内容正文:
2021-2022物理必修第一册知识点分层解读与综合训练第一章
第3节 位置变化快慢的描述——速度
题型01 平均速度、瞬时速度和平均速率的区分
1.人们通常所说的“速度”,有时指瞬时速度,有时指平均速度。下列表述中,指瞬时速度的是( )
A.子弹射出枪口时的速度是800m/s
B.汽车从甲站行驶到乙站的速度是20m/s
C.火车通过广告牌的速度是72km/h
D.人散步的速度约为1m/s
【答案】A
【解析】A.子弹射出枪口时的速度是800m/s,是指瞬时速度,选项A正确;
B.汽车从甲站行驶到乙站的速度是20m/s,是指平均速度,选项B错误;
C.火车长度较长,通过广告牌需要一定时间,平均速度是72km/h,是指平均速度,选项C错误;
D.人散步的速度约为1m/s,是指平均速度,选项D错误;
故选A。
2.2020年1月15日,在北京首钢园区滑冰馆举行的第十四届全国冬季运动会短道速滑少年组女子500米决赛中,黑龙江省运动员闫僮瑶以45秒188获得金牌。闫僮瑶之所以能够取得这个项目的冠军,取决于她在500米中( )
A.平均速率大 B.到终点的瞬时速度大
C.起跑时的瞬时速度大 D.平均速度大
【答案】A
【解析】闫僮瑶之所以能够取得这个项目的冠军,说明她在滑完500米的路程用时最短,所以她的平均速率最大,但并不代表她在某时刻的速度就一定大。
故选A。
3.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,下列说法正确的是( )
A.到达M点时质点A的瞬时速率最大
B.三质点从N到M的平均速率相同
C.三质点从N到M的平均速度相同
D.从N到M的过程中,质点A的平均速度最大
【答案】C
【解析】AB.三个质点沿着不同的轨迹从N点到M点的路程不相同,时间相同,根据平均速率等于路程比时间,而由图可知A的路程最大,B的路程最小,故平均速率不相同,其中A的平均速率最大;到达M点时无法比较三个质点的瞬时速率大小,故AB错误;
CD.三个质点沿着不同的轨迹从N点到M点的位移相同,时间相同,根据平均速度等于位移比时间,可知三个质点的平均速度相同,故C正确,D错误。
故选C。
4.一质点沿一边长为2m的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动1m,初始位置在bc边的中点A,由b向c运动,如图所示,A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点,则下列说法正确的是( )
A.第2s末的瞬时速度为1m/s
B.前2s内的平均速度为m/s
C.前4s内的平均速率为0.5m/s
D.前2s内的平均速度为2m/s
【答案】AB
【解析】A.第2s末运动到B点,由c到d做匀速运动,速度为1m/s,A正确;
BD.第2s末运动到B点,前2s内的平均速度为
B正确,D错误;
C.第4s末运动到C点,前4s内的平均速率为
C错误;
故选AB。
题型02 平均速度和平均速率的计算
5.一质点绕半径为R的圆匀速运动了半周,所用时间为t。在此过程中该质点的( )
A.位移大小为,平均速率为 B.位移大小为,平均速率为
C.位移大小为,平均速率为 D.位移大小为,平均速率为
【答案】B
【解析】质点沿圆周运动半周,故质点全程的位移为;路程为,故平均速率为。平均速度为。
ACD、与分析不符 ,故ACD错误;
B、与分析相符,故B正确;
6.某高速公路自动测速仪装置如甲所示,雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波,每次发射时间约为,相邻两次发射时间间隔为,当雷达向汽车发射无线电波时,在显示屏上呈现出一个尖形波;在接收到反射回来的无线电波时,在荧光屏上呈现出第二个尖形波,根据两个波的距离,可以计算出汽车距雷达的距离,自动打下的纸带如图乙所示,请根据给出的、、、(波速)求出汽车车速的表达式。
【答案】
【解析】汽车行驶的位移等于两次发射电磁波时汽车距离雷达的路程差,则有
对应的时间为
则汽车的速度
联立可得
7.一辆摩托车沿平直公路做直线运动,前半段位移的平均速度大小为20m/s,后半段位移的平均速度大小为30m/s。求摩托车全程的平均速度大小。
【答案】24m/s
【解析】设全程位移为2x,则摩托车全程的平均速度大小
8.汽车从制动到停止共用了5s。这段时间内,汽车每1s前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m。
(1)求汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度。在这五个平均速度中,哪一个最接近汽车刚制动时的瞬时速度?它比这个瞬时速度略大些,还是略小些?
(2)汽车运动的最后2s的平均速度是多少?
【答案】(1)9m/s,8m/s,7m/s,6m/s,5m/s,见解析;(2)2m/s
【解析】(1)求汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度分别为
在这五个平均速度中,前1s的平均速度最接近汽车刚制