专题05 位置变化快慢的描述—速度（知识精讲+专项训练）-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 通过对比表格系统梳理速度概念体系，结合典例强化平均与瞬时、速度与速率的辨析，培养运动观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念对比|2表格|标矢性/公式/方向对比法|从平均到瞬时，构建速度概念层级| |四速度辨析|1要点|速度与速率大小关系判断|明确矢量标量本质，突破认知误区| |典例应用|4典例|实际情境中平均/瞬时速度区分|联系生活实例，强化物理观念应用|

专题05 位置变化快慢的描述—速度 必备知识 1. 平均速度与平均速率 项目 平均速度 平均速率 表示 物体位置变化的快慢和方向 一段时间内运动的快慢 标矢性 矢量 标量 公式 平均速度 = 位移/时间，即 平均速率 = 路程/时间，即 大小 起点到终点的直线距离除以时间 起点到终点的路程除以时间 方向 与位移的方向相同，由初位置指向末位置 无 单位 m/s m/s 特别提醒 l平均速率≥平均速度的大小，只有物体做单线直线运动时他们相等。 l平均速度是记录结果的，无法反映运动过程，算平均速度时不管运动过程，只看结果。 l计算速度时一定要说明方向。 l平均速度记录的是一段时间的事情，不能反映某一个时刻物体的运动状态。 2 瞬时速度和瞬时速率 项目 瞬时速度 瞬时速率 表示 物体在某一时刻或位置运动的快慢和方向 物体在某一时刻或位置运动的快慢 标矢性 矢量 标量 方向 沿运动轨迹的切线方向 无 大小 极短时间内的平均速度 极短时间内的平均速率 关系 瞬时速率 = 瞬时速度的大小 单位 m/s 3 匀速直线运动 匀速直线运动是瞬时速度不变的运动：(1)大小不变；(2)方向不变。 4 四速度辨析 ①速度和速率不能比大小，只有速度的大小和速率可以比大小； ②平均速率与平均速度大小：平均速率不是平均速度大小，物理意义不同，平均速率表示跑得快慢，平均速度大小表示到得快慢； ③瞬时速率与瞬时速度大小：瞬时速率等于瞬时速度大小，它们物理意义相似，区别是瞬时速度有方向，瞬时速率没有方向。 【典例1】关于平均速度的下列说法中，正确的是 ( ) A. 汽车出发后末的平均速度是 B. 汽车在某段时间内的平均速度是，表示汽车在这段时间内每秒的位移都是 C. 汽车经过两路标间的平均速度是 D. 汽车在某段时间内的平均速度，一定等于它在这段时间内最小速度与最大速度之和的一半 【解析】【答案】C 【详解】A．汽车在出发后 10s 末的瞬时速度是，故A 错误； B．汽车在某段时间内的平均速度是 5m/s，但是在某 1s 的时间内，物体可以不动，位移可以是零，故 B 错误； C．汽车经过两路标之间的速度是一段距离的平均速度，故 C 正确； D．只有匀变速直线运动在一段时间内的平均速度才等于它的初速度与末速度之和的一半，故 D 错误。 故选 C。 【典例2】下列所说的速度中，表示平均速度的是 ，表示瞬时速度的是 。 ①百米赛跑的运动员以 9.5m/s 的速度冲过终点线； ②经提速后列车的速度达到 350km/h； ③由于堵车，车在隧道内的速度仅为 1.2m/s； ④返回地面的太空舱以 8m/s 的速度落入太平洋中； ⑤子弹以 800m/s 的速度撞击在墙上。 【答案】 ②③/③② ①④⑤/①⑤④/④①⑤/④⑤①/⑤①④/⑤④① 【详解】[1]平均速度与位移和时间相对应，表示平均速度是②经提速后列车的速度达到 350km/h；③由于堵车，车在隧道内的速度仅为 1.2m/s； [2]瞬时速度与位置和时刻相对应，表示瞬时速度的是①百米赛跑的运动员以 9.5m/s 的速度冲过终点线； ④返回地面的太空舱以 8m/s 的速度落入太平洋中；⑤子弹以 800m/s 的速度撞击在墙上。 【典例3】如图所示是三个质点 A、B、C 的运动轨迹，三个质点同时从 N 点出发，又同时到达 M 点，则下列说法正确的是 ( ) A. 从 N 到 M 的过程中，A 的平均速率最大 B. 三质点从 N 到 M 的平均速率相同 C. 三质点从 N 到 M 的过程中，A 的平均速度最大 D. 到达 M 点时 A 的瞬时速率最大 【答案】A 【详解】AB．从N 到 M 的过程中，A 的路程最大，根据平均速率 ，时间相同的情况下，A 的平均 速率最大，故A 正确，B 错误； C．三质点从N 到 M 的过程中，位移相同，根据平均速度 ，时间相同的情况下，三者的平均速度相同，故 C 错误； D．由于运动过程中速率变化情况未知，故无法判断到达 M 点时瞬时速率的大小情况，故 D 错误。 【典例4】判断正误 （1）物体一定沿着它的位移运动。 ( ) （2）平均速率和瞬时速率都没有方向，平均速度和瞬时速度都有方向。 ( ) （3）平均速率就是平均速度的大小。 ( ) （4）瞬时速率就是瞬时速度的大小。 ( ) （5）在非常非常小的时间段内，平均速度就看成瞬时速度。 ( ) 【答案】 【详解】（1）位移是处位置指向末位置的有向线段，跟轨迹无关，物体不一定沿着它的位移运动，故错误； （2）平均速率和瞬时速率是标量，都没有方向，平均速度和瞬时速度是矢量，都有方向。故正确； （3）平均速率是路程除以时间，平均速度是位移除以时间，故错误； （4）瞬时速率就是瞬时速度的大小，故正确； （5）在非常非常小的时间段内，平均速度就看成瞬时速度，故正确。 1. 关于图中比赛项目，以下表述正确的是 ( ) A. 400 米径赛冠军成绩 53.14 秒，53.14 秒指的是时刻 B. 铅球比赛成绩 20.50 米，20.50 米指的是铅球的位移 C. 斯诺克比赛，运动员击球时可以把球视为质点 D. 200 米直赛道皮划艇比赛中，冠军队的平均速度最大 【答案】D 【详解】A．成绩 53.14 秒是跑完全程所用的时间，属于时间间隔，不是时刻。时刻对应某一瞬间，时间间隔对应一段过程，故A 错误； B．铅球成绩是从投掷圈内沿到铅球落地点最近点的直线距离，是标量。位移是从出手点到落地点的有向线段，两者并不等同，故B 错误； C．击球时需考虑球的旋转、击球部位等，球的形状和大小不能忽略，不能简化为质点。质点模型适用于物体大小和形状可忽略的情况，故 C 错误； D．200 米直赛道，所有队伍位移大小均为200 米。平均速度定义为位移与所用时间的比值，冠军用时最短，故平均速度最大，故 D 正确； 故选 D。 2. 速度和速率 （1）平均速度：物体的位移与发生 所用时间的比值，即，其方向与 的方向相同，指向前进的一侧，是矢量。 （2）瞬时速度：运动物体在某一 或某一 的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是矢量。 （3）速率： 的大小，是标量。 （4）平均速率： 与 的比值，不一定等于平均速度的大小。 【答案】 这段位移 位移 时刻 位置 瞬时速度 路程 时间 3. 2026 年，中国自主研发的“泰山巡检机器人”在泰山景区正式投入使用。研究该“泰山巡检机器人”从红门到南天门的运动过程，则 ( ) A. 在研究机器人攀爬十八盘时的足部受力分布时，可将其视为质点 B. 在研究机器人从红门到南天门的平均速率时，可将其视为质点 C. 在研究机器人如何通过狭窄的山间石阶（宽度仅比机器人肩宽大 10cm）时，可将其视为质点 D. 无论研究机器人的哪种运动，都不能将其视为质点 【答案】B 【详解】A．研究机器人足部受力分布时，需要考虑足部的结构、形状特征，其大小形状不可忽略，不能视为质点，故A 错误； B．研究机器人从红门到南天门的平均速率时，机器人的尺寸远小于运动总路程，其大小形状对平均速率的计算无影响，可视为质点，故B 正确； C．研究机器人通过仅比肩宽大 10cm 的狭窄石阶时，机器人的外形尺寸对能否通过石阶有决定性影响，大小形状不可忽略，不能视为质点，故 C 错误； D．能否将机器人视为质点需要看具体研究的问题，例如研究从红门到南天门的平均速率时，可将机器人视为质点，故 D 错误。 故选 B。 4. 2025 年 5 月31 日下午，在 2025 年田径亚锦赛女子 200m 决赛中，陈好颉以 22 秒 97 的成绩摘金。图甲是 400 米赛道图，图乙是 200 米比赛起跑区域 A。已知 200m 赛道 ABC 由直道和弯道组成，下列说法正确的是 ( ) A. 200 米比赛中，所有运动员的位移相同 B. 200 米经过终点 C 时，陈好颉的速度一定最大 C. 200 米比赛中，陈好颉的平均速率最小 D. 200 米比赛中，陈好颉的平均速率约为8.71m/s 【答案】D 【详解】A．200m 比赛包含弯道，由图乙可知不同跑道运动员的起跑位置不同，终点位置相同，位移是从初位置指向末位置的有向线段，因此所有运动员的位移不相同，故 A 错误； B．陈好颉获得冠军说明其用时最短，平均速率最大，但经过终点 C 时的瞬时速度不一定最大，故 B 错误； C．200m 比赛中路程相同，陈好颉用时最短，根据平均速率公式可知，陈好颉的平均速率最大，故 C 错误； D．陈好颉的平均速率，故 D 正确。 故选 D。 5．关于速度的说法，下列各项中正确的是（　　） A．速度是描述物体运动快慢及运动方向的物理量，速度大表示物体运动得快 B．平均速度只能粗略描述一段物体的运动，而瞬时速度可以精确描述物体的运动；平均速度是矢量，瞬时速度是标量 C．速度越大，位置变化越快，位移也就越大 D．平均速度的大小是平均速率 【答案】A 【详解】A．由速度的定义可知，速度是描述物体运动快慢及运动方向的物理量，速度大表示物体运动得快。故A正确； B．平均速度只能粗略描述一段物体的运动，而瞬时速度可以精确描述物体的运动。二者均为矢量。故B错误； C．根据 可知速度越大，位移不一定越大。故C错误； D．平均速度为物体的位移与时间之比，平均速率是物体路程与时间之比，二者没有必然的关系。故D错误。 故选A。 6．关于速度和速率，下列说法正确的是（　　） A．平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值 B．平均速率就是平均速度的大小 C．瞬时速度，其大小就是瞬时速率，其方向就是物体运动的方向 D．平均速度的方向就是物体运动的方向，且其与位移的方向总是一致的 【答案】C 【详解】A．平均速度是指物体通过的位移与所用时间的比值，A错误； B．平均速率是指物体通过的路程与所用时间的比值，如果物体运动速度方向发生变化，平均速率与平均速度完全不同，B错误； C．瞬时速度的大小就是瞬时速率，其方向就是物体运动的方向，C正确； D．平均速度的方向就是这段时间内运动的起点指向终点的方向，与运动的方向不一定相同，D错误。 故选C。 7．潭溪山玻璃漂流为山东省最长峡谷漂流，一游客在潭溪山乘皮筏漂流，途经M点和N点，如图所示。已知该游客从M点漂流到N点的路程为，用时，M、N间的直线距离为，则从M点漂流到N点的过程中（　　） A．该游客的位移大小为 B．该游客的平均速率为 C．该游客的平均速度大小为 D．若以所乘皮筏为参考系，美女峰的平均速度为0 【答案】C 【详解】A．根据题意可知，该游客的位移大小为，故A错误； B．平均速率等于总路程与总时间之比，则平均速率为 故B错误； C．．平均速度等于总位移与总时间之比，则平均速度为 故C正确； D．若以所乘皮筏为参考系，美女峰的位置坐标发生了变化，则美女峰的平均速度不为0，故D错误。 故选C。 8．“区间测速”是一项先进的监控手段，它的原理是利用车辆通过前后两个监控点的时间计算车辆的平均车速。如图所示为公路边上的指示牌，圆牌上的数字100表示限速为，方牌上标有“前方区间测速，长度66km”。当通过监测起点和终点时汽车速度计显示的示数分别为和，已知通过测速区间的时间为30min。下列说法正确的是（　　） A．长度66km指的是位移 B．终点时汽车速度计显示的示数指的是平均速度 C．该汽车在测速区间内的平均速度是 D．该汽车在测速区间内一定超速 【答案】D 【详解】A．长度66km指的是路程，故A错误； B．终点时汽车速度计显示的示数指的是瞬时速率，故B错误； CD．由于66km指的是路程，可知该汽车在测速区间内的平均速率为 可知该汽车在测速区间内一定超速；由题意无法知道位移大小，所以无法求得平均速度大小，故C错误，D正确。 故选D。 9．（多选）如图所示，一摩天轮的半径为R，轮缘上的座舱（视为质点）随轮转动，下列说法正确的是（　　）。 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2R D．摩天轮转动四分之一周，座舱的位移大小为R 【答案】BCD 【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； 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； C．摩天轮转动半周，座舱的位移为2R，故C正确； D．摩天轮转动四分之一周，座舱的位移大小为 故D正确。 故选BCD。 10．（多选）机器人大赛中，为研究机器人的运动建立平面直角坐标系某机器人在平面内由点出发，沿直线运动到点，紧接着又由点沿直线运动到点，所用总时间是10s。平面直角坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1m。则在整个过程中（　　） A．机器人的路程为5m B．机器人的位移大小为5m C．机器人的平均速率大小为0.5m/s D．机器人的平均速度大小为0.5m/s 【答案】BD 【详解】AC．机器人的轨迹为两段直线，前一段长度 后一段的长度 总路程 机器人的平均速率 故AC错误； BD．机器人的位移平均速度故BD正确。故选BD。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 位置变化快慢的描述—速度 必备知识 1. 平均速度与平均速率 项目 平均速度 平均速率 表示 物体位置变化的快慢和方向 一段时间内运动的快慢 标矢性 矢量 标量 公式 平均速度 = 位移/时间，即 平均速率 = 路程/时间，即 大小 起点到终点的直线距离除以时间 起点到终点的路程除以时间 方向 与位移的方向相同，由初位置指向末位置 无 单位 m/s m/s 特别提醒 l平均速率≥平均速度的大小，只有物体做单线直线运动时他们相等。 l平均速度是记录结果的，无法反映运动过程，算平均速度时不管运动过程，只看结果。 l计算速度时一定要说明方向。 l平均速度记录的是一段时间的事情，不能反映某一个时刻物体的运动状态。 2 瞬时速度和瞬时速率 项目 瞬时速度 瞬时速率 表示 物体在某一时刻或位置运动的快慢和方向 物体在某一时刻或位置运动的快慢 标矢性 矢量 标量 方向 沿运动轨迹的切线方向 无 大小 极短时间内的平均速度 极短时间内的平均速率 关系 瞬时速率 = 瞬时速度的大小 单位 m/s 3 匀速直线运动 匀速直线运动是瞬时速度不变的运动：(1)大小不变；(2)方向不变。 4 四速度辨析 ①速度和速率不能比大小，只有速度的大小和速率可以比大小； ②平均速率与平均速度大小：平均速率不是平均速度大小，物理意义不同，平均速率表示跑得快慢，平均速度大小表示到得快慢； ③瞬时速率与瞬时速度大小：瞬时速率等于瞬时速度大小，它们物理意义相似，区别是瞬时速度有方向，瞬时速率没有方向。 【典例1】关于平均速度的下列说法中，正确的是 ( ) A. 汽车出发后末的平均速度是 B. 汽车在某段时间内的平均速度是，表示汽车在这段时间内每秒的位移都是 C. 汽车经过两路标间的平均速度是 D. 汽车在某段时间内的平均速度，一定等于它在这段时间内最小速度与最大速度之和的一半 【典例2】下列所说的速度中，表示平均速度的是 ，表示瞬时速度的是 。 ①百米赛跑的运动员以 9.5m/s 的速度冲过终点线； ②经提速后列车的速度达到 350km/h； ③由于堵车，车在隧道内的速度仅为 1.2m/s； ④返回地面的太空舱以 8m/s 的速度落入太平洋中； ⑤子弹以 800m/s 的速度撞击在墙上。 【典例3】如图所示是三个质点 A、B、C 的运动轨迹，三个质点同时从 N 点出发，又同时到达 M 点，则下列说法正确的是 ( ) A. 从 N 到 M 的过程中，A 的平均速率最大 B. 三质点从 N 到 M 的平均速率相同 C. 三质点从 N 到 M 的过程中，A 的平均速度最大 D. 到达 M 点时 A 的瞬时速率最大 【典例4】判断正误 （1）物体一定沿着它的位移运动。 ( ) （2）平均速率和瞬时速率都没有方向，平均速度和瞬时速度都有方向。 ( ) （3）平均速率就是平均速度的大小。 ( ) （4）瞬时速率就是瞬时速度的大小。 ( ) （5）在非常非常小的时间段内，平均速度就看成瞬时速度。 ( ) 1. 关于图中比赛项目，以下表述正确的是 ( ) A. 400 米径赛冠军成绩 53.14 秒，53.14 秒指的是时刻 B. 铅球比赛成绩 20.50 米，20.50 米指的是铅球的位移 C. 斯诺克比赛，运动员击球时可以把球视为质点 D. 200 米直赛道皮划艇比赛中，冠军队的平均速度最大 2. 速度和速率 （1）平均速度：物体的位移与发生 所用时间的比值，即，其方向与 的方向相同，指向前进的一侧，是矢量。 （2）瞬时速度：运动物体在某一 或某一 的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是矢量。 （3）速率： 的大小，是标量。 （4）平均速率： 与 的比值，不一定等于平均速度的大小。 3. 2026 年，中国自主研发的“泰山巡检机器人”在泰山景区正式投入使用。研究该“泰山巡检机器人”从红门到南天门的运动过程，则 ( ) A. 在研究机器人攀爬十八盘时的足部受力分布时，可将其视为质点 B. 在研究机器人从红门到南天门的平均速率时，可将其视为质点 C. 在研究机器人如何通过狭窄的山间石阶（宽度仅比机器人肩宽大 10cm）时，可将其视为质点 D. 无论研究机器人的哪种运动，都不能将其视为质点 4. 2025 年 5 月31 日下午，在 2025 年田径亚锦赛女子 200m 决赛中，陈好颉以 22 秒 97 的成绩摘金。图甲是 400 米赛道图，图乙是 200 米比赛起跑区域 A。已知 200m 赛道 ABC 由直道和弯道组成，下列说法正确的是 ( ) A. 200 米比赛中，所有运动员的位移相同 B. 200 米经过终点 C 时，陈好颉的速度一定最大 C. 200 米比赛中，陈好颉的平均速率最小 D. 200 米比赛中，陈好颉的平均速率约为8.71m/s 5．关于速度的说法，下列各项中正确的是（　　） A．速度是描述物体运动快慢及运动方向的物理量，速度大表示物体运动得快 B．平均速度只能粗略描述一段物体的运动，而瞬时速度可以精确描述物体的运动；平均速度是矢量，瞬时速度是标量 C．速度越大，位置变化越快，位移也就越大 D．平均速度的大小是平均速率 6．关于速度和速率，下列说法正确的是（　　） A．平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值 B．平均速率就是平均速度的大小 C．瞬时速度，其大小就是瞬时速率，其方向就是物体运动的方向 D．平均速度的方向就是物体运动的方向，且其与位移的方向总是一致的 7．潭溪山玻璃漂流为山东省最长峡谷漂流，一游客在潭溪山乘皮筏漂流，途经M点和N点，如图所示。已知该游客从M点漂流到N点的路程为，用时，M、N间的直线距离为，则从M点漂流到N点的过程中（　　） A．该游客的位移大小为 B．该游客的平均速率为 C．该游客的平均速度大小为 D．若以所乘皮筏为参考系，美女峰的平均速度为0 8．“区间测速”是一项先进的监控手段，它的原理是利用车辆通过前后两个监控点的时间计算车辆的平均车速。如图所示为公路边上的指示牌，圆牌上的数字100表示限速为，方牌上标有“前方区间测速，长度66km”。当通过监测起点和终点时汽车速度计显示的示数分别为和，已知通过测速区间的时间为30min。下列说法正确的是（　　） A．长度66km指的是位移 B．终点时汽车速度计显示的示数指的是平均速度 C．该汽车在测速区间内的平均速度是 D．该汽车在测速区间内一定超速 9．（多选）如图所示，一摩天轮的半径为R，轮缘上的座舱（视为质点）随轮转动，下列说法正确的是（　　）。 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2R D．摩天轮转动四分之一周，座舱的位移大小为R 10．（多选）机器人大赛中，为研究机器人的运动建立平面直角坐标系某机器人在平面内由点出发，沿直线运动到点，紧接着又由点沿直线运动到点，所用总时间是10s。平面直角坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1m。则在整个过程中（　　） A．机器人的路程为5m B．机器人的位移大小为5m C．机器人的平均速率大小为0.5m/s D．机器人的平均速度大小为0.5m/s 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $