人教版高中物理必修一知识讲解，巩固练习（教学资料，补习资料）：专题1.3 运动快慢的描述——速度Word版含解析

第一章 运动的描述
第3节 运动快慢的描述——速度
知识
一、坐标与坐标的变化量
（1）做直线运动物体的位置：用____________表示。
（2）做直线运动物体的位移：用_____________表示，其大小表示__________________，其正、负表示__________________。
二、速度
1．定义：位移与发生这个位移所用时间的_________。
2．定义式：_______________
3．物理意义：描述物体运动的_________。
4．单位：国际单位制为m/s或m·s-1。
5．速度是一个_________。
6．速度是用比值法定义的物理量。
三、平均速度
1．定义：位移与发生这个位移所用时间的比值，叫做物体在这段时间（或这段位移）内的平均速度。
2．定义式：
3．物理意义：粗略地描述物体在时间间隔Δt内的平均快慢程度。
4．平均速度的方向就是________的方向。
5．平均速率：___________与__________________的比值。
四、瞬时速度、速率
1．定义：运动物体在______________________的速度，叫做瞬时速度。
2．当Δt 非常非常小，就可以看作某时刻（或某位置）的___________。
3．物理意义：精确地描述物体运动的快慢。
4．方向：这一时刻物体的运动方向。
5．在匀速直线运动中，平均速度______瞬时速度。
6．速度和速率：瞬时速度的大小叫做速率。
坐标 坐标变化量 位移的大小 位移的方向
比值 快慢 矢量
位移 路程 发生这段路程所用时间
某一时刻（或某一位置） 瞬时速度 等于
重点
一、平均速度和瞬时速度
1．区别：平均速度是过程量，表示物体在某段位移或某段时间的平均运动快慢程度；瞬时速度是状态量，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。
2．联系：瞬时速度是运动时间Δt趋近于零时的平均速度。
【例题1】以下为平均速度的是
A．子弹出枪口时的速度是800 m/s
B．汽车通过站牌时的速度是72 km/h
C．小球在第3 s末的速度是6 m/s
D．汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/h
参考答案：D
试题解析：子弹出枪口的速度，是通过某一位置的速度，表示瞬时速度，A错误；汽车通过站牌时的速度，是通过某一位置的速度，是瞬时速度，B错误；小球第3 s末的速度，表示某一时刻的速度，是瞬时速度，C错误；汽车从甲站行驶到乙站的速度，表示一段位移的速度，是平均速度，D正确。
二、速度和速率
1．速度和速率的比较
速度
速率
定义
运动物体在某一时刻（或某一位置）
的速度叫做瞬时速度，简称速度
瞬时速度的大小叫做瞬时速率，简称速率
意义
描述质点的运动快慢和运动方向
描述质点的运动快慢，不描述运动方向
性质
矢量
标量
2．平均速度和平均速率的比较
平均速度
平均速率
定义
位移与时间的比值
路程与时间的比值
意义
粗略描述运动的快慢和方向
仅表示运动快慢
性质
矢量
标量
关系
平均速度的大小一般小于平均速率，物体做单向直线运动时，两者大小才相等
【例题2】一质点绕半径为R的圆匀速运动了半周，所用时间为t，在此过程中该质点的
A．路程大小为2R，平均速度为 B．位移大小为2R，平均速率为
C．路程大小为πR，平均速率为 D．位移大小为πR，平均速度为
参考答案：B
试题解析：质点运动半个圆周，全程的位移为2R，路程为πR，平均速率为，平均速度为，选B。
基础训练
1．（2019·浙江新高考4月选考科目）某驾驶员使用定速巡航，在高速公路上以时速110公里行驶了200公里，其中“时速110公里”、“行驶200公里”分别是指
A．速度、位移 B．速度、路程
C．速率、位移 D．速率、路程
2．（2019·云南省玉溪市峨山县三中）关于速度和速率，下列说法正确的是
A．平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值
B．平均速率就是平均速度的大小
C．瞬时速度，其大小就是瞬时速率，其方向就是物体运动的方向
D．平均速度的方向就是物体运动的方向，且其与位移的方向总是一致的
3．甲、乙两质点在同一直线上做匀速运动，设向右为正，甲质点的速度为+2 m/s，乙质点的速度为–4 m/s，则以下说法不正确的是
A．乙质点的速率大于甲质点的速率
B．因为+2>–4，所以甲质点的速度大于乙质点的速度
C．正、负号的物理意义表示质点运动的方向
D．若甲、乙两质点同时由同一地点出发，则10 s后甲、乙两质点相距60 m
4．关于速度，下列说法错误的是
A．汽车上的速度计显示的速度可以看作瞬时速度
B．平均速度只有大小，没有方向，是标量
C．运动物体在某一时刻或某一位置的速度，叫做瞬时速度，它是矢量
D．速度是表示物体运动快慢的物理量，既有大小，又有方向，是矢量
5．寓言《龟兔赛跑》中说：乌龟和兔子同时从起点跑出，兔子在远远超过乌龟时，便骄傲地睡起了大觉，它一觉醒来，发现乌龟已悄悄地爬到了终点，后悔不已。在整个赛跑过程中
A．兔子始终比乌龟跑得快 B．乌龟始终比兔子跑得快
C．乌龟的平均速度大 D．兔子的平均速度大
6．新一代高速动车组和时速400公里高速综合检测列车在京沪高铁上海段“试跑”。高速动车组1 min内，时速由“0”飙升至“130公里”，驶出1 km，下列说法正确的是
A．1 min末的速度约为36.1 m/s
B．1 min末的速度约为72.2 m/s
C．1 min内的平均速度约为16.67 m/s
D．1 min内的平均速度约为63.1 m/s
7．（2019·云南省昆明市禄劝县一中）如图所示，某武警部队在交通不便的情况下为了实施紧急救援，战士们徒步越过重重障碍，沿着崎岖的山路行军60 km，用了5小时到达目的地，随即展开紧急救援，以下关于武警战士行军的速度和速率说法正确的是
A．平均速度是3.3 m/s
B．各时刻的速度均为3.3 m/s
C．平均速率是3.3 m/s
D．各时刻的速率均为3.3 m/s
8．（2019·天津市部分区期末）为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志，如图所示。甲图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是60 km/h；乙图是路线指示标志，此处到塘沽还有20 km。上述两个数据表达的物理意义是
A．60 km/h是平均速度，20 km是位移
B．60 km/h是瞬时速度，20 km是路程
C．60 km/h是瞬时速度，20 km是位移
D．60 km/h是平均速度，20 km是路程
9．（2019·浙江省东阳中学）东阳中学马老师用手机计步器记录了自己从家走到学校的情况，如图所示。则下列说法正确的是
A．图中的用时01:20是时刻 B．图中的行程6.65千米为位移
C．图中的速度5.0 km/h为平均速率 D．图中的速度5.0 km/h为平均速度
10．（2019·甘肃省玉门一中）如图所示是甲、乙、丙三个物体相对同一位置的位移图像，它们向同一方向开始运动，则在时间t0内，下列说法正确的是
A．它们的平均速度相等
B．甲的平均速度最大
C．它们的平均速率相等
D．乙的平均速度最小
11．（2019·高考物理力学综合复习）物体沿直线A到B，前一半位移以速度v1匀速运动，接着的后一半位移以速度v2匀速运动，则全程的平均速度是
A． B．
C． D．
能力提升
12．（2019·山东滨州市期末）朱军同学在现杨观看F1赛车表演时，看到赛车一闪而过，感叹“真快啊!”；当到了终点时，赛车突然刹车停住，朱军同学又感叹“真快啊!”。下列说法正确的是
A．第一个“真快”是描述加速度大；第二个“真快”是描述速度大
B．第一个“真快”是描述速度大；第二个“真快”是描述速度大
C．第一个“真快”是描述速度大；第二个“真快”是描述加速度大
D．第一个“真快”是措述加速度大；第二个“真快”是描述加速度大
13．（2019·浙江省宁波市期末）导航已经成为行车出门必备方式了，如图所示是从学校出发到三山菜场的导航路线，导航显示了9分钟，公里等数据，下列说法正确的是
A．路线中的公里指从学校出发到菜场的位移大小
B．研究汽车经过红绿灯路口的过程时可视汽车为质点
C．这一段路汽车的平均速度大小为
D．这一段路汽车的平均速度大小小于
14．（2019·河北省邯郸市期末）2017年11月5日，我国第三代导航卫星—“北斗三号”的首批组网卫星（2颗）以“一箭双星”的发射方式顺利升空，它标志着我国开始正式建造“北斗”全球卫星导航系统。建成后的北斗全球导航系统可以为民用用户提供定位、测速和授时服务，定位精度10 m，测速精度0.2 m/s，下列说法不正确的是
A．北斗全球导航系统定位提供的是被测物体的位移
B．北斗全球导航系统定位提供的是被测物体的位置
C．北斗全球导航系统授时服务提供的是时刻
D．北斗全球导航系统测速服务提供的是运动物体的速率
15．我国将“高分4号”卫星成功发射进入地球同步轨道，卫星围绕地球做圆周运动，如图所示。卫星轨迹是以O为圆心、半径等于R的圆周。P、Q为轨迹上两点，且OP⊥OQ。则关于卫星从P运动到Q过程中，下列说法错误的是
A．路程先增大后减小，最终为
B．位移大小先增大后减小，最终为
C．若运动时间为t，则平均速度大小为
D．若运动时间为t，则平均速率为
16．在第15届机器人世界杯赛上，中科大“蓝鹰”队获得仿真2D组冠军和服务机器人组亚军。如图所示为中科大著名服务机器人“可佳”，现在“可佳”要执行一项任务，给它设定了如下动作程序：机器人在平面内由点(0，0)出发，沿直线运动到点(3，1)，然后又由点(3，1)沿直线运动到点(1，4)，然后又由点(1，4)沿直线运动到点(3，4)，然后又由点(3，4)沿直线运动到点(2，2)。该过程中机器人所用时间是s，则
A．机器人的运动轨迹是一条直线
B．机器人不会两次通过同一点
C．整个过程中机器人的位移大小为m
D．整个过程中机器人的平均速度为1 m/s
17．一辆汽车沿直线运动，先以10 m/s的速度驶完全程的四分之三，余下的路程以15 m/s的速度行驶，则汽车从开始到驶完全程的平均速度大小为
A．10 m/s B．10.9 m/s C．12.5 m/s D．11.25 m/s
18．如图是高速公路上用超声波测量速度的示意图：测速仪能发出和接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号的时间差，测出被测汽车的速度。设超声波的速度为v0，若某次测得此时间差为t1，则超声波信号被汽车反射时汽车到测速仪的距离为_________；接收到信号后隔t0时间发出第二次脉冲，又隔t2时间接收到此信号，则此汽车运动的平均速度为___________。
下
19．（2019·浙江卷）某驾驶员使用定速巡航，在高速公路上以时速110公里行驶了200公里，其中“时速110公里”、“行驶200公里”分别是指
A．速度、位移 B．速度、路程
C．速率、位移 D．速率、路程
20．（浙江卷）如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间，测得遮光条的宽度为，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度，为使更接近瞬时速度，正确的措施是
换用宽度更窄的遮光条
B．提高测量遮光条宽度的精确度
C．使滑块的释放点更靠近光电门
D．增大气垫导轨与水平面的夹角
参考答案
1．D【解析】行驶200公里指的是经过的路程的大小，时速为110公里是某一个时刻的速度，是瞬时速度的大小，故D正确，A、B、C错误；故选D。
2．C【解析】平均速度是物体的位移与时间的比值，A错误；平均速率是指路程与时间的比值，平均速率不等于平均速度的大小，B错误；瞬时速度的大小为瞬时速率，其方向为物体运动的方向，C正确；平均速度的方向与位移的方向一致，与物体运动方向不一定相同，D错误。
6．AC【解析】高速动车组1 min内，时速由“0”飙升至“130公里”，1 min末速度为130 km/h≈36.1 m/s，A正确，B错误；动车组在1 min内的平均速度为，C正确，D错误。
7．C【解析】根据题意可知武警战士行走的路径是曲线，所以60 km是路程而不是位移，由于在行进过程中情况复杂，所以会时快时慢，即瞬时速率是变化的，其平均速率为，C正确。
8．B【解析】60 km/h是指允许行驶的最大速度，所以是瞬时速度，20 km是指到达塘沽的距离为路程，故B正确。
9．C【解析】从图片中可以看出，东阳中学的马老师，耗时1 h 20 min，行走8 861步，走过的路程为6.65千米，平均速率为5.0 km/h，故本题选C。
【点晴】1 h 20 min是一段时间间隔，不是时刻；图片中显示的6.65千米行程，是运动轨迹实际的长度，是路程；平均速度=，平均速率=。
10．A【解析】ABD项，平均速度定义式，其中x代表位移。从图中可以看出在相等时间t0内运动走过的位移相等，所以三者的平均速度相等，故A正确，BD错误；C、平均速率的公式是，其中s是走过的路程，从图象上可以看出在相同时间t0内的路程关系，所以甲的平均速率较大，而乙和丙的平均速率相等，故C错误；故选A。
11．D【解析】设全程的路程是2s，则前半程与后半程的路程都是s，根据，则物体的运动时间：，，全程的平均速度：；故选D。
【点睛】本题考查了求物体的平均速度，要求平均速度，应先求出物体的路程与运动时间，然后由速度公式求出物体的速度，不要错误地认为平均速度就是速度的平均。
12．C【解析】第一个“真快”是描述赛车运动得快，即速度大；第二个“真快”是描述赛车停下来的时间很短，加速度大，故选C。
13．D【解析】A、路线中的公里指从学校出发到三山菜场的路程，不是位移大小，故A错误；B、研究汽车经过红绿灯路口的过程时，当汽车的形状、大小跟所研究的问题的影响不可以忽略，所以汽车不能视为质点，故B错误；CD、这一段路汽车的平均速度大小为，故C错误，D正确；故选D。
16．D【解析】机器人的运动轨迹为折线，A错误；由点(3，4)沿直线运动到点(2，2)的轨迹与由点(3，1)沿直线运动到点(1，4)的轨迹有交点，即会经过同一位置，B错误；机器人初位置坐标为(0，0)，末位置坐标为(2，2)，故位移，C错误；平均速度，D正确。
17．B【解析】设全程位移大小为4s，则全程的平均速度，选B。
18．
【解析】超声波信号匀速做往返运动，信号被汽车反射时汽车到测速仪的距离；信号再次被反射时汽车的位移，所用时间，故平均速度。