1.3 位置变化的快慢与方向—速度 讲义-2025-2026学年高一上学期物理教科版必修第一册

1.3位置变化的快慢与方向——速度 梯度分层 基础巩固：课堂衔接，回归教材，夯实根本 拔高提升：进阶训练，聚焦核心，提炼重难 思维拓展：情景构建，素养提升，高阶训练 基础巩固 1 一、速度 1.比较物体运动快慢的方法 （1）相同时间比较位移，位移越大，运动越 。 （2）相同位移比较时间，时间越短，运动越 。 （3）时间和位移都不同时，用 内的位移比较。 2.速度的定义及相关 （1）定义：用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢。 （2）定义式：v=Δx/Δt，其中 v 表示 ，Δx 表示 ，Δt 表示 。 （3）单位：米每秒（m/s）、千米每时（km/h）、厘米每秒（cm/s）等。 （4）物理意义：描述物体运动的 ，大小在数值上等于单位时间内位移的大小，方向是物体运动的方向。 （5）矢量性：既有大小，又有方向，方向由  的方向决定，正号与规定正方向相同，负号相反。 二、平均速度 1.定义：位移与发生这个位移所用时间的 。 2.定义式：v=Δx/Δt。 3.物理意义：粗略描述物体在时间间隔 Δt 内的平均快慢程度。 三、瞬时速度 1.定义：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。 2.物理意义：精确描述物体运动的 。 3.方向：与该时刻物体的运动方向 。 4.特殊情况：在匀速直线运动中，平均速度 瞬时速度。 5.速率：瞬时速度的 叫做速率。 拔高提升 2 一、单选题 1．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 2．骑行是当代年轻人喜欢的一种户外运动，小华用手机软件记录了某次户外骑行的情况，如图所示，由图可知( ) A.此次户外骑行的位移是101.55公里 B.研究运动轨迹时可将人和自行车看作质点 C.图中的“平均速度”指的是骑行位移与所用时间之比 D.该同学此次户外骑行的最大速度为 3．如图是高速路上某一“区间测速”的标牌，该路段全长66km、全程限速100km/h，一辆汽车通过监测起点和终点的速度分别为95km/h和90km/h，通过测速区间的时间为30min。下列判断正确的是( ) A.全长66km属于位移 B.起点速度95km/h属于瞬时速度 C.该汽车全程的平均速度是92.5km/h D.该汽车没有超速 4．一辆汽车在平直的公路上运动，前一半位移内的平均速度为30km/h，后一半位移内的平均速度为60km/h，则这辆汽车全程的平均速度为( ) A.40km/h B.50km/h C.35km/h D.48km/h 5．如图，某同学从水平地面上的A点将足球正对着竖直墙壁向右贴地踢出，足球被墙壁反弹后运动至B点。已知A、B点到竖直墙壁的距离分别为0.8m、2.0m，从A到B的时间为2s，足球可视为质点，与墙壁的作用时间忽略不计，则足球从被踢出到运动至B点的平均速度大小和平均速率分别为( ) A.1.4m/s，0.6m/s B.1.4m/s，1.4m/s C.0.6m/s，0.6m/s D.0.6m/s，1.4m/s 6．2025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 7．小明参加400m的比赛，他从起点逆时针开始跑，测得他在第2s内跑了8m，前10s跑了90m，最后80m在直道上冲刺，跑完全程一共用了50s，则下列说法正确的是( ) A.小明在第2s末的瞬时速度是8m/s B.小明跑完全程的平均速度为0 C.小明在前10s内的平均速度大小是9m/s D.小明全程的平均速率与第2s内的平均速率相等 8．如图所示是一张小球做单向直线运动的频闪照片示意图，频闪周期s，则小球在图中三个频闪过程中的平均速度大小是（　　） A.1.80 m/s B.1.50 m/s C.0.60 m/s D.0.50 m/s 9．在校运动会上，某同学以11.1s的成绩获得男子乙组100m冠军，比赛过程简化如图，测得他从A点到B点用时4s，在A点的瞬时速度大小为，在B点的瞬时速度大小为，AB间的距离为16m。则该同学在此4s内的平均速度大小是( ) A. B. C. D. 10．某校开展校园趣味活动，如图甲，八位同学等间距坐在半径为R环形场地边缘内侧。小李沿着场地边缘从1号同学后方出发，逆时针方向匀速跑动的周期为T，如图乙。下列说法正确的是( ) A.小李在任意两位相邻同学间运动的位移均为 B.小李从1号同学运动到5号同学的路程为2R C.小李在任意两位相邻同学间运动的平均速度为 D.小李在任意两位相邻同学间运动的平均速率为 11．一质点沿直线Ox方向做直线运动，它与O点的距离随时间变化的关系为，速度随时间变化的关系为。则该质点在时的瞬时速度和到时间内的平均速度分别为( ) A.36m/s，2m/s B.24m/s，8m/s C.24m/s，10m/s D.36m/s，12m/s 思维拓展 3 12．三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示，同时从N点出发，同时到达M点，下列说法中正确的是( ) A.三个质点任意时刻的速度方向都相同 B.三个质点从N点出发到M的任意时刻速度大小都相同 C.三个质点从N点到M点的平均速度大小和方向均相同 D.三个质点从N点到M点的平均速率相同 二、计算题 13．一质点在轴上沿正方向运动，在时位于处的A点，在时位于处；紧接着又以的平均速度运动到处的B点.求： （1）质点由A点运动到B点的位移； （2）质点由A点运动到B点的平均速度. 14．在水平面内有一坐标系，一遥控玩具小车在该坐标系内运动。小车从坐标原点O出发，先以的速度沿x轴正方向运动，接着以的速度沿y轴正方向运动，最后以的速度沿x轴负方向运动。求： （1）小车在整个运动过程中的路程和位移； （2）小车在整个运动过程中的平均速率； （3）小车在整个运动过程中的平均速度的大小。 参考答案与解析 【基础巩固】 一、速度 1.比较物体运动快慢的方法 （1）相同时间比较位移，位移越大，运动越快。 （2）相同位移比较时间，时间越短，运动越快。 （3）时间和位移都不同时，用单位时间内的位移比较。 2.速度的定义及相关 （1）定义：用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢。 （2）定义式：v=Δx/Δt，其中 v 表示速度，Δx 表示位移，Δt 表示时间。 （3）单位：米每秒（m/s）、千米每时（km/h）、厘米每秒（cm/s）等。 （4）物理意义：描述物体运动的快慢，大小在数值上等于单位时间内位移的大小，方向是物体运动的方向。 （5）矢量性：既有大小，又有方向，方向由 Δx 的方向决定，正号与规定正方向相同，负号相反。 二、平均速度 1.定义：位移与发生这个位移所用时间的比值。 2.定义式：v=Δx/Δt。 3.物理意义：粗略描述物体在时间间隔 Δt 内的平均快慢程度。 三、瞬时速度 1.定义：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。 2.物理意义：精确描述物体运动的快慢。 3.方向：与该时刻物体的运动方向相同。 4.特殊情况：在匀速直线运动中，平均速度等于瞬时速度。 5.速率：瞬时速度的大小叫做速率。 【练习】 1．答案：D 解析：数值代表某时刻的速度，为瞬时速率。 故选D。 2．答案：B 解析：A．＂101．55公里＂指的是户外骑行的路程，位移无法求出，故A错误； B．研究运动轨迹时可以忽略人和自行车的大小，可将人和自行车看作质点，故B正确； C．图中的＂平均速度＂指的是骑行路程与所用时间之比，故C错误； D．该同学此次户外骑行的最大速度为，故D错误。故选B。 3．答案：B 解析：A.全长66km属于路程，选项A错误； B.起点和终点的速度均是瞬时速度，选项B正确； C.因不知其位移是多少故不能求解平均速度，选项C错误； D.由可知，平均速率为 大于全程限速100km/h，该汽车超速，选项D错误。 故选B。 4．答案：A 解析：设全程的位移为，由 得前半段路程用的时间 后半段路程用的时间 平均速度为 故选A。 5．答案：D 解析：足球从被踢出到运动至B点的位移大小为 则平均速度为 足球从被踢出到运动至B点的路程为 则平均速率 故选D。 6．答案：A 解析：返回舱下降的位移为 则返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为 故选A。 7．答案：B 解析：A.根据题意无法判断某一时刻的瞬时速度，故A错误； B.小明跑完全程的位移为零，则平均速度为零，故B正确； C.前10s跑的位移无法确定，无法计算平均速度大小，故C错误； D.全程的平均速率为，第2s内的平均速率，大小不同，故D错误。 故选B。 8．答案：D 解析：物体运动的位移为x=0.05 ，所需时间为，平均速度为，选D. 9．答案：C 解析：根据平均速度定义式，故C正确。 10．答案：D 解析：A.小李在任意两位相邻同学间运动的路程均为，位移小于，A错误； B.小李从1号同学运动到5号同学的位移为2R，路程为，B错误； C.小李在任意两位相邻同学间运动的平均速度小于，C错误； D.小李在任意两位相邻同学间运动的平均速率为，D正确。 故选D。 11．答案：D 解析：速度随时间变化的关系为 当时，瞬时速度为 质点与O点的距离随时间变化的关系为 当时，质点与O点的距离为 当时，质点与O点的距离为 到时间内的位移为 根据平均速度公式 可得到时间内的平均速度为 故选D。 12．答案：C 解析：A、曲线运动中轨迹上任意一点的切向方向与该点的速度方向相同，故物体A与物体C的速度方向不断改变，故A错误； B、平均速度等于位移与时间的比值，方向与位移方向相同，由于从N点出发到任意时刻位移的大小和方向都不一定相同，故平均速度不同，故C错误； C、平均速度等于位移与时间的比值，由于位移与时间都相等，故平均速度相同，故C正确； D、平均速率等于路程与时间的比值，由于时间相等，路程不等，故平均速率不相等，故D错误； 故选：C。 13. （1）答案：20m 解析：质点由A点运动到B点的位移为： （2）答案：2.5m/s 解析：质点从运动到的时间为： 则全程的平均速度为： 14．答案：（1），，位移方向与x轴正方向的夹角为 （2） （3） 解析：（1）小车沿x轴正方向运动的距离为 沿y轴正方向运动的距离为 沿x轴负方向运动的距离为 则路程 位移大小为 设位移方向与x轴正方向的夹角为θ，则 （2）小车在整个运动过程中的平均速率 （3）小车在整个运动过程中的平均速度大小 学科网（北京）股份有限公司 $