2019_2020学年高中物理第一章运动的描述3运动快慢的描述——速度学案新人教版必修1.docx

3运动快慢的描述速度学科素养与目标要求物理观念：1.理解速度的概念.2.能区分平均速度、瞬时速度，知道速率.3.会用平均速度公式进行相关的计算科学思维：1.通过速度概念的定义，体会用比值法定义物理量的方法.2.体会瞬时速度概念的极限思想方法一、坐标与坐标的变化量1物体沿直线运动，以这条直线为x轴建立直线坐标系，物体的位置用坐标来表示2坐标的变化量：xx2x1，x的大小表示位移的大小，x的正负表示位移的方向3时间的变化量：tt2t1.二、速度1物理意义：表示物体运动的快慢2定义：位移与发生这个位移所用时间的比值3定义式：v.4单位：国际单位制中是米每秒，符号是m/s或ms1.常用单位还有：千米每小时(km/h或kmh1)、厘米每秒(cm/s或cms1)等5矢量性：速度既有大小又有方向，是矢量(选填“标量”或“矢量”)(1)大小：在数值上等于单位时间内物体位移的大小(2)方向：物体的运动方向三、平均速度和瞬时速度1平均速度：描述物体在某一时间间隔内运动的平均快慢程度，只能粗略描述物体运动的快慢2瞬时速度：描述物体在某一时刻运动的快慢，可以精确描述物体运动的快慢3速率：瞬时速度的大小4匀速直线运动：瞬时速度保持不变的运动，在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等1判断下列说法的正误(1)速度大的物体通过的位移一定大()(2)两物体的速度分别是v12m/s，v23 m/s，则它们的大小关系为v1v2.()(3)物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态()(4)时间越短，平均速度越接近某点的瞬时速度()2.如图1所示，在08年北京奥运会中，牙买加选手博尔特是公认的世界飞人，在男子100m和200m决赛中分别以9.69s和19.30s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌则他在100m决赛中的平均速度约为_m/s，在200 m决赛中的平均速率约为_ m/s.(结果均保留4位有效数字)图1答案10.3210.36一、对于速度的理解自行车在平直公路上30min内行驶了8km，运动员在百米比赛中的成绩为10s，自行车和运动员哪个快？答案通过比较两物体单位时间内的位移，可比较两物体运动的快慢：自行车：4.4m/s；运动员：10m/s；所以运动员快1对定义式v的理解(1)公式v中的x是物体运动的位移，不是路程(2)v是速度的定义式，不是决定式，v的大小与x及t无关不能认为v与位移成正比、与时间成反比2速度是矢量(1)速度既有大小，又有方向，是矢量速度的方向就是物体的运动方向(2)比较两个物体的速度是否相同时，既要比较速度的大小是否相等，又要比较速度的方向是否相同例1(多选)对速度的定义式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x成正比，与运动的时间t成反比B速度v的大小与运动的位移x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答案BCD解析速度是表示物体运动快慢及方向的物理量，v是计算速度的公式，适用于任何运动，此式只能说明速度可由位移x与时间t的比值来计算，并不是说v与x成正比，与t成反比，故A错误，B、C、D正确二、平均速度和瞬时速度甲、乙两地直线距离为20km.(1)小明开车从甲地到乙地，用时20分钟，他的平均速度多大？(2)途中某时刻，小明发现速度计示数为70km/h，此示数表示什么？(3)若小明由乙地返回甲地又用了20分钟，则从甲地出发又返回甲地的整个过程的平均速度是多少？它能反映汽车运动的快慢吗？答案(1)由得：60km/h.(2)此时刻的速率为70km/h.(3)因为全程的位移为零，所以平均速度为0不能平均速度和瞬时速度的比较平均速度瞬时速度物理意义描述物体在一段时间内运动的平均快慢和方向，与一段时间或一段位移对应描述物体在某时刻运动的快慢和方向，与某一时刻或某一位置对应大小由求出v，其中t0方向与位移的方向相同，不一定与物体瞬时运动的方向相同就是那一时刻物体运动的方向联系(1)在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等(2)当位移足够小或时间足够短时，可以认为平均速度就等于瞬时速度例2(多选)下列说法正确的是()A小球第3s末的速度为6m/s，这里是指平均速度B汽车从甲站行驶到乙站的速度是20m/s，这里是指瞬时速度C“复兴号”动车组列车速度计显示的速度为350km/h，这里的速度是指瞬时速度D为了解决偏远地区的配送问题，某快递公司采取“无人机快递”，无人机从某一投递站带着快件到达指定位置后又返回该投递站，这一过程中无人机的平均速度为零答案CD解析第3s末的速度是指瞬时速度，故A错误；汽车从甲站行驶到乙站的速度指的是平均速度，故B错误；速度计显示的速度为瞬时速度，故C正确；无人机回到了原位置，位移为零，故平均速度为零，故D正确例3(2018包头市高一检测)一质点做直线运动，前半程内的平均速度是v1，后半程内的平均速度是v2，此质点在全程范围内的平均速度是()A.B.C.D.答案D解析设总的路程为x，在前一半路程用的时间为t1，后一半路程用的时间为t2，全程范围内的平均速度的大小是：v，故A、B、C错误，D正确三、平均速度、平均速率与速率的比较1平度(1)定义式：平均速度，即.(2)意义：粗略描述物体位置变化的快慢，与物体运动的路径无关2平均速率(1)定义式：平均速率，即.(2)意义：粗略地描述物体运动的快慢，与物体运动的路径有关3速率(1)概念：速率是瞬时速度的大小，是瞬时速率的简称(2)意义：精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢说明：平均速度是矢量，方向与位移的方向相同平均速率和速率是标量，无方向平均速度的大小一般不等于平均速率，只有在单方向直线运动中，平均速度的大小才等于平均速率例4一物体沿半径分别为r和R的半圆弧由A点经B点到达C点，经历的时间为t，如图2所示，则它的平均速度和平均速率分别为()图2A.；B.，向东；C.，向东；，向东D.，向东；答案D解析平均速度等于位移与时间的比值，则平均速度的大小，其方向是这段位移的方向，由AC，即向东平均速率等于路程与时间的比值，则平均速率，平均速率是标量，无方向，选项D正确针对训练一物体从A点沿正东方向以5m/s的速度运动6 s到达B点，然后又以10 m/s的速度向北匀速运动4s到达C点，求物体在这10s内的平均速度和平均速率答案5m/s，方向由A指向C7 m/s解析物体从A到B的位移x1v1t156m30m，从B到C的位移x2v2t2104m40m.则由图利用几何关系可知，总位移xm50m；则平均速度m/s5 m/s，方向由A指向C.平均速率m/s7 m/s.1(平均速度与瞬时速度)(2019山西省实验中学月考)据中央气象台消息：2018年9月16日17时，第22号超强台风“山竹”在广东省海宴镇登陆，登陆时中心附近最大风速为45m/s，并以25 km/h的速度向西北方向移动，关于上述消息中的45m/s、25 km/h，下述叙述正确的是()A分别指平均速度和瞬时速度的大小B分别指瞬时速度和平均速度的大小C均指平均速度的大小D均指瞬时速度的大小答案B2(平均速度)(2019长春外国语学校月考)物体沿一条直线运动，下列说法正确的是()A物体在某时刻的速度为3m/s，则物体在1s内的位移一定为3mB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3mC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3mD物体在发生某段位移过程中的平均速度是3m/s，则物体在这段位移的一半时的速度一定是3 m/s答案B解析物体在某时刻的速度为3m/s，由于物体不一定做匀速直线运动，则物体在1 s内的位移不一定为3 m，故A错误物体在某1 s内的平均速度是3 m/s，根据xt知，物体在这1s内的位移一定是3m，故B正确物体在某段时间内的平均速度为3m/s，则某1 s内的平均速度不一定为3 m/s，位移不一定是3m，故C错误平均速度与瞬时速度不一定相等，故D错误3.(平均速率与瞬时速率)(2019淇滨高中月考)2017年8月，中国航天科工集团正在论证研制的“最高时速4000公里”高速飞行列车在网络上“刷屏”，被网友称为“飞铁”，也引发了对“北京到上海约半小时”的未来憧憬已知北京到上海的铁路长度约为1300公里，下列说法正确的是()图3A北京到上海的铁路长度约为1300公里指的是位移的大小B由题中数据可估算出“飞铁”从北京到上海的平均速度C时速4000公里，是“飞铁”从北京到上海的平均速率D时速4000公里，是“飞铁”从北京到上海的最大速率答案D解析北京到上海的铁路长度说的是路程，A错误；由于不知道位移，所以无法计算出“飞铁”从北京到上海的平均速度，B错误；根据题意，时速4000公里是瞬时速率，且是运行过程中速率的最大值，故C错误，D正确4(平均速度与平均速率的计算)(2019邢台市八中月考)一辆汽车沿平直的公路单向行驶，从A处行驶到B处用了60s，A、B两地相距900m；在B处停留30s后沿原路返回，用了45s到达A、B的中点C处问：(1)这辆汽车前60s内的平均速度大小是多少？(2)这辆汽车从A处到C处的平均速率是多少？答案(1)15m/s(2)10 m/s解析(1)前60s内的平均速度大小为：m/s15 m/s(2)平均速率为：m/s10 m/s.一、选择题考点一对速度的理解1(多选)以下说法正确的是()A物体运动的位移越大，其速度一定越大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，其位移跟时间的比值是一个恒量答案CD2(多选)下列关于速度方向的说法正确的是()A速度方向就是物体的运动方向B位移的方向和速度的方向一定不同C匀速直线运动的速度方向是不变的D匀速直线运动的速度方向是可以改变的答案AC解析速度的方向就是物体的运动方向，A项正确匀速直线运动中速度大小和方向都不变，C项正确考点二平均速度和瞬时速度3(2019哈尔滨六中月考)下面列举的几种速度，其中不是瞬时速度的是()A火车以76km/h的速度经过“深圳到惠州”这一路段B汽车速度计指示的速度50km/hC足球以12m/s的速度射入球门D城市繁华路口路标上标有“15km/h注意车速”的字样答案A4井冈山红色旅游景区很受游客欢迎，为了使公路交通有序、安全，在景区路旁立了许多交通标志，如图1所示，甲图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是80km/h；乙图是路线指示标志，表示此处到井冈山还有150km.关于上述两个数据表达的物理意义，下列说法正确的是()图1A80km/h是平均速度，150km是位移B80km/h是瞬时速度，150km是路程C80km/h是瞬时速度，150km是位移D80km/h是平均速度，150km是路程答案B解析允许行驶的最大速度表示的是限定的最大瞬时速度，路线指示标志上的数字表示从此地到井冈山的行驶距离，而不是直线距离，表示的是路程，正确答案为B.5(2019临漳一中月考)在2008年北京奥运会上，我国选手孟关良、杨文军在男子双人划艇500m决赛中以1分41秒025的成绩获得金牌关于他们在决赛中的运动速度，下列说法中正确的是()A最大速度一定为4.95m/sB平均速度约为4.95m/sC冲刺速度一定为4.95m/sD起始速度一定为4.95m/s答案B6.(多选)“缓缓飘落的枫叶像思念，我点燃烛火温暖岁末的秋天”在离地10m的枫树树梢上的一片枫叶在萧瑟的秋风中颤抖着飘落到地面，完成了它最后叶落归根的使命如图2所示，若枫叶下落时间为5s，则下列论述中正确的是()图2A枫叶下落过程中的平均速度一定等于2m/sB枫叶下落过程中的平均速度可能大于2m/sC枫叶刚着地时的瞬时速度一定等于2m/sD枫叶刚着地时的瞬时速度可能等于1m/s答案BD解析枫叶在秋风的吹动下通常不会沿直线下落到地面，也就是说枫叶的位移大小可能大于10m，由于枫叶的下落时间为5s，由平均速度的定义式可知，A错误，B正确；而枫叶的“飘落”是难以确定的变速运动，它运动的速度会时大时小，变幻莫测，故C错误，D正确7.三个质点A、B、C的运动轨迹如图3所示，三个质点同时从N点出发，同时到达M点，下列说法正确的是()图3A三个质点从N点到M点的平均速度相同B质点B从N点到M点的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同C到达M点时的瞬时速度的值一定是A的大D三个质点到达M点时的瞬时速度一定相同答案A解析三个质点运动的初、末位置相同，故位移相同，又因时间一样，故平均速度相同，选项A正确；质点B沿NM直线运动过程中有可能静止，故不能断定平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同，选项B错误；到达M点时，三者瞬时速度大小无法确定，选项C、D均错误8物体通过两个连续相同位移的平均速度分别为v110m/s，v215 m/s，则物体在整个运动过程中的平均速度是()A13.75m/s B12.5 m/sC12m/s D11.75 m/s答案C解析设每段位移为x，由平均速度的定义有v m/s12 m/s.考点三平均速度与平均速率9(2019太原五中阶段性检测)国庆黄金周高速路上经常出现堵车现象小明开车前往太原途中，听到导航仪提示，“前方3公里拥堵，估计需要30分钟通过”，根据导航仪的提示，下列推断中正确的是()A3公里指的是位移B汽车将匀速率通过前方路段C通过前方3公里路段，汽车的平均速率约为6km/hD若此时汽车距离目的地还有六公里，到达目的地一定需要一个小时答案C10(多选)如图4，设游客甲驾车从九华山大门去黄山大门，行程162km.游客乙驾车从黄山大门赶往九华山大门，行程158km.若两人恰好同时出发且同时到达，则甲、乙在两地之间运动的过程中()图4A研究甲车的行驶路程时能将甲车看成质点B甲车、乙车的平均速度相同C甲车的平均速率大于乙车的平均速率D游客乙驾车行驶“158km”指的是位移答案AC11(多选)如图5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()图5A小明的平均速率约为4.55m/sB小明的平均速率约为0.91m/sC小明的平均速度大小约为0.91m/sD小明的平均速度大小约为0.58m/s答案AD解析平均速率为路程与时间的比值，所以平均速率为v1m/s4.55 m/s平均速度为位移与时间的比值，所以平均速度为v2m/s0.58 m/s.所以选A、D.二、非选择题12一支队伍匀速直线前进，通讯员从队尾追赶到队前传达命令后又立即返回到队尾时，队伍已前进了200m，在整个过程中，通讯员共用时80s，比队伍多走了80m的路程，则全过程通讯员通过的路程及平均速