1.3 速度(讲义)物理粤教版必修第一册
2026-06-30
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理粤教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第三节 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 | 3.76 MB |
| 发布时间 | 2026-06-30 |
| 更新时间 | 2026-06-30 |
| 作者 | 物理上分研究所 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-06-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58578213.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本高中物理讲义聚焦“速度”核心知识点,系统梳理速度的定义、物理意义、单位及矢量性,通过平均速度(与平均速率区分)和瞬时速度(极限思想理解)的层级递进,构建从基础概念到过程量再到状态量的学习支架。
资料以随学随练即时巩固知识,结合打点计时器实验培养科学探究能力,通过游客驾车、共享单车等生活实例深化运动观念,分层练习(基础、素养、迁移)助力科学思维提升,课中辅助教学高效,课后帮助学生查漏补缺。
内容正文:
第一章
运动的描述
1.3 速度
课标要点
1. 理解速度的概念,掌握平均速度和瞬时速度的区别
2. 能用速度描述物体运动的快慢
3. 体会比值定义物理量的方法
4. 通过实验测量速度,培养实验操作能力
学习重难点
重重点:平均速度与瞬时速度的概念区分
难点:瞬时速度极限思想的理解
知识点 认识速度
1.物理意义:反映物体运动快慢和方向的物理量。
2.定义:位移跟发生这段位移所用时间之比。
3.定义式:v=。
4.单位:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,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。1 m/s=3.6 km/h。
5.矢量性:速度既有大小又有方向,是矢量(填“标量”或“矢量”),方向与时间t内的位移s的方向相同。
随学随练
1.某游客驾车由丹东出发,沿“最美边境公路”国道G331到达额济纳旗,路线如图中实线所示,总里程约,起点到终点的直线距离约。此过程( )
A.该车的路程约为
B.该车的位移大小约为7500 km
C.某时刻该车速度计显示的是平均速度
D.若研究该车的运动轨迹,该车可视为质点
2.小明周末骑共享单车去超市,下列关于他骑行过程中运动的描述,说法正确的是( )
A.研究小明骑行全程的平均速度时,不能把共享单车看成质点
B.导航软件显示“剩余里程2.5km”,这里的“2.5km”指位移大小
C.小明骑行时的瞬时速度为,表示某一时刻运动的快慢
D.以路边树木为参考系,小明骑行时共享单车是静止的
知识点 平均速度(重点)
1.平均速度
(1)物理意义:描述某一段时间内或某一段位移上物体运动的平均快慢程度。
(2)公式=,即位移(填“路程”或“位移”)与相应时间之比。
(3)矢量性:平均速度是矢量(填“标量”或“矢量”)。方向与位移的方向相同。
2.平均速率
(1)定义:路程与相应时间之比。
(2)定义式:'=。
(3)标量,无方向。
平均速度与平均速率的区别和联系
(1)区别:①平均速度=,即v=;
平均速率=,即v'=;
②运动的物体一段时间内的平均速度可能为零,但平均速率一定不为零。
(2)联系:只有在单向直线运动中,物体运动的平均速度的大小才等于平均速率。
随学随练
3.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.
4.神舟二十号航天员乘组于2025年11月14日16时40分在东风着陆场成功返回地球。若返回舱从高度4000 m下降到高度2000 m用时约为250 s,则这段时间内,返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为( )
A.8.0 m/s B.12.5 m/s C.23.8 m/s D.39.2 m/s
知识点 瞬时速度(难点)
1.瞬时速度
(1)定义:运动物体在某一时刻或经过某一位置时的速度。
①某一时刻的瞬时速度,可以通过求运动物体在该时刻前后无穷短时间内的平均速度得出。
②某位置的瞬时速度,可以通过求无限逼近该位置附近位移内的平均速度得出。
(2)矢量性:瞬时速度是矢量(填“标量”或“矢量”)。方向就是物体在该时刻的运动方向,即在物体运动轨迹中该点的切线方向。
(3)物理意义:反映了物体在该时刻的运动快慢。
2.瞬时速率:瞬时速度的大小,是一个标量,日常生活中所说的“速度”通常指速率。
瞬时速度与平均速度的比较
平均速度
瞬时速度
物理
意义
描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度和方向,与一段时间或一段位移对应
描述物体在某时刻运动的快慢和方向,与某一时刻或某一位置对应
大小
由=求出
瞬时速度大小叫瞬时速率(速率),是标量;当t→0时可由v=求出
方向
与位移的方向相同,不一定与物体瞬时运动的方向相同
就是该时刻物体运动的方向
说明
(1)在匀速直线运动中,平均速度和瞬时速度相等
(2)当位移足够小或时间足够短时,可以认为平均速度等于瞬时速度
活学活用
5.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
6.一只蝙蝠以大小为v1的速度匀速直线飞行,某一时刻发出超声波,经过时间t接收到由正前方障碍物反射回来的超声波。若该蝙蝠发出的超声波在空气中传播的速度大小为,则该蝙蝠接收到反射回来的超声波时到障碍物的距离为( )
A. B. C. D.
题型 平均速度和瞬时速度的计算
活学活用
1.在2025年西昌邛海湿地马拉松比赛中,一名运动员(可视为质点)在某个长为100米的直道段,从起点P跑到终点Q,用时11秒。到达Q点后,他立即沿原路返回跑了20米到达R点处捡拾掉落的水壶,这段返回过程用时4秒。关于该运动员从P点出发到R点的整个运动过程(该过程视为直线运动),下列说法正确的是( )
A.运动员的位移大小为120m,方向由P指向R
B.运动员的路程为80m
C.运动员的平均速度大小为5m/s
D.运动员的平均速率大小为8m/s
2.(多选)如图所示,一质点以不变的速率v沿半径为R的圆周顺时针运动。从经过P点开始计时,运动一周回到P点,PQ垂直于MN,则( )
A.从P到M,所用时间为
B.从P到M,平均速度的大小为
C.从Q到P的过程中,位移大小为2R
D.从Q到N过程的平均速度与从N到P过程的平均速度相同
题型 利用打点纸带研究物体的运动
活学活用
3.如图是一辆汽车做直线运动的位移时间x-t图象,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是( )
A.OA、BC段运动最快
B.AB段做匀速直线运动
C.CD段表示的运动方向与初始运动方向相同
D.4h内,汽车的位移大小为0
4.某质点运动的v-t图像如图所示,则该质点做( )
A.往复运动 B.匀速直线运动
C.朝某一方向的直线运动 D.不能确定
题型 应用图像描述物体的运动
活学活用
5.在“用电磁打点计时器测速度”实验中,已知交流电源的频率为50Hz。
(1)下列说法正确的是 。
A.拖动纸带的同时,闭合电源开关
B.先闭合电源开关,让打点计时器正常工作时,拖动纸带
C.纸带上的打点密集,说明纸带运动速度较大
D.此次实验所用电源为220V交流电源
(2)某同学拖动纸带运动,打点计时器在纸带上打出一系列点,处理时每隔1个点取一个计数点,标上字母A、B、C、D、E、F(中间的点未画出)。
如图所示,某同学用mm刻度尺进行测量,填到下表中:
计数点
B
C
D
E
F
位置(cm)
1.32
2.75
4.44
6.22
8.12
由读出数据可计算出打下AF段纸带时小车的平均速度为__________m/s(保留3位有效数字)。
(3)打点计时器打下C点时小车的速度vC=__________m/s(保留3位有效数字)。
6.打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请你完成下列有关问题:
(1)如图甲、乙是两种打点计时器,电源频率为50Hz,下列说法正确的是__________;
A.甲为电磁式打点计时器,乙为电火花式打点计时器
B.甲使用电源为220V直流,乙使用8V直流
C.甲的打点间隔为0.02s,乙的打点间隔也为0.02s
(2)①从纸带上直接得到的物理量、②从纸带上测量得到的物理量、③通过计算能得到的物理量,以上①②③三个物理量分别是__________
A.时间间隔、位移、平均速度
B.时间间隔、瞬时速度、位移
C.位移、时间间隔、加速度
(3)利用打点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,及时关闭开关
B.将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器
C.用手拖动纸带运动
D.接通打点计时器开关
上述步骤正确的顺序是__________。(按顺序填写编号)
(4)如下图所示的纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的,纸带的右端先通过电火花计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是__________(选填“加速”或“减速”)。
(5)如果图中的纸带与该实验中的纸带是1∶1的比例,用刻度尺实际测量一下AB间长度为11.00cm,则可以计算出纸带的平均速度是__________。(结果保留两位有效数字)
基础通关
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.智能巡检车沿平直道路匀速行驶,10s通过30m,它的速度是( )
A.0.3m/s B.3m/s C.20m/s D.300m/s
5.一无人机航拍时,在竖直方向的图像如图所示,取向上为正方向,则无人机上升至最高点的时刻是( )
A. B. C. D.
6.关于匀速直线运动的速度,下列说法正确的是( )
A.在匀速直线运动中,的大小可由计算,但与、无关
B.匀速直线运动中物体运动路程越大,则速度越大
C.匀速直线运动中物体运动时间越长,物体的运动速度越小
D.在匀速直线运动中,的大小与成正比,与成反比
7.关于一个做匀速直线运动的物体,下列说法正确的是( )
A.物体通过的路程越长,运动的速度一定越大
B.物体运动的速度越大,通过的时间一定越短
C.物体运动的速度和路程成正比,与时间成反比
D.物体运动的速度的大小是一个定值,与通过的路程和所用的时间无关
8.南宁地铁5号线开通,列车以的速度匀速行驶1000 m,列车行驶所需时间为( )
A.66.7 s B.54 s C.18.5 s D.100 s
9.大环线江西自驾游路线全程约1800 km,自驾游时间为25天左右。下列说法正确的是( )
A.“1800 km”指的是位移 B.“25天”指的是时刻
C.大环线自驾游全程的平均速度为零 D.研究全程路线的长度时,不能将自驾车视为质点
10.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
素养提升
11.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
12.某人划船逆流而上,当船经过一桥时,船上一小木块掉在河水里,但一直航行至上游某处时此人才发现,并立即返航追赶,当他返航经过0.5h追上小木块时,发现小木块距离桥有4500m远,若此人向上和向下航行时船在静水中前进速率相等,则河水的流速大小是( )
A.0.9m/s B.1m/s C.1.25m/s D.2.5m/s
13.2022年2月4日20时,第24届冬季奥林匹克运动会在北京开幕,“天问一号”从距离地球约3.2亿千米外的火星上祝贺北京冬奥会盛大开幕。截至2月4日,“天问一号”在轨运行561天,“祝融号”火星车工作259个火星日,累计行驶1537米。下列判断正确的是( )
A.“天问一号”绕火星飞行一圈平均速度不为0,且它在每一时刻的瞬时速度都不为0
B.“2月4日20时”和“561天”,前者表示“时刻”,后者表示“时间间隔”
C.累计行驶1537米表示位移,距离地球约3.2亿千米表示路程
D.地面卫星控制中心在对“天问一号”进行飞行姿态调整时可以将“天问一号”看成质点
14.在第十五届全国运动会上,台州籍运动员奚枭横在男子800米项目中,以1分45秒48的成绩打破全国纪录。下列说法正确的是( )
A.1分45秒48是指时刻
B.800米是指运动的路程
C.可以求出运动员过终点线的瞬时速度
D.研究运动员的起跑动作时,可以将其视为质点
15.兔子和乌龟沿平直路线赛跑的图像,如图所示,下列说法正确的是( )
A.兔子和乌龟同时出发 B.兔子睡醒时,乌龟在处
C.时刻乌龟正从兔子身旁爬过 D.时间内兔子做匀速直线运动
迁移创新
16.一辆汽车以不变的速度经过某平直路段时,司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,9s后听到了回声,之后又行驶了9.5s,司机再次鸣笛,6s后又听到了回声。已知声音在空气中的传播速度大小为,则汽车行驶的速度大小为( )
A. B. C. D.
17.中国国产隐身战斗机歼-20是一款具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的隐形第五代制空战斗机。某次试飞过程中,歼-20以2.6马赫(声音在空气中传播速度的2.6倍)的速度沿水平方向匀速飞行,已知歼-20距地面的高度为4080m,声音在空气中传播的速度为340m/s,则当歼-20运动轨迹正下方的人刚听到战斗机声音时,战斗机与人之间的距离为( )
A.8160m B.9792m C.10608m D.11366m
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第一章
运动的描述
1.3 速度
课标要点
1. 理解速度的概念,掌握平均速度和瞬时速度的区别
2. 能用速度描述物体运动的快慢
3. 体会比值定义物理量的方法
4. 通过实验测量速度,培养实验操作能力
学习重难点
重重点:平均速度与瞬时速度的概念区分
难点:瞬时速度极限思想的理解
知识点 认识速度
1.物理意义:反映物体运动快慢和方向的物理量。
2.定义:位移跟发生这段位移所用时间之比。
3.定义式:v=。
4.单位:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,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。1 m/s=3.6 km/h。
5.矢量性:速度既有大小又有方向,是矢量(填“标量”或“矢量”),方向与时间t内的位移s的方向相同。
随学随练
1.某游客驾车由丹东出发,沿“最美边境公路”国道G331到达额济纳旗,路线如图中实线所示,总里程约,起点到终点的直线距离约。此过程( )
A.该车的路程约为
B.该车的位移大小约为7500 km
C.某时刻该车速度计显示的是平均速度
D.若研究该车的运动轨迹,该车可视为质点
【答案】D
【详解】AB.路程是物体运动轨迹的长度,位移是初位置到末位置的有向线段大小。本题中总里程是路程,起点终点的直线距离是位移大小,故AB错误;
C.汽车速度计显示的是某一时刻的瞬时速度,不是平均速度,故C错误;
D.研究该车的运动轨迹时,汽车自身的大小、形状相对于数千公里的运动路径可以忽略,因此可以将汽车视为质点,故D正确。
故选D。
2.小明周末骑共享单车去超市,下列关于他骑行过程中运动的描述,说法正确的是( )
A.研究小明骑行全程的平均速度时,不能把共享单车看成质点
B.导航软件显示“剩余里程2.5km”,这里的“2.5km”指位移大小
C.小明骑行时的瞬时速度为,表示某一时刻运动的快慢
D.以路边树木为参考系,小明骑行时共享单车是静止的
【答案】C
【详解】A.研究骑行全程的平均速度时,共享单车的大小、形状对研究问题的影响可忽略,可以将其看成质点,故A错误;
B.导航显示的“剩余里程2.5km”是预计行驶路径的总长度,属于路程,不是位移大小,故B错误;
C.瞬时速度的物理意义就是描述某一时刻或某一位置物体运动的快慢,故C正确;
D.以路边树木为参考系,骑行过程中共享单车相对树木的位置不断变化,是运动的,故D错误。
故选C。
知识点 平均速度(重点)
1.平均速度
(1)物理意义:描述某一段时间内或某一段位移上物体运动的平均快慢程度。
(2)公式=,即位移(填“路程”或“位移”)与相应时间之比。
(3)矢量性:平均速度是矢量(填“标量”或“矢量”)。方向与位移的方向相同。
2.平均速率
(1)定义:路程与相应时间之比。
(2)定义式:'=。
(3)标量,无方向。
平均速度与平均速率的区别和联系
(1)区别:①平均速度=,即v=;
平均速率=,即v'=;
②运动的物体一段时间内的平均速度可能为零,但平均速率一定不为零。
(2)联系:只有在单向直线运动中,物体运动的平均速度的大小才等于平均速率。
随学随练
3.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。
4.神舟二十号航天员乘组于2025年11月14日16时40分在东风着陆场成功返回地球。若返回舱从高度4000 m下降到高度2000 m用时约为250 s,则这段时间内,返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为( )
A.8.0 m/s B.12.5 m/s C.23.8 m/s D.39.2 m/s
【答案】A
【详解】返回舱下降,在竖直方向上的位移大小
则返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为
故选A。
知识点 瞬时速度(难点)
1.瞬时速度
(1)定义:运动物体在某一时刻或经过某一位置时的速度。
①某一时刻的瞬时速度,可以通过求运动物体在该时刻前后无穷短时间内的平均速度得出。
②某位置的瞬时速度,可以通过求无限逼近该位置附近位移内的平均速度得出。
(2)矢量性:瞬时速度是矢量(填“标量”或“矢量”)。方向就是物体在该时刻的运动方向,即在物体运动轨迹中该点的切线方向。
(3)物理意义:反映了物体在该时刻的运动快慢。
2.瞬时速率:瞬时速度的大小,是一个标量,日常生活中所说的“速度”通常指速率。
瞬时速度与平均速度的比较
平均速度
瞬时速度
物理
意义
描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度和方向,与一段时间或一段位移对应
描述物体在某时刻运动的快慢和方向,与某一时刻或某一位置对应
大小
由=求出
瞬时速度大小叫瞬时速率(速率),是标量;当t→0时可由v=求出
方向
与位移的方向相同,不一定与物体瞬时运动的方向相同
就是该时刻物体运动的方向
说明
(1)在匀速直线运动中,平均速度和瞬时速度相等
(2)当位移足够小或时间足够短时,可以认为平均速度等于瞬时速度
活学活用
5.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。
6.一只蝙蝠以大小为v1的速度匀速直线飞行,某一时刻发出超声波,经过时间t接收到由正前方障碍物反射回来的超声波。若该蝙蝠发出的超声波在空气中传播的速度大小为,则该蝙蝠接收到反射回来的超声波时到障碍物的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设初始时蝙蝠到障碍物的距离为,蝙蝠收到超声波时到障碍物的距离为s,则有
超声波来回总路程等于初始距离与当前距离之和,有
联立解得;故选A。
题型 平均速度和瞬时速度的计算
活学活用
1.在2025年西昌邛海湿地马拉松比赛中,一名运动员(可视为质点)在某个长为100米的直道段,从起点P跑到终点Q,用时11秒。到达Q点后,他立即沿原路返回跑了20米到达R点处捡拾掉落的水壶,这段返回过程用时4秒。关于该运动员从P点出发到R点的整个运动过程(该过程视为直线运动),下列说法正确的是( )
A.运动员的位移大小为120m,方向由P指向R
B.运动员的路程为80m
C.运动员的平均速度大小为5m/s
D.运动员的平均速率大小为8m/s
【答案】D
【详解】A.运动员的位移大小为
方向由P指向R,A错误;
B.运动员的路程,B错误;
C.平均速度大小,C错误;
D.平均速率大小,D正确。
故选D。
2.(多选)如图所示,一质点以不变的速率v沿半径为R的圆周顺时针运动。从经过P点开始计时,运动一周回到P点,PQ垂直于MN,则( )
A.从P到M,所用时间为
B.从P到M,平均速度的大小为
C.从Q到P的过程中,位移大小为2R
D.从Q到N过程的平均速度与从N到P过程的平均速度相同
【答案】BC
【详解】A.从P到M,所用的时间为,故A错误;
B.从P到M,平均速度为,故B正确;
C.从Q到P的过程中,位移应为QP之间的直线距离,大小为2R,故C正确;
D.从Q到N过程的位移与从N到P过程的位移大小相等,方向不同;所用时间相等,所以从Q到N过程的平均速度与从N到P过程的平均速度大小相等,方向不同,故D错误。
故选BC。
题型 利用打点纸带研究物体的运动
活学活用
3.如图是一辆汽车做直线运动的位移时间x-t图象,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是( )
A.OA、BC段运动最快
B.AB段做匀速直线运动
C.CD段表示的运动方向与初始运动方向相同
D.4h内,汽车的位移大小为0
【答案】D
【详解】A、OA段图线的斜率与BC段图线斜率相同,则速度相同,CD段图线斜率大小最大,知CD段运动最快.故A错误.
B、由图知,AB段汽车位置不变,则汽车处于静止状态.故B错误.
C、CD段图线斜率为负值,而初始阶段斜率为正值,知运动方向相反.故C错误.
D、由图知,4h内,汽车回到初位置,则汽车的位移大小为0.故D正确.
故选D.
4.某质点运动的v-t图像如图所示,则该质点做( )
A.往复运动 B.匀速直线运动
C.朝某一方向的直线运动 D.不能确定
【答案】C
【详解】AC.由v-t图像可知,速度v一直为正值,故物体一直沿同一方向做直线运动,故A错误,C正确;
BD.由v-t图像可知,物体的速度大小是变化的,故做的是非匀速直线运动,故B、D错误;
故选C。
题型 应用图像描述物体的运动
活学活用
5.在“用电磁打点计时器测速度”实验中,已知交流电源的频率为50Hz。
(1)下列说法正确的是 。
A.拖动纸带的同时,闭合电源开关
B.先闭合电源开关,让打点计时器正常工作时,拖动纸带
C.纸带上的打点密集,说明纸带运动速度较大
D.此次实验所用电源为220V交流电源
(2)某同学拖动纸带运动,打点计时器在纸带上打出一系列点,处理时每隔1个点取一个计数点,标上字母A、B、C、D、E、F(中间的点未画出)。
如图所示,某同学用mm刻度尺进行测量,填到下表中:
计数点
B
C
D
E
F
位置(cm)
1.32
2.75
4.44
6.22
8.12
由读出数据可计算出打下AF段纸带时小车的平均速度为__________m/s(保留3位有效数字)。
(3)打点计时器打下C点时小车的速度vC=__________m/s(保留3位有效数字)。
【答案】(1)B
(2)0.406
(3)0.390
【详解】(1)AB.为了提高纸带的利用率,同时为了使打点更稳定,减小误差,要先接通电源,待计时器开始打点再释放小车。故A错误;B正确;
C.纸带上打的点密集,在相等的时间内位移较小,说明纸带运动速度较小。故C错误;
D.电磁打点计时器使用8V的交流电源。故D错误。
故选B。
(2)纸带上每隔1个点取一个计数点,所以相邻计数点之间的时间间隔
T=0.04s
打下AF段纸带时小车的平均速度为
(3)打点计时器打下C点时小车的速度近似等于BD两点间的平均速度,即
6.打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请你完成下列有关问题:
(1)如图甲、乙是两种打点计时器,电源频率为50Hz,下列说法正确的是__________;
A.甲为电磁式打点计时器,乙为电火花式打点计时器
B.甲使用电源为220V直流,乙使用8V直流
C.甲的打点间隔为0.02s,乙的打点间隔也为0.02s
(2)①从纸带上直接得到的物理量、②从纸带上测量得到的物理量、③通过计算能得到的物理量,以上①②③三个物理量分别是__________
A.时间间隔、位移、平均速度
B.时间间隔、瞬时速度、位移
C.位移、时间间隔、加速度
(3)利用打点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,及时关闭开关
B.将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器
C.用手拖动纸带运动
D.接通打点计时器开关
上述步骤正确的顺序是__________。(按顺序填写编号)
(4)如下图所示的纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的,纸带的右端先通过电火花计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是__________(选填“加速”或“减速”)。
(5)如果图中的纸带与该实验中的纸带是1∶1的比例,用刻度尺实际测量一下AB间长度为11.00cm,则可以计算出纸带的平均速度是__________。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)C
(2)A
(3)BDCA
(4)减速
(5)0.42
【详解】(1)AB.甲为电火花打点计时器,甲使用电源为220V交流;乙为电磁式打点计时器乙使用8V交流,故AB错误;
C.电源频率为50Hz,根据
可知甲的打点间隔为0.02s,乙的打点间隔也为0.02s,故C正确;
故选C。
(2)从纸带上直接得到的物理量是时间间隔,从纸带上测量得到的物理量是位移,通过计算能得到的物理量是平均速度、瞬时速度和加速度。
故选A。
(3)利用打点计时器测量纸带的速度,将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器,先接通打点计时器开关,然后用手拖动纸带运动,当纸带完全通过计时器后,及时关闭开关。故上述步骤正确的顺序是:BDCA。
(4)纸带的右端先通过电火花计时器,由图中纸带点迹的分布可知,相同时间内通过的位移逐渐减小,则纸带的速度变化情况是减速。
(5)由图中纸带可知,AB间的时间为
则纸带的平均速度为
基础通关
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。
【点睛】
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.智能巡检车沿平直道路匀速行驶,10s通过30m,它的速度是( )
A.0.3m/s B.3m/s C.20m/s D.300m/s
【答案】B
【详解】智能巡检车沿平直道路匀速行驶,速度是
故选B。
5.一无人机航拍时,在竖直方向的图像如图所示,取向上为正方向,则无人机上升至最高点的时刻是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】竖直方向的图像如图所示,取向上为正方向,由图得一直为正,速度向上,以后为负,速度向下,可知无人机上升至最高点的时刻是。
故选C。
6.关于匀速直线运动的速度,下列说法正确的是( )
A.在匀速直线运动中,的大小可由计算,但与、无关
B.匀速直线运动中物体运动路程越大,则速度越大
C.匀速直线运动中物体运动时间越长,物体的运动速度越小
D.在匀速直线运动中,的大小与成正比,与成反比
【答案】A
【详解】在匀速直线运动中,速度是个定值,即路程与时间的比值不变,的大小可由计算,但与、无关,故A正确,BCD错误。
故选A。
7.关于一个做匀速直线运动的物体,下列说法正确的是( )
A.物体通过的路程越长,运动的速度一定越大
B.物体运动的速度越大,通过的时间一定越短
C.物体运动的速度和路程成正比,与时间成反比
D.物体运动的速度的大小是一个定值,与通过的路程和所用的时间无关
【答案】D
【详解】A.由于时间不确定,通过的路程长的物体,速度不一定大,故A错误;
B.由于路程不确定,运动速度大的物体,通过的时间不一定短,故B错误;
CD.匀速直线运动的速度大小和方向都不变,是一个定值。无论物体通过的路程长短、所用时间多少,速度都不会改变,故C错误,D正确。
故选D。
8.南宁地铁5号线开通,列车以的速度匀速行驶1000 m,列车行驶所需时间为( )
A.66.7 s B.54 s C.18.5 s D.100 s
【答案】D
【详解】列车的速度
列车行驶所需时间
故选D。
9.大环线江西自驾游路线全程约1800 km,自驾游时间为25天左右。下列说法正确的是( )
A.“1800 km”指的是位移 B.“25天”指的是时刻
C.大环线自驾游全程的平均速度为零 D.研究全程路线的长度时,不能将自驾车视为质点
【答案】C
【详解】A.“1800 km”是运动轨迹的总长度,属于路程,位移是初始位置和末位置间的有向线段,二者概念不同,故A错误;
B.“25天”是自驾游过程对应的时间间隔,时刻指某一瞬时,故B错误;
C.平均速度定义为位移与时间的比值,即,大环线自驾游初末位置重合,位移,因此全程平均速度为零,故C正确;
D.研究全程路线长度时,自驾车的尺寸远小于总路程,其大小形状对研究问题无影响,可将车视为质点,故D错误。
故选C。
10.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。
素养提升
11.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。
12.某人划船逆流而上,当船经过一桥时,船上一小木块掉在河水里,但一直航行至上游某处时此人才发现,并立即返航追赶,当他返航经过0.5h追上小木块时,发现小木块距离桥有4500m远,若此人向上和向下航行时船在静水中前进速率相等,则河水的流速大小是( )
A.0.9m/s B.1m/s C.1.25m/s D.2.5m/s
【答案】C
【详解】以流动的河水为参考系,则船相对水的速度大小不变,因此船相对水远离木块的时间和船相对水追上木块的时间相等。由于船在返航追赶木块时,相对地面的时间是0.5h,那么船从木块掉落到发现并立即返航的时间也应为0.5h。因此小木块从掉落至被追上的总运动时间。
小木块相对地面的速度等于河水流速,这段时间木块随水漂流的位移为4500m,由得
故选C。
13.2022年2月4日20时,第24届冬季奥林匹克运动会在北京开幕,“天问一号”从距离地球约3.2亿千米外的火星上祝贺北京冬奥会盛大开幕。截至2月4日,“天问一号”在轨运行561天,“祝融号”火星车工作259个火星日,累计行驶1537米。下列判断正确的是( )
A.“天问一号”绕火星飞行一圈平均速度不为0,且它在每一时刻的瞬时速度都不为0
B.“2月4日20时”和“561天”,前者表示“时刻”,后者表示“时间间隔”
C.累计行驶1537米表示位移,距离地球约3.2亿千米表示路程
D.地面卫星控制中心在对“天问一号”进行飞行姿态调整时可以将“天问一号”看成质点
【答案】B
【详解】A.“天问一号”绕火星飞行一圈的位移为0,所以平均速度为0,但它在每一时刻的瞬时速度都不为0,故A错误;
B.“2月4日20时”和“561天”,前者表示“时刻”,后者表示“时间间隔”,故B正确;
C.累计行驶1537米表示路程,距离地球约3.2亿千米表示位移,故C错误;
D.地面卫星控制中心在对“天问一号”进行飞行姿态调整时,“天问一号”各部分的运动差异不能忽略,此时不可以将“天问一号”看成质点,故D错误。
故选B。
14.在第十五届全国运动会上,台州籍运动员奚枭横在男子800米项目中,以1分45秒48的成绩打破全国纪录。下列说法正确的是( )
A.1分45秒48是指时刻
B.800米是指运动的路程
C.可以求出运动员过终点线的瞬时速度
D.研究运动员的起跑动作时,可以将其视为质点
【答案】B
【详解】A.1分45秒48是完成比赛所用的总时间,表示时间间隔(即时间段),而非时刻(时间点),故A错误;
B.800米是运动员实际跑过的路径长度,该距离为路程,故B正确;
C.瞬时速度需通过极短时间内的位移变化计算,题干仅提供总时间和总路程,可求平均速率,但无法确定过终点线时的瞬时速度,故C错误;
D.研究起跑动作需分析运动员身体姿势、四肢运动等细节,其大小和形状不可忽略,因此不能视为质点,故D错误。
故选B。
15.兔子和乌龟沿平直路线赛跑的图像,如图所示,下列说法正确的是( )
A.兔子和乌龟同时出发 B.兔子睡醒时,乌龟在处
C.时刻乌龟正从兔子身旁爬过 D.时间内兔子做匀速直线运动
【答案】C
【详解】A.在x-t图像中,图线与时间轴的交点表示出发时刻。由图可知,乌龟在t=0时刻从原点出发,而兔子在t=t₁时刻才从原点出发,因此它们不是同时出发,故A错误;
B.兔子在t₃到t₅时间内睡觉,在t₅时刻睡醒。从图像可以看出,在t₅时刻,兔子的位置是x₂。乌龟的图像是一条倾斜的直线,表示其一直在做匀速直线运动。在t₄时刻,乌龟到达x₂位置,由于t₅ > t₄,所以在t₅时刻,乌龟的位置已经超过了x₂,故B错误;
C.在x-t图像中,两图线的交点表示两个物体在此时刻到达同一位置,即相遇。在t₄时刻,乌龟和兔子的图像相交,说明它们的位置相同,都在x₂处。在t₄时刻之前(t₂之后),兔子的位置领先于乌龟;在t₄时刻之后,乌龟的位置领先于兔子。因此,t₄时刻是乌龟追上并超过兔子的时刻,故C正确;
D.在x-t图像中,图线的斜率表示物体的速度。在t₃~t₅时间内,兔子的图像是一条水平线,其斜率为零,表示兔子的速度为零,处于静止状态。匀速直线运动的x-t图像应为一条倾斜的直线,故D错误。
故选C。
迁移创新
16.一辆汽车以不变的速度经过某平直路段时,司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,9s后听到了回声,之后又行驶了9.5s,司机再次鸣笛,6s后又听到了回声。已知声音在空气中的传播速度大小为,则汽车行驶的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设汽车速度为,第一次鸣笛时距离隧道入口为, 第一次鸣笛后,9秒听到回声,声音传播距离为汽车到隧道入口的距离与回声返回时距离之和。鸣笛时距离为,回声返回时汽车已向前移动 ,因此回声返回距离为 m,声音总路程为
声音速度340 m/s,时间9 s,所以
第一次听到回声后,汽车又行驶9.5 s,从第一次鸣笛到第二次鸣笛总时间为
汽车行驶距离为,因此第二次鸣笛时距离隧道入口
第二次鸣笛后,6秒听到回声。同理,声音总路程为
声音速度340 m/s,时间6s,故
将
由
得
联立得
解得,汽车速度为
故选C。
17.中国国产隐身战斗机歼-20是一款具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的隐形第五代制空战斗机。某次试飞过程中,歼-20以2.6马赫(声音在空气中传播速度的2.6倍)的速度沿水平方向匀速飞行,已知歼-20距地面的高度为4080m,声音在空气中传播的速度为340m/s,则当歼-20运动轨迹正下方的人刚听到战斗机声音时,战斗机与人之间的距离为( )
A.8160m B.9792m C.10608m D.11366m
【答案】C
【详解】如图所示
战斗机从左向右飞行,过点作直线与战斗机的轨迹交于点,使
在点左侧任取一点,战斗机在点发出的声音传到点的时间
战斗机从点飞到点后发出的声音传到点的总时间
在点右侧任取一点,战斗机在点发出的声音传到点的时间
战斗机从点飞到点后,发出的声音传到点的总时间
显然战斗机在点发出的声音先到达人耳,传播的时间
所以
则
联立解得
故选C。
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