1.3 位置变化快慢的描述——速度（分层作业）- 【上好课】高一物理同步高效课堂（人教版2019必修第一册）

第3节 位置变化快慢的描述—速度 1、 速度、平均速度、瞬时速度和平均速率 1．如图所示为太极练功场示意图，半径为R的圆形场地由“阳鱼（白色）”和“阴鱼（深色）”构成，0点为场地圆心。其内部由两个圆心分别为O1和O2的半圆弧分隔。某晨练老人从A点出发沿“阳鱼”和“阴鱼”分界线走到B点，用时为t，下列说法正确的（ ） A．老人的路程为 B．老人的位移大小为 C．老人的平均速度大小为 D．老人的平均速率为 2．某汽车启动后经过15s，速度表的指针指在如图所示的位置。由表可知（　　） A．此时汽车的瞬时速率是70km/h B．此时汽车的瞬时速率是70m/s C．启动后15s内汽车的平均速率是70m/s D．启动后15s内汽车的平均速率是70km/h 2、 测纸带的平均速度和瞬时速度 3．在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”实验中，如图是利用打点计时器记录某物体运动情况的纸带。F点在E、G两点之间，EG两点间的位移用Δx表示，对应的时间用Δt表示。对于测量F点的瞬时速度，下列说法正确的是（　　） A．从理论上讲，选取包含F点在内的位移间隔越小，用计算的结果越接近于F点的瞬时速度 B．在实验中，用计算出来的F点的瞬时速度比实际速度偏小 C．从实验的角度看，如果选取包含F点在内的位移间隔越小，测量误差就会越小 D．从实验的角度看，测量误差与选取包含F点在内的位移间隔大小无关 4．某同学用电磁打点计时器打出一条如图所示的纸带，按照打点的先后顺序，纸带上的计数点依次用O、A、B、C、D、E表示，每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来。（已知电源频率为50Hz） (1)电磁打点计时器使用 V的 电源； (2)由图可以知道，A、B两点间的时间间隔是 s，OE段的位移大小是 m。 (3)C点的瞬时速度是 m/s，A、C两点间的平均速度是 m/s。 三、速度—时间图像 5．（1）打点计时器是一种计时仪器，若电源频率为，则它们每隔 秒打一个点，其中电火花打点计时器所用电压为 伏； （2）某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每个计数点之间还有4个点未画出。 ①纸带上每两个计数点间的时间间隔是 s； ②试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F，5个点时小车的瞬时速度，下表已给出B、D、E、F点的速度，请将求出C点速度并填入下表 ： 数值/（） 0.400 0.560 0.640 0.721 （3）将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并在图中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线 ； 6．钢架雪车也被称为俯式冰橇，是2022年北京冬奥会的比赛项目之一。运动员需要俯身平贴在雪橇上，以俯卧姿态滑行。比赛线路由起跑区、出发区、滑行区及减速区组成。如图，若减速区AB间距离为200m，运动员某次用时20s通过减速区并以某一速度通过终点，假设运动员在AB段做匀减速直线运动，则该运动员在该阶段运动的平均速度大小为（　　） A．10m/s B．13m/s C．15m/s D．20m/s 7．“区间测速”是通过测出车辆经过两个监测点的时间，从而计算车辆是否超速违章。如图是高速上某一“区间测速”的标牌，该路段全长、全程限速，一辆汽车通过监测起点和终点的速度分别为和，通过测速区间的时间为。下列判断正确的是（　　） A．测速区间长度“”表示位移 B．通过监测起点的速度表示瞬时速度大小 C．该车全程的平均速度为 D．在测速区间，该车没有超速现象 8．第19届亚运会于2023年10月8日在杭州圆满闭幕，中国体育代表团取得了201金、111银、71铜的好成绩。下列描述正确的是（　　） A．谢震业以9秒97的成绩夺得男子100米金牌，“9秒97”指的是时刻 B．巩立姣以19.58米的成绩夺得女子铅球金牌，“19.58米”指的是铅球抛出后运动的路程 C．王嘉男以8.22米的成绩夺得男子跳远金牌，研究王嘉男的起跳动作时，能把他看成质点 D．张雨霏以2分05秒57的成绩夺得200米蝶泳冠军，泳池赛道长为50米，则张雨霏整个比赛过程的平均速度为零 9．在一次爬山比赛中，某人从山脚爬上山顶，然后又沿原路返回到山脚。上山的平均速率为v1，下山的平均速率为v2，则此人往返一次的平均速度的大小和平均速率是（　　） A．， B．， C．0， D．0， 10．化学老师参加机器人大赛中，为研究机器人的运动建立平面直角坐标系某机器人在平面内由点O出发，记录了机器人的运动轨迹，并每隔10秒记录了机器人所在位置在A、B、C、D点。平面直角坐标系横、纵坐标轴的每一小格边长为1m。则在整个过程中（　　） A．机器人由A到B的平均速度大于C到D的平均速度 B．机器人的总路程为 C．机器人由O到D的位移与A到C的位移相同 D．机器人由B到C的平均速率为0.5m/s 11．如图所示，是某人练习使用电火花打点计时器得到的纸带，所用电源频率为50。 （1）电火花打点计时器采用的是 V的 电源 （2）图中直尺的单位为。从打下O点到打下H点，共9点，共历时 s，位移为 ， （3）内纸带运动的平均速度是 ，打下G点时的速度是 。（结果保留2位有效数字） 12．在做“练习使用打点计时器”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，其中A、B、C、D、E、F、G是打点计时器依次打出的7个点，相邻两个点之间的时间间隔均为T。 （1）电磁打点计时器是一种使用 （选填“交流”或“直流”）电源的仪器： （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）打下E点时纸带的速度为 （选填“”或“”）. 13．某同学在做“测量直线运动物体的瞬时速度”的实验中，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条纸带，已知电火花打点计时器使用的电源频率为50Hz，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，各计数点到0点的距离如纸带上所示。 （1）为了达到实验的目的，除了有电火花计时器、纸带、小车、细绳、导线、交流电源、小木块、长木板外，下列仪器还需要 。 A．刻度尺    B．铁架台    C．秒表    D．天平 （2）根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出了打下1、2、3、4、6这五个计数点对应的速度，请你帮助他计算出计数点5对应小车的速度 m/s（结果保留2位有效数字）。 （3）以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据表中的v、t数据，请在答题卡上的坐标系中描点，并作出小车运动的v-t图像 。 计数点 1 2 3 4 5 6 t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.36 0.40 0.44 0.49 0.57 14．（2023年福建高考真题）“祝融号”火星车沿如图所示路线行驶，在此过程中揭秘了火星乌托邦平原浅表分层结构，该研究成果被列为“2022年度中国科学十大进展”之首。“祝融号”从着陆点O处出发，经过61天到达M处，行驶路程为585米；又经过23天，到达N处，行驶路程为304米。已知O、M间和M、N间的直线距离分别约为463米和234米，则火星车（　　） A．从O处行驶到N处的路程为697米 B．从O处行驶到N处的位移大小为889米 C．从O处行驶到M处的平均速率约为20米/天 D．从M处行驶到N处的平均速度大小约为10米/天 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3节 位置变化快慢的描述—速度 1、 速度、平均速度、瞬时速度和平均速率 1．如图所示为太极练功场示意图，半径为R的圆形场地由“阳鱼（白色）”和“阴鱼（深色）”构成，0点为场地圆心。其内部由两个圆心分别为O1和O2的半圆弧分隔。某晨练老人从A点出发沿“阳鱼”和“阴鱼”分界线走到B点，用时为t，下列说法正确的（ ） A．老人的路程为 B．老人的位移大小为 C．老人的平均速度大小为 D．老人的平均速率为 【答案】C 【详解】A．路程指轨迹的长度，则路程为故A错误； B．位移大小指始位置指向末位置的有向线段的长度，则老人的位移为2R，故B错误； C．老人的平均速度大小为位移除以时间，为故C正确； D．老人的平均速率为路程除以时间，为故D错误。故选C。 2．某汽车启动后经过15s，速度表的指针指在如图所示的位置。由表可知（　　） A．此时汽车的瞬时速率是70km/h B．此时汽车的瞬时速率是70m/s C．启动后15s内汽车的平均速率是70m/s D．启动后15s内汽车的平均速率是70km/h 【答案】A 【详解】汽车速度表显示的是瞬时速率，不是平均速率，如图可读出此时汽车的瞬时速率是70km/h。 故选A。 2、 测纸带的平均速度和瞬时速度 3．在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”实验中，如图是利用打点计时器记录某物体运动情况的纸带。F点在E、G两点之间，EG两点间的位移用Δx表示，对应的时间用Δt表示。对于测量F点的瞬时速度，下列说法正确的是（　　） A．从理论上讲，选取包含F点在内的位移间隔越小，用计算的结果越接近于F点的瞬时速度 B．在实验中，用计算出来的F点的瞬时速度比实际速度偏小 C．从实验的角度看，如果选取包含F点在内的位移间隔越小，测量误差就会越小 D．从实验的角度看，测量误差与选取包含F点在内的位移间隔大小无关 【答案】A 【详解】AD．根据瞬时速度的定义可知，从理论上讲，选取包含F点在内的位移间隔越小，用计算的结果越接近于F点的瞬时速度，故A正确，D错误； B．在实验中，无法确定用计算出来的F点的瞬时速度与实际速度的大小关系，故B错误； C．测量误差是不可避免的，但是在测量过程中可以通过选用准确度较高的测量仪器，改进实验方法，熟练实验技能等减小测量误差。从实验的角度看，如果选取包含F点在内的位移间隔稍大，对测量过程中操作、读数等来说都较方便准确，故C错误。 故选A。 4．某同学用电磁打点计时器打出一条如图所示的纸带，按照打点的先后顺序，纸带上的计数点依次用O、A、B、C、D、E表示，每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来。（已知电源频率为50Hz） (1)电磁打点计时器使用 V的 电源； (2)由图可以知道，A、B两点间的时间间隔是 s，OE段的位移大小是 m。 (3)C点的瞬时速度是 m/s，A、C两点间的平均速度是 m/s。 【答案】(1) 8 交流 (2) 0.1 0.404（0.402～0.406均可） (3) 0.975（0.965～0.985均可） 0.650（0.640～0.660均可） 【详解】（1）[1][2]电磁打点计时器使用8V交流电源。 （2）[1]交流电源的频率为50Hz，其打点周期为0.02s，所以A、B间的时间间隔为 [2]刻度尺每一小格为1cm，所以OE段的位移大小为40.4cm，等于0.404m。 （3）[1]C点的瞬时速度为 [2]A、C两点间的平均速度为 三、速度—时间图像 5．（1）打点计时器是一种计时仪器，若电源频率为，则它们每隔 秒打一个点，其中电火花打点计时器所用电压为 伏； （2）某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每个计数点之间还有4个点未画出。 ①纸带上每两个计数点间的时间间隔是 s； ②试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F，5个点时小车的瞬时速度，下表已给出B、D、E、F点的速度，请将求出C点速度并填入下表 ： 数值/（） 0.400 0.560 0.640 0.721 （3）将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并在图中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线 ； 【答案】 0.02 220 0.1 0.479 【详解】（1）[1]电源频率为，打点计时器周期为 [2]电火花打点计时器所用电压为。 （2）[3]纸带上每两个计数点间的时间间隔 [4]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，C点速度为 （3）[5]小车的瞬时速度随时间变化的关系图线如图所示。 6．钢架雪车也被称为俯式冰橇，是2022年北京冬奥会的比赛项目之一。运动员需要俯身平贴在雪橇上，以俯卧姿态滑行。比赛线路由起跑区、出发区、滑行区及减速区组成。如图，若减速区AB间距离为200m，运动员某次用时20s通过减速区并以某一速度通过终点，假设运动员在AB段做匀减速直线运动，则该运动员在该阶段运动的平均速度大小为（　　） A．10m/s B．13m/s C．15m/s D．20m/s 【答案】A 【详解】根据题意，知道AB间距离和通过的时间，则根据平均速度的定义可得该运动员在该阶段运动的平均速度故选A。 7．“区间测速”是通过测出车辆经过两个监测点的时间，从而计算车辆是否超速违章。如图是高速上某一“区间测速”的标牌，该路段全长、全程限速，一辆汽车通过监测起点和终点的速度分别为和，通过测速区间的时间为。下列判断正确的是（　　） A．测速区间长度“”表示位移 B．通过监测起点的速度表示瞬时速度大小 C．该车全程的平均速度为 D．在测速区间，该车没有超速现象 【答案】B 【详解】A．测速区间长度“”表示路程，故A错误； B．通过监测起点的速度表示瞬时速度大小，故B正确； C．根据题意无法知道全程的位移大小，所以无法得到该车全程的平均速度，故C错误； D．由题意只知道汽车通过监测起点和终点的速度分别为和，平均速率为100km/h. 不清楚在测速区间，其他位置的瞬时速度，所以无法判断该车有没有超速现象，故D错误。故选B。 8．第19届亚运会于2023年10月8日在杭州圆满闭幕，中国体育代表团取得了201金、111银、71铜的好成绩。下列描述正确的是（　　） A．谢震业以9秒97的成绩夺得男子100米金牌，“9秒97”指的是时刻 B．巩立姣以19.58米的成绩夺得女子铅球金牌，“19.58米”指的是铅球抛出后运动的路程 C．王嘉男以8.22米的成绩夺得男子跳远金牌，研究王嘉男的起跳动作时，能把他看成质点 D．张雨霏以2分05秒57的成绩夺得200米蝶泳冠军，泳池赛道长为50米，则张雨霏整个比赛过程的平均速度为零 【答案】D 【详解】A．“9秒97”指的是一段时间，故A错误； B．“19.58米”指的是铅球抛出后运动的水平位移，故B错误； C．研究王嘉男的起跳动作时，要研究动作细节，不能把他看成质点，故C错误； D．张雨霏整个比赛过程的位移为0，则平均速度为零，故D正确；故选D。 9．在一次爬山比赛中，某人从山脚爬上山顶，然后又沿原路返回到山脚。上山的平均速率为v1，下山的平均速率为v2，则此人往返一次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】设从山脚到山顶的路程为x，此人往返一次对应的位移为0，其平均速度大小为0，而平均速率等于路程与时间的比值，往返一次的平均速率为故选D。 10．化学老师参加机器人大赛中，为研究机器人的运动建立平面直角坐标系某机器人在平面内由点O出发，记录了机器人的运动轨迹，并每隔10秒记录了机器人所在位置在A、B、C、D点。平面直角坐标系横、纵坐标轴的每一小格边长为1m。则在整个过程中（　　） A．机器人由A到B的平均速度大于C到D的平均速度 B．机器人的总路程为 C．机器人由O到D的位移与A到C的位移相同 D．机器人由B到C的平均速率为0.5m/s 【答案】A 【详解】A．机器人由A到B的平均速度为机器人由C到D的平均速度为即机器人由A到B的平均速度大于C到D的平均速度，故A正确； B．机器人的运动轨迹为曲线，运动的总路程为曲线的总长度，故机器人运动的总路程无法计算，故B错误； C．机器人由O到D的位移与A到C的位移方向不同，故C错误； D．机器人由B到C的平均速率等于路程除以时间，但机器人由B到C的轨迹为曲线，路程无法计算，故D错误。故选A。 11．如图所示，是某人练习使用电火花打点计时器得到的纸带，所用电源频率为50。 （1）电火花打点计时器采用的是 V的 电源 （2）图中直尺的单位为。从打下O点到打下H点，共9点，共历时 s，位移为 ， （3）内纸带运动的平均速度是 ，打下G点时的速度是 。（结果保留2位有效数字） 【答案】 220 交流 0.16 11.40/11.39/11.38 0.71 1.3 【详解】（1）[1][2] 电火花打点计时器采用的是的交流电源 （2）[3]由电源的频率是，可知打点计时器打点的时间间隔是，则从打下O点到打下H点共历时 [4]位移为 （3）[5] 内纸带运动的平均速度是 [6] G点的瞬时速度等于FH段的平均速度为； 12．在做“练习使用打点计时器”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，其中A、B、C、D、E、F、G是打点计时器依次打出的7个点，相邻两个点之间的时间间隔均为T。 （1）电磁打点计时器是一种使用 （选填“交流”或“直流”）电源的仪器： （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）打下E点时纸带的速度为 （选填“”或“”）. 【答案】 交流 A 【详解】（1）[1]电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器。 （2）[2]为了打点稳定并且有效利用纸带，在实验时应先接通电源，打点稳定后再让纸带运动. 故选A。 （3）[3]时间很短时，可用平均速度代替瞬时速度，时间越短，平均速度越接近瞬时速度，所以打下E点时纸带的速度为。 13．某同学在做“测量直线运动物体的瞬时速度”的实验中，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条纸带，已知电火花打点计时器使用的电源频率为50Hz，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，各计数点到0点的距离如纸带上所示。 （1）为了达到实验的目的，除了有电火花计时器、纸带、小车、细绳、导线、交流电源、小木块、长木板外，下列仪器还需要 。 A．刻度尺    B．铁架台    C．秒表    D．天平 （2）根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出了打下1、2、3、4、6这五个计数点对应的速度，请你帮助他计算出计数点5对应小车的速度 m/s（结果保留2位有效数字）。 （3）以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据表中的v、t数据，请在答题卡上的坐标系中描点，并作出小车运动的v-t图像 。 计数点 1 2 3 4 5 6 t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.36 0.40 0.44 0.49 0.57 【答案】 A 0.53 【详解】（1）[1]A．实验中需要刻度尺测量纸带上点的间距，故A符合题意； B．本实验不是探究落体运动规律，不需要铁架台，故B不符合题意； C．打点计时器本身具有计时功能，不需要秒表，故C不符合题意； D．本实验探究运动学规律，不需要测量质量，故D不符合题意。 故选A。 （2）[2]由题意可知，相邻两计数点间的时间间隔为打下计数点5时小车的速度为 （3）[3]如图所示 14．（2023年福建高考真题）“祝融号”火星车沿如图所示路线行驶，在此过程中揭秘了火星乌托邦平原浅表分层结构，该研究成果被列为“2022年度中国科学十大进展”之首。“祝融号”从着陆点O处出发，经过61天到达M处，行驶路程为585米；又经过23天，到达N处，行驶路程为304米。已知O、M间和M、N间的直线距离分别约为463米和234米，则火星车（　　） A．从O处行驶到N处的路程为697米 B．从O处行驶到N处的位移大小为889米 C．从O处行驶到M处的平均速率约为20米/天 D．从M处行驶到N处的平均速度大小约为10米/天 【答案】D 【详解】A．由题意可知从O到N处的路程为故A错误； B．位移的大小为两点之间的直线距离，O、M、N三点大致在一条直线上，则从O到N处的位移大小为故B错误； C．平均速率为路程与时间的比值，故从O行驶到M处的平均速率为故C错误； D．平均速度大小为位移与时间的比值，则从M行驶到N处的平均速度为故D正确。故选D。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$