銜接點(diǎn)04 速度（解析版）

銜接點(diǎn)04速度課程標(biāo)準(zhǔn)初中能用速度描述物體的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定物體的運(yùn)動(dòng)速度。能用速度公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。高中1.掌握速度的物理意義及定義，理解其矢量性.2.知道平均速度、瞬時(shí)速度和速率的含義，并會(huì)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算．初中物理知識(shí)儲(chǔ)備一、速度1.比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢的兩種方法：（1）方法一：相同時(shí)間內(nèi)，比較物體通過(guò)的路程長(zhǎng)短，路程長(zhǎng)的，運(yùn)動(dòng)得快；（2）方法二：相同路程內(nèi)，比較通過(guò)這段路程用的時(shí)間長(zhǎng)短，時(shí)間短的，運(yùn)動(dòng)得快。2.速度（1）物理意義：在物理學(xué)中用速度表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢_。（2）定義：路程與時(shí)間之比叫做速度，（3）公式：速度在數(shù)值上等于物體在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)路程：（4）單位：在國(guó)際單位制中，速度的單位是_米每秒，符號(hào)是m/s或m·s-1;在交通運(yùn)輸中還常用單位千米每小時(shí)，符號(hào)是km/h或km·h-1。1m/s=3.6km/h；1km/h＝eq\f(1,3.6)m/s.高中物理新知識(shí)、新模型一、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)生這段位移所用時(shí)間之比．3．定義式：v＝eq\f(Δx,Δt).4．單位：國(guó)際單位制單位是米每秒，符號(hào)是m/s或m·s－1.常用單位：千米每時(shí)(km/h或km·h－1)、厘米每秒(cm/s或cm·s－1)等.1m/s＝3.6km/h.5．矢量性：速度既有大小又有方向，是矢量(選填“標(biāo)量”或“矢量”)，其方向和時(shí)間Δt內(nèi)的位移Δx的方向相同(選填“相同”或“相反”)．二、平均速度和瞬時(shí)速度1．平均速度(1)描述物體在時(shí)間Δt內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度及方向．(2)v＝eq\f(Δx,Δt).2．瞬時(shí)速度(1)描述物體在某一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的快慢和方向．(2)當(dāng)Δt非常非常小時(shí)，eq\f(Δx,Δt)叫作物體在時(shí)刻t的瞬時(shí)速度．3．速率：瞬時(shí)速度的大?。囁俣扔?jì)的示數(shù)是汽車的速率．4．勻速直線運(yùn)動(dòng)：瞬時(shí)速度保持不變的運(yùn)動(dòng)，在勻速直線運(yùn)動(dòng)中，平均速度與瞬時(shí)速度相等．初、高中物理銜接點(diǎn)1.速度是學(xué)生初中已有的概念，學(xué)習(xí)難點(diǎn)表現(xiàn)在對(duì)概念的重建和進(jìn)階學(xué)習(xí)上。由于位移和路程的不同，高中階段所學(xué)的速度概念與初中不同，同學(xué)們要注意這個(gè)差異，以比較的方法加深對(duì)新概念的理解。速度概念的深化還體現(xiàn)在矢量性上，繼位移后再次學(xué)習(xí)和應(yīng)用矢量的概念，逐步加強(qiáng)對(duì)矢量的認(rèn)識(shí)。2.平均速度過(guò)渡到瞬時(shí)速度的極限思想是同學(xué)們步入高中學(xué)習(xí)物理時(shí)首次接觸，是本節(jié)的另一個(gè)難點(diǎn)。同學(xué)們對(duì)“非常非常小”的含義不一定理解得很清楚，我們可以用勻速直線運(yùn)動(dòng)作為具體實(shí)例去思考，一時(shí)不理解也不必強(qiáng)求，隨著物理和數(shù)學(xué)知識(shí)的進(jìn)一步學(xué)習(xí)，同學(xué)們會(huì)逐漸加深對(duì)極限思想的理解。3.速度的測(cè)量(包括拓展實(shí)驗(yàn)部分)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)位移、時(shí)間和速度概念的綜合運(yùn)用，對(duì)剛步入高中的同學(xué)實(shí)驗(yàn)探究和科學(xué)思維能力要求較高，其中瞬時(shí)速度的測(cè)量再次用到極限思想，同學(xué)們要體會(huì)理想條件(非常非常小)如何在實(shí)際測(cè)量(小到一定精度)中合理地實(shí)現(xiàn)。我們注意到越小，物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度越接近某一位置或時(shí)刻的瞬時(shí)速度，但考慮到實(shí)際測(cè)量誤差，當(dāng)時(shí)間太短時(shí)，在這段時(shí)間內(nèi)的位移也非常小，測(cè)量誤差會(huì)增大，因此實(shí)際測(cè)量中應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需要和所使用的測(cè)量?jī)x器的情況，選取合適的時(shí)間間隔4.在描繪v-t圖像時(shí)，在坐標(biāo)系中正確地描點(diǎn)和合理地繪制曲線是本節(jié)課學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，同學(xué)們要耐心學(xué)習(xí)，為后面應(yīng)用v-t圖像研究物理問(wèn)題打下基礎(chǔ)。1.自行車在平直公路上30min內(nèi)行駛了8km，運(yùn)動(dòng)員在百米比賽中的成績(jī)?yōu)?0s，自行車和運(yùn)動(dòng)員哪個(gè)快？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：eq\f(Δx1,Δt1)＝eq\f(8km,30min)＝eq\f(8×103m,30×60s)≈4.4m/s；運(yùn)動(dòng)員：eq\f(Δx2,Δt2)＝eq\f(100m,10s)＝10m/s；所以運(yùn)動(dòng)員快．2.(1)如圖所示，甲、乙兩地直線距離為20km.①小明開(kāi)車從甲地到乙地，用時(shí)20分鐘，他的平均速度為多大？②途中某時(shí)刻小明發(fā)現(xiàn)速度計(jì)指示為70km/h，此示數(shù)表示什么？(2)如圖所示，是高速公路路邊指示牌，圖中的“120”、“100”、“90”、“60”是什么意思？答案(1)①由v＝eq\f(Δx,Δt)得：v＝eq\f(20km,\f(1,3)h)＝60km/h.②表示此時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小(速率)為70km/h.(2)“120”是小汽車最高限速120km/h，“100”是大巴車最高限速100km/h；“90”是大貨車最高限速90km/h，“60”是所有上高速的車輛最低限速是60km/h，這些都是瞬時(shí)速度．例題1.(多選)甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上做勻速運(yùn)動(dòng)，取向右為正方向，甲的速度為2m/s，乙的速度為－4m/s，則可知()A．乙的速度大于甲的速度B．因?yàn)椋?＞－4，所以甲的速度大于乙的速度C．這里正、負(fù)號(hào)的物理意義是表示質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向D．若甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)由同一點(diǎn)出發(fā)，則10s后甲、乙相距60m答案ACD解析速度是矢量，其正、負(fù)號(hào)表示質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向，比較大小只比較其絕對(duì)值，故A、C正確，B錯(cuò)誤；甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上由同一點(diǎn)出發(fā)，向相反方向運(yùn)動(dòng)，10s內(nèi)甲運(yùn)動(dòng)了20m，乙運(yùn)動(dòng)了40m，故10s后甲、乙相距60m，D正確．例題2.(多選)關(guān)于瞬時(shí)速度和平均速度，下列說(shuō)法正確的是()A．一般講平均速度時(shí)，必須講清是哪段時(shí)間(或哪段位移)內(nèi)的平均速度B．對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng)，其平均速度跟哪段時(shí)間(或哪段位移)無(wú)關(guān)C．瞬時(shí)速度和平均速度都可以精確描述運(yùn)動(dòng)的快慢D．只有瞬時(shí)速度才可以精確描述變速運(yùn)動(dòng)答案ABD解析一般講平均速度時(shí)，必須講清是哪段時(shí)間(或哪段位移)內(nèi)的平均速度，選項(xiàng)A正確；對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng)，其平均速度跟哪段時(shí)間(或哪段位移)無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B正確；平均速度是指物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的平均快慢程度，瞬時(shí)速度是指物體在某一時(shí)刻或某一位置的快慢程度，所以只有瞬時(shí)速度才可以精確描述變速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．例題3.一物體沿正東方向以4m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)4s，又以3m/s的速度向北勻速運(yùn)動(dòng)4s，求這8s內(nèi)物體的平均速度和平均速率(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．答案2.5m/s，方向?yàn)闁|偏北37°3.5m/s解析如圖所示，物體先向東由A運(yùn)動(dòng)到B，通過(guò)的位移x1＝4×4m＝16m，接著又向北行進(jìn)x2＝3×4m＝12m到達(dá)C點(diǎn)，則8s內(nèi)通過(guò)的位移大小為x＝eq\r(x12＋x22)＝20m.所以這8s內(nèi)的平均速度大小為eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝2.5m/s一、單選題1．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，則小球在圖示這段距離內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均速度的大小是（）

A．0.25m/s B．0.2m/s C．0.17m/s D．無(wú)法確定【答案】C【解析】由圖知，小球運(yùn)動(dòng)路程每隔0.1s拍一次照，因此小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間則小球的運(yùn)動(dòng)平均速度故選C。2．關(guān)于瞬時(shí)速度、平均速度、平均速率，下列說(shuō)法正確的是（）A．瞬時(shí)速度是物體在某一位置或某一時(shí)刻的速度B．平均速率等于某段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移與所用時(shí)間的比值C．平均速率就是平均速度的大小D．做變速運(yùn)動(dòng)的物體，平均速度是物體通過(guò)的路程與所用時(shí)間的比值【答案】A【解析】A．瞬時(shí)速度描述的是一個(gè)狀態(tài)，是物體在某一位置或某一時(shí)刻的速度，故A正確；BCD．平均速率等于物體運(yùn)動(dòng)路程與所用時(shí)間的比值，是一個(gè)標(biāo)量，平均速度等于物體運(yùn)動(dòng)位移與所用時(shí)間的比值，是一個(gè)矢量，當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，平均速率才與平均速度的大小相等，故BCD錯(cuò)誤。故選A。3．甲、乙兩小分隊(duì)進(jìn)行軍事演習(xí)，指揮部通過(guò)現(xiàn)代通信設(shè)備，在屏幕上觀察到兩小分隊(duì)的具體行軍路線如圖所示，兩小分隊(duì)同時(shí)同地由點(diǎn)O出發(fā)，最后同時(shí)到達(dá)點(diǎn)A，下列說(shuō)法中正確的是（）

A．小分隊(duì)的行軍路程， B．小分隊(duì)的平均速度C．y-x圖像表示的是速度—時(shí)間圖像 D．y-x圖像表示的是位移—時(shí)間圖像【答案】B【解析】A．題圖是兩小分隊(duì)的運(yùn)動(dòng)軌跡圖像，甲小分隊(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度大于乙小分隊(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，故甲小分隊(duì)的路程大于乙小分隊(duì)的路程，即s甲>s乙，故A錯(cuò)誤；B．兩小分隊(duì)同時(shí)從同一地點(diǎn)O出發(fā)并且同時(shí)到達(dá)A點(diǎn)，故兩小分隊(duì)發(fā)生的位移x相同，所用的時(shí)間t相同，則兩小分隊(duì)的平均速度相同，故B正確；CD．在題圖上畫如圖所示的一條垂直于x軸的一條直線，如果橫軸是時(shí)間軸，則甲小分隊(duì)在同一時(shí)刻有兩個(gè)縱坐標(biāo)，顯然錯(cuò)誤，故橫軸一定不是時(shí)間軸；故該圖一定不是速度時(shí)間圖像，也一定不是位移時(shí)間圖像，所以該圖像是個(gè)軌跡圖，故CD錯(cuò)誤。故選B。4．一個(gè)學(xué)生在百米賽跑中，測(cè)得他在7s末的速度為9m/s，10s末到達(dá)終點(diǎn)的速度為10.2

m/s，則他在全程內(nèi)的平均速度是（）A．10.2m/s B．9.6m/sC．9m/s D．10m/s【答案】D【解析】他在全程內(nèi)的平均速度是故選D。5．衢寧鐵路北起浙江省衢州市終至福建省寧德市，途經(jīng)13個(gè)客運(yùn)車站。線路全長(zhǎng)379公里，設(shè)計(jì)時(shí)速160公里，最快運(yùn)行時(shí)間為5小時(shí)17分鐘。則（）A．“5小時(shí)17分鐘”指時(shí)刻B．“全長(zhǎng)379公里”指位移大小C．“時(shí)速160公里”指運(yùn)行的平均速度D．在研究運(yùn)行時(shí)間時(shí)，可以把火車看成質(zhì)點(diǎn)【答案】D【解析】A．“5小時(shí)17分鐘”指時(shí)間間隔，A錯(cuò)誤；B．“全長(zhǎng)379公里”指路程，B錯(cuò)誤；C．“時(shí)速160公里”指運(yùn)行的瞬時(shí)速率，C錯(cuò)誤；D．在研究運(yùn)行時(shí)間時(shí)，可以把火車看成質(zhì)點(diǎn)，D正確。故選D。6．如圖所示，物體沿曲線軌跡的箭頭方向運(yùn)動(dòng)，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲線軌跡運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間分別是1s、2s、2.5s、3s。下列說(shuō)法不正確的是（）A．物體在AB段的平均速度大小為1m/sB．物體在ABC段的平均速度大小為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【答案】D【解析】A．物體在AB段的位移為因此物體在AB段的平均速度大小為故A正確，不符合題意；B．物體在ABC段的位移大小為平均速度為故B正確，不符合題意；C．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，所以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。故C正確，不符合題意；D．物體做曲線運(yùn)動(dòng)，體在AB段和ABCDE段位移方向不同，所以平均速度方向不相同，則平均速度不同，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。7．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【答案】A【解析】A．時(shí)間趨于無(wú)窮小時(shí)，物體在這段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)可以看成勻速運(yùn)動(dòng)，平均速度等于瞬時(shí)速度，故A正確；BCD．做變速運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度，等于位移與發(fā)生該段位移所用時(shí)間的比值，與初末時(shí)刻速度和各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度沒(méi)有必然關(guān)系，故BCD錯(cuò)誤。故選A。8．某人爬山，從山腳爬上山頂，然后又從原路返回到山腳，上山的平均速率為，下山的平均速率為，則往返全程的平均速度的大小和平均速率分別是（）A． B．C． D．【答案】D【解析】往返全程的位移大小為0，所以平均速度大小為0。假設(shè)山腳到山頂?shù)穆烦虨閟，則上山和下山的時(shí)間分別為，往返全程的平均速率為故選D。二、多選題9．如圖所示，某賽車手在一次野外訓(xùn)練中，先用地圖計(jì)算出出發(fā)地A和目的地B的直線距離為9km，實(shí)際從A運(yùn)動(dòng)到B用時(shí)5min，賽車上的里程表指示的里程數(shù)增加了15km，當(dāng)他經(jīng)過(guò)路標(biāo)C時(shí)，車內(nèi)速度計(jì)指示的示數(shù)為150km/h，那么可以確定的是（）A．整個(gè)過(guò)程中賽車的平均速度為180km/hB．整個(gè)過(guò)程中賽車的平均速度為108km/hC．賽車經(jīng)過(guò)路標(biāo)C時(shí)的瞬時(shí)速度大小為150km/hD．賽車經(jīng)過(guò)路標(biāo)C時(shí)速度方向?yàn)橛葾指向B【答案】BC【解析】AB．從A到B位移大小為9km，用時(shí)h，由平均速度定義式可得整個(gè)過(guò)程的平均速度為故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；C．速度計(jì)顯示的是瞬時(shí)速度大小，故選項(xiàng)C正確；D．經(jīng)過(guò)C時(shí)速度的方向?yàn)檫^(guò)C點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。10．一段高速公路上限速120km/h，為監(jiān)控車輛是否超速，設(shè)置了一些“電子警察”系統(tǒng)，其工作原理如圖所示：路面下，距離L埋設(shè)兩個(gè)傳感器線圈A和B，當(dāng)有車輛經(jīng)過(guò)線圈正上方時(shí)，傳感器能向數(shù)據(jù)采集器發(fā)出一個(gè)電信號(hào)；若有一輛汽車（在本題中可看作質(zhì)點(diǎn)）經(jīng)過(guò)該路段，兩傳感器先后向數(shù)據(jù)采集器發(fā)送信號(hào)，時(shí)間間隔為，經(jīng)微型計(jì)算機(jī)處理后得出該車的速度。若超速，則計(jì)算機(jī)將控制架設(shè)在路面上方的照相機(jī)C對(duì)汽車拍照，留下違章證據(jù)。根據(jù)以上信息，下列說(shuō)法正確的是（

）A．計(jì)算汽車速度的表達(dá)式B．計(jì)算汽車速度的表達(dá)式C．若，，照相機(jī)將會(huì)拍照D．若，，照相機(jī)將會(huì)拍照【答案】AC【解析】AB．計(jì)算汽車速度的原理是利用短時(shí)間內(nèi)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，故汽車速度的表達(dá)式為A正確，B錯(cuò)誤；C．若，，則汽車的速度為超速，照相機(jī)將會(huì)拍照，C正確；D．若，，則汽車的速度為未超速，照相機(jī)不會(huì)拍照，故D錯(cuò)誤。故選AC。11．甲、乙兩物體在平直公路上同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，它們的x-t圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（

）A．t=0時(shí)刻甲物體的速度小于乙物體的速度B．t=0時(shí)刻甲物體的速度大于乙物體的速度C．當(dāng)甲、乙兩物體第二次相遇時(shí)，甲物體的速度小于乙物體的速度D．從第一次相遇到第二次相遇，甲的平均速度大于乙的平均速度【答案】BC【解析】AB．x-t圖像的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的速度，由圖可知t=0時(shí)刻甲圖像的斜率大于乙圖像的斜率，則甲物體的速度大于乙物體的速度，故A錯(cuò)誤，B正確；C．甲、乙兩物體第二次相遇時(shí)，甲圖像的斜率小于乙圖像的斜率，則甲物體的速度小于乙物體的速度，故C正確；D．從第一次相遇到第二次相遇，兩物體通過(guò)的位移相等，所用時(shí)間也相等，則平均速度相同，故D錯(cuò)誤。故選BC。12．如圖所示，物體沿曲線軌跡的箭頭方向運(yùn)動(dòng)，在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段軌跡運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間分別是1s、2s、3s、4s，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體在AB段的平均速度大小為B．物體在ABC段的平均速度大小為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B點(diǎn)的速度等于ABC段的平均速度【答案】ABC【解析】A．物體在段的位移為，物體在AB段的平均速度大小為故A正確；B．物體在段的位移大小為物體在ABC段的平均速度大小為故B正確；C．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