高一物理人教版必修1课时练习1-3-1位置变化快慢的描述速度

三位置变化快慢的描述——速度【学考达标】(20分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．下列关于速度的说法正确的是()A．京沪高速铁路上的列车最高时速可达484km/h，指的是瞬时速度的大小B．沪宁高速公路限速120km/h，指的是平均速度的大小C．子弹射出枪口时的速度为500m/s，指的是平均速度的大小D．某运动员百米跑的成绩是10s，则他冲刺时的速度大小一定为10m/s【解析】选A。京沪高速铁路上的列车最高时速可达484km/h，指的是瞬时速度的大小，选项A正确；沪宁高速公路限速120km/h，指的是瞬时速度的大小，选项B错误；子弹射出枪口时的速度为500m/s，指的是瞬时速度的大小，选项C错误；某运动员百米跑的成绩是10s，则他的平均速度大小是10m/s，但是冲刺时的速度大小不一定为10m/s，选项D错误。2．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()①单点测速测的是汽车的瞬时速率②单点测速测的是汽车的平均速率③区间测速测的是汽车的瞬时速率④区间测速测的是汽车的平均速率A．①③B．①④C．②③D．②④【解析】选B。单点测速测的是汽车在测速点那一位置的速率，是瞬时速率，①正确，②错误；区间测速测的是汽车在一段路程内的平均速率，③错误，④正确。3．(2021·杭州高一检测)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内可能运动【解析】选B。速度是矢量，本身带有方向，故瞬时速度可以反映物体运动的方向，故A错误；匀速直线运动是指速度大小和方向均不变的运动，在匀速直线运动中，瞬时速度的大小和方向都不变，故B正确；瞬时速度的方向与物体的运动方向相同，但不一定与位移方向相同，故C错误；如果物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都为零，则说明物体一直保持静止，即说明物体在这段时间内不可能运动，故D错误。4.如图所示为做直线运动的甲、乙两质点的v­t图像。有关甲、乙两质点的运动，下列说法中正确的是()A．质点甲、乙的速度相同B．质点甲向选定的参考正方向运动，质点乙与甲的运动方向相反C．不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动，它们之间的距离一定越来越大D．在相同的时间内，质点甲、乙的位移相同【解析】选B。质点甲、乙的速度大小相等，但方向相反，选项A错误；质点甲向选定的参考正方向运动，质点乙与甲的运动方向相反，选项B正确；若甲、乙从相距较远处相向运动时，它们之间的距离越来越小，选项C错误；在相同的时间内，质点甲、乙的位移大小相同，但方向相反，选项D错误。5.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20s内，它们的平均速度的关系正确的是()A．eq\x\to(v)A＝eq\x\to(v)B＝eq\x\to(v)CB．eq\x\to(v)A＞eq\x\to(v)B＝eq\x\to(v)CC．eq\x\to(v)A＜eq\x\to(v)C＜eq\x\to(v)BD．eq\x\to(v)A＝eq\x\to(v)B＞eq\x\to(v)C【解析】选A。由题图可知A、B、C三物体在20s内通过相同的位移，据平均速度的定义式eq\x\to(v)＝eq\f(Δx,Δt)可知，20s内三物体的平均速度相等，故A正确。6．某人驾车从德州到潍坊用时4h，车上里程表的示数增加了300km，根据地图上的相关数据得到出发地到目的地的直线距离为240km，则整个过程中汽车的位移大小和平均速度的大小分别为()A．240km60km/hB．240km75km/hC．300km60km/hD．300km75km/h【解题探究】(1)德州到潍坊的位移是多少？提示：240km(2)平均速度的计算公式是什么？提示：位移和时间的比值。【解析】选A。位移大小为两点间的直线距离，由题意可知，位移大小为240km；平均速度大小为：v＝eq\f(x,t)＝eq\f(240,4)km/h＝60km/h，故A正确，B、C、D错误。【补偿训练】用同一张底片对着小球运动的路径每隔eq\f(1,10)s拍一次照，得到的照片如图所示，则小球在图示这段距离内运动的平均速度是()A.0.25m/s B．0.2m/sC．0.17m/s D．无法确定【解析】选C。由题图可知在t＝0.3s内小球运动了x＝0.05m，所以小球的平均速度为eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(0.05m,0.3s)≈0.17m/s，故C正确。二、计算题(14分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要标明单位)7.如图所示，某质点沿边长AB＝3m，BC＝4m的矩形从A点沿逆时针方向匀速率运动，在5s内运动了矩形周长的一半到达C点。求：(1)质点运动的位移和路程；(2)质点的平均速度和平均速率。【解析】(1)质点运动的位移：x＝AC＝eq\r(AB2＋BC2)＝eq\r(32＋42)m＝5m，方向由A点指向C点质点运动的路程：L＝AB＋BC＝3m＋4m＝7m。(2)由平均速度公式，得eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(5m,5s)＝1m/s方向由A点指向C点由平均速率公式，得eq\x\to(v)′＝eq\f(L,t)＝eq\f(7m,5s)＝1.4m/s。答案：(1)5m，方向由A点指向C点7m(2)1m/s，方向由A点指向C点1.4m/s【选考提升】(20分钟50分)8．(8分)一辆汽车做直线运动，以速度v1行驶了全程的eq\f(1,3)，接着以速度v2＝20km/h行驶了余下的eq\f(2,3)。如果汽车全程的平均速率eq\x\to(v)＝27km/h，则v1的值为()A．32km/hB．35km/hC．56km/hD．90km/h【解析】选D。设汽车运动的总路程为s，则汽车运动的平均速率eq\x\to(v)＝eq\f(s,\f(\f(1,3)s,v1)＋\f(\f(2,3)s,v2))＝eq\f(3v1v2,v2＋2v1)，代入数据解得v1＝90km/h，D正确。9．(8分)(多选)郑州到西安的高速客运专线的运营，方便了人们出行。已知郑州到西安线路全长505km，设计时速350km，动车组列车总长200m，动车组列车运行时间约2h。根据上述信息可知()A．由于动车组列车总长200m，动车组列车在郑州到西安正常运行时不能看成质点B．动车组列车在郑州到西安正常运行时的平均速率约为250km/hC．动车组列车在郑州到西安正常运行时的平均速度约为350km/hD．由题目信息不能求出动车组列车在郑州到西安正常运行时的平均速度【解析】选B、D。郑州到西安线路的全长远大于动车组列车长度，故可以将动车组列车看成质点，A错误；动车组列车的平均速率eq\x\to(v)＝eq\f(s,t)＝eq\f(505km,2h)＝252.5km/h≈250km/h，故B正确；由于郑州到西安路线是曲线，故位移大小小于505km，具体大小未知，故不能求出动车组列车在郑州到西安正常运行时的平均速度，选项C错误，D正确。10．(8分)如图所示，小明沿半径为R的拱形桥面上的A点跑到B点(弧AB对应的圆心角为60°)，用时为t，在此过程中，下列说法正确的是()A．小明的位移大小为eq\f(πR,3)B．小明的路程为RC．小明的平均速度大小为eq\f(R,t)D．小明的平均速度大小为eq\f(πR,3t)【解析】选C。小明的位移大小为由初位置指向末位置的长度，即AB的长度。由几何关系可知AB＝R，故A错误；小明走的路线为圆弧，所以路程大于R，故B错误；小明的位移大小为R，则平均速度大小：eq\x\to(v)＝eq\f(R,t)，故C正确，D错误。11．(13分)一辆汽车从甲地沿平直的公路以v1＝36km/h的速度，经过2h到达乙地，休息了4h后，又沿原路返回，以v2＝54km/h的速度运动了3h越过甲地到达丙地。求汽车运动全程的平均速度和平均速率。【解析】汽车全程的位移大小为x＝v2t2－v1t1＝54×3km－36×2km＝90km，全程所用时间为t＝2h＋4h＋3h＝9h，故汽车运动全程的平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(90,9)km/h＝10km/h，方向由甲地指向丙地，汽车运动全程的路程为s＝v2t2＋v1t1＝54×3km＋36×2km＝234km，所以汽车运动全程的平均速率为eq\x\to(v)′＝eq\f(s,t)＝eq\f(234,9)km/h＝26km/h。答案：10km/h，方向由甲地指向丙地26km/h12．(13分)(创新应用题)如图所示，在寓言“龟兔赛跑”中，乌龟先到达终点。你认为乌龟和兔子谁跑得更快？请作出解释。若兔子跑过某位置时的瞬时速度为6m/s，能否说兔子每1s都跑了6m，或者说每跑6m都用1s的时间？其含义是什么？【解题探究】(1)平均速度和瞬时速度的区别是什么？提示：平均速度指的是一段时间的速度。而瞬时速度强调的是某一时刻的速度。(2)某位置时的瞬时速度为6m/s能说成每1s都跑了6m吗？提示：不能。【解析】在竞赛中，是以时间来计算比赛成绩的，同样的路径，同样的位移，所用时间越短，平均速度越大，就说其跑得越快，并不是按照通过某一位置瞬时速度的