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文档简介
第03讲:位置变化快慢的描述——速度
【知识精讲归纳】
考点一、速度
1.定义:位移与发生这个位移所用时间的比值.速度是表示物体运动快慢的物理量.
Δx
2.公式:v=.其中Δx是位移,不是路程.
Δt
--
3.单位:国际单位制单位是米每秒,符号是m/s或m·s1.常用单位:千米每时(km/h或km·h1)、厘米每秒(cm/s或
-
cm·s1)等.1m/s=3.6km/h.
4.矢量性:速度既有大小又有方向,是矢量(填“标量”或“矢量”),其方向和时间Δt内的位移Δx的方向相同.
考点二、平均速度和瞬时速度
1.平均速度
Δx
(1)定义:在某段时间内物体的位移Δx与发生这段位移所用时间Δt的比值,公式v=.
Δt
(2)意义:表示物体在某段时间或某段位移内运动的平均快慢程度.
(3)矢量性:平均速度的方向与Δt时间内发生的位移Δx的方向相同.
(4)平均速度只能粗略地反映物体运动的快慢.
2.瞬时速度
Δx
(1)定义:当Δt非常小时,物体在从t到t+Δt的时间间隔内,运动快慢的差异也就非常小,就可以用v=表示物
Δt
体在t时刻的瞬时速度.
(2)意义:表示运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度.
(3)瞬时速度的方向就是该时刻物体运动的方向.瞬时速度的大小叫速率.
(4)瞬时速度可以精确描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢.
3.匀速直线运动:平均速度与瞬时速度相等.
考点三、平均速度、平均速率和速率
位移
1.平均速度:在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,其表达式为平均速度=.
时间
路程
2.平均速率:路程与时间的比值,即平均速率=.
时间
3.速率:瞬时速度的大小.
考点四、平均速度和瞬时速度的测量
1.如图1所示为打点计时器打出的一条纸带示意图,D、G间的时间间隔Δt=0.1s,用刻度尺测出D、G间的位移
Δx
Δx,则D、G间的平均速度v=.
Δt
图1
2.D、F间(填“D、F间”或“D、G间”)的平均速度更接近E点的瞬时速度.某点的瞬时速度近似等于包含这一
点的较小Δt内的平均速度.
考点五、速度-时间图像
1.速度-时间图像(v-t图像)
以时间t为横轴,速度v为纵轴,建立直角坐标系,根据测量数据在坐标系中描点,然后用平滑的曲线把这些点连
接起来,即得到物体运动的v-t图像.
2.v-t图像的意义
v-t图像非常直观地反映了速度随时间变化的情况,但它不是物体运动的轨迹.
考点技巧归纳:
速度:物体的位移与发生这个速率:瞬时速度的大小叫速
速度和速率
位移所用时间的比值,是矢量率,是标量
平均速度:v=Δx,与一段瞬时速度:质点在某一时刻或
Δt
某一位置的速度,与时刻或位
平均速度和瞬时时间或一段位移相对应,平均
置相对应;瞬时速度的方向即
速度速度的方向与这段时间内的
那一时刻质点运动的方向;它
位移方向相同;平均速度只能
能精确地描述运动的快慢
粗略地描述运动的快慢
位移路程
平均速度=平均速率=
平均速度的大小时间时间
和平均速率注意:因为位移大小与路程一般不相等,故平均速度的大小
一般不等于平均速率
【考点题型归纳】
题型一:速度的概念与计算
1.(2022秋·浙江绍兴·高一校考期中)下列有关速度的说法中,正确的是()
A.汽车从甲站行驶到乙站的速度为108km/h,指的是平均速度
B.位移越大,物体运动的速度就越大
C.速度就是路程和通过这段路程所用时间的比值
D.甲的速度为3.2km/h,比乙的速度1m/s快
【答案】A
【详解】A.汽车从甲站行驶到乙站的速度为108km/h,指的是平均速度,选项A正确;
x
B.根据v可知,位移越大,物体运动的速度不一定就越大,选项B错误;
t
C.速度就是位移和通过这段位移所用时间的比值,选项C错误;
D.甲的速度为3.2km/h≈0.89m/s,比乙的速度1m/s慢,选项D错误。
故选A。
s
2.(2021秋·高一单元测试)关于速度的定义式v,以下叙述正确的是()
t
A.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移s成正比,与运动时间t成反比
B.速度v的大小与运动的位移s和时间t都无关
C.速度大小不变的运动是匀速直线运动
D.v15m/s、v26m/s,因为56,所以v1v2
【答案】B
x
【详解】AB.v是计算速度的定义式,只说明速度可用位移Δx除以时间Δt来获得,并不是说v与Δx成正比,
t
与Δt成反比,故A错误,B正确;
C.匀速直线运动是速度大小和方向都不变的运动,故C错误;
D.速度是矢量,正、负号表示方向,绝对值表示大小,故D错误。
故选B。
x
3.(2022秋·云南昭通·高一校考阶段练习)关于速度的定义式v,以下叙述正确的是()
t
A.v1=2m/s、v2=-3m/s,因为2>-3,所以v1>v2
B.速度大小不变的运动是匀速直线运动
C.速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关
D.位移大的物体速度一定大
【答案】C
【详解】A.速度是矢量,正、负号表示方向,绝对值表示大小,故A错误;
B.匀速直线运动是速度大小和方向都不变的运动,故B错误;
C.速度的定义式
x
v
t
是一个比值定义式,该公式只说明速度可用位移x除以时间t来获得,并不是说v与x成正比,与t成反比,故
△△△△
C正确;
D.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D错误。
故选C。
题型二:平均速度和瞬时速度的理解
4.(2022秋·浙江丽水·高一校考阶段练习)2022年9月28日,丽水二中第21届校运会如期举行,很多同学取得了
优异的成绩,累计创造了21项校运会新记录。下列描述正确的是()
A.小赵同学百米赛跑的成绩是13.2s,“13.2s”指的是时刻
B.小李在400m比赛处于第四跑道最后成绩为50s,则小李同学整个过程的平均速度为0
C.小孙在田径场上进行800m赛跑,“800m”指的是运动员的位移大小
D.小钱在百米赛跑中到达终点时的速度为8m/s,“8m/s”指的是瞬时速度的大小
【答案】D
【详解】A.由小赵同学百米赛跑的成绩是13.2s,“13.2s”对应的是一个过程,故为时间,故A错误;
B.处于第4道小李的同学跑完400米时,到不了起跑点,位移为起点与终点之间的距离,故位移不为零,则平均
速度不为零,故B错误。
C.800m赛跑时,对应的是曲线运动,故800m为路程,故C错误;
D.到达终点时的速度对应一个时刻,故8m/s指的是瞬时速度的大小,故D正确。
故选D。
5.(2022秋·福建泉州·高一统考期中)下列表示平均速度的是()
A.某位士兵在基地跑步时冲过终点时的速度为10.5m/s
B.炮弾从炮管口射出时的速度为1000m/s
C.辽宁舰从青岛港口驶向东海的速度约为15m/s
D.战斗机在辽宁舰上起飞时的速度约为800km/h
【答案】C
【详解】A.冲过终点时的速度为瞬时速度,A错误;
B.炮弾从炮管口射出时的速度为瞬时速度,B错误;
C.辽宁舰从青岛港口驶向东海的速度,描述的一个过程的平均速度,C正确;
D.战斗机在辽宁舰上起飞时的速度是瞬时速度,D错误。
故选C。
6.(2023·全国·高一假期作业)为提高百米赛跑运动员的成绩,教练员分析了运动员跑百米全程的录像带,测得运
动员在前7s跑了49m,7s末到7.1s末跑了0.92m,共用10s。下列说法中正确的是()
A.运动员在百米全过程的平均速度是7m/s
B.运动员在前7s的平均速度是10m/s
C.运动员在7s末的瞬时速度约为9.2m/s
D.根据本题已知条件,无法判断运动员在7s末的瞬时速度
【答案】C
【详解】A.运动员全程平均速度
x100
vm/s10m/s
t10
故A错误;
B.运动员在前7s的平均速度
x49
vm/s7m/s
t7
故B错误;
CD.7.0~7.1s内的平均速度
x0.92
vm/s9.2m/s
t0.1
因时间变化只有0.1s,故此平均速度可视为7s末的瞬时速度,故C正确,D错误。
故选C。
题型三:平均速度和瞬时速度的计算
7.(2022秋·上海黄浦·高一上海市光明中学校考期中)一个学生在百米赛跑中,测得他在50m处的瞬时速度为6m/s,
在10s末到达终点的瞬时速度为7.5m/s,则他在全程内的平均速度是()
A.6m/sB.6.75m/sC.7.5m/sD.10m/s
【答案】D
【详解】该学生在全程内的平均速度是
x100
vm/s10m/s
t10
故选D。
8.(2022秋·四川成都·高一成都七中校考期末)三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示,同时从N点出发,同时
到达M点,下列说法中正确的是()
A.三个质点任意时刻的速度方向都相同
B.三个质点从N点出发到M的任意时刻速度大小都相同
C.三个质点从N点到M点的平均速度大小和方向均相同
D.三个质点从N点到M点的平均速率相同
【答案】C
【详解】由题意可知任意时刻三个质点的速度大小和方向都不相同,选项AB错误;平均速度等于位移除以时间,
故平均速度大小相同,平均速度的方向与位移方向相同,故平均速度方向相同,选项C正确;平均速率等于路程除
以时间,三质点的路程不同,时间相同,故平均速率不同,选项D错误.综上本题选C.
9.(2023春·宁夏银川·高一宁夏育才中学校考开学考试)CVT变速箱实现了无级变速,为测试某辆配备了CVT变
速箱汽车的性能,该汽车做匀加速直线运动。在前一半时间内的平均速度的大小为40m/s,后一半时间内的平均速
度的大小为60m/s,则在全程范围内的平均速度的大小是()
A.50m/sB.48m/sC.52m/sD.45m/s
【答案】A
【详解】设汽车运动的总时间为t,则前半段时间内运动的时间为
t
sv
121
后半段时间内运动的位移为
t
sv
222
全程的总位移为
vv
s12t
2
全程的平均速度为
svv
v1250ms
t2
故选A。
题型四:速度、速率、平均速度和瞬时速度的区别
10.(2023秋·云南保山·高一统考期末)如图所示为某校学生开展无线电定位“猎狐”比赛轨迹图,甲、乙、丙三人从
O点同时出发,并同时到达A点猎到狐狸,三人的猎狐路径已在图中标出,则()
A.甲的平均速度最大
B.甲、乙、丙三人从O到A的平均速度相同
C.乙的位移最小
D.甲、乙、丙三人到达A点时的瞬时速度相等
【答案】B
【详解】ABC.根据图像可知,三人的始末位置相同,即三人的位移相同,由于平均速度指总位移与总时间的比值,
可知,三人的平均速度相同,故AC错误,B正确;
D.根据题意不知道三人在A点时的运动的具体情况,因此无法确定甲、乙、丙三人到达A点时的瞬时速度关系,
故D错误。
故选B。
11.(2022秋·海南儋州·高一校考期中)关于速度与速率,下列说法错误的是()
A.瞬时速度的大小是速率,平均速度的大小是平均速率
B.速度是表示物体运动快慢的物理量,既有大小,又有方向,是矢量
C.运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫作瞬时速度,它是矢量
D.汽车上的速度计是用来测量汽车的速率的仪器
【答案】A
【详解】A.瞬时速度的大小叫作速率,平均速度的大小等于位移的大小与时间的比值,平均速率等于路程与时间
的比值,而位移的大小并不表示路程,所以平均速度的大小不是平均速率,故A说法错误;
B.速度是表示物体运动快慢的物理量,既有大小,又有方向,是矢量,故B说法正确;
C.运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫作瞬时速度,它是矢量,故C说法正确;
D.汽车上的速度计是用来测量汽车的速率的仪器,故D说法正确。
本题选错误的,故选A。
12.(2022秋·高一课时练习)关于瞬时速度和平均速度,以下说法错误的是()
A.一般讲平均速度时,必须讲清楚是哪一段时间或哪一段位移内的平均速度
B.对于匀速直线运动,平均速度与哪一段时间或哪一段位移无关
C.瞬时速度和平均速度都可以精确的描述变速运动
D.瞬时速度是某一时刻的速度,只有瞬时速度才可以精确的描述变速运动
【答案】C
【详解】A.平均速度对应一段过程,所以讲平均速度时,必须讲清楚是哪一段时间或哪一段位移内的平均速度,
故A正确;
B.匀速直线运动速度不变,其平均速度和瞬时速度相等且不发生变化,所以对于匀速直线运动,其平均速度与哪
一段时间或哪一段位移无关,故B正确;
CD.平均速度是指物体在某一段时间内或者在某一段位移内运动的平均快慢程度,平均速度不能精确的描述变速
直线运动;瞬时速度能精确的描述变速直线运动,故C错误,D正确。
本题选错误的,故选C。
题型五:用打点计算器测速度
13.(2023秋·广东广州·高一期中)利用实验“用打点计时器测速度”,回答下列问题:
(1)打点计时器所用的电源应为;
A.干电池3节B.学生电源直流输出
C.学生电源交流输出D.蓄电池
(2)打点计时器打点的周期为T秒,学生实验时打出的一条纸带的一部分如图,则打B点时纸带运动的速度
为。
xx
【答案】C12
2T
【详解】(1)[1]打点计时器所用的电源应为学生电源交流输出。
故选C。
(2)[2]B点的瞬时速度等于AC段的平均速度
xx
v12
B2T
14.(2023·全国·高一课堂例题)(1)实验室提供如图甲、乙两种打点计时器,某实验小组决定使用电火花计时器,
则应选用图中的(选填“甲”或“乙”)计时器。
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是。
A.先接通电源,后让纸带运动
B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源
D.先让纸带运动或先接通电源都可以
(3)一小车在重物牵引下拖着穿过打点计时器的纸带沿平直轨道加速运动。如图是打出的纸带的一段,相邻两个
计数点之间还有4个点未画出。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz。
①图中标出的相邻两计数点的时间间隔Ts;
②计算在打下C点时小车的瞬时速度为vCm/s(计算结果保留三位有效数字);
③如果当时电网中交变电流的频率稍有减小,频率从50Hz变成了40Hz,而做实验的同学并不知道,仍按照50Hz进
行数据处理,那么速度的测量值与实际值相比(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】乙A0.100.416偏大
【详解】(1)[1]图中甲是电磁打点计时器,乙是电火花计时器。
(2)[2]接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是先接通电源,后让纸带运动。
故选A。
(3)[3]已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,相邻两计时点间的时间间隔为0.02s,又相邻两个计数点之间
还有4个点未画出,故图中标出的相邻两计数点的时间间隔T0.10s。
[4]打下C点时小车的瞬时速度为
x(15.056.74)102
vBDm/s0.416m/s
C2T20.1
(4)[5]交变电流的频率为40Hz时,相邻两计数点间的时间间隔为
T0.125s
与频率为50Hz相比两邻两计数点间的时间间隔较长,故速度的测量值与实际值相比偏大。
15.(2021秋·高一单元测试)利用如图甲所示的装置探究小车从静止开始运动的速度随时间变化的规律。
(1)若采用电火花计时器,则打点计时器所接电源为220V(选填“直流”或“交流”)电源。
(2)下列实验操作正确的是。
A.实验开始时,应该让小车靠近打点计时器
B.应该先放开小车,后接通打点计时器的电源
C.为了得到更精确的实验结果,测量打出的纸带数据,应使用分度值为1cm的刻度尺
(3)已知实验所使用电源的频率为f,图乙给出了该次实验中得到的一条纸带,其中1、2、3、4、5、6、7都为计
数点,每相邻两计数点之间还有四个点未画出。测得相邻两计数点间的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6。在计数
点3所代表的时刻,小车运动的瞬时速度大小v3=(用题中给出的字母表示)。
(ss)f
【答案】交流A23
10
【详解】(1)[1]若采用电火花计时器,则打点计时器所接电源为220V的交流电源;
(2)[2]A.实验开始时,应该让小车靠近打点计时器,故A正确;
B.应该先接通打点计时器的电源,后放开小车,故B错误;
C.为了得到更精确的实验结果,测量打出的纸带数据,应使用分度值为1mm的刻度尺,故C错误。
故选A。
(3)[3]已知电源频率为f,则打点的时间间隔为
1
T
f
相邻两计数点间还有4个点未画出,相邻两计数点之间的时间间隔为5T,打计数点3时小车的瞬时速度大小为
ss(ss)f
v2323
310T10
题型六:与速度有关的计算问题
16.(2022秋·浙江杭州·高一杭州市长河高级中学期中)如图所示,一质点沿半径r20cm的圆周自A点出发,逆
3
时针运动2s,运动圆周到达B点,求:(3,21.4)
4
(1)质点的位移;
(2)质点的平均速度;
(3)质点的平均速率。
【答案】(1)28cm;(2)0.14m/s;(3)0.45m/s
【详解】(1)由题可知,质点从A运动到B点的位移为
xAB2r28cm
(2)由平均速度的公式可知,质点的平均速度为
x
vAB0.14m/s
t
(3)质点从A运动到B点的路程为
3
s2r0.9m
4
质点的平均速率为
s
v0.45m/s
t
17.(2022秋·福建厦门·高一厦门大学附属科技中学校考阶段练习)如图所示为一种400m的跑道,直道部分AB、CD
的长度均为100m,弯道部分BC、DA是半圆弧,其长度也均为100m。已知某同学参加200m跑,A点为200m赛跑
的起点,沿逆时针方向跑完全程到终点C用时30s,且从A点跑到弯道BC的中点P用时20s,求(结果可用和
根号表示):
(1)全过程中,该同学的路程和平均速度大小;
(2)该同学从起点跑至弯道BC的中点P时的位移大小和平均速率。
【答案】(1)200m,3.95m/s;(2)135.6m,7.5m/s
【详解】(1)路程为运动轨迹的长度,全过程中,该同学的路程
s200m
半圆弧轨道的半径
100
Rm
由几何关系可知,全过程中,该同学的位移
100
x1002(2)2118.5m
平均速度的大小
x
v3.95m/s
t
(2)该同学从起点跑至弯道BC的中点P时的位移大小
100100
x'(100)2()2m135.6m
该同学从起点跑至弯道BC的中点P时的路程为
s'100m50m150m
平均速率为
s'
v'7.5m/s
t'
18.(2023·全国·高一专题练习)汽车沿直线从甲地开往乙地。
(1)若在前一半路程的平均速度为v1,后一半路程的平均速度为v2,则汽车全程的平均速度为多少?
(2)若汽车在全程所用时间的前一半时间的平均速度为v1,后一半时间的平均速度为v2,则全程的平均速度为多少?
(3)若v1v2,两种情况下的平均速度哪个大?
2vvvv
【答案】(1)12;(2)12;(3)后一种情况平均速度较大
v1v22
s
【详解】(1)设全程一半的路程为x,前一半路程用时间为t,后一半路程所用时间t2,根据平均速度的定义式v,
1t
有
2x2x2vv
v12
xx
t1t2v1v2
v1v2
(2)设全程运动时间为2t,则前一半时间的位移为
x1v1t
后一半时间的位移
x2v2t
由平均速度公式
xxvtvtvv
v121212
2t2t2
(3)因为v1v2,所以
vv2vv(vv)24vv(vv)2
vv12121212120
2v1v22(v1v2)2(v1v2)
则(2)的平均速度大于(1)的平均速度。
【课堂过关精练】
一、单选题
19.(2023春·江苏泰州·高一兴化市周庄高级中学校考期末)下列说法正确的是()
A.火车以速度v经过某一段路,v是指瞬时速度
B.汽车通过站牌时的速度72km/h,这里指瞬时速度
C.小球第3s末的速度为6m/s,这里是指平均速度
x
D.根据平均速度的定义式v可知平均速度与位移成正比
t
【答案】B
【详解】A.物体在经过一段位移的速度,是平均速度,不是瞬时速度,故选项A错误;
B.汽车通过站牌位置时的速度指的是瞬时速度,故选项B正确;
C.小球第3s末的速度为6m/s,这里是指瞬时速度,故选项C错误;
x
D.平均速度的定义式v,不是决定式,与位移不成正比,故选项D错误。
t
故选B。
20.(2023秋·山东菏泽·高一统考期末)如图所示为某同学一次远足活动的路线图,他用地图计算出直线AC,CB
的距离分别为6km,3km,实线为其从A点出发的运动轨迹,从A到C用时55min,在C处休息了20min,从C到
B用时45min,路标指示A到C是8km,A到B是12km,下列说法正确的是()
A.上述中的20min是指时刻
B.整个过程中,该同学的位移大小为12km
C.整个过程中,该同学的平均速度大小为1.25m/s
D.该同学从A到C的平均速度大小约为2.4m/s
【答案】C
【详解】A.上述中的20min是指时间,故A错误;
B.整个过程中,该同学的位移大小为
6km3km9km
故B错误;
C.整个过程中,该同学的平均速度大小为
x9103
vm/s1.25m/s
t55204560
故C正确;
D.该同学从A到C的平均速度大小约为
3
x1610
v1m/s1.82m/s
t15560
故D错误。
故选C。
21.(2023春·高一校联考期末)如图所示,某机场内一水平自动人行道始终以大小为v的速度从P向Q运行,一
乘客以相对自动人行道大小为3v的速度从P走到Q,用时t1;以相对自动人行道大小为3v的速度从Q走到P,用
t2
时t2。则为()
t1
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【详解】设自动人行道长度为x,则
x3vvt1
x3vvt2
解得
t
22
t1
故项B。
22.(2023春·广东汕头·高一统考期末)如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据
及运动路线,下列说法正确的是()
A.以隧道为参考系,洞顶两侧的照明灯在快速后退
B.若研究汽车在本次行程中的运动,不能将汽车视为质点
C.7.6km是本次行程的位移大小
D.47km/h是整个行程的平均速率
【答案】D
【详解】A.以隧道为参考系,洞顶两侧的照明灯静止不动,故A错误;
B.若研究汽车在本次行程中的运动,汽车本身的大小和形状对所研究的问题影响很小,可以忽略不计,所以可以
将汽车视为质点,故B错误;
C.7.6km是汽车实际运动轨迹的长度,所以是本次行程的路程大小,故C错误;
D.47km/h是整个行程的平均速率,故D正确。
故选D。
23.(2024秋·全国·高一专题练习)一无人机在同一水平面内运动,初始时悬停于空中,开始运动后在5s内向东沿
直线飞行了40m,接着又经过5s向北沿直线飞行了30m,再次悬停。无人机的运动轨迹俯视图如图所示,则无人
机在整个飞行过程中()
A.平均速率为5m/s
B.平均速率为6m/s
C.平均速度大小为5m/s
D.平均速度大小为7m/s
【答案】C
【详解】AB.无人机在10s内的路程为
s40m30m=70m
则有10s内的平均速率为
s70
vms7ms
1t10
AB错误;
CD.由位移定义可知,无人机在10s内的位移为
x402302m50m
则有10s内的平均速度大小为
x50
vms5ms
t10
C正确,D错误。
故选C。
24.(2023·全国·高一课堂例题)高速公路上的标识牌,关于此标识牌,下列的说法正确的是()
A.80km/h是平均速度,100km是位移
B.80km/h是瞬时速度,100km是路程
C.若经过2个小时到达成都,则这段时间小明的平均速度为40km/h
D.若经过2个小时到达成都,则这段时间小明的平均速度为50km/h
【答案】B
【详解】AB.限速限的是瞬时速度,因此80km/h是瞬时速度,100km指到达目的地的总的轨迹长度,因此100km
是指路程,A错误,B正确;
CD.平均速度指总的位移与总时间的比值,100km是指路程,由于不知道到达成都的总位移,因此没有办法求出
这段时间的平均速度,CD错误。
故选B。
25.(2022秋·黑龙江大庆·高一大庆中学校考开学考试)某质点从A点出发做变速直线运动,前3s向东运动了20m
到达B点,在B点停了2s后又向西运动,又经过5s前进了60m到达A点西侧的C点,如图所示,求:
(1)总路程;
(2)总位移;
(3)全程的平均速度。
【答案】(1)80m;(2)40m,方向向西;(3)4m/s,方向向西
【详解】(1)全过程中的总路程为
s=(20+60)=80m
(2)设向东为正方向,初位置为A点,末位置为C点,则位移
x=20-60=-40m
负号表示位移的方向向西;
(3)所用的总时间
t=t1+t2+t3=10s
平均速度为位移与发生这段位移所用时间的比值,平均速度
x40
v4m/s
t10
负号表示v与初速度方向相反.
【点睛】路程为物体经过轨迹的长度,由题意可求得总路程;由题意可知总位移与总时间,则可求得总位移;平均
速度等于总位移与总时间的比值。
26.(2022秋·安徽马鞍山·高一马鞍山市红星中学校考阶段练习)如图所示,一固定的超声波测速仪每隔1s向小汽
车发出一个超声波脉冲信号,已知第一个超声波t0=0时刻发出,遇到小汽车后返回,t1=1.3s时刻测速仪接收到第一
个反射波,t2=2.4s时刻接收到第二个反射波。若超声波在空气中的传播速度为340m/s,小汽车在这段时间的运动视
为匀速运动,根据上述条件,求:
(1)小汽车第一、第二次接触超声波时分别与测速仪间的距离;
(2)小汽车在前两次接触超声波期间的平均速度。(结果保留三位有效数字)
【答案】(1)221m,238m;(2)16.2m/s
【详解】(1)第一次超声波接触小汽车时超声波测速仪与小汽车之间的距离为
v3401.3
xtm221m
1212
第二次超声波接触小汽车时超声波测速仪与小汽车之间的距离为
tt2.41
xv2340m238m
222
(2)汽车前进的位移
xx2x1238221m17m
经过的时间为
ttt2.411.3
tt211s1.05s
2222
小车的平均速度为
x17
vm/s16.2m/s
t1.05
【高分突破精练】
一、单选题
27.(2022秋·浙江温州·高一校考期中)港珠澳大桥是连接香港、珠海和澳门的巨大桥梁,为香港、澳门和珠江三
角洲的经济发展注入了新的动力。已知港珠澳大桥总长49.968公里,设计速度为100公里/小时。某辆汽车通过港
珠澳大桥的记录显示:12:00进入港珠澳大桥,12:43离开大桥。下列说法正确的是()
A.题中的“100公里/小时”为平均速度
B.题中的“12:43”指的是时刻
C.该汽车通过港珠澳大桥的位移为49.968km
D.该汽车通过港珠澳大桥的平均速度为69.7km/h
【答案】B
【详解】A.题中的“100公里/小时”是汽车行驶的最大速度,是瞬时速度,故A错误;
B.题中的“12:43”指的是时刻,故B正确;
C.港珠澳大桥的总长为49.968km,指的是路程,不是位移,故C错误;
D.港珠澳大桥的总长为49.968km,指的是路程,根据
s49.968
vkm/h69.7km/h
t43
60
可知该汽车通过港珠澳大桥的平均速率为69.7km/h,故D错误。
故选B。
28.(2022秋·广西贵港·高一统考期中)一支150m长的抢险救灾队伍匀速前进,队长从队尾放出无人机(视为质点)
到前方1000m处侦察受灾路况,拍照后立即返回,当无人机返回队长处时,队伍已前进了200m。无人机的运动轨
迹(平行于队伍的水平直线)示意图如图所示,对整个运动过程,下列说法正确的是()
A.无人机的路程为1400m
B.无人机的位移大小为400m
C.无人机的平均速度大于队长的平均速度
D.队首的位移大小为200m
【答案】D
【详解】A.无人机的路程为2×1000m-200m=1800m,选项A错误;
B.无人机的位移大小为200m,选项B错误;
C.无人机的位移等于队长的位移,则无人机的平均速度等于队长的平均速度,选项C错误;
D.队伍已前进了200m,则队首的位移大小为200m,选项D正确。
故选D。
29.(2023春·宁夏银川·高一六盘山高级中学校考阶段练习)汽车从制动到停止共用了5s。这段时间内,汽车每1
s前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m。汽车运动的最后3s的平均速度是()
A.9m/sB.8m/sC.2m/sD.3m/s
【答案】D
【详解】汽车运动的最后3s的平均速度是
xxx531
v345m/s=3m/s
t3
故选D。
30.(2022秋·广东佛山·高一佛山市顺德区郑裕彤中学校联考期中)2022年7月24日14时22分,我国在文昌航天
发射中心用长征五号B遥三运载火箭,成功将问天实验舱发射升空,问天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口,
若天和核心舱距离地面的高度为h,地球半径为R,卫星绕地球运动的周期为T,下列说法正确的是()
A.2022年7月24日14时22分为时间
B.研究天和核心舱的周期时可以把天和核心舱看成质点
C.天和核心舱绕地球运动一周,其位移大小为2Rh
2Rh
D.天和核心舱绕地球运动一周,其平均速度大小为
T
【答案】B
【详解】A.2022年7月24日14时22分对应时间轴上的一个点,是时刻,故A错误;
B.研究天和核心舱的周期时其大小相对于轨道可以忽略不计,可以视为质点,故B正确;
C.位移为矢量,既有大小又有方向,其大小为初位置指向末位置的线段的长度,方向为初位置到末位置,天和核
心舱绕地球运动一周,初末位置重合,其位移大小为零,故C错误;
D.天和核心舱绕地球运动一周位移是零,平均速度是位移与时间的比值,所以平均速度大小为零,故D错误。
故选B。
1
31
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