训练3位置变化快慢的描述—速度-【勤径学升】2024-2025学年高中物理必修第一册同步练测（人教版2019）

训练三 位置变化快慢的描述—速度 C.在4s末，新型电动汽车向相反方向运动 基础练人 学考测评 D.在t=12s未，新型电动汽车的速度 1.“山竹”来袭，气象台对“山竹”台风预报是：风 为2mfs 暴中心以18km/h左右的速度向西北方向移 5.如图，三晋文化主题乐园内 动，在登陆时，近中心最大风速达到33m/s。 的“晋在眼中”摩天轮，深受 报道中的两个速度数值分别是指 ( 游客喜爱。某次观光体验 A.平均速度，瞬时速度 时，游客乘坐包厢转了圈、 B.瞬时速度，平均速度 C.平均速度，平均速度 所用时间为t。已知摩天轮半径为R,则此 D.瞬时速度，瞬时速度 过程中，游客的平均速度大小为 2.小李在网络上观看“神舟十一号”飞船发射 A.R B.3R L C.3xR D R 视频，分别截取火箭发射后第6s末和第8s 2t t 末的图片，如图所示，他又上网查到运载 6.一支队伍匀速前进，通讯员从队尾追赶到 “神舟十一号”的“长征二号”运载火箭全长 队前传达命令后又立即返回到队尾时，队 58m,则火箭发射后第6s末至第8s末的 伍已前进了200m,在整个过程中，通讯员 平均速度最接近 共用了80s,比队伍多走了80m的路程， 则全过程通讯员通过的路程及平均速度大 小为多少？ A.20 m/s B.10 m/s C.5 m/s D.2m s 3.A、B、C三物体同时出发 ↑xm 做直线运动，它们的运动 情况如图所示。在 能力练了素能输优 20s内，它们的平均速度 20/ 7.一质点沿直线运动，它离开O点的位移x 的关系正确的是( 随时间变化的关系为x=3+21(m),它的 A.UA=VB=Uc B.VA>UB=Uc 速度随时间变化的关系为v=6t(m/s),则 C.vA<UC<UB D.UA=VB>Uc 该质点在1=2s时的瞬时速度和0~2s时 4.太原晚报消息，为让电动汽车跑得更“欢”， 间内的平均速度分别为 () 太原未来五年将建5万个充电桩。某新型 A.26m/s、8.5m/sB.24m/s、8m/s 电动汽车试车时的~t图像如图所示，则 C.24mfs、12m/sD.26ms、8ms 下列说法正确的是 8.(多选)一辆汽车在平直的公路上匀速行 ↑wmwl） 驶，司机突然发现正前方有一辆老年代步 4 车正在慢速行驶，短暂反应后司机立即采 2 取制动措施，结果汽车恰好没有撞上前方 02468101214 的老年代步车。若从司机发现代步车时开 A.在0一6s内，新型电动汽车速度均匀变化 始计时(t=0),两车的速度一时间(v-t)图 B.在6一10s内，新型电动汽车处于静止状态 像如图所示。则 () 高中物理·必修第一册（人教版 年m·w 2400m,相对于X升高了1200m,如图 20 所示，求： 05 3545 1200n A.w-t图像中，图线a为汽车的图像，图线 b为老年代步车的图像 X红600m- B.司机反应时间内汽车速度大小为20ms (1)小张由X运动到Y总的位移的大小。 C.从司机发现代步车到两车速度相等时经 (2)小张爬山的平均速度的大小。 历的时间为3.0s (3)他的朋友小李从Z点爬山，比小张晚 D.汽车经过4.5s停止运动 20min开始，平均速率为0.5m/s,还比小 9.(多选)利用光敏电阻制作的光传感器，记 张早20min到达山顶，小李由Z爬到Y 录了传送带上工件的输送情况。如图甲所 共通过了多少路程？ 示为某工厂成品包装车间的光传感记录 器，光传感器B能接收到发光元件A发出 的光。每当工件挡住A发出的光时，光传 感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示 出电信号与时间的关系，如图乙所示。若 传送带始终匀速运动，每两个工件间的距 离为0.1m,则下述说法正确的是( U/mV 12.在高速公路上用超声波测速仪测量车速 的示意图如图所示，测速仪B发出并接收 超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信 0.51.01.5 R 号的时间差，测出被测物体的速度。设小 A.传送带运动的速度是0.1m/s 车向右运动先后经过P、Q两点，小车经 B.传送带运动的速度是0.2m/s P点时，B发出的第一个超声波脉冲被小 C.该传送带每小时输送3600个工件 车反射，随后被B接收，B从发射到接收 D.该传送带每小时输送7200个工件 历时t1=0.30s:小车经Q点时，B发出的 10.雷达是一种利用电磁波来测定物体位置 第二个超声波脉冲被小车反射，B发射并 和速度的设备，某防空雷达发现一架飞机 接收第二个超声波脉冲历时t2=0.40s。 正在以水平速度朝雷达正上方匀速飞来。 相邻两次发射超声波脉冲的时间间隔 某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图 △t=1.0s,超声波在空气中传播的速度 甲所示，经过t=173s后雷达向正上方发 v=340m/s,若小车是匀速行驶的，求小 射和接收到的波形如图乙所示，已知雷达监 车在先后两次反射超声波脉冲时间内前 视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为 1×104s.电磁波的速度为3×10m/s,则 进的距离和小车的速度。 该飞机的飞行速度约为 运动方叫 烟声被 ao的 A.1200m/s B.900m/s C.500m/s D.300m/s 11.登山运动中，小张用100min由宿营地X 爬到山顶Y。在山道上通过的路程是 6能力练素能培优 7.D 路程为物体运动轨迹的长度，“车”只能沿直线运 动，可知这三步棋里棋子的路程为s=5a+9a+2a= 16a,这三步棋里棋子的路程最大的为第二步，路程为 Sp=9a,A、B错误；这三步棋里棋子的位移大小为x= √(5a)2+(7a)2=√74a,C错误，D正确。 8.C 由于太极图沿水平地面无滑动滚动(表明太极图前 进的距离等于相应圆弧的长度),当阴鱼鱼眼第一次运动 到正下方时，太极图在地面上滚动的距离恰好等于大圆 圆周长的一半，即πR。两鱼眼间距为R,由勾股定理可 得阴鱼鱼眼的位移大小 x=√R2+(πR)2=√π2+1R,C 正确。 9.ACD 匀速直线运动的x-t 图像是一条倾斜的直线， 直线与纵轴的交点表示出发时物体离原点的距离。当 直线与t轴平行时，表示物体位置不变，处于静止状态。 两直线的交点表示两物体处在同一位置，离原点的距离 相等。故 A、C、D正确。 10.解析 (1)在200 m赛跑中，200 m 指路程的长度，即 路程是200 m,位移是从起点 A指向终点C的有向线 段，因 BC是半圆弧，则直径d=2×100m≈63.7 m。 故位移的大小 xac=√AB2+d2≈118.6 m,方向由A 指向C。 (2)跑至弯道 BC的中点P时，路程是x=AB+BP= 100 m+50 m=150 m, 位移的大小xm=√(AB+2)+(号)≈135.6 m, 方向由A指向P 答案(1)200 m 118.6m,方向由 A指向C (2)150 m 135.6 m,方向由 A指向P 11.解析 (1)由几何关系可知， 老鼠从顶点G出发，走过的最 短路程为3a(三条棱),位移大 小为√3a。 F- G B C GF- (2)将立体图形展开，如图所 示，当猫按照GA 线走时，路 程 最 短，则 最 短 路 程为 √a2+(2a)2=√5a,此时位移 大小也是、3a。 HE A D HE 答案(1)√3a和3a(2)√3a和√5a 12.解析 (1)用坐标表示位移时，位移△x=x?一x? 故0～2 s内运动员的位移△r?=4 m—0=4 m,方向 向右。 (2)2～6 s 内运动员的位移 △x?=—4 m-4 m= -8m,负号表示方向向左。 (3)画出运动员在前20 s内的运动示意图，如图所示， 则前20s内的路程s=OA+AA'+A'B+BB'=40 m, C'B'A'0 A B C 位移△x?=-8 m-0=—8 m,负号表示方向向左。 答案(1)大小为4 m,方向向右 (2)大小为8m,方向向左 (3)40 m 大小为8m,方向向左 训练三 位置变化快慢的描述———速度 基础练学考测评 1.A 平均速度对应的是一段时间或一段位移，而瞬时速 度对应的是某时刻或某位置，18 km/h 指的是台风向西 北方向移动一段时间或一段位移的平均速度，33 m/s 指的是台风登陆时刻的瞬时速度。 2.A 由题图可知在第6s末时火箭的皇处与发射塔顶平 齐，在第8s末时发射塔顶与火箭的底部平齐，则平均速 E--×58)=21.5ms,最接近20m/s, 故 A正确。 3.A 由题图可知 A、B、C三物体在20s内通过相同的位 0=会可知，20s内三物体移，根据平均速度的定义式 的平均速度相等，故 A正确。 4.D 新型电动汽车在0～4 s内速度均匀增大，在4～6 s 内速度均匀减小，在6～10 s内以4 m/s的速度做匀速 运动，在12 s末速度为2 m/s,综上所述，只有D正确。 5.A 根据平均速度公式0=会求解，其中位移△x= √ZR,时间A=1,解得元=2R,,选项A正确。 6.解析 队伍前进了200 m,而通讯员多走了80 m,故全 过程通讯员通过的路程为200 m+80 m=280 m,而通讯员 小ō==8m/s=走过的位移为200 m,故平均速度大 2.5m/s。 答案 280 m 2.5 m/s 能力练素能培优 7.B 该质点在t=2s时的瞬时速度为 v?=6×22m/s= 24 m/s,质点在0～2 s内的位移为△x=(3+2×23)m -3m=16 m,则该质点在0～2s时间内的平均速度为 0=会=26m/s=8m/s,故选B。 8.BD 由题意可知，汽车做先匀速后减速运动，老年代步 车一直做匀速运动，则图线a为老年代步车的图像，图 线b为汽车的图像，选项 A错误；司机反应时间内汽车 做匀速运动，由 v-t 图像可知，司机反应时间内汽车速 度大小为20 m/s,选项B正确；由v-t 图像可知，两图 像的交点对应的时间是3.5 s,即从司机发现代步车到 两车速度相等时经历的时间为3.5 s,选项C错误；由 v-t图像可知，汽车速度为零的时间是 4.5 s,选项D 正确。 0=0.5m/s=0.2 m/s,该传送9.BD 传送带运动的速度 n=3600(个)=7 200(个)。带每小时输送工件数目 10.D 由题图甲得雷达第一次发射电磁波时，飞机距离 ?=2ct=2×3×10?×4×10?m=雷达的距离为 6×10?m;由题图乙得雷达第二次发射电磁波时，飞机 h=c?=1×3×10?×2×和雷达的竖直距离为 10-?m=3×10?m。设该段时间内飞机水平飞行的距 离为x?,则 x?、x?、h在空间构成一个直角三角形，利用 数学关系得x?=√x?2-h2=3√3×10?m,飞机的飞行 速度v=≈300 m/s。 11.解析 (1)由 X到Y总的位移的大小为 x= √16002+1 2002m=2 000 m。 (2)小张爬山的平均速度的大小为 18 0=T=200mm=20 m/min=gm/s。 (3)小李爬山所用的时间 t?=100 min-20 min-20 min=60 min。 小李由Z爬到Y通过的路程 s=v?t?=0.5 m/s×60×60 s=1 800 m。 答案(1)2000m(2)sm/s(3)1800m 12.解析 根据题意可知，零时刻发出第一次超声波信号， 经过0.30 s接收到反射信号，则小车与超声波测速仪 x?=vz=340×0.30m=51m,间的距离为 t=1.0s时刻发出第二次超声波信号，经过0.40 s接 收到反射信号，则小车与超声波测速仪间的距离为 x?=0=340×0.40m=68 m, 因此小车在先后两次反射超声波脉冲信号之间的时间 内前进的距离为d=x?—x?=68 m-51 m=17 m, 小车从第一次接收到信号到第二次接收到信号的时间 间隔为△=At+-2=1.05s, 0=d=1.05m/s≈16.2 m/s。则小车的速度 答案 17 m 16.2 m/s 训练四 速度变化快慢的描述——加速度 基础练学考测评 1.D 物体加速度的方向与速度变化量的方向必定相同， 但与速度方向可能相同，也可能不同，选项 A错误；物 体速度变化量越大，其加速度不一定越大，选项B错误； 加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，且物体速度 变化越快，其加速度一定越大，选项C错误，D正确。 2.B 在v-t 图像中，平行于t轴的直线表示列车做匀速 直线运动，逐渐靠近t轴的直线表示列车做减速直线运 动，逐渐远离t轴的直线表示列车做加速直线运动，由 此可知 A、D错误；由于列车未停下，故 B正确，C错误。 3.C 选v?的方向为正方向，根据加速度的定义式可得a =会--=-2+,,所以平均加速度大小为 去“—”表示方向与vi方向相反,选C。 4.B 加速度与速度大小无关，选项 A、D错误；加速度是 反映速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度就 a=会可知，速度越大，选项B正确；由加速度定义式 变化量大时，由于时间△t未知，所以加速度不一定大， 选项C错误。 5.BD 从图像可判断：乙、丙两车的加速度大小相等，且 比甲车的加速度大，所以乙、丙两车的加速性能相同，且 比甲车的加速性能好，所以选项B、D正确，A、C错误。 6.解析(1)枪管的长度l=vt=600×0.002 m=1.2 m。 (2)a=会0=102002°m/s2=6×10°m/s, 方向与子弹的速度方向相同。 答案(1)1.2 m (2)6×10?m/s2 方向与子弹的速 度方向相同 能力练素能培优 7.B 由于加速度的方向始终与速度方向相同，则速度一 直在增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值，A错 误，B正确；潜水器位移一直在增大，当加速度减小到零 时，速度不再变化，但位移随时间继续增大，C、D错误。 8.C 由题图看出，火箭的速度一直为正值，说明火箭一 直在上升，故 A错误，C正确。由v-t图像的斜率等于 火箭的加速度，知在t?～tg时间内加速度最大，最大加 速度大小为a=-,,故 B、D错误。 9.BD 若1s后的速度方向与原速度方向相同，则a=会 =10-4m/s2=6 m/s3;若1s后的速度方向与原速度 a=A=-10-4m/s2=-14 m/s2,B、D方向相反，则 项正确。 10.B 由图像知 2～3s内，加速度不变且不为零，则轿车 速度均匀变化，故 A错误；由△v=a△t可知，a-t图像 与时间轴所围成的面积表示速度的变化量，0～3 s内 △o=1±3×5m/s=10 m/s,因初速度为0,则第3s 末，轿车速度达到10 m/s,故 B正确；加速度变化率描 述加速度变化快慢，数值应等于加速度的变化量△a除 以所经历时间 t,△a单位为m/s2,时间单位为s,故加 速度变化率的单位为m/s3,故C错误；由图像知 0～ =5m/s3,而2~3s内加2 s内的加速度变化率为 速度变化率为0,由题知加速度变化率越小，乘客感觉 越舒适，则2～3 s内乘客感觉更舒适，故D错误。 11.解析 (1)由于货车的质量比摩托车的质量大很多，故 摩托车与货车相撞瞬间，货车的速度几乎不变，摩托车 的速度反向，大小至少与货车的速度相同，可知摩托车 速度的变化量不小于△v=72 km/h-(一54 km/h)= 126 km/h=35 m/s。所以摩托车的加速度至少为a= 会=2.1×10-m/s2≈16 667 m/s2=1 66. 7g> 500g,因此摩托车驾驶员有生命危险。 (2)设货车、摩托车的加速度大小分别为a?、a?,根据加 a=会，a,=,速度定义 所以q?:a?=会=3.6×4:3.6×3=1:1。 答案(1)有生命危险(2)1:1 12.解析 由于滑块通过光电门的时间很短，所以可将滑 块通过光电门的平均速度看作是滑块通过光电门时的 瞬时速度。 则：过第一个光电门时的速度为 n.=A7=3.0×20-m/s≈0.103m/s, 过第二个光电门时的速度为 v?=Ar=3.0×10-m/s≈0.273 m/s, 所以a=-=0.273-0.103m/s2≈0.048 m/s2。 答案 0.048 m/s2 训练五 匀变速直线运动的速度与时间的关系 基础练学考测评 1.D 匀变速直线运动有两个特点：(1)轨迹为直线； (2)加速度恒定，只有具备这两个特点，物体做的才是匀 变速直线运动，B错误，D正确。匀变速直线运动的速 度不断变化，所以速度变化量不为零，相等时间内通过 的位移也不相同，A、C错误。 2.A v=4+2t与v=v?+at比较可知：v?=4 m/s,a= 2 m/s2,故 A正确。 3.C 列车的加速度大小a=会0=150m/s2=gm/s2,减 ,d'=-gm/s2,故速时，加速度方向与速度方向相反 A、B两项都正确；列车减速时，v-t图像中图线依然在时 v=1×60 m/s间轴t轴的上方，C项错误；由v=at 可得 =20 m/s,D项正确。 19