内容正文:
课时梯级训练(3) 位置变化的快慢与方向——速度
1.下列情况中的速度,属于平均速度的是 ( )
A.运动员在110米跨栏比赛中冲过终点线时的速度为 9.5 m/s
B.由于堵车,汽车在通过隧道过程中的速度仅为1.2 m/s
C.返回地球的太空舱落到太平洋水面时的速度为8 m/s
D.子弹射到墙上时的速度为800 m/s
B 解析:运动员在110米跨栏比赛中冲过终点线时的速度为9.5 m/s,冲过终点线时对应的是位置,是瞬时速度,A错误;同理,C、D中的速度也是瞬时速度,C、D错误;由于堵车,汽车在通过隧道过程中的速度仅为1.2 m/s,对应的是过程,是平均速度,B正确。
2.电动自行车以其时尚、方便、快捷的特点深受广大中学生的喜爱,但由电动自行车引发的交通事故也在逐年增多。“学习交通安全常识,自觉遵守交通法规”是确保学生交通安全的重要举措之一。按规定电动自行车在城区限速25 km/h。下列说法正确的是 ( )
A.电动自行车限速25 km/h,指的是平均速度
B.电动自行车限速25 km/h,指的是瞬时速度
C.交通事故发生时,相互碰撞的速度指的是平均速度
D.在某一路段行驶的速度,指的是瞬时速度
B 解析:电动自行车限速25 km/h,是指电动自行车的最高时速,为瞬时速度,A错误,B正确;交通事故发生时,相互碰撞的速度指的是碰撞瞬间的速度,为瞬时速度,C错误;在某一路段行驶的速度,指的是平均速度,D错误。
3.(多选)以往公路上用单点测速仪测车速,个别司机由于熟知测速点的位置,在通过测速点时通过刹车以降低车速来逃避处罚,但这样很容易造成追尾事故,所以有些地方已开始采用区间测速。下列说法正确的是 ( )
A.单点测速测的是汽车的瞬时速率
B.单点测速测的是汽车的平均速率
C.区间测速测的是汽车的瞬时速率
D.区间测速测的是汽车的平均速率
AD 解析:单点测速测出的是汽车经过测速仪时的速率,是瞬时速率,A正确,B错误;区间测速测出的是汽车在某段路程内的平均速率,C错误,D正确。
4.在日常生活中,人们常把物体运动的路程与运动时间的比值定义为物体运动的平均速率。某同学假日乘汽车到南京观光,在公路上两次看到路牌和手表如图所示,则该同学乘坐的汽车在该段时间内行驶的平均速率为 ( )
A.60 km/h B.29 km/h
C.19 km/h D.9 km/h
A 解析:20 min= h,故平均速率===60 km/h,A正确。
5.如图是子弹射过扑克牌的一幅照片。已知子弹的平均速度约为900 m/s,子弹的真实长度为2.0 cm。试估算子弹完全穿过扑克牌的时间t约为 ( )
A.8.9×10-5 s B.8.9×10-3 s
C.2.2×10-5 s D.2.2×10-3 s
A 解析:扑克牌的宽度约为子弹长度的3倍,即子弹穿越扑克牌的过程中位移大小约为Δx=4×2.0 cm=8 cm。由v=知穿过时间约为Δt==≈8.9×10-5 s,A正确。
6.某物体的运动规律如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.物体在第1 s末运动方向发生变化
B.第2 s内、第3 s内的速度方向是相同的
C.物体在第2 s末返回出发点,向反方向运动
D.在这7 s内物体的位移始终不会为负值
D 解析:物体在第1 s末运动方向没有发生变化,A错误;第2 s内、第3 s内的速度方向是相反的,B错误;物体在第2 s内位移不断变大,向正方向运动,C错误;根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移可知,在这7 s内物体的位移始终不会为负值,D正确。
7.如图所示为曾先生从杭州去镇海的高速公路上,进入区间测速路段的导航显示界面。下列说法正确的是 ( )
A.“21:37”指的是时间间隔
B.距镇海“50.6公里”指的是位移
C.区间车速“106 km/h”指的是平均速度
D.当前车速“102 km/h”指的是瞬时速率
D 解析:“21:37”指的是时间点,是时刻,A错误;“50.6公里”指的是经过的路线的长度,是路程,B错误;平均速度是位移与时间的比值,而车速“106 km/h”指的是路程与时间的比值,C错误;当前车速“102 km/h”指的是某一时刻的速度,是瞬时速率,D正确。
8.电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器,电磁打点计时器工作的电压是________,电火花打点计时器工作的电压是________。当电源频率是50 Hz时,它每隔________打一个点。某次实验中得到的一条纸带,用刻度尺测量的情况如图所示,纸带在AC段的平均速度约为________m/s,C点的瞬时速度约为________m/s。(结果保留2位有效数字)
答案:6 V 220 V 0.02 s 0.35 0.55
解析:电磁打点计时器工作的电压是6 V,电火花计时器工作的电压是220 V。当电源频率是50 Hz时,它每隔0.02 s打一个点。AC=1.40 cm,则纸带在AC段的平均速度约为AC===0.35 m/s,C点的瞬时速度约为vC===0.55 m/s。
9.某人骑自行车沿直线从一斜坡坡底到坡顶,再从坡顶到坡底。已知上坡时的平均速度大小为4 m/s,下坡时的平均速度大小为6 m/s,则此人往返一次的平均速度大小与平均速率分别是 ( )
A.10 m/s,10 m/s B.5 m/s,4.8 m/s
C.10 m/s,5 m/s D.0,4.8 m/s
D 解析:此人往返一次的位移为0,由平均速度的定义式可知,此人往返一次的平均速度的大小为0。设由坡顶到坡底的路程为s,则此过程的平均速率为v===4.8 m/s,D正确。
10.中国航天科工集团正在论证研制的“最高时速4 000公里”高速飞行列车在网络上“刷屏”,被网友称为“飞铁”,也引发了对“北京到上海约半小时”的未来憧憬。若已知北京到上海的铁路长度约为1 300公里,下列说法正确的是 ( )
A.北京到上海的铁路长度约为1 300公里指的是位移的大小
B.由题中数据可估算出“飞铁”从北京到上海的平均速度
C.时速4 000公里,是“飞铁”从北京到上海的平均速率
D.时速4 000公里,是“飞铁”从北京到上海的最大速率
D 解析:北京到上海的铁路长度是实际轨道的长度,是火车沿铁轨运行的路程,A错误;由于位移未知,故无法计算该“飞铁”从北京到上海的平均速度,B错误;根据题意,最高时速4 000公里是瞬时速率的最大值,C错误,D正确。
11.在某次海上军事演习中,一艘驱逐舰以90 km/h的速度追赶在它前面120 km处正向同方向匀速航行的航空母舰,驱逐舰总共追赶了270 km才赶上,则航空母舰的航速为多大?
答案:50 km/h
解析:根据追赶过程中驱逐舰的位移和速度,可求得追赶过程所用的时间t==3 h
追赶过程中,航空母舰的位移
x2=x1-120 km=150 km
所以,航空母舰的速度大小v2==50 km/h。
12.如图是一种运动传感器测小车速度的原理图,这个系统由A、B两个小盒组成,A盒装有红外线发射器和超声波发射器,B盒装有红外线接收器和超声波接收器。A盒固定在向右运动的小车上,B盒固定在滑轨上。测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,B盒接收到红外线脉冲时,开始计时,接收到超声波脉冲时停止计时,若两者的时间差为t1,空气中的声速为v0。(红外线的传播时间可以忽略)则:
(1)A与B之间的距离为多少?
(2)经过短暂的Δt时间后,进行第二次测量,此次的时间差为t2,则小车向右运动的速度为多少?
答案:(1)v0t1 (2)
解析:(1)A、B间的距离为x1=v0t1。
(2)同理可知:进行第二次测量时,A、B间的距离为x2=v0t2
根据速度的定义可得:小车运动的平均速度为
v=
解得:v=
因为Δt很短,所以小车的速度为v=。
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