1、1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
2、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
3、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/s B.10.2 m/sC.10 m/s D.9.1 m/s答案 C解析 由平均速度的定义式得 m/s=10 m/s,故 C 正确 .v=st=100104.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 m2B.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
4、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
5、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,平均速度一定为零3B.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
6、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 s B.10-6 sC.10-9 s D.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 51
7、0-4110-3 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m/s=2.5 m/s,第 4 s 内 m/s=4
8、m/s. v1=1+2+3+44 v2=4110.(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 s,得到照片后测得照片中运动员的1604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, 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160布上模糊部分的宽度 L 求得, s= L.由于时间比较短,认为平均速度等于
9、瞬时速度,由此Hh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.
10、答案 17 17.9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= s,从发出超声波信号 P1到接收到反射信号 n1的时间为 t1=12 s=0.4 t30=130 130s,信号 P1到达汽车时,汽车离测速仪的距离为 x1= vt1= 3400.4 m=68 m.从发出超声波12 12信号 P2到接收到反射信号 n2的时间为 t2=9 s=0.3 s,信号 P2到达汽车时,汽车离测速仪130的距离为 x2= vt2= 3400.3 m=51 m.汽车接收到 P1、 P2两个信号之间的时间内前进的距12 125离为 x=x1-x2=(68-51
11、) 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- =0.95 s.t12+t22故这段时间内汽车的速度 v= m/s17.9 m/s . x t1= 170.9512.一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,
12、飞机的水平位移 x=v 飞 t, 由几何知识知 =cot 60 xh由 得 v 飞 =v 声 cot 60= v 声 0 .58v 声 .33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/s 38 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-x
13、0=16 m平均速度 v1= m/s=8 m/s s1 t1=162t=2 s 到 t=3 s 过程6t=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= m/s=38 m/s. s2 t2=38114.一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= =24.3 m/sv214v1=24.3 m/s=87.48 km/h,小于 120 km/h,故客车未超速 .
