内容正文:
课时分层作业(三) 位置变化快慢的描述——速度
题组一 对速度的理解
1.下列关于速度的说法中,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的快慢,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.一段时间内,物体的位置不变化,则这段时间内物体的速度不一定为零
2.对于做匀速直线运动的物体,下列说法中不正确的是( )
A.任意2 s内的位移一定等于1 s内位移的两倍
B.任意一段时间内的位移大小一定等于它的路程
C.若两物体运动快慢相同,则两物体在相同时间内通过的路程相等
D.若两物体运动快慢相同,则两物体在相同时间内发生的位移相等
题组二 平均速度和瞬时速度
3.短跑运动员在100 m比赛中,以8 m/s的速度迅速从起点冲出。到50 m处的速度是9 m/s,10 s末到达终点的速度是10.2 m/s,则运动员在全程中的平均速度是( )
A.9 m/s B.10.2 m/s
C.10 m/s D.9.1 m/s
4.“五米三向折返跑”的成绩反映了人体的灵敏素质,测试时,受试者听到口令起跑,测试员同时开始计时,如图,受试者从起点A全力跑向距A 5 m处的B点用手触摸折返线处后返回A点,然后依次到C点、A点、D点,最终返回A点,所用时间即为“五米三向折返跑”的成绩。现测得某受试者成绩为7.50 s,该受试者在测试全过程中的平均速率、平均速度的大小分别为( )
A.0、0 B.4 m/s,0
C.2 m/s,0 D.30 m/s,3 m/s
5.如图所示,物体沿曲线ABCDE以箭头指示方向运动,在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹所用的时间分别是1 s、2 s、3 s、4 s。已知方格的边长为1 m。下列说法正确的是( )
A.物体在AB段的平均速率为1 m/s
B.物体在BC段的平均速度大小为 m/s
C.物体在CD段的平均速度与DE段的平均速度相同
D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度
6.气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt,测得遮光条的宽度为Δx,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使更接近瞬时速度,正确的措施是( )
A.换用宽度更窄的遮光条
B.提高测量遮光条宽度的精确度
C.使滑块的释放点更靠近光电门
D.增大气垫导轨与水平面的夹角
题组三 速度—时间图像
7.在跳水比赛中,某运动员(可看作质点)的速度与时间关系图像如图所示,选竖直向下为正方向,t=0是其向上起跳瞬间,则( )
A.t1时刻该运动员开始进入水面
B.t2时刻该运动员开始进入水面
C.t3时刻该运动员已浮出水面
D.t1~t3时间内运动员先向上后向下运动
8.如图所示为甲、乙两质点的v-t图像,对于甲、乙两质点的运动,下列说法中正确的是( )
A.质点甲沿所选定的正方向运动,质点乙与甲的运动方向相反
B.质点甲、乙的速度相同
C.在相同的时间内,质点甲、乙的位移相同
D.质点甲、乙之间的距离一定越来越大
9.如图所示为一打点计时器正常工作时打出的纸带,其中A、B、C、D、E为计时器连续打下的五个点,且打点计时器每打一个点所用的时间为T。为求得计时器打下点C时纸带的速度,下列算式中最合理的是( )
A. B.
C. D.
10.甲、乙两位同学进行百米赛跑,假如把他们的运动近似当成匀速直线运动来处理,他们同时从起跑线起跑,经过一段时间后他们的位置如图所示。图中关于在这段时间内两人运动的位移x、速度v与时间t的关系图像,正确的是( )
A B C D
11.如图所示,一条水平长直轨道上有两辆小车,甲车向左运动,速度大小为v1,乙车向右运动,速度大小为v2,甲车上装有一只玩具枪,每隔Δt0时间水平射出一颗子弹,都能击中装在乙车上的靶子,不计子弹的重力和空气阻力,每颗子弹对地速度保持v0不变,每颗子弹击中靶时下一颗子弹已经射出,设两车速度不受子弹射击影响,求:
(1)空中相邻两颗子弹间的距离s;
(2)相邻两颗子弹击中靶的间隔时间Δt的大小。
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课时分层作业(三)
1.A [根据速度的定义知A正确;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(位移)不一定大,故B、C错误;物体的位置不变化,这段时间内物体的速度一定为零,故D错误。]
2.D [匀速直线运动的运动规律:任意相等时间内,物体的位移相等;位移与时间成正比,A、B选项正确;两物体运动快慢相同,但不一定在做同向直线运动,所以在相同时间内,位移未必相同,但路程一定相同,C选项正确,D选项错误。]
3.C [100 m赛跑的位移Δx=100 m,10 s末到达终点,说明跑完100 m所用的时间为Δt=10 s,v==10 m/s,故选C。]
4.B [路程等于运动轨迹的长度,所以受试者的路程s=(5+5)×3 m=30 m,平均速率== m/s=4 m/s,受试者的位移为零,平均速度等于位移与时间的比值,则平均速度为零,选项B正确。]
5.B [物体在AB段的位移为1 m,运动的时间为1 s,则物体在AB段的平均速度为==1 m/s,物体在AB段的路程大于1 m,运动的时间为1 s,则物体在AB段的平均速率大于1 m/s,故A错误;物体在BC段的位移大小为 m,运动的时间为1 s,则物体在BC段的平均速度大小为== m/s,故B正确;物体在CD段和DE段的位移大小都为2 m,运动时间都为1 s,则CD段与DE段的平均速度大小相等,但方向不同,故C错误;物体在B点的速度与在AC段的平均速度方向不同,二者不相等,故D错误。]
6.A [平均速度近似等于瞬时速度,应用了极限思想,即在Δt→0的情况下v=为瞬时速度,所以要使得更接近遮光条通过光电门时的瞬时速度,需要缩短通过光电门的时间,采用宽度更窄的遮光条可以实现,故A正确;提高测量遮光条宽度的精确度,不能缩短遮光条通过光电门的时间,故B错误;使滑块的释放点更靠近光电门,则Δt变长,故C错误;增大气垫导轨与水平面的夹角可以使更接近瞬时速度,但改变导轨倾角可能会给实验造成误差,因此不要轻易改变,故D错误。]
7.B [在0~t1时间内,运动员在空中,处于上升阶段,t1时刻到达最高点;t1~t2时间内,运动员在空中下落,t2之后速度减小,运动员已进入水中,A错误,B正确;t3时刻,运动员的速度减为零,此时仍处于水下,C错误;t1~t3时间内运动员始终向下运动,D错误。]
8.A [由v-t图像可知,甲的速度为正,乙的速度为负,即甲沿规定的正方向运动,乙沿负方向运动,A对;甲、乙的速度大小相等,方向相反,B错;甲、乙在相等的时间内位移大小相等,方向相反,C错;若甲、乙相向运动,则其距离越来越小,D错。故选A。]
9.B [求打下点C时纸带的速度,可以在C点两侧各取一点,使这两点间所对应的时间间隔尽量小。由题图可知,所取的两点应为点B和点D,则B、D之间的平均速度vBD=,该速度最接近计时器打下点C时纸带的速度,故B正确。]
10.B [由题意知甲、乙两人都做匀速直线运动,甲与乙的速度保持不变,在相等时间t0内x甲<x乙,则甲的速度小于乙的速度,在x -t图像中,图线斜率表示速度,符合条件的图像是B。]
11.解析:(1)设第一颗子弹射出的位置为O点,则经过Δt0射出下一颗子弹时,第一颗子弹的位移为s1,小车甲的位移为s2,如图1所示。
对于射出的子弹在时间Δt0内,有s1=v0·Δt0,对于小车甲在时间Δt0内,有s2=v1·Δt0,所以空中相邻两颗子弹间的距离为s=s1+s2=(v0+v1)·Δt0。
(2)设前一颗子弹击中靶时,靶位于O′点,下一颗子弹再次击中时靶位于O ″点,故最初两者间距s、小车乙位移s4均如图2所示。
当一颗子弹击中靶后,下一颗子弹运动的距离为s3=v0·Δt,这一段时间内小车乙运动的距离为s4=v2·Δt,下一颗子弹击中靶时,有s=s3-s4=(v0-v2)·Δt,联立解得Δt=。
答案:(1)(v0+v1)·Δt0 (2)
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