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1.3 运动快慢的描述——速度
一、速度
(1)速度的定义:速度是位移与发生这段位移所用时间的比值.即v=,采用了比值定义法.
(2)速度的物理意义:描述物体运动快慢的物理量.
(3)速度的矢量性:速度既有大小又有方向,是矢量(填“矢量”或“标量”).大小是位移与时间的比值,方向与位移方向一致,也就是物体运动的方向.
[练习1] 下列关于速度的说法中,正确的是( )
A.速度是描述物体位置变化的物理量
B.速度是描述物体位置变化大小的物理量
C.速度是描述物体位置变化快慢的物理量
D.速度是描述物体运动的路程和时间关系的物理量
练习2 关于速度的定义式v=,以下叙述正确的是( )
A.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移Δx成正比,与运动时间Δt成反比
B.速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关
C.此速度定义式适用于任何运动
D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量
[总结提升]
1.Δx指物体运动的位移,而不是路程.
2.定义式v=既可以表示平均速度的意义,又可以表示瞬时速度的意义.
(1)当Δt取一段具体的时间,则v表示这段时间内的平均速度.
(2)当Δt→0,则v表示时刻t的瞬时速度.
二、平均速度和瞬时速度
[知识梳理] 对平均速度和瞬时速度的理解
(1)平均速度
①定义:位移与发生这段位移所用时间的比值.定义式:=.
②意义:表示物体在一段位移或一段时间间隔内运动的平均快慢程度.
③矢量性:平均速度的方向与位移的方向相同.
(2)瞬时速度
①定义:当Δt→0时,就可以用v=表示物体在t时刻的瞬时速度.
②意义:表示运动物体在某一位置或某一时刻的速度.可以精确的描述物体在某一时刻的运动快慢.
③矢量性:瞬时速度的方向就是物体运动的方向.瞬时速度的大小叫速率,所以速率只有大小,没有方向,是标量.
[练习3] (多选)下列速度属于瞬时速度的是( )
A.火车以76 km/h的速度经过“深圳到惠州”这一路段
B.汽车速度计指示着速度50 km/h
C.城市繁华路口速度路标上标有“15 km/h 注意车速”字样
D.足球以12 m/s的速度射入球门
[总结提升]平均速度和瞬时速度的联系
(1)瞬时速度可以看做当Δt→0时,Δt时间内的平均速度;
(2)匀速直线运动中,瞬时速度和平均速度始终相同;
(3)两者的求解公式均为v=.
三、平均速度与平均速率的区别
(1)定义:平均速度=,平均速率=.
(2)都粗略地描述物体某段时间内运动的快慢;
(3)平均速度的大小一般不等于平均速率.当位移的大小等于路程时,即物体做单向直线运动时,平均速度的大小才等于平均速率.
练习4 某质点由A出发做直线运动,前5 s向东行了30 m到达B点,又行了5 s前进了60 m到达C点,在C点停了4 s后又向西行,经历了6 s运动120 m到达A点西侧的D点,求:
(1)全过程的平均速度;
(2)全过程的平均速率.
1.3 运动快慢的描述——速度 答案
[练习1]答案 C解析 速度是描述物体运动快慢的物理量,是描述物体位置变化快慢的物理量,所以A、B、D错误,C正确.
练习2 答案 BCD解析 v=是计算速度的公式,适用于任何运动,C对;此式只说明速度可用位移Δx除以时间Δt来获得,并不是说v与Δx成正比,与Δt成反比,A错,B对;速度的大小表示物体运动的快慢,方向表示物体的运动方向,D对.
[练习3] 答案 BCD
练习4答案 (1)平均速度的大小为1.5 m/s,方向水平向西
(2)平均速率为10.5 m/s
解析 (1)物体全程的位移(设向东为正方向)
x=30 m+60 m+(-120 m)=-30 m
全程用时t=5 s+5 s+4 s+6 s=20 s
所以,平均速度v===-1.5 m/s
负号表示方向水平向西.
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