内容正文:
第03讲:位置变化快慢的描述——速度
一:知识精讲归纳
考点一、速度
1.定义:位移与发生这个位移所用时间的比值.速度是表示物体运动快慢的物理量.
2.公式:v=.其中Δx是位移,不是路程.
3.单位:国际单位制单位是米每秒,符号是m/s或m·s-1.常用单位:千米每时(km/h或km·h-1)、厘米每秒(cm/s或cm·s-1)等.1 m/s=3.6 km/h.
4.矢量性:速度既有大小又有方向,是矢量(填“标量”或“矢量”),其方向和时间Δt内的位移Δx的方向相同.
考点二、平均速度和瞬时速度
1.平均速度
(1)定义:在某段时间内物体的位移Δx与发生这段位移所用时间Δt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Δt时间内发生的位移Δx的方向相同.
(4)平均速度只能粗略地反映物体运动的快慢.
2.瞬时速度
(1)定义:当Δt非常小时,物体在从t到t+Δt的时间间隔内,运动快慢的差异也就非常小,就可以用v=表示物体在t时刻的瞬时速度.
(2)意义:表示运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度.
(3)瞬时速度的方向就是该时刻物体运动的方向.瞬时速度的大小叫速率.
(4)瞬时速度可以精确描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢.
3.匀速直线运动:平均速度与瞬时速度相等.
考点三、平均速度、平均速率和速率
1.平均速度:在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,其表达式为平均速度=.
2.平均速率:路程与时间的比值,即平均速率=.
3.速率:瞬时速度的大小.
考点四、平均速度和瞬时速度的测量
1.如图1所示为打点计时器打出的一条纸带示意图,D、G间的时间间隔Δt=0.1 s,用刻度尺测出D、G间的位移Δx,则D、G间的平均速度v=.
图1
2.D、F间(填“D、F间”或“D、G间”)的平均速度更接近E点的瞬时速度.某点的瞬时速度近似等于包含这一点的较小Δt内的平均速度.
考点五、速度-时间图像
1.速度-时间图像(v-t图像)
以时间t为横轴,速度v为纵轴,建立直角坐标系,根据测量数据在坐标系中描点,然后用平滑的曲线把这些点连接起来,即得到物体运动的v-t图像.
2.v-t图像的意义
v-t图像非常直观地反映了速度随时间变化的情况,但它不是物体运动的轨迹.
考点技巧归纳:
速度和速率
速度:物体的位移与发生这个位移所用时间的比值,是矢量
速率:瞬时速度的大小叫速率,是标量
平均速度和瞬时速度
平均速度:=,与一段时间或一段位移相对应,平均速度的方向与这段时间内的位移方向相同;平均速度只能粗略地描述运动的快慢
瞬时速度:质点在某一时刻或某一位置的速度,与时刻或位置相对应;瞬时速度的方向即那一时刻质点运动的方向;它能精确地描述运动的快慢
平均速度的大小和平均速率
平均速度=
平均速率=
注意:因为位移大小与路程一般不相等,故平均速度的大小一般不等于平均速率
二:考点题型归纳
题型一:速度的概念与计算
1.(2023秋·湖北十堰·高一统考期末)在物理学中,如果要比较不同物体运动的快慢,可以使用速度这个物理量,物体的速度可以用公式来表示,则下列说法正确的是( )
A.当取单位时间时,速度和位移的物理意义是相同的
B.当非常小时,我们把物体在t到的时间间隔内的平均速度作为物体在t时刻的瞬时速度
C.无论多大,用该公式直接求出来的就是物体的瞬时速度
D.瞬时速度与瞬时速率表达的物理意义相同
2.(2022秋·广东湛江·高一校考阶段练习)关于速度的定义式,以下叙述正确的是( )
A.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移成正比,与运动时间成反比
B.速度v的大小与运动的位移和时间都无关
C.速度大小不变的运动是匀速直线运动
D.、,因为,所以
3.(2022秋·山东菏泽·高一菏泽一中校考期中)下列关于速度的说法正确的是( )
A.只适用于直线运动 B.由可知,v与成正比,与成反比
C.速度大小不变的运动是匀速运动 D.速度的方向与对应时间内物体位移的方向一致
题型二:平均速度和瞬时速度的计算
4.(2023秋·高一课时练习)为提高百米赛跑运动员的成绩,教练员分析了运动员跑百米全程的录像带,测得运动员在前7s跑了49m,7s末到7.1s末跑了0.92m,共用10s。下列说法中正确的是( )
A.运动员在百米全过程的平均速度是7m/s
B.运动员在前7s的平均速度是10m/s
C.运动员在7s末的瞬时速度约为9.2m/s
D.根据本题已知条件,无法判断运动员在7s末的瞬时速度
5.(2023秋·高一课时练习)如图所示为甲、乙、丙三个物体相对同一位置的xt图像,它们向同一方向运动,则在时间t0内,下列说法正确的是( )