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1、課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)三 速度
一、選擇題(本題共6小題,每題4分,共24分)
1.(2019·福州高一檢測(cè))關(guān)于瞬時(shí)速度、平均速度,以下說(shuō)法中正確的
是 ( )
A.瞬時(shí)速度可以看成時(shí)間趨于無(wú)窮小時(shí)的平均速度
B.做變速運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度,一定和物體在這段時(shí)間內(nèi)各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度的平均值大小相等
C.物體做變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),平均速度的大小等于這段時(shí)間內(nèi)初末時(shí)刻瞬時(shí)速度的平均值的大小
D.物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí),平均速度是指物體通過(guò)的路程與所用時(shí)間的比值
【解析】選A。當(dāng)時(shí)間非常短時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)可以看成在這段很短時(shí)間內(nèi)的勻速運(yùn)動(dòng),可認(rèn)為平均速度等于瞬時(shí)速度,A正確;平均速度是位
2、移跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值,與初末時(shí)刻及各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度并沒(méi)有必然的關(guān)系,B、C、D錯(cuò)誤。
2.瞬時(shí)速度是指 ( )
A.運(yùn)動(dòng)物體在某一段時(shí)間內(nèi)的速度
B.運(yùn)動(dòng)物體在某一段位移內(nèi)的速度
C.運(yùn)動(dòng)物體在某一段路程內(nèi)的速度
D.運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度
【解析】選D。物體在某一段時(shí)間或某一段位移(或路程)內(nèi)的速度是平均速度(或平均速率),A、B、C錯(cuò)誤;物體在某一位置或某一時(shí)刻的速度是瞬時(shí)速度,D正確。
3.下列關(guān)于速度的說(shuō)法中正確的是 ( )
A.速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,它既有大小,又有方向,是矢量
B.平均速度就是速度的平均值,它只有大小沒(méi)有方
3、向,是標(biāo)量
C.瞬時(shí)速率有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)速率,它表示瞬時(shí)速度的大小,是矢量
D.若物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于零,則它在這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度一定等于零
【解析】選A。速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,它既有大小,又有方向,是矢量,故A正確;平均速度是位移與時(shí)間的比值,不一定是速度的平均值,它有大小,有方向,也是矢量,故B錯(cuò)誤;瞬時(shí)速率,簡(jiǎn)稱(chēng)速率,它表示瞬時(shí)速度的大小,是標(biāo)量,故C錯(cuò)誤;物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于零,說(shuō)明在這段時(shí)間內(nèi)的位移為零,但它在這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度不一定等于零,故D錯(cuò)誤。
4.汽車(chē)和高鐵是現(xiàn)在我們出行的重要交通工具,假設(shè)甲乙兩地直線(xiàn)距離是50 km,從甲
4、地到乙地乘汽車(chē)需要1 h,乘高鐵需要0.5 h,則 ( )
A.汽車(chē)行駛的瞬時(shí)速度一定是50 km/h
B.汽車(chē)行駛的平均速率一定是50 km/h
C.高鐵運(yùn)行的平均速度大小大于100 km/h
D.高鐵運(yùn)行的平均速度大小等于100 km/h
【解析】選D。由題意位移s=50 km,由于公路與鐵路都會(huì)有一定的彎曲,所以路程s1>50 km,利用平均速度的定義式=知,汽車(chē)的平均速度為===
50 km/h,考慮到汽車(chē)的加速與減速,所以其瞬時(shí)速度不一定是50 km/h,A錯(cuò)誤。路程s1>50 km,所以汽車(chē)行駛的平均速率一定大于50 km/h,B錯(cuò)誤。由=可知,高鐵列車(chē)的平均速度
5、為′===100 km/h,C錯(cuò)誤,D正確。
5.(2019·廈門(mén)高一檢測(cè))如圖所示,物體沿曲線(xiàn)軌跡的箭頭方向運(yùn)動(dòng),AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲線(xiàn)軌跡運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間分別是1 s、2 s、2.5 s、3 s。下列說(shuō)法不正確的是 ( )
A.物體在AB段的平均速度大小為1 m/s
B.物體在ABC段的平均速度大小為 m/s
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物體處于A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度
D.物體在AB段的平均速度與ABCDE段的平均速度相同
【解析】選D。物體在AB段的位移為1 m,因此由公式v=,得v1=1 m/s,選項(xiàng)A正確;物體在ABC段位移的大小為s
6、2= m= m,所以v2== m,故選項(xiàng)B正確;根據(jù)公式v=知,當(dāng)物體位移無(wú)限小,時(shí)間無(wú)限短時(shí),平均速度可替代瞬時(shí)速度,位移越小平均速度越能代表某位置的瞬時(shí)速度,故C正確;在ABCDE段的平均速度v4== m/s=1 m/s,但是方向與物體在AB段的平均速度方向垂直,故物體在AB段的平均速度與ABCDE段的平均速度不相同,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
【總結(jié)提升】平均速度的求解方法
(1)平均速度是過(guò)程量,計(jì)算平均速度時(shí),必須明確所求的是哪一段時(shí)間或哪一段位移的平均速度。
(2)明確所研究過(guò)程的初末位置,求該過(guò)程的位移。
(3)利用平均速度的定義求其大小,最后明確平均速度的方向即為位移的方向。
6.
7、物體在甲、乙兩地往返一次,從甲到乙的平均速度為v1,返回時(shí)的平均速度為v2,則物體往返一次平均速度的大小和平均速率分別是 ( )
A.0, B.,
C.0, D.,
【解析】選C。物體往返一次,位移為零,則物體的平均速度的大小為v==0;設(shè)甲、乙兩地的距離為s,物體從甲到乙運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1=,從乙到甲運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2=,則物體往返一次的平均速率為v′==,則C正確,A、B、D錯(cuò)誤。
二、計(jì)算題(共2小題,36分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位)
7.(16分)一輛汽車(chē)從原點(diǎn)O由靜止出發(fā)沿x軸做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),為研究汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)而記下它在各時(shí)刻的位置
8、和速度,見(jiàn)表,求:
時(shí)刻t/s
0
1
2
3
4
5
6
7
位置的坐標(biāo)s/m
0
0.5
2
4.5
8
12
12
20
瞬時(shí)速度v/(m·s-1)
1
2
3
4
4
4
4
4
(1)汽車(chē)在第2 s末的瞬時(shí)速度大小為多少?
(2)汽車(chē)在第4 s內(nèi)的平均速度大小為多少?
【解析】(1)汽車(chē)在第2 s末的瞬時(shí)速度為3 m/s。
(2)由平均速度的定義可知,第4 s內(nèi)的平均速度為== m/s=3.5 m/s。
答案:(1)3 m/s (2)3.5 m/s
8.(20分)(2019·泉州高一檢測(cè))如圖所示,一輛汽車(chē)在從上海到南
9、京的高速公路上行駛。汽車(chē)上的速度計(jì)指針在圖中所示位置附近左右擺動(dòng),請(qǐng)你根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和圖中提供的信息,回答下列問(wèn)題:
(1)圖中A、B兩處相距多遠(yuǎn)?其值是指A、B兩處的路程還是位移大小?
(2)圖中速度計(jì)指針?biāo)傅乃俣缺硎酒?chē)的平均速度還是瞬時(shí)速度?其值為多大?
(3)假設(shè)汽車(chē)在A、B間按速度計(jì)指針?biāo)傅乃俣茸鰟蛩龠\(yùn)動(dòng),汽車(chē)從A處行駛到B處,需要多長(zhǎng)時(shí)間?
【解析】(1)A、B兩地距離s=120 km-40 km=80 km。
因?yàn)楦鶕?jù)實(shí)際情況在高速公路上任意相距80 km的兩地間的道路不可能是直線(xiàn),所以其值是指A、B兩地間的路程。
(2)圖中速度計(jì)指針?biāo)傅乃俣缺硎酒?chē)的瞬時(shí)速
10、度(汽車(chē)上常見(jiàn)的速度計(jì)都是直接表示車(chē)輛在某一時(shí)刻或某一位置時(shí)的瞬時(shí)速度),其值為100 km/h。
(3)因?yàn)槠?chē)在A、B間做勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)v=,得t===0.8 h。即汽車(chē)從A處行駛到B處需要0.8 h。
答案:(1)80 km 路程 (2)瞬時(shí)速度
100 km/h (3)0.8 h
9.(6分)(多選)(2019·莆田高一檢測(cè))如圖為甲、乙、丙三個(gè)物體相對(duì)同一位置的位移圖像,則在時(shí)間t0內(nèi),下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.它們的平均速度相等
B.甲的平均速度最大
C.它們的平均速率相等
D.乙和丙的平均速率相等
【解析】選A、D。題圖描述了三個(gè)物體的位移隨時(shí)
11、間變化的規(guī)律,三個(gè)物體沿同一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),在t0時(shí)刻的位移相同,故它們的平均速度相同,A正確,B錯(cuò)誤;由圖像可知,乙、丙一直做單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故它們?cè)趖0時(shí)刻的路程相等,而甲則是先沿正方向運(yùn)動(dòng),后沿反方向運(yùn)動(dòng),故甲的平均速率最大,乙、丙的平均速率相同,C錯(cuò)誤,D正確。
10.(6分)“五米三向折返跑”的成績(jī)反映了人體的靈敏素質(zhì),測(cè)定時(shí),受試者聽(tīng)到口令后起跑,測(cè)試員同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),受試者從起點(diǎn)A全力跑向5 m處的B點(diǎn)用手觸摸折返線(xiàn)處后折返返回A點(diǎn),然后依次到C點(diǎn)、D點(diǎn)最終返回A點(diǎn),所用時(shí)間即為“五米三向折返跑”的成績(jī),現(xiàn)測(cè)得某受試者成績(jī)?yōu)?.50 s,該受試者在測(cè)試全過(guò)程中的路程和平均速度的大小分別為
12、 ( )
A.0,0 B.15 m,4 m/s
C.30 m,0 D.30 m,4 m/s
【解析】選C。路程等于運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,所以受試者的路程s=(5+5)×3 m=
30 m,位移x=0 m,平均速度等于位移與時(shí)間的比值,則平均速度為零。所以C正確。
11.(6分)用同一張底片對(duì)著小球運(yùn)動(dòng)的路徑每隔 s 拍一次照,得到的照片如圖所示,則小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程的平均速度是 ( )
A.0.25 m/s B.0.2 m/s
C.0.17 m/s D.無(wú)法確定
【解析】選C。平均速度v== m/s≈0.17 m/s,則C正確,A、B、D錯(cuò)誤。
13、
12.(22分)(2019·石家莊高一檢測(cè))如圖所示是一輛在平直公路上行駛的汽車(chē)的s-t圖像,試根據(jù)圖像求出:
(1)汽車(chē)在15 min、25 min、45 min時(shí)的瞬時(shí)速度大小。
(2)汽車(chē)在50 min內(nèi)的平均速度大小和平均速率。
【解析】由s-t圖像知,前20 min內(nèi)汽車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),20 min~30 min汽車(chē)靜止,30 min~50 min汽車(chē)又做勻速直
線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
(1)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中任意一段時(shí)間內(nèi)的平均速度與某時(shí)刻的瞬時(shí)速度相等。
所以v1== km/min=1 km/min≈16.7 m/s
v2=0
v3== km/min=1.5 km/min=25 m/s。
(2)50 min內(nèi)的位移大小和路程都是50 km,所以== km/min=1 km/min≈16.7 m/s。
答案:(1)16.7 m/s 0 25 m/s
(2)16.7 m/s 16.7 m/s
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