第3节-位置变化快慢的描述-速度(第1课时分层练习)(解析版)

第3节位置变化快慢的描述-速度（第1课时）姓名：___________班级：___________考号：___________1．在匀速上升的电梯里，一小球从电梯地板被竖直向上弹出后又落回地板，这一过程中小球没有触碰电梯天花板，不计空气阻力，以地面为参考系，下列对这一过程的分析正确的是（）A．小球在空中运动的位移大小一定小于路程B．小球在空中运动的平均速度大于电梯的速度C．小球在空中运动的平均速度小于电梯的速度D．小球在空中运动的平均速度等于电梯的速度【答案】D【详解】A．小球在空中运动时，可能存在一直向上运动过程，因此位移大小可能等于路程，故A错误；BCD．因小球与电梯的位移相同，所以小球的平均速度一定等于电梯的速度，故B、C错误，D正确。故选D。2．在第15届机器人世界杯赛上，中国科技大学获得仿真2D组冠军，标志着我国在该领域的研究取得了重大进展。图中是科大著名服务机器人“可佳”，如图所示，现要执行一项任务，给它设定了如下动作程序：机器人在平面内由点（1m，1m）出发，沿直线运动到点（4m，2m），然后又由点（4m，2m）沿直线运动到点（2m，5m），然后又由点（2m，5m）沿直线运动到点（6m，6m），然后又由点（6m，6m）沿直线运动到点（3m，3m）。整个过程中机器人所用时间是s，下列说法正确的是（）A．机器人的运动轨迹是一条直线B．整个过程中机器人的位移大小为mC．整个过程中机器人的路程大小为mD．整个过程中机器人的平均速度为1.5m/s【答案】B【详解】A．根据坐标分析可知轨迹为折线，A错误；BC．整个过程中位移为从点（1m，1m）到点（3m，3m）的有向线段，位移大小为m，整个过程中机器人的路程大小为运动轨迹的长度，路程大小大于m，B正确；C错误；D．整个过程中机器人的平均速度D错误。故选B。3．关于速度的定义式v＝，以下叙述正确的是（）A．位移大的物体速度一定大B．速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关C．速度大小不变的运动是匀速直线运动D．v1＝2m/s、v2＝－3m/s，因为2>－3，所以v1>v2【答案】B【详解】A．速度不但与位移大小有关，还与时间有关，因此位移大的物体速度不一定大，还要看时间，故A错误；B．速度的大小和位移及时间无关，位移和时间只是速度的定义式，而非决定式，故B正确；C．匀速直线运动除了速度大小不变，还要速度方向不变，故C错误；D．速度大小和方向无关，即速度的正负号无关，故D错误。故选B。4．关于速度的描述，下列说法中正确的是（）A．电动车限速20km/h，指的是平均速度大小B．子弹射出枪口时的速度大小为500m/s，指的是平均速度大小C．苏炳添在东京奥运会百米半决赛的成绩是9.83s，则他冲刺时的速度大小一定为10.17m/sD．某列车在通沪铁路跑出的最高时速为220km/h，指的是瞬时速度大小【答案】D【详解】A．电动车限速20km/h，指的是瞬时速度大小不能超过20km/h，故A错误；B．子弹射出枪口时的速度大小为500m/s，指的是瞬时速度大小，故B错误；C．苏炳添在东京奥运会百米半决赛的成绩是9.83s，10.17m/s是他的平均速度大小，他冲刺时的速度大小与10.17m/s比未知，故C错误；D．某列车在通沪铁路跑出的最高时速为220km/h，此时为瞬时速度大小，故D正确。故选D。5．某人从甲地到乙地的平均速率为v1，然后又从乙地原路返回到甲地的平均速率为v2，则往返甲、乙两地的平均速度的大小和平均速率是（）A．， B．， C．0， D．0，【答案】D【详解】平均速度是位移与时间的比，由于此人在甲、乙两地往返一次，故位移x=0，平均速度平均速率是路程与时间的比，由于此人往返一次，故平均速率为故ABC错误，D正确。故选D。6．物体沿直线从A点经B点运动到C，在AB段运动速度为60m/s，在BC段运动速度为30m/s，且AB=3BC．则AC段中平均速度大小为（）A．37.5m/s B．45m/s C．48m/s D．52.5m/s【答案】C【分析】分别求出AB段和BC段的运动时间，然后根据总位移除以总时间求出AC段的平均速度；【详解】设总位移是，AB段时间为：，BC段时间为：故全程的平均速度为：，故选项C正确，选项ABD错误．【点睛】本题考查平均速度的定义式，知道整个过程的平均速度等于总位移与总时间的比值．7．（多选题）某长跑运动员在一次野外训练中，出发地和目的地的直线距离为8km，从出发地到目的地用了30min，运动轨迹的长度为10km，下列说法正确的（）A．在整个过程中运动员的位移大小是8kmB．在整个过程中运动员的路程是8kmC．在整个过程中运动员的平均速度是20km/hD．在整个过程中运动员的平均速度是16km/h【答案】AD【详解】AB．位移是从初位置指向末位置的有向线段，路程是运动轨迹的长度，故赛车手的位移为8km，路程为10km，B错误A正确；CD．出发地和目的地之间的直线距离为整个运动过程的位移大小，路程等于运动轨迹的长度，平均速度C错误D正确。故选AD。8（多选题）如图所示，一人骑自行车晨练，由静止开始沿直线运动，她在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m，则（）A．她在4s末的瞬时速度为4m/sB．她在第2s内的平均速度为2m/sC．她在4s内的平均速度为2.5m/sD．她在1s末的速度为1m/s【答案】BC【详解】AD．因该人的运动不是匀变速直线运动，故无法确定其瞬时速度大小，AD错误。由平均速度公式，即B．代入数据，可得该人在第2s内的平均速度为2m/s，B正确；C．前4s内的平均速度为C正确；故选BC。9．雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，某防空雷达发现一架飞机正在以水平速度朝雷达正上方匀速飞来。某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图甲所示，经过t＝173s后雷达向正上方发射和接收到的波形如图乙所示，已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为1×10－4s，电磁波的速度为3×108m/s，则该飞机的飞行速度大小约为（）A．1200m/s B．900m/sC．500m/s D．300m/s【答案】D【详解】由题图甲得雷达第一次发射电磁波时，飞机距离雷达的距离为由题图乙得雷达第二次发射电磁波时，飞机和雷达的竖直距离为设该段时间内飞机水平飞行的距离为s2，则s1、s2、h在空间构成一个直角三角形，利用数学关系得飞机的飞行速度故选D。10．为了打击高速上的超速现象，高速上有区间测速和定点测速两种方式。假若某路段长度30km，某轿车通过该路段用时20min，该路段区间测速限速80km/h，该路段某处定点测速限速100km/h，则（）A．在区间测速路段未超速，在定点测速处未超速B．在区间测速路段超速，在定点测速处未超速C．在区间测速路段超速，在定点测速处不一定超速D．若定点测速时超速，则区间测速时一定也超速【答案】C【详解】区间测速路段长度为s=30km，监测发现某轿车经过这一路段用时，故该轿车的平均速率为因为所以在区间测速路段超速，但是在定点测速处不一定超速，故C正确，ABD错误。故选C。11．（多选题）几个水球可以挡住子弹？《国家地理频道》实验证实：四个水球就足够！四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动。恰好能穿出第四个水球，则可以判定（）A．子弹在每个水球中运动的时间相同B．由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间比C．子弹在每个水球中的速度变化量相同D．子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等【答案】BD【详解】AB．根据逆向思维法，子弹的运动可看成初速度为零做匀加速直线运动，子弹穿过水球时，相当于通过四个连续相等的位移，根据匀变速直线运动的规律，子弹依次穿过4个水球的时间之比为，所以子弹在每个水球中运动的时间不相同，A错误，B正确；C．子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，加速度不变，由可知，运动的时间不相同，则速度的变化量不相同，C错误；D．由A项分析可知，子弹穿过前3个水球的时间与穿过第四个水球的时间是相等的，即此时刻为中间时刻，由匀变速直线运动的规律可知，子弹穿出第三个水球时的瞬时速度与全程的平均速度相等，D正确。故选BD。12．（多选题）如图是A、B两物体运动的速度-时间图像，则下列说法正确的是（）A．物体A以10的速度匀速直线运动B．物体B第1s内以5的速度与A同向运动，第3s内以5的速度与A反向运动C．物体B在最初3s内位移是10mD．物体B在最初3s内路程是10m【答案】ABD【详解】A．由图像可知，A物体做匀速直线运动，速度大小为10，A正确；BCD．B物体在第1s内朝正方向做匀速直线运动，第2s内静止，第3s内朝负方向做匀速直线运动，由于B物体第1s内与第3s内运动的速率相同，在第3s末，B物体回到出发点，位移刚好为零，但路程是往复运动轨迹长度BD正确，C错误。故选ABD。13．某学校门口平直公路上设有图甲所示减速带，一摩托车经过校门口前因有减速带，司机控制摩托车的加速度a，a随位移x变化的图像如图乙所示，时车速，此时加速度方向与速度方向相同；时摩托车到达减速带处。求：（1）摩托车在0~22m位移内所用的时间及其末速度大小；（2）摩托车经过减速带处时的速度大小。【答案】（1），；（2）【详解】（1）摩托车在0~22m位移内做匀加速直线运动，则其中解得根据匀变速直线运动的规律有解得（2）对摩托车在22m~62m位移内的运动，有上式中解得14．某同学从家出发步行到学校，要先向东走400m，然后再向北走600m，最后再向东走400m才能到达学校，由于快迟到，该同学跑着去学校，一共花了6分钟，如图所示。（1）他从家到学校的位移大小为多少？，走过的路程为多少？（2）他从家到学校的平均速度大小为多少？平均速率为多少？【答案】（1）1000m；1400m；（2）2.8m/s；3.9m/s【详解】（1）位移是矢量，是指从初位置指向末位置的有向线段，已知家到学校的直线距离为故位移为1000m；路程是实际走过的轨迹，故路程为（2）他从家到学校的平均速度大小为平均速率为15．如图所示，一条水平长直轨道上有两辆小车，甲车向左速度大小为v1，乙车向右速度大小为v2，甲车上装有一只枪，每隔∆t0时间水平射出一颗子弹，都能击中装在乙车上的靶子，不计子弹的重力和空气阻力，每颗子弹对地速度保持v0不变，每颗子弹击中靶时下一颗子弹已经射出，设两车速度不受子弹射击影响，求：（1）空中相邻两颗子弹间距离s；（2）相邻两颗子弹击中靶的间隔时间∆t的大小。【答案】（1）；（2）【详解】（1）对于出射子弹在时间∆t0内，有对于小车甲在时间∆t0内，有所以相邻两颗子弹的间距为（2）当一颗子弹击中靶后，下一颗子弹运动的距离为这一段时间内小车乙运动的距离为下一颗子弹击中靶时，有联立解得16．（2021·福建·高考真题）一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流，途经双乳峰附近的M点和玉女峰附近的N点，如图所示。已知该游客从M点漂流到N点的路程为，用时，M、N间的直线距离为，则从M点漂流到N点的过程中（）A．该游客的位移大小为B．该游客的平均速率为C．该游客的平均速度大小为D．若以所乘竹筏为参考系，玉女峰的平均速度为0【答案】C【详解】A．位移指的是从M点漂流到N点的有向线段，故位移大小为，故A错误；B．从M