内容正文:
第一章 运动的描述
3.位置变化快慢的描述——速度
第1课时 速度 平均速度和瞬时速度
目录
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关键能力提升练
必备知识对点练
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必备知识对点练
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必备知识对点练
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2.一个物体沿x轴做直线运动,已知物体在2 s内的位移是-5 m,路程是7 m,则该物体在这2 s内的速度是( )
A.3.5 m/s B.-10 m/s
C.-2.5 m/s D.2.5 m/s
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[名师点拨] 直线运动中速度矢量性的表示
速度是矢量,做直线运动的物体的速度可用正、负号表示其运动的方向,速度的方向与正方向相同时取正值,相反时取负值。
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必备知识二 平均速度和瞬时速度
3.(多选)下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是( )
A.当Δt充分小时,平均速度可以表示该段时间内某时刻的瞬时速度
B.匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度
C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动
D.只有瞬时速度可以精确描述变速运动
必备知识对点练
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解析:某时刻的瞬时速度可以看成时间Δt趋于0时包含该时刻的时间内的平均速度,故A正确;在匀速直线运动中,平均速度与瞬时速度相同,故B正确;瞬时速度可以精确描述变速运动中运动的快慢情况,平均速度描述的是一段时间内或一段位移内的运动的平均快慢情况,不能精确地描述变速运动,故C错误,D正确。
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4.如图所示,关于速度的描述,
下列说法中正确的是( )
A.图甲中,京沪高速铁路测试
时的列车最高时速可达484 km/h,指的是平均速度
B.图乙中,电动自行车限速25 km/h,指的是瞬时速度
C.图丙中,子弹射出枪口时的速度为500 m/s,指的是平均速度
D.图丁中,某运动员百米跑的成绩是10 s,则他冲刺时的速度一定为10 m/s
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解析:列车的最高时速指的是所达到的最大速度,为瞬时速度,A错误;电动自行车限速25 km/h,指的是瞬时速度,B正确;子弹射出枪口时的速度与枪口这一位置相对应,指的是瞬时速度,C错误;图丁中,某运动员的百米跑成绩是10 s,可求得他的平均速度为10 m/s,而他冲刺时的速度不一定为10 m/s,D错误。
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5.(教材本节【练习与应用】T3改编)(多选)如图所示,一辆汽车在平直公路上运动,从某时刻开始计时,汽车加速,在第1 s内、第2 s内、第3 s内前进的距离分别是5.0 m、7.0 m、9.0 m。下列说法正确的是( )
A.汽车在第1 s内的平均速度大小是5.0 m/s
B.汽车在前2 s内的平均速度大小是7.0 m/s
C.汽车在前3 s内的平均速度大小是9.0 m/s
D.汽车刚加速时的瞬时速度大小略小于5.0 m/s
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必备知识对点练
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必备知识三 平均速度与平均速率
6.(多选)物体运动的路程与通过这段路程所用时间之比,叫作平均速率。某班同学去部队参加代号为“猎狐”的军事学习,甲、乙两个小分队同时从同一处O出发,并同时捕“狐”于A点,指挥部在荧光屏上描出两个小分队的行军路径如图所示,则( )
A.两个小分队运动的平均速度相等
B.甲队的平均速度大于乙队的平均速度
C.两个小分队运动的平均速率相等
D.甲队的平均速率大于乙队的平均速率
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解析:两个小分队的起点和终点相同,则位移相等,所用时间也相同,而平均速度是位移与时间的比值,所以两个小分队运动的平均速度相等,A正确,B错误;甲队的路程大于乙队的路程,时间相同,平均速率是路程与时间的比值,所以甲队的平均速率大于乙队的平均速率,C错误,D正确。
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关键能力提升练
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创新考法
关键能力提升练
2.(多选)关于速度、速率,下列说法正确的是( )
A.苹果落到地面的速度,指的是平均速度
B.汽车速度仪表盘上的示数指的是速率
C.汽车从北京到上海的速度,指的是瞬时速度
D.高铁沿平直铁路启动过程的速度,指的是平均速度
解析:苹果落到地面的速度,对应某个位置的速度,指的是瞬时速度,A错误;汽车速度仪表盘上的示数,是汽车在某个时刻或某个位置的速度大小,指的是速率,B正确;汽车从北京到上海的速度,对应一段时间所走的路程,指的是平均速率,C错误;高铁沿平直铁路启动过程的速度,对应一段时间的位移,指的是平均速度,D正确。
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创新考法
关键能力提升练
3.在东京奥运会田径男子100米半决赛中,中国选手以9秒83的成绩刷新亚洲纪录。假设运动员在50 m处的速度为9.9 m/s,到达终点的速度为10.6 m/s,则运动员在比赛过程中的平均速度为( )
A.9.9 m/s B.10.17 m/s
C.10.25 m/s D.10.6 m/s
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创新考法
关键能力提升练
4.(多选)一颗小石子从离地某一高度处由静止自由落下。某摄影
爱好者拍摄到石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动,它在照
片上留下了一条模糊径迹AB,测得AB的长度为12 cm,已知曝光时间
等于石子从A到B的运动时间,为0.01 s。则下列判断正确的有( )
A.石子从A到B的平均速度为1.2 m/s
B.小石子经过A点时的瞬时速度大小约为12 m/s
C.为了更准确地计算小石子经过A点时的瞬时速度,应增大曝光时间
D.为了更准确地计算小石子经过A点时的瞬时速度,应减小曝光时间
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创新考法
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创新考法
关键能力提升练
5.一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流,途经双乳峰附近的M点和玉女峰附近的N点,如图所示。已知该游客从M点漂流到N点的路程为5.4 km,用时1 h,M、N间的直线距离为1.8 km,则从M点漂流到N点的过程中( )
A.该游客的位移大小为5.4 km
B.该游客的平均速率为5.4 m/s
C.该游客的平均速度大小为0.5 m/s
D.若以所乘竹筏为参考系,玉女峰的平均速度为0
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创新考法
关键能力提升练
6.如图所示,以向东为x轴正方向建立坐标轴,一个物体沿直线从A运动到B,再从B运动到C,所用时间为4 s。求:
(1)整个过程物体平均速度的大小、方向;
(2)整个过程物体的平均速率。
答案:(1)1.5 m/s 方向向西 (2)3 m/s
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创新考法
关键能力提升练
(多选)一个物体做直线运动的位移—时间(xt)图像如图所示,由图像可以得出( )
A.0~2 s的位移是4 m
B.0~2 s的平均速度是4 m/s
C.2~4 s的平均速度是1 m/s
D.4~6 s的平均速度是-1 m/s
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必备知识一 速度
1.关于速度公式v=eq \f(Δx,Δt),说法正确的是( )
A.Δx是路程
B.物体的速度由Δx决定
C.物体运动的时间越短,其速度一定越大
D.速度是描述物体运动快慢及方向的物理量
解析:速度公式v=eq \f(Δx,Δt)中的Δx是位置的变化量即位移,A错误;由速度公式v=eq \f(Δx,Δt)可知,速度是用位移与时间之比定义的物理量,所以物体的速度由eq \f(Δx,Δt)决定,物体运动的时间越短,其速度不一定越大,B、C错误;由速度公式v=eq \f(Δx,Δt)可知,速度是描述物体位置变化快慢的物理量,即是描述物体运动快慢及方向的物理量,D正确。
解析:根据速度的定义式可知,该物体在这2 s内的速度是v=eq \f(Δx,Δt)=eq \f(-5 m,2 s)=
-2.5 m/s,故A、B、D错误,C正确。
[名师点拨] 对瞬时速度和平均速度的理解
(1)瞬时速度eq \o(――→,\s\up17(对应))某一时刻或某个位置;平均速度eq \o(――→,\s\up17(对应))某段时间或某段位移。
(2)平均速度的大小与瞬时速度的大小无必然关系,平均速度大的物体,其瞬时速度不一定大;平均速度为零的物体,其在某一时刻或某一位置的瞬时速度也可能很大。
解析:汽车在第1 s内的平均速度大小是eq \o(v,\s\up6(-))1=eq \f(Δx01,Δt01)=eq \f(5.0 m,1 s)=5.0 m/s,汽车在前2 s内的平均速度大小是eq \o(v,\s\up6(-))2=eq \f(Δx02,Δt02)=eq \f(5.0 m+7.0 m,2 s)=6.0 m/s,汽车在前3 s内的平均速度大小是eq \o(v,\s\up6(-))3=eq \f(Δx03,Δt03)=eq \f(5.0 m+7.0 m+9.0 m,3 s)=7.0 m/s,因为汽车在0~1 s内一直加速,所以汽车刚加速时的瞬时速度大小略小于eq \o(v,\s\up6(-))1=5.0 m/s,故A、D正确,B、C错误。
1.下列关于速度的说法正确的是( )
A.v1=2 m/s,v2=-3 m/s,因为2>-3,所以v1>v2
B.速度大小不变的运动是匀速直线运动
C.v=eq \f(Δx,Δt)只适用于匀速直线运动
D.速度的方向与对应时间内物体位移的方向一致
解析:速度是矢量,其正、负号表示运动方向,比较速度大小时应比较绝对值,故A错误;匀速直线运动是速度的大小和方向都不变的运动,B错误;v=eq \f(Δx,Δt)适用于任何运动,C错误;由v=eq \f(Δx,Δt)可知,速度的方向与对应时间内物体位移的方向一致,D正确。
解析:根据平均速度的定义可知v=eq \f(Δx,Δt)=eq \f(100 m,9.83 s)=10.17 m/s,故选B。
解析:根据平均速度的定义,石子从A到B的平均速度的大小为eq \o(v,\s\up6(-))=eq \f(Δx,Δt)=eq \f(12×10-2 m,0.01 s)=12 m/s,由于时间极短,故石子经过A点时的瞬时速度近似等于石子从A到B的平均速度,约为12 m/s,A错误,B正确;根据瞬时速度的定义,为了更准确地计算小石子经过A点时的瞬时速度,应减小曝光时间Δt,C错误,D正确。
解析:该游客的位移指的是从M点到N点的有向线段,故位移大小为1.8 km,故A错误;该游客从M点漂流到N点的路程为5.4 km,用时1 h,则平均速率为eq \o(v,\s\up6(-))率=eq \f(s,t)=eq \f(5.4 km,1 h)=5.4 km/h=1.5 m/s,故B错误;该游客的平均速度大小为eq \o(v,\s\up6(-))=eq \f(x,t)=eq \f(1.8 km,1 h)=1.8 km/h=0.5 m/s,故C正确;以玉女峰为参考系,所乘竹筏的平均速度大小为0.5 m/s,若以所乘竹筏为参考系,玉女峰的平均速度大小也为0.5 m/s,故D错误。
解析:(1)物体从A到B再到C的位移是
Δx=xC-xA=-4 m-2 m=-6 m
根据速度的定义式v=eq \f(Δx,Δt),物体从A到B再到C的平均速度v=eq \f(Δx,Δt)=eq \f(-6 m,4 s)=-1.5 m/s
则整个过程物体的平均速度大小为1.5 m/s,方向向西。
(2)整个过程物体的路程是
s=|ΔxAB|+|ΔxBC|=12 m
则整个过程物体的平均速率
v=eq \f(s,Δt)=eq \f(12 m,4 s)=3 m/s。
解析:由题图可知,0~2 s物体的位移是Δx1=4 m,所用时间Δt1=2 s,平均速度是v=eq \f(Δx1,Δt1)=2 m/s,A正确,B错误;由题图可知,2~4 s物体的位移是Δx2=2 m-4 m=-2 m,所用时间Δt2=4 s-2 s=2 s,平均速度是v=eq \f(Δx2,Δt2)=-1 m/s,同理可知,4~6 s的平均速度是-1 m/s,故C错误,D正确。
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