課時訓(xùn)練4物體運動的速度基礎(chǔ)夯實1.下列說法正確的是()A.平均速度就是速度的平均值B.瞬時速率是指瞬時速度的大小C.火車以速度v經(jīng)過某一段路,v是指瞬時速度D.子彈以速度v從槍口射出,v是指平均速度答案B解析根據(jù)平均速度和瞬時速度的定義進(jìn)行判斷.平均速度不是速度的平均值;瞬時速率就是瞬時速度的大小;火車以速度v經(jīng)過某一段路,v是指在這段路上的平均速度;子彈以速度v從槍口射出,v是指子彈射出槍口的瞬時速度.2.下列所說的速度指平均速度的是()A.百米賽跑的運動員以9.5 m/s的速度沖過終點線B.“和諧號”CRH380A新一代動車組在京滬線上實驗時速度最高達(dá)486.1 km/hC.由于堵車,我國部分大城市機(jī)動車速已降至12 km/hD.返回地面的太空艙以8 m/s的速度落入太平洋中答案C解析平均速度對應(yīng)于某一段時間或某一段位移,瞬時速度對應(yīng)于某一時刻或某一位置.A選項中,9.5 m/s 是沖過終點線這一位置的速度,是瞬時速度;B選項中,動車組行駛的過程中速度是變化的,486.1 km/h是指某時刻達(dá)到的最高速度;C選項中,12 km/h對應(yīng)于某一個過程,是平均速度;D選項中,8 m/s是太空艙落入太平洋這一時刻的瞬時速度.3.短跑運動員在100 m比賽中,迅速從起點沖出,到50 m處的速度是9 m/s,10 s末到達(dá)終點的速度是10.2 m/s,則運動員在全程中的平均速度是()A.9 m/sB.10.2 m/sC.10 m/sD.9.1 m/s答案C解析由平均速度的定義式得v=st=10010 m/s=10 m/s,故C正確.4.做變速直線運動的質(zhì)點經(jīng)過A點時的速度為3 m/s,這表示() A.質(zhì)點在過A點后1 s內(nèi)的位移是3 mB.質(zhì)點在過A點前1 s內(nèi)的位移是3 mC.質(zhì)點在過以A點時刻為中間時刻的1 s內(nèi)的位移是 3 mD.若質(zhì)點過A點后做勻速直線運動,則以后每1 s內(nèi)的位移都是3 m答案D解析題中給出的3 m/s是瞬時速度,3 m/s只表示質(zhì)點過A點時的速度大小.5.右圖是某條公路的路段上交通管理部門設(shè)置的限速標(biāo)志.這是告誡駕駛員在這一路段駕駛車輛時()A.必須以40 km/h速度行駛B.平均速度大小不得超過40 km/hC.瞬時速度大小不得超過40 km/hD.汽車上的速度計指示值,有時還是可以超過40 km/h答案C解析公路上的限速標(biāo)志的速度值指的是汽車在這一路段行駛時,任何時刻都不能超過的速度值,是瞬時值,汽車上的速度計指示的是瞬時值,不能超過40 km/h,選項C正確.6.兩個人以相同的速率同時從圓形軌道的A點出發(fā),分別沿ABC和ADC行走,如圖所示,當(dāng)他們相遇時不相同的物理量是()A.速度B.位移C.路程D.速率答案A解析由軌道的對稱性可知,沿ABC和ADC路徑雖不同,但軌跡長度相同,故位移、路程相同.由題可知速率相等;沿ABC到達(dá)C點時的速度水平向右,而沿ADC到達(dá)C點時的速度水平向左,因方向不同,故速度不同.7.(多選)對瞬時速度和平均速度的理解,下列說法正確的是()A.瞬時速度為零,平均速度一定為零B.瞬時速度為零,平均速度可以不為零C.瞬時速度不為零,平均速度一定不為零D.瞬時速度不為零,平均速度可以為零答案BD解析在車輛行駛過程中,如果中途剎車停止一段時間后再啟動運行,則其平均速度不為零,但停止時的瞬時速度為零,A選項錯誤,B選項正確;如物體沿一圓周運動一圈的過程中瞬時速度不為零,但位移為零,所以平均速度為零,C選項錯誤,D選項正確.能力提升8.右圖為高速攝影機(jī)拍攝到的子彈穿透蘋果瞬間的照片.該照片經(jīng)放大后分析出,在曝光時間內(nèi),子彈影像前后錯開的距離約為子彈長度的1%2%.已知子彈飛行速度約為500 m/s,因此可估算出這幅照片的曝光時間最接近()A.10-3 sB.10-6 sC.10-9 sD.10-12 s答案B解析蘋果直徑一般為10 cm,所以可以看出子彈長度大約為5 cm,所以曝光時子彈發(fā)生的位移大約為5×10-41×10-3 m.根據(jù)位移公式可以得出,曝光時間大約為10-6 s.9.(多選)一個騎自行車的人由靜止開始沿直線騎車,他在第 1 s 內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)、第4 s內(nèi)通過的距離分別為1 m、2 m、3 m、4 m.關(guān)于這個運動,下列說法正確的是()A.2 s末的瞬時速度為2.5 m/sB.4 s末的瞬時速度為4.0 m/sC.前4 s的平均速度為2.5 m/sD.第4 s內(nèi)的平均速度為4.0 m/s答案CD解析由于騎自行車的人的運動情況不明,因而不能求瞬時速度,但可求平均速度:前4 s內(nèi)v1=1+2+3+44 m/s=2.5 m/s,第4 s內(nèi)v2=41 m/s=4 m/s. 10.(多選)有一攝影記者用照相機(jī)拍下了某一運動員的沖刺身影,若攝影記者使用的照相機(jī)的光圈(控制進(jìn)光量的多少)是16,快門(曝光時間)是160 s,得到照片后測得照片中運動員的高度為h,號碼布上模糊部分的寬度是L.如果該運動員實際身高為H,則由以上數(shù)據(jù)可知該選手的()A.100 m比賽成績B.沖線速度C.100 m內(nèi)的平均速度D.比賽過程中發(fā)生的位移大小答案BD解析該選手沖線時,160 s內(nèi)運動的位移s可以根據(jù)該選手的身高H、照片中的高度h及號碼布上模糊部分的寬度L求得,s=HhL.由于時間比較短,認(rèn)為平均速度等于瞬時速度,由此可求出沖線速度;既然是100米比賽,該選手在比賽中發(fā)生的位移必是100 m.故本題正確選項為B、D.11.圖甲是高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖,測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號,根據(jù)發(fā)出和接收的信號間的時間差,測出被測汽車的速度.圖乙中P1、P2是測速儀發(fā)出的超聲波信號,n1、n2分別是P1、P2經(jīng)汽車反射回來的信號.設(shè)測速儀固定不動,P1、P2之間的時間間隔t=1.0 s,超聲波在空氣中的傳播速度v=340 m/s.若汽車是勻速行駛的,則根據(jù)圖乙可知,汽車在接收到P1、P2兩個信號的時間內(nèi)前進(jìn)的距離是 m,汽車的速度是 m/s. 答案1717.9解析本題求解關(guān)鍵是把車的運動情景和超聲波的傳播聯(lián)系起來.題圖乙中每小格代表的時間間隔t0=t30=130 s,從發(fā)出超聲波信號P1到接收到反射信號n1的時間為t1=12×130 s=0.4 s,信號P1到達(dá)汽車時,汽車離測速儀的距離為x1=12vt1=12×340×0.4 m=68 m.從發(fā)出超聲波信號P2到接收到反射信號n2的時間為t2=9×130 s=0.3 s,信號P2到達(dá)汽車時,汽車離測速儀的距離為x2=12vt2=12×340×0.3 m=51 m.汽車接收到P1、P2兩個信號之間的時間內(nèi)前進(jìn)的距離為x=x1-x2=(68-51) m=17 m.從測速儀發(fā)出的超聲波信號P1接觸到汽車到測速儀發(fā)出的超聲波信號P2接觸到汽車的時間間隔t1=t-t12+t22=0.95 s.故這段時間內(nèi)汽車的速度v=xt1=170.95 m/s17.9 m/s.12.一架飛機(jī)水平勻速地在某同學(xué)頭頂上飛過,當(dāng)同學(xué)聽到飛機(jī)的發(fā)動機(jī)聲從頭頂正上方傳來時,發(fā)現(xiàn)飛機(jī)在他前上方約與地面成60°角的方向上,據(jù)此可估算出此飛機(jī)的速度約為聲速的. 答案0.58解析由題意知聲波是由該同學(xué)正上方發(fā)出的,在該聲波由上到下傳播過程中,飛機(jī)水平勻速飛行,畫出運動示意圖如圖所示.設(shè)飛機(jī)離地高度為h,則有h=v聲t,這段時間t內(nèi),飛機(jī)的水平位移x=v飛t,由幾何知識知xh=cot 60°由得v飛=v聲cot 60°=33v聲0.58v聲.即飛機(jī)的速度是聲速的0.58.13.一質(zhì)點沿直線Ox方向做變速運動,它離開O點的距離x隨時間t變化的關(guān)系為x=(5+2t3) m,該質(zhì)點在t=0到t=2 s間的平均速度和t=2 s到t=3 s 間的平均速度的大小分別為多少?答案8 m/s38 m/s解析t=0到t=2 s過程t=0時的位置x0=(5+2×03) m=5 mt=2 s時的位置x2=(5+2×23) m=21 m這段時間內(nèi)的位移s1=x2-x0=16 m平均速度v1=s1t1=162 m/s=8 m/st=2 s到t=3 s過程t=3 s時的位置x3=(5+2×33) m=59 m這段時間內(nèi)位移s2=x3-x2=38 m平均速度v2=s2t2=381 m/s=38 m/s.14.一輛客車在某高速公路上行駛,在經(jīng)過某直線路段時,司機(jī)駕車做勻速直線運動.司機(jī)發(fā)現(xiàn)其正要通過正前方山崖下的隧道,遂鳴笛,5 s后聽到回聲;聽到回聲后又行駛10 s司機(jī)第二次鳴笛,3 s后聽到回聲.請根據(jù)以上數(shù)據(jù)幫助司機(jī)計算一下客車的速度,看客車是否超速行駛,以便提醒司機(jī)安全行駛.(已知高速公路的最高限速為120 km/h,聲音在空氣中的傳播速度為340 m/s)答案沒有超速解析設(shè)客車行駛速度為v1,聲速為v2,客車第一次鳴笛時客車離山崖的距離為x.由題意:在第一次鳴笛到聽到回聲的過程中,應(yīng)有2x-v1×5 s=v2×5 s當(dāng)客車第二次鳴笛時,客車距離山崖的距離x'=x-v1×15 s同理2x'-v1×3 s=v2×3 s,即2(x-v1×15 s)-v1×3 s=v2×3 s由兩式可得v1=v214=24.3 m/sv1=24.3 m/s=87.48 km/h,小于120 km/h,故客車未超速.6