第1章 第3节 课时1 速度 平均速度与瞬时速度-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中物理必修1同步课件 (教科版)

物理 必修第一册 JK 1 1 课时1 速度 平均速度与瞬时速度 刷基础 2 1.[山东济宁一中2024高一上月考] （多选）关于速度的定义式 ，以下说法正确的是 ( ) BC A.速度与运动的位移成正比，与运动时间 成反比 B.速度的大小与运动的位移和时间 都无关 C.一段时间内物体的位置不变化，则这段时间内物体的速度为零 D.，，因为，所以 题型1 速度 3 解析 速度是一个比值定义式,该公式只说明速度可以用运动的位移与运动时间 的比值 来计算,并不说明速度与运动的位移成正比,与运动时间 成反比,故A错误,B正确；一段时间内 物体的位置不变化,即物体静止,则这段时间内物体的速度为零,故C正确；速度是矢量,正、负号只 表示方向,绝对值才表示大小,故D错误. 题型1 速度 4 2.[四川眉山2023高一上期中] 小王乘坐由16节车厢编组的高铁旅行.他位于某节 车厢尾部且恰好进入隧道时，立即以正常速度向此车厢头部行走.他经过 到达 该节车厢头部时，车厢头部恰好出隧道.行走过程中看到车厢内显示屏上的示数 一直为，已知每节车厢的长度为 ，则( ) A A.小王相对于车厢的速度大小为 B.列车的总长度为 C.小王相对于地面所发生的位移大小为 D.列车通过隧道的时间为 题型1 速度 5 解析 每节车厢的长度为,则小王相对于车厢的速度大小为 ,A正确；列 车的总长度为,B错误；列车相对于地面的速度大小为 , 则小王相对地面的速度大小为 ,小王相对于地面所发生的位移大小为 ,C错误； 设隧道长度为,则 ,列车通过隧道的时间为 ,D错误. 题型1 速度 6 3.[四川2024高一上联考] 关于瞬时速度、平均速度，以下说法中正确的是( ) A A.瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度 B.做变速运动的物体在某段时间内的平均速度大小，一定和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速 度大小的平均值相等 C.物体做变速直线运动时，平均速度的大小就是平均速率 D.物体做变速运动时，平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值 题型2 平均速度和瞬时速度 7 解析 时间趋于无穷小时,物体在这段时间内的运动可以近似看成匀速运动,平均速度等于瞬时速度, 故A正确；做变速运动的物体在某段时间内的平均速度大小等于这段时间内的位移的大小与所用 时间的比值,不一定和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速度的平均值大小相等,例如绕操场一周 回到初始位置,故B错误；平均速率指总路程与总时间的比值,而平均速度指总位移与总时间的比值, 变速直线运动中物体的路程大于等于物体的位移大小,则物体的平均速率大于等于平均速度的大小, 故C错误；做变速运动的物体在某段时间内的平均速度,等于位移与发生该段位移所用时间的比值, 故D错误. 题型2 平均速度和瞬时速度 8 4.（多选）一质点沿一边长为的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动 ，初始位 置在边的中点，由向运动，如图所示，、、、分别是、、、 边的中点，下列说法正确的是( ) ABD A.第末的瞬时速度大小为 B.前内的平均速度大小为 C.前内的平均速度大小为 D.前内的平均速度大小为 题型2 平均速度和瞬时速度 9 解析 由题意,质点每秒钟匀速移动,在第末到达B点,瞬时速度大小为,A正确；前 质 点从A经到B,位移大小为,故前内的平均速度大小为 ,B正确,C错误；第 末质点运动到C点,位移大小为,故前内的平均速度大小为 ,D正确. 题型2 平均速度和瞬时速度 10 5.[江苏淮安2024高一上期中] 2023年10月26日19时34分，神舟十六号航天员乘组顺利打开 “家门”，欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组入驻“天宫”.如图所示，设中国空间站绕地球 做匀速圆周运动，轨道半径为、运动周期为 ，则空间站绕地球运动一周过程中( ) A A.位移为0 B.路程为 C.平均速度为 D.平均速率为0 题型3 平均速度和平均速率 11 解析 位移是由初位置指向末位置的有向线段,路程是物体运动轨迹的长度,故空间站绕地球运动一 周过程中位移为0,路程为,故A正确,B错误；因位移为零,根据平均速度公式 可知空间站 绕地球运动一周的平均速度为0,故C错误；平均速率等于路程除以时间,则空间站绕地球运动一周 过程的平均速率为 ,故D错误. 题型3 平均速度和平均速率 12 6.[浙江杭州北斗联盟2024高一上期中] “区间测速”就是在两个抓拍点安装探头，测出同一辆车 通过这两个点的时间，再根据两点间的距离算出该车在这一区间路段的平均车速，如果超过该路 段的最高限速，即被判为超速.如图所示，若抓拍点、相距 ，一辆轿车在10点31分通过 抓拍点的速度为，10点43分通过抓拍点的速度为 ，该路段最高限速为 .下列判断正确的是( ) C A.该轿车通过抓拍点、 时会被判为超速 B.该轿车在该区间内行驶的最高时速可能小于 C.该轿车在该区间内行驶会被判为超速 D.该轿车在该区间内行驶不会被判为超速 题型3 平均速度和平均速率 13 思路导引 判断是否超速,若监测点固定,则需要将某点的瞬时速度和规定的最大速度进行比较.若大 于限速,则汽车会超速.而在区间测速中,需要计算出车辆在该区间的平均速度与区间内允许的最大 速度进行比较,若超出区间允许的最大速度,则车辆超速. 题型3 平均速度和平均速率 14 解析 该轿车通过抓拍点A、B的速度分别为、,都小于 ,故该轿车通 过抓拍点A、B时不会被判为超速,A错误；该轿车在该段的平均速率为 ,且该轿车通过抓拍点A、B的速度分别为 、 ,则该轿车在该区间内行驶的最高时速不可能小于 ,故该轿车在该区间内行驶会 被判为超速,B、D错误,C正确. 题型3 平均速度和平均速率 15 7.[浙江浙南名校联盟2024高一上联考] 山东舰是中国第一艘国产航空母舰，一架 舰载机在甲板上进行加速起飞的训练，其加速过程中的某段时间内舰载机的位 移—时间图像如图所示，则下列说法正确的是( ) D A.舰载机加速起飞过程的运动轨迹是一条曲线 B.在内，舰载机的平均速度小于 C.舰载机在点位置时的速度等于 D.舰载机在点位置时的速度大于 题型4 位移—时间图像的应用 16 解析 图像只能描述直线运动,A错误；在内,舰载机的平均速度 ,B错 误；在内,舰载机的平均速度为 ,根据位移—时间图像切线 的斜率表示该点的速度,可以看出舰载机的速度一直在增大,做加速运动,所以舰载机在 点的速度 不一定等于内的平均速度,C错误；、两点间的平均速度为 ,舰载机做 加速运动,所以舰载机在点位置时的速度大于 ,D正确. 题型4 位移—时间图像的应用 17 8.[安徽宿州三校2024高一上期中] （多选）甲、乙两辆汽车在平直公路上同时开 始运动，它们的 图像如图所示，下列说法正确的是( ) BC A. 时刻甲汽车的速度小于乙汽车的速度 B. 时刻甲汽车的速度大于乙汽车的速度 C.当甲、乙两汽车第二次相遇时，甲汽车的速度小于乙汽车的速度 D.从第一次相遇到第二次相遇，甲汽车的平均速度大于乙汽车的平均速度 题型4 位移—时间图像的应用 18 解析 图像的切线斜率表示物体运动的速度,由题图可知, 时刻甲图线的切线斜率大于乙 图线的切线斜率,则甲汽车的速度大于乙汽车的速度,故A错误,B正确；甲、乙两汽车第二次相遇时, 甲图线的切线斜率小于乙图线的切线斜率,则甲汽车的速度小于乙汽车的速度,故C正确；从第一次 相遇到第二次相遇,两汽车通过的位移相等,所用时间也相等,则平均速度相同,故D错误. 题型4 位移—时间图像的应用 19 9.[辽宁名校联盟2023高一上联考] （多选）在一条平直的公路上有甲、乙两 辆行驶的汽车，在内两辆汽车的位置坐标与时间 的关系图像如图所示， 则下列说法正确的是( ) AD A.在 时，两辆汽车相遇 B.在 时，两辆汽车速度相同 C.在内，汽车甲的平均速率为 D.在内，两辆汽车的平均速度大小均为 题型4 位移—时间图像的应用 20 解析 由题图可知,两辆汽车在时出现在同一位置,所以在 时,两辆汽车相遇,故A正 确； 图像的斜率表示速度,斜率为正表示向正方向运动,斜率为负表示向负方向运动,由题图可 知,在时两辆汽车的速度大小相等,方向相反,故B错误；在 内,汽车甲的路程为 ,平均速率为,故C错误；在 内,两辆汽 车的位移相同,平均速度相同,由图像可以看出位移, ,故D正确. 题型4 位移—时间图像的应用 21 10.[福建厦门一中2024高一上月考] 一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流， 途经双乳峰附近的点和玉女峰附近的点，如图所示.已知该游客从 点漂 流到点的路程为，用时，、间的直线距离为，则从 点漂流到 点的过程中( ) C A.该游客运动轨迹的长度为 B.该游客的平均速率为 C.该游客的平均速度大小为 D.若以所乘竹筏为参考系，玉女峰的平均速度为0 易错点1 混淆平均速度和平均速率的定义 22 解析 该游客运动轨迹的长度,即路程,为 ,故A错误；该游客的平均速率为 ,故B错误；由题知 间的直线距离为游客的位移大小,故 该游客的平均速度大小为 ,故C正确；若以所乘竹筏为参 考系,玉女峰是运动的,位移不为零,故玉女峰的平均速度不为零,故D错误. 易错点1 混淆平均速度和平均速率的定义 23 易错分析 位移是初位置指向末位置的有向线段,是矢量；路程是运动轨迹的长度,是标量,位移的大 小总是小于或等于路程,只有做单向直线运动时,位移的大小才等于路程；平均速度 ,是矢量, 平均速率 ,是标量,因位移的大小总是小于或等于路程,所以平均速度的大小总是小于或等于 平均速率. 易错点1 混淆平均速度和平均速率的定义 24 11.[广西南宁2024高一上月考] 一质点始终朝一个方向做直线运动，在前 时间内平均速度大小 为，在后时间内其平均速度大小为，则此质点在 时间内其平均速度的大小为( ) D A. B. C. D. 易错点2 误认为“平均速度”等于“速度的平均” 25 思路导引 根据平均速度的定义式 可知计算平均速度需要求解质点的位移和时间,根据题意 可知质点运动的时间为 ,故还需要分两段求质点的位移,然后再求总位移. 易错点2 误认为“平均速度”等于“速度的平均” 26 解析 质点在前时间内的位移,后时间内的位移 ,根据平均速度的定义式 ,可得质点在时间内的平均速度大小为 ,故D正确. 易错点2 误认为“平均速度”等于“速度的平均” 27 12.一质点始终向着一个方向做直线运动，在前位移内平均速度为，后 位移内平均速度为 ，则质点在位移 内的平均速度大小是( ) B A. B. C. D. 易错点2 误认为“平均速度”等于“速度的平均” 28 解析 设前位移用时为,则有,设后位移用时为,则有 ,则质点在位移 内运动的总时间为,则质点在位移内的平均速度大小为 ,故B正确. 易错分析解答此类问题时,易把前后两阶段的速度直接相加除以2求平均速度,导致错解.平均速度等 于总位移与总时间的比值,不一定等于速度的平均值（速度的平均值 ）. 易错点2 误认为“平均速度”等于“速度的平均” 29 1 课时1 速度 平均速度与瞬时速度 刷提升 30 1.[四川泸州2024高一上期末] （多选）在某次百米田径比赛中，用轨道摄像机拍摄运动员的比赛 过程，摄像机和运动员都在同一方向上运动，且起始位置相同，两者的位移随时间 变化的图像 如图所示，下列说法中正确的是( ) CD A.摄像机做直线运动，运动员做曲线运动 B.时间内摄像机在前， 时间内运动员在前 C. 时间内摄像机与运动员的平均速度相同 D.全过程中运动员的速度先小于摄像机的速度，再等于摄像机的速度，后大于摄像机的速度 31 解析 图像只能描述直线运动的规律,则摄像机和运动员都做直线运动,故A错误； 图像 反映了物体的位移随时间的变化情况,由题图可知,时间内摄像机一直在前,故B错误； 时 间内摄像机与运动员的位移相同,所用时间相同,则平均速度相同,故C正确； 图像的切线斜率 表示速度,可知全过程中运动员的速度先小于摄像机的速度,再等于摄像机的速度,后大于摄像机的 速度,故D正确. 32 2.[四川绵阳2024检测] 某段高速公路限速 .监控车辆 是否超速的“电子警察”系统如图所示，其工作原理是在路面 下相距的两点埋设两个传感器线圈和 ，当有车辆经过线圈 B A.若，照相机 会拍照 B.若，照相机 会拍照 C.若，汽车经过线圈时的速度大小一定是 D.若，汽车经过线圈时的速度大小一定是 正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号；若有一辆汽车（可以看作质点）经过该路段， 两个传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为 ，经微型计算机处理后得出汽车的速度， 若超速，则计算机将指令架设在路面上方的照相机对汽车拍照，留下违章证据.已知 ， 则( ) 33 思路导引 首先应清楚照相机对汽车拍照的条件,当汽车刚好全程以最大速度通过 段时,所用的 时间是临界值,时,汽车不会超速；时,汽车会超速,照相机 会拍照. 34 解析 计算汽车速度的原理是利用短时间内的平均速度来代替瞬时速度,若汽车刚好全程以最大速 度通过段,则所需的时间为,故当 时,汽车不超速,照相机C 不会拍照,当时,汽车超速,照相机C会拍照,故A错误,B正确；若 ,则汽车通过 段的平均速度为,即汽车的平均速度大小为 ,但汽车通过线圈 A时的速度大小不一定是,故C错误；若,则汽车通过 段的平均速度为 ,即汽车的平均速度大小为 ,但汽车通过线圈B时的速度大小不 一定是 ,故D错误. 35 3.[河南部分重点中学2024高一上联考] 在平直公路上行驶的车和车，其位移时间 图像 分别为图中直线和曲线 ，由图可知( ) A A.到时间内，车与车的平均速度相同 B.在时刻车与 车速度相同 C.时间内，车沿正方向做减速运动 D.车与 车运动过程中运动方向始终不变 36 解析 根据位移—时间图像在某段时间内的位移等于纵坐标的变化量,由题图可知到时间内 车 的位移等于车的位移,根据平均速度公式,可知车与 车的平均速度相同,故A正确；根据位 移—时间图像斜率代表速度,可知在时刻车与车速度不同,故B错误；由题图可知, 时间 内,车沿负方向做减速运动,故C错误；由题图可知,车的位移—时间图像的斜率的正负在 时刻 发生变化,则运动方向发生变化,故D错误. 37 注意说明 对于图像问题,首先要明确是哪一种图像,然后才能根据坐标及切线斜率的意义进行分析.解 答本题要知道 图像的切线斜率表示速度,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,速度保持不变. 38 4.[河北廊坊2024高一上检测] 如图所示是一张导游图，现一旅行团从博物馆出发，向东走 到达超市，然后左拐往北到达电影院，继续向前走 到达度假村，最后又沿原路返回 到博物馆，全程用时30分钟.求： （1）旅行团从博物馆出发到度假村的位移与路程 ； [答案] ,方向北偏东; 39 解析 旅行团从博物馆出发到度假村的位移大小 , 设位移方向与正北方向的夹角为 ,则有,即 ,位移方向为北偏东, 通过的路程为 . 40 （2）全程的平均速度大小； [答案] 0 解析 全程的位移为,所用时间为 , 故平均速度为 . 41 （3）全程的平均速率.（结果保留两位有效数字） [答案] 解析 全程的路程为 , 故平均速率为 . 42 5.[陕西西安一中2024高一上质量检测] 一质点沿直线方向做直线运动,它到点的距离 随时间 变化的关系为，速度随时间变化的关系为 ，则该质点在 的瞬时速度、从到 时间内的平均速度、平均速率分别为( ) D A.、、 B.、、 C.、、 D.、、 43 解析 由可得,时,;由可得,时,质点到 点的距离,时,质点到点的距离,由速度随时间变化的关系可知 时, ,即时质点速度减小到零,然后反向运动,此时质点到点的距离 ,所以质点在 到时间内的平均速度,质点在到 时间 内的路程,所以质点在到 时间内的平均速率 ,故D正确. 44 方法总结 将时间分别代入、关于 的关系式,可求出质点的位移和速度,注意求出速度后,若质点 运动反向,路程与位移大小不同. 45 $$