專題1.3位置變化快慢的描述——速度【練】一．練基礎(chǔ)過關(guān)1．(多選)下列關(guān)于速度的說法中，正確的是()A．速度是描述物體運動快慢的物理量，速度大表示物體運動快B．速度描述物體的位置變化快慢，速度大表示物體位置變化大C．速度越大，位置變化越快，位移也就越大D．一段時間內(nèi)物體的位置不變化，則這段時間內(nèi)物體速度為零【答案】AD【解析】根據(jù)速度的定義知，A、D正確．速度大表示物體的位置變化快，但在很短的時間內(nèi)物體位置變化(即位移)不一定大，B、C錯誤．2．(多選)下列關(guān)于速度方向的說法正確的是()A．速度方向就是物體的運動方向B．位移的方向和速度的方向一定不同C．勻速直線運動的速度方向是不變的D．勻速直線運動的速度方向是可以改變的【答案】AC【解析】速度的方向就是物體的運動方向，A項正確．勻速直線運動中速度大小和方向都不變，C項正確．3.(2021·菏澤市高一檢測)電動自行車(圖)以其時尚、方便、快捷深受廣大中學(xué)生的喜愛，但由電動自行車引發(fā)的交通事故也在逐年增多．“學(xué)習(xí)交通安全常識，自覺遵守交通法規(guī)”是確保學(xué)生交通安全的重要舉措之一．按規(guī)定，電動自行車在城區(qū)限速20km/h.下列說法正確的是()A．電動自行車限速20km/h，指的是平均速度B．電動自行車限速20km/h，指的是瞬時速度C．交通事故發(fā)生時，相互碰撞的速度指的是平均速度D．在某一路段行駛的速度，指的是瞬時速度【答案】B【解析】電動自行車限速20km/h，是指電動自行車的最高時速，為瞬時速度，A錯誤，B正確；交通事故發(fā)生時，相互碰撞的速度指的是碰撞時的速度，為瞬時速度，C錯誤；在某一路段行駛的速度，指的是平均速度，D錯誤．4．(2021·浙江省高一月考)短跑運動員在100m的比賽中，測得他在5s末的速度是8.7m/s，10s末到達(dá)終點時的速度為10.3m/s，此運動員在這100m中的平均速度是()A．10m/s B．9.5m/sC．9m/s D．10.3m/s【答案】A.【解析】：由題意可知，運動員的位移為100m，總時間為10s，則平均速度為：v＝eq\f(100m,10s)＝10m/s.5.如圖所示，兩個人以相同大小的速度同時從圓形軌道的A點出發(fā)，分別沿ABC和ADE方向行走，經(jīng)過一段時間后在F點相遇(圖中未畫出)．從出發(fā)到相遇的過程中，描述兩個人運動情況的物理量可能不相同的是()A．瞬時速度 B．位移C．路程 D．平均速度【答案】A.【解析】：路程為標(biāo)量，兩人速度大小相同、運動時間相同，所以路程一定相同；位移、平均速度為矢量，根據(jù)定義，位移、平均速度一定不同；但瞬時速度可能相同，也可能不相同.綜上所述，應(yīng)選A.6．有關(guān)平均速度、平均速率、速率，下列說法中正確的是()A．速率是瞬時速度的大小B．平均速率是平均速度的大小C．只有在勻速直線運動中，平均速率才等于平均速度的大小D．在某段運動中平均速率不等于零，而平均速度可能等于零【答案】AD.【解析】：速率即瞬時速率等于瞬時速度的大小，A對；在單向直線運動中，路程等于位移大小，平均速率等于平均速度的大小，故B、C錯；物體運動一段時間又回到起點，路程不為零、而位移為零，則平均速率不為零，平均速度為零，故D對．7．下列說法中正確的是()A．物體沿半徑為R的圓周運動一周，平均速度為零B．物體沿半徑為R的圓周運動一周，平均速率為零C．物體某時刻速度為v，則該物體下一時刻的速度也為vD．物體某時刻速度為v，則該物體下一時刻的速度不一定為v【答案】AD.【解析】：物體沿半徑為R的圓周運動一周，物體位移為零，路程大小等于圓周周長，根據(jù)定義，平均速度為零，平均速率不為零；物體不一定做勻速直線運動，所以某時刻的速度為v，不代表下一時刻的速度也為v.8.一質(zhì)點沿一邊長為2m的正方形軌道運動，每秒鐘勻速移動1m，初始位置在bc邊的中點A，由b向c運動，如圖所示，A、B、C、D分別是bc、cd、da、ab邊的中點，則下列說法正確的是()A．第2s末的瞬時速度為1m/sB．前2s內(nèi)的平均速度為eq\f(\r(2),2)m/sC．前4s內(nèi)的平均速率為0.5m/sD．前2s內(nèi)的平均速度為2m/s【答案】AB.【解析】：由題意質(zhì)點每1s勻速移動1m可知，質(zhì)點運動的速率為1m/s，即在每一時刻的瞬時速率均為1m/s，每段時間內(nèi)的平均速率也均為1m/s.在2s內(nèi)質(zhì)點通過的路程為2m，由A運動到cd邊的中點B，在第2s末瞬時速度大小為1m/s，方向由B指向d，瞬時速率為1m/s，前2s內(nèi)的位移大小為x1＝|AB|＝eq\r(Ac2＋Bc2)＝eq\r(12＋12)m＝eq\r(2)m，平均速度為eq\o(v,\s\up6(－))1＝eq\f(x1,t1)＝eq\f(\r(2),2)m/s，方向由A指向B，平均速率為1m/s.前4s內(nèi)質(zhì)點通過的路程為4m，在第4s末到達(dá)C點，則前4s內(nèi)位移大小為x2＝|AC|＝2m，方向由A指向C，平均速度為eq\o(v,\s\up6(－))2＝eq\f(x2,t2)＝eq\f(2,4)m/s＝0.5m/s，方向由A指向C，平均速率仍為1m/s.二．練能力提升1．一物體沿半徑分別為r和R的半圓弧由A點經(jīng)B點到達(dá)C點經(jīng)歷的時間為t，如圖所示，則它的平均速度和平均速率分別是()A.eq\f(2R＋r,t)；eq\f(πR＋r,t)B.eq\f(2R＋r,t)，向東；eq\f(2R＋r,t)C.eq\f(2R＋r,t)，向東；eq\f(πR＋r,t)，向東D.eq\f(2R＋r,t)，向東；eq\f(πR＋r,t)【答案】D【解析】平均速度等于位移與時間的比值，則平均速度的大小eq\x\to(v)＝eq\f(2R＋r,t)，其方向就是這段位移的方向，由A→C，即向東．平均速率等于路程與時間的比值，則平均速率的大小eq\x\to(v)′＝eq\f(s,t)＝eq\f(πR＋πr,t)＝eq\f(πR＋r,t)，是標(biāo)量，無方向，故D正確．2．如圖甲所示是一種應(yīng)用傳感器檢測軌道運行的實驗裝置．在軌道某處設(shè)置監(jiān)測點，當(dāng)車頭到達(dá)傳感器瞬間和車尾離開傳感器瞬間，信號發(fā)生器各發(fā)出一個脈沖信號，由記錄儀記錄．假如軌道車長度為22cm，記錄儀記錄的信號如圖乙所示，則軌道車經(jīng)過該監(jiān)測點的速度為()甲乙A．0.20cm/s B．2.0cm/sC．22cm/s D．220cm/s【答案】C【解析】由題圖可知車頭到達(dá)該監(jiān)測點與車尾離開該監(jiān)測點的時間間隔為1.0s，即軌道車運行車身長度的位移時所用時間為1.0s，故車速為v＝eq\f(x,t)＝22cm/s，選項C正確．3．一人看到閃電后經(jīng)12.3s聽到雷聲，已知空氣中的聲速約為330m/s，光速為3×108m/s，于是他用12.3除以3很快估算出閃電發(fā)生位置到他的距離為4.1km.根據(jù)你所學(xué)的物理知識可以判斷()A．這種估算方法是錯誤的，不可采用B．這種估算方法可以比較準(zhǔn)確地估算出閃電發(fā)生位置與觀察者間的距離C．這種估算方法沒有考慮光的傳播時間，結(jié)果誤差很大D．即使聲速增大2倍以上，本題的估算結(jié)果依然正確【答案】B【解析】光速和聲速相差很大，在傳播約4.1km的距離時，光運動的時間非常短，對于估算來說完全可以忽略，其運算方法是v聲＝330m/s＝0.33km/s≈eq\f(1,3)km/s，故傳播距離x＝v聲t＝eq\f(t,3)(km)，所以A、C兩項錯誤，B項正確．若聲速增大2倍以上，題中的估算將不再成立，D項錯誤．4.如圖所示，物體沿曲線軌跡的箭頭方向運動，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲線軌跡運動所用的時間分別是1s、2s、3s、4s．下列說法不正確的是()A．物體在AB段的平均速度為1m/sB．物體在ABC段的平均速度為eq\f(\r(5),2)m/sC．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物體處于A點時的瞬時速度D．物體在B點的速度等于AC段的平均速度【答案】D【解析】物體在AB段的位移為1m，因此由公式eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)，得eq\x\to(v)＝1m/s，故A正確；物體在ABC段的位移大小為x＝eq\r(12＋22)m＝eq\r(5)m，所以eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(\r(5),2)m/s，故B正確；根據(jù)公式eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)可知，當(dāng)物體位移無限小，時間無限短時，物體的平均速度可以代替某點的瞬時速度，位移越小，平均速度越能代表某點的瞬時速度，故C正確；物體做曲線運動，物體在B點的速度不等于AC段的平均速度，故D錯誤．5.在某次實驗中，得到了一條如圖所示的紙帶，其中0、1、2、3、…是選用的計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點之間還有3個打出的點沒有在紙帶上標(biāo)出．圖中畫出了將米尺靠在紙帶上測量的情況，圖中所測量點的讀數(shù)分別是______cm、______cm、______cm和______cm；打2計數(shù)點時紙帶的速度是________m/s.【答案】10.0012.6022.6029.900.625【解析】0、1、3、4點的讀數(shù)分別是10.00cm、12.60cm、22.60cm、29.90cm.打2計數(shù)點時紙帶的速度v2＝eq\f(x3－x1,2T)＝eq\f(22.60－12.60,2×4×0.02)cm/s＝62.5cm/s＝0.625m/s.6．某同學(xué)在“用打點計時器測速度”的實驗中，電源頻率為50Hz，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點．相鄰兩個計數(shù)點間的距離如圖所示，每兩個相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s.(1)在實驗中，使用打點計時器時應(yīng)先________再________．(選填“拉動紙帶”或“啟動電源”)(2)每兩個計數(shù)點間還有________個計時點沒有標(biāo)出．(3)試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離，計算出打下B、C、D三個點時小車的瞬時速度，并將各個速度值填入下表(計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)．vBvCvDvEvF數(shù)值(m/s)0.6400.721(4)當(dāng)t＝0時質(zhì)點位于A點，將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標(biāo)在圖直角坐標(biāo)系中，作出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線，并說明小車速度變化的特點．【答案】(1)啟動電源拉動紙帶(2)4(3)0.4000.4790.560(4)見解析圖見解析【解析】(1)在實驗中，使用打點計時器時應(yīng)先啟動電源，再拉動紙帶．(2)每兩個計數(shù)點間還有n＝eq\f(Δt,ΔT)－1＝eq\f(0.1s,0.02s)－1＝4個計時點沒有標(biāo)出．(3)vB＝eq\f(3.62＋4.38×10－2,2×0.1)m/s＝0.400m/s；vC＝eq\f(4.38＋5.20×10－2,2×0.1)m/s＝0.479m/s；vD＝eq\f(5.20＋5.99×10－2,2×0.1)m/s≈0.560m/s.(4)圖線如圖所示，由圖像知小車的速度隨時間均勻增大．7.某次比賽中，美國選手加特林以9秒92的成績獲得冠軍．在比賽過程中，他起跑后先加速，經(jīng)過3.10s跑過18.0m時速度達(dá)到最大，此后保持該速度勻速運動直到終點．求加特林在100m比賽中的平均速度大小和勻速運動時的速度的大?。敬鸢浮?0.08m/s12.02m/s【解析】100米比賽的位移大小x＝100m，時間t＝9.92s則eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝10.08m/s加特林勻速運動的位移為x1＝100m－18m＝82m勻速運動的時間為t1＝9.92s－3.10s＝6.82s則勻速運動時的速度大小為v＝eq\f(x1,t1)＝12.02m/s.8.某人沿著平直公路由A出發(fā)到達(dá)D點，前t1＝5s內(nèi)向東運動了Δx1＝30m經(jīng)過B點，又運動了t2＝5s前進(jìn)了Δx2＝60m到達(dá)C點，在C點停了t3＝4s后又向西行，經(jīng)歷了t4＝6s運動Δx4＝120m到達(dá)A點西側(cè)的D點，其運動圖如圖所示，求：(1)全過程的平均速度；(2)全過程的平均速率．【答案】(1)1.5m/s方向向西(2)10.5m/s【解析】(1)全過程的平均速度大小為v＝eq\f(Δx4－Δx1＋Δx2＋Δx3,t1＋t2＋t3＋t4)＝1.5m/s平均速度的方向向西．(2)全過程的平均速率為eq\x\to(v)＝eq\f(Δx1＋Δx2＋Δx3＋Δx4,t1＋t2＋t3＋t4)＝10.5m/s.三．練名校真題1.(2020-2021學(xué)年·北京市西城實驗中學(xué)高一上學(xué)期期中)如圖所示，在高速公路旁邊我們?？吹饺鐖D所示的路牌，這是交通部門設(shè)置的限速標(biāo)志，這是指汽車經(jīng)過這一路段時()A．汽車上的速度計指示值，有時還是可以超100km/h的B．平均速度大小應(yīng)介于60km/h和100km/h之間C．瞬時速度大小應(yīng)小于100km/h，平均速度大小大于60km/hD．瞬時速度大小應(yīng)介于60m/h和100m/h之間【答案】D【解析】：標(biāo)志牌上的速度指的都是瞬時速度，而不是平均速度，故瞬時速度大小應(yīng)該介于60km/h和100km/h之間，故D正確，A、B、C錯誤；故選D。2.(多選)(2020-2021學(xué)年·山東濟(jì)南一中高一上學(xué)期期中)小明坐出租車到車站接人后返回出發(fā)地，司機(jī)打出全程的發(fā)票如圖所示，由發(fā)票中的信息可知()A．11：26指時間間隔B．出租車的位移為23.0kmC．出租車的平均速度是0D．出租車的平均速率是46km/h【答案】CD【解析】：11：26是上車時刻，不是時間間隔，故A錯誤；23km是出租車運動軌跡的長度，是路程，不是位移，故B錯誤；整個過程中出租車的位移為零，根據(jù)平均速度的定義式知，平均速度為零，故C正確；平均速率eq\x\to(v)＝eq\f(s,t)＝46km/h，D正確。3．(2020-2021學(xué)年·山西省太原市高一上學(xué)期期中)如圖為京港高鐵車廂內(nèi)可實時顯示相關(guān)信息的顯示屏照片。關(guān)于顯示屏上的甲、乙兩數(shù)據(jù)，下列說法中正確的是()A．甲表示時刻，乙表示動車該時刻的瞬時速度B．甲表示時刻，乙表示動車從起動到該時刻內(nèi)的平均速度C．甲表示動車運行的時間，乙表示動車在該時間內(nèi)的平均速度D．甲表示動車運行的時間，乙表示動車在該時間內(nèi)的平均速率【答案】A【解析】：甲表示的是時刻，乙表示此時刻的速度，所以是瞬時速度，故A正確，B、C、D錯誤。4．(2020-2021學(xué)年·山東省濟(jì)南一中高一上學(xué)期期末)高速公路“區(qū)間測速”的原理是通過測量車輛經(jīng)過兩個監(jiān)控點之間的時間來判斷是否超速。如圖所示為某20km路段的區(qū)間測速標(biāo)志，該路段限速120km/h。則()A．“20km”指位移B．“20km”指路程C．車輛過此路段瞬時速度為120km/hD．車輛過此路段用時15min屬超速【答案】B【解析】：“20km”指路程，選項A錯誤，B正確；車輛過此路段的平均速率不超過120km/h，選項C錯誤；車輛過此路段用時15min，則平均速率為eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(20,\f(1,4))km/h＝80km/h<120km/h，故不超速，選項D錯誤。5.(2020-2021學(xué)年·河南省鄭州市高一上學(xué)期期末)在2018年11月6日9時開幕的第十二屆航展上，中國航天科工集團(tuán)有限公司正在研發(fā)的高速飛行列車首次亮相。其利用磁懸浮技術(shù)及近真空管道線路大幅度減小阻力，并具有強(qiáng)大的加速能力及高速巡航能力。未來項目落地時最大運行速度可達(dá)4000km/h。從鄭州到北京的路程為693km，只要11.4min就可到達(dá)，真是“嗖”的一聲，人就到了。根據(jù)以上信息判斷，下列說法正確的是()A．“2018年11月6日9時”和“11.4min”都是時刻B．從鄭州到北京的路程為693km，這個“路程”是個矢量C．可以求得從鄭州到北京的平均速率約為3650km/hD．若研究列車經(jīng)過某一路標(biāo)所用的時間，可將列車看作質(zhì)點【答案】C【解析】：“11.4min”是時間，A錯誤；“路程”是標(biāo)量，B錯誤；eq\x\to(v)＝eq\f(s,t)＝eq\f(693,11.4×\f(1,60))km/h≈3650km/h，故C正確；研究列車經(jīng)過某一路標(biāo)所用的時間，列車的大小不能忽略，不能將列車視為質(zhì)點，D錯誤。6.(2020-2021學(xué)年·河南省鄭州高一上學(xué)期期末)一輛汽車在平直公路上行駛，若以速度v1勻速行駛?cè)痰囊话?，接著以v2＝20km/h走剩下的一半路程，