第1章 03 位置变化快慢的描述——速度（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一物理必修第一册（人教版 江苏北京专用）

3　位置变化快慢的描述——速度 基础过关练 题组一　对速度的认识 1.(2025湖南衡阳月考)关于速度的定义式v=,下列说法正确的是(　　) A.此公式只适用于直线运动 B.由公式可知,速度v与位移Δx成正比、与时间Δt成反比 C.速度不变的运动是匀速直线运动 D.速度v的方向可与位移Δx的方向相反 2.(2024安徽安庆第二中学月考)甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,设向右为正方向,甲质点的速度为2 m/s,乙质点的速度为-4 m/s,则下列说法错误的是(　　) A.乙质点的速率大于甲质点的速率 B.因为2>-4,所以甲质点的速度大于乙质点的速度 C.速度的正、负号表示质点运动的方向 D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10 s后甲、乙两质点相距60 m 题组二　平均速度和瞬时速度 3.(2025江苏淮安七校联盟联考)下面有关速度的说法中正确的是(　　) A.子弹以800 m/s的速度击中目标,指的是平均速度 B.信号沿运动神经传播的速度大约为10 m/s,指的是瞬时速度 C.台风以360 km/h的速度向东北方向移动,指的是平均速度 D.京沪高速铁路测试时的列车最高速度可达484 km/h,指的是平均速率 4.(2025江苏南京第二十九中学月考)某赛车手在一次野外训练中,先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9 km,从出发地到目的地用了5 min,赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km。当他经过某路标时,车内速度计指示的示数为150 km/h,那么(　　) A.整个过程中赛车手的路程是9 km B.整个过程中赛车的平均速度大小是180 km/h C.整个过程中赛车手的平均速率是108 km/h D.经过路标时赛车的瞬时速率是150 km/h 5.(2025皖豫名校联盟月考)一物体沿着直线运动途经A、B、C三点,其中B是AC的中点,物体在AB段以3 m/s的速度匀速运动,在BC段运动过程中前一半时间的平均速度是4.5 m/s,后一半时间的平均速度是7.5 m/s,则物体全程的平均速度大小为(　　) A.4.0 m/s　　　　B.4.8 m/s　　　　C.5.0 m/s　　　　D.5.5 m/s 题组三　平均速度和平均速率 6.(2025安徽合肥第一中学月考)一质点沿一边长为2 m的正方形轨道abcd运动,每秒钟匀速移动1 m,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2 s末的瞬时速度大小为 m/s B.前2 s内的位移大小为2 m C.前4 s内的平均速度大小为0.5 m/s D.前4 s内的平均速率为0.5 m/s 7.(2025江苏常州高级中学月考)如图所示为公路上的指示牌,圆牌上的数字为100,方牌上标有“前方区间测速长度66 km”。一辆汽车通过监测起点和终点的速度分别为98 km/h和90 km/h,通过测速区间的时间为30 min。下列判断正确的是(　　) A.长度66 km指的是位移 B.该汽车全程的平均速度是132 km/h C.98 km/h指的是瞬时速度 D.该汽车在测速区间内没有超速 题组四　测量纸带的平均速度和瞬时速度 8.(2025北京东城第五中学月考)如图所示是实验中得到的一条纸带,点迹密集的地方表示物体运动的速度　　　　(填“较大”或“较小”)。用可以表示D、G间的平均速度,也可以粗略地代表E点的瞬时速度,为了更加精确地表示E点的瞬时速度,理论上应把包含E点在内的时间间隔Δt取得　　　　(填“小一些”或“大一些”)。  9.(2025广西玉林月考)某同学利用电磁打点计时器研究小车的直线运动。 (1)电磁打点计时器是一种使用　　　　(选填“交流”或“直流”)电源的计时仪器,它的工作电压约是　　　　V,当电源的频率为50 Hz时,它每隔　　　　s打一次点。  (2)该同学实验中获得一条纸带,如图所示,其中相邻两计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50 Hz,则打A点时小车运动的速度大小约为vA=　　　　m/s,从打A点到打D点过程中小车的平均速度大小=　　　　m/s。(计算结果均保留2位有效数字)  (3)如果当时电网中交变电流的频率是f=49 Hz,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使平均速度的测量值比实际值偏　　　　(选填“大”或“小”)。  题组五　利用图像分析物体的运动 10.(2025贵州贵阳月考)一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶,以x表示它相对于出发点的位移,如图为汽车在0时刻到40 s这段时间的x-t图像。以下说法正确的是(　　) A.汽车前5 s和前30 s的路程相等 B.汽车前10 s内的位移为30 m,后20 s内的位移为30 m C.汽车前10 s的速度为3 m/s,全程的平均速度为1.5 m/s D.汽车前10 s的速度为3 m/s,全程的平均速率为1.5 m/s 11.做直线运动的物体,其v-t图像如图所示,下列判断错误的是(　　) A.物体在1 s末运动方向改变 B.物体在前3 s内运动方向不变 C.物体在3 s末运动方向改变 D.物体在2 s时的速度大小为2 m/s 能力提升练 题组一　平均速度、瞬时速度、平均速率的计算 1.(经典真题)(2021福建,1)一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流,途经双乳峰附近的M点和玉女峰附近的N点,如图所示。已知该游客从M点漂流到N点的路程为5.4 km,用时1 h,M、N间的直线距离为1.8 km,则从M点漂流到N点的过程中(　　) A.该游客的位移大小为5.4 km B.该游客的平均速率为5.4 m/s C.该游客的平均速度大小为0.5 m/s D.若以所乘竹筏为参考系,玉女峰的平均速度为0 2.(2025广东广州华南师大附中月考)如图所示,半径为R的地球仪上,P点为赤道与0°经线的交点,Q点为赤道与东经90°经线的交点,一只小虫从P点沿0°经线向南爬行t时间到南极点,然后又沿东经90°经线向北爬行t时间到Q点,则(　　) A.小虫的位移大小等于2R B.小虫的位移大小等于4R C.从P到南极点的平均速度大小等于从P到Q全过程平均速度大小的2倍 D.从P到南极点的平均速度与从P到Q全过程的平均速度大小相等 3.(2025江苏南京中华中学月考)借助运动传感器可以测算出物体运动的速度。如图所示,传感器由两个小盒子A、B组成,A盒装有红外线发射器和超声波发射器,它装在被测小车上,每隔1 s可同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲;B盒固定不动且装有红外线接收器和超声波接收器,B盒收到红外线脉冲时开始计时(红外线传播速度为3×108 m/s,红外线的传播时间可以忽略不计),收到超声波脉冲时计时停止。在某次测量中,B盒第一次记录到的收到红外线脉冲和收到超声波脉冲的时间差为0.15 s,B盒第二次记录到的收到红外线脉冲和收到超声波脉冲的时间差为0.20 s,A、B盒及小车均可视为质点,超声波传播速度为340 m/s,下列说法错误的是(　　) A.第1次发射脉冲时,小车与B盒间距离为51 m B.第2次发射脉冲时,小车与B盒间距离为68 m C.该小车运动方向是远离B盒 D.该小车运动的速度大小为34 m/s 题组二　用图像描述多物体的运动 4.(2024江苏无锡天一中学期中)如图所示为甲、乙两质点同时沿同一直线运动的x-t图像。关于两质点的运动情况,下列说法正确的是(　　) A.在0~t0时间内,乙的速度一直增大 B.在0~2t0时间内,甲的速度一直在减小 C.在0~t0时间内,甲、乙的运动方向相反 D.在0~2t0时间内,甲、乙发生的位移相同 5.(2025江苏淮安期中联考,改编)甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动,两物体运动的v-t图像如图所示,下列说法不正确的是(　　) A.甲做匀速直线运动 B.甲、乙速度相同的时刻在1 s末和4 s末 C.乙在0~2 s做加速运动,2~6 s做减速运动 D.2 s后,甲、乙两物体的速度方向相反 6.(教材深研拓展)甲、乙两物体同时从同一点出发沿直线运动,如图所示分别为甲运动的x-t图像和乙运动的v-t图像,根据图像作出以下判断,其中正确的是(　　) 　 A.甲、乙两物体始终沿正方向运动 B.乙物体一直做加速运动 C.乙物体先沿负方向运动,在t=2 s后开始沿正方向运动 D.甲、乙两物体的间距一直变大 题组三　实验:测量平均速度和瞬时速度 7.(2024江苏江都中学、仪征中学联合测试)光电计时器的结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示装置测量滑块的速度,图中MN是水平桌面,Q是长木板与桌面的接触点,1和2是固定在长木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出。实验时,让装有挡光条的滑块从长木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=1.0×10-1 s和t2=4.0×10-2 s。已知挡光条的宽度为d=1.010 cm。 　　 (1)滑块通过光电门1时的速度大小为v1=　　　　m/s,通过光电门2时的速度大小为v2=　　　　m/s。(结果均保留2位有效数字)  (2)由此测得的瞬时速度的大小v1和v2只是一个近似值,它们实际上是滑块通过光电门1和2时的　　　　。要使瞬时速度的测量值更接近真实值,可将挡光条的宽度　　　　(填“增大”或“减小”)一些。  8.(2025广东广州真光中学月考)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出,打点计时器所接电源的频率为50 Hz。 (1)根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度的大小,请将打下B、F点时小车的瞬时速度值填入下表。(结果保留3位小数) 速度 vB vC vD vE vF 数值/(m·s-1) 　  0.479 0.560 0.640 　  (2)以A点为计时起点,将B、C、D、E、F各个点对应的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。 (3)根据v-t图像判断,在打A点时,小车的速度vA=　　　　m/s。(结果保留3位小数)  答案与分层梯度式解析 基础过关练 1.C　v=是速度的定义式,既适用于直线运动,也适用于曲线运动,A错误;v=是速度的定义式,速度可用运动的位移Δx与运动时间Δt计算,但速度v的大小与运动位移Δx、运动时间Δt没有直接关系(易错点),B错误;速度不变即速度大小和方向均不变,所以速度不变的运动是匀速直线运动,C正确;由v=可知,速度v的方向与位移Δx的方向相同,D错误。 2.B　速度是矢量,其正、负号表示物体的运动方向,不表示大小,速率是标量,在匀速直线运动中,速度的大小等于速率,故A、C正确,B错误;甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动,从同一点出发经过10 s分别运动了20 m和40 m,故此时两者相距60 m,D正确。 3.C　子弹击中目标的速度指的是子弹的瞬时速度,A错误;信号沿运动神经传播的速度对应的是过程,指的是平均速度,B错误;台风移动的速度是指一段时间内的速度,指的是平均速度,C正确;京沪高速铁路测试时的列车最高速度指的是瞬时速率,D错误。 4.D　位移为由初位置指向末位置的有向线段,则在整个过程中赛车手的位移大小等于出发地和目的地的直线距离,为9 km,故赛车的平均速度大小是 m/s=30 m/s=108 km/h,B错误;路程为物体运动轨迹的长度,则整个过程中赛车手通过的路程等于赛车上的里程表增加的数值,为15 km,故赛车手的平均速率为v= m/s=50 m/s=180 km/h,故A、C错误;车内速度计指示的示数为瞬时速率,经过路标时赛车的瞬时速率是150 km/h,D正确。 5.A　设全程位移为x,对于AB段有t1=;对于BC段,前一半时间内x1=4.5 m/s×t2,后一半时间内x2=7.5 m/s×t2,且x1+x2=,解得t2=;全程所用时间t=t1+2t2=,则物体全程的平均速度大小为=4 m/s,故选A。 6.C　根据题意,质点每秒钟匀速移动1 m,可知质点以恒定速率运动(破题关键),则第2 s末的瞬时速度大小为1 m/s,前4 s内的平均速率为1 m/s,A、D错误;2 s内质点由A运动到B,位移大小为x2= m,B错误;4 s内质点由A运动到C,位移大小为x4=2 m,则平均速度大小为v==0.5 m/s,C正确。  7.C　方牌上标有的“长度66 km”指的是路程,A错误;汽车通过监测起点这一位置对应的是瞬时速度,C正确;由于“长度66 km”指的是路程,可知该汽车在测速区间内的平均速率为v==132 km/h>100 km/h,可知该汽车在测速区间内有超速行为,D错误;由题意无法知道该汽车的位移大小,所以无法求得平均速度大小,故B错误。 8.答案　较小　小一些 解析　由于纸带上相邻计时点间的时间间隔相等,所以点迹密集的地方表示物体运动的速度较小;当Δt越小时,两点间的平均速度越接近瞬时速度,所以时间间隔Δt应取得小一些。 9.答案　(1)交流　8　0.02　(2)0.34　0.40　(3)大 解析　(1)电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器,它的工作电压约为8 V。当电源的频率为50 Hz时,打点的时间间隔为T= s=0.02 s。 (2)因纸带上相邻两计数点间有四个点未画出,所以打相邻两计数点的时间间隔t=5×0.02 s=0.10 s,打A点时小车运动的速度大小约为vA= m/s≈0.34 m/s,从打A点到打D点过程中小车的平均速度大小 m/s≈0.40 m/s。 (3)如果当时电网中交变电流的频率是49 Hz,计算时仍按50 Hz计算,会使时间的测量值偏小,则平均速度的测量值比实际值偏大。 10.D　 题图解读 由图可知,5 s末、30 s末汽车的位置均在x=15 m处,而0~30 s内汽车有反向运动,所以汽车前5 s和前30 s的路程不相等,A错误;汽车前10 s的位移为30 m,后20 s的位移为-30 m,B错误;汽车前10 s的速度为v1= m/s=3 m/s,全程位移为0,所以平均速度为0,而全程总路程为60 m,所以平均速率为v'= m/s=1.5 m/s,C错误,D正确。 11.A　从题图可知,0<t<3 s时物体的速度均为正值,向正方向运动,运动方向没有改变;3 s<t≤4 s时物体的速度为负值,向负方向运动,可知在t=3 s时物体改变了运动方向,A错误,B、C正确;物体在2 s 时的速度大小为2 m/s,D正确。 能力提升练 1.C　位移指的是从M点指向N点的有向线段,故位移大小为1.8 km,A错误;从M点漂流到N点的路程为5.4 km,用时1 h,则平均速率为 km/h=1.5 m/s,B错误;该游客的平均速度大小为 km/h=0.5 m/s,C正确;以玉女峰为参考系,所乘竹筏的平均速度大小为0.5 m/s,若以所乘竹筏为参考系,玉女峰的平均速度大小也为0.5 m/s,D错误。 2.C　 题图解读 地球仪是一个均匀的球体,小虫从P点爬行到Q点的位移大小为R,A、B错误;小虫从P点沿0°经线向南爬行到南极点,通过的位移大小为R,平均速度大小为v1=,小虫从P点到Q点的位移大小为R,则从P到Q全过程的平均速度大小v2=,可得v1=2v2,故C正确,D错误。 3.D　 关键点拨 由于光速远大于声速,红外线(光)的传播时间可以忽略,故发射脉冲时小车与B盒间的距离等于超声波传播的距离。 当第1次发射脉冲时,小车与B盒间的距离为x1=vt1=340×0.15 m=51 m,A说法正确;当第2次发射脉冲时,小车与B盒间的距离为x2=vt2=340×0.20 m=68 m,B说法正确;因为小车距B盒越来越远,所以该小车运动方向是远离B盒,C说法正确;该小车运动的速度大小为v'= m/s=17 m/s,D说法错误。 4.C　由于x-t图线的切线斜率表示速度,在0~t0时间内,乙图线的切线斜率不断减小,则乙的速度逐渐减小,故A错误;在0~2t0时间内,甲图线的斜率不变且为负值,可知甲沿负方向做匀速直线运动,故B错误;在0~t0时间内,甲的速度为负,乙的速度为正,说明甲、乙的运动方向相反,C正确;在0~2t0时间内,甲的位移为x1=0-2x0=-2x0,乙的位移为x2=x0-(-x0)=2x0,所以甲、乙的位移大小相等,方向相反,D错误。 5.D　甲的速度一直是2 m/s,即甲以2 m/s的速度做匀速直线运动,乙在0~2 s内速度增大,做加速运动,在2~6 s内速度减小,做减速运动,A、C正确;甲、乙两图线的交点表示两物体速度相同,分别在1 s末和4 s末,B正确;0~6 s内甲、乙的速度方向都沿正方向,D错误。 6.C　 关键点拨 根据x-t图线的切线斜率表示速度,知甲从参考点负方向20 m处一直沿正方向运动,乙从参考点负方向20 m处先沿负方向运动,后沿正方向运动,运动情况简图如图所示。 根据x-t图线的切线斜率表示速度,可知甲物体的速度v= m/s=10 m/s,甲物体一直沿正方向做匀速运动;乙物体在0<t<2 s时沿负方向做减速运动,t=2 s时速度减小为0,2 s<t≤4 s时沿正方向做加速运动,A、B错误,C正确。将甲物体的x-t图线转化为v-t图线,并与乙物体的v-t图线画在同一图中,如图所示,在0~2 s内,甲、乙两物体从同一位置沿相反方向运动,间距变大;2 s<t<3 s时,甲、乙两物体同向运动,但前方甲的速度比后方乙的速度大,两者间距依然变大;在3 s<t≤4 s时,后方乙的速度大于前方甲的速度,两者间距变小,D错误。 7.答案　(1)0.10　0.25　(2)平均速度　减小 解析　(1)滑块通过光电门1时的速度大小为v1= m/s≈0.10 m/s 滑块通过光电门2时的速度大小为v2= m/s≈0.25 m/s (2)根据v=求得的v实质上是滑块通过光电门的平均速度,要使瞬时速度的测量值更接近真实值,可将挡光条的宽度减小一些。 8.答案　(1)0.400　0.721　(2)图见解析　(3)0.320 解析　(1)在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出,可知纸带上相邻两个计数点间的时间间隔是T=0.02×5 s=0.1 s,打下B点时小车的速度大小为vB=×10-2 m/s=0.400 m/s,打下F点时小车的速度大小为vF=×10-2 m/s=0.721 m/s。 (2)以A点为计时起点,将B、C、D、E、F各个点对应的瞬时速度标在直角坐标系中,画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线,如图所示。 (3)在速度-时间图像中,由于以A点为计时起点,则v-t图线的纵轴截距表示打A计数点时小车的速度,读图可知vA=0.320 m/s。 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