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课时训练4物体运动的速度基础夯实1.下列说法正确的是()A.平均速度就是速度的平均值B.瞬时速率是指瞬时速度的大小C.火车以速度v经过某一段路,v是指瞬时速度D.子弹以速度v从枪口射出,v是指平均速度答案B解析根据平均速度和瞬时速度的定义进行判断.平均速度不是速度的平均值;瞬时速率就是瞬时速度的大小;火车以速度v经过某一段路,v是指在这段路上的平均速度;子弹以速度v从枪口射出,v是指子弹射出枪口的瞬时速度.2.下列所说的速度指平均速度的是()A.百米赛跑的运动员以9.5 m/s的速度冲过终点线B.“和谐号”CRH380A新一代动车组在京沪线上实验时速度最高达486.1 km/hC.由于堵车,我国部分大城市机动车速已降至12 km/hD.返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋中答案C解析平均速度对应于某一段时间或某一段位移,瞬时速度对应于某一时刻或某一位置.A选项中,9.5 m/s 是冲过终点线这一位置的速度,是瞬时速度;B选项中,动车组行驶的过程中速度是变化的,486.1 km/h是指某时刻达到的最高速度;C选项中,12 km/h对应于某一个过程,是平均速度;D选项中,8 m/s是太空舱落入太平洋这一时刻的瞬时速度.3.短跑运动员在100 m比赛中,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/sB.10.2 m/sC.10 m/sD.9.1 m/s答案C解析由平均速度的定义式得v=st=10010 m/s=10 m/s,故C正确.4.做变速直线运动的质点经过A点时的速度为3 m/s,这表示() A.质点在过A点后1 s内的位移是3 mB.质点在过A点前1 s内的位移是3 mC.质点在过以A点时刻为中间时刻的1 s内的位移是 3 mD.若质点过A点后做匀速直线运动,则以后每1 s内的位移都是3 m答案D解析题中给出的3 m/s是瞬时速度,3 m/s只表示质点过A点时的速度大小.5.右图是某条公路的路段上交通管理部门设置的限速标志.这是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时()A.必须以40 km/h速度行驶B.平均速度大小不得超过40 km/hC.瞬时速度大小不得超过40 km/hD.汽车上的速度计指示值,有时还是可以超过40 km/h答案C解析公路上的限速标志的速度值指的是汽车在这一路段行驶时,任何时刻都不能超过的速度值,是瞬时值,汽车上的速度计指示的是瞬时值,不能超过40 km/h,选项C正确.6.两个人以相同的速率同时从圆形轨道的A点出发,分别沿ABC和ADC行走,如图所示,当他们相遇时不相同的物理量是()A.速度B.位移C.路程D.速率答案A解析由轨道的对称性可知,沿ABC和ADC路径虽不同,但轨迹长度相同,故位移、路程相同.由题可知速率相等;沿ABC到达C点时的速度水平向右,而沿ADC到达C点时的速度水平向左,因方向不同,故速度不同.7.(多选)对瞬时速度和平均速度的理解,下列说法正确的是()A.瞬时速度为零,平均速度一定为零B.瞬时速度为零,平均速度可以不为零C.瞬时速度不为零,平均速度一定不为零D.瞬时速度不为零,平均速度可以为零答案BD解析在车辆行驶过程中,如果中途刹车停止一段时间后再启动运行,则其平均速度不为零,但停止时的瞬时速度为零,A选项错误,B选项正确;如物体沿一圆周运动一圈的过程中瞬时速度不为零,但位移为零,所以平均速度为零,C选项错误,D选项正确.能力提升8.右图为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片.该照片经放大后分析出,在曝光时间内,子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%2%.已知子弹飞行速度约为500 m/s,因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近()A.10-3 sB.10-6 sC.10-9 sD.10-12 s答案B解析苹果直径一般为10 cm,所以可以看出子弹长度大约为5 cm,所以曝光时子弹发生的位移大约为510-4110-3 m.根据位移公式可以得出,曝光时间大约为10-6 s.9.(多选)一个骑自行车的人由静止开始沿直线骑车,他在第 1 s 内、第2 s内、第3 s内、第4 s内通过的距离分别为1 m、2 m、3 m、4 m.关于这个运动,下列说法正确的是()A.2 s末的瞬时速度为2.5 m/sB.4 s末的瞬时速度为4.0 m/sC.前4 s的平均速度为2.5 m/sD.第4 s内的平均速度为4.0 m/s答案CD解析由于骑自行车的人的运动情况不明,因而不能求瞬时速度,但可求平均速度:前4 s内v1=1+2+3+44 m/s=2.5 m/s,第4 s内v2=41 m/s=4 m/s. 10.(多选)有一摄影记者用照相机拍下了某一运动员的冲刺身影,若摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16,快门(曝光时间)是160 s,得到照片后测得照片中运动员的高度为h,号码布上模糊部分的宽度是L.如果该运动员实际身高为H,则由以上数据可知该选手的()A.100 m比赛成绩B.冲线速度C.100 m内的平均速度D.比赛过程中发生的位移大小答案BD解析该选手冲线时,160 s内运动的位移s可以根据该选手的身高H、照片中的高度h及号码布上模糊部分的宽度L求得,s=HhL.由于时间比较短,认为平均速度等于瞬时速度,由此可求出冲线速度;既然是100米比赛,该选手在比赛中发生的位移必是100 m.故本题正确选项为B、D.11.图甲是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收的信号间的时间差,测出被测汽车的速度.图乙中P1、P2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是P1、P2经汽车反射回来的信号.设测速仪固定不动,P1、P2之间的时间间隔t=1.0 s,超声波在空气中的传播速度v=340 m/s.若汽车是匀速行驶的,则根据图乙可知,汽车在接收到P1、P2两个信号的时间内前进的距离是 m,汽车的速度是 m/s.答案1717.9解析本题求解关键是把车的运动情景和超声波的传播联系起来.题图乙中每小格代表的时间间隔t0=t30=130 s,从发出超声波信号P1到接收到反射信号n1的时间为t1=12130 s=0.4 s,信号P1到达汽车时,汽车离测速仪的距离为x1=12vt1=123400.4 m=68 m.从发出超声波信号P2到接收到反射信号n2的时间为t2=9130 s=0.3 s,信号P2到达汽车时,汽车离测速仪的距离为x2=12vt2=123400.3 m=51 m.汽车接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离为x=x1-x2=(68-51) m=17 m.从测速仪发出的超声波信号P1接触到汽车到测速仪发出的超声波信号P2接触到汽车的时间间隔t1=t-t12+t22=0.95 s.故这段时间内汽车的速度v=xt1=170.95 m/s17.9 m/s.12.一架飞机水平匀速地在某同学头顶上飞过,当同学听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时,发现飞机在他前上方约与地面成60角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速的.答案0.58解析由题意知声波是由该同学正上方发出的,在该声波由上到下传播过程中,飞机水平匀速飞行,画出运动示意图如图所示.设飞机离地高度为h,则有h=v声t,这段时间t内,飞机的水平位移x=v飞t,由几何知识知xh=cot 60由得v飞=v声cot 60=33v声0.58v声.即飞机的速度是声速的0.58.13.一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离x随时间t变化的关系为x=(5+2t3) m,该质点在t=0到t=2 s间的平均速度和t=2 s到t=3 s 间的平均速度的大小分别为多少?答案8 m/s38 m/s解析t=0到t=2 s过程t=0时的位置x0=(5+203) m=5 mt=2 s时的位置x2=(5+223) m=21 m这段时间内的位移s1=x2-x0=16 m平均速度v1=s1t1=162 m/s=8 m/st=2 s到t=3 s过程t=3 s时的位置x3=(5+233) m=59 m这段时间内位移s2=x3-x2=38 m平均速度v2=s2t2=381 m/s=38 m/s.14.一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动.司机发现其正要通过正前方山崖下的隧道,遂鸣笛,5 s后听到回声;听到回声后又行驶10 s司机第二次鸣笛,3 s后听到回声.请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度,看客车是否超速行驶,以便提醒司机安全行驶.(已知高速公路的最高限速为120 km/h,声音在空气中的传播速度为340 m/s)答案没有超速解析设客车行驶速度为v1,声速为v2,客车第一次鸣笛时客车离山崖的距离为x.由题意:在第一次鸣笛到听到回声的过程中,应有2x-v15 s=v25 s当客车第二次鸣笛时,客车距离山崖的距离x=x-v115 s同理2x-v13 s=v23 s,即2(x-v115 s)-v13 s=v23 s由两式可得v1=v214=24.3 m/sv1=24.3 m/s=87.48 km/h,小于120 km/h,故客车未超速.
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