内容正文:
第三节 位置变化快慢的描述—速度
1.理解速度的概念,领会其矢量性,体会其在初中基础上的深化,知道速度的方向即物体运动的方向。
2.能在具体问题的描述中正确使用平均速度和瞬时速度的概念,并能进行相应的计算。
3.知道瞬时速度是表示某一时刻的速度,了解平均速度与瞬时速度的区别与联系。
4.知道速度与速率的区别与联系,能在生活中正确使用速度和速率。
5.知道怎样测量纸带的平均速度和瞬时速度
6.能运用实验数据描绘v-t图象,并会根据画出的图象描绘物体运动速度的变化特点。
问题:
生活和科学研究中经常需要知道物体运动的快慢和方向,你知道在比赛中
观众怎么比较哪个运动员跑得快?
裁判又是怎么判断的?
通常情况下看台上的观众是看谁跑在前面,谁就跑得最快,是利用相同的时间比较经过路程的长短来比较运动的快慢;
终点裁判是利用运动相同的路程,比较时间的长短来比较物体运动的快慢;
在运动路程和时间都不同时,我们可以利用 求出速度的大小,通过物体运动的速度来比较他们的快慢。
基础知识:速度
1. 定义:位移与发生这个位移所用时间的比值。
2. 符号:v
3.
定义式:
4. 物理意义:描述物体运动的快慢。
5. 单位:国际单位制为m/s,其它单位:km/h。
6. 单位换算 1m/s=3.6km/h
7. 速度是一个矢量,有大小和方向。
大小:单位时间内位移的大小。
方向:速度方向就是物体的运动(位移)方向。
例1:下列关于速度的说法正确的是( )
A.速度是描述物体位置远近的物理量
B.速度是描述物体惯性大小的物理量
C.速度是描述物体运动快慢的物理量
D.速度是描述物体位置变化的物理量
变式:关于速度的定义式,下列说法正确的是( )
A.是指时间内通过的位移 B.v与成正比,与成反比
C.v是矢量,与方向相同 D.此公式中的v只能表示平均速度
问题:在110m栏的比赛中,某人用了11s,那么他的速度是多少?
基础知识:平均速度
1. 定义:物体在某一段时间内运动的平均快慢程度,叫做物体在这段时间(或这段位移)内的平均速度。
2.
定义式:
3. 物理意义:粗略地描述物体在时间△ t 内运动的平均快慢程度。
4.
平均速率:(注:平均速度的大小不能叫做平均速率)
5. 平均速度是矢量方向:也是物体运动(位移)的方向
技巧点拨
1 平均速度只是对运动物体在某一段时间内(或某一段位移内)而言的,对同一运动物体,在不同的过程,它的平均速度可能是不同的,因此,平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”的.
2 平均速度表示了物体(质点)位置改变的大致状况
3 平均速度是矢量,即既有大小又有方向其方向与位移方向相同
4 平均速度是从整体上来研究物体的运动情况的,平均速度不考虑运动过程的细节问题,只考虑初末位置及整个过程的运动时间问题.
例1:中国田径运动员刘翔以12.99s的成绩获得110米跨栏冠军,那么刘翔在全程内的平均速度为( )
A.9.56m/s B.10.32m/s C.8.47m/s D.8.84m/s
变式:运动员参加100 m赛跑,第10 s末到达终点时的速度为12 m/s,则全程的平均速度是( )
A.6 m/s B.10 m/s C.11 m/s
例2:某人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡顶,再从坡顶到坡底往返一次,已知上坡时的平均速度大小为3m/s,下坡时的平均速度大小为7m/s,则此人往返一次的平均速度大小是( )
A.0 B.10m/s C.5m/s D.
变式:一名短跑运动员在竞赛中,测得他末的速度为,末到达终点的速度是,则运动员在竞赛中的平均速度为( )
A. B. C. D.
问题:在110m栏的比赛中,某人用了11s,那么他每次跨栏的速度是多少?也是10m/s?
显然这是不精确的,比赛时一般都会经历,起跑、加速、匀速、冲刺、最后减速停下来,所以不可能每次跨栏速度都一样。
基础知识:瞬时速度
1. 定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,叫做瞬时速度。
2.
公式:
3. 物理意义:精确地描述物体运动的快慢。
4. 瞬时速度是矢量
大小:叫速率
方向:这一时刻物体运动(位移)的方向。
5. 匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动,在匀速直线运动中平均速度和瞬时速度相等。
注:汽车的速度计显示的是速率。
例1:高速公路路旁有许多交通标志,图甲是限速标志,图乙是路线指示标志。和分别代表的是( )
A.平均速度、位移 B.平均速度、路程
C.瞬时速度、位移 D.瞬时速度、路程
变式:图是某辆汽车的速度表,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.此时汽车的瞬时速度是70m/s
B.此时汽车的瞬时速度是70km/h
C.启动后15s内汽车的平均速度是70m/s
D.启动后15s内汽车的平均速度是70km/s
基础知识:测量纸带的平均速度和瞬时速度
1. 测平均速度(一段时间或者一段位移的平均速度)
(1)要测的量:某段时间Δt,以及对应的位移Δx
(2)关系式:
2. 计算变速直线运动中某点的瞬时速度
根据下面这条纸带,如何求 E点的瞬时速度?
原则:准确性、可行性
可以大致表示 E 点的瞬时速度,D、F两点离 E 点越近,算出的平均速度越接近E点的瞬时速度。然而 D、E 两点间距离过小,则测量误差增大。所以,应该根据实际情况选取这两个点。
例:根据下面这条纸带,如何求 C 点的瞬时速度?
A、 B、
哪种方法求出的更准确?
例1:如图所示为同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点,a、b间距均为L,其中a , b间的平均速度最大的是哪一条? ( )
A. B.
C. D.
变式:如图所示,这是用手拉动纸带通过打点计时器得到的点迹,已知打点计时器所接电源的周期为,要计算打点计时器打点时纸带的瞬时速度,下列做法中误差最小的是( )
A.测量出、两点间的距离,利用平均速度的公式,得出
B.测量出、两点间的距离,利用平均速度的公式,得出
C.测量出、两点间的距离,利用平均速度的公式,得出
D.测量出、两点间的距离,利用平均速度的公式,得出
基础知识:速度-时间图像
1、图像特点:直观
2、常用作图法
(1)描点作图
(2)据函数关系式作图
3、作图步骤
(1)建系 (2)描点 (3)作图
4、速度-时间图像
用图象法表示变化规律:
(1)以速度V为纵轴,时间t为横轴,在方格纸上建立直角坐标系。
(2)根据表中的这些数据描出各点。
(注意标度选取得宜,使图像尽可能充满整个坐标纸)
(3)用平滑的曲线连接各点。
①直线表示物体静止。
②直线表示物体做匀加速直线运动。
③平行于t轴的直线表示物体做匀速直线运动。
④直线表示物体做匀减速直线运动。
⑤直线表示物体做匀减速直线运动,且在t=5s时,图线越过时间轴,运动方向发生改变。
两图象的交点代表两物体速度相同。
例1:如图所示的v-t图像中,表示物体做匀速直线运动的是( )
A. B. C. D.
变式:在同一平直公路上,甲、乙两辆汽车运动的v-t图像如图所示,甲的图线平行于时间轴,乙的图线为过原点的倾斜直线。根据图像可知( )
A.甲、乙两车均做匀速直线运动
B.甲车静止,乙车做匀速直线运动
C.甲车静止,乙车做匀加速直线运动
D.甲车做匀速直线运动,乙车做匀加速直线运动
1.下列关于瞬时速度的说法正确的是( )
A.瞬时速度可以精确地描述物体做变速运动的快慢,但不能反映物体运动的方向
B.瞬时速度不可以用运动物体在一段极短时间内的平均速度表示
C.某段时间内的位移方向与各位置的瞬时速度的方向相同
D.某物体在某段时间里的瞬时速度都为零,则该物体在这段时间内静止
2.在国际单位制中,速度的单位是( )
A. B. C. D.
3.下列关于速度的说法正确的是( )
A.速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动快
B.速度描述物体的位置变化快慢,速度大表示物体位置变化大
C.速度越大,位置变化越快,位移也就越大
D.由v=可知,位移越大,则速度越大
4.《中国诗词大会》第三季于2018年3月在央视十套播出,备受广大观众喜欢,中国大地掀起诗词热.唐代诗人李白有“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”的诗句,根据“千里江陵 一日还”可算出船速大小约为
A.13 km/h B.21 km/h C.68 km/h D.83 km/h
5.“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
6.物体做直线运动通过某一段距离耗时10秒,前3秒的平均速度是,后7秒的平均速度,则物体在整个运动过程中的平均速度是( )
A.8.5m/s B.9m/s
C.8.75m/s D.9.5m/s
7.一个物体做单向直线运动,从A点经B点运动到C点,如图所示,已知BC=2AB,从A点到B点的过平均速度为2m/s,从B点到C点的平均速度分别为6m/s,则从A点运动到C点的平均速度为( )
A.3m/s B.3.6m/s C.4m/s D.4.2m/s
8.图为运动场400m标准跑道的平面图,所有径赛的终点线相同,下列关于说法正确的是( )
A.400m比赛每位运动员的位移大小为400m
B.比赛中最后一棒运动员的位移大小为100m
C.100m比赛时,冠军运动员的平均速度最大
D.100m比赛时,冠军运动员到达终点的瞬时速度最大
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,
10.一小车在平直的公路上运动的位移时间图像如图所示,则在下列四幅小车的速度时间图像中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
11.升降电梯从30米的高度下降到地面,载入乘客后,又升到距离地面10米的高度,整个过程用时20秒,则电梯的平均速度为 m/s,平均速率为 m/s
12.一个质点沿x轴运动,它所经历的时刻及对应的位置坐标如下表所示,第 s内质点的位移最大:最后2s内的平均速度大小为 m/s。
t/s
0
1
2
3
4
x/m
0
5
13.古诗词是中华传统文化的绚丽瑰宝,其中不少蕴含着朴素的物理规律,比如关于诗仙李白的千古名篇“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还,两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”中,以“轻舟”为参考系时,“万重山”是 (填“运动”或“静止”)的;“朝辞”中的“朝”指的是 (填“时间”或“时刻”),“一日还”中的“一日”指的是 (填“时间”或“时刻”);可通过“千里江陵一日还”中的“千里”和“一日”估算李白运动的 (填“平均速度”或“平均速率”)。
14.如图所示,某质点从边长、的矩形上的A点开始,沿逆时针方向匀速率运动,在10s内运动了矩形周长的一半到达C点。则10s内质点的位移为 路程为 。10s内质点的平均速度为 平均速率为 。
15.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。
16.如图所示是A、B两物体做直线运动的图像,试对图像进行分析,并回答下列问题。
(1)A的图像与v轴交点的意义是什么;
(2)A、B两图像与t轴交点的意义是什么;
(3)A、B两图像交点P的意义是什么。
17.某物体由A点出发做直线运动,前5s向东行驶了30m到达B点,又向前行驶了5s前进了60m到达C点,在C点停了4s后又向西行驶,经历了6s运动了120m到达A点西侧的D点,如图所示,求:
(1)全过程的位移大小及方向。
(2)全过程的平均速度大小及方向。
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第三节 位置变化快慢的描述—速度
1.理解速度的概念,领会其矢量性,体会其在初中基础上的深化,知道速度的方向即物体运动的方向。
2.能在具体问题的描述中正确使用平均速度和瞬时速度的概念,并能进行相应的计算。
3.知道瞬时速度是表示某一时刻的速度,了解平均速度与瞬时速度的区别与联系。
4.知道速度与速率的区别与联系,能在生活中正确使用速度和速率。
5.知道怎样测量纸带的平均速度和瞬时速度
6.能运用实验数据描绘v-t图象,并会根据画出的图象描绘物体运动速度的变化特点。
问题:
生活和科学研究中经常需要知道物体运动的快慢和方向,你知道在比赛中
观众怎么比较哪个运动员跑得快?
裁判又是怎么判断的?
通常情况下看台上的观众是看谁跑在前面,谁就跑得最快,是利用相同的时间比较经过路程的长短来比较运动的快慢;
终点裁判是利用运动相同的路程,比较时间的长短来比较物体运动的快慢;
在运动路程和时间都不同时,我们可以利用 求出速度的大小,通过物体运动的速度来比较他们的快慢。
基础知识:速度
1. 定义:位移与发生这个位移所用时间的比值。
2. 符号:v
3.
定义式:
4. 物理意义:描述物体运动的快慢。
5. 单位:国际单位制为m/s,其它单位:km/h。
6. 单位换算 1m/s=3.6km/h
7. 速度是一个矢量,有大小和方向。
大小:单位时间内位移的大小。
方向:速度方向就是物体的运动(位移)方向。
例1:下列关于速度的说法正确的是( )
A.速度是描述物体位置远近的物理量
B.速度是描述物体惯性大小的物理量
C.速度是描述物体运动快慢的物理量
D.速度是描述物体位置变化的物理量
【答案】C
【详解】速度定义为位移与时间的比值,是描述物体运动快慢的物理量,其物理意义表示物体位置变化的快慢。
故选C。
变式:关于速度的定义式,下列说法正确的是( )
A.是指时间内通过的位移 B.v与成正比,与成反比
C.v是矢量,与方向相同 D.此公式中的v只能表示平均速度
【答案】A
【详解】A.是速度的定义式,是指时间内通过的位移,故A正确;
B.是速度的定义式,v的大小与和没有关系,故B错误;
C.公式中,当特别小时,v指的是瞬时速度,方向可以与方向不同,故C错误;
D.公式中,当特别小时,v指的是瞬时速度,故D错误。
故选A。
问题:在110m栏的比赛中,某人用了11s,那么他的速度是多少?
基础知识:平均速度
1. 定义:物体在某一段时间内运动的平均快慢程度,叫做物体在这段时间(或这段位移)内的平均速度。
2.
定义式:
3. 物理意义:粗略地描述物体在时间△ t 内运动的平均快慢程度。
4.
平均速率:(注:平均速度的大小不能叫做平均速率)
5. 平均速度是矢量方向:也是物体运动(位移)的方向
技巧点拨
1 平均速度只是对运动物体在某一段时间内(或某一段位移内)而言的,对同一运动物体,在不同的过程,它的平均速度可能是不同的,因此,平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”的.
2 平均速度表示了物体(质点)位置改变的大致状况
3 平均速度是矢量,即既有大小又有方向其方向与位移方向相同
4 平均速度是从整体上来研究物体的运动情况的,平均速度不考虑运动过程的细节问题,只考虑初末位置及整个过程的运动时间问题.
例1:中国田径运动员刘翔以12.99s的成绩获得110米跨栏冠军,那么刘翔在全程内的平均速度为( )
A.9.56m/s B.10.32m/s C.8.47m/s D.8.84m/s
【答案】C
【详解】110米跨栏赛其位移为110m,由题意可知时间为12.99s,所以其平均速度为
故选C。
变式:运动员参加100 m赛跑,第10 s末到达终点时的速度为12 m/s,则全程的平均速度是( )
A.6 m/s B.10 m/s C.11 m/s
【答案】B
【详解】全程的平均速度是
B正确。
故选B。
例2:某人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡顶,再从坡顶到坡底往返一次,已知上坡时的平均速度大小为3m/s,下坡时的平均速度大小为7m/s,则此人往返一次的平均速度大小是( )
A.0 B.10m/s C.5m/s D.
【答案】A
【详解】此人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡顶,再从坡顶到坡底往返一次的位移是0,由平均速度计算公式,可知此人往返一次的平均速度大小是0,A正确,BCD错误。
故选A。
变式:一名短跑运动员在竞赛中,测得他末的速度为,末到达终点的速度是,则运动员在竞赛中的平均速度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据平均速度公式
解得
故D正确。
故选D。
问题:在110m栏的比赛中,某人用了11s,那么他每次跨栏的速度是多少?也是10m/s?
显然这是不精确的,比赛时一般都会经历,起跑、加速、匀速、冲刺、最后减速停下来,所以不可能每次跨栏速度都一样。
基础知识:瞬时速度
1. 定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,叫做瞬时速度。
2.
公式:
3. 物理意义:精确地描述物体运动的快慢。
4. 瞬时速度是矢量
大小:叫速率
方向:这一时刻物体运动(位移)的方向。
5. 匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动,在匀速直线运动中平均速度和瞬时速度相等。
注:汽车的速度计显示的是速率。
例1:高速公路路旁有许多交通标志,图甲是限速标志,图乙是路线指示标志。和分别代表的是( )
A.平均速度、位移 B.平均速度、路程
C.瞬时速度、位移 D.瞬时速度、路程
【答案】D
【详解】速公路路旁的限速标志中的指最高速度,因此指瞬时速度,路线指示标志中的指到达目的地的轨迹的长度,指路程。
故选D。
变式:图是某辆汽车的速度表,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.此时汽车的瞬时速度是70m/s
B.此时汽车的瞬时速度是70km/h
C.启动后15s内汽车的平均速度是70m/s
D.启动后15s内汽车的平均速度是70km/s
【答案】B
【详解】汽车的速度表显示的是瞬时速度的大小,单位是km/h,由图可知,此时汽车的瞬时速度是。
故选B。
基础知识:测量纸带的平均速度和瞬时速度
1. 测平均速度(一段时间或者一段位移的平均速度)
(1)要测的量:某段时间Δt,以及对应的位移Δx
(2)关系式:
2. 计算变速直线运动中某点的瞬时速度
根据下面这条纸带,如何求 E点的瞬时速度?
原则:准确性、可行性
可以大致表示 E 点的瞬时速度,D、F两点离 E 点越近,算出的平均速度越接近E点的瞬时速度。然而 D、E 两点间距离过小,则测量误差增大。所以,应该根据实际情况选取这两个点。
例:根据下面这条纸带,如何求 C 点的瞬时速度?
A、 B、
哪种方法求出的更准确?
例1:如图所示为同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点,a、b间距均为L,其中a , b间的平均速度最大的是哪一条? ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由平均速度公式
可知当位移相同时,t越小,平均速度越大,选项中A项a、b间最少记时点,即对应的时间最少,故它的平均速度最大。
故选A。
变式:如图所示,这是用手拉动纸带通过打点计时器得到的点迹,已知打点计时器所接电源的周期为,要计算打点计时器打点时纸带的瞬时速度,下列做法中误差最小的是( )
A.测量出、两点间的距离,利用平均速度的公式,得出
B.测量出、两点间的距离,利用平均速度的公式,得出
C.测量出、两点间的距离,利用平均速度的公式,得出
D.测量出、两点间的距离,利用平均速度的公式,得出
【答案】B
【详解】AB.平均速度
当 无限趋近于零时,平均速度就等于瞬时速度,所以时间越短,位移越小,平均速度越接近瞬时速度,误差越小,A错误B正确;
CD.平均速度
当 无限趋近于零时,平均速度就等于瞬时速度, 但是当 无限趋近于零时,不是接近E点的位置,而是远离,所以误差越来越大,CD错误。
故选B。
基础知识:速度-时间图像
1、图像特点:直观
2、常用作图法
(1)描点作图
(2)据函数关系式作图
3、作图步骤
(1)建系 (2)描点 (3)作图
4、速度-时间图像
用图象法表示变化规律:
(1)以速度V为纵轴,时间t为横轴,在方格纸上建立直角坐标系。
(2)根据表中的这些数据描出各点。
(注意标度选取得宜,使图像尽可能充满整个坐标纸)
(3)用平滑的曲线连接各点。
①直线表示物体静止。
②直线表示物体做匀加速直线运动。
③平行于t轴的直线表示物体做匀速直线运动。
④直线表示物体做匀减速直线运动。
⑤直线表示物体做匀减速直线运动,且在t=5s时,图线越过时间轴,运动方向发生改变。
两图象的交点代表两物体速度相同。
例1:如图所示的v-t图像中,表示物体做匀速直线运动的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】匀速直线运动的速度随时间不发生变化,图像是一条平行于时间轴的直线,故选D。
变式:在同一平直公路上,甲、乙两辆汽车运动的v-t图像如图所示,甲的图线平行于时间轴,乙的图线为过原点的倾斜直线。根据图像可知( )
A.甲、乙两车均做匀速直线运动
B.甲车静止,乙车做匀速直线运动
C.甲车静止,乙车做匀加速直线运动
D.甲车做匀速直线运动,乙车做匀加速直线运动
【答案】D
【详解】v-t图像斜率代表加速度,可知乙车加速度不变,做匀加速直线运动,甲车速度不变,做匀速直线运动。
故选D。
1.下列关于瞬时速度的说法正确的是( )
A.瞬时速度可以精确地描述物体做变速运动的快慢,但不能反映物体运动的方向
B.瞬时速度不可以用运动物体在一段极短时间内的平均速度表示
C.某段时间内的位移方向与各位置的瞬时速度的方向相同
D.某物体在某段时间里的瞬时速度都为零,则该物体在这段时间内静止
【答案】D
【详解】A.瞬时速度是为了精确描述物体运动的快慢和方向而引入的物理量,故A错误;
B.平均速度在描述物体运动的快慢时较粗略,平均速度所对应的时间Δt越小,越接近物体在那一段时间的真实速度,当Δt极短时,可以用Δt时间内的平均速度表示瞬时速度,故B错误;
C.平均速度的方向与物体的位移方向相同,瞬时速度的方向不一定与一段时间内的位移方向相同,故C错误;
D.若物体的瞬时速度始终为零,则物体必然静止,故D正确。
故选D。
2.在国际单位制中,速度的单位是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】在国际单位制中,长度的主单位是米,时间的主单位是秒,所以速度的主单位是。
故选B。
3.下列关于速度的说法正确的是( )
A.速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动快
B.速度描述物体的位置变化快慢,速度大表示物体位置变化大
C.速度越大,位置变化越快,位移也就越大
D.由v=可知,位移越大,则速度越大
【答案】A
【详解】A.根据速度的定义知,速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动快,A正确;
BC.速度大表示物体的位置变化快,但在很短的时间内物体位置变化(即位移)不一定大,BC错误;
D.由v=可知,由于Δt不确定,位移Δx越大,v不一定越大,D错误。
故选A。
4.《中国诗词大会》第三季于2018年3月在央视十套播出,备受广大观众喜欢,中国大地掀起诗词热.唐代诗人李白有“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”的诗句,根据“千里江陵 一日还”可算出船速大小约为
A.13 km/h B.21 km/h C.68 km/h D.83 km/h
【答案】B
【详解】由题可知,路程为1000里=500km,时间为24h,所以船速为
A.13km/h与分析不符,故A错误;
B.21km/h与分析相符,故B正确;
C.68km/h与分析不符,故C错误;
D.83km/h与分析不符,故D错误.
5.“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。
6.物体做直线运动通过某一段距离耗时10秒,前3秒的平均速度是,后7秒的平均速度,则物体在整个运动过程中的平均速度是( )
A.8.5m/s B.9m/s
C.8.75m/s D.9.5m/s
【答案】A
【详解】前3秒的平均速度是,则该时间内的位移
后7秒的平均速度,则该时间内的位移
全程的平均速度
解得
故选A。
7.一个物体做单向直线运动,从A点经B点运动到C点,如图所示,已知BC=2AB,从A点到B点的过平均速度为2m/s,从B点到C点的平均速度分别为6m/s,则从A点运动到C点的平均速度为( )
A.3m/s B.3.6m/s C.4m/s D.4.2m/s
【答案】B
【详解】设AB的距离为x,则BC为2x,可得从A点运动到B点的时间为
从B点到C点的时间为
则从A点运动到C点的时间为
则从A点运动到C点的平均速度为
故选B。
8.图为运动场400m标准跑道的平面图,所有径赛的终点线相同,下列关于说法正确的是( )
A.400m比赛每位运动员的位移大小为400m
B.比赛中最后一棒运动员的位移大小为100m
C.100m比赛时,冠军运动员的平均速度最大
D.100m比赛时,冠军运动员到达终点的瞬时速度最大
【答案】C
【详解】A.400m比赛每位运动员的位移大小为零,路程为400m,故A错误;
B.位移是由初位置到末位置的有向线段,4×100m比赛中最后一棒运动员运动轨迹为曲线,路程为100m,故B错误;
CD.100m比赛时,运动轨迹为直线,冠军运动员所用时间最短,根据速度定义式可知冠军运动员的平均速度最大,但到达终点的瞬时速度不一定最大,故C正确,D错误。
故选C。
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。
10.一小车在平直的公路上运动的位移时间图像如图所示,则在下列四幅小车的速度时间图像中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】位移时间图像切线的斜率表示速度,由图可知,0~t1时间内,小车的速度减小,t1~t2,小车的速度反向增大。
故选B。
11.升降电梯从30米的高度下降到地面,载入乘客后,又升到距离地面10米的高度,整个过程用时20秒,则电梯的平均速度为 m/s,平均速率为 m/s
【答案】 1 2
【详解】[1]位移指初位置到末位置的有向线段,根据题意可知,整个过程电梯的位移为
则电梯的平均速度为
[2]路程为物体运动轨迹的长度,根据题意可知,整个过程电梯的路程为
则电梯的平均速率为
12.一个质点沿x轴运动,它所经历的时刻及对应的位置坐标如下表所示,第 s内质点的位移最大:最后2s内的平均速度大小为 m/s。
t/s
0
1
2
3
4
x/m
0
5
【答案】 2 1.5
【详解】[1]根据位移的大小等于初、末位置之间线段的长度,由表格可知质点在第2s内的位移最大,为
负号表示方向,大小为9m;
[2]最后2s内质点的位移为
平均速度为
负号表示方向,大小为1.5m/s。
13.古诗词是中华传统文化的绚丽瑰宝,其中不少蕴含着朴素的物理规律,比如关于诗仙李白的千古名篇“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还,两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”中,以“轻舟”为参考系时,“万重山”是 (填“运动”或“静止”)的;“朝辞”中的“朝”指的是 (填“时间”或“时刻”),“一日还”中的“一日”指的是 (填“时间”或“时刻”);可通过“千里江陵一日还”中的“千里”和“一日”估算李白运动的 (填“平均速度”或“平均速率”)。
【答案】 运动 时刻 时间 平均速率
【详解】[1][2][3]以“轻舟”为参考系时,“万重山”是运动的;“朝辞”中的“朝”指的是时刻,“一日还”中的“一日”指的是时间;
[4]“千里”是路程,“一日”是时间,则可通过“千里江陵一日还”中的“千里”和“一日”估算李白运动的平均速率。
14.如图所示,某质点从边长、的矩形上的A点开始,沿逆时针方向匀速率运动,在10s内运动了矩形周长的一半到达C点。则10s内质点的位移为 路程为 。10s内质点的平均速度为 平均速率为 。
【答案】 100m 140m 10m/s 14m/s
【详解】[1]10s内质点的位移为
[2]10s内质点的路程为
[3]10s内质点的平均速度
[4]10s内质点的平均速率
15.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
16.如图所示是A、B两物体做直线运动的图像,试对图像进行分析,并回答下列问题。
(1)A的图像与v轴交点的意义是什么;
(2)A、B两图像与t轴交点的意义是什么;
(3)A、B两图像交点P的意义是什么。
【答案】见解析
【详解】(1)A的图像与v轴交点表示零时刻物体的速度,即初速度为,方向为正方向。
(2)A图像与t轴交点的意义是表示速度为零的时刻为4s末;B两图像与t轴交点的意义是物体B在1s末开始运动。
(3)A、B两图像交点P的意义是在时,A、B两物体速度相同,均为,方向为正方向。
17.某物体由A点出发做直线运动,前5s向东行驶了30m到达B点,又向前行驶了5s前进了60m到达C点,在C点停了4s后又向西行驶,经历了6s运动了120m到达A点西侧的D点,如图所示,求:
(1)全过程的位移大小及方向。
(2)全过程的平均速度大小及方向。
【答案】(1)30m,方向向西;(2)1.5m/s,方向向西
【详解】(1)全过程的位移为
全过程的位移大小为,方向向西。
(2)全过程的平均速度为
全过程的平均速度大小为,方向向西。
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