内容正文:
考点直击 人教版必修第一册 物理
位置变化快慢的描述——速度
模块一 知识自测
1.速度
(1)物理意义:表示物体运动的 。
(2)定义:位移与发生这段 所用 之比。
(3)定义式:v= 。
(4)单位:国际单位制单位是 ,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。1m/s= km/h。
(5)矢量性:速度既有大小又有方向,是 ,其方向和时间Δt内的位移Δx的方向 。
【答案】(1)快慢程度 (2) 位移 时间 (3) (4)米每秒 3.6
(5)矢量 相同
2.平均速度和瞬时速度
(1)平均速度
① 描述物体在时间Δt内运动的平均 程度及 。
② v= 。
(2)瞬时速度
① 描述物体 运动的快慢及方向。
② 当Δt非常非常小时,叫作物体在时刻t的 速度。
(3)速率:瞬时速度的 。
(4)匀速直线运动:瞬时速度保持 的运动,在匀速直线运动中,平均速度与瞬时速度 。
【答案】(1) 快慢 方向 (2) 某一时刻 瞬时
(3)大小 (4) 不变 相等
3.平均速度和瞬时速度的测量:
如图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,用刻度尺测出D、G间的位移,则D、G间的平均速度。
、 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 。
【答案】 D F 平均速度
4.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 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 变化的情况,但它不是物体运动的 。
【答案】(1)速度-时间
(2) 时间 运动轨迹
【详解】(1)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,即得到物体运动的速度-时间图像。
(2)[1][2] 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运动轨迹。
模块二 考点分析
考点1:对速度的理解
1.定义式v=的理解
(1)公式v=中的Δx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,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。瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向。
(2)比较两个速度是否相同时,既要比较其大小是否相等,又要比较其方向是否相同。
3.路程与速度的关系
(1)物体在某一阶段的路程为零时,速度一定为零。
(2)物体在某一阶段的路程不为零时,由于位移可能为零,也可能不为零,所以物体的速度可能为零,也可能不为零。
【点拨】对速度的两点说明
(1)v=是采用比值法定义的,不能认为v∝Δx
(2)v不仅表示运动的快慢,同时也表示运动的方向
【划重点】
(1)速度的大小表示物体运动的快慢,速度的正负只表示物体运动的方向
(2)在计算速度时,必须同时考虑其大小和方向.
(3)在比较速度时,不用考虑方向,只比较绝对值的大小.
【例1】(2024高二上·黑龙江·学业考试)关于速度的描述,下列说法正确的是( )
A.速度只有大小 B.速度只有方向
C.速度既有大小、又有方向 D.位移越大速度越小
【答案】C
【详解】ABC.速度是矢量,既有大小,又有方向,故AB错误,C正确;
D.位移越大速度不一定越小,故D错误。
故选C。
【例2】(24-25高一上·云南文山·期中)关于速度的定义式,以下叙述正确的是( )
A.速度v的大小与运动的位移和时间都无关
B.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
C.速度大小不变的运动是匀速直线运动
D.,因为,所以
【答案】A
【详解】A.是速度的定义式,但速度v的大小与运动的位移和时间都无关,故A正确;
B.物体做匀速直线运动时,速度保持不变,故B错误;
C.速度大小不变的运动,如果速度方向发生变化,则不是匀速直线运动,故C错误;
D.速度是矢量,负号表示速度的方向与正方向相反,所以,则速度的大小小于速度的大小,故D错误。
故选A。
【变式1】(24-25高一上·陕西渭南·阶段练习)2024年6月25日,嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域,实现世界首次月球背面采样返回.以下描述返回器的物理量属于矢量的是( )
A.质量 B.速度 C.温度 D.直径
【答案】B
【详解】质量,温度,直径只有大小没有方向,属于标量;速度既有大小又有方向,属于矢量,故选B。
【变式2】四个物体沿竖直方向做直线运动,某时刻它们的速度分别为,,,。它们当中的最大速度和最小速度分别是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
【答案】B
【详解】速度是矢量,正负号表示速度的方向,速度绝对值表示速度的大小。,则,速度最大的是,最小的是。
故选B。
【变式3】(24-25高一上·湖南衡阳·阶段练习)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.速度不变的运动是匀速运动 D.速度的方向与物体位移的方向一致
【答案】C
【详解】A.普遍适用,适用于直线运动,也适用于曲线运动,故A错误;
B.是由比值定义的物理量,v与、的大小没有直接关系,故B错误;
C.速度是矢量,速度不变即速度大小和方向均不变,所以速度不变的运动是匀速运动,故C正确;
D.速度的方向与物体位移的方向不一定相同,故D错误。
故选C。
考点2:平均速度和瞬时速度
平均速度和瞬时速度的区别与联系
平均速度
瞬时速度
区别
对应关系
与某一过程中的一段位移或一段时间对应
与运动过程中的某一时刻或某一位置对应
物理意义
粗略描述物体在一段位移或一段时间内的运动快慢和方向
精确描述物体在某一位置或某一时刻运动的快慢和方向
矢量性
与对应时间内物体的位移方向相同
与物体所在位置的运动方向相同
联系
① 在公式v=中,当Δt→0时,平均速度即瞬时速度
② 在匀速直线运动中,各点的瞬时速度都相等,所以任意一段时间内的平均速度等于任一时刻的瞬时速度
【点拨】(1)平均速度必须指明哪段时间或某段位移内的平均速度
(2)平均速率≠平均速度的大小,平均速率=,是标量
(3)速率为瞬时速度的大小,是瞬时速率的简称,而平均速率为路程与时间之比,不是速率的平均值。两者均是标量,前者是状态量,后者是过程量
【划重点】
(1)瞬时速度反映物体在某一时刻(或经过某一位置时)运动的快慢,是状态量。
(2)匀速直线运动是瞬时速度恒定的运动,在匀速直线运动中,平均速度等于瞬时速度。
【例3】(2025·四川·高考真题)2025年4月30日,神舟十九号载人飞船成功返回。某同学在观看直播时注意到,返回舱从高度3090m下降到高度2010m,用时约130s。这段时间内,返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为( )
A.8.3m/s B.15.5m/s C.23.8m/s D.39.2m/s
【答案】A
【详解】返回舱下降的位移为Δh = 1080m
则返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为
故选A。
【例4】自驾游属于自助旅游的一种类型。自驾游在选择对象、参与程序和体验自由等方面,给旅游者提供了自由自在的空间。高速公路路旁有许多交通标志,图甲是限速标志,图乙是路线指示标志。80 km/h和100km分别代表的是( )
A.平均速度、位移 B.平均速度、路程
C.瞬时速度、位移 D.瞬时速度、路程
【答案】D
【详解】公路路旁的限速标志中的80 km/h指最高速度,因此指瞬时速度,路线指示标志中的100km指到达目的地的轨迹的长度,指路程。
故选D。
求平均速度的三步走
① 明:明确哪段时间内或哪段位移内的平均速度
② 定:确定物体在所求时间内的位移或确定物体发生位移所对应的时间
③ 解:注意公式的转化、单位和运动方向
【变式1】同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点如图,四条纸带上a、b之间的距离相等,其中a、b间的平均速度最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由于打点计时器打点的时间间隔相等,在打下相同个数的点的过程中,所用的时间相同,而纸带A打点最少,四条纸带中a到b位移相等,所以纸带A的平均速度最大,故选A。
【变式2】(2025·浙江·一模)2024年巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中,我国选手潘展乐以46秒40的成绩打破了由自己保持的世界纪录夺得金牌。关于这场比赛,下列说法正确的是( )
A.“46秒40”是指时刻
B.图中所示的指的是平均速度大小
C.潘展乐奥运会上100米全程的平均速度大小约为
D.研究潘展乐划水技术动作时,不能把潘展乐看成质点
【答案】D
【详解】A.“46秒40”是指时间间隔,A错误;
B.图中所示的指的是瞬时速度的大小,B错误;
C.常规游泳赛道的直线距离为50m,100m的赛程恰好是一个来回,位移为0,平均速度为0,C错误;
D.研究潘展乐的泳姿时,潘展乐的形状大小不能忽略不计,不可以把其看作质点,D正确。
故选D。
【变式3】(24-25高一上·广西百色·期末)百色市竹洲大桥是一座连接龙景新区和城东区的重要桥梁,于2012年1月15日通车,三个拱形结构看起来像是三道彩虹,具有强烈的现代气息,全桥长536米,桥面设计为双向六车道,桥面限速。一辆汽车在2024年12月4日(星期三)上午10:00从龙景新区出发,经过竹洲大桥前往城东区,已知该车在桥面上的行驶时间为1分钟,则以下说法正确的是( )
A.指的是瞬时速度 B.上午10:00指的是时间间隔
C.“全桥长536米”指的是位移 D.指的是平均速度
【答案】A
【详解】AD.桥面限速 ,是指在桥面上任意时刻的速度都不能超过这个值,所以指的是瞬时速度,故A正确,D错误;
B.上午 10:00 是一个时间点,指的是时刻,并非时间间隔,故B错误;
C.“全桥长 536 米” 是汽车在桥上行驶轨迹的长度,指的是路程,位移是由初位置指向末位置的有向线段,汽车在桥上行驶路径不是直线,所以不是位移,故C错误。
故选A。
考点3:速度—时间图像
1.坐标系的建立
① 在坐标纸上画出平面直角坐标系。
② 标出坐标原点。
③ 标出两个坐标轴代表的物理量的符号及单位:纵轴为速度v,横轴为时间t。
④ 在两个坐标轴上选择合适的单位长度。
2.vt图像的描绘
① 根据不同时刻对应的瞬时速度值,在坐标系中描点。
② 用平滑曲线来“拟合”实验中描出的点。
③ vt图像只能描述直线运动的速度与时间关系。
3.速度—时间(vt)图像的意义:
① vt图像描述的是物体速度随时间的变化规律。
② 能够直观地展现速度的大小以及速度变化快慢的规律。
4.获得信息:
① 能够通过vt图像直接确定速度的大小及方向。
② 速度—时间图像纵轴的截距表示初速度的大小和方向。
【例5】如图中的三条直线a、b、c描述了A、B、C三个物体的运动。先初步判断一下哪个物体的加速度最大,再根据图中的数据计算它们的加速度,并说明加速度的方向。
(1)求汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度。在这五个平均速度中,哪一个最接近汽车刚制动时的瞬时速度?它比这个瞬时速度略大些,还是略小些?
(2)汽车运动的最后2s的平均速度是多少?
【答案】(1)9m/s,8m/s,7m/s,6m/s,5m/s
(2)2m/s
【详解】(1)汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度分别为
前1s内的平均速度接近汽车刚制动时的瞬时速度;因为汽车做减速运动,它比这个瞬时速度略小些;
(2)汽车运动的最后2s的平均速度是
在平面直角坐标系中,用横轴表示时间,用纵轴表示速度,根据瞬时速度和相对应的时刻在坐标系中描出各点,再用平滑的曲线连接描出的各点,就得到运动物体的速度—时间图像,即vt图像,在这一过程中要注意“顺势”平滑,如果有些点难以落在曲线上,应使它们大致均匀分布在曲线的两侧,切忌把各点用折线连接起来.
【变式1】(2025·江西·模拟预测)某公司发布了一款物流机器人,某次实验人员在测试时,机器人沿直线运动,其速度的倒数随位移变化的规律如图所示,则机器人在0~5m位移内的平均速度大小为( )
A.3m/s B.m/s C.m/s D.m/s
【答案】D
【详解】图像的与坐标轴所围面积表示时间,则
则机器人在0~5m位移内的平均速度大小为
故选D。
【变式2】(多选)甲、乙两物体在同一条直线上运动,它们的速度一时间图线分别如图中a、b所示,在时刻( )
A.它们的运动方向相同 B.甲一定在乙的后面
C.甲的速度比乙的速度大 D.乙的速度比甲的速度大
【答案】AD
【详解】A.由v-t图像判断速度方向的方法:v-t图像上速度为正值,则表示速度与规定的正方向相同;若速度为负值,则表示速度与规定的正方向相反.在时刻,由图像可看出甲、乙的速度均为正值,甲、乙的运动方向是相同的,A正确;
B.由于在零时刻甲和乙的位置未知, B错误;
CD.在时间内乙的速度大于甲的速度, C错误,D正确。
故选AD。
【变式3】如图所示为一物体沿直线运动的图像。
(1)求物体第内的位移、前的总路程和平均速度大小;
(2)求物体各段的速度;
(3)画出对应的图像。
【答案】(1),
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)由题图知,物体末的位置为,
则物体第内的位移为,大小为,方向沿x轴负方向。
物体前内的总路程为,
物体前内的位移大小,
物体前内的平均速度大小
(2)内,物体的速度
第内,物体的速度
第内,物体的速度
第内,物体的速度
(3)对应的图像如图所示。
模块三 考点检测
考点1:对速度的理解
1.(2025高三上·黑龙江·学业考试)下列物理量中,描述物体运动快慢的是( )
A.质量 B.体积 C.时间 D.速度
【答案】D
【详解】速度是描述物体运动快慢的物理量。
故选D。
2.(24-25高一上·广东汕头·期末)小姚使用地图导航出发去往某地,结束后从软件中截得本次导航记录,其中“导航里程”、“最快速度”分别是指( )
A.路程、速率 B.位移、速度
C.路程、速度 D.位移、速率
【答案】A
【详解】“导航里程” 是指在导航过程中所经过的实际路径的长度,对应物理中的路程概念。“最快速度” 是指在行驶过程中速度大小的最大值,而速率是速度的大小,故“最快速度” 指的是速率。
故选A。
3.(24-25高一上·江苏盐城·阶段练习)下列关于速度的说法中,正确的是( )
A.速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动快
B.速度描述物体的位置变化快慢,速度大表示物体位置变化大
C.速度越大,位置变化越快,位移也就越大
D.一段时间内物体的位置不变化,则这段时间内物体速度不一定为零
【答案】A
【详解】A.速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动快,故A正确;
B.速度描述物体的位置变化快慢,速度大表示物体位置变化快,但物体位置变化不一定大,故B错误;
C.速度越大,位置变化越快,但位移不一定越大,故C错误;
D.一段时间内物体的位置不变化,则这段时间内物体速度一定为零,故D错误。
故选A。
4.(24-25高一上·山东枣庄·期中)图甲是超声波测速示意图,固定的测速仪每隔足够小的时间发出脉冲信号,随后接收到所发出的脉冲信号。图乙中的、、是测速仪发出的信号,、、是、、经汽车反射回来的信号,各信号之间的时间间隔如图乙所示。则( )
A.汽车正在靠近测速仪且速度保持不变 B.汽车正在靠近测速仪且速度逐渐变大
C.汽车正在远离测速仪且速度逐渐变大 D.汽车正在远离测速仪且速度保持不变
【答案】D
【详解】汽车接收脉冲信号时距离测速仪的距离
汽车接收脉冲信号时距离测速仪的距离
汽车接收脉冲信号时距离测速仪的距离
可知汽车距离测速仪越来越远,汽车接收到、两个信号之间的时间内前进的距离与接收到、两个信号之间的时间内前进的距离相等,均为
且汽车每次接收信号的时间间隔均为,即相同时间通过的路程相同,则汽车正在远离测速仪且做匀速运动。
故选D。
5.(2025高一·上海·专题练习)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位移方向 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】C
【详解】A.速度方向是物体瞬时运动的方向,而位移方向是起点到终点的方向,两者仅在单向直线运动中相同,故A错误;
B.在匀速直线运动中,位移方向与速度方向一致,故B错误;
C.匀速直线运动的速度大小和方向均不变,故C正确;
D.匀速直线运动的速度方向不可改变,故D错误。
故选C。
6.(24-25高一下·天津滨海新·期末)如图所示,某超市内扶梯与水平面夹角为,马六站在匀速运行的自动扶梯上随扶梯一起运行,从一楼到二楼用时。已知扶梯倾斜部分的长为,,,则小明在扶梯运行时的竖直分速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】一楼到二楼的高度
则小明在扶梯上上行时的竖直分速度
故选 B。
考点2:平均速度和瞬时速度
7.(24-25高一下·浙江衢州·期中)2024年6月25日14时7分,嫦娥六号返回器携带来自月球背面的土壤安全着陆。嫦娥六号返回器以接近第二宇宙速度进入地球大气层,由于速度太大,返回器不能直接返回地面,要通过所谓的“太空打水漂”的方式返回。如图所示是返回器“太空打水漂”的示意图,返回器再次进入大气层的速度约为,下列说法正确的是( )
A.研究嫦娥六号返回器在“太空打水漂”过程中的姿态时,可以将返回器看作质点
B.嫦娥六号返回器在“太空打水漂”过程中,以嫦娥六号为参考系,地球是静止不动的
C.2024年6月25日14时7分指的是时间间隔
D.返回器再次进入大气层的速度指的是瞬时速度
【答案】D
【详解】A.研究嫦娥六号返回器在“太空打水漂”过程中的姿态时,其大小形状不能忽略不计,不可以将返回器看作质点,选项A错误;
B.嫦娥六号返回器在“太空打水漂”过程中,以嫦娥六号为参考系,地球是运动的,选项B错误;
C.2024年6月25日14时7分指的是时刻,选项C错误;
D.返回器再次进入大气层的速度指的是瞬时速度,选项D正确。
故选D。
8.(24-25高一上·广东深圳·期末)2024年通车运营的深中通道如图所示,它使得深圳与中山之间的通行时间从原来的2小时缩短至30分钟,大大提高了两地的交通便利性。深中通道全长约24公里,其中包括长约6.8公里的沉管隧道和多个桥梁及互通立交。主线设计速度为。若某辆汽车耗时通过此通道,下列说法中正确的是( )
A.汽车通过深中通道的位移为24km
B.汽车的平均速度为
C.限速是瞬时速度
D.汽车可能做匀速运动
【答案】C
【详解】A.汽车在海中段的路程为22.4km,由于海中段不是直线,所以位移大小小于22.4km,故A错误;
B.由于位移大小未知,无法计算平均速度,故B错误;
C.100km/h指瞬时速度的大小,故C正确;
D.汽车做曲线运动,速度一定改变,故D错误。
故选C。
9.(24-25高一上·内蒙古包头·期末)图为汽车速度计。当汽车变速运动时,某时刻表盘上的指针指向某一数值,该数值表示汽车的( )
A.平均速度 B.平均速率 C.瞬时速度 D.瞬时速率
【答案】D
【详解】数值代表某时刻的速度,为瞬时速率。
故选D。
10.(24-25高二上·福建福州·期中)关于速度,下列说法正确的是( )
A.“复兴号”标准动车组最高时速达400km/h,是指瞬时速度
B.C919国产客机最大飞行速度约为960km/h,是指平均速度
C.“鲲龙”水陆两栖飞机最大巡航速度达500km/h,是指平均速度
D.“和谐号”动车从厦门到福州的速度约为180km/h,是指瞬时速度
【答案】A
【详解】A.“复兴号”标准动车组最高时速达400km/h是某一刻的速度所以指瞬时速度,故A正确;
B.C919国产客机最大飞行速度约为960km/h是某一刻的速度所以指瞬时速度,故B错误;
C.“鲲龙”水陆两栖飞机最大巡航速度达500km/h是某一刻的速度所以指瞬时速度,故C错误;
D.“和谐号”动车从厦门到福州的速度约为180km/h是对应某段路程内的速度是指平均速率,故D错误。
故选A。
11.(24-25高一下·浙江台州·期中)2024年8月,运动员潘展乐在长为50米的泳池中,以46秒40的成绩获得巴黎奥运会男子100米自由泳冠军,并打破世界纪录,下列说法正确的是( )
A.“100米”指的是位移大小
B.“46秒40”指的是时间间隔
C.运动员比赛的平均速度大小约为
D.研究运动员在加速冲刺过程中技术特点可将其看成质点
【答案】B
【详解】A.位移指的是从起始位置指向终止位置有向线段的长度,这里的 “100米”指的是路程,不是位移,故A错误;
B.“46秒40”指的是时间间隔,故B正确;
C.100米刚好是在泳池内一个往返,位移为0,平均速度为0,故C错误;
D.研究运动员在加速冲刺过程中技术特点时,运动员的形状大小不能忽略不计,不可以将其看成质点,故D错误。
故选B。
12.(多选)如图所示为太极练功场示意图,半径为R的圆形场地由“阳鱼(白色)”和“阴鱼(深色)”构成,O点为场地圆心,其内部由两个圆心分别为和的半圆弧分隔.某晨练老人从A点出发沿“阳鱼”和“阴鱼”分界线走到B点,用时为t,下列说法正确的是( )
A.t指的是走到B点的时刻 B.老人运动的路程为
C.老人的平均速度为 D.老人的平均速度为
【答案】BC
【详解】用时为t,可知t指的是人从A点走到B点的时间间隔,A错误;路程指物体运动轨迹的长度,则老人运动的路程为,B正确;位移大小指始位置指向末位置的有向线段的长度,则老人的位移为,老人的平均速度为,C正确,D错误.
13.(多选)如图所示,在机器人大赛中,某机器人在平面内由点出发,沿直线运动到点,然后又由点沿直线运动到点,再然后又由点沿直线运动到点,最后又由点沿直线运动到点,平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度均为。整个过程中机器人所用时间是,则( )
A.机器人的平均速度大小为
B.机器人不会两次通过同一点
C.整个过程中机器人的位移大小为
D.整个过程中机器人的平均速度大小为
【答案】CD
【详解】B.由图可知,机器人运动轨迹不是直线,图线的交点表示机器人两次通过同一点,B错误;
C.整个过程中机器人的位移为从点到点的有向线段,大小为,C正确;
AD.平均速度大小为
A错误,D正确。
故选CD。
14.(多选)国庆假期,小明同学跟家人进行了一次愉快的自驾游,行车途中小明注意到以下数据,如图甲、乙、丙、丁所示,下列说法正确的是( )
A.图甲是导航中的信息,“4.5公里”表示位移大小,“7分钟”表示时间
B.图乙是某路段上的指示牌,牌上的“60”指的是瞬时速度
C.图丙是高速路上的指示牌,牌上的“120”指的是瞬时速度的最大值
D.图丁中的“”指的是路程
【答案】CD
【详解】A.题图甲是导航中的信息,“4.5公里”表示路程,“7分钟”表示时间,故A错误;
B.题图乙是某路段上的指示牌,牌上的“60”指的是这段距离内的平均速率,故B错误;
C.题图丙是高速路上的指示牌,牌上的“120”指的是全路段瞬时速度不能超过其大小,故C正确;
D.题图丁中的“”指的是路程,故D正确。
故选CD。
考点3:速度——时间图像
15.如图所示,甲图是即位置-时间图像,乙图是图像,图中给出的四条曲线1、2、3、4,分别代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是( )
A.图像中,时刻表示物体4已经向负方向运动
B.图像中,物体1和物体2在时刻速度相等
C.图像中0至时间内物体1和物体2的平均速度相等
D.图像中0至时间内物体3和物体4的平均速度相等
【答案】C
【详解】A.图像中,t4时刻速度为正,物体4仍向正方向运动,故A错误;
B.x-t图像的斜率表示物体运动的速度,物体1和物体2在时刻速度不相等,故B错误;
C.图像中0至时间内物体1和物体2的位移相等,时间相等,平均速度相等,故C正确;
D.v-t图像与横轴所围区域的面积表示物体发生的位移,0至时间内物体4的位移大于物体3的位移,两物体运动时间相等,所以物体4的平均速度大于物体3的平均速度,故D错误。
故选C。
16.(多选)在百米赛跑运动员训练时,更侧重从起跑到冲刺的瞬时速度随位移的关系,以便进行针对性训练,使技术更全面。如图所示为运动员某次训练中利用传感器得到的图像,从图中可得( )
A.运动员前运动时间大于最后的运动时间
B.运动员最后的平均速度与的平均速度相差不大
C.运动员最后的平均速度比的平均速度大很多
D.运动员抢跑会让整个图像向左移动
【答案】AB
【详解】A.由图像可知,运动员在前20m运动的任何时刻的瞬时速度都比在最后20 m运动的任何时刻的瞬时速度小,则在前20 m的平均速度一定小于在最后20m的平均速度,位移相同,平均速度小的时间更长。故A正确;
BC.由图像可知,运动员在最后20 m的瞬时速度与在30m~80m的瞬时速度相差不大,则平均速度也相差不大。故B正确;C错误;
D.不论抢跑与否,运动员的起始位置与结束位置都不变,图像不会向左或向右移动。故D错误。
故选AB。
17.(24-25高一上·全国·课后作业)如图甲所示为质点的图像,请在图乙坐标系中画出对应的图像(须标出图像的纵坐标值)。
【答案】见解析
【详解】根据图像可知,质点在内向正方向做匀速直线运动,速度为
质点在内处于静止状态;质点在内向负方向做匀速直线运动,速度为
则对应的图像如图所示
18.汽车沿平直公路行驶,小明坐在驾驶员旁边注视速度计,并记下间隔相等时间的各时刻的速度值,如下表所示:
t/s
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
v/
(km·h-1)
20
30
40
50
50
50
50
35
20
5
0
根据小明记录的内容,试完成下列问题:
(1)从表中数据得到汽车在各段时间内速度的特点:在0~15 s内,汽车的速度在变化,每经过5 s速度增加 km/h;在15~30 s内汽车速度不变,速度大小为 km/h;在30~45 s内汽车速度在变化,每5 s速度减少 km/h。
(2)请根据表格中的数据,画出对应的vt图像。
(3)如果认为在0~15 s内速度的变化是均匀的,你能在图像中找出汽车在7.5 s时的速度值吗?
【答案】 (1)10 50 15 (2)如图所示 (3)能,速度为35 km/h
【解析】 0~15 s内每经过5 s速度增加10 km/h,15~30 s内速度为50 km/h,30~45 s内每5 s速度减少15 km/h。建立直角坐标系,横轴为时间t,单位为s,纵轴为速度v,单位为km·h-1,然后描点作图。从图像中可知v7.5=35 km/h。
考点4:平均速度和瞬时速度的测量
19.(24-25高一上·四川眉山·期中)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,得到如图所示的纸带,按照打点的先后顺序,纸带上的计数点依次用O、A、B、C、D、E表示,每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来。
(1)电火花计时器使用 V的 电源(填“交流”或“直流”)。
(2)由图可以知道,纸带做的是 (填加速、减速或匀速)直线运动。
(3)小车经过OE段的平均速度是 m/s(结果保留1位小数),小车经过B点时的速度是 m/s(结果保留1位小数)。
【答案】(1) 220 交流
(2)加速
(3) 0.8 0.7
【详解】(1)[1][2]电火花计时器使用220V的交流电源。
(2)由于间距逐渐变大,所以纸带做的是加速直线运动。
(3)两点的时间间隔
小车经过段的平均速度是
小车经过B点时的速度是
20.(24-25高一上·广东揭阳·阶段练习)(1)电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是______;(多选)
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
(2)在使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中,有如下基本步骤:
A.把打点计时器固定在桌子上
B.安好纸带
C.松开纸带让物体带着纸带运动
D.接通低压交流电源
E.取下纸带
F.断开开关
这些步骤正确的排列顺序为 。
(3)如图所示,是某人练习使用打点计时器得到的纸带,若所用电源频率为50Hz。图中直尺的最小单位为 cm。从打下O点到打下H点,共9点,共历时 s,位移 cm,这段时间内纸带运动的平均速度是 m/s。打下G点时的速度是 m/s。(注意最后两空结果保留2位有效数字)
【答案】(1)AB
(2)ABDCFE
(3) 0.1 0.16 11.40 0.71 1.3
【详解】(1)可以从纸带上直接得到的物理量是时间间隔和位移;平均速度和瞬时速度需要通过计算得到。
故选AB。
(2)在使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中,先把打点计时器固定在桌子上,安好纸带;实验时,先接通低压交流电源,再松开纸带让物体带着纸带运动;然后断开开关,取下纸带。故正确的排列顺序为ABDCFE。
(3)[1]由图可知直尺的最小单位为0.1cm。
[2][3][4]从打下O点到打下H点,共9点,共历时
位移大小为
这段时间内纸带运动的平均速度为
[5]打下G点时的速度为
21.(24-25高一上·河北石家庄·阶段练习)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请完成下列有关问题。
(1)甲图是 (选填“电磁打点计时器”或者“电火花计时器”),使用的电源是交流 (选填“8V”或“220V”)电源。
(2)利用该计时器测量纸带的速度,基本步骤如下:
A.当纸带完全通过计时器后,及时关闭电源
B.将纸带从黑粉纸盘下面穿过计时器
C.松手后小车拖动纸带运动
D.接通打点计时器电源
上述步骤正确的顺序是 。(按顺序填写编号)
(3)某同学在实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图乙所示,每两个相邻计数点之间还有四个点未画出。试根据纸带上各个计数点间的距离算出打下F点时小车的瞬时速度大小为 m/s。(计算结果保留两位小数)
(4)如果当时电网中交变电源的频率与正常频率(50Hz)相比稍稍偏大,而做实验的同学并不知道,仍按照50Hz进行数据处理。那么速度的测量值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) 电火花计时器 220V
(2)BDCA
(3)0.72
(4)偏小
【详解】(1)[1][2]甲图是电火花计时器,使用的电源是交流220V电源。
(2)利用该计时器测量纸带的速度,应将纸带从黑粉纸盘下面穿过计时器,接通打点计时器电源,松手后小车拖动纸带运动,当纸带完全通过计时器后,及时关闭电源,故正确的顺序是BDCA。
(3)由于每两个相邻计数点之间还有四个点未画出,所以相邻两计数点间的时间间隔为
所以打下F点时小车的瞬时速度大小为
(4)如果当时电网中交变电源的频率与正常频率(50Hz)相比稍稍偏大,则实际打点的周期偏小,则速度的测量值与实际值相比偏小。
22.(24-25高一上·海南海口·阶段练习)在“练习使用打点计时器”的实验中。
(1)本实验除打点计时器(含纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的主要仪器有 电源(填“交流”或“直流”);本实验使用的打点计时器是 (填“电磁打点”或“电火花”)计时器。
(2)关于本实验,下列说法正确的一项是______。
A.利用平均速度代替瞬时速度造成的误差属于偶然误差
B.纸带上打的点越密集说明纸带运动速度越大
C.先接通电源,待打点计时器正常工作时,再释放纸带
(3)某次实验,打点计时器使用的电源频率为50Hz,纸带的记录如图所示,从A点开始每打五个点取一个计数点依次标记为B、C、D、E,其中A为这五个点中最先打出的点。
则纸带的运动是 (选填“加速”、“匀速”或“减速”)运动;图中标出的相邻两计数点的时间间隔 s;打出A、E这两点的时间间隔中,纸带运动的平均速度大小是 m/s;D点的瞬时速度为 m/s。(后三空均保留两位有效数字)
【答案】(1) 交流 电火花
(2)C
(3) 加速 0.10 0.30 0.34
【详解】(1)[1][2]本实验除打点计时器(含纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的主要仪器有交流电源;本实验使用的打点计时器是电火花计时器。
(2)A.利用平均速度代替瞬时速度造成的误差属于系统误差,选项A错误;
B.纸带上打的点越密集说明纸带运动速度越小,选项B错误;
C.先接通电源,待打点计时器正常工作时,再释放纸带,选项C正确。
故选C。
(3)[1]从A点开始,相邻点间距逐渐增加,则纸带的运动是加速运动;
[2]每打五个点取一个计数点,则图中标出的相邻两计数点的时间间隔0.10s;
[3]打出A、E这两点的时间间隔中,纸带运动的平均速度大小是
[4]D点的瞬时速度为
23.(24-25高一上·浙江·期中)某同学在做“小车速度随时间变化关系”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来),图中的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。
(1)下列判断正确的是______。(多选)
A.点密集的地方物体运动的速度比较大 B.点密集的地方物体运动的速度比较小
C.点不均匀说明物体做变速运动 D.点不均匀说明打点计时器有故障
(2)相邻计数点间的时间间隔为 s;纸带上D点相对应的瞬时速度大小为 m/s。(速度的数值保留3位有效数字)
【答案】(1)BC
(2) 0.1 1.18
【详解】(1)AB.点密集的地方物体运动的速度比较小,A错误,B正确;
CD.打点的时间间隔是确定的,点不均匀说明物体速度变化,物体做变速运动,C正确,D错误。
故选BC。
(2)[1]相邻计数点间的时间间隔为
[2]D点为CE的中间时刻,因此D点的速度等于CE间的平均速度
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位置变化快慢的描述——速度
模块一 知识自测
1.速度
(1)物理意义:表示物体运动的 。
(2)定义:位移与发生这段 所用 之比。
(3)定义式:v= 。
(4)单位:国际单位制单位是 ,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。1m/s= km/h。
(5)矢量性:速度既有大小又有方向,是 ,其方向和时间Δt内的位移Δx的方向 。
2.平均速度和瞬时速度
(1)平均速度
① 描述物体在时间Δt内运动的平均 程度及 。
② v= 。
(2)瞬时速度
① 描述物体 运动的快慢及方向。
② 当Δt非常非常小时,叫作物体在时刻t的 速度。
(3)速率:瞬时速度的 。
(4)匀速直线运动:瞬时速度保持 的运动,在匀速直线运动中,平均速度与瞬时速度 。
3.平均速度和瞬时速度的测量:
如图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,用刻度尺测出D、G间的位移,则D、G间的平均速度。
、 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 。
4.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 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 变化的情况,但它不是物体运动的 。
模块二 考点分析
考点1:对速度的理解
1.定义式v=的理解
(1)公式v=中的Δx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,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。瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向。
(2)比较两个速度是否相同时,既要比较其大小是否相等,又要比较其方向是否相同。
3.路程与速度的关系
(1)物体在某一阶段的路程为零时,速度一定为零。
(2)物体在某一阶段的路程不为零时,由于位移可能为零,也可能不为零,所以物体的速度可能为零,也可能不为零。
【点拨】对速度的两点说明
(1)v=是采用比值法定义的,不能认为v∝Δx
(2)v不仅表示运动的快慢,同时也表示运动的方向
【划重点】
(1)速度的大小表示物体运动的快慢,速度的正负只表示物体运动的方向
(2)在计算速度时,必须同时考虑其大小和方向.
(3)在比较速度时,不用考虑方向,只比较绝对值的大小.
【例1】(2024高二上·黑龙江·学业考试)关于速度的描述,下列说法正确的是( )
A.速度只有大小 B.速度只有方向
C.速度既有大小、又有方向 D.位移越大速度越小
【例2】(24-25高一上·云南文山·期中)关于速度的定义式,以下叙述正确的是( )
A.速度v的大小与运动的位移和时间都无关
B.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
C.速度大小不变的运动是匀速直线运动
D.,因为,所以
【变式1】(24-25高一上·陕西渭南·阶段练习)2024年6月25日,嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域,实现世界首次月球背面采样返回.以下描述返回器的物理量属于矢量的是( )
A.质量 B.速度 C.温度 D.直径
【变式2】四个物体沿竖直方向做直线运动,某时刻它们的速度分别为,,,。它们当中的最大速度和最小速度分别是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
【变式3】(24-25高一上·湖南衡阳·阶段练习)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.速度不变的运动是匀速运动 D.速度的方向与物体位移的方向一致
考点2:平均速度和瞬时速度
平均速度和瞬时速度的区别与联系
平均速度
瞬时速度
区别
对应关系
与某一过程中的一段位移或一段时间对应
与运动过程中的某一时刻或某一位置对应
物理意义
粗略描述物体在一段位移或一段时间内的运动快慢和方向
精确描述物体在某一位置或某一时刻运动的快慢和方向
矢量性
与对应时间内物体的位移方向相同
与物体所在位置的运动方向相同
联系
① 在公式v=中,当Δt→0时,平均速度即瞬时速度
② 在匀速直线运动中,各点的瞬时速度都相等,所以任意一段时间内的平均速度等于任一时刻的瞬时速度
【点拨】(1)平均速度必须指明哪段时间或某段位移内的平均速度
(2)平均速率≠平均速度的大小,平均速率=,是标量
(3)速率为瞬时速度的大小,是瞬时速率的简称,而平均速率为路程与时间之比,不是速率的平均值。两者均是标量,前者是状态量,后者是过程量
【划重点】
(1)瞬时速度反映物体在某一时刻(或经过某一位置时)运动的快慢,是状态量。
(2)匀速直线运动是瞬时速度恒定的运动,在匀速直线运动中,平均速度等于瞬时速度。
【例3】(2025·四川·高考真题)2025年4月30日,神舟十九号载人飞船成功返回。某同学在观看直播时注意到,返回舱从高度3090m下降到高度2010m,用时约130s。这段时间内,返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为( )
A.8.3m/s B.15.5m/s C.23.8m/s D.39.2m/s
【例4】自驾游属于自助旅游的一种类型。自驾游在选择对象、参与程序和体验自由等方面,给旅游者提供了自由自在的空间。高速公路路旁有许多交通标志,图甲是限速标志,图乙是路线指示标志。80 km/h和100km分别代表的是( )
A.平均速度、位移 B.平均速度、路程
C.瞬时速度、位移 D.瞬时速度、路程
求平均速度的三步走
① 明:明确哪段时间内或哪段位移内的平均速度
② 定:确定物体在所求时间内的位移或确定物体发生位移所对应的时间
③ 解:注意公式的转化、单位和运动方向
【变式1】同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点如图,四条纸带上a、b之间的距离相等,其中a、b间的平均速度最大的是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(2025·浙江·一模)2024年巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中,我国选手潘展乐以46秒40的成绩打破了由自己保持的世界纪录夺得金牌。关于这场比赛,下列说法正确的是( )
A.“46秒40”是指时刻
B.图中所示的指的是平均速度大小
C.潘展乐奥运会上100米全程的平均速度大小约为
D.研究潘展乐划水技术动作时,不能把潘展乐看成质点
【变式3】(24-25高一上·广西百色·期末)百色市竹洲大桥是一座连接龙景新区和城东区的重要桥梁,于2012年1月15日通车,三个拱形结构看起来像是三道彩虹,具有强烈的现代气息,全桥长536米,桥面设计为双向六车道,桥面限速。一辆汽车在2024年12月4日(星期三)上午10:00从龙景新区出发,经过竹洲大桥前往城东区,已知该车在桥面上的行驶时间为1分钟,则以下说法正确的是( )
A.指的是瞬时速度 B.上午10:00指的是时间间隔
C.“全桥长536米”指的是位移 D.指的是平均速度
考点3:速度—时间图像
1.坐标系的建立
① 在坐标纸上画出平面直角坐标系。
② 标出坐标原点。
③ 标出两个坐标轴代表的物理量的符号及单位:纵轴为速度v,横轴为时间t。
④ 在两个坐标轴上选择合适的单位长度。
2.vt图像的描绘
① 根据不同时刻对应的瞬时速度值,在坐标系中描点。
② 用平滑曲线来“拟合”实验中描出的点。
③ vt图像只能描述直线运动的速度与时间关系。
3.速度—时间(vt)图像的意义:
① vt图像描述的是物体速度随时间的变化规律。
② 能够直观地展现速度的大小以及速度变化快慢的规律。
4.获得信息:
① 能够通过vt图像直接确定速度的大小及方向。
② 速度—时间图像纵轴的截距表示初速度的大小和方向。
【例5】如图中的三条直线a、b、c描述了A、B、C三个物体的运动。先初步判断一下哪个物体的加速度最大,再根据图中的数据计算它们的加速度,并说明加速度的方向。
(1)求汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度。在这五个平均速度中,哪一个最接近汽车刚制动时的瞬时速度?它比这个瞬时速度略大些,还是略小些?
(2)汽车运动的最后2s的平均速度是多少?
在平面直角坐标系中,用横轴表示时间,用纵轴表示速度,根据瞬时速度和相对应的时刻在坐标系中描出各点,再用平滑的曲线连接描出的各点,就得到运动物体的速度—时间图像,即vt图像,在这一过程中要注意“顺势”平滑,如果有些点难以落在曲线上,应使它们大致均匀分布在曲线的两侧,切忌把各点用折线连接起来.
【变式1】(2025·江西·模拟预测)某公司发布了一款物流机器人,某次实验人员在测试时,机器人沿直线运动,其速度的倒数随位移变化的规律如图所示,则机器人在0~5m位移内的平均速度大小为( )
A.3m/s B.m/s C.m/s D.m/s
【变式2】(多选)甲、乙两物体在同一条直线上运动,它们的速度一时间图线分别如图中a、b所示,在时刻( )
A.它们的运动方向相同 B.甲一定在乙的后面
C.甲的速度比乙的速度大 D.乙的速度比甲的速度大
【变式3】如图所示为一物体沿直线运动的图像。
(1)求物体第内的位移、前的总路程和平均速度大小;
(2)求物体各段的速度;
(3)画出对应的图像
模块三 考点检测
考点1:对速度的理解
1.(2025高三上·黑龙江·学业考试)下列物理量中,描述物体运动快慢的是( )
A.质量 B.体积 C.时间 D.速度
2.(24-25高一上·广东汕头·期末)小姚使用地图导航出发去往某地,结束后从软件中截得本次导航记录,其中“导航里程”、“最快速度”分别是指( )
A.路程、速率 B.位移、速度
C.路程、速度 D.位移、速率
3.(24-25高一上·江苏盐城·阶段练习)下列关于速度的说法中,正确的是( )
A.速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动快
B.速度描述物体的位置变化快慢,速度大表示物体位置变化大
C.速度越大,位置变化越快,位移也就越大
D.一段时间内物体的位置不变化,则这段时间内物体速度不一定为零
4.(24-25高一上·山东枣庄·期中)图甲是超声波测速示意图,固定的测速仪每隔足够小的时间发出脉冲信号,随后接收到所发出的脉冲信号。图乙中的、、是测速仪发出的信号,、、是、、经汽车反射回来的信号,各信号之间的时间间隔如图乙所示。则( )
A.汽车正在靠近测速仪且速度保持不变 B.汽车正在靠近测速仪且速度逐渐变大
C.汽车正在远离测速仪且速度逐渐变大 D.汽车正在远离测速仪且速度保持不变
5.(2025高一·上海·专题练习)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位移方向 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
6.(24-25高一下·天津滨海新·期末)如图所示,某超市内扶梯与水平面夹角为,马六站在匀速运行的自动扶梯上随扶梯一起运行,从一楼到二楼用时。已知扶梯倾斜部分的长为,,,则小明在扶梯运行时的竖直分速度大小为( )
A. B. C. D.
考点2:平均速度和瞬时速度
7.(24-25高一下·浙江衢州·期中)2024年6月25日14时7分,嫦娥六号返回器携带来自月球背面的土壤安全着陆。嫦娥六号返回器以接近第二宇宙速度进入地球大气层,由于速度太大,返回器不能直接返回地面,要通过所谓的“太空打水漂”的方式返回。如图所示是返回器“太空打水漂”的示意图,返回器再次进入大气层的速度约为,下列说法正确的是( )
A.研究嫦娥六号返回器在“太空打水漂”过程中的姿态时,可以将返回器看作质点
B.嫦娥六号返回器在“太空打水漂”过程中,以嫦娥六号为参考系,地球是静止不动的
C.2024年6月25日14时7分指的是时间间隔
D.返回器再次进入大气层的速度指的是瞬时速度
8.(24-25高一上·广东深圳·期末)2024年通车运营的深中通道如图所示,它使得深圳与中山之间的通行时间从原来的2小时缩短至30分钟,大大提高了两地的交通便利性。深中通道全长约24公里,其中包括长约6.8公里的沉管隧道和多个桥梁及互通立交。主线设计速度为。若某辆汽车耗时通过此通道,下列说法中正确的是( )
A.汽车通过深中通道的位移为24km
B.汽车的平均速度为
C.限速是瞬时速度
D.汽车可能做匀速运动
9.(24-25高一上·内蒙古包头·期末)图为汽车速度计。当汽车变速运动时,某时刻表盘上的指针指向某一数值,该数值表示汽车的( )
A.平均速度 B.平均速率 C.瞬时速度 D.瞬时速率
10.(24-25高二上·福建福州·期中)关于速度,下列说法正确的是( )
A.“复兴号”标准动车组最高时速达400km/h,是指瞬时速度
B.C919国产客机最大飞行速度约为960km/h,是指平均速度
C.“鲲龙”水陆两栖飞机最大巡航速度达500km/h,是指平均速度
D.“和谐号”动车从厦门到福州的速度约为180km/h,是指瞬时速度
11.(24-25高一下·浙江台州·期中)2024年8月,运动员潘展乐在长为50米的泳池中,以46秒40的成绩获得巴黎奥运会男子100米自由泳冠军,并打破世界纪录,下列说法正确的是( )
A.“100米”指的是位移大小
B.“46秒40”指的是时间间隔
C.运动员比赛的平均速度大小约为
D.研究运动员在加速冲刺过程中技术特点可将其看成质点
12.(多选)如图所示为太极练功场示意图,半径为R的圆形场地由“阳鱼(白色)”和“阴鱼(深色)”构成,O点为场地圆心,其内部由两个圆心分别为和的半圆弧分隔.某晨练老人从A点出发沿“阳鱼”和“阴鱼”分界线走到B点,用时为t,下列说法正确的是( )
A.t指的是走到B点的时刻 B.老人运动的路程为
C.老人的平均速度为 D.老人的平均速度为
13.(多选)如图所示,在机器人大赛中,某机器人在平面内由点出发,沿直线运动到点,然后又由点沿直线运动到点,再然后又由点沿直线运动到点,最后又由点沿直线运动到点,平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度均为。整个过程中机器人所用时间是,则( )
A.机器人的平均速度大小为
B.机器人不会两次通过同一点
C.整个过程中机器人的位移大小为
D.整个过程中机器人的平均速度大小为
14.(多选)国庆假期,小明同学跟家人进行了一次愉快的自驾游,行车途中小明注意到以下数据,如图甲、乙、丙、丁所示,下列说法正确的是( )
A.图甲是导航中的信息,“4.5公里”表示位移大小,“7分钟”表示时间
B.图乙是某路段上的指示牌,牌上的“60”指的是瞬时速度
C.图丙是高速路上的指示牌,牌上的“120”指的是瞬时速度的最大值
D.图丁中的“”指的是路程
考点3:速度——时间图像
15.如图所示,甲图是即位置-时间图像,乙图是图像,图中给出的四条曲线1、2、3、4,分别代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是( )
A.图像中,时刻表示物体4已经向负方向运动
B.图像中,物体1和物体2在时刻速度相等
C.图像中0至时间内物体1和物体2的平均速度相等
D.图像中0至时间内物体3和物体4的平均速度相等
16.(多选)在百米赛跑运动员训练时,更侧重从起跑到冲刺的瞬时速度随位移的关系,以便进行针对性训练,使技术更全面。如图所示为运动员某次训练中利用传感器得到的图像,从图中可得( )
A.运动员前运动时间大于最后的运动时间
B.运动员最后的平均速度与的平均速度相差不大
C.运动员最后的平均速度比的平均速度大很多
D.运动员抢跑会让整个图像向左移动
17.(24-25高一上·全国·课后作业)如图甲所示为质点的图像,请在图乙坐标系中画出对应的图像(须标出图像的纵坐标值)。
18.汽车沿平直公路行驶,小明坐在驾驶员旁边注视速度计,并记下间隔相等时间的各时刻的速度值,如下表所示:
t/s
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
v/
(km·h-1)
20
30
40
50
50
50
50
35
20
5
0
根据小明记录的内容,试完成下列问题:
(1)从表中数据得到汽车在各段时间内速度的特点:在0~15 s内,汽车的速度在变化,每经过5 s速度增加 km/h;在15~30 s内汽车速度不变,速度大小为 km/h;在30~45 s内汽车速度在变化,每5 s速度减少 km/h。
(2)请根据表格中的数据,画出对应的vt图像。
(3)如果认为在0~15 s内速度的变化是均匀的,你能在图像中找出汽车在7.5 s时的速度值吗?
考点4:平均速度和瞬时速度的测量
19.(24-25高一上·四川眉山·期中)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,得到如图所示的纸带,按照打点的先后顺序,纸带上的计数点依次用O、A、B、C、D、E表示,每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来。
(1)电火花计时器使用 V的 电源(填“交流”或“直流”)。
(2)由图可以知道,纸带做的是 (填加速、减速或匀速)直线运动。
(3)小车经过OE段的平均速度是 m/s(结果保留1位小数),小车经过B点时的速度是 m/s(结果保留1位小数)。
20.(24-25高一上·广东揭阳·阶段练习)(1)电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是______;(多选)
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
(2)在使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中,有如下基本步骤:
A.把打点计时器固定在桌子上
B.安好纸带
C.松开纸带让物体带着纸带运动
D.接通低压交流电源
E.取下纸带
F.断开开关
这些步骤正确的排列顺序为 。
(3)如图所示,是某人练习使用打点计时器得到的纸带,若所用电源频率为50Hz。图中直尺的最小单位为 cm。从打下O点到打下H点,共9点,共历时 s,位移 cm,这段时间内纸带运动的平均速度是 m/s。打下G点时的速度是 m/s。(注意最后两空结果保留2位有效数字)
21.(24-25高一上·河北石家庄·阶段练习)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请完成下列有关问题。
(1)甲图是 (选填“电磁打点计时器”或者“电火花计时器”),使用的电源是交流 (选填“8V”或“220V”)电源。
(2)利用该计时器测量纸带的速度,基本步骤如下:
A.当纸带完全通过计时器后,及时关闭电源
B.将纸带从黑粉纸盘下面穿过计时器
C.松手后小车拖动纸带运动
D.接通打点计时器电源
上述步骤正确的顺序是 。(按顺序填写编号)
(3)某同学在实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图乙所示,每两个相邻计数点之间还有四个点未画出。试根据纸带上各个计数点间的距离算出打下F点时小车的瞬时速度大小为 m/s。(计算结果保留两位小数)
(4)如果当时电网中交变电源的频率与正常频率(50Hz)相比稍稍偏大,而做实验的同学并不知道,仍按照50Hz进行数据处理。那么速度的测量值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
22.(24-25高一上·海南海口·阶段练习)在“练习使用打点计时器”的实验中。
(1)本实验除打点计时器(含纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的主要仪器有 电源(填“交流”或“直流”);本实验使用的打点计时器是 (填“电磁打点”或“电火花”)计时器。
(2)关于本实验,下列说法正确的一项是______。
A.利用平均速度代替瞬时速度造成的误差属于偶然误差
B.纸带上打的点越密集说明纸带运动速度越大
C.先接通电源,待打点计时器正常工作时,再释放纸带
(3)某次实验,打点计时器使用的电源频率为50Hz,纸带的记录如图所示,从A点开始每打五个点取一个计数点依次标记为B、C、D、E,其中A为这五个点中最先打出的点。
则纸带的运动是 (选填“加速”、“匀速”或“减速”)运动;图中标出的相邻两计数点的时间间隔 s;打出A、E这两点的时间间隔中,纸带运动的平均速度大小是 m/s;D点的瞬时速度为 m/s。(后三空均保留两位有效数字)
23.(24-25高一上·浙江·期中)某同学在做“小车速度随时间变化关系”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来),图中的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。
(1)下列判断正确的是______。(多选)
A.点密集的地方物体运动的速度比较大 B.点密集的地方物体运动的速度比较小
C.点不均匀说明物体做变速运动 D.点不均匀说明打点计时器有故障
(2)相邻计数点间的时间间隔为 s;纸带上D点相对应的瞬时速度大小为 m/s。(速度的数值保留3位有效数字)
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位置变化快慢的描述——速度
模块一 知识自测
1.速度
(1)物理意义:表示物体运动的 。
(2)定义:位移与发生这段 所用 之比。
(3)定义式:v= 。
(4)单位:国际单位制单位是 ,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。1m/s= km/h。
(5)矢量性:速度既有大小又有方向,是 ,其方向和时间Δt内的位移Δx的方向 。
2.平均速度和瞬时速度
(1)平均速度
① 描述物体在时间Δt内运动的平均 程度及 。
② v= 。
(2)瞬时速度
① 描述物体 运动的快慢及方向。
② 当Δt非常非常小时,
x
t
叫作物体在时刻 t的 速度。
(3)速率:瞬时速度的 。
(4)匀速直线运动:瞬时速度保持 的运动,在匀速直线运动中,平均速度与瞬时速度 。
3.平均速度和瞬时速度的测量:
如图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 0.1st ,用刻度尺测出 D、G间
的位移 x ,则 D、G间的平均速度
xv
t
。
、 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 。
4.速度-时间图像
(1)速度-时间图像(v-t图像)
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2
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 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 变化的情况,但它不是物体运动的 。
模块二 考点分析
考点 1:对速度的理解
1.定义式 v=Δx
Δt
的理解
(1)公式 v=Δx
Δt
中的Δx是物体运动的位移,不是路程。
(2)v=Δx
Δt
是速度的定义式,不是决定式,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。瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向。
(2)比较两个速度是否相同时,既要比较其大小是否相等,又要比较其方向是否相同。
3.路程与速度的关系
(1)物体在某一阶段的路程为零时,速度一定为零。
(2)物体在某一阶段的路程不为零时,由于位移可能为零,也可能不为零,所以物体的速度可能为零,也
可能不为零。
【点拨】对速度的两点说明
(1)v=Δx
Δt
是采用比值法定义的,不能认为 v∝Δx
(2)v不仅表示运动的快慢,同时也表示运动的方向
【划重点】
(1)速度的大小表示物体运动的快慢,速度的正负只表示物体运动的方向
(2)在计算速度时,必须同时考虑其大小和方向.
(3)在比较速度时,不用考虑方向,只比较绝对值的大小.
【例 1】(2024高二上·黑龙江·学业考试)关于速度的描述,下列说法正确的是( )
A.速度只有大小 B.速度只有方向
C.速度既有大小、又有方向 D.位移越大速度越小
【例 2】(24-25高一上·云南文山·期中)关于速度的定义式
xv
t
,以下叙述正确的是( )
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3
A.速度 v的大小与运动的位移 x 和时间 t 都无关
B.物体做匀速直线运动时,速度 v与运动的位移 x 成正比,与运动时间 t 成反比
C.速度大小不变的运动是匀速直线运动
D. 1 23m / s 5m / sv v 、 ,因为3 5 ,所以 1 2v v
【变式 1】(24-25高一上·陕西渭南·阶段练习)2024年 6月 25日,嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子
王旗预定区域,实现世界首次月球背面采样返回.以下描述返回器的物理量属于矢量的是( )
A.质量 B.速度 C.温度 D.直径
【变式 2】四个物体沿竖直方向做直线运动,某时刻它们的速度分别为 1 72km/hv , 2 10m/sv , 3 0v ,
4 30m/sv 。它们当中的最大速度和最小速度分别是( )
A. 1v 和 3v B. 4v 和 3v C. 2v 和 3v D. 1v 和 4v
【变式 3】(24-25高一上·湖南衡阳·阶段练习)下列关于速度的说法正确的是( )
A.
xv
t
只适用于直线运动 B.由
xv
t
可知,v与 x 成正比、与 t 成反比
C.速度不变的运动是匀速运动 D.速度的方向与物体位移的方向一致
考点 2:平均速度和瞬时速度
平均速度和瞬时速度的区别与联系
平均速度 瞬时速度
区别
对应关
系
与某一过程中的一段位移或一段时间对应
与运动过程中的某一时刻或某一位
置对应
物理意
义
粗略描述物体在一段位移或一段时间内的
运动快慢和方向
精确描述物体在某一位置或某一时
刻运动的快慢和方向
矢量性 与对应时间内物体的位移方向相同 与物体所在位置的运动方向相同
联系
① 在公式 v=Δx
Δt
中,当Δt→0时,平均速度即瞬时速度
② 在匀速直线运动中,各点的瞬时速度都相等,所以任意一段时间内的平均速度
等于任一时刻的瞬时速度
【点拨】(1)平均速度必须指明哪段时间或某段位移内的平均速度
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4
(2)平均速率≠平均速度的大小,平均速率=
路程
时间
,是标量
(3)速率为瞬时速度的大小,是瞬时速率的简称,而平均速率为路程与时间之比,不是速率的平均值。两
者均是标量,前者是状态量,后者是过程量
【划重点】
(1)瞬时速度反映物体在某一时刻(或经过某一位置时)运动的快慢,是状态量。
(2)匀速直线运动是瞬时速度恒定的运动,在匀速直线运动中,平均速度等于瞬时速度。
【例 3】(2025·四川·高考真题)2025年 4月 30日,神舟十九号载人飞船成功返回。某同学在观看直播时
注意到,返回舱从高度 3090m下降到高度 2010m,用时约 130s。这段时间内,返回舱在竖直方向上的平均
速度大小约为( )
A.8.3m/s B.15.5m/s C.23.8m/s D.39.2m/s
【例 4】自驾游属于自助旅游的一种类型。自驾游在选择对象、参与程序和体验自由等方面,给旅游者提供
了自由自在的空间。高速公路路旁有许多交通标志,图甲是限速标志,图乙是路线指示标志。80 km/h和 100km
分别代表的是( )
A.平均速度、位移 B.平均速度、路程
C.瞬时速度、位移 D.瞬时速度、路程
求平均速度的三步走
① 明:明确哪段时间内或哪段位移内的平均速度
② 定:确定物体在所求时间内的位移或确定物体发生位移所对应的时间
③ 解:注意公式的转化、单位和运动方向
【变式 1】同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点如图,四条纸带上 a、b之间的距离相等,其
中 a、b间的平均速度最大的是( )
A. B.
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C. D.
【变式 2】(2025·浙江·一模)2024年巴黎奥运会男子 100米自由泳决赛中,我国选手潘展乐以 46秒 40的
成绩打破了由自己保持的世界纪录夺得金牌。关于这场比赛,下列说法正确的是( )
A.“46秒 40”是指时刻
B.图中所示的 2.01m/s指的是平均速度大小
C.潘展乐奥运会上 100米全程的平均速度大小约为 2.1m/s
D.研究潘展乐划水技术动作时,不能把潘展乐看成质点
【变式 3】(24-25高一上·广西百色·期末)百色市竹洲大桥是一座连接龙景新区和城东区的重要桥梁,于
2012年 1月 15日通车,三个拱形结构看起来像是三道彩虹,具有强烈的现代气息,全桥长 536米,桥面设
计为双向六车道,桥面限速50km/h。一辆汽车在 2024年 12月 4日(星期三)上午 10:00从龙景新区出发,
经过竹洲大桥前往城东区,已知该车在桥面上的行驶时间为 1分钟,则以下说法正确的是( )
A.50km/h指的是瞬时速度 B.上午 10:00指的是时间间隔
C.“全桥长 536米”指的是位移 D.50km/h指的是平均速度
考点 3:速度—时间图像
1.坐标系的建立
① 在坐标纸上画出平面直角坐标系。
② 标出坐标原点。
③ 标出两个坐标轴代表的物理量的符号及单位:纵轴为速度 v,横轴为时间 t。
④ 在两个坐标轴上选择合适的单位长度。
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2.v-t图像的描绘
① 根据不同时刻对应的瞬时速度值,在坐标系中描点。
② 用平滑曲线来“拟合”实验中描出的点。
③ v-t图像只能描述直线运动的速度与时间关系。
3.速度—时间(v-t)图像的意义:
① v-t图像描述的是物体速度随时间的变化规律。
② 能够直观地展现速度的大小以及速度变化快慢的规律。
4.获得信息:
① 能够通过 v-t图像直接确定速度的大小及方向。
② 速度—时间图像纵轴的截距表示初速度的大小和方向。
【例 5】如图中的三条直线 a、b、c描述了 A、B、C三个物体的运动。先初步判断一下哪个物体的加速度
最大,再根据图中的数据计算它们的加速度,并说明加速度的方向。
(1)求汽车前 1s、前 2s、前 3s、前 4s和全程的平均速度。在这五个平均速度中,哪一个最接近汽车刚制
动时的瞬时速度?它比这个瞬时速度略大些,还是略小些?
(2)汽车运动的最后 2s的平均速度是多少?
在平面直角坐标系中,用横轴表示时间,用纵轴表示速度,根据瞬时速度和相对应的时刻在坐标系中
描出各点,再用平滑的曲线连接描出的各点,就得到运动物体的速度—时间图像,即 v-t图像,在这一过程
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中要注意“顺势”平滑,如果有些点难以落在曲线上,应使它们大致均匀分布在曲线的两侧,切忌把各点用折
线连接起来.
【变式 1】(2025·江西·模拟预测)某公司发布了一款物流机器人,某次实验人员在测试时,机器人沿直线
运动,其速度的倒数随位移变化的规律如图所示,则机器人在 0~5m位移内的平均速度大小为( )
A.3m/s B.
3
4
m/s C.
3
8
m/s D.
5
18
m/s
【变式 2】(多选)甲、乙两物体在同一条直线上运动,它们的速度一时间图线分别如图中 a、b所示,在 1t
时刻( )
A.它们的运动方向相同 B.甲一定在乙的后面
C.甲的速度比乙的速度大 D.乙的速度比甲的速度大
【变式 3】如图所示为一物体沿直线运动的 x t 图像。
(1)求物体第 6s内的位移、前6s的总路程和平均速度大小;
(2)求物体各段的速度;
(3)画出对应的 v t 图像
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模块三 考点检测
考点 1:对速度的理解
1.(2025高三上·黑龙江·学业考试)下列物理量中,描述物体运动快慢的是( )
A.质量 B.体积 C.时间 D.速度
2.(24-25高一上·广东汕头·期末)小姚使用地图导航出发去往某地,结束后从软件中截得本次导航记录,
其中“导航里程”、“最快速度”分别是指( )
A.路程、速率 B.位移、速度
C.路程、速度 D.位移、速率
3.(24-25高一上·江苏盐城·阶段练习)下列关于速度的说法中,正确的是( )
A.速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动快
B.速度描述物体的位置变化快慢,速度大表示物体位置变化大
C.速度越大,位置变化越快,位移也就越大
D.一段时间内物体的位置不变化,则这段时间内物体速度不一定为零
4.(24-25高一上·山东枣庄·期中)图甲是超声波测速示意图,固定的测速仪每隔足够小的时间 0T 发出脉冲
信号,随后接收到所发出的脉冲信号。图乙中的 1P、 2P 、 3P 是测速仪发出的信号, 1n 、 2n 、 3n 是 1P、 2P 、
3P 经汽车反射回来的信号,各信号之间的时间间隔如图乙所示。则( )
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A.汽车正在靠近测速仪且速度保持不变 B.汽车正在靠近测速仪且速度逐渐变大
C.汽车正在远离测速仪且速度逐渐变大 D.汽车正在远离测速仪且速度保持不变
5.(2025高一·上海·专题练习)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位移方向 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
6.(24-25高一下·天津滨海新·期末)如图所示,某超市内扶梯与水平面夹角为37,马六站在匀速运行的
自动扶梯上随扶梯一起运行,从一楼到二楼用时5s。已知扶梯倾斜部分的长为10m, sin37 0.6 ,
cos37 0.8 ,则小明在扶梯运行时的竖直分速度大小为( )
A.1m / s B.1.2m / s C.1.6m / s D. 2m / s
考点 2:平均速度和瞬时速度
7.(24-25高一下·浙江衢州·期中)2024年 6月 25日 14时 7分,嫦娥六号返回器携带来自月球背面的土
壤安全着陆。嫦娥六号返回器以接近第二宇宙速度进入地球大气层,由于速度太大,返回器不能直接返回
地面,要通过所谓的“太空打水漂”的方式返回。如图所示是返回器“太空打水漂”的示意图,返回器再次进入
大气层的速度约为 7 km / s,下列说法正确的是( )
A.研究嫦娥六号返回器在“太空打水漂”过程中的姿态时,可以将返回器看作质点
B.嫦娥六号返回器在“太空打水漂”过程中,以嫦娥六号为参考系,地球是静止不动的
C.2024年 6月 25日 14时 7分指的是时间间隔
D.返回器再次进入大气层的速度7 km / s指的是瞬时速度
8.(24-25高一上·广东深圳·期末)2024年通车运营的深中通道如图所示,它使得深圳与中山之间的通行
时间从原来的 2小时缩短至 30分钟,大大提高了两地的交通便利性。深中通道全长约 24公里,其中包括
长约 6.8公里的沉管隧道和多个桥梁及互通立交。主线设计速度为100km / h。若某辆汽车耗时30min 通过
此通道,下列说法中正确的是( )
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A.汽车通过深中通道的位移为 24km
B.汽车的平均速度为 48km / h
C.限速100km / h是瞬时速度
D.汽车可能做匀速运动
9.(24-25高一上·内蒙古包头·期末)图为汽车速度计。当汽车变速运动时,某时刻表盘上的指针指向某一
数值,该数值表示汽车的( )
A.平均速度 B.平均速率 C.瞬时速度 D.瞬时速率
10.(24-25高二上·福建福州·期中)关于速度,下列说法正确的是( )
A.“复兴号”标准动车组最高时速达 400km/h,是指瞬时速度
B.C919国产客机最大飞行速度约为 960km/h,是指平均速度
C.“鲲龙”水陆两栖飞机最大巡航速度达 500km/h,是指平均速度
D.“和谐号”动车从厦门到福州的速度约为 180km/h,是指瞬时速度
11.(24-25高一下·浙江台州·期中)2024年 8月,运动员潘展乐在长为 50米的泳池中,以 46秒 40的成
绩获得巴黎奥运会男子 100米自由泳冠军,并打破世界纪录,下列说法正确的是( )
A.“100米”指的是位移大小
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B.“46秒 40”指的是时间间隔
C.运动员比赛的平均速度大小约为 2.16m / s
D.研究运动员在加速冲刺过程中技术特点可将其看成质点
12.(多选)如图所示为太极练功场示意图,半径为 R的圆形场地由“阳鱼(白色)”和“阴鱼(深色)”构成,
O点为场地圆心,其内部由两个圆心分别为 1O 和 2O 的半圆弧分隔.某晨练老人从 A点出发沿“阳鱼”和“阴鱼”
分界线走到 B点,用时为 t,下列说法正确的是( )
A.t指的是走到 B点的时刻 B.老人运动的路程为 πR
C.老人的平均速度为
2R
t
D.老人的平均速度为
π
2
R
t
13.(多选)如图所示,在机器人大赛中,某机器人在平面内由点 (0,0)出发,沿直线运动到点 (3,1),然后
又由点 (3,1)沿直线运动到点 (1,4),再然后又由点 (1,4)沿直线运动到点 (5,5),最后又由点 (5,5)沿直线运动到
点 (2, 2),平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度均为1m。整个过程中机器人所用时间是 2 2s,则( )
A.机器人的平均速度大小为 2 2m/s
B.机器人不会两次通过同一点
C.整个过程中机器人的位移大小为 2 2m
D.整个过程中机器人的平均速度大小为1m/s
14.(多选)国庆假期,小明同学跟家人进行了一次愉快的自驾游,行车途中小明注意到以下数据,如图
甲、乙、丙、丁所示,下列说法正确的是( )
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A.图甲是导航中的信息,“4.5公里”表示位移大小,“7分钟”表示时间
B.图乙是某路段上的指示牌,牌上的“60”指的是瞬时速度
C.图丙是高速路上的指示牌,牌上的“120”指的是瞬时速度的最大值
D.图丁中的“55km ”指的是路程
考点 3:速度——时间图像
15.如图所示,甲图是 x t 即位置-时间图像,乙图是 v t 图像,图中给出的四条曲线 1、2、3、4,分别代
表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是( )
A. v t 图像中, 4t 时刻表示物体 4已经向负方向运动
B. x t 图像中,物体 1和物体 2在 1t 时刻速度相等
C. x t 图像中 0至 1t 时间内物体 1和物体 2的平均速度相等
D. v t 图像中 0至 3t 时间内物体 3和物体 4的平均速度相等
16.(多选)在百米赛跑运动员训练时,更侧重从起跑到冲刺的瞬时速度随位移的关系,以便进行针对性
训练,使技术更全面。如图所示为运动员某次训练中利用传感器得到的 v x 图像,从图中可得( )
A.运动员前 20m运动时间大于最后 20m的运动时间
考点直击 人教版必修第一册 物理
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B.运动员最后 20m的平均速度与30 ~ 80m的平均速度相差不大
C.运动员最后 20m的平均速度比30 ~ 80m的平均速度大很多
D.运动员抢跑会让整个图像向左移动
17.(24-25高一上·全国·课后作业)如图甲所示为质点的 x t 图像,请在图乙坐标系中画出对应的 v t 图
像(须标出图像的纵坐标值)。
18.汽车沿平直公路行驶,小明坐在驾驶员旁边注视速度计,并记下间隔相等时间的各时刻的速度值,如
下表所示:
t/s 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
v/
(km·h-1)
20 30 40 50 50 50 50 35 20 5 0
根据小明记录的内容,试完成下列问题:
(1)从表中数据得到汽车在各段时间内速度的特点:在 0~15 s内,汽车的速度在变化,每经过 5 s速度增
加 km/h;在 15~30 s内汽车速度不变,速度大小为 km/h;在 30~45 s内汽车速度在变化,
每 5 s速度减少 km/h。
(2)请根据表格中的数据,画出对应的 v-t图像。
(3)如果认为在 0~15 s内速度的变化是均匀的,你能在图像中找出汽车在 7.5 s时的速度值吗?
考点 4:平均速度和瞬时速度的测量
19.(24-25高一上·四川眉山·期中)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,得到如图所示的纸带,按
照打点的先后顺序,纸带上的计数点依次用 O、A、B、C、D、E表示,每两个相邻的计数点之间还有 4个
计时点没画出来。
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(1)电火花计时器使用 V的 电源(填“交流”或“直流”)。
(2)由图可以知道,纸带做的是 (填加速、减速或匀速)直线运动。
(3)小车经过 OE段的平均速度是 m/s(结果保留 1位小数),小车经过 B点时的速度是
m/s(结果保留 1位小数)。
20.(24-25高一上·广东揭阳·阶段练习)(1)电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计
时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是______;(多选)
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
(2)在使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中,有如下基本步骤:
A.把打点计时器固定在桌子上
B.安好纸带
C.松开纸带让物体带着纸带运动
D.接通低压交流电源
E.取下纸带
F.断开开关
这些步骤正确的排列顺序为 。
(3)如图所示,是某人练习使用打点计时器得到的纸带,若所用电源频率为 50Hz。图中直尺的最小单位为
cm。从打下 O点到打下 H点,共 9点,共历时 s,位移 cm,这段时间内纸带运动的平均速度
是 m/s。打下 G点时的速度是 m/s。(注意最后两空结果保留 2位有效数字)
21.(24-25高一上·河北石家庄·阶段练习)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请完成下列有
关问题。
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(1)甲图是 (选填“电磁打点计时器”或者“电火花计时器”),使用的电源是交流 (选填“8V”
或“220V”)电源。
(2)利用该计时器测量纸带的速度,基本步骤如下:
A.当纸带完全通过计时器后,及时关闭电源
B.将纸带从黑粉纸盘下面穿过计时器
C.松手后小车拖动纸带运动
D.接通打点计时器电源
上述步骤正确的顺序是 。(按顺序填写编号)
(3)某同学在实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定了 A、B、C、D、E、
F、G共 7个计数点,其相邻点间的距离如图乙所示,每两个相邻计数点之间还有四个点未画出。试根据纸
带上各个计数点间的距离算出打下 F点时小车的瞬时速度大小为 m/s。(计算结果保留两位小数)
(4)如果当时电网中交变电源的频率与正常频率(50Hz)相比稍稍偏大,而做实验的同学并不知道,仍按照
50Hz进行数据处理。那么速度的测量值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
22.(24-25高一上·海南海口·阶段练习)在“练习使用打点计时器”的实验中。
(1)本实验除打点计时器(含纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的主要仪器有 电源(填“交流”或“直流”);
本实验使用的打点计时器是 (填“电磁打点”或“电火花”)计时器。
(2)关于本实验,下列说法正确的一项是______。
A.利用平均速度代替瞬时速度造成的误差属于偶然误差
B.纸带上打的点越密集说明纸带运动速度越大
C.先接通电源,待打点计时器正常工作时,再释放纸带
(3)某次实验,打点计时器使用的电源频率为 50Hz,纸带的记录如图所示,从 A点开始每打五个点取一个计
数点依次标记为 B、C、D、E,其中 A为这五个点中最先打出的点。
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则纸带的运动是 (选填“加速”、“匀速”或“减速”)运动;图中标出的相邻两计数点的时间间隔T
s;打出 A、E这两点的时间间隔中,纸带运动的平均速度大小是 m/s;D点的瞬时速度为 m/s。
(后三空均保留两位有效数字)
23.(24-25高一上·浙江·期中)某同学在做“小车速度随时间变化关系”实验时,从打下的若干纸带中选出
了如图所示的一条(每两点间还有 4个点没有画出来),图中的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计
时器的电源频率为 50Hz。
(1)下列判断正确的是______。(多选)
A.点密集的地方物体运动的速度比较大 B.点密集的地方物体运动的速度比较小
C.点不均匀说明物体做变速运动 D.点不均匀说明打点计时器有故障
(2)相邻计数点间的时间间隔为T s;纸带上 D点相对应的瞬时速度大小为 v m/s。(速度的
数值保留 3位有效数字)