初高衔接:运动的描述2 导学案—2021-2022学年新高一物理人教版(2019)必修第一册word版含答案

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名称 初高衔接:运动的描述2 导学案—2021-2022学年新高一物理人教版(2019)必修第一册word版含答案
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文件大小 1.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-08-02 06:42:59

文档简介

如何描述物体运动的快慢
知识梳理一
速度与速率
(1)速度
描述质点________和________的物理量。速度等于质点的位移s跟发生这一位移所用时间t之比。即
速度是矢量,它的方向与________相同。单位是m/s
(2)速率
速率是指________,等于________与________的比值,速率是标量,单位是m/s
关于速度的定义式v=,以下叙述正确的是

)(多选)
A.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移s成正比,与运动时间t成反比
B.速度v的大小与运动的位移s和时间t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
知识梳理二
平均速度
(1)定义:在某段时间内物体的位移s与发生这段位移所用时间t的比值,公式
(2)意义:表示物体在某段时间或某段位移内运动的平均快慢程度。
(3)矢量性:平均速度的方向与t时间内发生的位移s的方向相同。
平均速率
(1)定义:物体运动的路程和通过这段路程所用时间的比,叫做这段路程的平均速率
(2)矢量性:标量
仪表盘上显示的瞬时速度
瞬时速度
(1)定义:某时刻的速度,简称速度。速度方向就是此刻的运动方向;它是精确描述物体此刻运动快慢与方向的物理量。
(2)意义:表示物体在某时刻或某位置时运动快慢的程度。
(3)矢量性:瞬时速度的方向与t→0(但t≠0)极短时间内发生的位移s的方向相同。
(4)一些常见物体的速度
【练一练】一学生在百米赛跑中,测得他在50米处的瞬时速度为6
m/s,在16
s末到达终点的瞬时速度为7.5
m/s,则它在全程内的平均速度是


A.6
m/s
B.6.25
m/s
C.6.75
m/s
D.7.0
m/s
对瞬时速度的理解
如图所示,一物体沿直线AB变速运动,求物体经过P点的瞬时速度vP
AB之间的平均速度可近似认为等于vP,那么取再接近P点的CD间的平均速度肯定更加接近vP
如此下去取更接近P点的EF间、GH间的平均速度就越来越接近与vP。
如果无限逼近P点的以P点为中心的极短位移内或极短时间内的平均速度就无限接近P点的瞬时速度vP了!
所以某位置或某时刻的瞬时速度,可通过无限逼近该位置附近的位移内或该时刻附近的时间内的
平均速度来计算!
平均速度和瞬时速度的关系
平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,它与一段时间或一段位移相对应.瞬时速度能精确描述物体运动的快慢,它是在运动时间t→0时的平均速度,与某一时刻或某一位置相对应.
【例题精讲一】
【例1】关于瞬时速度和平均速度,以下说法正确的是

)(多选)
A.一般讲平均速度时,必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度
B.对于匀速直线运动,其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关
C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动
D.瞬时速度是某时刻的速度,只有瞬时速度才能精确描述变速运动物体运动的快慢
【巩固练习】
1、如图所示,一个人沿着一个圆形轨道运动,由A点开始运动,经过半个圆周到达B点.下列说法正确的是

)(多选)
A.人从A到B的平均速度方向由A指向B
B.人从A到B的平均速度方向沿B点的切线方向
C.人在B点的瞬时速度方向由A指向B
D.人在B点的瞬时速度方向沿B点的切线方向
2、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做瞬时速度
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
3、对于做匀速直线运动的物体,下列说法正确的是

)(多选)
A.由公式v=可知,做匀速直线运动的物体,其位移越大,速度一定越大
B.物体运动的时间越短,其速度一定越大
C.速度是表示物体运动快慢的物理量
D.做匀速直线运动的物体,其位移与时间的比值是一个恒量
【例题精讲二】
【例1】如图1所示,在1000
m体能测试中,小明沿某圆形400
m跑道从A点出发,其成绩为3分40秒,下列说法正确的是

)(多选)
A.小明的平均速率约为4.55
m/s
B.小明的平均速率约为0.91
m/s
C.小明的平均速度约为0.91
m/s
D.小明的平均速度约为0.58
m/s
【巩固练习】
1、2012年8月6日在伦敦举行的奥运会100米决赛中,牙买加选手博尔特以9秒63获得金牌。在8月6日举行的110米栏决赛中,美国选手梅里特以12秒92的成绩夺得冠军,刘翔因伤退赛;8月10日,博尔特又以19秒32的成绩,夺得男子200米金牌。关于这三次比赛中的运动员的运动情况,下列说法正确的是

)(多选)
A.200
m比赛的位移是100
m比赛位移的两倍
B.200
m比赛的平均速率约为10.35
m/s
C.110
m栏比赛的平均速度约为8.51
m/s
D.100
m比赛的最大速度约为20.70
m/s
2、物体M从A运动到B,前半程平均速度为v1,后半程平均速度为v2,那么全程的平均速度是


A.
B.
C.
D.
3、一质点沿一边长为2
m的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动1
m,初始位置在bc边上的中点A,由A向c运动,如图所示,A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点,则下列说法正确的是(
)(多选)
A.第2
s末的瞬时速度是1
m/s
B.前2
s内的平均速度为m/s
C.前4
s内的平均速度为0.5
m/s
D.前2
s内的平均速度为2
m/s
4、一质点沿直线Ox方向做加速运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=3+2t3(m),它的速度随时间变化的关系为v=6t2
m/s.则该质点在t=2
s时的瞬时速度和t=0到t=2
s间的平均速度分别为(

A.8
m/s,24
m/s
B.24
m/s,8
m/s
C.12
m/s,24
m/s
D.24
m/s,12
m/s
【练一练】下列关于瞬时速度和平均速度的说法中正确的是

)(多选)
A.若物体在某段时间内任意时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内的平均速度一定等于零
B.若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零
C.匀速直线运动中物体任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度
D.变速运动中任一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度
【巩固练习】
1、(公校试卷)
关于速率和速度,下列说法不正确的是(  )
  A.平均速率就是平均速度
  B.瞬时速率是指瞬时速度的大小
  C.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻瞬时速度
D.匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度均相等
2、(公校试卷)一辆汽车刚启动时,第1秒内运动2m,第2秒内运动4m,第3秒内运动6m,求:
(1)汽车在前2秒内的平均速度。
(2)汽车在前3秒内的平均速度
3、(公校试卷)甲做变速直线运动,前一半位移平均速度为v1,后一半位移平均速度为v2,全程的平均速度为多大?
4、(公校试卷)甲做变速直线运动,若甲前一半时间的平均速度为v1,后一半时间的平均速度为v2,则全程的平均速度多大?
5、(公校试卷)两辆汽车同时从甲地开出沿同一公路驶往乙地,4h后,两车同时开到相距100Km的乙地,则下列说法中错误的是(
)
A.在这4h中两车的平均速度相等
B.在这100Km路程上两车的平均速度相等
C.前60Km路程上两车平均速度可能相等也可能不等
D.在前2h内两车的平均速度一定相等
【知识梳理三】
现代实验技术——数字化信息系统(DIS):
1、作用:利用现代信息技术进行实验研究
2、基本结构:
(1)传感器:可测光、声、力等一系列物理量,将其转化为电信号。
(2)数据采集器:将电信号处理后输入计算器中。
(3)计算器:软件处理输入信号,并将结果显示出来。
用DIS测定位移和平均速度
1、将位移传感器的发射器固定在小车上,接收器固定在轨道右端(轨道稍倾斜,使小车能做匀速直线运动),将数据采集器相连。
2、开启计算机和数据采集器电源,运行DIS应用软件,选择“教材专用”点击实验条目中的“测量运动物体的位移和速度”,出现相应的界面。
3、点击“开始记录”,放开小车使其运动,计算机界面的表格内,将出现小车的位移随时间变化的取样点数据,同时在s-t图中将出现对应的数据点,从点的走向可大致看出小车位移随时间的变化的规律。
4、点击“数据点连线”,得出位移随时间变化的曲线(s-t图)
5、点击“选择区域”,取A、D两点,图中直角三角形水平边为两点的时间间隔Δt,竖直边为两点位移的变化量Δs,其斜边的斜率即为平均速度值,实验下方速度窗口中将显示该速度的值。
6、将类似于上述实验界面图中“AD”、“AC”、“AB”选定为研究区域,观察实验界面下方速度窗口中显示的数据,并将数值填入表格内。
实验结论
选取不同的时间段得到的平均速度值往往是不同的。增大轨道倾角并重复实验,可发现同样的时间段内的平均速度值会增大。
用光电门测瞬时速度:
1、将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端,使固定有挡光片的小车能够顺利通过并能挡光。
2、开启电源,运行DIS应用软件,点击实验条目中的“用DIS测定瞬时速度”,出现相应软件界面。
3、点击“开始记录”,依次将与软件中Δs对应的挡光片固定在小车上,让小车从轨道的同一位置由静止开始下滑,分别记录下四次挡光的时间,DIS实时计算出小车通过光电门时的平均速度。
【例题精讲】
【例1】在用位移传感器做实验时,下列说法中正确的是

)(多选)
A.位移传感器的发射器发射窗口应对准接收器的信号接收窗口
B.位移传感器的发射器发射窗口不一定要对准接收器的信号接收窗门
C.连接到数据采集器上的是发射器部分
D.实验开始前,必须先打开发射器的电源开关
【例2】用DIS实验系统研究物体运动的s-t图,得到如图所示的图像,从图中可知小车运动的方向是_________(选填“靠近”或“远离”)位移传感器的接收部分,2.0~3.0s间的一段水平线表示_____________________。
【例3】在实验中得到小车做直线运动的s-t关系如图所示。
(1)由图可以确定,小车在BC段和CD段的运动情况,下列说法中正确的是


A.BC段是加速运动;CD段是减速运动。
B.BC段是匀速运动;CD段是匀加速运动。
C.BC段是匀速运动;CD段是减速运动。
D.BC段是加速运动;CD段是匀加速运动。
(2)图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。
【例4】用DIS系统测小车经过光电门时的瞬时速度,实验中是必须每次都让小车从______开始静止滑下,保证每次遮光板前沿经过光电门处的速度是相等的,得到的数据才有可比性。某实验小组的实验数据记录在表格中,根据实验数据记录,其中宽度为______m的一块遮光板测出的平均速度最接近遮光板前沿经过光电门处的瞬时速度。
次数
挡光片宽度b/m
通过光电门时间t/s
速度v(m/s)
1
0.08
0.09750
0.821
2
0.06
0.07349
0.816
3
0.04
0.04950
0.808
4
0.02
0.02481
0.806
【巩固练习】
1.DIS实验是__________________的简称.通常由_________、_________和_________部分构成.
2、用DIS测瞬时速度的实验中下列器材中必需的是

)(多选)
A.位移传感器
B.光电门传感器
C.挡光片
D.配重片
3、在实验中得到小车做直线运动的s-t关系如图所示。
(1)由图可以确定,小车在AC段和DE段的运动分别为


A.AC段是匀加速运动;DE段是匀速运动
B.AC段是加速运动;DE段是匀加速运动
C.AC段是加速运动;DE段是匀速运动
D.AC段是匀加速运动;DE段是匀加速运动
(2)在与AB、AC、AD对应的平均速度中,最接近小车在A点瞬时速度的是______段中的平均速度。
4、表内为某同学利用光电门研究小车在斜面上运动时通过某点的速度情况,请将表格填写完整。
你认为小车经过光电门时的较为精确的瞬时速度为__________m/s,这题所求得的“瞬时速度”,体现了物理学中用物体在某处极短时间内的__________来等效替代瞬时速度的思想方法。
遮光板宽度(m)
0.02
0.005
经过时间(s)
0.0662
0.0161
平均速度(m/s)
课堂检测
1、对平均速度的理解,以下说法正确的是


A.平均速度等于零,说明物体在这段时间内处于静止状态
B.平均速度等于某段时间内最大速度与最小速度之和的一半
C.某运动员百米比赛用时10
s,他这10
s内的平均速度为10
m/s
D.某运动员200
m比赛用时20
s,他这20
s内的平均速度为10
m/s
2、下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是

)(多选)
A.平均速度大小等于初速度与末速度的平均值
B.极短时间内的平均速度可认为等于瞬时速度
C.对于一直做匀速直线运动的物体,其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关
D.任意时刻瞬时速度都相等的两个物体,它们的平均速度一定相等
3、三个质点A、B、C,运动轨迹如图所示。三个质点同时从N点出发,同时到达M点,且均无往返运动,则下列说法正确的是

)(多选)
A.三个质点从N点到M点的平均速度相同
B.质点B的平均速度最小
C.三个质点任意时刻的运动方向都相同
D.质点B的平均速率最小
4、如图所示,某赛车手在一次野外训练中,先利用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9km,实际从A运动到B用时5min,赛车上的里程表指示的里程数值增加了15km,当他经过某路标C时,车内速度计指示的示数为150km/h,那么可以确定的是


A.整个过程中赛车的平均速度为180
km/h
B.整个过程中赛车的平均速度为108
km/h
C.赛车经过路标C时的瞬时速度为108
km/h
D.赛车经过路标C时速度方向为由A指向B
5、下列几种速度,属于瞬时速度的是

)(多选)
A.火车以76
km/h的速度经过“上海到南京”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
6、甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,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,则可知

)(多选)
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.这里的正、负号的物理意义是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
课后巩固
1、下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是

)(多选)
A.若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内的平均速度一定等于零
B.若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定都等于零
C.匀速直线运动中,物体在任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度
D.变速直线运动中,物体在任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度
2、如图所示,小明骑自行车由静止沿直线运动,他在第1
s内、第2
s内、第3
s内、第4
s内通过的位移分别为1
m、2
m、3
m、4
m,则

)(多选)
A.他在第4
s末的瞬时速度为4
m/s
B.他在第2
s内的平均速度为2
m/s
C.他在4
s内的平均速度为2.5
m/s
D.他在1
s末的瞬时速度为1
m/s
3、闪电博尔特在2012年的伦敦奥运会上,在男子100米、200米的决赛中分别以9.63
s和19.32
s的成绩成功卫冕,获得两枚金牌,关于他在这两次决赛中运动情况,下列说法正确的是


A.200
m决赛的位移是100
m决赛的两倍
B.200
m决赛的平均速度约为10.35
m/s
C.100
m决赛的平均速度约为10.38
m/s
D.100
m决赛的最大速度约为20.76
m/s
4、一辆汽车沿平直公路以速度v1行驶了的路程,接着又以速度v2=20
km/h行驶完剩余的路程,如果汽车全程的平均速度为28
km/h,那么汽车在前路程内速度的大小是


A.25
km/h
B.34
km/h
C.35
km/h
D.38
km/h
5、甲、乙两人同时由相同位置A沿直线运动到同一位置B,甲先以速度v1匀速运动了一半路程,然后以速度v2匀速走完了剩下的后一半路程;乙在由A地运动到B地的过程中,前一半时间内运动速度为v1,后一半时间内乙的运动速度为v2,若v1

A.甲先到达B地
B.乙先到达B地
C.只要v1、v2取值合适,甲、乙两人可以同时到达
D.以上情况都有可能
6、(公校试卷)图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片.该照片经放大后分析出,在曝光时间内,子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%.已知子弹飞行速度约为500
m/s,由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近(  )
A.10-3
s  B.10-6
s  C.10-9
s  D.10-12
s
7、(公校试卷)两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如下图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知(
).
A.在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同
B.在时刻t1两木块速度相同
C.在时刻t3和时刻t4之间某瞬时两木块速度相同
D.在时刻t4和时刻t5之间某瞬时两木块速度相同
8、(公校试卷)如图所示,两路灯灯杆A、B相距40
m,一辆汽车用3.2
s时间通过这两根路灯灯杆,据此可以计算出汽车在这段位移中的________速度为________
m/s.若灯杆A的近旁相距0.42
m处有一块路牌,汽车驶过路牌和灯杆的这一小段距离只用了0.03
s,在这段时间里的平均速度为_______
m/s,可以认为汽车驶过灯杆A时的________速度为______
m/s.
s/m
t/s
A
B
C
D
2
4
6
2
4
6
0如何描述物体运动的快慢
知识梳理一
速度与速率
(1)速度
描述质点________和________的物理量。速度等于质点的位移s跟发生这一位移所用时间t之比。即
速度是矢量,它的方向与________相同。单位是m/s
(2)速率
速率是指________,等于________与________的比值,速率是标量,单位是m/s
关于速度的定义式v=,以下叙述正确的是

)(多选)
A.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移s成正比,与运动时间t成反比
B.速度v的大小与运动的位移s和时间t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
知识梳理二
平均速度
(1)定义:在某段时间内物体的位移s与发生这段位移所用时间t的比值,公式
(2)意义:表示物体在某段时间或某段位移内运动的平均快慢程度。
(3)矢量性:平均速度的方向与t时间内发生的位移s的方向相同。
平均速率
(1)定义:物体运动的路程和通过这段路程所用时间的比,叫做这段路程的平均速率
(2)矢量性:标量
仪表盘上显示的瞬时速度
瞬时速度
(1)定义:某时刻的速度,简称速度。速度方向就是此刻的运动方向;它是精确描述物体此刻运动快慢与方向的物理量。
(2)意义:表示物体在某时刻或某位置时运动快慢的程度。
(3)矢量性:瞬时速度的方向与t→0(但t≠0)极短时间内发生的位移s的方向相同。
(4)一些常见物体的速度
【练一练】一学生在百米赛跑中,测得他在50米处的瞬时速度为6
m/s,在16
s末到达终点的瞬时速度为7.5
m/s,则它在全程内的平均速度是


A.6
m/s
B.6.25
m/s
C.6.75
m/s
D.7.0
m/s
对瞬时速度的理解
如图所示,一物体沿直线AB变速运动,求物体经过P点的瞬时速度vP
AB之间的平均速度可近似认为等于vP,那么取再接近P点的CD间的平均速度肯定更加接近vP
如此下去取更接近P点的EF间、GH间的平均速度就越来越接近与vP。
如果无限逼近P点的以P点为中心的极短位移内或极短时间内的平均速度就无限接近P点的瞬时速度vP了!
所以某位置或某时刻的瞬时速度,可通过无限逼近该位置附近的位移内或该时刻附近的时间内的
平均速度来计算!
平均速度和瞬时速度的关系
平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,它与一段时间或一段位移相对应.瞬时速度能精确描述物体运动的快慢,它是在运动时间t→0时的平均速度,与某一时刻或某一位置相对应.
【例题精讲一】
【例1】关于瞬时速度和平均速度,以下说法正确的是

)(多选)
A.一般讲平均速度时,必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度
B.对于匀速直线运动,其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关
C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动
D.瞬时速度是某时刻的速度,只有瞬时速度才能精确描述变速运动物体运动的快慢
【巩固练习】
1、如图所示,一个人沿着一个圆形轨道运动,由A点开始运动,经过半个圆周到达B点.下列说法正确的是

)(多选)
A.人从A到B的平均速度方向由A指向B
B.人从A到B的平均速度方向沿B点的切线方向
C.人在B点的瞬时速度方向由A指向B
D.人在B点的瞬时速度方向沿B点的切线方向
2、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做瞬时速度
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
3、对于做匀速直线运动的物体,下列说法正确的是

)(多选)
A.由公式v=可知,做匀速直线运动的物体,其位移越大,速度一定越大
B.物体运动的时间越短,其速度一定越大
C.速度是表示物体运动快慢的物理量
D.做匀速直线运动的物体,其位移与时间的比值是一个恒量
【例题精讲二】
【例1】如图1所示,在1000
m体能测试中,小明沿某圆形400
m跑道从A点出发,其成绩为3分40秒,下列说法正确的是

)(多选)
A.小明的平均速率约为4.55
m/s
B.小明的平均速率约为0.91
m/s
C.小明的平均速度约为0.91
m/s
D.小明的平均速度约为0.58
m/s
【巩固练习】
1、2012年8月6日在伦敦举行的奥运会100米决赛中,牙买加选手博尔特以9秒63获得金牌。在8月6日举行的110米栏决赛中,美国选手梅里特以12秒92的成绩夺得冠军,刘翔因伤退赛;8月10日,博尔特又以19秒32的成绩,夺得男子200米金牌。关于这三次比赛中的运动员的运动情况,下列说法正确的是

)(多选)
A.200
m比赛的位移是100
m比赛位移的两倍
B.200
m比赛的平均速率约为10.35
m/s
C.110
m栏比赛的平均速度约为8.51
m/s
D.100
m比赛的最大速度约为20.70
m/s
2、物体M从A运动到B,前半程平均速度为v1,后半程平均速度为v2,那么全程的平均速度是


A.
B.
C.
D.
3、一质点沿一边长为2
m的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动1
m,初始位置在bc边上的中点A,由A向c运动,如图所示,A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点,则下列说法正确的是(
)(多选)
A.第2
s末的瞬时速度是1
m/s
B.前2
s内的平均速度为m/s
C.前4
s内的平均速度为0.5
m/s
D.前2
s内的平均速度为2
m/s
4、一质点沿直线Ox方向做加速运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=3+2t3(m),它的速度随时间变化的关系为v=6t2
m/s.则该质点在t=2
s时的瞬时速度和t=0到t=2
s间的平均速度分别为(

A.8
m/s,24
m/s
B.24
m/s,8
m/s
C.12
m/s,24
m/s
D.24
m/s,12
m/s
【练一练】下列关于瞬时速度和平均速度的说法中正确的是

)(多选)
A.若物体在某段时间内任意时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内的平均速度一定等于零
B.若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零
C.匀速直线运动中物体任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度
D.变速运动中任一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度
【巩固练习】
1、(公校试卷)
关于速率和速度,下列说法不正确的是(  )
  A.平均速率就是平均速度
  B.瞬时速率是指瞬时速度的大小
  C.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻瞬时速度
D.匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度均相等
2、(公校试卷)一辆汽车刚启动时,第1秒内运动2m,第2秒内运动4m,第3秒内运动6m,求:
(1)汽车在前2秒内的平均速度。
(2)汽车在前3秒内的平均速度
3、(公校试卷)甲做变速直线运动,前一半位移平均速度为v1,后一半位移平均速度为v2,全程的平均速度为多大?
4、(公校试卷)甲做变速直线运动,若甲前一半时间的平均速度为v1,后一半时间的平均速度为v2,则全程的平均速度多大?
5、(公校试卷)两辆汽车同时从甲地开出沿同一公路驶往乙地,4h后,两车同时开到相距100Km的乙地,则下列说法中错误的是(
)
A.在这4h中两车的平均速度相等
B.在这100Km路程上两车的平均速度相等
C.前60Km路程上两车平均速度可能相等也可能不等
D.在前2h内两车的平均速度一定相等
【知识梳理三】
现代实验技术——数字化信息系统(DIS):
1、作用:利用现代信息技术进行实验研究
2、基本结构:
(1)传感器:可测光、声、力等一系列物理量,将其转化为电信号。
(2)数据采集器:将电信号处理后输入计算器中。
(3)计算器:软件处理输入信号,并将结果显示出来。
用DIS测定位移和平均速度
1、将位移传感器的发射器固定在小车上,接收器固定在轨道右端(轨道稍倾斜,使小车能做匀速直线运动),将数据采集器相连。
2、开启计算机和数据采集器电源,运行DIS应用软件,选择“教材专用”点击实验条目中的“测量运动物体的位移和速度”,出现相应的界面。
3、点击“开始记录”,放开小车使其运动,计算机界面的表格内,将出现小车的位移随时间变化的取样点数据,同时在s-t图中将出现对应的数据点,从点的走向可大致看出小车位移随时间的变化的规律。
4、点击“数据点连线”,得出位移随时间变化的曲线(s-t图)
5、点击“选择区域”,取A、D两点,图中直角三角形水平边为两点的时间间隔Δt,竖直边为两点位移的变化量Δs,其斜边的斜率即为平均速度值,实验下方速度窗口中将显示该速度的值。
6、将类似于上述实验界面图中“AD”、“AC”、“AB”选定为研究区域,观察实验界面下方速度窗口中显示的数据,并将数值填入表格内。
实验结论
选取不同的时间段得到的平均速度值往往是不同的。增大轨道倾角并重复实验,可发现同样的时间段内的平均速度值会增大。
用光电门测瞬时速度:
1、将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端,使固定有挡光片的小车能够顺利通过并能挡光。
2、开启电源,运行DIS应用软件,点击实验条目中的“用DIS测定瞬时速度”,出现相应软件界面。
3、点击“开始记录”,依次将与软件中Δs对应的挡光片固定在小车上,让小车从轨道的同一位置由静止开始下滑,分别记录下四次挡光的时间,DIS实时计算出小车通过光电门时的平均速度。
【例题精讲】
【例1】在用位移传感器做实验时,下列说法中正确的是

)(多选)
A.位移传感器的发射器发射窗口应对准接收器的信号接收窗口
B.位移传感器的发射器发射窗口不一定要对准接收器的信号接收窗门
C.连接到数据采集器上的是发射器部分
D.实验开始前,必须先打开发射器的电源开关
【例2】用DIS实验系统研究物体运动的s-t图,得到如图所示的图像,从图中可知小车运动的方向是_________(选填“靠近”或“远离”)位移传感器的接收部分,2.0~3.0s间的一段水平线表示_____________________。
【例3】在实验中得到小车做直线运动的s-t关系如图所示。
(1)由图可以确定,小车在BC段和CD段的运动情况,下列说法中正确的是


A.BC段是加速运动;CD段是减速运动。
B.BC段是匀速运动;CD段是匀加速运动。
C.BC段是匀速运动;CD段是减速运动。
D.BC段是加速运动;CD段是匀加速运动。
(2)图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。
【例4】用DIS系统测小车经过光电门时的瞬时速度,实验中是必须每次都让小车从______开始静止滑下,保证每次遮光板前沿经过光电门处的速度是相等的,得到的数据才有可比性。某实验小组的实验数据记录在表格中,根据实验数据记录,其中宽度为______m的一块遮光板测出的平均速度最接近遮光板前沿经过光电门处的瞬时速度。
次数
挡光片宽度b/m
通过光电门时间t/s
速度v(m/s)
1
0.08
0.09750
0.821
2
0.06
0.07349
0.816
3
0.04
0.04950
0.808
4
0.02
0.02481
0.806
【巩固练习】
1.DIS实验是__________________的简称.通常由_________、_________和_________部分构成.
2、用DIS测瞬时速度的实验中下列器材中必需的是

)(多选)
A.位移传感器
B.光电门传感器
C.挡光片
D.配重片
3、在实验中得到小车做直线运动的s-t关系如图所示。
(1)由图可以确定,小车在AC段和DE段的运动分别为


A.AC段是匀加速运动;DE段是匀速运动
B.AC段是加速运动;DE段是匀加速运动
C.AC段是加速运动;DE段是匀速运动
D.AC段是匀加速运动;DE段是匀加速运动
(2)在与AB、AC、AD对应的平均速度中,最接近小车在A点瞬时速度的是______段中的平均速度。
4、表内为某同学利用光电门研究小车在斜面上运动时通过某点的速度情况,请将表格填写完整。
你认为小车经过光电门时的较为精确的瞬时速度为__________m/s,这题所求得的“瞬时速度”,体现了物理学中用物体在某处极短时间内的__________来等效替代瞬时速度的思想方法。
遮光板宽度(m)
0.02
0.005
经过时间(s)
0.0662
0.0161
平均速度(m/s)
课堂检测
1、对平均速度的理解,以下说法正确的是


A.平均速度等于零,说明物体在这段时间内处于静止状态
B.平均速度等于某段时间内最大速度与最小速度之和的一半
C.某运动员百米比赛用时10
s,他这10
s内的平均速度为10
m/s
D.某运动员200
m比赛用时20
s,他这20
s内的平均速度为10
m/s
2、下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是

)(多选)
A.平均速度大小等于初速度与末速度的平均值
B.极短时间内的平均速度可认为等于瞬时速度
C.对于一直做匀速直线运动的物体,其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关
D.任意时刻瞬时速度都相等的两个物体,它们的平均速度一定相等
3、三个质点A、B、C,运动轨迹如图所示。三个质点同时从N点出发,同时到达M点,且均无往返运动,则下列说法正确的是

)(多选)
A.三个质点从N点到M点的平均速度相同
B.质点B的平均速度最小
C.三个质点任意时刻的运动方向都相同
D.质点B的平均速率最小
4、如图所示,某赛车手在一次野外训练中,先利用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9km,实际从A运动到B用时5min,赛车上的里程表指示的里程数值增加了15km,当他经过某路标C时,车内速度计指示的示数为150km/h,那么可以确定的是


A.整个过程中赛车的平均速度为180
km/h
B.整个过程中赛车的平均速度为108
km/h
C.赛车经过路标C时的瞬时速度为108
km/h
D.赛车经过路标C时速度方向为由A指向B
5、下列几种速度,属于瞬时速度的是

)(多选)
A.火车以76
km/h的速度经过“上海到南京”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
6、甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,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,则可知

)(多选)
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.这里的正、负号的物理意义是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
课后巩固
1、下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是

)(多选)
A.若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内的平均速度一定等于零
B.若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定都等于零
C.匀速直线运动中,物体在任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度
D.变速直线运动中,物体在任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度
2、如图所示,小明骑自行车由静止沿直线运动,他在第1
s内、第2
s内、第3
s内、第4
s内通过的位移分别为1
m、2
m、3
m、4
m,则

)(多选)
A.他在第4
s末的瞬时速度为4
m/s
B.他在第2
s内的平均速度为2
m/s
C.他在4
s内的平均速度为2.5
m/s
D.他在1
s末的瞬时速度为1
m/s
3、闪电博尔特在2012年的伦敦奥运会上,在男子100米、200米的决赛中分别以9.63
s和19.32
s的成绩成功卫冕,获得两枚金牌,关于他在这两次决赛中运动情况,下列说法正确的是


A.200
m决赛的位移是100
m决赛的两倍
B.200
m决赛的平均速度约为10.35
m/s
C.100
m决赛的平均速度约为10.38
m/s
D.100
m决赛的最大速度约为20.76
m/s
4、一辆汽车沿平直公路以速度v1行驶了的路程,接着又以速度v2=20
km/h行驶完剩余的路程,如果汽车全程的平均速度为28
km/h,那么汽车在前路程内速度的大小是


A.25
km/h
B.34
km/h
C.35
km/h
D.38
km/h
5、甲、乙两人同时由相同位置A沿直线运动到同一位置B,甲先以速度v1匀速运动了一半路程,然后以速度v2匀速走完了剩下的后一半路程;乙在由A地运动到B地的过程中,前一半时间内运动速度为v1,后一半时间内乙的运动速度为v2,若v1

A.甲先到达B地
B.乙先到达B地
C.只要v1、v2取值合适,甲、乙两人可以同时到达
D.以上情况都有可能
6、(公校试卷)图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片.该照片经放大后分析出,在曝光时间内,子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%.已知子弹飞行速度约为500
m/s,由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近(  )
A.10-3
s  B.10-6
s  C.10-9
s  D.10-12
s
7、(公校试卷)两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如下图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知(
).
A.在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同
B.在时刻t1两木块速度相同
C.在时刻t3和时刻t4之间某瞬时两木块速度相同
D.在时刻t4和时刻t5之间某瞬时两木块速度相同
8、(公校试卷)如图所示,两路灯灯杆A、B相距40
m,一辆汽车用3.2
s时间通过这两根路灯灯杆,据此可以计算出汽车在这段位移中的________速度为________
m/s.若灯杆A的近旁相距0.42
m处有一块路牌,汽车驶过路牌和灯杆的这一小段距离只用了0.03
s,在这段时间里的平均速度为_______
m/s,可以认为汽车驶过灯杆A时的________速度为______
m/s.
s/m
t/s
A
B
C
D
2
4
6
2
4
6
0