内容正文:
1.3 位置变化快慢的描述——速度
一、单选题
1.(23-24高一下·黑龙江伊春·开学考试)下列速度中,指平均速度的是( )
A.雨滴落地时的速度 B.子弹射出枪口时的速度
C.汽车通过长江大桥全程的速度 D.运动员冲过终点的速度
2.(23-24高一上·浙江杭州·期中)第19届亚运会于2023年10月8日圆满闭幕,中国体育代表团获得201金111银71铜,取得亚运会参赛历史最好成绩,在男子100米决赛中,30岁的谢震业跑出了9秒97的成绩,夺得金牌。下列描述正确的是( )
A.决赛中确定运动员谁先撞终点线时可以将运动员视为质点
B.9秒97的比赛成绩指的是时刻
C.决赛过程中以谢震业为参考系,坐在观众席上的人是运动的
D.谢震业撞线时的瞬时速度大小一定为
3.(2024高一·全国·专题练习)做直线运动的物体,第1s内的位移是2m,前2s内的位移是4m,前3s内的位移是6m,…则此物体( )
A.一定做匀速直线运动
B.前4s内的位移一定是8m
C.第2s内的位移为2m
D.此物体的平均速度一定是2m/s
4.(22-23高一上·江苏南京·期中)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点的平均速度相同
D.三个质点从N点到M点的平均速率相同
5.(23-24高一下·浙江·期中)骑行是当代年轻人喜欢的一种户外运动,某同学用手机软件记录了某次户外骑行的情况,如图所示,由图可知( )
A.该同学此次户外骑行的位移是51.01公里
B.图中“03:29:38”指的是时刻
C.图中的“平均速度”指的是骑行路程与所用时间之比
D.该同学此次户外骑行的最快速度为29.88m/s
6.(23-24高一下·安徽滁州·期末)近年来我国的智能驾驶技术突飞猛进。在某次测试中,测试员利用智驾系统让测试车辆在高速公路上以100公里每小时定速行驶50公里。其中“100公里每小时”、“50公里”分别是指( )
A.速度、位移
B.速度、路程
C.速率、位移
D.速率、路程
7.(23-24高一上·北京西城·期末)小田同学想从学校骑行到天安门广场,他利用手机某地图APP进行导航,如图为导航界面的截图,其推荐路线中有两个数据:16分钟、3.2千米,下列相关说法正确的是( )
A.研究小田在导航中的实时位置时,不可以把小田看作质点
B.16分钟表示的是某个时刻
C.此次行程的平均速度的大小约为3.33m/s
D.此次行程的位移的大小比3.2千米要小
8.(23-24高一上·湖南湘西·期末)扫地机器人的自主寻路可分为两种:随机覆盖法和路径规划式。如图所示为某品牌扫地机器人采用两种寻路方式的线路。两种方式扫地机器人均从家中的P位置出发,扫地完成后再回到P位置。对于扫地机器人分别用两种方式完成一次清扫过程,且工作时间相同,下列说法正确的是( )
A.路程一定不相等 B.位移大小一定相等
C.平均速度大小不一定相等 D.平均速率一定相等
9.(23-24高一上·宁夏银川·期末)已知a、b、c三个物体在内的运动规律如图所示,则下列说法正确的是( )
A.在时间内,a物体的速度先增大再减小
B.在时间内,a的平均速率最大,的平均速率小于的平均速率
C.在时间内,a、b、c三个物体的平均速度相等
D.10s末,a、b、c三个物体的瞬时速度相等
10.(23-24高一上·山西太原·期中)如图所示,物体沿轨迹方向运动,在四段轨迹上运动所用的时间分别是。下列说法正确的是( )
A.物体在段的平均速度大小为
B.物体在段的平均速率为
C.物体在三点的瞬时速度一定不同,但是瞬时速率可能相同
D.物体在段任意时刻的瞬时速率都要大于段任意时刻的瞬时速率
二、多选题
11.(23-24高一上·河南焦作·期末)根据用220V、50HZ交流电火花打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是( )
A.时间间隔 B.位移 C.加速度 D.平均速度
12.(23-24高一上·江西南昌·阶段练习)一段高速公路上限速120km/h,为监控车辆是否超速,设置了一些“电子警察”系统,其工作原理如图所示:路面下,距离L埋设两个传感器线圈A和B,当有车辆经过线圈正上方时,传感器能向数据采集器发出一个电信号;若有一辆汽车(在本题中可看作质点)经过该路段,两传感器先后向数据采集器发送信号,时间间隔为Δt,经微型计算机处理后得出该车的速度。若超速,则计算机将控制架设在路面上方的照相机C对汽车拍照,留下违章证据。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.计算汽车速度的表达式
B.计算汽车速度的表达式
C.若L=8m,Δt=0.23s,照相机将会拍照
D.若L=8m,Δt=0.26s,照相机将会拍照
13.(22-23高一上·河南·期中)甲、乙两质点沿同一直线运动,它们的位移随时间变化的规律分别如图中的图线、图线所示。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两质点的速度方向相同 B.甲、乙两质点的速度方向相反
C.甲的速度比乙的速度大 D.甲的速度比乙的速度小
14.(23-24高一上·广东潮州·期中)共享单车具有低碳、环保、方便、舒适等特点,骑行时还可以有氧健身,既能节约资源,减少污染,又有益于健康。如图所示,单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS模块和SIM卡等,便于监控单车的具体位置。用户仅需用手机上的客户端软件(APP)扫描二维码,即可自动开锁,骑行时手机上的APP能实时了解单车的位置,骑行结束关锁后,APP就显示计时、计价、里程等信息,根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.监控单车在路上的具体位置时,可以把单车看作质点
B.单车某个时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位确定的
C.由手机上APP显示的信息,可求出骑行的平均速度
D.单车骑行结束关锁后,APP显示的里程是路程
三、实验题
15.(23-24高一上·北京西城·阶段练习)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图所示。打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图(b)所示,其中每相邻两点之间还有4个点未画出。经测量,=2.00cm,=5.00cm,=9.00cm,=14.00cm。
(1)电火花打点计时器使用的电源为 流 V
(2)部分实验步骤如下:
A.测量完毕,关闭电源取出纸带
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是 (用字母填写)。
(3)下图中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s。
(4)AC对应的平均速度大小为v= (字母表达式)= m/s(保留两位有效数字)。
四、解答题
16.(23-24高一上·江西赣州·期中)学校操场跑道的平面示意图如图所示,该跑道由两个半圆跑道和两个直线跑道组成,已知直线跑道BC=AD=100m,每个半圆跑道的弧长也为100m。某次学校举办运动会,甲、乙、丙三位同学(均视为质点)分别参加了100m、200m和800m赛跑,三位同学参加比赛时均以A点为起跑点,均沿逆时针方向跑动,最终获得的成绩分别为12.5s、27s和180s,求:
(1)甲同学参加100m赛跑的平均速度大小;
(2)乙同学参加200m赛跑的位移大小(计算结果可保留π和根号);
(3)丙同学参加800m赛跑的平均速度大小。
17.(22-23高一上·广东肇庆·阶段练习)已知一汽车在平直公路上运动,它的位移-时间图象如图甲所示。
(1)根据图甲,请判断汽车在段的运动情况;
(2)求汽车在前内的平均速度和内的平均速率;
(3)通过计算判断汽车在末的位置坐标并用在乙图中标出。
18.(2024·江西·高考真题)某物体位置随时间的关系为x = 1+2t+3t2,则关于其速度与1s内的位移大小,下列说法正确的是( )
A.速度是刻画物体位置变化快慢的物理量,1s内的位移大小为6m
B.速度是刻画物体位移变化快慢的物理量,1s内的位移大小为6m
C.速度是刻画物体位置变化快慢的物理量,1s内的位移大小为5m
D.速度是刻画物体位移变化快慢的物理量,1s内的位移大小为5m
19.(23-24高一上·四川攀枝花·期末)一小球从5m高处自由落下,被地板弹起后,上升高度为3.2m,整个过程用时2s,则小球在整个过程中通过的位移和平均速度的大小分别为( )
A.1.8m,0.9m/s B.1.8m,4.1m/s C.8.2m,0.9m/s D.2m,4.1m/s
20.(23-24高二下·江苏南通·期中)图甲是超声波测速示意图,测速仪发射并能接收所发出的脉冲信号,图乙中的、、是固定的测速仪每隔时间发出的脉冲信号,足够小,、、是、、经汽车反射回来的信号,各信号之间的时间间隔如图乙所示.则( )
A.汽车正在远离测速仪且速度保持不变 B.汽车正在远离测速仪且速度逐渐变大
C.汽车正在靠近测速仪且速度保持不变 D.汽车正在靠近测速仪且速度逐渐变大
21.(23-24高一上·贵州黔西·期末)如图所示,小明用遥控器控制万向扭变小汽车在客厅地面上做匀速圆周运动,以下说法正确的是( )
A.从位置和,两过程位移相同
B.从位置和,两过程平均速度相同
C.研究扭变小汽车轮子的万向转动情况,小汽车可视为质点
D.研究扭变小汽车的运动轨迹和周期可将小汽车视为质点
22.(23-24高一上·河北秦皇岛·阶段练习)为了控制高速公路上汽车的超速违章,高速公路旁边安装了很多的测速仪,图为高速交警正在使用超声波测速仪进行测速。超声波测速仪可以定向发出脉冲超声波,也可以接收从汽车反射回来的超声波信号(、是测速仪发出的超声波信号,、分别是、由汽车反射回来的信号,分析超声波信号,可以计算出汽车的速度大小,图2是某次测速发出两个脉冲超声波和接收到两个脉冲超声波的情景,超声波在空气中传播的速度为340m/s。下列说法正确的是( )
A.被测汽车正在驶离测速仪,速度大小约为31m/s
B.被测汽车正在驶离测速仪,速度大小约为35m/s
C.被测汽车正在驶向测速仪,速度大小约为33m/s
D.被测汽车正在驶向测速仪,速度大小约为37m/s
23.(23-24高一上·浙江嘉兴·阶段练习)做直线运动的质点位移x与时间t的关系为x=5t+2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.第1s内的位移是5m B.前2s内的平均速度是6m/s
C.任意1s内的速度增量都是2m/s D.任意相邻的1s内位移差都是1m
24.(22-23高一上·广东梅州·期末)一只昆虫做直线运动的位移时间图像如图所示,对昆虫在内的运动,下列说法正确的是( )
A.昆虫的位移为 B.昆虫的平均速率为
C.昆虫的平均速度大小为 D.昆虫离出发点的最远距离为
25.(22-23高一上·浙江杭州·期中)一辆汽车沿直线从甲地开往乙地,前一半位移内的平均速度为,后一半位移内的平均速度是,则该汽车全程的平均速度大小是( )
A. B. C. D.
26.(多选)(2024·贵州·一模)图(a)是贵州特有的“独竹漂”表演,此项目已被列入第五批国家级非物质文化遗产保护名录。某次表演过程中,表演者甲在河中心位置完成表演后沿直线划向岸边,同时表演者乙从另一岸边沿同一直线划向河中心并准备表演,该过程甲、乙运动的位置x与时间t的关系图像如图(b)所示,则( )
A.内甲、乙的运动方向相反
B.内甲、乙的位移大小相等
C.内乙的平均速度等于甲的平均速度
D.内乙的速度最大值大于甲的速度最大值
27.(23-24高一上·山西·期中)如图所示,路灯距地面高度为,一人身高为以速度从路灯正下方沿直线匀速向右行走,下列说法正确的是( )
A.人头顶在地面上的影子做匀加速直线运动
B.人头顶在地面上的影子速度大小为
C.每隔,人影子的高度增加
D.每隔,人影子的高度增加
28.(多选)(23-24高一上·河南商丘·阶段练习)一质点沿直线运动,其位移—时间图像如图所示。关于该质点的运动,下列说法正确的是( )
A.前内位移为负,后内位移为正,所以第末质点改变了运动方向
B.第内质点的位移为
C.第末质点的位置
D.质点在前内的位移大小为,位移的方向与规定的正方向相同
29.(2024高一上·湖南邵阳)为了监督司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪。在某次测量中,如图甲所示,汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出三次短促的(超声波)信号,每次间隔时间相同。根据信号的时间差,测出车速。如图乙所示是测速仪前两次发出与接收超声波的情况,s表示超声波与测速仪之间的距离,超声波在空气中速度为340m/s。求:
(1)汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离;
(2)汽车的速度;
(3)根据图像分析:当汽车遇到第三次超声波信号时,汽车距测速仪的距离。
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1.3 位置变化快慢的描述——速度
一、单选题
1.(23-24高一下·黑龙江伊春·开学考试)下列速度中,指平均速度的是( )
A.雨滴落地时的速度 B.子弹射出枪口时的速度
C.汽车通过长江大桥全程的速度 D.运动员冲过终点的速度
【答案】C
【详解】A.雨滴落地时的速度为某一时刻的速度,为瞬时速度,故A错误;
B.子弹射出枪口时的速度为某一位置的速度,为瞬时速度,故B错误;
C.汽车通过长江大桥全程的速度为一段距离的速度,为平均速度,故C正确;
D.运动员冲过终点时的速度为某一位置的速度,为瞬时速度,故D错误。
故选C。
2.(23-24高一上·浙江杭州·期中)第19届亚运会于2023年10月8日圆满闭幕,中国体育代表团获得201金111银71铜,取得亚运会参赛历史最好成绩,在男子100米决赛中,30岁的谢震业跑出了9秒97的成绩,夺得金牌。下列描述正确的是( )
A.决赛中确定运动员谁先撞终点线时可以将运动员视为质点
B.9秒97的比赛成绩指的是时刻
C.决赛过程中以谢震业为参考系,坐在观众席上的人是运动的
D.谢震业撞线时的瞬时速度大小一定为
【答案】C
【详解】A.决赛中确定运动员谁先撞终点线时需要研究是运动员的哪个部位撞到终点线,不能忽略运动员的形状大小,因此不能将运动员看成质点,故A错误;
B.9秒97是运动员跑完全程所用的时间,指的是时间间隔,故B错误;
C.决赛过程中以谢震业为参考系,而参考系是假定不动的,则坐在观众席上的人是运动的,故C正确;
D.根据题中数据可得谢震业运动全程的平均速度为
则可知,是谢震业全程的平均速度大小,而撞线时的瞬时速度大小不一定为,故D错误。
故选C。
3.(2024高一·全国·专题练习)做直线运动的物体,第1s内的位移是2m,前2s内的位移是4m,前3s内的位移是6m,…则此物体( )
A.一定做匀速直线运动
B.前4s内的位移一定是8m
C.第2s内的位移为2m
D.此物体的平均速度一定是2m/s
【答案】C
【详解】ABC.根据已知条件可知,此物体第1s内的位移是2m,第2s内的位移是2m,第3s内的位移是2m,但无法知道后面的运动情况,也无法确定任何相等时间段内的位移是否相等,所以此物体不一定做匀速直线运动,故AB错误,C正确;
D.平均速度与位移和时间有关,由于后面的运动情况不定,所以此物体的平均速度不一定等于2 m/s,故D错误。
故选C。
4.(22-23高一上·江苏南京·期中)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】AB.由图可知,AC两质点的任意时刻的速度方向为沿轨迹上该点的切线方向,B质点任意时刻的速度方向为沿NM方向,任意时刻三个质点的速度方向都不同。由题意可知,无法判断任意时刻三个质点的速度大小的关系,故AB错误;
C.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,故C正确;
D.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。
故选C。
5.(23-24高一下·浙江·期中)骑行是当代年轻人喜欢的一种户外运动,某同学用手机软件记录了某次户外骑行的情况,如图所示,由图可知( )
A.该同学此次户外骑行的位移是51.01公里
B.图中“03:29:38”指的是时刻
C.图中的“平均速度”指的是骑行路程与所用时间之比
D.该同学此次户外骑行的最快速度为29.88m/s
【答案】C
【详解】A.该同学此次户外骑行的路程是51.01公里,故A错误;
B.图中“03:29:38”指的是时间间隔,故B错误;
C.图中的“平均速度”指的物理学中的平均速率,是骑行路程与所用时间之比,故C正确;
D.该同学此次户外骑行的最快速度为29.88km/h,故D错误。
故选C。
6.(23-24高一下·安徽滁州·期末)近年来我国的智能驾驶技术突飞猛进。在某次测试中,测试员利用智驾系统让测试车辆在高速公路上以100公里每小时定速行驶50公里。其中“100公里每小时”、“50公里”分别是指( )
A.速度、位移
B.速度、路程
C.速率、位移
D.速率、路程
【答案】D
【详解】100公里是通过的路程,以100公里每小时定速行驶表示运动的快慢,指速率;行驶50公里是通过路径的长度,指路程。
故选D。
7.(23-24高一上·北京西城·期末)小田同学想从学校骑行到天安门广场,他利用手机某地图APP进行导航,如图为导航界面的截图,其推荐路线中有两个数据:16分钟、3.2千米,下列相关说法正确的是( )
A.研究小田在导航中的实时位置时,不可以把小田看作质点
B.16分钟表示的是某个时刻
C.此次行程的平均速度的大小约为3.33m/s
D.此次行程的位移的大小比3.2千米要小
【答案】D
【详解】A.研究小田在导航中的实时位置时,小田的大小、形状相对于所在空间可以忽略,故可以把小田看作质点,A错误;
B.16分钟表示的是某个时间间隔,B错误;
CD.图中所给数据16分钟为时间间隔,3.2千米是路程,故此次行程的位移的大小比3.2千米要小,平均速度是总位移与所用时间的比值,路程与所用时间的比值是平均速率,故
C错误,D正确。
故选D。
8.(23-24高一上·湖南湘西·期末)扫地机器人的自主寻路可分为两种:随机覆盖法和路径规划式。如图所示为某品牌扫地机器人采用两种寻路方式的线路。两种方式扫地机器人均从家中的P位置出发,扫地完成后再回到P位置。对于扫地机器人分别用两种方式完成一次清扫过程,且工作时间相同,下列说法正确的是( )
A.路程一定不相等 B.位移大小一定相等
C.平均速度大小不一定相等 D.平均速率一定相等
【答案】B
【详解】AB.两种方式扫地机器人均从家中的P位置出发,扫地完成后再回到P位置,故位移大小一定相等,但路程不一定相等,故A错误,B正确;
CD.因为两种方式扫地机器人工作时间相同,根据平均速度公式及平均速率公式可得,平均速度大小一定相等,平均速率不一定相等,故CD错误。
故选B。
9.(23-24高一上·宁夏银川·期末)已知a、b、c三个物体在内的运动规律如图所示,则下列说法正确的是( )
A.在时间内,a物体的速度先增大再减小
B.在时间内,a的平均速率最大,的平均速率小于的平均速率
C.在时间内,a、b、c三个物体的平均速度相等
D.10s末,a、b、c三个物体的瞬时速度相等
【答案】C
【详解】A.图像中图线的斜率表示物体的速度,从图中可看出,斜率先减小后反向增加,所以速度先减小后增大,A错误;
B.平均速率等于路程除以时间,在时间内a的路程最大,和的路程相等,所以a的平均速率最大,的平均速率等于的平均速率,B错误;
C.在时间内,a、b、c三个物体的位移相等,都是10m,所以平均速度相等均为1m/s,C正确;
D.图像中图线的斜率表示物体的速度,10s末,a、b、c三个物体的斜率不同,所以瞬时速度不相等,D错误。
故选C。
10.(23-24高一上·山西太原·期中)如图所示,物体沿轨迹方向运动,在四段轨迹上运动所用的时间分别是。下列说法正确的是( )
A.物体在段的平均速度大小为
B.物体在段的平均速率为
C.物体在三点的瞬时速度一定不同,但是瞬时速率可能相同
D.物体在段任意时刻的瞬时速率都要大于段任意时刻的瞬时速率
【答案】C
【详解】A.物体在ABC段的平均速度大小为
选项A错误;
B.物体在段的路程不能确定,不能计算平均速率,选项B错误;
C.物体在CDE三点的瞬时速度方向一定不同,则瞬时速度一定不同,但是瞬时速度大小可能相同,即瞬时速率可能相同,选项C正确;
D.物体在CD段任意时刻的瞬时速率不一定都大于AB段任意时刻的瞬时速率,选项D错误。
故选C。
二、多选题
11.(23-24高一上·河南焦作·期末)根据用220V、50HZ交流电火花打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是( )
A.时间间隔 B.位移 C.加速度 D.平均速度
【答案】AB
【详解】A.打点计时器是每隔0.02s打下一个点,所以根据数点就能知道时间间隔,故A正确;
B.可通过纸带的点,可以用刻度尺测量出计数点间的距离来确定位移,故B正确;
C.加速度求解需要运用匀变速直线运动的公式,故C错误;
D.平均速度需要用某段时间内的平均速度得到中间时刻的瞬时速度求解,故D错误。
故选AB。
12.(23-24高一上·江西南昌·阶段练习)一段高速公路上限速120km/h,为监控车辆是否超速,设置了一些“电子警察”系统,其工作原理如图所示:路面下,距离L埋设两个传感器线圈A和B,当有车辆经过线圈正上方时,传感器能向数据采集器发出一个电信号;若有一辆汽车(在本题中可看作质点)经过该路段,两传感器先后向数据采集器发送信号,时间间隔为Δt,经微型计算机处理后得出该车的速度。若超速,则计算机将控制架设在路面上方的照相机C对汽车拍照,留下违章证据。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.计算汽车速度的表达式
B.计算汽车速度的表达式
C.若L=8m,Δt=0.23s,照相机将会拍照
D.若L=8m,Δt=0.26s,照相机将会拍照
【答案】AC
【详解】AB.根据题意可知汽车速度的表达式为
故A正确,B错误;
C.若L=8m,Δt=0.23s,则
由于
汽车已超速,照相机将会拍照,故C正确;
D.若L=8m,Δt=0.26s,则有
汽车没有超速,照相机不会拍照,故D错误。
故选AC。
13.(22-23高一上·河南·期中)甲、乙两质点沿同一直线运动,它们的位移随时间变化的规律分别如图中的图线、图线所示。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两质点的速度方向相同 B.甲、乙两质点的速度方向相反
C.甲的速度比乙的速度大 D.甲的速度比乙的速度小
【答案】BC
【详解】AB.因为x-t图像的斜率表示速度,斜率的正负表示速度的方向,由图可知,甲的速度为正方向,乙的速度为负方向,故A错误,B正确;
CD.由图可得,甲与乙的速度大小分别为
因为
所以
故C正确,D错误。
故选BC。
14.(23-24高一上·广东潮州·期中)共享单车具有低碳、环保、方便、舒适等特点,骑行时还可以有氧健身,既能节约资源,减少污染,又有益于健康。如图所示,单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS模块和SIM卡等,便于监控单车的具体位置。用户仅需用手机上的客户端软件(APP)扫描二维码,即可自动开锁,骑行时手机上的APP能实时了解单车的位置,骑行结束关锁后,APP就显示计时、计价、里程等信息,根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.监控单车在路上的具体位置时,可以把单车看作质点
B.单车某个时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位确定的
C.由手机上APP显示的信息,可求出骑行的平均速度
D.单车骑行结束关锁后,APP显示的里程是路程
【答案】ABD
【详解】A.监控单车在路上的具体位置时,单车的形状大小可以忽略不计,可以把单车看作质点,故A正确;
B.单车某个时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位确定的,故B正确;
CD.单车骑行结束关锁后,APP显示的里程是路程,不是位移,所以由手机上APP显示的信息,不能求出骑行的平均速度,故C错误,D正确。
故选ABD。
三、实验题
15.(23-24高一上·北京西城·阶段练习)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图所示。打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图(b)所示,其中每相邻两点之间还有4个点未画出。经测量,=2.00cm,=5.00cm,=9.00cm,=14.00cm。
(1)电火花打点计时器使用的电源为 流 V
(2)部分实验步骤如下:
A.测量完毕,关闭电源取出纸带
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是 (用字母填写)。
(3)下图中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s。
(4)AC对应的平均速度大小为v= (字母表达式)= m/s(保留两位有效数字)。
【答案】 交 220 DCBA 0.1 0.25
【详解】(1)[1][2]电火花打点计时器使用的电源为交流220V。
(2)[3]在实验过程中应先固定打点计时器,让纸带穿过限位孔,再放置小车,然后打开电源,释放小车,最后关闭电源取出纸带所以正确的顺序是DCBA。
(3)[4]每相邻两点之间还有4个记录点未画出,相邻计数点的时间间隔均为
(4)[5][6] AC对应的平均速度大小为
四、解答题
16.(23-24高一上·江西赣州·期中)学校操场跑道的平面示意图如图所示,该跑道由两个半圆跑道和两个直线跑道组成,已知直线跑道BC=AD=100m,每个半圆跑道的弧长也为100m。某次学校举办运动会,甲、乙、丙三位同学(均视为质点)分别参加了100m、200m和800m赛跑,三位同学参加比赛时均以A点为起跑点,均沿逆时针方向跑动,最终获得的成绩分别为12.5s、27s和180s,求:
(1)甲同学参加100m赛跑的平均速度大小;
(2)乙同学参加200m赛跑的位移大小(计算结果可保留π和根号);
(3)丙同学参加800m赛跑的平均速度大小。
【答案】(1)8m/s;(2);(3)0
【详解】(1)甲同学跑,沿直线运动,则位移为,用时,则平均速度
(2)乙同学参加200m赛跑的终点为C点,则位移大小为AC之间的距离,根据几何关系可知位移大小为
(3)丙同学参加800m赛跑,终点和起点位置相同,则位移为零,则平均速度为零。
17.(22-23高一上·广东肇庆·阶段练习)已知一汽车在平直公路上运动,它的位移-时间图象如图甲所示。
(1)根据图甲,请判断汽车在段的运动情况;
(2)求汽车在前内的平均速度和内的平均速率;
(3)通过计算判断汽车在末的位置坐标并用在乙图中标出。
【答案】(1)段做正向匀速直线运动、段静止、段做反向匀速直线运动;
(2)方向与初速方向相同,;(3)
【详解】(1)根据图像分析知,汽车初速方向为正方向,汽车在段做正向匀速直线运动、段静止、段做反向匀速直线运动;
(2)根据图甲可知,前内汽车的位移
根据平均速度的定义
方向与初速方向相同,内汽车通过的路程
根据平均速率的定义
(3)根据图像,末汽车在处, 汽车以速度
做反向匀速直线运动,故汽车在末的位置坐标为
如下图所示
18.(2024·江西·高考真题)某物体位置随时间的关系为x = 1+2t+3t2,则关于其速度与1s内的位移大小,下列说法正确的是( )
A.速度是刻画物体位置变化快慢的物理量,1s内的位移大小为6m
B.速度是刻画物体位移变化快慢的物理量,1s内的位移大小为6m
C.速度是刻画物体位置变化快慢的物理量,1s内的位移大小为5m
D.速度是刻画物体位移变化快慢的物理量,1s内的位移大小为5m
【答案】C
【详解】根据速度的定义式表明,速度等于位移与时间的比值。位移是物体在一段时间内从一个位置到另一个位置的位置变化量,而时间是这段时间的长度。这个定义强调了速度不仅描述了物体运动的快慢,还描述了物体运动的方向。因此,速度是刻画物体位置变化快慢的物理量。再根据物体位置随时间的关系x = 1+2t+3t2,可知开始时物体的位置x0 = 1m,1s时物体的位置x1 = 6m,则1s内物体的位移为
Δx = x1-x0 = 5m
故选C。
19.(23-24高一上·四川攀枝花·期末)一小球从5m高处自由落下,被地板弹起后,上升高度为3.2m,整个过程用时2s,则小球在整个过程中通过的位移和平均速度的大小分别为( )
A.1.8m,0.9m/s B.1.8m,4.1m/s C.8.2m,0.9m/s D.2m,4.1m/s
【答案】A
【详解】依题意,小球在整个过程中通过的位移大小为
根据平均速度定义式,可得
故选A。
20.(23-24高二下·江苏南通·期中)图甲是超声波测速示意图,测速仪发射并能接收所发出的脉冲信号,图乙中的、、是固定的测速仪每隔时间发出的脉冲信号,足够小,、、是、、经汽车反射回来的信号,各信号之间的时间间隔如图乙所示.则( )
A.汽车正在远离测速仪且速度保持不变 B.汽车正在远离测速仪且速度逐渐变大
C.汽车正在靠近测速仪且速度保持不变 D.汽车正在靠近测速仪且速度逐渐变大
【答案】A
【详解】汽车接收脉冲信号时距离测速仪的距离
汽车接收脉冲信号时距离测速仪的距离
汽车接收脉冲信号时距离测速仪的距离
可知汽车距离测速仪越来越远,汽车接收到、两个信号之间的时间内前进的距离与接收到、两个信号之间的时间内前进的距离相等,均为
且汽车每次接收信号的时间间隔均为,即相同时间通过的路程相同,则汽车正在远离测速仪且做匀速运动。
故选A。
21.(23-24高一上·贵州黔西·期末)如图所示,小明用遥控器控制万向扭变小汽车在客厅地面上做匀速圆周运动,以下说法正确的是( )
A.从位置和,两过程位移相同
B.从位置和,两过程平均速度相同
C.研究扭变小汽车轮子的万向转动情况,小汽车可视为质点
D.研究扭变小汽车的运动轨迹和周期可将小汽车视为质点
【答案】D
【详解】A.位移即为初位置指向末位置的有向线段,为矢量,即有大小又有方向,线段长度为位移大小,初位置指向末位置为位移方向,从位置和,两过程位移大小相同,方向相反,故位移不同,故A错误;
B.从位置和,两过程路程相同,位移大小相同,但位移方向不同,而玩具小汽车做的是匀速圆周运动,即任意时刻的速率相同,因此相同路程所用时间相同,而平均速度等于位移与所用时间的比值,但位移是矢量,因此可知,从位置和,两过程平均速度大小相同,但方向不同,故B错误;
C.研究扭变小汽车轮子的万向转动情况,不能忽略小汽车的形状大小,因此不能将小汽车视为质点,故C错误;
D.研究扭变小汽车的运动轨迹和周期时,可以忽略小汽车的形状大小,因此可将小汽车视为质点,故D正确。
故选D。
22.(23-24高一上·河北秦皇岛·阶段练习)为了控制高速公路上汽车的超速违章,高速公路旁边安装了很多的测速仪,图为高速交警正在使用超声波测速仪进行测速。超声波测速仪可以定向发出脉冲超声波,也可以接收从汽车反射回来的超声波信号(、是测速仪发出的超声波信号,、分别是、由汽车反射回来的信号,分析超声波信号,可以计算出汽车的速度大小,图2是某次测速发出两个脉冲超声波和接收到两个脉冲超声波的情景,超声波在空气中传播的速度为340m/s。下列说法正确的是( )
A.被测汽车正在驶离测速仪,速度大小约为31m/s
B.被测汽车正在驶离测速仪,速度大小约为35m/s
C.被测汽车正在驶向测速仪,速度大小约为33m/s
D.被测汽车正在驶向测速仪,速度大小约为37m/s
【答案】A
【详解】测试仪第一次发出信号和接收信号的时间是
测试仪第二次发出信号和接收信号的时间是
由此可知,被测汽车正在驶离测速仪,汽车在两次接收信号的过程中运动的时间为
则汽车的行驶路程为
代入数据解得
则汽车的行驶速度为
代入数据解得
故选A。
23.(23-24高一上·浙江嘉兴·阶段练习)做直线运动的质点位移x与时间t的关系为x=5t+2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.第1s内的位移是5m B.前2s内的平均速度是6m/s
C.任意1s内的速度增量都是2m/s D.任意相邻的1s内位移差都是1m
【答案】A
【详解】A.根据x=5t+2可得第1s内的位移
A正确;
B.前2秒内的位移为
前2秒内的平均速度为
B错误;
CD.根据x=5t+2可得知物体做匀速直线运动,速度
任意1s内的速度增量都是0,任意相等时间内的位移都相等,则任意相邻的1s内位移差都是0,CD错误。
故选A。
24.(22-23高一上·广东梅州·期末)一只昆虫做直线运动的位移时间图像如图所示,对昆虫在内的运动,下列说法正确的是( )
A.昆虫的位移为 B.昆虫的平均速率为
C.昆虫的平均速度大小为 D.昆虫离出发点的最远距离为
【答案】B
【详解】A.昆虫的位移为
x=0-3m=-3m
故A错误;
B.昆虫的平均速率为
故B正确;
C.昆虫的平均速度大小为
故C错误;
D.由图知,昆虫离出发点的最远距离为3m,故D错误。
故选B。
25.(22-23高一上·浙江杭州·期中)一辆汽车沿直线从甲地开往乙地,前一半位移内的平均速度为,后一半位移内的平均速度是,则该汽车全程的平均速度大小是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设从甲地开往乙地,全程路程设为,则前一半路程用时
后一半路程用时
则在全程内汽车的平均速度
故选B。
26.(多选)(2024·贵州·一模)图(a)是贵州特有的“独竹漂”表演,此项目已被列入第五批国家级非物质文化遗产保护名录。某次表演过程中,表演者甲在河中心位置完成表演后沿直线划向岸边,同时表演者乙从另一岸边沿同一直线划向河中心并准备表演,该过程甲、乙运动的位置x与时间t的关系图像如图(b)所示,则( )
A.内甲、乙的运动方向相反
B.内甲、乙的位移大小相等
C.内乙的平均速度等于甲的平均速度
D.内乙的速度最大值大于甲的速度最大值
【答案】CD
【详解】A. 内甲乙的斜率均为负,所以运动方向相同,A错误;
B.内甲的位移为,乙的位移大小小于,所以内甲、乙的位移大小不相等,B错误;
C.内乙位移等于甲的位移,时间也相同,所以内乙的平均速度等于甲的平均速度,C正确;
D.在v-t图中,图线斜率的大小代表速度的大小,明显图乙在最大斜率绝对值大于图甲的最大斜率绝对值,所以内乙的速度最大值大于甲的速度最大值,D正确。
故选CD。
27.(23-24高一上·山西·期中)如图所示,路灯距地面高度为,一人身高为以速度从路灯正下方沿直线匀速向右行走,下列说法正确的是( )
A.人头顶在地面上的影子做匀加速直线运动
B.人头顶在地面上的影子速度大小为
C.每隔,人影子的高度增加
D.每隔,人影子的高度增加
【答案】BD
【详解】A.如图,根据相似可知
解得影子的位移
所以影子做匀速直线运动,故A错误;
B.人头顶在地面上的影子速度大小为
故B正确;
CD.每隔,人影子的高度增加
故C错误D正确。
故选BD。
28.(多选)(23-24高一上·河南商丘·阶段练习)一质点沿直线运动,其位移—时间图像如图所示。关于该质点的运动,下列说法正确的是( )
A.前内位移为负,后内位移为正,所以第末质点改变了运动方向
B.第内质点的位移为
C.第末质点的位置
D.质点在前内的位移大小为,位移的方向与规定的正方向相同
【答案】CD
【详解】根据图像的斜率表示速度,由图可知,物体做匀速直线运动,速度为
运动方向与规定的正方向相同,则质点在前内的位移大小为
第内质点的位移为
在前内的位移为
则第末质点的位置
故选CD。
29.(2024高一上·湖南邵阳)为了监督司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪。在某次测量中,如图甲所示,汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出三次短促的(超声波)信号,每次间隔时间相同。根据信号的时间差,测出车速。如图乙所示是测速仪前两次发出与接收超声波的情况,s表示超声波与测速仪之间的距离,超声波在空气中速度为340m/s。求:
(1)汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离;
(2)汽车的速度;
(3)根据图像分析:当汽车遇到第三次超声波信号时,汽车距测速仪的距离。
【答案】(1)170m;(2);(3)102m
【详解】(1)有图乙可知,测速仪向汽车发出信号到汽车遇到第一次信号的时间为0.5s,则汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离为
(2)有图乙可知,测速仪第二次向汽车发出信号到汽车遇到第二次信号的时间为0.4s,则汽车遇到第二次信号时,距测速仪的距离为
汽车在两次信号的间隔过程中,行驶的距离为
由图可知,汽车在受到两次信号之间的间隔时间是
则汽车的速度为
(3)测速仪向汽车发出三次短促的(超声波)信号,每次间隔时间相同为1.8s,则第三次发出信号的时间为第3.6s,则汽车从遇到第二次信号到测速仪向汽车发出第三次信号之间,汽车运动的距离为
此时汽车到测速仪的距离为
设当汽车遇到第三次超声波信号时,汽车距测速仪的距离为,则有关系式
解得
即当汽车遇到第三次超声波信号时,汽车距测速仪的距离为102m。
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