1、3 位置变化的快慢与方向速度基础过关练题组一平均速度和瞬时速度1.(2021陕西西安高新第一中学月考)关于瞬时速度、平均速度、平均速率,下列说法中正确的是()平均速度是质点运动的位移与发生这一段位移所用时间的比值平均速率就是平均速度的大小瞬时速度是质点在某一位置或某一时刻的速度做变速运动的质点的平均速度是通过的路程与所用时间的比值A.B.C.D.2.下列速度中,属于瞬时速度的是()A.某同学百米赛跑的速度是8m/sB.汽车以60km/h的速度通过苏通大桥C.飞机起飞时的速度是50m/sD.子弹在枪管里的速度是400m/s3.(2020贵州遵化期中)据报道,台风“帕布”在西北太平洋洋面上生成,随
2、后以15km/h左右的速度向西北方向移动,在登陆时,中心附近最大风速达到25m/s。请指出文中的两个速度数值分别是指()A.平均速度,瞬时速度B.瞬时速度,平均速度C.平均速度,平均速度D.瞬时速度,瞬时速度4.(2021江苏连云港智贤中学高一检测)(多选)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,当他们相遇时相同的量是(AC为圆的直径)()A.瞬时速度B.位移C.路程D.平均速度5.(2021四川成都新津中学高一月考)在我校刚举行的秋季运动会100m赛跑中,测得某同学7s末的速度为8.8m/s,12.5s末冲过终点时的速度为10.2m/s,该同学全程的平
3、均速度大小为(易错)A.8m/sB.9m/sC.10m/sD.10.2m/s6.(2021河南信阳高一上期中检测)我国高速公路里程已超14万公里,居世界第一位。为加强交通安全管理,高速公路上设有区间测速和定点测速。其中区间测速的原理是:通过测量车辆经过两个监控点所需的时间来计算出平均车速,从而判断是否超速。如图是某一区间测速的标牌,一辆汽车通过此段公路(有弯道)监测起点和终点的时间为12min。下列说法正确的是()A.图中20km是指位移的大小B.定点测速测的是汽车瞬时速度的大小C.该车在此区间的平均速度为100km/hD.两种测速方法中,汽车均不能看成质点7.(2020四川成都外国语学校高一
4、上期中)某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又从原路返回到山脚,上山的平均速率为v1,下山的平均速率为v2,则往返全程的平均速度的大小和平均速率分别是()A.v1+v22,v1+v22B.v1-v22,v1-v22C.0,v1-v2v1+v2D.0,2v1v2v1+v2题组二速度的测量8.(多选)使用打点计时器时应注意()A.无论使用电磁打点计时器还是电火花打点计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面B.使用打点计时器时应先拉动纸带,再接通电源C.使用打点计时器时,拉动纸带的方向应与限位孔平行D.打点计时器只能连续工作较短时间,打点之后要立即关闭电源9.打点计时器所用电源的
5、频率为50Hz,某次实验中得到一条纸带,用毫米刻度尺测出各点间的距离如图所示,则:xAC=mm,xAD=mm。那么由此可以算出纸带在A、C间的平均速度为m/s,纸带在A、D间的平均速度为m/s,B点的瞬时速度更接近于m/s。10.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间t。测得遮光条的宽度为s,用st近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使st更接近瞬时速度,正确的措施是()A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑块的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角题组三在位移-时间图像中分析速度11.如图所示是甲、乙、丙三
6、个物体相对同一位置的位移图像,它们向同一方向开始运动,则在时间t0内,下列说法正确的是()A.它们的平均速度相等B.甲的平均速度最大C.它们的平均速率相等D.乙的平均速度最小12.(2021安徽滁州重点中学高一上月考)如图所示是做直线运动的甲、乙两物体的位移-时间图像,由图像可知()A.乙开始运动时,两物体相距20mB.甲、乙两物体间的距离逐渐变大C.两物体在10s时相距最远,在25s时相遇D.甲比乙运动得快13.(2020江苏淮安马坝中学高一期中)质点沿直线运动,其位移-时间图像如图所示,关于质点的运动,下列说法中正确的是(深度解析)A.2s末质点改变了运动方向B.2s末质点的位置坐标为零,
7、该时刻质点的速度为零C.质点在4s内的位移大小为0.4m,位移的方向与规定的正方向相同D.质点做匀速直线运动,速度大小为0.1m/s,方向与规定的正方向相反14.(2021江苏连云港智贤中学高一检测)如图所示为一个质点运动的位移x随时间t变化的图像,由此可知该质点()A.在02s内沿x轴正方向运动B.在04s内做曲线运动C.在04s内速率先增大后减小D.在04s内位移为零题组四速度-时间图像15.(多选)如图所示为甲、乙两质点的v-t图像,对于甲、乙两质点的运动,下列说法中正确的是()A.质点甲沿所选定的正方向运动,质点乙与甲的运动方向相反B.质点甲和乙的速度并不相同C.在相同的时间内,质点甲
8、、乙的位移相同D.不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动,它们之间的距离一定越来越大16.某物体的v-t图像如图所示,则该物体()A.做折返运动,但未回到出发点B.做匀速直线运动C.朝某一方向做直线运动D.以上说法均不正确能力提升练题组一平均速度和瞬时速度1.(2021陕西宝鸡金台高一上期中,)甲、乙、丙三个同学同时从A点出发,沿各自的路线运动,并同时到B点,如图所示为其运动轨迹。则关于他们运动的说法正确的是()A.甲同学的位移最大,乙同学的位移最小B.乙同学的平均速度最大,甲同学的平均速度最小C.乙同学的平均速率最小,甲同学的平均速率最大D.丙同学的平均速率等于其平均速度的大小2.(2021湖
9、北武汉江岸高一上检测,)物体沿一条直线运动,下列说法中正确的是()A.物体在某时刻的速度是3m/s,则物体在1s内一定运动了3mB.物体在某1s内的平均速度是3m/s,则物体在这1s内的位移一定是3mC.物体在某段时间内的平均速度是3m/s,则物体在1s内的位移一定是3mD.物体在某段位移内的平均速度为3m/s,则物体在通过这段位移一半时的速度一定是1.5m/s3.(2021福建厦门二中高一上第一次月考,)有关瞬时速度、平均速度、平均速率,以下说法正确的是()A.平均速度是物体在一段时间内位移与所用时间的比值,方向沿运动轨迹的切线方向B.瞬时速度是指物体在某一位置或某一时刻的速度C.做变速运动
10、的物体,平均速率就是平均速度的大小D.物体做变速运动时,平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值4.(2021广东佛山期中检测,)电动自行车以其时尚、方便、快捷深受广大中学生的喜爱,但由于电动自行车引发的交通事故也在逐年增多,学习交通安全知识、自觉遵守交通法规是确保学生交通安全的重要举措。按规定电动自行车在城区限速20km/h。下列说法正确的是()A.电动自行车限速20km/h,指的是平均速度B.电动自行车限速20km/h,指的是瞬时速度C.发生交通事故时,相互碰撞的速度指的是平均速度D.在某一路段行驶的速度,指的是瞬时速度5.(2021河南重点高中高三第一次联考,)一个朝着某方向做直线运动
11、的物体,在时间t内的平均速度是v,紧接着t2内的平均速度是v2,则物体在这段时间内的平均速度是(深度解析)A.vB.23vC.34vD.56v题组二速度的测量6.(2021河南郸城一高高一上月考,)用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况。某次实验中得到的一条纸带如图所示,从比较清晰的点起,每五个点取一个计数点,分别标明0、1、2、3、,量得0与1两点间的距离x1=30mm,2与3两点间的距离x3=48mm,则小车在0与1两点间的平均速度v1=m/s,在2与3两点间的平均速度v3=m/s。据此判定小车做(选填“加速”或“减速”)运动。7.(2021福建厦门二中高一上第一次月考,)
12、光电计时器是一种常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有滑块从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出滑块的挡光时间。现有一滑块在斜面上滑行,先后两次通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别是t1=510-2s,t2=310-2s,从光电门1到光电门2所经历的总时间t=1.5s,用分度值为1mm的刻度尺测量小滑块的长度d,示数如图乙所示。(1)滑块的长度d为cm。(2)滑块通过光电门的速度v1、v2分别为m/s、m/s。深度解析8.()如图所示是一条利用打点计时器(电源频率为50Hz)打出的纸带,0、1、2、3、4、5、6是七个计数点,每相邻两个计数点之间还
13、有四个点未画出,各计数点到0的距离如图所示。求出1、2、3、4、5计数点对应的瞬时速度并画出速度-时间图像。深度解析题组三在位移-时间图像中分析速度9.(2021山东菏泽高三上期中,)李老师给他的学生讲了龟兔沿赛道赛跑的故事,故事情节中兔子和乌龟运动的x-t图像如图所示。请你根据图像中的坐标,并结合物理知识判断以下说法正确的是(深度解析)A.乌龟沿直线赛道运动,兔子沿曲线赛道运动B.兔子和乌龟是从同一地点同时出发C.兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次,在t4时刻乌龟追上兔子D.0t6时间内乌龟的平均速度小于兔子的平均速度10.如图是某运动物体的x-t图像,则它的运动情况是 ()A.开始静止,然后向
14、x轴负方向运动B.开始静止,然后沿斜面下滑C.先以恒定的速度运动,然后逐渐变慢D.先沿一个平面滑动,然后沿斜面下滑11.(2020江苏泰州中学月考,)如图是一辆汽车做直线运动的x-t图像,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是()A.汽车在OA、BC段运动最快B.汽车在AB段做匀速直线运动C.汽车在CD段的运动方向与初始运动方向相同D.4h内,汽车的位移大小为0题组四速度-时间图像12.(2021河南信阳光山第二高级中学期中检测,)在节假日期间,你可能在公园或游乐场玩过蹦床,如图所示是一名同学某次从蹦床上跳起后的v-t图像,已知t2=2t1,结合你的体会和经历,分析下列问题
15、:(1)该同学的速度大小是如何变化的?(2)该同学在哪段时间是上升的,在哪段时间是下降的?(3)从图像中可以看出,是选上升过程的速度方向为正方向,还是选下降过程的速度方向为正方向?(4)该同学在t2时刻回到蹦床上了吗?深度解析答案全解全析基础过关练1.C不论质点做什么运动,它的平均速度的定义都为v=xt,即平均速度是质点的位移与发生这段位移所用时间的比值,故正确,错误;平均速率是路程与所用时间的比值,并非平均速度的大小,故错误;瞬时速度是与某一时刻或者某一位置相对应的速度,故正确,故选C。2.C百米赛跑的速度是人在100米内的平均速度,故A错误;汽车通过大桥的速度为一段位移内的平均速度,故B错
16、误;飞机起飞时的速度是指飞机在离地起飞瞬间的速度,为瞬时速度,故C正确;子弹在枪管中的速度对应一段位移,故为平均速度,故D错误。3.A根据题中信息知,台风以15km/h左右的速度向西北方向移动,此速度对应一段位移,故为平均速度。25m/s的速度是台风登陆时中心附近的瞬时速度,故A正确,B、C、D错误。4.BCD两个人在C点相遇时,他们的速度的方向是相反的,所以瞬时速度不同,所以A错误;位移是指从初位置到末位置的有向线段,他们的起点和终点都相同,所以位移相同,所以B正确;两个人经过的路线的长度均为半圆的弧长,所以他们的路程相同,所以C正确;两人的位移相同,所用的时间相同,所以平均速度v=xt相同
17、,所以D正确。5.A全程的平均速度v=xt=10012.5m/s=8m/s。故A正确,B、C、D错误。易混易错本题属于易错题,很多同学容易将7s末的速度和终点的速度与平均速度混淆。求平均速度,只要抓住总位移和总时间即可。6.B图中20km指的是路程,定点测速测的是汽车通过某一位置的瞬时速度的大小,选项A错误,B正确;汽车通过长度为s=20km区间的时间为t=12min=0.2h,该车的平均速率是v=st=100km/h,选项C错误;区间测速中测速区间长度为20km,比车长大得多,汽车可视为质点,选项D错误。7.D此人往返全程的位移为x=0,故平均速度v=xt=0,而平均速率v=st,s代表往返
18、全程的路程,因上、下山过程的路程相同,可得v=ss2v1+s2v2=2v1v2v1+v2,选项D正确。8.CD电磁打点计时器使用复写纸,电火花打点计时器不用复写纸,故A错;实验时应当先接通电源,再拉动纸带,故B错;为减小摩擦力,拉动纸带的方向应当与限位孔平行,故C正确;打点计时器不能长时间连续工作,故D正确。9.答案14.025.00.350.420.35解析xAC=14.0mm,A、C间的平均速度为 xAC2T=14.010-320.02m/s=0.35m/s;xAD=25.0mm,A、D间的平均速度为 xAD3T=25.010-330.02m/s0.42m/s。对描述B点的瞬时速度来说,A
19、C段所取的位移较小,更接近B点的真实速度,即B点的瞬时速度更接近于0.35m/s。10.A由v=st可知,当t0时,st可看成物体的瞬时速度,s越小,t也就越小,st越接近瞬时速度,A正确;提高测量遮光条宽度的精确度,只能提高测量平均速度的准确度,不能使平均速度更接近瞬时速度,B错误;使滑块的释放点更靠近光电门,滑块通过光电门的速度更小,时间更长,因此C错误;增大气垫导轨与水平面的夹角,如果滑块离光电门近,也不能保证滑块通过光电门的时间短,D错误。11.A平均速度定义式v=xt,其中x代表位移。从图中可以看出在相等时间t0内三个物体运动的位移相等,所以三者的平均速度相等,故A正确,B、D错误;
20、平均速率的公式是v=st,其中s是走过的路程,从图像上可以看出在相同时间t0内的路程关系s甲s乙=s丙,所以甲的平均速率较大,而乙和丙的平均速率相等,故C错误。12.C开始时,乙的位置坐标为零,甲从离坐标原点20m处开始运动,当乙开始运动时,甲已经运动了10s,因此二者之间的距离大于20m,故A错误;x-t图像中的斜率大小表示速度大小,由图可知乙的速度大于甲的速度,因此二者之间的距离在乙没有运动时增大,在乙开始运动时减小,在25s时二者相遇,故B、D错误,C正确。13.C由图知,图线的斜率一直为正,说明质点一直沿正方向运动,故A错误;2s末质点处于坐标原点,但该时刻质点的速度不为零,故B错误;
21、质点在4s时间内的位移为x=0.2m-(-0.2m)=0.4m,大小为0.4m,位移的方向与规定的正方向相同,故C正确;在x-t图像中,图线的斜率的绝对值表示速度的大小,则知质点做匀速直线运动,速度为v=xt=0.22m/s=0.1m/s,即速度大小为0.1m/s,方向与规定的正方向相同,故D错误。导师点睛此题是x-t图像问题,要注意图线不是质点的运动轨迹,在x-t图像中,图线的斜率的绝对值表示速度的大小,斜率的正负表示速度的方向。倾斜的直线表示匀速直线运动。位移等于x(纵轴)的变化量。14.C位移-时间图像中图线切线的斜率表示该时刻的速度,则04s内斜率一直为负,质点一直沿负方向做直线运动,
22、故A、B错误;在04s内,斜率的绝对值先增大后减小,说明物体速率先增大后减小,故C正确;x=x2-x1=-10m-10m=-20m,故D错误。15.AB由v-t图像知,甲、乙两质点以大小相等、方向相反的速度做匀速直线运动,选项A、B正确;在相同的时间内,甲、乙两质点的位移等大、反向,选项C错误;由于甲、乙两质点的出发点无法确定,故甲、乙两质点间的距离不一定越来越大,选项D错误。16.A由于v的大小随时间的增加先增大后减小,然后又反向增大再减小,所以该物体不是朝某一方向做匀速直线运动,故B、C错误;由图像可以看出,该物体沿正方向运动的距离比沿负方向运动的距离大,故A正确。能力提升练1.C三个同学
23、从A运动到B,位移相同,路程不同,故A错误;平均速度是位移与时间的比值,三个同学运动的位移与时间相同,故平均速度相同,B错误;平均速率是路程与时间的比值,由图知三个同学从A到B的路程不同,时间相同,乙同学的平均速率最小,甲同学的平均速率最大,故C正确;丙同学从A到B的路程、位移大小不相同,时间相同;平均速率是路程与时间的比值,平均速度是位移与时间的比值,故D错误;故选C。2.B平均速度是描述运动物体在一段时间或一段位移内的运动快慢程度,物体在某时刻的速度是3m/s,则物体在1s内的平均速度不一定是3m/s,所以位移不一定是3m,同样某段时间内的平均速度是3m/s,在1s内的平均速度也不一定是3
24、m/s,所以位移也不一定是3m,在某一个位置的速度也不能确定,故A、C、D错误;物体在某1s内的平均速度是3m/s,则由x=vt可以计算出物体在这1s内的位移一定是3m,选项B正确。3.B平均速度为物体一段时间内位移与所用时间的比值,但平均速度的方向为这段时间内物体位移的方向,不是沿运动轨迹的切线方向,故A选项错误;物体做变速运动时,平均速率是物体一段时间内路程与所用时间的比值,而平均速度为物体一段时间内位移与所用时间的比值,两者大小不一定相等,故C、D选项错误。4.B电动自行车限速20km/h,是指电动自行车的最大速度即瞬时速度,A错误,B正确;交通事故发生时,相互碰撞的速度指的是碰撞瞬间的
25、速度即瞬时速度,C错误;在某一路段行驶的速度,指的是平均速度,D错误。5.D物体的总位移x=vt+v2t2=5vt4,则这段时间内的平均速度v=5vt43t2=56v,故D正确,A、B、C错误。导师点睛解决本题的关键是掌握平均速度的定义式v=xt,并能灵活运用。分别根据v=xt求出两段时间内的位移,从而根据总位移和总时间求出全过程的平均速度。6.答案0.30.48加速解析由平均速度的定义式v=xt得v1=x1T=3010-30.1m/s=0.3m/sv3=x3T=4810-30.1m/s=0.48m/s可见,小车速度变大,故判定小车做加速运动。7.答案(1)4.42(2)0.881.47解析(
26、1)由题图可知d=8.42cm-4.00cm=4.42cm。(2)通过光电门1的速度v1=dt1=4.4210-2510-2m/s0.88m/s,通过光电门2的速度v2=dt2=4.4210-2310-2m/s1.47m/s。导师点睛解决本题的关键是知道平均速度的公式v=xt,当t比较小时,平均速度可以代替瞬时速度。再者就是要熟练地应用测量长度的工具,并会准确地进行读数。毫米刻度尺的读数需估读到最小刻度的下一位。8.答案见解析解析求出0、2间的平均速度即可近似认为是1点对应的瞬时速度,同理2、3、4、5点对应的瞬时速度也可求出,注意相邻计数点的时间间隔为t=0.1s。v1=3.910-20.1
27、2m/s=0.195m/s,v2=(9.0-1.0)10-20.12m/s=0.40m/s,v3=(16.1-3.9)10-20.12m/s=0.61m/s,v4=(22.8-9.0)10-20.12m/s=0.69m/s,v5=(30.1-16.1)10-20.12m/s=0.70m/s。建立直角坐标系,横坐标表示时间,纵坐标表示速度。根据上面计算出的结果在速度-时间图像中描点,然后连线得到的图线如图所示。方法技巧(1)应用v=xt求某点的瞬时速度时,应当取包含该点的尽量短的时间间隔。(2)作v-t图像时应注意选择适当的标度,让图线在坐标纸上尽量展开。(3)如果图线为直线,连线时要让尽量多的
28、点落在直线上,偏离较远的点可舍去不计,如果为曲线,应利用平滑曲线将各点连接。9.C在x-t图像中描述的是直线运动,不是曲线运动,故A错误;由图像可知,兔子和乌龟是在同一地点但不是同时出发的,兔子比乌龟晚出发t1时间,故B错误;在比赛中,兔子和乌龟两次位移相同,表示相遇两次,在t4时刻乌龟追上兔子,故C正确;图中反映乌龟在t6时刻到达终点时,兔子还没有到达终点,所以乌龟在0t6时间内乌龟的平均速度大于兔子的平均速度,故D错误。导师点睛由位移-时间图像可知,兔子和乌龟是在同一地点但不是同时出发的。在比赛中,兔子和乌龟两次位移相等,表示到达同一位置相遇两次。图中反映乌龟到达终点时,兔子还没有到达终点
29、。本题要根据纵坐标读出两动物的位移,由斜率读出速度,并分析它们的运动情况,要注意位移-时间图线不是物体的运动轨迹。10.A起初x-t图像是水平的直线,表示物体处于静止状态,后来是斜向下的直线,表示物体做负方向的匀速运动,故A正确,C错误;x-t图像不是物体实际运动的轨迹,故B、D错误。11.DOA段图线的斜率与BC段图线斜率相同,则速度相同,CD段图线斜率大小最大,知汽车在CD段运动最快,故A错误;由图知,汽车在AB段位置不变,则汽车处于静止状态,故B错误;CD段图线斜率为负值,而初始阶段斜率为正值,知汽车在CD段的运动方向与初始运动方向相反,故C错误;由图知,4h内,汽车回到初位置,则汽车的
30、位移大小为0,故D正确。12.答案见解析解析(1)在0t1时间内速度大小由v0逐渐减小到零,在t1t2时间内速度大小由零反向增大到v0。(2)速度由v0减小到零的过程是上升过程,所对应的时间为0t1;速度由零变为-v0的过程是下降过程,所对应的时间为t1t2。(3)从图像中可以看出,上升过程速度为正,下降过程速度为负,因此,是选定上升过程的速度方向为正方向。(4)由于上升过程与下降过程是对称的,故t2时刻该同学刚好回到蹦床上。方法技巧应用v-t图像描述物体的运动时,首先要理解v-t图像的物理意义,另外要将v-t图像与所描述的物体的实际运动情况结合起来,在v-t图像中必须明白:(1)判断是否有初速度要看t=0时刻的速度是否为零,即看图线的纵截距是否为零;(2)判断速度方向要看纵坐标的正负,正值表示速度方向与正方向相同,负值表示速度方向与正方向相反;(3)判断速度大小的变化要看图线的走向,即图线与t轴之间距离的变化情况。