2019高中物理 第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 課時(shí)訓(xùn)練4 物體運(yùn)動(dòng)的速度 粵教版必修1.docx

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課時(shí)訓(xùn)練4　物體運(yùn)動(dòng)的速度 基礎(chǔ)夯實(shí) 1.下列說(shuō)法正確的是(　　) A.平均速度就是速度的平均值 B.瞬時(shí)速率是指瞬時(shí)速度的大小 C.火車以速度v經(jīng)過(guò)某一段路,v是指瞬時(shí)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(shí)速度的定義進(jìn)行判斷.平均速度不是速度的平均值;瞬時(shí)速率就是瞬時(shí)速度的大小;火車以速度v經(jīng)過(guò)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(shí)速度. 2.下列所說(shuō)的速度指平均速度的是(　　) A.百米賽跑的運(yùn)動(dòng)員以9.5 m/s的速度沖過(guò)終點(diǎn)線 B.“和諧號(hào)”CRH380A新一代動(dòng)車組在京滬線上實(shí)驗(yàn)時(shí)速度最高達(dá)486.1 km/h C.由于堵車,我國(guó)部分大城市機(jī)動(dòng)車速已降至12 km/h D.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(duì)應(yīng)于某一段時(shí)間或某一段位移,瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)于某一時(shí)刻或某一位置.A選項(xiàng)中,9.5 m/s 是沖過(guò)終點(diǎn)線這一位置的速度,是瞬時(shí)速度;B選項(xiàng)中,動(dòng)車組行駛的過(guò)程中速度是變化的,486.1 km/h是指某時(shí)刻達(dá)到的最高速度;C選項(xiàng)中,12 km/h對(duì)應(yīng)于某一個(gè)過(guò)程,是平均速度;D選項(xiàng)中,8 m/s是太空艙落入太平洋這一時(shí)刻的瞬時(shí)速度. 3.短跑運(yùn)動(dòng)員在100 m比賽中,迅速?gòu)钠瘘c(diǎn)沖出,到50 m處的速度是9 m/s,10 s末到達(dá)終點(diǎn)的速度是10.2 m/s,則運(yùn)動(dòng)員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 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(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度為3 m/s,這表示(　　) A.質(zhì)點(diǎn)在過(guò)A點(diǎn)后1 s內(nèi)的位移是3 m B.質(zhì)點(diǎn)在過(guò)A點(diǎn)前1 s內(nèi)的位移是3 m C.質(zhì)點(diǎn)在過(guò)以A點(diǎn)時(shí)刻為中間時(shí)刻的1 s內(nèi)的位移是 3 m D.若質(zhì)點(diǎn)過(guò)A點(diǎn)后做勻速直線運(yùn)動(dòng),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(shí)速度,3 m/s只表示質(zhì)點(diǎn)過(guò)A點(diǎn)時(shí)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(shí)(　　) A.必須以40 km/h速度行駛 B.平均速度大小不得超過(guò)40 km/h C.瞬時(shí)速度大小不得超過(guò)40 km/h D.汽車上的速度計(jì)指示值,有時(shí)還是可以超過(guò)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(shí),任何時(shí)刻都不能超過(guò)的速度值,是瞬時(shí)值,汽車上的速度計(jì)指示的是瞬時(shí)值,不能超過(guò)40 km/h,選項(xiàng)C正確. 6.兩個(gè)人以相同的速率同時(shí)從圓形軌道的A點(diǎn)出發(fā),分別沿ABC和ADC行走,如圖所示,當(dāng)他們相遇時(shí)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(duì)稱性可知,沿ABC和ADC路徑雖不同,但軌跡長(zhǎng)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(diǎn)時(shí)的速度水平向右,而沿ADC到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度水平向左,因方向不同,故速度不同. 7.(多選)對(duì)瞬時(shí)速度和平均速度的理解,下列說(shuō)法正確的是(　　) A.瞬時(shí)速度為零,平均速度一定為零 B.瞬時(shí)速度為零,平均速度可以不為零 C.瞬時(shí)速度不為零,平均速度一定不為零 D.瞬時(shí)速度不為零,平均速度可以為零 答案BD 解析在車輛行駛過(guò)程中,如果中途剎車停止一段時(shí)間后再啟動(dòng)運(yùn)行,則其平均速度不為零,但停止時(shí)的瞬時(shí)速度為零,A選項(xiàng)錯(cuò)誤,B選項(xiàng)正確;如物體沿一圓周運(yùn)動(dòng)一圈的過(guò)程中瞬時(shí)速度不為零,但位移為零,所以平均速度為零,C選項(xiàng)錯(cuò)誤,D選項(xiàng)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(shí)間內(nèi),子彈影像前后錯(cuò)開(kāi)的距離約為子彈長(zhǎng)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(shí)間最接近(　　) A.10-3 s B.10-6 s C.10-9 s D.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(zhǎng)度大約為5 cm,所以曝光時(shí)子彈發(fā)生的位移大約為510-4~110-3 m.根據(jù)位移公式可以得出,曝光時(shí)間大約為10-6 s. 9.(多選)一個(gè)騎自行車的人由靜止開(kāi)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(guò)的距離分別為1 m、2 m、3 m、4 m.關(guān)于這個(gè)運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是(　　) A.2 s末的瞬時(shí)速度為2.5 m/s B.4 s末的瞬時(shí)速度為4.0 m/s C.前4 s的平均速度為2.5 m/s D.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(yùn)動(dòng)情況不明,因而不能求瞬時(shí)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(yùn)動(dòng)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(shí)間)是160 s,得到照片后測(cè)得照片中運(yùn)動(dòng)員的高度為h,號(hào)碼布上模糊部分的寬度是ΔL.如果該運(yùn)動(dòng)員實(shí)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(jī) B.沖線速度 C.100 m內(nèi)的平均速度 D.比賽過(guò)程中發(fā)生的位移大小 答案BD 解析該選手沖線時(shí),160 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)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(hào)碼布上模糊部分的寬度ΔL求得,s=HhΔL.由于時(shí)間比較短,認(rèn)為平均速度等于瞬時(shí)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(xiàng)為B、D. 11.圖甲是高速公路上用超聲波測(cè)速儀測(cè)量車速的示意圖,測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào),根據(jù)發(fā)出和接收的信號(hào)間的時(shí)間差,測(cè)出被測(cè)汽車的速度.圖乙中P1、P2是測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào),n1、n2分別是P1、P2經(jīng)汽車反射回來(lái)的信號(hào).設(shè)測(cè)速儀固定不動(dòng),P1、P2之間的時(shí)間間隔Δt=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(gè)信號(hào)的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是　　　　 m,汽車的速度是　　　　 m/s. 答案17　17.9 解析本題求解關(guān)鍵是把車的運(yùn)動(dòng)情景和超聲波的傳播聯(lián)系起來(lái).題圖乙中每小格代表的時(shí)間間隔t0=Δt30=130 s,從發(fā)出超聲波信號(hào)P1到接收到反射信號(hào)n1的時(shí)間為t1=12130 s=0.4 s,信號(hào)P1到達(dá)汽車時(shí),汽車離測(cè)速儀的距離為x1=12vt1=123400.4 m=68 m.從發(fā)出超聲波信號(hào)P2到接收到反射信號(hào)n2的時(shí)間為t2=9130 s=0.3 s,信號(hào)P2到達(dá)汽車時(shí),汽車離測(cè)速儀的距離為x2=12vt2=123400.3 m=51 m.汽車接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為Δx=x1-x2=(68-51) m=17 m.從測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)P1接觸到汽車到測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)P2接觸到汽車的時(shí)間間隔Δt1=Δt-t12+t22=0.95 s. 故這段時(shí)間內(nèi)汽車的速度v=ΔxΔt1=170.95 m/s≈17.9 m/s. 12.一架飛機(jī)水平勻速地在某同學(xué)頭頂上飛過(guò),當(dāng)同學(xué)聽(tīng)到飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)聲從頭頂正上方傳來(lái)時(shí),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(guò)程中,飛機(jī)水平勻速飛行,畫出運(yùn)動(dòng)示意圖如圖所示. 設(shè)飛機(jī)離地高度為h,則有 h=v聲Δt, ① 這段時(shí)間Δt內(nèi),飛機(jī)的水平位移Δx=v飛Δt, ② 由幾何知識(shí)知Δxh=cot 60③ 由①②③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(diǎn)沿直線Ox方向做變速運(yùn)動(dòng),它離開(kāi)O點(diǎn)的距離x隨時(shí)間t變化的關(guān)系為x=(5+2t3) m,該質(zhì)點(diǎn)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/s　38 m/s 解析t=0到t=2 s過(guò)程 t=0時(shí)的位置x0=(5+203) m=5 m t=2 s時(shí)的位置x2=(5+223) m=21 m 這段時(shí)間內(nèi)的位移Δs1=x2-x0=16 m 平均速度v1=Δs1Δt1=162 m/s=8 m/s t=2 s到t=3 s過(guò)程 t=3 s時(shí)的位置x3=(5+233) m=59 m 這段時(shí)間內(nèi)位移Δs2=x3-x2=38 m 平均速度v2=Δs2Δt2=381 m/s=38 m/s. 14.一輛客車在某高速公路上行駛,在經(jīng)過(guò)某直線路段時(shí),司機(jī)駕車做勻速直線運(yùn)動(dòng).司機(jī)發(fā)現(xiàn)其正要通過(guò)正前方山崖下的隧道,遂鳴笛,5 s后聽(tīng)到回聲;聽(tīng)到回聲后又行駛10 s司機(jī)第二次鳴笛,3 s后聽(tīng)到回聲.請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)幫助司機(jī)計(jì)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(méi)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(shí)客車離山崖的距離為x. 由題意:在第一次鳴笛到聽(tīng)到回聲的過(guò)程中,應(yīng)有 2x-v15 s=v25 s① 當(dāng)客車第二次鳴笛時(shí),客車距離山崖的距離 x=x-v115 s② 同理2x-v13 s=v23 s,即 2(x-v115 s)-v13 s=v23 s③ 由①③兩式可得v1=v214=24.3 m/s④ v1=24.3 m/s=87.48 km/h,小于120 km/h,故客車未超速.