课时作业3 位置变化快慢的描述—速度-【志鸿优化训练】2025-2026学年高中物理必修第一册(人教版)

【解析】打点计时器使用频率为50Hz的电源，相邻 两个计时点间的时间间隔为0.02s。如果每打5个 点取一个计数点，则相邻两个计数点间的时间间隔 为0.02×5s=0.1s;由题图可知，刻度尺分度值为 1mm,A、B两点间的距离s=1.70cm-1.00cm= 0.70cm。 11.【答案】1800m,方向由D指向A2200m 【解析】汽车的位移大小为 x=x4=800m+√8002+6002m=1800m 方向由D指向A 汽车的路程为s=800m+800m十600m=2200m. 12.【答案1)5+22。(2)5。 2 24 【解析】(1)蚂蚁从O到O1爬行过的路程 s=OA+AA+AB+BO,=a+a+a+号。 = (5+√2) 2 (2)根据位移的定义可知，蚂蚁从O到O,爬行的位 移大小 D D x=V(a)+a2=5。 2a。 课时作业3位置变化快慢的描述一速度 1.A物体做匀速直线运动时，物体的速度大小和方向 不变，A错误；0=A为速度的定义式，速度口的大小 △t 与运动的位移和时间都无关，B正确；速度定义式v= 兰适用于任何运动，C正确：速度是表示物休运动快 慢及方向的物理量，D正确。故选A。 2.D平均速率等于路程与运动时间的比值，三物体的 路程不同，而运动时间相同，则平均速率不同，A错 误；三个物体的位移相同，运动时间相同，则平均速度 相同，B错误；速度是矢量，有方向，根据图像可知，三 3 个物体经过N点时的速度方向不同，则速度不同，C 8.ABC路程为运动轨迹的长度，则该质点的路程为 错误，D正确。故选D。 s=80m十30m=110m,位移为初位置指向末位置 3.A由以上数据可以得出，该司机穿越井冈山隧道平 的有向线段，则该质点的位移的大小为x=80m一 均速率为=6.85km=68.5km/h,A正确；陡坡弯 0.1h 30m=50m,A正确；根据题意，由公式0=可得， 道路段区间测速测定的是平均速率的大小，B错误； 该质点的平均速度大小为0=9m/s=10m/s,B正 由以上数据可以得出，该司机穿越井冈山隧道的路程 为6850m,C错误；限速100km/h,限制的是瞬时速 确；根据题意，由公式可=可得，该质点的平均速率 率，而不是平均速率大小，D错误。故选A。 为o=110m 5m/s=22m/s,C正确；根据题意，由公式 4.B由图可知，A、B、C三物体在20s内通过的位移 关系为xA=xB=xC,根据平均速度公式v=工可知， =产可得，该质点在A~B的平均速度为口智m/s 20s内三物体的平均速度关系为vA==Vc。故 =10m/s,方向由A→B,在B→C的平均速度为v= 选B。 3m/s=10m/s,方向由BC,则A→B和BC的 3 5.D由图像纵坐标代表速度可知，第1秒末，物体的 平均速度大小相等，方向相反，D错误。故选ABC。 速度方向没有改变，A错误；图像的斜率代表加速度， 9.【答案】(1)1800m 可知第2秒末，物体的加速度方向没有改变，B错误； 600m,方向从教室指向寝室 图像与纵坐标围成的面积代表位移，可知第2秒末， (2)3.75m/s1.25m/s,方向从教室指向寝室 物体向东运动至最远，第1秒末与第3秒末，物体的 【解析】(1)甲同学从教室直接到食堂的距离 位移相等，经过同一位置，C错误，D正确。故选D。 s=√6002+8002m=1000m 6.D由于t图像与时间轴围成的面积表示物体在该 甲同学从教室经过食堂到寝室的路程 段时间内发生的位移大小，故0~内的位移大于 s=s+800m=1800m t1~t2内的位移，A错误；由图可知t1前后速度方向 位移是指从始端指向末端的有向线段，则甲同学从教 不同，B错误；根据题意，以向右为正方向，0时刻质 室经过食堂到寝室的位移大小 点位于A点，由图可知t2时刻质点位于A点左侧，C x=600m 错误；由A选项知0~t内的位移大于1t2内的位 方向从教室指向寝室。 移，0~1时间内的平均速度大于受，4~2时间内的 (2)甲同学从教室经过食堂到寝室的平均速率 平均速度小于号，D正确。故选D。 ==。800m=3.75m/s t8×60s 7.AB图像的斜率等于速度，可知在0~2s内甲、乙 甲同学从教室经过食堂到寝室的平均速度 都沿正向运动，运动方向相同，2$后甲沿负向运动， zx_600m=1.25m/s t 8×60s 乙仍沿正向运动，运动方向相反，A正确；由图知，在 方向从教室指向寝室。 0~4s内甲、乙的位移都是2m,所以平均速度相等， 10.【答案】(1)1.67m/s,方向沿斜面向上 B正确；第4s末甲乙的位移相同，此时甲、乙两物体 (2)3.14m/s 相遇，距离最小，C错误；4s末甲物体的速度大小为 【解析】(1)斜面倾角为30°，则A点比O点高3m,则 i一6-4m/s=1m/s,4s末乙物体的速度大小 == 4 A0=30=6m 为，z== t 4 m/s=0.5m/s,D错误。故选B。 机器人用1s的时间从A点沿斜面向下运动了1 43 3 到达B点，则 B0=6m-1m=5m 平均速度为位移与时间的比值，第3s时机器人运 动到B点，则小球在前3s内的平均速度为 ==5m≈1.67m/s t 3s 方向沿斜面向上。 (2)平均速率是路程与时间的比值，设斜面最低点是 C点，则小球在斜面上运动的平均速率为 元-0A+AC_6m+6m+10m≈3.14m/s. t总 3s+4s 11.【答案】(1)2πm6m(2)2m/s (3)3πm6√2m (④m/s 【解析】(1)根据题图中的几何关系可知，秋千从A 点运动到B点的路程大小为 5600 -360*X2xL-2x m 位移大小为 x=L=6m。 (2)根据平均速度的定义有 若-2m/s. (3)秋千从A点运动到C点的轨迹为圆弧，因此路 程为 9=器×2rL=8xm 根据几何关系可知△AOC为等腰直角三角形，因此 秋千从A点运动到C点的位移大小为 x'=-L cos458=6V2m。 (4)根据平均速率的计算公式有 12.【答案K1W2m,方向由B指向C受m (21m/s,方向由A指向C受m/s 【解析】(1)在任意相等时间内物体通过的弧长相等， 转动一圈需要4s,则物体在第1s末运动到B点， 4 第2s末运动到C点，物体在第2s内的位移方向为 由B指向C。位移大小是由初位置到末位置的有向 线段长度，根据勾股定理可知 x=√r2十r=√2m 物体在第2s内的路程为 s=}×2r=受m. (2)物体在第2s末在C点，物体在前2s内的位移 方向为由A指向C,平均速度方向为由A指向C。 物体在前2s内的位移大小为 x'=2r=2m 平均速度大小为 若=1n 物体在前2s内的路程为 g=号X2x=xm 平均速率为0==受m/s。 课时作业4实验：测量纸带的平均速度和 瞬时速度 1.D电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪 器，A错误；电磁打点计时器工作电压约为8V,能够 按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点，B错误；当 电源频率是50Hz时，每隔0.02s打一次点，C错 误；如果把纸带和运动的物体连在一起，纸带上各点 之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移大小， D正确。故选D。 2.D该打点计时器应接在交流电源上。A错误；当打 点计时器正常工作时，纸带上点迹越密的地方，所需 时间越长，表示纸带的运动速度越小。B错误；纸带 上相邻两点间的时间间隔为，T=二=0.02s。C错 f 误；若纸带上打出D、F两点的时间间隔为△，两点 间距离为△虹，则可以用大致表示打下E点时纸带 的瞬时速度。D正确。故选D。 3.B当电源的频率为50Hz时，打点计时器每隔 0.02s打一个点，所以T=0.02s,纸带上打出N个 —3 点，有(N一1)个时间间隔，所以t=(N-1)T,A、C、 来越大，所以应是小车向左运动；②每两个相邻的计 D错误，B正确。故选B。 数点之间还有4个点未画出，即相邻的两计数点间的 4.A纸带甲中相邻的计时点的距离相等，所以表示车 时间间隔为T=0.10s,B点的瞬时速度等于AC这 子的运动是匀速的，速度一定，A正确；四段纸带的长 段位移的平均速度0B=(3.62十4,38)X10 -m/s= 2×0.10 度都相同，其中纸带乙花费的时间最少，所以纸带乙 0.400m/s;③同样的方法算出其它点的速度，做出 显示的平均速度最大，B错误；每次小车都是自右向 小车的瞬时速度随时间变化的关系图线如下： 左运动，纸带丙相邻的计时点的距离逐渐增大，表示 40/(m·s) 小车的速度越来越大，C错误；每次小车都是自右向 0.8用 左运动，纸带丁相邻的计时点的距离逐渐减小，表示 0.7 小车的速度越来越小，D错误。故选A。 .6 5.A毫米刻度尺的最小分度值是1mm,需要估读一 0.5 位，所以图中计数点2的读数应记录为9.00cm,A 0.4 0.3 正确，B错误；计数点1和2之间的位移为s= 00.10.20.30.40.50.6t/s 9.00cm-3.90cm=5.10cm,C错误；交流电源的频 ④如果当时交变电流的频率是f=60Hz,时间间隔 率为50Hz,可知每打一个点用时0.02s,由于题中 应变小，但是而计算时仍按f=50Hz,那么速度的测 照片中相邻计数点间有四个点，可知相邻计数点间的 量值比真实值偏小。 时间间隔是t=5×0.02s=0.1s,D错误。故选A。 课时作业5速度变化快慢的描述一加速度 6.【答案】(1)B(2)0.406 1.A加速度减小时，如果加速度方向与速度方向相 (3)0.390 同，则速度增大，A正确；加速度为0时，物体可以做 【解析】(1)为了提高纸带的利用率，同时为了使打点 匀速直线运动，速度可以不为0，B错误；加速度是描 更稳定，减小误差，要先接通电源，待计时器开始打点 述速度变化快慢的物理量，速度变化越来越快，加速 再释放小车。A错误；B正确；纸带上打的点密集，在 度一定越来越大，C错误；根据a=会，加速度方向向 相等的时间内位移较小，说明纸带运动速度较小。C 东，其速度变化量的方向一定向东，D错误。故选A。 错误；电磁打点计时器使用8V的交流电源。D错 误。故选B; 2.B根据加速度的定义式a=会是，可知速度变化量△0 (2)纸带上每隔1个点取一个计数点，所以相邻计数点 很大，加速度不一定很大，还跟时间△t有关，A错误； 之间的时间间隔T=0.04s,打下AF段纸带时小车的 当加速度的方向与速度的方向相反时，加速度保持不 平均速度为-器=80m/s=0,406m/: 变，速度越来越小，B正确；加速度是反应速度变化快 5T 慢的物理量，故速度变化越来越快，加速度越来越大， (3)打点计时器打下C点时小车的速度近似等于BD两 C错误；当物体加速度方向和速度方向相同，当加速 点间的平均速度，即=票=4.44一1.32)×102， 2T -m/s 2×0.04 度逐渐减小时，物体的速度逐渐增加，D错误。故 =0.390m/s。 选B。 7.【答案】(1)电磁交流8V 3.C“和谐号”动车行驶得很“快”指速度大，A错误； (2)①向左②0.400③见解析④偏小 从家到学校，骑自行车比步行“快”指速度大，B错误； 【解析】(1)图甲是电磁打点计时器，电源采用的是交 小轿车比大卡车刹车“快”指小轿车的加速度更大，C 流8V; 正确；小明参加百米赛跑时，后半程比前半程跑得 (2)①小车做加速直线运动，相同时间间隔的位移越 “快”指速度大，D错误。故选C。 45 3 4.B一架超音速飞机以500m/s的速度在天空沿直线 匀速飞行了10s,加速度为零；一辆自行车以6m/s的 速度从坡顶加速冲下，经过3$到达坡路底端时，速 度变为12m/,加速度大小为a=2m/g 2m/s2;一只蜗牛由静止开始爬行，经过0.2s,获得 了0.02m/s的速度，加速度大小为a:=00gm/g =0.02m/s2；一列动车在离开车站加速行驶中，用了 100s使速度由72km/h增加到144km/h,加速度大 小为a,-9m/g-0.2m/付。综上所述加速度 的数值最大的过程是一辆自行车以6m/s的速度从 坡顶加速冲下，经过3$到达坡路底端时，速度变为 12m/s。故选B。 5.D以竖直向上为正方向，则篮球与地面碰撞过程中 的平均加速度大小为。a=”一0=5一（二10）m/s t 0.2 =75m/s2。故选D。 6.D若取竖直向下为正方向，根据加速度的定义式可 得a=”-一0.8m/s=-18.0m/s,即加速 △t 度的大小为18.0m/s2,方向竖直向上。故选D。 7.CD物体的位移可用从初位置指向末位置的有向线 段表示，所以物体从M到P过程中的位移大小为 xMP=√2R,方向由M指向P;xw=√2R,方向由P 指向N,A错误；从M到P的过程中，时间为t= 上·2R,所以平均速度的大小为0==2R t11,2πR =2②，B错误；从M到N的过程中，速度变化量为 π △v=一v一v=一2w,所以速度变化量的大小为2v,C 正确；从M到N的过程中，平均加速度的大小为a= 器装D正确，故选CD, 8.BD若1s后速度方向与初速度方向相同，则速度变化 量的大小为△4=2-4=10-4m/s=6m/s;若1s后 速度方向与初速度方向相反，则速度变化量的大小为 △2=w2-|=|-10-4m/s=14m/s,A错误，B正 46课时作业3位置变作 A级)基础巩固练 1,关于速度的定义式一兰，以下叙述错误的 是( A.物体做匀速直线运动时，速度v与运动的 位移△x成正比，与运动时间△t成反比 B.速度v的大小与运动的位移△x和时间 △t都无关 C.此速度定义式适用于任何运动 D.速度是表示物体运动快慢及方向的物 理量 2.如图所示为三个物体的运动轨迹，三个物体 同时从M出发，分别经过A、B、C三点，又 同时到达N。下面的说法正确的有( A.三个物体从M到N的平 均速率相同 M B.三个物体从M到N的平 均速度不同 C.三个物体经过N点时的 速度可能相同 D.三个物体经过N点时的速度一定不同 3.两车道高速主线一般限速在100km/h至 120km/h之间，桥梁和隧道内大多限速80 km/h。在陡坡弯道路段上，间隔一段距离 内还会设置两个监测点进行区间测速，以保 证行车安全。已知莆炎高速上的井冈山隧 道全长6850m,限速80km/h,某司机穿越 该隧道用时6分钟。以下说法正确的是( A.该司机穿越井冈山隧道平均速率 为68.5km/h B.陡坡弯道路段区间测速测定的是瞬时速 度的大小 C,该司机穿越井冈山隧道的位移大小 18 快慢的描述 速度 为6850m D.限速100km/h指平均速率 4.A、B、C三物体同时出发做直线运动，它们的 运动情况如图所示。在20s内，它们的平均 速度的关系正确的是( x/m X. A 20t/s A.UA>UB-UC B.VA=UB-UC C.VA>UC>UB D.VA=UB>UC 5.某物体做直线运动，它的t图像如图所示。 设向东为速度坐标轴的正方向。下列说 法正确的是( +v/m·s-1) A.第1秒末，物体的速度方向发生改变 B.第2秒末，物体的加速度方向发生改变 C.第1秒末，物体向东运动至最远 D.第1秒末与第3秒末，物体经过同一位置 6.质点在某段时间内运动的t图像是一段抛 物线，如图所示。关于0~t和~t2两段 时间内的运动，以向右为正方向，0时刻质点 位于A点。下列说法正确的是( -01 A.两段时间内的位移大小相等 B.两段时间内的速度方向相同 C.t2时刻质点位于A点右侧 D.质点在0t1段的平均速度大于在t1~t2 段的平均速度 5 B级)综合提升练 7.(多选)甲、乙两物体从同一点出发且在同一 条直线上运动，它们的位移一时间(xt)图像 如图所示，由图像可以得出( x/m 甲 0 23456t A.甲、乙两物体0~2s运动方向相同，2~ 4s运动方向相反 B.0~4s甲的平均速度等于乙的平均速度 C.4s末甲、乙两物体间的距离最大 D.4s末甲、乙两物体的速度大小相等 8.（多选)如图所示，某质点 沿直线进行往返运动，先 30m 80m 从A处向前运动80m到达B处，再向后运动 30m到达C处，全程用了5s。针对A→B→C 这一过程，以下说法正确的是() A.该质点的路程为110m,位移的大小 为50m B.该质点的平均速度大小为10m/s C.该质点的平均速率为22m/s D.若该质点A→B所花时间为8s,B→C所 花时间为3s,则A→B和B→C的平均 速度相等 9.某大学教室、寝室、食堂的位置关系如图所 示，放学后某同学在教室用手机订好餐，然 后沿直线直接去食堂，用了5min到食堂，取 餐后从食堂去寝室用了3min(不考虑在食 堂取餐的时间)。求： 教室600m—寝室 800m [食堂 18 (1)该同学从教室经过食堂到寝室的路程和 位移； (2)该同学从教室经过食堂到寝室的平均速 率和平均速度。 10.如图所示，水平地面上固定一倾角为30°长 为20m的斜面，斜面的中点处有一个可看 作质点的机器人（图中机器人用圆替代）， 机器人可以操控自己运动。某时刻机器人 开始沿斜面向上运动，1.5s后机器人停在 斜面的A点(A的位置图上未标出)，上升 高度为3m;静止0.5s后机器人用1s的 时间从A点沿斜面向下运动了1m;再经 过4s机器人恰好运动至斜面底端。求：（计 算结果保留三位有效数字) (1)小球在前3s内的平均 速度； 0 (2)小球在斜面上运动的平均速率。 6 11.荡秋千是儿童喜爱的一项娱乐活动，其过程 可简化为如图所示的模型。图中O点为秋 千的固定悬点，现将秋千（视为质点）拉至A 点由静止释放，秋千在竖直面内沿圆弧ABC 运动，B点为运动的最低点。已知OA的长 度L=6m,∠AOB=60°，∠BOC=30°，秋千 从A点运动到B点、从B点运动到C点的 时间分别为=3s、t2=3(W2一1)s。求： (1)秋千从A点运动到B点的路程和位移； (2)秋千从A点运动到B点的平均速度 大小； (3)秋千从A点运动到C点的路程和位移； (4)秋千从A点运动到C点的平均速率。 (结果可保留π) 17 12.如图所示，物体从半径为1m的圆环上的 A点开始沿顺时针方向转动，在任意相等 时间内通过的弧长相等，转动一圈需要 4s。求： B (1)物体在第2s内的位移和路程； (2)物体在前2s内的平均速度和平均 速率。 37