1.3 位置变化快慢的描述——速度
(分值：68分)
(选择题第1、3、4题，每题4分，共12分；第2题6分。非选择题第5题8分，第6题10分，共计36分)
题组一 速度 平均速度和瞬时速度
1.下列描述的几个速度，不属于瞬时速度的大小的是 ( )
A.子弹以790 m/s的速度击中目标
B.足球以12 m/s的速度射入球门
C.汽车上速度计的示数为80 km/h
D.汽车从甲地到乙地的速度为60 km/h
2.(多选)甲、乙两同学同时从学校出发前往书城，甲步行，乙骑自行车，路线如图，两人同时到达书城，则 ( )
A.甲、乙的平均速度相等
B.甲的平均速度较大
C.甲的平均速率较大
D.甲的平均速率较小
3.(改编)一架载着生物样本的多旋翼无人机从A医院以80 km/h的速度起飞，飞到200 m的高空后，随即以50 km/h的速度飞行，最后成功降落在距A医院直线距离8 km处的医检机构B，全程仅用10 min(正常情况下，汽车运输至少需要30 min)。下列说法正确的是 ( )
A.题中“80 km/h”指的是无人机起飞过程的平均速度
B.题中“50 km/h”指的是无人机全程的平均速度
C.题中“8 km”指的是无人机全程飞行的路程
D.题中无人机全程的平均速度比汽车全程的平均速度大
题组二 测量平均速度和瞬时速度 速度—时间图像
4.无人机喷洒农药，在空中悬停后开始沿水平直线运动，同时喷洒药液，其v-t图像如图所示，由图像可知 ( )
A.前2 s无人机做匀速直线运动
B.2 s~4 s内无人机停止向前飞行
C.4 s~5 s无人机做减速直线运动
D.5 s末无人机返回出发点
5.某同学做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图所示，每两个计数点间还有四个计时点没有画出，图中已标出相邻两计数点间的距离，打点计时器的电源频率为50 Hz。
(1)打点计时器是一种使用__________(选填“交流”或“直流”)电源的计时仪器。(2分)
(2)相邻两个计数点间的时间间隔为__________s。(2分)
(3)计数点0~6段对应的平均速度v=__________m/s，打计数点4时，纸带的速度v4=__________m/s。(结果均保留3位有效数字)(4分)
6.利用如图所示的装置研究物体的直线运动。图中AB是固定的光滑斜面，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，当光电门中有挡光物体通过时，与它们连接的数字计时器(都没有画出)能够显示挡光时间。让一滑块从斜面的顶端滑下，分别与光电门1、2连接的数字计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2 s、2.00×10-2 s。又测得此次实验滑块从光电门1到光电门2的时间为0.311 s，已知滑块沿斜面方向的长度为5.00 cm，光电门1和光电门2之间的距离为0.54 m。求：(结果要求保留3位有效数字)
(1)滑块通过光电门1时的速度v1=________ m/s，通过光电门2时的速度v2=________ m/s。由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是滑块通过光电门1和光电门2时的________(选填“平均速度”或“瞬时速度”)。要使测量值更接近于真实值，可将滑块的宽度________ (选填“减小”或“增加”)一些。(8分)
(2)滑块从光电门1到光电门2的平均速度为________ m/s。(结果保留2位小数)(2分)
(选择题第7题6分；第8~10题，每题4分，共12分。非选择题第11题14分，共计32分)
7.(多选)某同学在学校田径场跑步，用手机软件记录了自己的运动轨迹、运动时间的情况，如图所示，其中A点是起点，B点是终点，且根据实际情况可知，A、B间的距离约为40 m，跑步路程为5.21 km，所用时间约为35分18秒，下列关于该同学运动的描述正确的是 ( )
A.在记录运动轨迹时，人不能看成质点
B.A、B间的距离约为40 m是指人发生的位移大小
C.平均速率约为2.46 m/s
D.B点瞬时速度大小约为0.02 m/s
8.(改编)某人骑自行车沿一直斜坡从坡底到坡顶，再从坡顶到坡底(往返一次)，已知上坡时的平均速度大小为4 m/s，下坡时的平均速度大小为6 m/s，则此人往返一次的平均速度大小与平均速率分别是 ( )
A.10 m/s，10 m/s
B.5 m/s，4.8 m/s
C.0，4.8 m/s
D.0，5 m/s
9.在高速公路上超速行驶是很大的安全隐患，为了防止超速，交警部门设置了两套监控系统，一套是固定测速点，定点测速，一套是在一段路线区间设置区间测速，通过记录通过固定区间的时间，分析汽车是否超速。如图所示，这是一辆汽车在高速上导航仪的某时刻界面截图，该路段限速120 km/h。据此分析正确的是 ( )
A.这辆汽车在区间行驶中已有超速行为
B.18.3公里表示剩余行程的位移大小
C.118 km/h表示此次行程的平均速率
D.根据“18.3公里，24分钟”这两个数据，可以算出剩余行程的平均速度
10.甲、乙两车在同一平直公路上行驶的位置x随时间t变化的关系图像如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.两车的运动方向都不变
B.两车相遇两次
C.乙车在t2时刻的速度最大
D.t1~t2时间内，乙车的位移大于甲车的位移
11.超速行驶是造成交通事故的主要原因，为保障行驶安全，高速公路上不同路段一般有不同的限速要求。图1是在某段高速公路上前后有两个超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出周期性超声波脉冲信号，并接收车辆反射回的信号，根据发出和接收到的时间差，反馈给运算单元，测出汽车的速度。图2是两个测速仪中其中一个的测速情况，P1、P2是第一次和第二次测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是第一次和第二次由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔T0=3.0 s，超声波在空气中传播的速度是v=340m/s。若汽车是匀速行驶的，则根据图2可知的情况回答：
图1 图2
(1)图2是前后哪个测速仪工作时发出和接收的信息 求汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的位移。(8分)
(2)汽车的速度是多大 (结果保留3位有效数字)(6分)
参考答案
1.D 【解析】子弹以790 m/s的速度击中目标，790 m/s属于瞬时速度的大小；足球以12 m/s的速度射入球门时，其速度与位置对应，属于瞬时速度的大小；汽车上速度计的示数为80 km/h，属于瞬时速度的大小；汽车从甲地到乙地的速度为60 km/h，属于平均速率，故D项符合题意。
2.AD 【解析】由图可知甲、乙两同学的初位置和末位置一致，即位移相同，又因为时间相同(同时出发，同时到达)，所以甲、乙两同学的平均速度相同，A项正确，B项错误；由图可知甲同学的路程小于乙同学的路程，且运动时间相等，故甲同学的平均速率较小，C项错误，D项正确。
3.D 【解析】“80 km/h”指的是无人机的起飞速度，是瞬时速度，不是起飞过程的平均速度，A项错误；“8 km”指的是医院与医检机构的直线距离，即位移大小，不是无人机全程飞行的路程，无人机全程的平均速度==×60 km/h=48 km/h，所以“50 km/h”不是无人机全程的平均速度，这个“50 km/h”指的是无人机在空中稳定飞行阶段的平均速度，B、C两项错误；根据平均速度定义式=，位移相同，无人机所用时间小于汽车所用时间，可知无人机全程的平均速度比汽车全程的平均速度大，D项正确。
4.C 【解析】由图像可知，前2 s无人机速度不断增加，无人机不是做匀速直线运动，A项错误；2 s~4 s无人机速度不变，无人机做匀速直线运动，B项错误；4 s~5 s无人机速度在减小，即无人机做减速直线运动，C项正确，由图可知，0~5 s内无人机飞行方向没有改变，不可能回到出发点，D项错误。
5.(1)交流 (2)0.1 (3)1.00 1.20
【解析】(1)打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器。
(2)打点计时器的电源频率f为50 Hz，则相邻两个计时点的时间间隔t== s=0.02 s，每相邻两计数点之间还有四个计时点没有画出来，则相邻两个计数点间的时间间隔T=5t=5×0.02 s=0.1 s。
(3)纸带上计数点0~6段对应的平均速度v=≈1.00 m/s。我们用一段较小位移的平均速度代替该段位移任意时刻的速度，则v4=≈1.20 m/s。
6.(1)1.00 2.50 平均速度 减小 (2)1.74
【解析】(1)滑块通过光电门1时的速度v1==1.00 m/s，通过光电门2时的速度v2==2.50 m/s。由此测得的速度是滑块通过光电门的平均速度，由极限法可知，滑块宽度越小，平均速度越接近瞬时速度。
(2)滑块从光电门1到光电门2的平均速度v== m/s≈1.74 m/s。
7.BC 【解析】在记录运动轨迹时，研究的问题是人运动的轨迹，而人的尺寸和大小对于人所运动的轨迹而言可以忽略，因此在研究该问题时可以把人看成质点，A项错误；位移大小指从初位置指向末位置的有向线段的长度，方向为初位置指向末位置，由此可知A、B间的距离约为40 m是指人发生的位移大小，B项正确；根据已知条件可得平均速率v== m/s≈2.46 m/s ，C项正确；根据已知条件可得平均速度为v'== m/s≈0.02 m/s，可知0.02 m/s为平均速度大小，而不是B点的瞬时速度大小，D项错误。
8.C 【解析】此人往返一次的位移为0，由平均速度的定义式v=可知，此人往返一次的平均速度的大小为0；设由坡底到坡顶的路程为s，则往返一次的平均速率v'===4.8 m/s，C项正确。
9.A 【解析】由该截图可得，此时汽车的速率为118 km/h，汽车从区间测速开始到现在的平均速率是120 km/h，距离终点的路程还有18.3公里，还需要24分钟到达终点。汽车从区间测速开始到现在的平均速率是120 km/h，此时的瞬时速度大小为118 km/h，则在此之前汽车已有超速行为，A项正确；18.3公里表示剩余行程的路程大小，B项错误；118 km/h表示此时的速率，C项错误；根据“18.3公里，24分钟”这两个数据，可以算出剩余行程的平均速率，D项错误。
10.B 【解析】由题图可知，乙车在t2 时刻之前沿正方向运动，t2时刻之后沿负方向运动，运动方向发生了变化，A项错误；题图中甲与乙有两个交点，说明两车相遇两次，B项正确；x-t图像切线的斜率表示速度；由图可知，乙车在t2 时刻的速度最小，速度为0，C项错误；由题图可知，t1、t2 时刻甲、乙两车均在相同位置，则t1~t2 时间内甲、乙两车的位移大小相等，D项错误。
11.【解答】(1)因为从测速仪发出信号到接收信号的时间间隔变大，可知图2是后测速仪工作时发出和接收的信息
P1、P2间有30个刻度，时间长度为3.0 s，发出超声波信号P1到接收到反射信号n1间是9个刻度，则时间Δt1=×9=0.9 s
汽车接收到P1发出的信号时，距离后测速仪
x1=vΔt1=×340×0.9 m=153 m
发出超声波信号P2到接收到反射信号n2的时间
Δt2=×12=1.2 s
汽车接收到P2 发出的信号时，距离后测速仪
x2=vΔt2=×340×1.2 m=204 m
汽车接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的位移大小
x=x2-x1=(204-153) m=51 m
方向沿汽车前进方向。
(2)汽车从第一次接收到超声波信号到第二次接收到超声波信号经历的时间
Δt=T0+-
汽车速度v'=
代入数据解得v'≈16.2 m/s 。
