第一章 3 位置变化快慢的描述—速度—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第一册讲义 Word版含答案
文档属性
| 名称 | 第一章 3 位置变化快慢的描述—速度—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第一册讲义 Word版含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 282.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-06-23 15:58:06 | ||
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文档简介
3.
位置变化快慢的描述——速度
知识清单
一、速度
1．速度：物理学中用
与发生这段位移所用
之比表示物体运动的，这就是速度．用字母v表示．公式：v＝。
2．矢标性：速度是，它既有大小，又有方向。速度的方向（物体运动的方向）和位移的方向．
二、平均速度和瞬时速度
1．平均速度：由求得的速度v，表示的只是物体在时间Δt内运动的
快慢程度，叫作平均速度．公式v＝。
2．瞬时速度：用由时刻t到t＋Δt一小段时间内的平均速度来
时刻t物体的速度，当Δt非常非常小时，我们就把叫作物体在时刻t的瞬时速度。匀速直线运动是
保持不变的运动。在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等。瞬时速度的
通常叫作速率，速率是
。
三、速度—时间图像
1．以时间t为横轴，速度v为纵轴，坐标中的
即为速度—时间图像或v-t图像。
2．v
?
t图像的建立：
（1）用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立
。
（2）根据测量的速度v、时间t数据在坐标系中
。
（3）用平滑的把这些点连接起来，即得到v
?
t图像。
课时速练（限时10分钟）
1．（多选）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和运动的时间Δt都无关
C．此速度定义式适用于任何运动
D．物体做匀速直线运动时，位移Δx与运动时间Δt成正比
2．
“中新网
9
月
30
日电
据中央气象台网站消息，今年第
18
号台风“米娜”的中心
30日早晨
5
点钟位于台湾省台北市南偏东大约
485
公里的西北太平洋面上，中心附近最大风力有
12
级（33
米/秒），预计，“米娜”将以每小时
25
公里左右的速度向北偏西方向移动，登陆或擦过浙江中北部沿海”。报道中的先后两个速度数值分别是指（
）
A．平均速度、瞬时速度
B．瞬时速度、平均速度
C．平均速度、平均速度
D．瞬时速度、瞬时速度
3．关于瞬时速度、平均速度、平均速率下列说法中正确的是
①平均速度是质点在某段时间内运动的位移与所用时间的比值
②平均速率就是平均速度的大小
③瞬时速度是质点在某一位置或某一时刻的速度
④做变速运动的质点平均速度是通过的路程与所用时间的比值
A．①②
B．③④
C．①③
D．②④
4．某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又沿原路返回到山脚，上山的平均速度为v1，下山的平均速度为v2，则往返的平均速度的大小和平均速率分别是（ ）
A.，
B.
，
C．0，
D．0，
5.（多选）如图1所示，在1000m体能测试中，小明沿某圆形400m跑道从A点出发，其成绩为3分40秒，下列说法正确的是（
）
A.小明的平均速率为4.55m/s
B.小明的平均速率为0.91m/s
C.小明的平均速度为0.91m/s
D.小明的平均速度为0.58m/s
6．某同学用电磁打点计时器研究手拉纸带的运动情况，得到的纸带如图2所示，他在纸带上找出连续的6个点，分别标记上A、B、C、D、E、F，并用直尺量出两个相邻点间的距离x1、x2、x3、x4、x5，数据见下表。（电磁打点计时器使用50Hz低压交流电源）
x1/cm
x2/cm
x3/cm
x4/cm
x5/cm
3.75
4.50
5.12
4.65
4.12
（1）根据这些数据，运用你学过的知识，求出纸带在A、E段运动时的平均速度。
（2）求出打B点时纸带运动的瞬时速度的最合理值。
3.位置变化快慢的描述—速度
基础达标（限时20分钟）
1.下列关于速度的说法正确的是（
）
A.
速度是描述物体位置变化的物理量
B.
速度方向就是物体运动的方向
C.
位移方向和速度方向一定相同
D.
匀速直线运动的速度方向是可以改变的
2．物体沿一条直线运动，下列说法中正确的是（
）
A．物体在某时刻的速度是3m/s，则物体在1s内一定运动了3m
B．物体在某1s内的平均速度是3m/s，则物体在这1s内的位移一定是3m
C．物体在某段时间内的平均速度是3m/s，则物体在1s内的位移一定是3m
D．物体在某段位移内的平均速度为3m/s，则物体在通过这段位移一半时的速度一定是1.5m/s
3.如图1所示，甲、乙两辆汽车从同一地点同时出发，并向同一方向直线行驶。下列判断中正确的是（
）
A.
在t1时刻，甲、乙两车的速度相等
B.
从同时同地出发后，甲、乙两汽车在t1时刻相遇
C.
在0~
t1内，乙车平均速度比甲车平均速度小
D.
在t1时刻以前，甲车速度始终比乙车速度小
4.在3000米比赛中，男子乙组的宁德市运动员阮清松以9′10″78的成绩破省少年甲组纪录。如图2所示，假设运动员在某个弯道从A运动到B的实际轨迹长为60m，A到B的直线距离为50m，用时10s，C点为A、B过程的某一点。下列说法正确的是（
）
A．A到B的位移为60m
B．A到B过程中运动员的瞬时速度保持6m/s
C．A到B过程中运动员的平均速度大小为5m/s
D．运动员经过C点时速度方向由A指向C
5．春运是中国在农历春节前后出现的一种大规模的交通运输高压力现象。某同学买了北京西到贵阳北的高铁票，如图3所示，从铁路售票网查询到该趟列车历时8小时46分钟，行程为2026公里，则下列说法正确的是（
）
A．图中08﹕55表示一段时间
B．该列车高速行驶时，可以取10m位移的平均速度近似看作这10m起点位置处的瞬时速度
C．该趟列车全程的平均速度为231km/h
D．该趟列车的最高速度为231km/h
6．（多选）打点计时器虽说是一种计时仪器，但利用它打出的纸带可以判断的物体的运动情况，如图1所示是某次实验中抽取的四条纸带。下列说法中正确的是（
）
A.（a）、（b）是匀速运动且（b）速度较小
B.（a）、（b）是匀速运动且（b）速度较大
C.（c）、（d）是匀速运动
D.（c）、（d）是变速，且（c）表速度在增大，（d）速度在减小
素养提升（限时10分钟）
7．在“用打点计时器测速度”的实验中，一条记录小车运动情况的纸带如图2所示，在其上取A、B、C、D、E
5个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点没有在图3中画出。
（1）由纸带上的数据计算vB=________m/s，vC=________m/s，vD=________m/s。（此题计算结果均保留三位有效数字）
（2）在如图5所示坐标系中作出小车的v?t图线（以A点为计时起点）。
8．一质点沿直线做单向运动，若前一半时间的平均速度为4m/s，后一半时间的平均速度为6m/s，求：
（1）整个过程的平均速度大小；
（2）其他条件不变，若物体前一半位移的平均速度为4m/s，后一半位移的平均速度为6m/s，则整个过程的平均速度大小是多少？
3.
位置变化快慢的描述—速度
知识清单
一、速度
1．位移
时间
快慢
快慢
2．矢量
相同
二、平均速度和瞬时速度
1．平均
2．代替
瞬时速度
大小
标量
三、速度—时间图像
1．图像
2．直角坐标系
描点
曲线
课时速练
1．BCD
2．B
3．C
4．D
5.
AD
11．
（1）2.25m/s
（2）2.06m/s
基础达标
1.
B
【解析】速度是描述物体运动快慢的物理量，A错误；速度方向就是物体运动的方向，B正确；位移方向和速度方向可能相同可能相反可能不在一条直线上，C错误；匀速直线运动是速度不变的运动，D错误。
2．B
【解析】平均速度是描述运动物体在一段时间或一段位移内的运动快慢程度，物体在某时刻的速度是3m/s，则物体在1s内的平均速度不一定是3m/s，所以位移不一定是3m，同样某段时间内的平均速度是3m/s，在1s内的平均速度也不一定是3m/s，所以位移也不一定是3m，在某一个位置的速度也不能确定，故ACD错误；物体在某1s内的平均速度是3m/s，则由x=vt可以计算出物体在这1s内的位移一定是3m，选项B正确。
3.
B
【解析】根据x-t图像的斜率表示速度，知在t1时刻，甲车的速度比乙车的大，故A错误。从同地同时出发后，在t1时刻两车到达同一位置而相遇，故B正确。在0~t1内，两车的位移相等，时间也相等，则平均速度相等，故C错误。在t1时刻以前，甲车速度先比乙车的速度小，后比乙车的速度大，故D错误。
4.
C
【解析】根据题意A到B的位移为50m，故A错误；A到B过程中运动员做变速运动，所以瞬时速度不会保持6m/s，故B错误；根据平均速度的定义可知A到B过程中运动员的平均速度大小为5m/s，故C正确；运动员经过C点时速度方向应该沿着运动轨迹的切线方向，故D错误。
5．B
【解析】图中08﹕55表示时刻，A选项错误；列车高速行驶时，可以取10m位移的平均速度近似看作这10m起点位置的瞬时速度，B选项正确；2026公里是路程，根据平均速率的定义可知，平均速率等于路程与时间的比值，==231km/h，C选项错误；最大速度不是231km/h，D选项错误。
6．
BD
【解析】（a）（b）的各点分布较为均匀，是匀速运动，但从点的疏密程度来看，（b）上的点较稀疏，所反映的物体运动较快，速度较大。所以选项A错误、B正确；（c）（d）各点之间是变化的，（c）表示物体运动的越来越快，速度在增大，（d）表示物体运动的越来越慢，速度在减小，所以选项C错误、D正确。
素养提升
7．（1）0.69 1.32 1.95 （2）图见【解析】
【解析】（1）交流电的频率为50
Hz，则每打两个点之间的时间间隔为T=0.02s，由每相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出，可得相邻两个计数点的时间t=5T=0.10s。在计算各点瞬时速度时，可以用与该点相邻的两个计数点间的平均速度表示该点的瞬时速度。
打B点时小车的速度为：
vB=m/s=0.69m/s
打C点时小车的速度为：
vC=m/s=1.32m/s
打D点时小车的速度为：
vD=m/s=1.95m/s
（2）小车的v?t图线如图所示。
8．（1）5m/s （2）4.8m/s
【解析】（1）设一半的时间为t，由平均速度公式可得：x1=v1t，x2=v2t
则全程的平均速度：=5m/s
（2）设一半的位移为x，则由平均速度公式可得：t1=，t2=
则全程的平均速度为：=4.8m/s
位置变化快慢的描述——速度
知识清单
一、速度
1．速度：物理学中用
与发生这段位移所用
之比表示物体运动的，这就是速度．用字母v表示．公式：v＝。
2．矢标性：速度是，它既有大小，又有方向。速度的方向（物体运动的方向）和位移的方向．
二、平均速度和瞬时速度
1．平均速度：由求得的速度v，表示的只是物体在时间Δt内运动的
快慢程度，叫作平均速度．公式v＝。
2．瞬时速度：用由时刻t到t＋Δt一小段时间内的平均速度来
时刻t物体的速度，当Δt非常非常小时，我们就把叫作物体在时刻t的瞬时速度。匀速直线运动是
保持不变的运动。在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等。瞬时速度的
通常叫作速率，速率是
。
三、速度—时间图像
1．以时间t为横轴，速度v为纵轴，坐标中的
即为速度—时间图像或v-t图像。
2．v
?
t图像的建立：
（1）用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立
。
（2）根据测量的速度v、时间t数据在坐标系中
。
（3）用平滑的把这些点连接起来，即得到v
?
t图像。
课时速练（限时10分钟）
1．（多选）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和运动的时间Δt都无关
C．此速度定义式适用于任何运动
D．物体做匀速直线运动时，位移Δx与运动时间Δt成正比
2．
“中新网
9
月
30
日电
据中央气象台网站消息，今年第
18
号台风“米娜”的中心
30日早晨
5
点钟位于台湾省台北市南偏东大约
485
公里的西北太平洋面上，中心附近最大风力有
12
级（33
米/秒），预计，“米娜”将以每小时
25
公里左右的速度向北偏西方向移动，登陆或擦过浙江中北部沿海”。报道中的先后两个速度数值分别是指（
）
A．平均速度、瞬时速度
B．瞬时速度、平均速度
C．平均速度、平均速度
D．瞬时速度、瞬时速度
3．关于瞬时速度、平均速度、平均速率下列说法中正确的是
①平均速度是质点在某段时间内运动的位移与所用时间的比值
②平均速率就是平均速度的大小
③瞬时速度是质点在某一位置或某一时刻的速度
④做变速运动的质点平均速度是通过的路程与所用时间的比值
A．①②
B．③④
C．①③
D．②④
4．某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又沿原路返回到山脚，上山的平均速度为v1，下山的平均速度为v2，则往返的平均速度的大小和平均速率分别是（ ）
A.，
B.
，
C．0，
D．0，
5.（多选）如图1所示，在1000m体能测试中，小明沿某圆形400m跑道从A点出发，其成绩为3分40秒，下列说法正确的是（
）
A.小明的平均速率为4.55m/s
B.小明的平均速率为0.91m/s
C.小明的平均速度为0.91m/s
D.小明的平均速度为0.58m/s
6．某同学用电磁打点计时器研究手拉纸带的运动情况，得到的纸带如图2所示，他在纸带上找出连续的6个点，分别标记上A、B、C、D、E、F，并用直尺量出两个相邻点间的距离x1、x2、x3、x4、x5，数据见下表。（电磁打点计时器使用50Hz低压交流电源）
x1/cm
x2/cm
x3/cm
x4/cm
x5/cm
3.75
4.50
5.12
4.65
4.12
（1）根据这些数据，运用你学过的知识，求出纸带在A、E段运动时的平均速度。
（2）求出打B点时纸带运动的瞬时速度的最合理值。
3.位置变化快慢的描述—速度
基础达标（限时20分钟）
1.下列关于速度的说法正确的是（
）
A.
速度是描述物体位置变化的物理量
B.
速度方向就是物体运动的方向
C.
位移方向和速度方向一定相同
D.
匀速直线运动的速度方向是可以改变的
2．物体沿一条直线运动，下列说法中正确的是（
）
A．物体在某时刻的速度是3m/s，则物体在1s内一定运动了3m
B．物体在某1s内的平均速度是3m/s，则物体在这1s内的位移一定是3m
C．物体在某段时间内的平均速度是3m/s，则物体在1s内的位移一定是3m
D．物体在某段位移内的平均速度为3m/s，则物体在通过这段位移一半时的速度一定是1.5m/s
3.如图1所示，甲、乙两辆汽车从同一地点同时出发，并向同一方向直线行驶。下列判断中正确的是（
）
A.
在t1时刻，甲、乙两车的速度相等
B.
从同时同地出发后，甲、乙两汽车在t1时刻相遇
C.
在0~
t1内，乙车平均速度比甲车平均速度小
D.
在t1时刻以前，甲车速度始终比乙车速度小
4.在3000米比赛中，男子乙组的宁德市运动员阮清松以9′10″78的成绩破省少年甲组纪录。如图2所示，假设运动员在某个弯道从A运动到B的实际轨迹长为60m，A到B的直线距离为50m，用时10s，C点为A、B过程的某一点。下列说法正确的是（
）
A．A到B的位移为60m
B．A到B过程中运动员的瞬时速度保持6m/s
C．A到B过程中运动员的平均速度大小为5m/s
D．运动员经过C点时速度方向由A指向C
5．春运是中国在农历春节前后出现的一种大规模的交通运输高压力现象。某同学买了北京西到贵阳北的高铁票，如图3所示，从铁路售票网查询到该趟列车历时8小时46分钟，行程为2026公里，则下列说法正确的是（
）
A．图中08﹕55表示一段时间
B．该列车高速行驶时，可以取10m位移的平均速度近似看作这10m起点位置处的瞬时速度
C．该趟列车全程的平均速度为231km/h
D．该趟列车的最高速度为231km/h
6．（多选）打点计时器虽说是一种计时仪器，但利用它打出的纸带可以判断的物体的运动情况，如图1所示是某次实验中抽取的四条纸带。下列说法中正确的是（
）
A.（a）、（b）是匀速运动且（b）速度较小
B.（a）、（b）是匀速运动且（b）速度较大
C.（c）、（d）是匀速运动
D.（c）、（d）是变速，且（c）表速度在增大，（d）速度在减小
素养提升（限时10分钟）
7．在“用打点计时器测速度”的实验中，一条记录小车运动情况的纸带如图2所示，在其上取A、B、C、D、E
5个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点没有在图3中画出。
（1）由纸带上的数据计算vB=________m/s，vC=________m/s，vD=________m/s。（此题计算结果均保留三位有效数字）
（2）在如图5所示坐标系中作出小车的v?t图线（以A点为计时起点）。
8．一质点沿直线做单向运动，若前一半时间的平均速度为4m/s，后一半时间的平均速度为6m/s，求：
（1）整个过程的平均速度大小；
（2）其他条件不变，若物体前一半位移的平均速度为4m/s，后一半位移的平均速度为6m/s，则整个过程的平均速度大小是多少？
3.
位置变化快慢的描述—速度
知识清单
一、速度
1．位移
时间
快慢
快慢
2．矢量
相同
二、平均速度和瞬时速度
1．平均
2．代替
瞬时速度
大小
标量
三、速度—时间图像
1．图像
2．直角坐标系
描点
曲线
课时速练
1．BCD
2．B
3．C
4．D
5.
AD
11．
（1）2.25m/s
（2）2.06m/s
基础达标
1.
B
【解析】速度是描述物体运动快慢的物理量，A错误；速度方向就是物体运动的方向，B正确；位移方向和速度方向可能相同可能相反可能不在一条直线上，C错误；匀速直线运动是速度不变的运动，D错误。
2．B
【解析】平均速度是描述运动物体在一段时间或一段位移内的运动快慢程度，物体在某时刻的速度是3m/s，则物体在1s内的平均速度不一定是3m/s，所以位移不一定是3m，同样某段时间内的平均速度是3m/s，在1s内的平均速度也不一定是3m/s，所以位移也不一定是3m，在某一个位置的速度也不能确定，故ACD错误；物体在某1s内的平均速度是3m/s，则由x=vt可以计算出物体在这1s内的位移一定是3m，选项B正确。
3.
B
【解析】根据x-t图像的斜率表示速度，知在t1时刻，甲车的速度比乙车的大，故A错误。从同地同时出发后，在t1时刻两车到达同一位置而相遇，故B正确。在0~t1内，两车的位移相等，时间也相等，则平均速度相等，故C错误。在t1时刻以前，甲车速度先比乙车的速度小，后比乙车的速度大，故D错误。
4.
C
【解析】根据题意A到B的位移为50m，故A错误；A到B过程中运动员做变速运动，所以瞬时速度不会保持6m/s，故B错误；根据平均速度的定义可知A到B过程中运动员的平均速度大小为5m/s，故C正确；运动员经过C点时速度方向应该沿着运动轨迹的切线方向，故D错误。
5．B
【解析】图中08﹕55表示时刻，A选项错误；列车高速行驶时，可以取10m位移的平均速度近似看作这10m起点位置的瞬时速度，B选项正确；2026公里是路程，根据平均速率的定义可知，平均速率等于路程与时间的比值，==231km/h，C选项错误；最大速度不是231km/h，D选项错误。
6．
BD
【解析】（a）（b）的各点分布较为均匀，是匀速运动，但从点的疏密程度来看，（b）上的点较稀疏，所反映的物体运动较快，速度较大。所以选项A错误、B正确；（c）（d）各点之间是变化的，（c）表示物体运动的越来越快，速度在增大，（d）表示物体运动的越来越慢，速度在减小，所以选项C错误、D正确。
素养提升
7．（1）0.69 1.32 1.95 （2）图见【解析】
【解析】（1）交流电的频率为50
Hz，则每打两个点之间的时间间隔为T=0.02s，由每相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出，可得相邻两个计数点的时间t=5T=0.10s。在计算各点瞬时速度时，可以用与该点相邻的两个计数点间的平均速度表示该点的瞬时速度。
打B点时小车的速度为：
vB=m/s=0.69m/s
打C点时小车的速度为：
vC=m/s=1.32m/s
打D点时小车的速度为：
vD=m/s=1.95m/s
（2）小车的v?t图线如图所示。
8．（1）5m/s （2）4.8m/s
【解析】（1）设一半的时间为t，由平均速度公式可得：x1=v1t，x2=v2t
则全程的平均速度：=5m/s
（2）设一半的位移为x，则由平均速度公式可得：t1=，t2=
则全程的平均速度为：=4.8m/s