内容正文:
第一章第三节 位置变化快慢的描述-速度
(专项训练:10大考点)
位置变化快慢的描述-速度内容的考点:
1、速度的概念、物理意义及其矢量性;
2、速度的表达式、单位及换算;
3、速率的概念、平均速率与瞬时速率;
4、计算物体运动的速率;
5、平均速度;
6、瞬时速度;
7、速度-时间图像;
8、光电门测速度;
9、传感器和超声波测速度;
10、频闪照相法测速度。
1、速度的概念、物理意义及其矢量性
1.下列关于速度的说法正确的是( )
A.速度是标量,只有大小,没有方向
B.速度描述物体运动的快慢,只有大小
C.速度越大,物体的位移越大
D.速度越大,物体在单位时间内的位移越大
2.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
2、速度的表达式、单位及换算
3.声呐是利用声波在水中的传播和反射特性,通过电声转换和信息处理对水下目标进行探测和通讯的电子设备。如图所示为一静止在水面上的测量船利用声呐测量海底深度的显示装置,图中两个波形是发出和接收到的信号。已知发射信号持续时间为0.15s,声音在海水中的传播速度为1530m/s,则该处海水深度为( )
A.344.25m B.459m C.688.5m D.918m
4.某一物体做直线运动的位移—时间图像如图所示,根据图像可知,以下说法错误的( )
A.t=1s时物体距离出发点最远
B.前四秒内物体的位移为2m
C.第3s内物体以2m/s向规定正方向的反方向运动
D.前四秒内物体通过的路程10m
3、速率的概念、平均速率与瞬时速率
5.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
6.滨州市黄河五路作为市区的东西方向交通大动脉,全线交通压力大,十字路口排队时间长,停车次数多,车辆通行效率不高。2017年滨州市交警部门在此路段上设置了绿波速度。绿波速度是为了控制车流的行车速度,车辆按照绿波速度提示的速度行驶,能最大限度的保证驾驶路上的每一个信号灯是绿灯。有关绿波速度,下列说法正确的是( )
A.绿波速度指的是汽车行驶过程中的平均速度
B.绿波速度指的是汽车行驶过程中的平均速率
C.绿波速度指的是汽车行驶过程中的最大速度
D.绿波速度指的是汽车行驶过程中的最小速度
4、计算物体运动的速率
7.一个点光源S对平面镜成像。设光源不动,平面镜以速率v沿OS方向向光源平移,镜面与OS方向之间的夹角为,则光源的像将( )
A.以速率沿连线向S运动
B.以速率v沿连线向S运动
C.以速率沿连线向S运动
D.以速率2v沿连线向S运动
8.超级高铁(又称“胶囊高铁”)利用磁悬浮技术将列车“漂浮”在真空管道中,由于没有摩擦,可获取远大于目前高铁的运行速度。世界上第一个商业“胶囊高铁”将于2020年在阿联酋的阿布扎比运行。在某次测试中,“胶囊高铁”在一个曲线路段加速行驶了9.6公里,用时28.8s,达到了最高速度1500km/h。则下列说法正确的是( )
A.“1500km/h”指的是平均速度
B.在加速过程中,胶囊高铁的平均速度是1200km/hm
C.由于胶囊高铁与轨道不接触,轨道对其弹力为零,因此胶囊高铁所受重力也为零
D.在加速过程中,超级高铁的平均速率为1200km/h
5、平均速度
9.作变速直线运动的物体,在前一半路程内的平均速度的大小为6 km/h,后一半路程内的平均速度的大小为10 km/h,则在全程范围内的平均速度的大小是( )
A.7.04 km/h B.7.50 km/h
C.8 km/h D.8.24 km/h
10.一个人骑自行车沿平直的公路行驶,第一秒内通过的位移是2m,第二秒内通过的位移是3m,第三秒内通过的位移是4m,则( )
A.前2s内的平均速度是3m/s B.前2s内的平均速度是2m/s
C.3s内的平均速度是3m/s D.后2s内的平均速度是4m/s
6、瞬时速度
11.汽车启动后经过 12s时,车上速度计的指针指在如图所示的位置,由此可知( )
A.此时汽车的瞬时速度约是 45km/h
B.此时汽车的瞬时速度约是 50km/h
C.启动后 12s内汽车的平均速度约是 45km/h
D.启动后 12s内汽车的平均速度约是 50km/h
12.某同学乘坐新能源车时,观察到车仪表盘电子屏幕显示的“45km/h”。这里的“45km/h”是指车的( )
A.速率 B.加速度 C.瞬时速度 D.平均速度
7、速度-时间图像
13.某建筑工地的载物电梯从地面竖直向上经加速、匀速、匀减速至某一位置。若电梯加速运动的位移占总位移的,进入匀速运动开始计时,此后电梯运动的图像如图所示。则该电梯最终到达的位置离地面的高度为( )
A. B. C. D.
14.一物体在水平面上做直线行驶,其速度一时间图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.在t0时刻,物体的运动方向发生改变
B.在0~t0内,物体的平均速度小于
C.在内,物体做匀速运动
D.在0~2t0内,物体的位移大于
8、光电门测速度
15.如图,滑块在气垫导轨上经过光电门时,电子计时器可自动记录遮光条遮光时间,遮光条的宽度为,滑块通过光电门时的平均速度为。为使平均速度更接近瞬时速度,正确的措施是( )
A.换用宽度更宽的遮光条 B.换用宽度更窄的遮光条
C.增大滑块距光电门的位移 D.减小滑块距光电门的位移
16.一段高速公路上限速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,相隔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(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,经微型计算机处理后得出该车的速度,若超速,则计算机将指令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.若L=8m,=0.3s,照相机不会拍照
C.若L=6m,=0.2s,照相机将会拍照
D.若L=6m,=0.15s,照相机不会拍照
9、传感器和超声波测速度
17.如图所示为超声波测速仪的原理示意图。这个系统有一个不动的小盒C,工作时小盒C向被测小车D发出短暂的超声波脉冲,脉冲被匀速直线运动小车反射后又被小盒C接收。若测速仪发射超声波信号的周期为T,在某次测量时测速仪发射和接收到超声波的时间差为,下一次发射和接收到超声波的时间差为,已知空气中超声波脉冲速度为,。则关于车辆运动的速度大小和方向下列说法正确的是( )
A.,小车D离C越来越近 B.,小车D离C越来越近
C.,小车D离C越来越远 D.,小车D离C越来越远
18.如图(a)是实验用超声波测速仪测车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测的实验小车的速度;图(b)中 P1、P2是测速仪先后发出的两超声波信号,n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2由小车反射回来的信号。图中时间轴每小格的时间间隔相等,超声波在空气中传播的速度是v,若小车是匀速直线行驶的,则根据图(b)可知,小车行驶的速度为( )
A. B. C. D.
10、频闪照相法测速度
19.一小球(视为质点)在水平桌面上以一定的速度向右抛出后做直线运动,用照相机对着小球每隔0.1s拍照一次,得到一张频闪照片,将刻度尺靠在照片上的小球旁边,如图所示,已知照片与实物的比例为1:10,下列说法正确的是( )
A.小球做匀加速直线运动
B.小球从A点运动到F点所用的时间为0.6s
C.小球在AB段的平均速度大小约为3m/s
D.小球通过C点时的瞬时速度大小约为0.225m/s
20.用同一张底片对着单向运动小球的路径每隔0.1s拍一次照,得到的照片如图所示,则( )
A.小球在1cm~6cm过程中的平均速度约为0.17m/s
B.小球在1cm~6cm过程中的平均速度为0.25m/s
C.小球在3.5cm处的瞬时速度为0.17m/s
D.小球在3.5cm处的瞬时速度为0.25m/s
多选题
21.两个人以不同的速率同时从圆形轨道的A点出发,分别沿ABC和ADE方向行走,两人经过一段时间后在F点相遇(图中未画出),从出发到相遇的过程中,描述两人运动情况的物理量相同的是( )
A.位移 B.路程
C.平均速度 D.平均速率
22.如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图,在这个系统中,B为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲,超声波被运动的物体反射后又被B盒接收,从B盒发射超声波开始计时,经时间t0再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的x—t图像,则下列说法正确的是( )
A.汽车离测速仪越来越远
B.超声波信号的速度是
C.汽车的平均速度为
D.汽车的平均速度为
23.关于矢量和标量,下列说法中正确的是( )
A.矢量是既有大小又有方向的物理量
B.标量是既有大小又有方向的物理量
C.-5℃比5℃的温度低
D.-6m/s比5m/s的速度小
24.如图所示利用超波遇到物体反射的现象测定物体速度的装置,仪器A、B提供超声波并将B接收到的波信号显示在A屏幕上。现固定B,将它对准匀速行驶的小车C,使它每隔固定的时间T0发射短促的超声波脉冲。图乙中幅度较大的波形为B发射的信号,幅度较小的波形为对应的反射波信号,接收的反射波带后的时间已在图中(时间轴)标出,且T0和已知,又知超声波在空气中的速度为v0,则小车的运动方向及速度大小分别为( )
A.向左(靠近测速仪) B.向右(远离测速仪)
C. D.
25.交警通常用超声波来测量高速路上的汽车是否超速,已知发射装置间隔2s的时间发出一个超声波。假设一辆汽车在平直的高速公路上匀速行驶,0时刻发出第一个超声波,经过2s的时间发射装置接收到汽车反射回来的超声波,同时发射第二个超声波,再经过1.6s的时间发射装置接收到汽车反射回来的第二个超声波,已知声速为330m/s,该路段的限速为120km/h。则下列说法正确的是( )
A.汽车正在靠近发射装置
B.汽车两次接收到超声波的间距为132m
C.汽车的速度大小约为36.67m/s
D.该汽车未超速行驶
26.一质点沿一边长为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。B、C、D分别是cd、da、ab边的中点,则下列说法正确的是( )
A.第2s末的瞬时速度的大小是1m/s
B.前2s内的平均速度的大小为
C.前4s内的平均速度的大小为1m/s
D.前2s内的平均速率为2m/s
27.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
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第一章第三节 位置变化快慢的描述-速度
(专项训练:10大考点)
位置变化快慢的描述-速度内容的考点:
1、速度的概念、物理意义及其矢量性;
2、速度的表达式、单位及换算;
3、速率的概念、平均速率与瞬时速率;
4、计算物体运动的速率;
5、平均速度;
6、瞬时速度;
7、速度-时间图像;
8、光电门测速度;
9、传感器和超声波测速度;
10、频闪照相法测速度。
1、速度的概念、物理意义及其矢量性
1.下列关于速度的说法正确的是( )
A.速度是标量,只有大小,没有方向
B.速度描述物体运动的快慢,只有大小
C.速度越大,物体的位移越大
D.速度越大,物体在单位时间内的位移越大
【答案】D
【详解】AB.速度是描述物体运动快慢的物理量,是矢量,既有大小又有方向,故AB错误;
C.速度越大,说明物体位置变化越快,位移不一定越大,故C错误;
D.根据速度的定义式可知速度越大,物体在单位时间内的位移越大,故D正确。
故选D。
2.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。
2、速度的表达式、单位及换算
3.声呐是利用声波在水中的传播和反射特性,通过电声转换和信息处理对水下目标进行探测和通讯的电子设备。如图所示为一静止在水面上的测量船利用声呐测量海底深度的显示装置,图中两个波形是发出和接收到的信号。已知发射信号持续时间为0.15s,声音在海水中的传播速度为1530m/s,则该处海水深度为( )
A.344.25m B.459m C.688.5m D.918m
【答案】B
【详解】由题图可知,声波从发射到被接收所经过的总时间为
该处海水的深度为
故选B。
4.某一物体做直线运动的位移—时间图像如图所示,根据图像可知,以下说法错误的( )
A.t=1s时物体距离出发点最远
B.前四秒内物体的位移为2m
C.第3s内物体以2m/s向规定正方向的反方向运动
D.前四秒内物体通过的路程10m
【答案】B
【详解】A.由位移—时间图像可知,t=1s时物体距离出发点最远,为4m,故A正确;
B.前四秒内物体的位移为
位移为矢量,负号表示与规定的正方向相反,故B错误;
C.第3s内物体做匀速直线运动,故速度为
负号表示与规定的正方向相反,故C正确;
D.前四秒内物体通过的路程为
故D正确。
本题选错误项,故选B。
3、速率的概念、平均速率与瞬时速率
5.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。
6.滨州市黄河五路作为市区的东西方向交通大动脉,全线交通压力大,十字路口排队时间长,停车次数多,车辆通行效率不高。2017年滨州市交警部门在此路段上设置了绿波速度。绿波速度是为了控制车流的行车速度,车辆按照绿波速度提示的速度行驶,能最大限度的保证驾驶路上的每一个信号灯是绿灯。有关绿波速度,下列说法正确的是( )
A.绿波速度指的是汽车行驶过程中的平均速度
B.绿波速度指的是汽车行驶过程中的平均速率
C.绿波速度指的是汽车行驶过程中的最大速度
D.绿波速度指的是汽车行驶过程中的最小速度
【答案】B
【详解】绿波速度指的是汽车行驶过程中的路程与所用时间之比,即平均速率 。
故选B。
4、计算物体运动的速率
7.一个点光源S对平面镜成像。设光源不动,平面镜以速率v沿OS方向向光源平移,镜面与OS方向之间的夹角为,则光源的像将( )
A.以速率沿连线向S运动
B.以速率v沿连线向S运动
C.以速率沿连线向S运动
D.以速率2v沿连线向S运动
【答案】B
【详解】点光源S的像与S对称于平面镜,设平面镜与OS的交点为,其镜像图如图所示
由几何关系有
即三角形为等边三角形,当镜面沿平移到S点的过程中,同时像由处沿连线移动到S处,则可知像的速度大小为,方向由指向S。
故选B。
8.超级高铁(又称“胶囊高铁”)利用磁悬浮技术将列车“漂浮”在真空管道中,由于没有摩擦,可获取远大于目前高铁的运行速度。世界上第一个商业“胶囊高铁”将于2020年在阿联酋的阿布扎比运行。在某次测试中,“胶囊高铁”在一个曲线路段加速行驶了9.6公里,用时28.8s,达到了最高速度1500km/h。则下列说法正确的是( )
A.“1500km/h”指的是平均速度
B.在加速过程中,胶囊高铁的平均速度是1200km/hm
C.由于胶囊高铁与轨道不接触,轨道对其弹力为零,因此胶囊高铁所受重力也为零
D.在加速过程中,超级高铁的平均速率为1200km/h
【答案】D
【详解】A.最高速度1500km/h指的是瞬时速度,故A错误;
B.由于列车在曲线路段行驶,9.6公里是路程,无法确定其位移,因此无法计算出胶囊高铁的平均速度,故B 错误;
C.胶囊高铁列车所受重力大小与轨道对其弹力无关,始终等于mg,不为零,故C错误;
D.平均速率是单位时间内的路程,在加速过程中,超级高铁的平均速
故D正确。
故选D。
5、平均速度
9.作变速直线运动的物体,在前一半路程内的平均速度的大小为6 km/h,后一半路程内的平均速度的大小为10 km/h,则在全程范围内的平均速度的大小是( )
A.7.04 km/h B.7.50 km/h
C.8 km/h D.8.24 km/h
【答案】B
【详解】设总的路程为s,在前一半路程用的时间
后一半路程用的时间为
全程范围内的平均速度的大小是
解得
7.50 km/h
故选B。
10.一个人骑自行车沿平直的公路行驶,第一秒内通过的位移是2m,第二秒内通过的位移是3m,第三秒内通过的位移是4m,则( )
A.前2s内的平均速度是3m/s B.前2s内的平均速度是2m/s
C.3s内的平均速度是3m/s D.后2s内的平均速度是4m/s
【答案】C
【详解】AB.前2s内的平均速度为
故AB错误;
C.3s内的平均速度为
故C正确;
D.后2s内的平均速度为
故D错误。
故选C。
6、瞬时速度
11.汽车启动后经过 12s时,车上速度计的指针指在如图所示的位置,由此可知( )
A.此时汽车的瞬时速度约是 45km/h
B.此时汽车的瞬时速度约是 50km/h
C.启动后 12s内汽车的平均速度约是 45km/h
D.启动后 12s内汽车的平均速度约是 50km/h
【答案】B
【详解】AB.由速度计可知,此时汽车的瞬时速度是50km/h。故A错误,B正确;
CD.由于不知道汽车的位移,则无法知道汽车启动后12s内汽车的平均速度。故CD错误。
故选B。
12.某同学乘坐新能源车时,观察到车仪表盘电子屏幕显示的“45km/h”。这里的“45km/h”是指车的( )
A.速率 B.加速度 C.瞬时速度 D.平均速度
【答案】A
【详解】车厢内电子屏幕显示的45km/h,是列车瞬时速度的大小,即速率。
故选A。
7、速度-时间图像
13.某建筑工地的载物电梯从地面竖直向上经加速、匀速、匀减速至某一位置。若电梯加速运动的位移占总位移的,进入匀速运动开始计时,此后电梯运动的图像如图所示。则该电梯最终到达的位置离地面的高度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设电梯最终到达的位置离地面的高度为h,根据图像有
解得
D项正确。
故选D。
14.一物体在水平面上做直线行驶,其速度一时间图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.在t0时刻,物体的运动方向发生改变
B.在0~t0内,物体的平均速度小于
C.在内,物体做匀速运动
D.在0~2t0内,物体的位移大于
【答案】B
【详解】A.在t0时刻前后,物体的速度始终为正值,运动方向没有发生改变,故A错误;
B.图线与坐标轴围成图形的面积表示位移,可知物体在0~t0时间内的位移小于,所以在0~t0内,物体的平均速度小于,故B正确;
C.v-t图象的斜率表示加速度,在t0~2t0内图线的斜率不变,物体做匀减速直线运动,故C错误;
D.物体在0~t0时间内的位移小于,在t0~2t0内做匀变速直线运动,位移等于,所以物体在0~2t0内,物体的位移小于v0t0,故D错误。
故选B。
8、光电门测速度
15.如图,滑块在气垫导轨上经过光电门时,电子计时器可自动记录遮光条遮光时间,遮光条的宽度为,滑块通过光电门时的平均速度为。为使平均速度更接近瞬时速度,正确的措施是( )
A.换用宽度更宽的遮光条 B.换用宽度更窄的遮光条
C.增大滑块距光电门的位移 D.减小滑块距光电门的位移
【答案】B
【详解】AB.是遮光条经过光电门时的平均速度,趋向于0时的平均速度可近似等于瞬时速度,、越小,更换宽度更窄的遮光条,平均速度更接近瞬时速度,故A错误,B正确;
CD.增大滑块距光电门的位移或减小滑块距光电门的位移均不能达到趋向于0的条件;故CD错误。
故选B。
16.一段高速公路上限速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,相隔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(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,经微型计算机处理后得出该车的速度,若超速,则计算机将指令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.若L=8m,=0.3s,照相机不会拍照
C.若L=6m,=0.2s,照相机将会拍照
D.若L=6m,=0.15s,照相机不会拍照
【答案】B
【详解】A.计算汽车速度的表达式
选项A错误;
B.若L=8m,=0.3s,则汽车的速度
汽车不超速,则照相机不会拍照,选项B正确;
C.若L=6m,=0.2s,则汽车的速度
汽车不超速,则照相机不会拍照,选项C错误;
D.若L=6m,=0.15s,则汽车的速度
汽车超速,则照相机会拍照,选项D错误。
故选B。
9、传感器和超声波测速度
17.如图所示为超声波测速仪的原理示意图。这个系统有一个不动的小盒C,工作时小盒C向被测小车D发出短暂的超声波脉冲,脉冲被匀速直线运动小车反射后又被小盒C接收。若测速仪发射超声波信号的周期为T,在某次测量时测速仪发射和接收到超声波的时间差为,下一次发射和接收到超声波的时间差为,已知空气中超声波脉冲速度为,。则关于车辆运动的速度大小和方向下列说法正确的是( )
A.,小车D离C越来越近 B.,小车D离C越来越近
C.,小车D离C越来越远 D.,小车D离C越来越远
【答案】B
【详解】由于测量时测速仪发射和接收到超声波的时间差,故小车D向着小盒C方向运动,小车D离C越来越近。第一次发射的超声波遇到小车时小车D与小盒C的距离
第二次发射的超声波遇到小车时小车D与小盒C的距离
小车D两次遇到超声波的时间间隔为
小车D两次遇到超声波行驶的距离
解得
故选B。
18.如图(a)是实验用超声波测速仪测车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测的实验小车的速度;图(b)中 P1、P2是测速仪先后发出的两超声波信号,n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2由小车反射回来的信号。图中时间轴每小格的时间间隔相等,超声波在空气中传播的速度是v,若小车是匀速直线行驶的,则根据图(b)可知,小车行驶的速度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设时间轴每小格时时为T,由图(b)知,小车第一次接收到信号时离测速仪的距离为
第二次接收到信号离测速仪的距离为
小车移动的距离
两次接收信号的时间间隔
则小车的速度为
故选B。
10、频闪照相法测速度
19.一小球(视为质点)在水平桌面上以一定的速度向右抛出后做直线运动,用照相机对着小球每隔0.1s拍照一次,得到一张频闪照片,将刻度尺靠在照片上的小球旁边,如图所示,已知照片与实物的比例为1:10,下列说法正确的是( )
A.小球做匀加速直线运动
B.小球从A点运动到F点所用的时间为0.6s
C.小球在AB段的平均速度大小约为3m/s
D.小球通过C点时的瞬时速度大小约为0.225m/s
【答案】C
【详解】A.由题图可知
=3.00cm,=2.50cm,=2.00cm,=1.50cm,=1.00cm
分析可知,连续相等时间间隔内的位移差均为
小球实际在连续相等时间间隔内的位移差为
也为定值,由匀变速直线运动规律可知,小球做匀减速直线运动,A错误;
B.小球从A点运动到F点经过了5个时间间隔,所用的时间为0.5s,B错误;
C.小球在AB段的平均速度大小为
C正确;
D.小球通过C点时的瞬时速度等于在BD段的平均速度,大小为
D错误。
故选C。
20.用同一张底片对着单向运动小球的路径每隔0.1s拍一次照,得到的照片如图所示,则( )
A.小球在1cm~6cm过程中的平均速度约为0.17m/s
B.小球在1cm~6cm过程中的平均速度为0.25m/s
C.小球在3.5cm处的瞬时速度为0.17m/s
D.小球在3.5cm处的瞬时速度为0.25m/s
【答案】A
【详解】AB.小球运动的位移
运动时间
小球的平均速度
故A正确,B错误;
CD.3.5cm处的瞬时速度等于第一次与第三次拍摄这段时间内的平均速度,约为
故选C、D错误。
故选A。
多选题
21.两个人以不同的速率同时从圆形轨道的A点出发,分别沿ABC和ADE方向行走,两人经过一段时间后在F点相遇(图中未画出),从出发到相遇的过程中,描述两人运动情况的物理量相同的是( )
A.位移 B.路程
C.平均速度 D.平均速率
【答案】AC
【详解】AC.位移是初位置指向末位置的有向线段,线段的长度表示位移的大小,方向从初位置指向末位置,由于两人的出发点相同,且在同一位置相遇,因此两人的位移相同,而两人同时运动,在同一点相遇,所用时间相同,根据平均速度
可知,位移相同,所用时间相同,则平均速度相同,故AC正确;
BD.由于两人运动的速率不同,而运动时间相同,则可知两人所走过的路程不同,而根据平均速率
可知,路程不同,时间相同,则平均速率不同,故BD错误。
故选AC。
22.如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图,在这个系统中,B为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲,超声波被运动的物体反射后又被B盒接收,从B盒发射超声波开始计时,经时间t0再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的x—t图像,则下列说法正确的是( )
A.汽车离测速仪越来越远
B.超声波信号的速度是
C.汽车的平均速度为
D.汽车的平均速度为
【答案】ABC
【详解】A. 从图像可知第一次发波到运动到被测物体走过的位移x1,第二次发波运动到被测物体运走过的位移为x2,x2> x1所以汽车离测速仪越来越远,故A正确;
B.第二次发波到收到波所用时间为 ,声波在此时间内运动走过的距离为 ,所以超声波信号的速度是,故B正确;
CD.汽车从 运动到 位置所用时间为 ,所以汽车的平均速度为,故C正确,D错误,
故选ABC
23.关于矢量和标量,下列说法中正确的是( )
A.矢量是既有大小又有方向的物理量
B.标量是既有大小又有方向的物理量
C.-5℃比5℃的温度低
D.-6m/s比5m/s的速度小
【答案】AC
【详解】AB.矢量是既有大小又有方向,运算遵循平行四边形定则的物理量,标量只有大小没有方向,故A正确,B错误;
C.温度是标量,零下的温度低于零上的温度,故-5℃比5℃的温度低,故C正确;
D.速度是矢量,符号表示方向,所以-6m/s比5m/s的速度大,故D错误。
故选AC。
24.如图所示利用超波遇到物体反射的现象测定物体速度的装置,仪器A、B提供超声波并将B接收到的波信号显示在A屏幕上。现固定B,将它对准匀速行驶的小车C,使它每隔固定的时间T0发射短促的超声波脉冲。图乙中幅度较大的波形为B发射的信号,幅度较小的波形为对应的反射波信号,接收的反射波带后的时间已在图中(时间轴)标出,且T0和已知,又知超声波在空气中的速度为v0,则小车的运动方向及速度大小分别为( )
A.向左(靠近测速仪) B.向右(远离测速仪)
C. D.
【答案】BD
【详解】AB.由屏幕上显示的波形可以看出,反射波滞后于发射波的时间越来越长,说明小车离信号源的距离越来越远,小车向右运动,A错误B正确;
CD.小车相邻两次反射超声波脉冲的时间
小车在此时间内前进的距离为
小车的速度为
C错误D正确。
故选BD。
25.交警通常用超声波来测量高速路上的汽车是否超速,已知发射装置间隔2s的时间发出一个超声波。假设一辆汽车在平直的高速公路上匀速行驶,0时刻发出第一个超声波,经过2s的时间发射装置接收到汽车反射回来的超声波,同时发射第二个超声波,再经过1.6s的时间发射装置接收到汽车反射回来的第二个超声波,已知声速为330m/s,该路段的限速为120km/h。则下列说法正确的是( )
A.汽车正在靠近发射装置
B.汽车两次接收到超声波的间距为132m
C.汽车的速度大小约为36.67m/s
D.该汽车未超速行驶
【答案】AC
【详解】AB.第一次超声波接触汽车时发射装置与汽车之间的距离
第二次超声波接触汽车时发射装置与汽车之间的距离
则汽车两次接收超声波的间距为
汽车向发射装置靠近,故A正确,B错误;
CD.由题意可知,汽车两次接收到超声波时的时间间隔为1.8s,则汽车的速度为
约为132km/h,显然该汽车超速行驶,故C正确,D错误。
故选AC。
26.一质点沿一边长为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。B、C、D分别是cd、da、ab边的中点,则下列说法正确的是( )
A.第2s末的瞬时速度的大小是1m/s
B.前2s内的平均速度的大小为
C.前4s内的平均速度的大小为1m/s
D.前2s内的平均速率为2m/s
【答案】AB
【详解】A.第2s末的质点运动到B点,质点从c运动到B的平均速度为
质点从c运动到B的平均速度为,质点每秒钟匀速移动1m,可知质点以恒定速率运动,故第2s末的瞬时速度的大小是1m/s,故A正确;
B.前2s内的平均速度的大小为
故B正确;
C.前4s内的平均速度的大小为
故C错误;
D.前2s内的平均速率为
故D错误。
故选AB。
27.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。
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