1.3 位置变化快慢的描述——速度(知识解读)-2026-2027学年高一上学期物理同步知识点解读与专题训练(人教版必修第一册)
2026-06-30
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 3. 位置变化快慢的描述——速度 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 速度 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.87 MB |
| 发布时间 | 2026-06-30 |
| 更新时间 | 2026-06-30 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58551288.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本高中物理讲义聚焦“位置变化快慢的描述——速度”核心知识点,系统梳理平均速度、瞬时速度、速率、平均速率的概念及区别,衔接位移知识,结合视频、照片等直观素材,搭建从运动描述到快慢分析的学习支架。
资料以“题型归纳+实验探究”为主线,通过共享汽车、马拉松等生活实例设计5类题型,结合打点计时器实验培养科学探究能力,助力学生构建物理观念,课中辅助教师高效授课,课后便于学生查漏补缺,强化知识应用。
内容正文:
1.3 位置变化快慢的描述——速度(知识解读)
【人教版】
题型归纳
【题型1 平均速度】 2
【题型2 瞬时速度】 4
【题型3 速率与速度】 6
【题型4 平均速率】 8
【题型5 打点计时器的原理及使用】 13
【随堂巩固】 22
考点1
速度
1、速度
(1)速度定义:表示物体运动快慢的物理量,它等于位移△x跟发生这段位移所用时间△t的比值。即。
(2)速度是矢量,既有大小也有方向,其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中,速度的单位是(m/s)米/秒。
2、速率
(1)定义:瞬时速度的大小。
(2)速率是标量,只有大小也没有方向。
(3)应用:汽车的速度计显示的是速率。
(4)公式计算:
(5)在单向直线运动中平均速度大小等于其速率!
3、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。
(2)意义:粗略描述物体在一段位移或一段时间内(如视频)的运动快慢和方向,平均速度只能粗略地反映物体运动的快慢。
(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)公式计算:
4、瞬时速度:瞬时速度是指运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度;从物理含义上看,瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度,瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率。
(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,就可以用表示物体在t时刻的瞬时速度。
(2)意义:精确描述物体在某一位置或某一时刻(如照片)运动的快慢和方向。
(3)矢量性:瞬时速度的方向与物体所在位置的运动方向相同,瞬时速度的大小叫速率。
5、平均速率
(1)平均速率等于速率与时间的比值,表达式为:。
(2)与平均速度的差别:平均速率不是平均速度的大小,而是初中时候常用的路程除以时间。
【题型1 】
【例1】某小学生在直赛道50米比赛时中途摔倒,经5s迅速爬起来继续跑,最终成绩25s,该小学生在此次比赛中平均速度大小是( )
A.10m/s B.2.5m/s C.20m/s D.2m/s
【答案】D
【详解】平均速度的定义为位移与发生该段位移所用总时间的比值,公式为,本题中直赛道50米比赛,位移大小,最终成绩25s即全程总耗时(中途摔倒的5s已包含在总时间内),代入得平均速度大小。
故选D。
【变式1-1】某酒店送餐机器人送餐过程走过的轨迹如图所示,用时共,则机器人该次送餐过程的平均速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由图位移大小
平均速度
故选A。
【变式1-2】(多选)由六盘水开往昆明的D233次动车组列车时刻信息如下表所示,假定从六盘水至昆明的铁路客运线可视为一条直线,那么根据表中信息可计算得出列车( )
站次
站名
到达时间
开车时间
里程
1
六盘水
始发
16∶25
0
2
宣威
17∶42
17∶46
117公里
3
曲靖
18∶28
18∶32
220公里
4
昆明
19∶44
终点
359公里
A.在17∶44的瞬时速度为
B.在19∶30的瞬时速度约为
C.在六盘水至宣威段的平均速度约为
D.在六盘水至曲靖段的平均速度约为
【答案】AC
【详解】A.由表中信息可知17:44时,列车停在宣威站,瞬时速度为0,故A正确,
B.已知信息无法求19:30的瞬时速度,故B错误;
CD.由平均速度
代入数据解得,从六盘水至宣威段的平均速度约为
从六盘水至曲靖段的平均速度为,故C正确,D错误。
故选AC。
【变式1-3】最近,某市服务网络平台上线了“共享汽车”服务,如图所示是“共享汽车”中的某品牌纯电动汽车,它不仅环保,而且使用成本还不到传统汽车的。一市民驾驶该车在回家的路上,匀速通过了一座长1 350 m的大桥(不计车长),测得通过桥的时间为90 s。求:
(1)该电动车在桥上行驶的速度是多少m/s?
(2)途中若该车以36 km/h的速度匀速行驶10 min,通过的路程是多少?
【详解】(1)由题可知车通过桥的路程
通过桥的时间
则该电动车在桥上行驶的速度
(2)若该车的速度
行驶时间
则该车通过的路程
【题型2 瞬时速度】
【例2】通车运营的深中通道如图所示,它是连接深圳市和中山市的特大桥,桥全长约24km,限速100km/h。一游客开汽车耗时约20min通过此通道。下列说法正确的是( )
A.汽车仪表台上的速度计测量的是平均速度 B.100km/h是指汽车行驶的瞬时速率
C.该游客的平均速度约为72km/h D.该游客全程的位移为24km
【答案】B
【详解】A.汽车仪表台上的速度计测量的是瞬时速度的大小,故A错误;
B.100km/h是指汽车行驶的瞬时速率,故B正确;
C.根据题意可以求出该游客的平均速率,位移未知,故无法求出该游客的平均速度,故C错误;
D.根据题意可知该游客的路程为24km,该游客全程的位移要小于24km,故D错误。
故选B。
【变式2-1】2023年10月3日,第19届亚运会田径项目男子4×100米接力决赛在杭州奥体中心体育场举行,中国队以38秒29的成绩获得冠军。下列说法正确的是( )
A.38秒29表示时刻
B.100米表示位移
C.由题中数据可知运动员的冲刺速度
D.研究运动员交接棒的技术动作时,不能把他看成质点
【答案】D
【详解】A.时刻是时间轴上的一个点,对应某一瞬间;38秒29是中国队完成整个比赛过程的时间间隔,对应一段过程,不是时刻,故A错误。
B.位移是初位置指向末位置的有向线段,4×100米接力赛道包含弯道,100米是运动员运动轨迹的长度,即路程,并非位移,故B错误。
C.仅已知总路程和总时间,只能计算出全程的平均速率,无法得到运动员冲刺的瞬时速度,故C错误。
D.质点是忽略物体大小、形状的理想化模型,研究交接棒技术动作时,运动员的肢体动作细节不能忽略,因此不能把他看成质点,故D正确。
故选D。
【变式2-2】(多选)国庆期间,大量游客来到厦门旅游。某教师从学校驾车前往厦门北站接待来访的朋友,此次行程的路线导航图如图所示,该教师选择最短时间路线行驶。下列关于该老师驾车行程的说法中,正确的是( )
A.导航图中“32分钟”与“16∶28”均属于时间
B.行程途中经过大车较多路段,需降低汽车时速,这里的“时速”指汽车的瞬时速率
C.本次行程的位移大小小于28公里
D.本次行程汽车的平均速度大小为
【答案】BC
【详解】A.“32分钟”是行程的时间间隔,而 “16∶28” 是到达的时刻,两者物理意义不同,故A错误;
B.“经过大车较多路段,需降低汽车时速”中的“时速”指的是车速限制或建议行车的瞬时速度大小,即瞬时速率,故B正确;
C.28 公里是本次行程的路程(实际行驶的轨迹长度),而位移是从起点到终点的直线距离。因为行车路线是曲线,所以位移大小一定小于路程(28 公里),故C正确;
D.平均速度为位移与时间的比值,而题目中只给出了路程(28公里),没有给出位移的大小,因此无法计算平均速度,故D错误。
故选BC。
【变式2-3】如图所示为泉州到福州的和谐号动车车厢内可实时显示相关信息的显示屏的照片,图中甲处的数据表示________(选填“时间”或“时刻”),乙处的数据表示________(选填“瞬时速率”或“平均速率”)两个物理量。
【答案】 时刻 瞬时速率
【详解】[1][2]图中甲处的数据表示时刻,乙处的数据表示瞬时速率两个物理量。
【题型3 】
【例3】如图为运动场400m标准跑道的平面图,400m田径赛跑中8名运动员的起始赛道不同,要求运动员必须自始至终在自己的跑道内跑动,下列有关400m比赛全过程的说法正确的是( )
A.每位运动员的位移相同
B.冠军运动员的平均速率一定最大
C.冠军运动员的速率一定一直最大
D.冠军运动员到达终点的瞬时速度一定最大
【答案】B
【详解】A.因外圈大,故外圈运动员的起跑线在终点线之前,他们没有跑上一整圈,而最内圈跑了一整圈,位移为零,故每位运动员的位移不相同,故A错误;
B.由
路程相同,冠军运动员用时最少,则其平均速率一定最大,故B正确;
C.冠军运动员的平均速率一定最大,但瞬时速率不一定一直最大,故C错误;
D.冠军运动员到达终点的瞬时速度不一定最大,故D错误。
故选B。
【变式3-1】如图所示,汽车速度计的示数表示汽车的( )
A.速率 B.瞬时速度 C.平均速度 D.平均速率
【答案】A
【详解】汽车速度计测量的是某个时刻的瞬时速度的大小,即速率,故选A。
【变式3-2】(多选)下列对各种速率和速度的说法中,正确的是( )
A.平均速率就是平均速度的大小
B.瞬时速率是指瞬时速度的大小
C.匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等
D.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度
【答案】BCD
【详解】A.平均速率是路程与时间的比值,平均速度大小为位移大小与时间的比值,平均速率不是平均速度的大小,故A错误;
B.瞬时速率是指瞬时速度的大小,故B正确;
C.匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等,故C正确;
D.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度,故D正确。
故选BCD。
【变式3-3】如图所示,长为L的车厢正以速度v匀速向右运动,车厢底面光滑。现有两只完全相同的小球,从车厢中点以相同的速率分别向前、向后匀速运动(相对于车厢)。
(1)在车厢内的观察者看来,小球是否同时到达车的前后壁?
(2)在地上的观察者看来,小球是否同时到达车的前后壁?
【详解】(1)在车上的观察者看来两小球相对于车都做速率为的匀速直线运动,到达车的前后壁的时间均为,
即两小球同时到达前后壁。
(2)设向右为正方向,在地上的观察者看来,车行驶的速度为v,小球B的速度为,
小球A的速度为,
A球到达后车壁的时间满足,
B球到达前车壁的时间满足,
联立解得,
即两小球同时到达车的前后壁。
【题型4 平均速率】
【例4】如图所示,一摩天轮的半径为,轮缘上的座舱(视为质点)随轮转动,下列说法错误的是( )
A.摩天轮转动一周,座舱的平均速率为0
B.摩天轮转动一周,座舱的平均速度为0
C.摩天轮转动半周,座舱通过的位移为
D.摩天轮转动四分之一周,座舱的位移大小为
【答案】A
【详解】A.平均速率等于路程与时间的比值,则摩天轮转动一周路程不为零,则座舱的平均速率不为0,故A错误,符合题意;
B.平均速度等于位移与时间的比值,则摩天轮转动一周位移为零,则座舱的平均速度为0,故B正确,不符合题意;
C.摩天轮转动半周,座舱的位移为2R,故C正确,不符合题意;
D.摩天轮转动四分之一周,座舱的位移大小为,故D正确,不符合题意。
本题选错误的,故选A。
【变式4-1】2026年重庆马拉松比赛在南滨路鸣枪开跑,全程42.195公里,贵州选手丰配友在比赛中以2小时10分21秒的成绩获得国内冠军。关于此次比赛下列说法正确的是( )
A.研究选手冲线动作时,可以将选手看成质点
B.2小时10分21秒指的是时间间隔
C.42.195公里指的是比赛过程中的位移大小
D.全程的平均速度大小约为
【答案】B
【详解】A.研究冲线动作,需要关注身体姿态与细节,不能看成质点,故A错误;
B.2小时10分21秒是从起跑至冲线的一段时间,属于时间间隔,故B正确;
C.42.195公里是运动员跑过的路径长度(路程),不是位移,故C错误;
D.是路程与时间的比值,是平均速率,故D错误。
故选B。
【变式4-2】(多选)2025年国庆中秋小长假来临之际,小李一家开车外出旅游,如图所示为路线简易图。他们上午09:00从起点A出发,下午13:30到达终点B,途中休息30分钟。汽车显示此次旅程360km,起点到终点的直线距离,下列说法正确的是( )
A.题中09:00和30分钟都指的是时刻
B.整个旅程中的位移为280km
C.整个旅程中的平均速度为62.2km/h
D.整个旅程中的平均速率为70km/h
【答案】BC
【详解】A.题中09:00指的是时刻;30分钟指的是时间间隔,故A错误;
B.位移指的是初位置指向末位置的有向线段,由题意可知,整个旅程中的位移为280km,故B正确;
C.整个旅程中的平均速度为,故C正确;
D.整个旅程中的平均速率为,故D错误。
故选BC。
【变式4-3】大一新生韩梅梅同学周末从宿舍去图书馆看书,他出宿舍后先以的速度向东走了,然后转向南以的速度走了到达图书馆,求李华同学在此过程中的:
(1)总位移大小;
(2)平均速度大小;
(3)平均速率。
【详解】(1)韩梅梅同学在此过程中的总位移大小为
(2)韩梅梅同学在此过程中所用总时间为
平均速度大小为
(3)韩梅梅同学在此过程中的平均速率为
考点2
速度时间图像与速度的测量
一、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、vt图像的物理意义: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。
3、vt图像能获得的信息
(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。
二、实验测量纸带的平均速度和瞬时速度
1、实验目的
(1)了解打点计时器的结构、工作原理及使用方法,
(2)学会用打点计时器测量物体的速度。
(3)能利用v-t图像分析实验数据,描述物体的运动。
2、实验原理
(1)测量平均速度:根据v=可求出任意两点间的平均速度,Δx是纸带上两点间的位移,利用刻度尺测量,Δt是这两点间的时间间隔。
(2)测量瞬时速度:运动物体在某一时刻或某一位置(例如纸带上某点)的瞬时速度可以粗略地由包含该点在内的相距较近的两点间的平均速度来表示。
3、实验器材
电磁打点计时器(或电火花计时器)、低压交流电源(电火花计时器使用220V交流电源)复写纸(或墨粉纸盘)、导线若干、刻度尺、纸带、坐标纸。
4、实验步骤
(1)了解打点计时器的结构,然后把它固定在桌子上。
(2)把电磁打点计时器的两个接线柱用导线与约为8V的低压交流电源的接线柱相连接,让纸带穿过两个限位孔,压在复写纸的下面(或把电火花计时器与220V交流电源连接,把纸带穿好,压在墨粉纸盘下面)。
(3)接通电源开关,用手水平地拉动纸带,纸带上就打出一行小点,随后立即关闭电源
(4)重复步骤2、3,获得3~5条纸带
(5)选择一条点迹清晰便于分析的纸带,往后数n个点,m个点之间的间隔数为n-1,纸带从打第1个点到打第n个点的运动时间Δt=0.02(n-1)s。
(6)用刻度尺测量出第1个点到第n个点间的位移Δx。
5、数据处理
(1)测量纸带的平均速度
从打第1个点到打第n个点,纸带的运动时间为Δt=0.02(n-1)s,纸带的位移为Δx,纸带的平均速度v=。把测量和计算的结果填人表中
实验次数
点数n
按点划分出的间隔数n-1
运动时间Δt/s
位移Δx/m
平均速度v/(m·s-1)
1
2
(2)用打点计时器测量瞬时速度
①选取一条点迹清晰便于分析的纸带
②从能够看清的某个点开始,每隔四个点取一个计数点,每两个计数点间的时间间隔T=5×0.02s=0.1s。在纸带上用O、A、B、C、D、…标出这些“计数点”,如图所示
用刻度尺依次测出OA、OB、OC、OD、…的距离是s1,s2,s3,s4,…,再利用x1=s1,x2=s2-s1,x3=s3-s2,…确定出 OA、AB、BC、CD、…的位
移工x1,x2,x3,x4...
③运动物体在A、B、C、D、…各点的瞬时速度分别为
(3)用v-t图像描述物体的速度
①以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系。
②根据不同时刻的瞬时速度值,在坐标系中描点。
③用平滑曲线把这些点连接起来,即得到v-t图像,如图所示
6、误差分析
(1)利用平均速度代替运动物体在某计数点的瞬时速度会带来系统误差。为减小误差,应取以计数点为中心的较小位移Δx来求平均速度。
(2)分段测量计数点间的位移会带来误差。减小此误差的方法是一次测量完成,即一次测出各计数点到起始计数点O的距离,再分别计算出各计数点间的位移。
(3)作图时,描点、连线存在偶然误差,为减小误差,应选取合适的坐标单位,利用坐标纸作图。
注意事项
(1)如果在纸带上数出了n个点,那么它们的间隔数是(n-1)个,它们的时间间隔为(n-1)×0.02s
(2)使用打点计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带。
(3)手拉动纸带时速度应快一些,以防点迹太密集。
(4)为了减小实验误差,计数点要每隔T=0.1s选一个,即每隔四个点取一个计数点,而计算计数点的瞬时速度时,Δx、Δt应取此计数点前、后两个点之间的位移和时间,即。
(5)打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关闭电源。
【题型5 】
【例5】某实验小组的同学在利用打点计时器研究小车匀变速直线运动的规律时,其装置如图丙所示,实验室为其提供了下列两种打点计时器。
(1)图甲为________(填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”),其工作电压为________(填“8V左右的直流电”“8V左右的交流电”“220V的直流电”或“220V的交流电”)。
(2)下列操作正确或必需的是( )
A.实验时,应将小车靠近定滑轮
B.实验时,应先接通电源,待打点计时器工作稳定后再释放小车
【答案】(1) 电磁打点计时器 8V左右的交流电
(2)B
【详解】(1)[1][2]图甲为电磁打点计时器,其工作电压为8V左右的交流电。
(2)A.实验时,应将小车靠近打点计时器,远离定滑轮,A错误;
B.实验时,应先接通电源,待打点计时器工作稳定后再释放小车,B正确。
故选B。
【变式5-1】对于同一电火花计时器,下列说法中正确的是( )
A.当交流电的频率增大时,打点时间间隔不变
B.当交流电的频率增大时,打点时间间隔变小
C.当纸带运动速度减小时,打点距离间隔变大
D.当纸带运动速度增大时,打点距离间隔不变
【答案】B
【详解】AB.由可知,交流电频率增大时,打点时间间隔变小,故A错误,B正确;
C.打点时间间隔由交流电频率决定、保持不变,由可知,纸带运动速度减小时,打点距离间隔变小,故C错误;
D.打点时间间隔保持不变,由可知,纸带运动速度增大时,打点距离间隔变大,故D错误。
故选B。
【变式5-2】(多选)关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是( )
A.电磁打点计时器使用的是大约8V的直流电源
B.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小
C.在使用打点计时器时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源
D.纸带上打的点越密,说明物体运动的越慢
【答案】BD
【详解】A.电磁打点计时器使用的是4~6V的交流电源,故A错误;
B.打点的时间间隔就是交流电的周期,由周期与频率的关系可知,电源频率越高,打点的时间间隔就越小,故B正确;
C.在使用打点计时器时,先接通打点计时器的电源,打点稳定后再让物体运动,故C错误;
D.打点时间间隔相同,纸带上打的点越密,即相同时间内位移越小,说明物体运动的越慢,故D正确。
故选BD。
【变式5-3】在探究小车做匀变速直线运动的规律的实验中,用到如图甲、乙所示的两种打点计时器。
(1)图乙是___________(填“电磁打点计时器”或“电火花打点计时器”),其电源采用的是___________(填“交流约”或“交流”);
(2)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是___________;
A.在测量物体速度时,应先让物体运动,后接通打点计时器的电源
B.电磁打点计时器和电火花打点计时器可以使用同样的电源
C.使用的电源频率越低,打点的时间间隔就越大
D.纸带上打的点越密,说明物体运动得越快
(3)某次实验中得到一条如图丙所示的纸带,纸带上相邻计数点间还有四个点没画出来,用刻度尺测得间的距离分别为,,计时器打点频率为。则相邻两个计数点间的时间间隔为___________s。从点到点纸带的平均速度大小为___________m/s;打点时小车的速度大小___________;(结果保留两位有效数字)
【答案】(1) 电火花打点计时器 交流220V
(2)C
(3)
【详解】(1)[1][2]图乙是电火花打点计时器,其电源采用的是交流220V。
(2)A.在测量物体速度时,为了充分利用纸带,应先接通打点计时器的电源,后让物体运动,故A错误;
B.电磁打点计时器和电火花打点计时器可以使用的交流电源电压值不一样,故B错误;
C.根据,可知使用的电源频率越低,打点的时间间隔就越大,故C正确;
D.纸带上打的点越密,说明相同时间内位移越小,物体运动得越慢,故D错误。
故选C。
(3)[1]纸带上相邻计数点间还有四个点没画出来,则相邻计数点的时间间隔为
[2]从点到点的位移为,时间为
可知从点到点纸带的平均速度大小为
[3]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则打点B时小车的速度大小为
随堂巩固
【随堂巩固】
1.2026年北京亦庄人形机器人半程马拉松赛,“闪电”机器人凭借50分26秒的成绩夺冠,超越了人类半马世界纪录。下列说法正确的是( )
A.50分26秒指的是冲线的时刻
B.研究“闪电”运动的路径时可视为质点
C.研究“闪电”跑步的姿势稳定性时可视为质点
D.“闪电”冲线时的瞬时速度一定超越人类的冲线速度
【答案】B
【详解】A.50分26秒指的是运动所经历的时间,不是冲线的时刻,A错误;
B.研究“闪电”运动的路径时,机器人的尺寸相对于半程马拉松赛全程的路程可以忽略,它的身高、运动姿势等不影响研究结果,可视为质点,B正确;
C.研究“闪电”跑步的姿势稳定性时,需要考虑四肢的比例、肢体形态等,不能视为质点,C错误;
D.半程马拉松路程固定,总时间更短仅说明机器人全程的平均速率更大,无法推出冲线时刻的瞬时速度一定超越人类,D错误。
故选B。
2.2026年4月,常山县被联合国教科文组织评为世界地质公园。某同学在常山的游览导航路线图如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中“30分钟”指的是时刻
B.图中“20公里”指的是位移
C.图中大众常选线路平均速度最大
D.研究该同学游览轨迹时,不可将他看成质点
【答案】C
【详解】A.图中“30分钟”指的是时间间隔,故A错误;
B.图中“20公里”是路线的长度,为路程,故B错误;
C.根据题图可知三条路线位移相等,大众常选线路所用时间最短,根据可知平均速度最大,故C正确;
D.研究该同学游览轨迹时,该同学的形状和体积可以忽略,可以将他看成质点,故D错误。
故选C。
3.在下列有关运动的说法中,正确的是( )
A.若物体的运动快慢不变,则物体在做匀速直线运动
B.物体运动的路程与所用时间之比越大,物体运动越快
C.两个运动的物体相比较,速度大的物体运动的路程长
D.以3m/s的平均速度作变速运动的物体,每秒钟前进3m
【答案】B
【详解】A.匀速直线运动是指速度大小和方向都保持不变的运动。物体的运动快慢不变,只说明其速度大小不变,如果运动方向改变,则物体不做匀速直线运动,故A错误;
B.路程与所用时间的比值为平均速率,平均速率反映物体运动的平均快慢程度,该比值越大,物体运动越快,故B正确;
C.物体通过的路程与物体的速度和时间有关,由于不知道所用的时间,故无法比较两个物体通过路程的长短,故C错误;
D.平均速度只能粗略反映物体在某段路程或某段时间的运动的快慢,以3m/s的平均速度作变速运动的物体,总位移与所用时间之比为3m/s,每秒内的位移大小不一定为3m,通过的路程也不一定为3m,故D错误。
故选B。
4.2025年9月开通的武宜高铁,线路全长313千米,共设7座车站,设计最高速度可达350km/h。下列有关“武宜高铁”的说法正确的是( )
A.在研究列车从汉川站出发到达荆门西站的时间时,可以把列车看成质点
B.研究列车进站时,可以把列车看成质点
C.“最高速度可达350km/h”指的是平均速度大小
D.“线路全长313千米”指的是位移大小
【答案】A
【详解】A.研究列车从汉川站到荆门西站的运行时间时,列车自身长度远小于两站间的距离,对时间计算的影响可以忽略,因此可以将列车视为质点,故A正确;
B.研究列车进站时,需要考虑列车的长度、停靠位置等因素,列车的大小和形状不可忽略,不能将其看成质点,故B错误;
C.“最高速度350km/h”指的是列车运行过程中能达到的瞬时速度最大值,平均速度是位移与时间的比值,二者概念不同,故C错误;
D.“线路全长313千米”是高铁线路轨迹的实际长度,属于路程,位移是起点指向终点的有向线段的长度,二者不相同,故D错误。
故选A。
5.3月22日,在2026丽水马拉松比赛中,运动员从万地广场出发,沿规定路线跑完全程马拉松,到达东港路终点。已知全程赛道总长度为42.195km,武明瑶以2小时15分33秒的成绩夺得马拉松男子冠军,下列说法正确的是( )
A.2小时15分33秒是指时刻
B.以武明瑶为参考系,路旁的树木是运动的
C.武明瑶的平均速度约为18.7km/h
D.研究武明瑶长跑的技术动作时,可以将他视为质点
【答案】B
【详解】A.2小时15分33秒是时间间隔,不是时刻,故A错误;
B.以运动员为参考系,树木是运动的,故B正确;
C.18.7km/h是用路程除以时间得到的平均速率,而平均速度是用位移除以时间,小于该值,故C错误;
D.研究技术动作时,运动员的形状、姿态不能忽略,不能看成质点,故D错误。
故选B。
6.为了控制高速公路上汽车的超速违章,高速公路旁边安装了很多的测速仪,图为高速交警正在使用超声波测速仪进行测速。超声波测速仪可以定向发出脉冲超声波,也可以接收从汽车反射回来的超声波信号(、是测速仪发出的超声波信号,、分别是、由汽车反射回来的信号。分析超声波信号,可以计算出汽车的速度大小。图2是某次测速发出两个脉冲超声波和接收到两个脉冲超声波的情景,超声波在空气中传播的速度为,下列说法正确的是( )
A.被测汽车正在驶离测速仪,速度大小约为
B.被测汽车正在驶离测速仪,速度大小约为
C.被测汽车正在驶向测速仪,速度大小约为
D.被测汽车正在驶向测速仪,速度大小约为
【答案】B
【详解】测速仪第一次发出信号和接收信号的时间间隔是
测速仪第二次发出信号和接收信号的时间间隔是
由此可知,被测汽车正在驶离测速仪,汽车在两次接收信号的过程中运动的时间为
则汽车的行驶路程为
代入数据解得
则汽车的行驶速度为
解得
故选B。
7.甲、乙两车从相距20m的A、B两点同时在同一直线上做匀速直线运动,两车的图像分别如图(a)、(b)所示,速度分别为、,经过时间t后,两车相距10m。则以下错误的是( )
A.t可能为20秒 B.t可能为150秒
C.t可能为30秒 D.t可能为50秒
【答案】A
【详解】图像斜率表示速度,由图像可得
甲车速度为
乙车速度为
(1)若甲、乙两车相向而行,则根据题意可知,经过时间,甲、乙相距10米有两种情况
①甲、乙两车未相遇时相距10m,则
代入数据解得
②甲、乙两车相遇后相距10m,则
代入数据解得
即可能是10s,也可能是30s;
(2)若甲车在乙车前方20m处,两车同向而行且乙车追甲车,经过时间,甲、乙相距10米有两种情况
①乙车未追上甲车相距10m,则
代入数据解得
②乙车追上甲车后相距10m,即乙车在甲车前方10m处,则
代入数据解得
即可能是50s,也可能是150s;
因此,可能是10s、30s、50s、150s,不可能为20s,故A错误,符合题意;BCD正确,不符合题意。
故选A。
8.(多选)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有关
C.此速度定义式适用于任何运动
D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量
【答案】CD
【详解】A.物体做匀速直线运动时,物体的速度大小和方向不变,A错误;
B.速度v的大小与运动的位移和时间都无关,B错误;
C.速度的定义式,此速度定义式适用于任何运动,C正确;
D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量,D正确。
故选CD。
9.(多选)如图所示为田径运动场400m跑道示意图,可视为由两个半圆弧及两条长度均为100m的直线组成。某运动员分别参加了100m和200m的比赛,100m比赛起点为A处,终点为C处,成绩为10.0s,200m比赛起点在B处,终点在C处,成绩为20.0s。则下列说法正确的是( )
A.200m比赛的位移是100m比赛的两倍 B.200m比赛的路程是100m比赛的两倍
C.200m比赛的平均速度为10.0m/s D.100m比赛的平均速度为10.0m/s
【答案】BD
【详解】A.200m比赛的位移大小小于200m,100m比赛的位移大小等于100m,所以200m比赛的位移不是100m比赛的两倍,故A错误;
B.200m比赛的路程是200m,100m比赛的路程是200m,所以200m比赛的路程是100m比赛的两倍,故B正确;
C.200m比赛的位移大小小于200m,则200m比赛的平均速度,故C错误;
D.100m比赛的位移大小等于100m,则100m比赛的平均速度,故D正确。
故选BD。
10.(多选)甲、乙两人从同一起点同时起跑,一段时间后到达同一终点,整个过程两人的位移与时间的关系图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.时刻,甲的瞬时速度大于乙的瞬时速度
B.时刻,甲的瞬时速度等于乙的瞬时速度
C.时间内,甲的平均速度大于乙的平均速度
D.时间内,甲的平均速度等于乙的平均速度
【答案】AD
【详解】AB.图像中图线的斜率表示瞬时速度,由图可知,时刻,甲的瞬时速度大于乙的瞬时速度,故A正确,B错误;
CD.由图可知,时间内,甲和乙的位移相等,根据知甲和乙的平均速度相等,故C错误,D正确。
故选AD。
11.(多选)一质点沿一边长为2m的正方形轨道运动,速度大小为1m/s,从bc边的中点M向c运动,如图所示。M、N、P、Q分别是bc、cd、da、ab边的中点。则下列说法正确的是( )
A.第2s末的瞬时速度大小为1m/s
B.前2s内的平均速度大小约为0.71m/s
C.第4s内的平均速度大小为0.5m/s
D.前5s内的平均速度大小为1m/s
【答案】AB
【详解】A.由质点每匀速移动可知,质点运动的速率为,即在每一时刻的瞬时速率均为,每段时间内的平均速率也均为,在内质点通过的路程为,由点运动到边的中点,在第末质点的瞬时速度大小为,方向由指向,故A正确。
B.前内质点的位移大小为
平均速度大小为,方向由指向,平均速度大小约为,故B正确。
C.在第末到达点,则第初质点在,所以第内的位移大小为,方向由指向
平均速度大小为,方向由指向,故C错误。
D.前内质点通过的路程为,在第末到达点,则前内质点的位移大小为,方向由指向
平均速度大小为,方向由指向,故D错误。
故选AB。
12.某同学在“测量做直线运动的瞬时速度”实验中,用到了电磁打点计时器,如图所示。
(1)电磁打点计时器使用的是__________(选填“交流”或“直流”)电源;
(2)电磁打点计时器的工作电压__________(选填“约为8V”或“220V”);
【答案】(1)交流
(2)约为8V
【详解】(1)电磁打点计时器依靠交变电流的方向周期性变化带动振片振动打点,因此必须使用交流电源。
(2)电磁打点计时器的工作电压是低压交流电,范围一般为4~10V;220V是电火花打点计时器的工作电压,因此本题选约为8V。
13.一质点沿一边长为2m的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动1m,初始位置在bc边的中点A,由b向c运动,如图所示,分别是边的中点,求
(1)前3秒内的平均速率;
(2)前4秒内的平均速度大小;
(3)前9秒内的平均速度大小。
【详解】(1)由已知条件可知,前3s内路程为
则前3秒内的平均速率为
(2)4s时质点到达点,故质点前4s内的位移大小为
则前4秒内的平均速度大小为
(3)9s时质点到达点,故质点前9s内的位移大小为
则前9秒内的平均速度大小为
14.近期天水持续降雨,给人们出行带来了不便。一次小宇同学放学回家,从家到学校有一条500m长的马路,开始以1m/s的速度行走,当走了一半路程时突然下起大雨,他马上以5m/s的速度跑回家。
(1)小宇在前一半路程中所用时间是多少?
(2)小宇在后一半路程中所用时间是多少?
(3)他从学校到家整个过程的平均速度是多少?(结果保留一位小数)
【详解】(1)前一半路程为
小宇在前一半路程中所用时间为
(2)后半路程为
小宇在后半路程中所用时间为
(3)他从学校到家整个过程的时间为
他从学校到家整个过程的平均速度为
15.如图所示,熊同学早上搭乘校车去学校。校车在A点等待同学们上车,熊同学(可视为质点)从B点以v0=4m/s的速度沿直线匀速运动到C点,接着又从C点沿直线运动到A点,所用时间t=7s。已知B、C两点间的距离x1=40m,C、A两点间的距离x2=36m,B点到直线AC的距离h=32m。求:
(1)熊同学从B点运动到A点的过程中,位移与直线AC夹角的正弦值;
(2)熊同学从B点运动到A点的过程中的平均速度。
【详解】(1)过B点作AC的垂线,垂足为D,根据几何关系有,
位移与直线AC夹角的正弦值
解得
(2)熊同学从B点到C点所用的时间
熊同学从B点运动到A点的过程中,平均速度大小
解得 v=4m/s,其方向由B点指向A点。
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1.3 位置变化快慢的描述——速度(知识解读)
【人教版】
题型归纳
【题型1 平均速度】 2
【题型2 瞬时速度】 4
【题型3 速率与速度】 6
【题型4 平均速率】 8
【题型5 打点计时器的原理及使用】 13
【随堂巩固】 22
考点1
速度
1、速度
(1)速度定义:表示物体运动快慢的物理量,它等于位移△x跟发生这段位移所用时间△t的比值。即。
(2)速度是矢量,既有大小也有方向,其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中,速度的单位是(m/s)米/秒。
2、速率
(1)定义:瞬时速度的大小。
(2)速率是标量,只有大小也没有方向。
(3)应用:汽车的速度计显示的是速率。
(4)公式计算:
(5)在单向直线运动中平均速度大小等于其速率!
3、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。
(2)意义:粗略描述物体在一段位移或一段时间内(如视频)的运动快慢和方向,平均速度只能粗略地反映物体运动的快慢。
(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)公式计算:
4、瞬时速度:瞬时速度是指运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度;从物理含义上看,瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度,瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率。
(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,就可以用表示物体在t时刻的瞬时速度。
(2)意义:精确描述物体在某一位置或某一时刻(如照片)运动的快慢和方向。
(3)矢量性:瞬时速度的方向与物体所在位置的运动方向相同,瞬时速度的大小叫速率。
5、平均速率
(1)平均速率等于速率与时间的比值,表达式为:。
(2)与平均速度的差别:平均速率不是平均速度的大小,而是初中时候常用的路程除以时间。
【题型1 】
【例1】某小学生在直赛道50米比赛时中途摔倒,经5s迅速爬起来继续跑,最终成绩25s,该小学生在此次比赛中平均速度大小是( )
A.10m/s B.2.5m/s C.20m/s D.2m/s
【变式1-1】某酒店送餐机器人送餐过程走过的轨迹如图所示,用时共,则机器人该次送餐过程的平均速度大小为( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(多选)由六盘水开往昆明的D233次动车组列车时刻信息如下表所示,假定从六盘水至昆明的铁路客运线可视为一条直线,那么根据表中信息可计算得出列车( )
站次
站名
到达时间
开车时间
里程
1
六盘水
始发
16∶25
0
2
宣威
17∶42
17∶46
117公里
3
曲靖
18∶28
18∶32
220公里
4
昆明
19∶44
终点
359公里
A.在17∶44的瞬时速度为
B.在19∶30的瞬时速度约为
C.在六盘水至宣威段的平均速度约为
D.在六盘水至曲靖段的平均速度约为
【变式1-3】最近,某市服务网络平台上线了“共享汽车”服务,如图所示是“共享汽车”中的某品牌纯电动汽车,它不仅环保,而且使用成本还不到传统汽车的。一市民驾驶该车在回家的路上,匀速通过了一座长1 350 m的大桥(不计车长),测得通过桥的时间为90 s。求:
(1)该电动车在桥上行驶的速度是多少m/s?
(2)途中若该车以36 km/h的速度匀速行驶10 min,通过的路程是多少?
【题型2 】
【例2】通车运营的深中通道如图所示,它是连接深圳市和中山市的特大桥,桥全长约24km,限速100km/h。一游客开汽车耗时约20min通过此通道。下列说法正确的是( )
A.汽车仪表台上的速度计测量的是平均速度 B.100km/h是指汽车行驶的瞬时速率
C.该游客的平均速度约为72km/h D.该游客全程的位移为24km
【变式2-1】2023年10月3日,第19届亚运会田径项目男子4×100米接力决赛在杭州奥体中心体育场举行,中国队以38秒29的成绩获得冠军。下列说法正确的是( )
A.38秒29表示时刻
B.100米表示位移
C.由题中数据可知运动员的冲刺速度
D.研究运动员交接棒的技术动作时,不能把他看成质点
【变式2-2】(多选)国庆期间,大量游客来到厦门旅游。某教师从学校驾车前往厦门北站接待来访的朋友,此次行程的路线导航图如图所示,该教师选择最短时间路线行驶。下列关于该老师驾车行程的说法中,正确的是( )
A.导航图中“32分钟”与“16∶28”均属于时间
B.行程途中经过大车较多路段,需降低汽车时速,这里的“时速”指汽车的瞬时速率
C.本次行程的位移大小小于28公里
D.本次行程汽车的平均速度大小为
【变式2-3】如图所示为泉州到福州的和谐号动车车厢内可实时显示相关信息的显示屏的照片,图中甲处的数据表示________(选填“时间”或“时刻”),乙处的数据表示________(选填“瞬时速率”或“平均速率”)两个物理量。
【题型3 】
【例3】如图为运动场400m标准跑道的平面图,400m田径赛跑中8名运动员的起始赛道不同,要求运动员必须自始至终在自己的跑道内跑动,下列有关400m比赛全过程的说法正确的是( )
A.每位运动员的位移相同
B.冠军运动员的平均速率一定最大
C.冠军运动员的速率一定一直最大
D.冠军运动员到达终点的瞬时速度一定最大
【变式3-1】如图所示,汽车速度计的示数表示汽车的( )
A.速率 B.瞬时速度 C.平均速度 D.平均速率
【变式3-2】(多选)下列对各种速率和速度的说法中,正确的是( )
A.平均速率就是平均速度的大小
B.瞬时速率是指瞬时速度的大小
C.匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等
D.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度
【变式3-3】如图所示,长为L的车厢正以速度v匀速向右运动,车厢底面光滑。现有两只完全相同的小球,从车厢中点以相同的速率分别向前、向后匀速运动(相对于车厢)。
(1)在车厢内的观察者看来,小球是否同时到达车的前后壁?
(2)在地上的观察者看来,小球是否同时到达车的前后壁?
【题型4 平均速率】
【例4】如图所示,一摩天轮的半径为,轮缘上的座舱(视为质点)随轮转动,下列说法错误的是( )
A.摩天轮转动一周,座舱的平均速率为0
B.摩天轮转动一周,座舱的平均速度为0
C.摩天轮转动半周,座舱通过的位移为
D.摩天轮转动四分之一周,座舱的位移大小为
【变式4-1】2026年重庆马拉松比赛在南滨路鸣枪开跑,全程42.195公里,贵州选手丰配友在比赛中以2小时10分21秒的成绩获得国内冠军。关于此次比赛下列说法正确的是( )
A.研究选手冲线动作时,可以将选手看成质点 B.2小时10分21秒指的是时间间隔
C.42.195公里指的是比赛过程中的位移大小 D.全程的平均速度大小约为
【变式4-2】(多选)2025年国庆中秋小长假来临之际,小李一家开车外出旅游,如图所示为路线简易图。他们上午09:00从起点A出发,下午13:30到达终点B,途中休息30分钟。汽车显示此次旅程360km,起点到终点的直线距离,下列说法正确的是( )
A.题中09:00和30分钟都指的是时刻 B.整个旅程中的位移为280km
C.整个旅程中的平均速度为62.2km/h D.整个旅程中的平均速率为70km/h
【变式4-3】大一新生韩梅梅同学周末从宿舍去图书馆看书,他出宿舍后先以的速度向东走了,然后转向南以的速度走了到达图书馆,求李华同学在此过程中的:
(1)总位移大小;
(2)平均速度大小;
(3)平均速率。
考点2
速度时间图像与速度的测量
一、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、vt图像的物理意义: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。
3、vt图像能获得的信息
(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。
二、实验测量纸带的平均速度和瞬时速度
1、实验目的
(1)了解打点计时器的结构、工作原理及使用方法,
(2)学会用打点计时器测量物体的速度。
(3)能利用v-t图像分析实验数据,描述物体的运动。
2、实验原理
(1)测量平均速度:根据v=可求出任意两点间的平均速度,Δx是纸带上两点间的位移,利用刻度尺测量,Δt是这两点间的时间间隔。
(2)测量瞬时速度:运动物体在某一时刻或某一位置(例如纸带上某点)的瞬时速度可以粗略地由包含该点在内的相距较近的两点间的平均速度来表示。
3、实验器材
电磁打点计时器(或电火花计时器)、低压交流电源(电火花计时器使用220V交流电源)复写纸(或墨粉纸盘)、导线若干、刻度尺、纸带、坐标纸。
4、实验步骤
(1)了解打点计时器的结构,然后把它固定在桌子上。
(2)把电磁打点计时器的两个接线柱用导线与约为8V的低压交流电源的接线柱相连接,让纸带穿过两个限位孔,压在复写纸的下面(或把电火花计时器与220V交流电源连接,把纸带穿好,压在墨粉纸盘下面)。
(3)接通电源开关,用手水平地拉动纸带,纸带上就打出一行小点,随后立即关闭电源
(4)重复步骤2、3,获得3~5条纸带
(5)选择一条点迹清晰便于分析的纸带,往后数n个点,m个点之间的间隔数为n-1,纸带从打第1个点到打第n个点的运动时间Δt=0.02(n-1)s。
(6)用刻度尺测量出第1个点到第n个点间的位移Δx。
5、数据处理
(1)测量纸带的平均速度
从打第1个点到打第n个点,纸带的运动时间为Δt=0.02(n-1)s,纸带的位移为Δx,纸带的平均速度v=。把测量和计算的结果填人表中
实验次数
点数n
按点划分出的间隔数n-1
运动时间Δt/s
位移Δx/m
平均速度v/(m·s-1)
1
2
(2)用打点计时器测量瞬时速度
①选取一条点迹清晰便于分析的纸带
②从能够看清的某个点开始,每隔四个点取一个计数点,每两个计数点间的时间间隔T=5×0.02s=0.1s。在纸带上用O、A、B、C、D、…标出这些“计数点”,如图所示
用刻度尺依次测出OA、OB、OC、OD、…的距离是s1,s2,s3,s4,…,再利用x1=s1,x2=s2-s1,x3=s3-s2,…确定出 OA、AB、BC、CD、…的位
移工x1,x2,x3,x4...
③运动物体在A、B、C、D、…各点的瞬时速度分别为
(3)用v-t图像描述物体的速度
①以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系。
②根据不同时刻的瞬时速度值,在坐标系中描点。
③用平滑曲线把这些点连接起来,即得到v-t图像,如图所示
6、误差分析
(1)利用平均速度代替运动物体在某计数点的瞬时速度会带来系统误差。为减小误差,应取以计数点为中心的较小位移Δx来求平均速度。
(2)分段测量计数点间的位移会带来误差。减小此误差的方法是一次测量完成,即一次测出各计数点到起始计数点O的距离,再分别计算出各计数点间的位移。
(3)作图时,描点、连线存在偶然误差,为减小误差,应选取合适的坐标单位,利用坐标纸作图。
注意事项
(1)如果在纸带上数出了n个点,那么它们的间隔数是(n-1)个,它们的时间间隔为(n-1)×0.02s
(2)使用打点计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带。
(3)手拉动纸带时速度应快一些,以防点迹太密集。
(4)为了减小实验误差,计数点要每隔T=0.1s选一个,即每隔四个点取一个计数点,而计算计数点的瞬时速度时,Δx、Δt应取此计数点前、后两个点之间的位移和时间,即。
(5)打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关闭电源。
【题型5 】
【例5】某实验小组的同学在利用打点计时器研究小车匀变速直线运动的规律时,其装置如图丙所示,实验室为其提供了下列两种打点计时器。
(1)图甲为________(填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”),其工作电压为________(填“8V左右的直流电”“8V左右的交流电”“220V的直流电”或“220V的交流电”)。
(2)下列操作正确或必需的是( )
A.实验时,应将小车靠近定滑轮
B.实验时,应先接通电源,待打点计时器工作稳定后再释放小车
【变式5-1】对于同一电火花计时器,下列说法中正确的是( )
A.当交流电的频率增大时,打点时间间隔不变
B.当交流电的频率增大时,打点时间间隔变小
C.当纸带运动速度减小时,打点距离间隔变大
D.当纸带运动速度增大时,打点距离间隔不变
【变式5-2】(多选)关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是( )
A.电磁打点计时器使用的是大约8V的直流电源
B.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小
C.在使用打点计时器时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源
D.纸带上打的点越密,说明物体运动的越慢
【变式5-3】在探究小车做匀变速直线运动的规律的实验中,用到如图甲、乙所示的两种打点计时器。
(1)图乙是___________(填“电磁打点计时器”或“电火花打点计时器”),其电源采用的是___________(填“交流约”或“交流”);
(2)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是___________;
A.在测量物体速度时,应先让物体运动,后接通打点计时器的电源
B.电磁打点计时器和电火花打点计时器可以使用同样的电源
C.使用的电源频率越低,打点的时间间隔就越大
D.纸带上打的点越密,说明物体运动得越快
(3)某次实验中得到一条如图丙所示的纸带,纸带上相邻计数点间还有四个点没画出来,用刻度尺测得间的距离分别为,,计时器打点频率为。则相邻两个计数点间的时间间隔为___________s。从点到点纸带的平均速度大小为___________m/s;打点时小车的速度大小___________;(结果保留两位有效数字)
随堂巩固
【随堂巩固】
1.2026年北京亦庄人形机器人半程马拉松赛,“闪电”机器人凭借50分26秒的成绩夺冠,超越了人类半马世界纪录。下列说法正确的是( )
A.50分26秒指的是冲线的时刻
B.研究“闪电”运动的路径时可视为质点
C.研究“闪电”跑步的姿势稳定性时可视为质点
D.“闪电”冲线时的瞬时速度一定超越人类的冲线速度
2.2026年4月,常山县被联合国教科文组织评为世界地质公园。某同学在常山的游览导航路线图如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中“30分钟”指的是时刻
B.图中“20公里”指的是位移
C.图中大众常选线路平均速度最大
D.研究该同学游览轨迹时,不可将他看成质点
3.在下列有关运动的说法中,正确的是( )
A.若物体的运动快慢不变,则物体在做匀速直线运动
B.物体运动的路程与所用时间之比越大,物体运动越快
C.两个运动的物体相比较,速度大的物体运动的路程长
D.以3m/s的平均速度作变速运动的物体,每秒钟前进3m
4.2025年9月开通的武宜高铁,线路全长313千米,共设7座车站,设计最高速度可达350km/h。下列有关“武宜高铁”的说法正确的是( )
A.在研究列车从汉川站出发到达荆门西站的时间时,可以把列车看成质点
B.研究列车进站时,可以把列车看成质点
C.“最高速度可达350km/h”指的是平均速度大小
D.“线路全长313千米”指的是位移大小
5.3月22日,在2026丽水马拉松比赛中,运动员从万地广场出发,沿规定路线跑完全程马拉松,到达东港路终点。已知全程赛道总长度为42.195km,武明瑶以2小时15分33秒的成绩夺得马拉松男子冠军,下列说法正确的是( )
A.2小时15分33秒是指时刻
B.以武明瑶为参考系,路旁的树木是运动的
C.武明瑶的平均速度约为18.7km/h
D.研究武明瑶长跑的技术动作时,可以将他视为质点
6.为了控制高速公路上汽车的超速违章,高速公路旁边安装了很多的测速仪,图为高速交警正在使用超声波测速仪进行测速。超声波测速仪可以定向发出脉冲超声波,也可以接收从汽车反射回来的超声波信号(、是测速仪发出的超声波信号,、分别是、由汽车反射回来的信号。分析超声波信号,可以计算出汽车的速度大小。图2是某次测速发出两个脉冲超声波和接收到两个脉冲超声波的情景,超声波在空气中传播的速度为,下列说法正确的是( )
A.被测汽车正在驶离测速仪,速度大小约为
B.被测汽车正在驶离测速仪,速度大小约为
C.被测汽车正在驶向测速仪,速度大小约为
D.被测汽车正在驶向测速仪,速度大小约为
7.甲、乙两车从相距20m的A、B两点同时在同一直线上做匀速直线运动,两车的图像分别如图(a)、(b)所示,速度分别为、,经过时间t后,两车相距10m。则以下错误的是( )
A.t可能为20秒 B.t可能为150秒
C.t可能为30秒 D.t可能为50秒
8.(多选)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有关
C.此速度定义式适用于任何运动
D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量
9.(多选)如图所示为田径运动场400m跑道示意图,可视为由两个半圆弧及两条长度均为100m的直线组成。某运动员分别参加了100m和200m的比赛,100m比赛起点为A处,终点为C处,成绩为10.0s,200m比赛起点在B处,终点在C处,成绩为20.0s。则下列说法正确的是( )
A.200m比赛的位移是100m比赛的两倍 B.200m比赛的路程是100m比赛的两倍
C.200m比赛的平均速度为10.0m/s D.100m比赛的平均速度为10.0m/s
10.(多选)甲、乙两人从同一起点同时起跑,一段时间后到达同一终点,整个过程两人的位移与时间的关系图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.时刻,甲的瞬时速度大于乙的瞬时速度
B.时刻,甲的瞬时速度等于乙的瞬时速度
C.时间内,甲的平均速度大于乙的平均速度
D.时间内,甲的平均速度等于乙的平均速度
11.(多选)一质点沿一边长为2m的正方形轨道运动,速度大小为1m/s,从bc边的中点M向c运动,如图所示。M、N、P、Q分别是bc、cd、da、ab边的中点。则下列说法正确的是( )
A.第2s末的瞬时速度大小为1m/s B.前2s内的平均速度大小约为0.71m/s
C.第4s内的平均速度大小为0.5m/s D.前5s内的平均速度大小为1m/s
12.某同学在“测量做直线运动的瞬时速度”实验中,用到了电磁打点计时器,如图所示。
(1)电磁打点计时器使用的是__________(选填“交流”或“直流”)电源;
(2)电磁打点计时器的工作电压__________(选填“约为8V”或“220V”);
13.一质点沿一边长为2m的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动1m,初始位置在bc边的中点A,由b向c运动,如图所示,分别是边的中点,求
(1)前3秒内的平均速率;
(2)前4秒内的平均速度大小;
(3)前9秒内的平均速度大小。
14.近期天水持续降雨,给人们出行带来了不便。一次小宇同学放学回家,从家到学校有一条500m长的马路,开始以1m/s的速度行走,当走了一半路程时突然下起大雨,他马上以5m/s的速度跑回家。
(1)小宇在前一半路程中所用时间是多少?
(2)小宇在后一半路程中所用时间是多少?
(3)他从学校到家整个过程的平均速度是多少?(结果保留一位小数)
15.如图所示,熊同学早上搭乘校车去学校。校车在A点等待同学们上车,熊同学(可视为质点)从B点以v0=4m/s的速度沿直线匀速运动到C点,接着又从C点沿直线运动到A点,所用时间t=7s。已知B、C两点间的距离x1=40m,C、A两点间的距离x2=36m,B点到直线AC的距离h=32m。求:
(1)熊同学从B点运动到A点的过程中,位移与直线AC夹角的正弦值;
(2)熊同学从B点运动到A点的过程中的平均速度。
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