高中物理 第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 1.3 運(yùn)動(dòng)快慢的描述——速度學(xué)案 新人教版必修1

1、3運(yùn)動(dòng)快慢的描述速度學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解速度的概念，知道速度是矢量.2.能區(qū)別平均速度和瞬時(shí)速度，知道速率的概念.3.會(huì)用平均速度公式進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算.一、坐標(biāo)和坐標(biāo)的變化量1.坐標(biāo)：以直線(xiàn)為x坐標(biāo)軸，物體的位置就可以用坐標(biāo)來(lái)表示.2.坐標(biāo)的變化量：xx2x1，x的大小表示位移的大小，x的正負(fù)表示位移的方向.3.時(shí)間的變化量：tt2t1.二、速度1.物理意義：表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢.2.定義：位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的比值.3.定義式：v.4.單位：國(guó)際單位制單位是米每秒，符號(hào)是m/s或m·s1.常用單位：千米每小時(shí)(km/h或km·h1)、厘米每秒(cm/s或cm·s1

2、)等.5.矢量性：速度既有大小又有方向，是矢量(填“標(biāo)量”或“矢量”).(1)大?。涸跀?shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)物體位移的大小.(2)方向：物體的運(yùn)動(dòng)方向.三、平均速度和瞬時(shí)速度1.平均速度：描述物體在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度，只能粗略描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢.2.瞬時(shí)速度：描述物體在某一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的快慢，可以精確描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢.3.速率：瞬時(shí)速度的大小.4.勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)：瞬時(shí)速度保持不變的運(yùn)動(dòng)，在勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，平均速度與瞬時(shí)速度相等.1.判斷下列說(shuō)法的正誤.(1)速度在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程.(×)(2)兩物體的速度分別是v12m/s，v23 m/s，則它們的大小關(guān)系為v1v2

3、.(×)(3)物體的平均速度為零，則物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài).(×)(4)子彈以速度v從槍口射出，v指瞬時(shí)速度.()2.某質(zhì)點(diǎn)沿一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在第1s內(nèi)通過(guò)的位移為2m，第2s內(nèi)通過(guò)的位移為4m，則質(zhì)點(diǎn)在第2s內(nèi)的平均速度為_(kāi)m/s,2 s內(nèi)的平均速度為_(kāi)m/s.答案43【考點(diǎn)】平均速度的理解及簡(jiǎn)單計(jì)算【題點(diǎn)】平均速度的計(jì)算一、對(duì)速度的理解自行車(chē)在平直公路上30min內(nèi)行駛了8km，運(yùn)動(dòng)員在百米比賽中的成績(jī)?yōu)?0s，自行車(chē)和運(yùn)動(dòng)員哪個(gè)快？如何比較？答案通過(guò)比較兩物體單位時(shí)間內(nèi)的位移，可比較兩物體運(yùn)動(dòng)的快慢自行車(chē)：4.4m/s.運(yùn)動(dòng)員：10m/s.所以運(yùn)動(dòng)員快.1.對(duì)定義式v的理解

4、(1)公式v中的x是物體運(yùn)動(dòng)的位移，不是路程.(2)v是速度的定義式，不是決定式，v大小與x及t無(wú)關(guān).不能認(rèn)為v與位移成正比、與時(shí)間成反比.2.速度是矢量(1)速度既有大小，又有方向，是矢量.瞬時(shí)速度的方向就是物體此時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向.(2)比較兩個(gè)速度是否相同時(shí)，既要比較其大小是否相等，又要比較其方向是否相同.例1(多選)對(duì)速度的定義式v，以下敘述正確的是()a.物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度v與運(yùn)動(dòng)的位移x成正比，與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t成反比b.速度v的大小與運(yùn)動(dòng)的位移x和時(shí)間t都無(wú)關(guān)c.此速度定義式適用于任何運(yùn)動(dòng)d.速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢及方向的物理量答案bcd解析速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢及方向的物理量，v

5、是計(jì)算速度的公式，適用于任何運(yùn)動(dòng)，此式只能說(shuō)明速度可由位移x與時(shí)間t的比值來(lái)計(jì)算，并不是說(shuō)v與x成正比，與t成反比，故a錯(cuò)誤，b、c、d正確.【考點(diǎn)】對(duì)速度的理解【題點(diǎn)】對(duì)速度定義的理解二、平均速度和瞬時(shí)速度小明坐在沿直線(xiàn)行駛的汽車(chē)上，從甲地到乙地用時(shí)20分鐘，行程20km，根據(jù)公式v，他計(jì)算出自己的速度為60km/h.而途中某時(shí)刻小明發(fā)現(xiàn)速度計(jì)顯示為70 km/h.(1)上面提到的兩個(gè)速度各表示什么速度？(2)若小明由乙地返回甲地又用了20分鐘，則從甲地出發(fā)又返回甲地的整個(gè)過(guò)程的平均速度是多少？它能反映汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的快慢嗎？答案(1)60km/h為20分鐘內(nèi)汽車(chē)的平均速度的大??；70 km/h為

6、瞬時(shí)速度的大小.(2)因?yàn)槿痰奈灰茷榱?，所以平均速度?不能平均速度和瞬時(shí)速度的比較平均速度瞬時(shí)速度物理意義描述物體在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢和方向，與一段時(shí)間或位移對(duì)應(yīng)描述物體在某時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的快慢和方向，與時(shí)刻或位置對(duì)應(yīng)大小由求出v，其中t0方向與位移的方向相同，不一定與物體瞬間運(yùn)動(dòng)的方向相同就是那一時(shí)刻物體運(yùn)動(dòng)的方向聯(lián)系(1)在勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，平均速度和瞬時(shí)速度相等(2)當(dāng)位移足夠小或時(shí)間足夠短時(shí)，可以認(rèn)為平均速度就等于瞬時(shí)速度例2(多選)下面描述的幾個(gè)速度中，說(shuō)法正確的是()a.子彈以790m/s的速度擊中目標(biāo)時(shí)的速度指平均速度b.信號(hào)沿運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳播的速度大約為10m/s指瞬時(shí)速度c.京

7、滬高速鐵路測(cè)試時(shí)的列車(chē)最高時(shí)速可達(dá)484km/h，指的是瞬時(shí)速度d.臺(tái)風(fēng)以360km/h的速度向東北方向移動(dòng)指平均速度答案cd解析子彈擊中目標(biāo)時(shí)對(duì)應(yīng)一個(gè)瞬間，故為瞬時(shí)速度，故a錯(cuò)誤；信號(hào)沿運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳播的速度大約為10m/s，是一段過(guò)程中的速度，故為平均速度，故b錯(cuò)誤；列車(chē)的最高時(shí)速指的是在安全情況下所達(dá)到的最大速度，為瞬時(shí)速度，故c正確，臺(tái)風(fēng)以360 km/h的速度向東北方向移動(dòng)指平均速度，故d正確.【考點(diǎn)】平均速度與瞬時(shí)速度的對(duì)比理解【題點(diǎn)】平均速度與瞬時(shí)速度的對(duì)比例3(多選)如圖1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1s、2

8、s、3s、4s，下列說(shuō)法正確的是()圖1a.物體在ab段的平均速度為1m/sb.物體在abc段的平均速度為m/sc.物體在b點(diǎn)的速度等于ac段的平均速度d.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)速度答案abd解析物體在ab段的位移為1m，因此由公式，得1m/s，故a正確；物體在abc段的位移大小為：xmm，所以m/s，故b正確；物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，物體在b點(diǎn)的速度不等于ac段的平均速度，故c錯(cuò)誤；根據(jù)公式可知，當(dāng)物體位移無(wú)限小，時(shí)間無(wú)限短時(shí)，物體的平均速度可以代替某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，位移越小，平均速度越能代表某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，則ab段的平均速度比abc段的平均速度更能反映物體處

9、于a點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，故d正確.【考點(diǎn)】平均速度的理解及簡(jiǎn)單計(jì)算【題點(diǎn)】平均速度的計(jì)算三、平均速度、平均速率與速率的比較1.概念(1)平均速度，平均速率.(2)速率是瞬時(shí)速度的大小，是瞬時(shí)速率的簡(jiǎn)稱(chēng).2.矢標(biāo)性：平均速度是矢量，有方向；速率是標(biāo)量，無(wú)方向.例4一物體從a點(diǎn)沿正東方向以5 m/s的速度運(yùn)動(dòng)6 s到達(dá)b點(diǎn)，然后又以10 m/s的速度向北勻速運(yùn)動(dòng)4s到達(dá)c點(diǎn)，求物體在這10s內(nèi)的平均速度和平均速率.答案5 m/s，方向由a指向c7 m/s解析物體從a到b的位移x1v1t15×6m30m，從b到c的位移x2v2t210×4m40m.則由圖利用幾何關(guān)系可知，總位移xm5

10、0m；則平均速度m/s5 m/s，方向由a指向c.平均速率m/s7 m/s.【考點(diǎn)】平均速度與平均速率【題點(diǎn)】平均速度與平均速率的計(jì)算1.(對(duì)速度的理解)關(guān)于速度，下列說(shuō)法正確的是()a.速度是表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢的物理量，既有大小，又有方向，是矢量b.平均速度就是初、末速度的平均值，它只有大小，沒(méi)有方向，是標(biāo)量c.運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻或某一位置的速度，叫做瞬時(shí)速度，它是標(biāo)量d.汽車(chē)上的速度計(jì)是用來(lái)測(cè)量汽車(chē)平均速度大小的儀器答案a解析平均速度指的是位移與時(shí)間的比值，是矢量，b項(xiàng)錯(cuò)誤；瞬時(shí)速度是矢量，c項(xiàng)錯(cuò)誤；速度計(jì)是用來(lái)測(cè)量汽車(chē)瞬時(shí)速度大小的儀器，d項(xiàng)錯(cuò)誤.故選a.【考點(diǎn)】對(duì)速度的理解【題點(diǎn)】對(duì)速

11、度定義的理解2.(平均速度與瞬時(shí)速度的對(duì)比理解)(多選)下列關(guān)于速度的敘述中，屬于瞬時(shí)速度的是()a.火車(chē)以76km/h的速度通過(guò)南京長(zhǎng)江大橋b.某汽車(chē)通過(guò)站牌時(shí)的速度是72km/hc.公路上某雷達(dá)測(cè)速儀測(cè)得一卡車(chē)速度是56km/hd.物體在第2s末的速度是4m/s答案bcd解析根據(jù)瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)一個(gè)時(shí)刻或?qū)?yīng)一個(gè)位置，平均速度對(duì)應(yīng)一段位移或一段時(shí)間，可判斷a項(xiàng)的速度對(duì)應(yīng)一個(gè)過(guò)程，是平均速度，而b、c、d選項(xiàng)中的速度對(duì)應(yīng)的是一個(gè)位置或時(shí)刻，是瞬時(shí)速度.故b、c、d項(xiàng)正確.【考點(diǎn)】平均速度與瞬時(shí)速度的對(duì)比理解【題點(diǎn)】平均速度與瞬時(shí)速度的對(duì)比3.(平均速度與平均速率)(多選)小明上午從家門(mén)口打車(chē)，經(jīng)

12、過(guò)一段時(shí)間又乘坐同一出租車(chē)回到家門(mén)口.車(chē)票如圖2所示，則下列說(shuō)法正確的是()車(chē)號(hào)：e4g580日期：2017117上車(chē)：801下車(chē)：816單價(jià)：1.80元里程：5.0 km全程：11.00元圖2a.小明全程的平均速度為20km/hb.小明全程的平均速度為0c.小明全程的平均速率為20km/hd.小明全程的平均速率為0答案bc解析小明全程路程為5.0km，位移為0，所用時(shí)間為15minh.故全程小明的平均速度為0，平均速率20km/h.【考點(diǎn)】平均速度與平均速率【題點(diǎn)】平均速度與平均速率的計(jì)算4.(平均速度的理解及簡(jiǎn)單計(jì)算)平直公路上甲、乙兩地相距60 km，一汽車(chē)沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)用40 km/h的平

13、均速度通過(guò)了全程的，剩余的路程用了2.5h.求：(1)此汽車(chē)在后路程的平均速度大小.(2)汽車(chē)在全過(guò)程中的平均速度大小.答案(1)16km/h(2)20 km/h解析(1)汽車(chē)在前后兩段的位移大小分別是x1km20kmx260×km40km汽車(chē)在后路程的平均速度大?。簐2km/h16 km/h(2)汽車(chē)在全過(guò)程中的平均速度大?。簐km/h20 km/h.【考點(diǎn)】平均速度的理解及簡(jiǎn)單計(jì)算【題點(diǎn)】平均速度的計(jì)算一、選擇題考點(diǎn)一對(duì)速度的理解1.(多選)以下說(shuō)法正確的是()a.物體運(yùn)動(dòng)的位移越大，其速度一定越大b.物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短，其速度一定越大c.速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量d.做勻速

14、直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，其位移跟時(shí)間的比值是一個(gè)恒量答案cd【考點(diǎn)】速度【題點(diǎn)】對(duì)速度定義的理解2.(多選)下列關(guān)于速度方向的說(shuō)法正確的是()a.速度方向就是物體的運(yùn)動(dòng)方向b.位移的方向和速度的方向一定不同c.勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度方向是不變的d.勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度方向是可以改變的答案ac解析速度的方向就是物體的運(yùn)動(dòng)方向，a項(xiàng)正確.勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中速度大小和方向都不變，c項(xiàng)正確.【考點(diǎn)】速度【題點(diǎn)】速度的矢量性考點(diǎn)二平均速度和瞬時(shí)速度3.日常生活中，對(duì)平均速度和瞬時(shí)速度我們都稱(chēng)“速度”.下列速度中表示平均速度的是()a.百米賽跑運(yùn)動(dòng)員以9.8m/s的速度沖過(guò)終點(diǎn)線(xiàn)b.由于堵車(chē)，在隧道內(nèi)車(chē)速僅為1.2m/sc

15、.返回地面的太空艙以8m/s的速度落入太平洋中d.子彈以800m/s的速度撞擊在墻上答案b【考點(diǎn)】平均速度與瞬時(shí)速度的對(duì)比理解【題點(diǎn)】平均速度與瞬時(shí)速度的對(duì)比4.2016年春井岡山紅色旅游景區(qū)很受游客歡迎，為了使公路交通有序、安全，在景區(qū)路旁立了許多交通標(biāo)志，如圖1所示，甲圖是限速標(biāo)志，表示允許行駛的最大速度是80km/h；乙圖是路線(xiàn)指示標(biāo)志，表示此處到井岡山還有150km.關(guān)于上述兩個(gè)數(shù)據(jù)表達(dá)的物理意義，下列說(shuō)法正確的是()圖1a.80km/h是平均速度，150km是位移b.80km/h是瞬時(shí)速度，150km是路程c.80km/h是瞬時(shí)速度，150km是位移d.80km/h是平均速度，150

16、km是路程答案b解析允許行駛的最大速度表示的是限定的最大瞬時(shí)速度，路線(xiàn)指示標(biāo)志上的數(shù)字表示從此地到井岡山的行駛距離，而不是直線(xiàn)距離，表示的是路程，正確答案為b.【考點(diǎn)】平均速度與瞬時(shí)速度的對(duì)比理解【題點(diǎn)】平均速度與瞬時(shí)速度的對(duì)比5.2017年9月3日全運(yùn)會(huì)男子100米決賽中，浙江隊(duì)的謝震業(yè)以10秒04奪冠，廣東隊(duì)的蘇炳添以10秒10遺憾摘銀，下列說(shuō)法正確的是()a.起跑階段的速度一定是謝震業(yè)大b.全程的平均速度一定是謝震業(yè)大c.全程的任意時(shí)刻對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度都是謝震業(yè)大d.到達(dá)終點(diǎn)時(shí)的速度一定是謝震業(yè)大答案b解析100m比賽，兩人的位移相等，時(shí)間短的平均速度大，所以b正確，a、c、d錯(cuò)誤.【考點(diǎn)

17、】平均速度與瞬時(shí)速度的對(duì)比理解【題點(diǎn)】平均速度與瞬時(shí)速度的對(duì)比6.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖2所示，三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從n點(diǎn)出發(fā)，同時(shí)到達(dá)m點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()圖2a.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從n點(diǎn)到m點(diǎn)的平均速度相同b.質(zhì)點(diǎn)b從n點(diǎn)到m點(diǎn)的平均速度方向與在任意時(shí)刻瞬時(shí)速度方向相同c.到達(dá)m點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度的值一定是a的大d.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)m點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度的值相同答案a解析三個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的初、末位置相同，故位移相同，又時(shí)間一樣，故平均速度相同，選項(xiàng)a正確；質(zhì)點(diǎn)b沿nm直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)但有可能靜止，故不能斷定平均速度方向與任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向相同，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；到達(dá)m點(diǎn)時(shí)，三者瞬時(shí)速度大小無(wú)法確定，選項(xiàng)c、d均錯(cuò)誤.【考

18、點(diǎn)】平均速度與瞬時(shí)速度的對(duì)比理解【題點(diǎn)】平均速度和瞬時(shí)速度的對(duì)比7.一名短跑運(yùn)動(dòng)員在100m競(jìng)賽中，測(cè)得他5s末的速度為10.4m/s,10 s末到達(dá)終點(diǎn)的速度是10.2 m/s，則運(yùn)動(dòng)員在100m競(jìng)賽中的平均速度為()a.10.4 m/s b.10.3 m/sc.10.2 m/s d.10 m/s答案d解析vm/s10 m/s.【考點(diǎn)】平均速度的理解及簡(jiǎn)單計(jì)算【題點(diǎn)】平均速度的簡(jiǎn)單計(jì)算考點(diǎn)三平均速度與平均速率8.(多選)2016年安徽的黃山和九華山旅游事業(yè)蓬勃發(fā)展，吸引了大批海內(nèi)外游客.如圖3，設(shè)游客甲駕車(chē)從九華山大門(mén)去黃山大門(mén)，行程162km.游客乙駕車(chē)從黃山大門(mén)趕往九華山大門(mén)，行程158

19、km.若兩人恰好同時(shí)出發(fā)且同時(shí)到達(dá)，則甲、乙在兩地之間運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中()圖3a.研究甲車(chē)的行駛路程時(shí)能將車(chē)看成質(zhì)點(diǎn)b.甲車(chē)、乙車(chē)的平均速度相同c.甲車(chē)的平均速率大于乙車(chē)的平均速率d.游客乙駕車(chē)行駛“158km”指的是位移答案ac【考點(diǎn)】平均速度與平均速率【題點(diǎn)】平均速度與平均速率的對(duì)比9.(多選)如圖4所示是三個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c的運(yùn)動(dòng)軌跡，三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從n點(diǎn)出發(fā)，又同時(shí)到達(dá)m點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()圖4a.從n到m過(guò)程中，a的平均速率最大b.三質(zhì)點(diǎn)從n到m的平均速率相同c.三質(zhì)點(diǎn)從n到m的平均速度相同d.到達(dá)m點(diǎn)時(shí)a的瞬時(shí)速率最大答案ac解析平均速率為路程與時(shí)間的比值，a的路程最大，故a的平均速率

20、最大.平均速度指位移與時(shí)間的比值，三者位移、時(shí)間都相同，故平均速度也相同，故選a、c.【考點(diǎn)】平均速度與平均速率【題點(diǎn)】平均速度與平均速率的對(duì)比10.(多選)如圖5所示，在1000m體能測(cè)試中，小明沿某圓形400m跑道從a點(diǎn)出發(fā)，其成績(jī)?yōu)?分40秒，下列說(shuō)法正確的是()圖5a.小明的平均速率為4.55m/sb.小明的平均速率為0.91m/sc.小明的平均速度為0.91m/sd.小明的平均速度為0.58m/s答案ad解析平均速率為路程與時(shí)間的比值，所以平均速率為v1m/s4.55 m/s平均速度為位移與時(shí)間的比值，所以平均速度為v2m/s0.58 m/s.所以選a、d.【考點(diǎn)】平均速度與平均速率【題點(diǎn)】平均速度與平均速率的計(jì)算二、非選擇題11.(平均速度的理解及簡(jiǎn)單計(jì)算)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體通過(guò)兩個(gè)連續(xù)相等位移的平均速度的大小分別為v110 m/s，v215 m/s，求物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的平均速度的大小.答案12m/s解析設(shè)兩段相等位移均為x，則兩段用時(shí)分別為t1，t2，全程的平均速度v12m/s.【考點(diǎn)】平均速度的理解及簡(jiǎn)單計(jì)算【題點(diǎn)】平均速度的簡(jiǎn)單計(jì)算12.(平均速度的理解及簡(jiǎn)單計(jì)算)一支隊(duì)伍勻速前進(jìn)，通訊員從隊(duì)尾追趕到隊(duì)前傳達(dá)命令后又立即返回到隊(duì)尾時(shí)，隊(duì)伍已前進(jìn)了200m，在整個(gè)過(guò)程中，通訊員共用時(shí)80s，比隊(duì)伍多走了80m的路程，則全過(guò)程通訊員通過(guò)的路程及平均