2019學(xué)年高一物理同步精品課堂(基礎(chǔ)版)：(講)專題1.3運(yùn)動(dòng)快慢的描述—速度(解析版)

1、2019 學(xué)年新物理人教版必修 1 同步精品課堂第一章運(yùn)動(dòng)的描述1.3 運(yùn)動(dòng)快慢的描述一速度知識(shí)點(diǎn)一、坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量為了確定物體的位置，可以在參考系中建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系（物體做直線運(yùn)動(dòng)建立直線坐標(biāo)系）。在直線坐標(biāo)系中，質(zhì)點(diǎn)的位置對(duì)應(yīng)坐標(biāo)軸上的點(diǎn)，位置的變化量對(duì)應(yīng)坐標(biāo)軸上的線段，及位移CX =X2 _ %；所對(duì)應(yīng)的時(shí)間變化量為 .吐二t2。位移（即位置的變化量X和時(shí)間的變化量譏的引入）為研究物體的位置變化快慢，即為運(yùn)動(dòng)快慢的描述提供了可能。注意：位移是描述物體位置變化的物理量，所以物體的位移可用位置坐標(biāo)的變化量x=X2-Xi來表示，其中x為正值表示位移沿X軸正方向，x為負(fù)值表示位移沿X軸負(fù)方向

2、?！镜湫屠}】在直線坐標(biāo)系上，如圖所示，一物體從A運(yùn)動(dòng)到B,則初位置的坐標(biāo)XA=_,末位置的坐標(biāo)XB=_，它的坐標(biāo)變化量是 X=_物體從A運(yùn)動(dòng)到B的位移是 _。BA1丄自i32101234 x/m答案】XA=3m XB- -2mxF X=XB-XA- -5mX二-5m【解析】由坐標(biāo)軸上可以直接讀出A .B坐標(biāo)分別為X3m冷二_2m,由公式x = x =xB-xA= -5m得出坐標(biāo)變化量，A .B的距離代表位移的大小，方向向左，即為負(fù)值。知識(shí)點(diǎn)二、速度1.定義：物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移與所用時(shí)間的比值。Xv =2.定義式為： 氏3物理意義：速度是描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢和運(yùn)動(dòng)方向的物理量。4方向：速度的

3、方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同。5.單位：國(guó)際單位制為m/s或km/h等， 其中（1m/s=3.6km/h。6矢量性： 速度不但大小，而且有方向，是矢量。對(duì)速度公式的理解：1.速度定義是采用比值定義法的物理量。位移x越大，速度不一定越大；時(shí)間 t越小,速度不一定越大；因此不能說成v與厶x成正比，只有比值越大，速度一定越大，即當(dāng)物體位置變化快時(shí)，v才大。2.式中x是位移不是路程，x與厶t具有對(duì)應(yīng)性。xV =3.如果t時(shí)間內(nèi)物體發(fā)生的位移為X,公式可表示成t7、速度和速率的比較項(xiàng)目速度速率定義運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻（或某一位置）的速瞬時(shí)速度的大小，叫做瞬時(shí)速率，簡(jiǎn)度叫瞬時(shí)速度，簡(jiǎn)稱速度稱速率意義描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)

4、動(dòng)快慢和運(yùn)動(dòng)方向描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢，不描述運(yùn)動(dòng)方向性質(zhì)矢量標(biāo)量關(guān)系兩者大小總是相等/x【典型例題】關(guān)于速度的定義式v= .以下敘述正確的是（）AtA.物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度v與運(yùn)動(dòng)的位移Ax成正比，與運(yùn)動(dòng)時(shí)間 成反比B.速度v的大小與運(yùn)動(dòng)的位移Ax和時(shí)間At都無關(guān)C.此速度定義式適用于任何運(yùn)動(dòng)D.速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢及方向的物理量【答案】C D【解析】耳=韋是計(jì)茸速度的公式適用于任何運(yùn)動(dòng)，C對(duì)夕此式只說明速度可用位移AX除以時(shí)間加來茯 得，并不是說*與&成正比，與 A 成反比，丸錯(cuò)，B對(duì)；速度的大小表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢，方向表示物 體的運(yùn)動(dòng)方向D對(duì).考點(diǎn)：速度的概念【名師點(diǎn)睛】速度

5、的定義方法是比值定義法比值定義法是高中常見的一種定義物理量的方法，被定義的物理量不是由其它兩個(gè)量決定，即不能說v與Ax成正比，與成反比.初中曾學(xué)習(xí)過p=：、R=；也是用比值定義法定義的.【針對(duì)訓(xùn)練】關(guān)于速度的下述說法中正確的是A.速度就是速率B.速度是描述物體位置變化快慢的物理量C.物體向東勻速運(yùn)動(dòng)，若物體發(fā)生的位移大，則速度就大D.物體向東勻速運(yùn)動(dòng)，若物體通過的路程越大，則速度就大【答案】B【解析】速度是描述物體位置變化快慢的物理量；勻速運(yùn)動(dòng)的物體速度保持不變，與位移和 路程無關(guān)。知識(shí)點(diǎn)三、平均速度1.平均速度1定義：在變速運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)物體的位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值，叫做這段時(shí)間內(nèi)

6、的平均速度。2公式：V=fxAt3物理意義：只能粗略的描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量4矢量性：平均速度速度不但有大小，而且有方向，是矢量，其方向與位移Ax的方向相同.注意：在變速運(yùn)動(dòng)當(dāng)中，平均速度與Ax和At嚴(yán)格對(duì)應(yīng)的，如果同一個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中選取不同的位移或不同的時(shí)間段，平均速度一般不同。2瞬時(shí)速度1定義：表示運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻（或經(jīng)過某一位置）的速度當(dāng)At非常小即趨近于零時(shí)，物體在從t到t +At的時(shí)間間隔內(nèi)，運(yùn)動(dòng)快慢的差異也就非常小，Ax就可以用v=表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度.At2物理意義：精確描述物體在某一時(shí)刻（或某一位置）的運(yùn)動(dòng)快慢.3方向：瞬時(shí)速度的方向與質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過某一位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向

7、相同.3瞬時(shí)速率和平均速率1瞬時(shí)速率：瞬時(shí)速度的大小2平均速率：物體運(yùn)動(dòng)的路程與所用時(shí)間的比值3速率：瞬時(shí)速度的大小叫做瞬時(shí)速率，簡(jiǎn)稱速率，是標(biāo)量.3.平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別和聯(lián)系平均速度瞬時(shí)速度疋義物體的位移與發(fā)生這一位移所用時(shí)間的比值，與一段時(shí)間或位移對(duì)應(yīng)物體在某一時(shí)刻或經(jīng)過某一位置的速 度，與某一時(shí)刻或某一位置對(duì)應(yīng)物理意義描述物體在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢和方向描述物體在某一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的快慢和方向方向與位移方向相冋，與運(yùn)動(dòng)方向不一定相同物體的運(yùn)動(dòng)方向說明只能粗略地描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢可以精確地描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢聯(lián)瞬時(shí)速度可看做當(dāng)t T0寸，內(nèi)的平均速度系勻速直線運(yùn)動(dòng)中，瞬時(shí)速度和平均速度始

8、終相同速度、瞬時(shí)速度、平均速度概念的考查【典型例題】（多選）關(guān)于瞬時(shí)速度和平均速度，以下說法正確的（）A.般講平均速度時(shí)，必須講清楚是哪段時(shí)間（或哪段位移）內(nèi)的平均速度B.對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng)，其平均速度跟哪段時(shí)間（或哪段位移）無關(guān)C.瞬時(shí)速度和平均速度都可以精確描述變速運(yùn)動(dòng)D.瞬時(shí)速度是某時(shí)刻的速度，只有瞬時(shí)速度才能精確描述變速運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)的快慢【答案】ABD【解析】一般情況下，物體在不同時(shí)間（或不同位移）內(nèi)的平均速度不同， 但對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體的速度不變，所以平均速度與哪段時(shí)間（或哪段位移）無關(guān)，故A、B均正確；平均速度只能粗略描述變速運(yùn)動(dòng)，只有瞬時(shí)速度才能精確描述變速運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)的快

9、慢，故C錯(cuò)誤，D正確。【針對(duì)訓(xùn)練1】下面的幾個(gè)速度中是平均速度的有（）A.子彈出槍口的速度是800 m/s，以790 m/s的速度擊中目標(biāo)B.汽車從甲站行駛到乙站的速度是40 km/hC.汽車通過站牌時(shí)的速度是72 km/hD.小球第3s末的速度是6 m/s【答案】B【解折】子弾從槍口射出的速度和擊中目標(biāo)速度指的是瞬時(shí)速度，所汰A錯(cuò)。汽車從甲站行駛到乙站因?yàn)?對(duì)應(yīng)看一段位移所以是平均速度，故B對(duì)。汽車通過站牌時(shí)是指的是一個(gè)位蚤，所以杲瞬時(shí)速度C錯(cuò)；3s末指的是一刻所以是瞬時(shí)速度即D錯(cuò)臼考點(diǎn)：瞬時(shí)速度、平均速度【名師點(diǎn)睛】區(qū)分平均速度與瞬時(shí)速度，關(guān)鍵抓住對(duì)應(yīng)關(guān)系：平均速度與一段時(shí)間或位移對(duì)應(yīng)，瞬

10、時(shí)速度與時(shí)刻或位置對(duì)應(yīng).平均速度不一定等于速度的平均值.瞬時(shí)速率是瞬時(shí)速度 的大小物體經(jīng)過某一位置的速度是瞬時(shí)速度物體在某一過程上的速度是指平均速度.【針對(duì)訓(xùn)練2】三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā)，同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N點(diǎn)到M點(diǎn)的平均速度相同B.質(zhì)點(diǎn)B從N點(diǎn)到M點(diǎn)的平均速度方向與在任意時(shí)刻瞬時(shí)速度方向相同C.到達(dá)M點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度的值一定是A的大D.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)M點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度的值相同【答案】A【解析】三個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的初、末位置相同，故位移相同，又時(shí)間一樣，故平均速度相同，選項(xiàng)A正確；質(zhì)點(diǎn)B沿NM直線運(yùn)動(dòng)但有可能往返，故不能斷定平均速度方向與

11、任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；到達(dá)M點(diǎn)時(shí)，三者瞬時(shí)速度大小無法確定，選項(xiàng)CD均錯(cuò)誤.平均速度與平均速率的計(jì)算【典型例題1】為提高百米賽跑運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)，教練員分析了運(yùn)動(dòng)員跑百米全程的錄像帶，測(cè)得：運(yùn)動(dòng)員在前7 s跑了61 m,7 s末到7.1 s末跑了0.92 m，跑到終點(diǎn)共用10.8 s,則下列說 法不正確的是（）A.運(yùn)動(dòng)員在百米全過程的平均速度大小是9.26 m/sB.運(yùn)動(dòng)員在前7 s的平均速度大小是8.71 m/sC.運(yùn)動(dòng)員在7 s末的瞬時(shí)速度大小約為9.2 m/sD.無法估算運(yùn)動(dòng)員在7 s末的瞬時(shí)速度大小【答案】D【解析】運(yùn)動(dòng)員在百米全過程的平均速度大小是尸鵲m s=9.26

12、m訂選項(xiàng)A正確；運(yùn)動(dòng)員在前1s的平 均速度大小是 2 號(hào)m s-871皿齢選頃B正齡運(yùn)動(dòng)員在心末的瞬時(shí)速度大小約為9.2嘰選項(xiàng)C正 確，迭項(xiàng)D不正確.【針對(duì)訓(xùn)練】在第44屆校園會(huì)上，我校章力夫同學(xué)勇奪男子百米決賽冠軍。測(cè)得他在50米處的速度是8m/s，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)的速度為9m/s，全程歷時(shí)12.05s,則他在整個(gè)百米賽跑過程中的平均速度大小約為（）考點(diǎn)：考查了平均速度的計(jì)算A. 8.00m/s B. 8.30m/s C. 8.50m/s【答案】B【解析】試題分析：整個(gè)過程中該同學(xué)的位移為D. 8.75m/s100m，所用時(shí)間為12.05s,所以平均速度為xv=一t100m12.05s = 8.3

13、0m /s故B正確A【名師點(diǎn)睛】本題迷惑性的信息很多，但是只要抓住平均速度的定義，找該過程的位移，以 及所用時(shí)間，然后根據(jù)公式計(jì)算即可，這道題看著很容易，但是很多同學(xué)出錯(cuò)了，就是對(duì)平 均速度的概念模糊不清【典型例題2】一質(zhì)點(diǎn)始終向著一個(gè)方向做直線運(yùn)動(dòng)， 在前2t/3時(shí)間內(nèi)平均速度為v/2，后t/3時(shí)間內(nèi)平均速度為2v,則物體在t時(shí)間內(nèi)平均速度大小是()A.3v/4B.3v/2C. vD.2v/3【答案】C2v211【解析】設(shè)全程的位移為x,在前3t時(shí)間內(nèi)的位移X仁23t,后3t時(shí)間內(nèi)的位移x2=2v3t,x X1亠 X2全程平均速度v=t t ，代入解得：v=v,選項(xiàng)C正確?？键c(diǎn)：平均速度【名

14、師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握平均速度的定義式，知道平均速度等于位移與時(shí)間的比值.【針對(duì)訓(xùn)練1】一個(gè)朝著某方向做直線運(yùn)動(dòng)的物體，在時(shí)間t內(nèi)的平均速度是v,緊接著t/2內(nèi)的平均速度是v/2，則物體在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度是：()235A.v B. vCvDv346【答案】DV J【解析】設(shè)全程的位移為知在前t時(shí)間內(nèi)的位移后寸間內(nèi)的位移X?=2 2?則+2【針對(duì)訓(xùn)練2】一輛汽車沿平直公路以速度v1行駛了3的路程，接著又以速度v2=10 m/s行駛1 2完其余1的路程，如果汽車全程的平均速度為20m/s，那么汽車在前路程內(nèi)速度v1的大小是( )A.25 m/sB.30 m/sC. 35 m/sD.40 m/s【答案】D【解析】設(shè)全程的位移為3x，則汽車以速度v1行駛了前2x的位移，以速度v2行駛了后x的全程平均速度選項(xiàng)D正確*2x1位移則汽車通過前3位移的時(shí)間t1=W；汽車通過后3位移的時(shí)間t2=v2，全程平均速度3x vit2=20m/s，