《2019-2020学年高中物理人教版必修1同步作业与测评：1.3 运动快慢的描述——速度 Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年高中物理人教版必修1同步作业与测评：1.3 运动快慢的描述——速度 Word版含解析.pdf（14页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第三节 运动快慢的描述速度 课时作业 1 对应学生用书 P5(建议用时：30 分钟) 一、选择题 1 (概念的理解)有关瞬时速度、 平均速度、 平均速率， 以下说法正确的是( ) A瞬时速度、平均速度、平均速率都是矢量 B做匀速直线运动的物体，平均速度与瞬时速度大小相等 C做变速运动的物体，平均速率就是平均速度的大小 D物体做变速运动时，平均速率是指物体通过的位移与所用时间的比值 答案 B 解析 瞬时速度、平均速度都有大小和方向，是矢量；而平均速率是路程和 时间的比值，是标量，A 错误；做匀速直线运动的物体，平均速度与瞬时速度大 小相等，B 正确；做变速运动的物体，平均速率不是平均速度的大小，
2、故 C 错误； 物体做变速运动时，平均速率是指物体通过的路程与所用时间的比值，D 错误； 故选 B。 2(平均速度)下列关于平均速度的说法中不正确的是( ) A研究平均速度，要说明是哪段时间的平均速度 B研究平均速度，要说明是哪段位移的平均速度 C对于匀速直线运动，其平均速度与哪段时间或哪段位移无关 D平均速度和瞬时速度都能精确地描述变速直线运动 答案 D 解析 平均速度是位移与发生这一位移所用时间的比值，与物体的运动过程 对应， 即对应的是一段位移， 一段时间， 平均速度只能粗略地描述物体运动的快慢， 故 A、B 正确，D 错误 ； 由于匀速直线运动的速度始终保持不变，故其平均速度与 哪段时
3、间或哪段位移无关，C 正确。 3(瞬时速度)(多选)下列关于瞬时速度的说法中，正确的是( ) A瞬时速度可以精确地描述物体做变速运动的快慢，但不能反映物体运动的 方向 B在匀速直线运动中，瞬时速度的大小和方向都不变 C瞬时速度的方向与位移的方向相同 D某物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都为零，则该物体在这段时间静 止 答案 BD 解析 瞬时速度是为了精确描述物体运动的快慢和方向而引入的物理量，A 错误。平均速度的方向与物体的位移方向相同，而瞬时速度是与时刻相对应的物 理量， 它的方向与物体运动方向相同， 不一定与某段时间的位移方向相同， C 错误， B、D 正确。 4(生活中的物理)在公路的
4、每个路段都有交通管理部门设置的限速标志，如 图所示是某条公路的路段上交通管理部门设置的限速标志。这是告诫驾驶员在这 一路段驾驶车辆时( ) A必须以 40 km/h 的速度行驶 B平均速度大小不得超过 40 km/h C瞬时速度大小不得超过 40 km/h D汽车上的速度计指示值，有时还是可以超过 40 km/h 答案 C 解析 公路上的限速标志上的速度值指的是汽车在这一路段行驶时，任何时 刻都不能超过的速度值， 是瞬时值， 汽车上的速度计指示值是瞬时值， 不能超过 40 km/h，C 正确。 5(xt 图象)如图所示，A、B、C 是三个物体同时同地开始运动的位移时 间图象，在时间 t0内下列
5、说法正确的是( ) AA、C 做曲线运动，B 做直线运动 BA、B、C 都做直线运动，平均速度相等 CA 的路程最长，B 的路程比 C 的路程短 DA 做减速运动，B 做匀速运动，C 做加速运动 答案 B 解析 A、 B、 C 都做直线运动， 在时间 t0内位移相等， 平均速度相等， A 错误， B 正确；A 的路程最长，B 和 C 的路程相等，A 的速度是先减小后反向变大，B 做匀 速运动，C 做加速直线运动，C、D 错误。 6(瞬时速度、平均速度)(多选)质点在一条直线上运动，在某 2 s 内的平均速 度是 2 m/s，则下列说法正确的是( ) A质点在该 2 s 内的位移一定是 4 m
6、B质点在该 2 s 末的速度一定是 2 m/s C质点在该 2 s 内的前 1 s 内位移一定是 2 m D质点在该 2 s 内的某时刻速度可能大于或小于 2 m/s，也可能为零 答案 AD 解析 根据公式 x t 可得质点在该 2 s 内的位移一定是 4 m，A 正确；平均v 速度为 2 m/s，不表示质点在该 2 s 末的速度一定是 2 m/s，B 错误；质点在该 2 s 内的某时刻速度可能大于或小于 2 m/s，也可能为零，D 正确；因为质点的运动性 质不明，所以无法判断质点在该 2 s 内的前 1 s 内位移，C 错误。 7. (xt 图象)(多选)如图所示，为甲、乙两物体相对于同一参
7、考系的 xt 图象， 下列说法正确的是( ) A甲、乙两物体的出发点相距 x0 B甲、乙两物体都做匀速直线运动 C甲物体比乙物体早出发的时间为 t1 D甲、乙两物体向同方向运动 答案 ABC 解析 由题图看出：甲从距原点正方向 x0处出发，乙从原点出发，则两物体 的出发点相距为 x0，故 A 正确；甲沿负方向做匀速直线运动，乙沿正方向做匀速 直线运动，故 B 正确，D 错误；甲从 0 时刻出发开始运动，而乙从 t1时刻出发开 始运动，则甲物体比乙物体早出发的时间为 t1，故 C 正确。 8(xt 图象)(多选)小李讲了一个龟兔赛跑的故事，按照小李讲的故事情节， 作出兔子和乌龟的位移时间图象如图
8、所示，依照图象中的坐标，下列说法正确 的是( ) A兔子和乌龟在同一地点同时出发 B乌龟一直做速度均匀增加的直线运动 C兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次 D在 t3t6这段时间内乌龟的平均速度比兔子的大 答案 CD 解析 由位移图象可知：兔子和乌龟是在同一地点但不是同时出发的，兔子 比乌龟迟出发时间 t1， 故 A 错误 ； 乌龟的位移时间图线是倾斜的直线， 速度不变， 做的是匀速直线运动，故 B 错误；在比赛中，兔子和乌龟两次位移相等，表示相 遇两次，故 C 正确 ； 在 t3t6这段时间内，乌龟的位移比兔子的位移大，时间相等， 所以乌龟的平均速度比兔子的大，故 D 正确。 9. (综合)我国
9、将“高分 4 号”卫星成功发射进入地球同步轨道，卫星围绕地球做 圆周运动，如图所示。卫星轨迹是以 O 为圆心、半径等于 R 的圆周。P、Q 为轨迹 上两点，且 OPOQ。则关于卫星从 P 沿箭头环绕方向运动到 Q 过程中，下列说 法错误的是( ) A路程先增大后减小，最终为R 2 B位移先增大后减小，最终为R2 C若运动时间为 t，则平均速度大小为 2R t D若运动时间为 t，则平均速率为3R 2t 答案 A 解析 路程是运动轨迹的长度，故路程始终在增大，最终为，A 错误；从 3R 2 初位置到末位置的有向线段表示位移， 故位移先增大后减小， 最终大小为R， B2 正确；若运动时间为 t，则
10、平均速度大小为，平均速率为，C、D 正确。 2R t 3R 2t 10(平均速度计算)某人爬山，从山脚沿直线爬上山顶，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，则往返的平均速度的大小和 平均速率是( ) A.， B.， v1v2 2 v1v2 2 v1v2 2 v1v2 2 C0， D0， v1v2 v1v2 2v1v2 v1v2 答案 D 解析 由于此人爬山往返一次，因此位移 x0，平均速度 0。由于v x t 0 t 此人往返一次， 路程为山脚到山顶距离的 2 倍， 设单程长度为 s， 则平均速率为 v ，所以 D 正确。 ss t1t2 2s s v1 s
11、 v2 2v1v2 v1v2 二、非选择题(按照题目要求作答，计算题须写出必要的文字说明、方程式和 重要的演算步骤，有数值计算的题注明单位) 11(平均速度、路程)如图是高速公路上用超声波测量速度的示意图：测速仪 能发出和接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号的时间差，测出被测汽 车的速度。设超声波的速度为 v0，若某次测得此时间差为 t1，则超声波信号被汽 车反射时汽车到测速仪的距离为_；接收到信号后隔 t0时间发出第二次脉 冲，又隔 t2时间接收到此信号，则此汽车运动的平均速度为_。 答案 v0t1 2 v0 t 1t2 2t0t1t2 解析 超声波信号做往返运动时速度大小不变，信号被
12、汽车反射时汽车到测 速仪的距离 x1； 信号再次被反射时汽车的位移 x， 所用时间 t v0t1 2 v0t1 2 v0t2 2 t1 2 t0 ，故平均速度 。 t2 2 v x t v0 t 1t2 2t0t1t2 12(瞬时速度、平均速度)一个学生在百米赛跑中，测得他在 7 s 末的速度为 9 m/s,10 s 末到达终点时的速度为 10.2 m/s，求他在全程内的平均速度是多大？ 答案 10 m/s 解析 根据平均速度的概念可知，学生在全程内的平均速度是 m/sv x t 100 10 10 m/s。 13(平均速率计算)一辆客车上午 8 点从甲地开上高速公路，上午 10 点到达 乙地
13、，全程是 197 km，途中曾在一高速公路服务区休息 10 min，这辆客车从甲地 到乙地的平均车速是多大？ 答案 98.5 km/h 解析 根据客车的出发和到达的时间，求出这个过程运动总时间。知道运动 路程和时间，可求出运动平均速率。客车从甲地到乙地所用时间为 2 小时，客车 运动平均速率：v km/h98.5 km/h。 s t 197 2 14. (瞬时速度、平均速度、平均速率)如图所示，一质点沿半径 r20 cm 的圆周 自 A 点出发逆时针匀速运动(即速率不变)，在 2 s 内运动 圆周到达 B 点。求： 3 4 (1)质点的位移和路程； (2)质点的平均速度大小和平均速率； (3)
14、质点运动到 B 点时瞬时速度的大小 vB。 答案 (1)位移 28.3 cm，方向由 A 点指向 B 点 路程 94.2 cm (2)0.142 m/s 0.471 m/s (3)0.471 m/s 解析 (1)质点的位移大小为线段 AB 的长度，由图中几何关系可知位移 x r28.3 cm，位移的方向由 A 点指向 B 点；r2r22 质点的路程为运动轨迹的长度，则 s 2r 220 cm94.2 cm。 3 4 3 4 (2)根据平均速度的定义得 cm/s14.2 cm/s0.142 m/sv x t 28.3 2 根据平均速率的定义得 cm/s47.1 cm/s0.471 m/s。v s
15、 t 94.2 2 (3)质点运动的速率不变，所以质点运动到 B 点时，瞬时速度大小等于瞬时速 率，等于平均速率。 所以 vB47.1 cm/s0.471 m/s。 课时作业 2 对应学生用书 P7(建议用时：30 分钟) 一、选择题 1(极限的思想方法)根据速度定义式 v，当 t 极短时，就可以表示物 x t x t 体在 t 时刻的瞬时速度，该定义应用了下列哪种物理方法( ) A控制变量法 B假设法 C微元法 D极限的思想方法 答案 D 解析 当位移足够小或时间足够短时，可以认为瞬时速度就等于平均速度， 该思想就是极限的思想方法，故 D 正确，A、B、C 错误。 2 (坐标变化量)(多选)
16、物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位 置，用坐标的变化量 x 表示物体的位移。如图所示，一个物体从 A 运动到 C，它 的位移 x14 m5 m9 m；从 C 运动到 B，它的位移为 x21 m(4 m)5 m。下列说法正确的是( ) AC 到 B 的位移大于 A 到 C 的位移，因为正数大于负数 BA 到 C 的位移大于 C 到 B 的位移，因为正负号表示位移的方向，不表示 大小 C因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较 D物体由 A 到 B 的合位移 xx1x2 答案 BD 解析 位移的正负代表方向， 不代表大小， 所以 A 到 C 的位移 x1大于 C 到 B 的位移
17、x2， 故 A、 C 错误， B 正确。 A 到 B 的合位移 x1 m5 m4 mx1 x2，故 D 正确。 3. (轨迹图象)(多选)甲、乙两小分队进行代号为“猎狐”的军事演习，指挥部通 过现代通信设备，在荧屏上观察到两小分队的具体行军路线如图所示。两小分队 同时同地由 O 点出发，最后同时捕“狐”于 A 点。下列说法正确的是( ) A小分队行军路程 s甲s乙 B小分队平均速度 甲乙vv C小分队的平均速率相等 D图象表示的是位移时间图象 答案 AB 解析 由题图可知 A 正确；甲、乙的位移相等，所用时间相同，故 B 正确； 平均速率等于路程与时间的比值，C 错误；图中曲线表示行军路线，D
18、 错误。 4(生活中的物理)(多选)以往公路上用单点测速仪测车速，个别司机由于熟知 测速点的位置，在通过测速点前采取刹车降低车速来逃避处罚，但却很容易造成 追尾事故，所以有些地方已开始采用区间测速，下列说法正确的是( ) A单点测速测的是汽车的瞬时速率 B单点测速测的是汽车的平均速率 C区间测速测的是汽车的瞬时速率 D区间测速测的是汽车的平均速率 答案 AD 解析 单点测速测量的是汽车在某一个位置时的速率，为瞬时速率，故 A 正 确， B 错误 ； 区间测速测量的是汽车在某一过程的速率， 为平均速率， 故 C 错误， D 正确。 5. (xt 图象)(多选)甲、乙两车从同一地点出发，向同一方向
19、行驶，它们的 xt 图象如图所示，则由图可看出( ) A.乙比甲先出发，甲比乙先到达距出发点 x0处 B甲比乙先出发，乙比甲先到达距出发点 x0处 C两车的平均速度相同 D两车行驶时的速度相同 答案 BD 解析 甲车在 t0 时开始运动，乙比甲后出发，但先到达距出发点 x0处，A 错误、B 正确 ； 甲、乙两车行驶的位移相同，但甲所用时间长，两车的平均速度不 相同，C 错误 ； 从题图可以看出，两图线倾斜部分的斜率相同，即两车行驶时的速 度相同，D 正确。 6(速度、速率)甲、乙两质点在同一直线上做匀速运动，设向右为正方向， 甲质点的速度为2 m/s，乙质点的速度为4 m/s，则以下说法不正确
20、的是( ) A乙质点的速率大于甲质点的速率 B因为24，所以甲质点的速度大于乙质点的速度 C正、负号的物理意义是表示质点运动的方向 D若甲、乙两质点同时由同一地点出发，则 10 s 后甲、乙两质点相距 60 m 答案 B 解析 速度是矢量，正、负号表示运动的方向与规定的正方向相同还是相反， 不表示大小，乙质点的速率大于甲质点的速率，A、C 正确，B 错误；甲、乙从同 一地点同时出发，10 s 末相距 L210 m410 m60 m，D 正确。故选 B。 7. (速度、速率)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，中间无往复运动，下列说法正确的
21、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 的瞬时速率最大 答案 A 解析 平均速率等于路程与时间的比值，其中 A 的路程最长，所以 A 的平均 速率最大，A 正确、B 错误 ； 平均速度等于位移与时间的比值，由于位移与时间都 相同，故平均速度相同，C 错误；虽然时间相等，但 A 到达 M 点时 A 的瞬时速率 无法确定，大小无法比较，D 错误。 8(xt 图象)(多选)如图为甲、乙两质点做直线运动的 xt 图象，由图象可 知( ) A甲、乙两质点在 2 s 末相遇 B甲、乙两
22、质点在 2 s 末速度相同 C在 2 s 之前甲的速率与乙的速率相等 D乙质点在第 4 s 末开始反向运动 答案 ACD 解析 由图象知，2 s 末甲、乙两质点在同一位置，所以 A 正确 ；在 xt 图象 中图线上某点的切线斜率为物体在该点的速度，2 s 末 v甲2 m/s，v乙2 m/s， 所以 B 错误，C 正确；乙质点在 4 s 之后位移开始减小，所以开始反向运动，D 正 确。 9(速度的应用)已知心电图记录仪的出纸速度(纸带移动的速度)是 2.5 cm/s， 如图所示是仪器记录下来的某人的心电图，图中每个小方格的边长为 0.5 cm，由 此可知( ) A此人的心率约为 75 次/分 B
23、此人的心率约为 125 次/分 C此人心脏每跳动一次所需时间约为 0.75 s D此人心脏每跳动一次所需时间约为 0.60 s 答案 A 解析 由图可知，心脏每跳动一次，纸带向前移动大约是 4 个小方格的距离， 约 2.0 cm，则心脏每跳动一次所需时间约 T 0.80 s； 此人心脏一分钟跳动的次 x v 数约为 n75 次，故 A 正确。 60 s 0.80 s/次 10 (平均速度的计算)一质点沿直线 Ox 方向做变速运动， 它离开 O 点的距离 x 随时间 t 变化的关系为 x(52t3) m，它的速度随时间 t 变化的关系为 v6t2 m/s， 该质点在 t0 到 t2 s 间的平均
24、速度和 t2 s 到 t3 s 间的平均速度的大小分别 为( ) A12 m/s,39 m/s B8 m/s,38 m/s C12 m/s,19.5 m/s D8 m/s,13 m/s 答案 B 解析 当 t0 时，x15 m，t2 s 时，x221 m，所以 x1x2x116 m， 得 1 8 m/s； t3 s 时，x359 m，所以 x2x3x238 m，则 2 38 v x1 t1 v x2 t2 m/s，B 正确。 二、非选择题(按照题目要求作答，计算题须写出必要的文字说明、方程式和 重要的演算步骤，有数值计算的题注明单位) 11(平均速度)某物体沿一条直线运动： (1)若前一半时间
25、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)若前四分之一位移的平均速度为 v1，后四分之三位移的平均速度为 v2，全 程的平均速度又是多少？ 答案 (1) (2) v1v2 2 4v1v2 v23v1 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 x1v1， t 2 后一半时间内的位移为 x2v2， t 2 全程时间 t 内的位移为 xx1x2(v1v2) ， t 2 全程的平均速度为 。v x t v1v2 2 (2)设全程位移为 x， 由平均速度定义知前四分之一位移所用时间为 t1 x 4 v1 x 4v1 ， 后四分
26、之三位移所用时间为 t2， 3x 4 v2 3x 4v2 全程所用时间为 tt1t2， x 4v1 3x 4v2 xv23v1 4v1v2 全程的平均速度为 。v x t 4v1v2 v23v1 12 (速率)甲、 乙两列火车相距为 d， 并分别以大小为 v1和 v2的速度相向行驶， 在两火车间有一信鸽以大小为 v3的速度飞翔其间，当这只信鸽遇到火车甲时，立 即调头飞向火车乙，遇到火车乙时又立即调头飞向火车甲。如此往返飞行，当两 列火车间的距离减为零时，这只信鸽飞行的路程为多少？ 答案 dv3 v1v2 解析 甲、乙两列火车从相距 d 到相遇所经历的时间为 t，信鸽在这 d v1v2 段时间内
27、飞行速度的大小(速率)保持不变，所以信鸽飞行的路程为 sv3t。 dv3 v1v2 13(生活中的应用)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。司机发现其需要通过正前方高山下的隧道，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。已知此 高速公路的最高限速为 120 km/h，声音在空气中的传播速度为 340 m/s。请根据以 上数据帮助司机计算一下客车的速度，看客车是否超速行驶，以便提醒司机安全 行驶。 答案 87.48 km/h 未超速 解析 设客车行驶速度为 v1，声速为 v2，t15 s，t23 s，t10
28、 s，客车第一 次鸣笛时距高山的距离为 L，由题意知： 2Lv1t1v2t1 当客车第二次鸣笛时，客车距高山为 L，则 2Lv1t2v2t2 又因为 LLv1(tt1) 由联立，并代入数据解得 v124.3 m/s87.48 km/h120 km/h。 v2 14 故客车未超速。 14(生活中的应用)春节期间，小明一家驾车外出旅游。一路上，所学的运动 学知识帮助他解决了不少实际问题。当汽车行至某高速公路入口处时，小明注意 到这段高速公路全长 180 km，行驶速度要求为：最低限速 60 km/h，最高限速 120 km/h。小明看表此时正好是上午 10： 00，他很快算出并告诉爸爸要跑完这段路程， 必须在哪一段时间内到达高速公路出口才不会违规。请你通过计算说明小明告诉 他爸爸的是哪一段时间。 答案 11：3013：00 解析 “不违规” 是指汽车行驶的速度不能低于 “最低限速” ， 也不能超过 “最 高限速” 。因此，在不违规的情况下汽车到达高速公路出口处的时间极限有两个： 以最低限速 v160 km/h 行驶时： t13 h； s v1 180 km 60 km/h 以最高限速 v2120 km/h 行驶时： t21.5 h。 s v2 180 km 120 km/h 所以，小明告诉爸爸的那段时间是 11：3013：00。