大小
D.小汽车通过该路段的时间不得小于10 min
5.下列速度不属于瞬时速度的是( )
A.火车以76 km/h的速度经过“深圳到惠州”这一路段
B.步枪的出膛速度为800 m/s
C.城市繁华路口速度路标上标有“15 km/h注意车速”字样
D.足球以12 m/s的速度射入球门
6.甲、乙、丙三人进行百米赛跑,当裁判员发令枪打响时,甲、乙两人立即启动,丙自诩实力超群而故意滞后启动,比赛结果让丙懊恼不已,具体如下:甲第一、丙第二、乙第三。

若甲、乙、丙三人的运动均视为匀速直线运动,则能够大致反映他们三人运动情况的位移—时间图像是( )
7.在高架道路上,一般限速80 km/h。

为监控车辆是否超速,设置了一些“电子警察”系统,其工作原理如图所示。

路面下相隔距离L埋设两个传感器线圈A和B,当有车辆经过线圈正上方时,传感器能向数据采集器发出一个电信号;若有一辆汽车(在本题中可看作质点)匀速经过该路段,两传感器先后向数据采集器发送信号,时间间隔为Δt,经微型计算机处理后
得出该车的速度,若超速,则计算机将指令架设在路面上方的照相机C对汽车拍照,留下证据。

根据以上信息,回答下列问题:
(1)试写出微型计算机计算汽车速度的表达式v= ;
(2)若L=5 m,Δt=0.3 s,则照相机(选填“会”或“不会”)工作。

B级关键能力提升练
8.如图所示,“五米三向折返跑”是一项测试人体身体素质的运动。

测试时,受试者听到口令起跑,测试员同时开始计时,受试者从起点A全力跑向5 m处的B点,用手触摸折返线后原路返回A点,然后依次到C点、D点最终返回A点,所用时间即为“五米三向折返跑”的成绩。

现测得某受试者成绩为7.50 s,则该受试者在测试的全程中平均速率、平均速度的大小分别为( )
A.2 m/s;0
B.4 m/s;0
C.2 m/s;4 m/s
D.4 m/s;4 m/s
9.(多选)大雾天发生交通事故的概率比平常要高出几倍甚至几十倍,保证雾天行车安全很重要。

在雾天的平直公路上,甲、乙两车同时开始运动,它们的x-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.t=0时刻甲车的速度大于乙车的速度
C.当甲、乙两车第二次相遇时,两车的速度大小相等
D.从第一次相遇到第二次相遇,两车的平均速度相同
10.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,已知方格的边长为1 m。

下列说法错误的是( )
A.物体在AB段的平均速度大小为1 m/s
B.物体在ABC段的平均速度大小为√5
2
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
11.如图所示为甲、乙、丙三个物体在同一直线上运动的x-t图像,比较前
5 s内三个物体的平均速度大小为v
甲v
乙
v
丙
;比较
前10 s内三个物体的平均速度大小为v
甲' v
乙
' v
丙
'。

12.一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动。

司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,5 s 后听到回声;听到回声后又行驶10 s司机第二次鸣笛,3 s后听到回声。

请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度大小,看客车是否超速行驶,以便提醒司机安全行驶。

已知此高速公路的最高限速为110 km/h,声音在空中的传播速度为340 m/s。

参考答案
3 位置变化的快慢与方向——速度
1.A 第2s内的平均速度v=4m/s,选项A正确,选项B错误;后2s内的平
均速度v2=4m+6m
2s
=5m/s,选项C、D错误。

2.A 其全程平均速度约为v=x
t =100
9.83
m/s=10.2m/s,故A正确;百米比赛过
程中终点速度不一定是最大速度,故B错误;前60m的平均速度v'=x'
t'
=
60
6.50
m/s=9.2m/s<v,故C错误;第1s内不一定是匀速运动,第1s末时的速度不一定等于第1s内的平均速度,即8.6m/s,故D错误。

3.B 甲的平均速度v
甲=x
t
甲
=x
x
2×60
+x
2×30
=40km/h,乙的平均速度v
乙
=x
t
=
t 2×30+t
2
×60
t
=45km/h,可见乙的平均速度大于甲的平均速度,选项B正确。

4.D 区间测速测量的为某一过程的速度,是路程与时间的比值,为平均速率,故A、B错误;“前方区间测速长度20km”指的是路程大小,故C错误;
小汽车通过该路段的时间不得小于t=x
v =20
120
h=1
6
h=10min,故D正确。

5.A 与某段时间或某段位移对应的速度为平均速度,与某时刻或某一位
置对应的是瞬时速度,由此可判断A中描述的是平均速率,B、C、D中描述的是瞬时速度。

6.C 纵轴截距表示初始位置,B、D图像表示丙在起点前面启动,B、D错误;横轴截距表示启动时刻,A图像表示乙第一名,A错误,C正确。

7.解析(1)微型计算机计算汽车速度时是用短时间内的平均速度代替瞬时
速度,所以汽车速度的表达式v=L
Δt
;
(2)根据v=L
Δt 得v=5
0.3
m/s=60km/h<80km/h,不超速,故照相机不会工作。

答案(1)L
Δt
(2)不会
8.B 路程等于运动轨迹的长度,所以受试者的路程s=5×2×3m=30m,其
平均速率v=s
t =30
7.50
m/s=4m/s,在此过程中,由于位移x=0,则平均速度为零。

9.BD 甲、乙两车的位移一直为正,并且在增大,所以二者一直朝着正方向运动,做直线运动,选项A错误;图像的斜率表示车运动的速度,0时刻甲图像斜率大于乙图像斜率,即此刻甲的速度大于乙的速度,选项B正确;两车在第二次相遇时,斜率不同,所以两车的运动速度不同,选项C错误;从第一次相遇到第二次相遇,两车发生的位移相同,所用时间相同,根据公式
v=Δx
Δt
可得两车的平均速度相同,选项D正确。

10.D 物体在AB段的平均速度大小v=x AB
t1=1
1
m/s=1m/s,选项A正确;物
体在ABC段的平均速度大小v=x AC
t2=√12+22
2
m/s=√5
2
m/s,选项B正确;因B
点比C点更接近于A点,故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,选项C正确;因从A到B到C物体不是做直线运动,故物体在B点的速度不等于AC段的平均速度,选项D错误。

11.解析x-t图像中,某段时间内的位移等于对应图像末位置和初位置的
坐标之差,由题图可知,前5s内的位移x甲>x乙>x丙,则平均速度v
甲>v
乙
>
v 丙;前10s内的位移x甲=x乙=x丙,则平均速度v
甲
=v
乙
=v
丙。

答案> > = =
12.解析设客车的速度为v1,声音的速度为v2,第一次鸣笛时客车离隧道口的距离为L1,第二次鸣笛时客车离隧道口的距离为L2
在第一次鸣笛到听到回声的过程中,有v2t1=2L1-v1t1
在第二次鸣笛到听到回声的过程中,有v2t3=2L2-v1t3又因为L2=L1-v1(t1+t2)
=24.29m/s=87.4km/h<110km/h
联立可得v1=v2
14
故客车未超速。

答案87.4 km/h 客车未超速。