1.3 位置变化快慢的描述—速度 同步练习-2026-2027高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 人教版高中物理必修一第一章第3节速度同步练习，新授课用，通过三级分层设计实现从概念理解到综合应用的知识巩固，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|速度定义、比值定义法、瞬时/平均速度辨析、单位换算|单选+填空，聚焦单一概念，如速度矢量性判断、单位换算（72km/h=20m/s）| |能力提升|往返运动平均速度、分段运动计算|选择+计算，综合应用公式，如“前一半位移平均速度2m/s，后一半3m/s求全程平均速度”| |拓展创新|多过程运动分析、v-t图像应用|多选+计算，结合图像与多过程，如“先匀速后刹车的位移及平均速度计算”|

人教版高中物理必修一第一章第3节—位置变化快慢的描述—速度同步练习 一、基础巩固 （一）单项选择题 1.【速度的定义式与比值定义法】关于速度的定义式，下列说法正确的是（） A. 速度v与位移Δx成正比，与时间Δt成反比 B. 该公式只能计算匀速直线运动的速度 C. 公式中v的方向与Δx的方向一致 D. 速度是标量，只有大小没有方向 2.【瞬时速度与平均速度的辨析】下列几种速度数值，属于瞬时速度的是（） A. 高铁从北京到上海的平均行驶速度为280km/h B. 中学生百米赛跑的平均速度约为8m/s C. 汽车速度表显示的车速为60km/h D. 飞机全程巡航平均速度为900km/h 3.【平均速度与平均速率】关于平均速度和平均速率，下列说法正确的是（） A. 平均速度的大小等于平均速率 B. 平均速度是矢量，平均速率是标量 C. 物体做单向直线运动时，平均速度与平均速率相等 D. 一个同学围绕学校操场跑了一圈，平均速度大小一定等于平均速率 4.【平均速度与瞬时速度的生活实例辨析】下列关于平均速度、瞬时速度的生活实例辨析，说法正确的是（） A. 晚高峰车流缓慢，汽车1小时行驶15km，此时的车速为瞬时速度 B. 汽车通过学校大门时的速度，属于瞬时速度 C. 匀速行驶的公交车，任意时间段的平均速度与瞬时速度不相等 D. 运动员跑完400米跑道的速度为瞬时速度 5.【速度的单位换算】汽车在高速公路上行驶的速度为72km/h，合（　） A. 20m/s B. 25m/s C. 36m/s D. 40m/s 6.【匀速直线运动的速度特点】关于匀速直线运动，下列说法正确的是（　） A. 匀速直线运动的速度大小和方向都保持不变 B. 匀速直线运动中，平均速度一定大于瞬时速度 C. 匀速直线运动中，任意相等时间内的位移可以不同 D. 匀速直线运动的速度会随时间逐渐增大 （二）填空题 7.【速度的物理意义与定义方法】速度的物理意义是描述物体________的物理量，速度的定义采用________法，公式为。 8.【平均速度的计算与瞬时速度的辨析】短跑运动员在100m比赛中，用时10s冲线，全程的平均速度大小为________m/s；冲线瞬间的速度为________（选填“平均速度”或“瞬时速度”）。 9.【速度的矢量性】速度是________（选填“矢量”或“标量”），既有大小又有________；平均速度的方向与________的方向一致。 10.【速度大小的比较】甲物体的速度为5m/s，乙物体的速度为21.6km/h，则运动较快的是________（选填“甲”或“乙”）。 二、能力提升 （一）选择题 11.【往返运动中平均速度与平均速率】共享单车是日常便捷的出行方式，小明从小区门口沿平直马路骑行5分钟，行驶路程1200m，到达超市后停留2分钟，再用3分钟沿原路匀速返回小区。下列关于小明运动过程中速度的说法，正确的是（） A. 全程的位移大小等于路程 B. 全程的平均速度为0 C. 骑行过程中任意时刻的瞬时速度方向始终不变 D. 返程过程中平均速率为0 12.【分段运动的平均速度计算】一物体沿平直直线运动，前一半位移的平均速度为2m/s，后一半位移的平均速度为3m/s，则全程的平均速度大小为（） A. 2.4m/s B. 2.5m/s C. 2.6m/s D. 2.8m/s 13.【按时间分段的平均速度计算】一物体沿直线运动，前一半时间的平均速度为4m/s，后一半时间的平均速度为6m/s，则全程的平均速度为（　） A. 4m/s B. 4.5m/s C. 5m/s D. 6m/s 14.【速度方向考察】【多选】下列关于瞬时速度和平均速度的关系，说法正确的是（） A. 速度是描述物体运动快慢的物理量 B. 直线运动中，速度的方向不会改变 C. 瞬时速度的方向就是物体该时刻的运动方向 D. 平均速度的方向就是物体位移的方向 （二）填空题 15.【分段位移与平均速度的计算】某物体沿直线朝某个方向运动，第1s内通过的路程为2m，第2s内通过的路程为4m，第3s内通过的路程为6m，则3s内的平均速度为________m/s，第2s内的平均速度为________m/s。 （三）计算题 16.【平均速度与平均速率的综合计算】一名同学沿平直操场跑道匀速跑步，先向东匀速跑80m，用时10s，随即反向向西匀速跑40m，用时5s。求该同学全程的平均速度大小和平均速率。 三、拓展创新（学有余力挑战） （一）多项选择题 17.【多过程运动的速度与位移分析】平直公路上行驶的汽车，先以10m/s的速度匀速行驶10s，随后刹车减速，2s内停下。关于该过程汽车的运动，下列说法正确的是（） A. 匀速阶段的瞬时速度保持不变 B. 刹车阶段的速度方向与运动方向相反 C. 全程位移大小为120m D. 全程平均速度小于10m/s 18.【v-t图理解与应用】某物体沿直线运动的v-t图像如图所示。下列说法正确的是（） A. 0~2s内物体的速度逐渐增大 B. 2s末物体的速度大小为4m/s C. 4~6s内物体静止不动 D. 0~6s内物体运动方向保持不变 （二）计算题 19.【多过程运动的位移与平均速度】一辆家用轿车在平直公路上行驶，先以15m/s的速度匀速行驶30s，紧接着减速行驶10s，发生位移100m后停止运动。求： （1）轿车前30s的位移大小； （2）轿车全程的总位移和总时间； （3）轿车全程的平均速度大小。 20.【多段运动的平均速度与平均速率】一辆汽车从甲地出发，先以10m/s的速度匀速行驶100s，再以15m/s的速度匀速行驶200s，到达乙地，随后立即以20m/s的速度沿原路匀速返回甲地。求： （1）甲、乙两地间的距离； （2）汽车返回过程所用的时间； （3）汽车全程的平均速率和平均速度大小。 四、参考答案与详细解析 （一）A层答案与解析 1. C 解析：速度为比值定义物理量，大小与位移、时间无关，A错误；公式适用于所有直线运动，B错误；速度是矢量，方向与位移变化量Δx方向一致，C正确，D错误。 2. C 解析：汽车速度表显示的是某一时刻的运动速度，属于瞬时速度；高铁、飞机全程速度、百米赛跑全程速度均对应一段运动过程，为平均速度。 3. B 解析：平均速度是位移与时间的比值（矢量），平均速率是路程与时间的比值（标量）；单向直线运动中，仅平均速度大小等于平均速率，物理意义不相同；因为围绕操场跑了一圈，初位置和末位置相同，故位移大小为0，所以平均速度大小为0。 4. B 解析：1小时行驶15km对应一段过程，是平均速度；汽车通过学校大门时的速度，是瞬时速度；匀速直线运动中，平均速度等于瞬时速度；400米跑为全程过程速度，属于平均速度。 5. A 解析：72km/h=72×1000/3600 m/s=20m/s，故A正确。 6. A 解析：匀速直线运动是速度大小、方向均不变的运动，A正确、D错误；匀速直线运动中平均速度与瞬时速度相等，B错误；速度恒定，任意相等时间内的位移相等，C错误。 7. 运动快慢和方向；比值定义 8. 10；瞬时速度 9. 矢量；方向；位移 10. 乙 解析：21.6km/h=21.6×1000/3600 m/s=6m/s＞5m/s，故乙物体运动较快。 （二）答案与解析 11. B 解析：小明最终返回出发点，全程位移为0，根据可知全程平均速度为0；往返运动位移小于路程；返程时速度方向改变；返程过程有运动路程，平均速率不为0。 12. A 解析：设总位移为2x，前、后半段位移均为x，总时间，全程平均速度。 13. C 解析：设全程时间为2t，则总位移x=4t+6t=10t，全程平均速度v=x/（2t）=5m/s，C正确。 14. ACD 解析：A 正确，速度的物理意义就是描述物体运动的快慢。B 错误，直线运动包括单向直线运动和往复直线运动，物体做往复直线运动时，速度方向会发生改变。C 正确，瞬时速度的方向即为物体某一时刻实际的运动方向。D 正确，根据平均速度定义 ，平均速度方向与位移方向一致，和路程无关。 15. 4；4 解析：3s内总路程s=2m+4m+6m=12m，因物体沿直线朝某个方向运动，3s内位移大小等于路程12m，故平均速度大小v=s/t=12/3=4m/s；第2s内的平均速度v=4/1=4m/s。 16. 解析： 规定向东为正方向，初位置为0，末位置位移：，位移大小为40m； 全程总时间：； 全程平均速度（位移/时间）：； 全程路程（运动轨迹总长）：； 全程平均速率（路程/时间）：。 （三）答案与解析 17. AD 解析：匀速直线运动瞬时速度大小、方向均不变，A正确；刹车阶段汽车仍向前运动，速度方向不变，B错误；匀速位移100m，刹车位移小于20m，总位移小于120m，C错误；全程总位移小于120m，总时间12s，平均速度小于10m/s，D正确。 18. ABD 解析：由v-t图像可知，0~2s内速度从0逐渐增大到4m/s，A正确；2s末速度为4m/s，B正确；4~6s内速度由4m/s逐渐减小到0，速度不为0，物体仍在运动，并非静止不动，C错误；0~6s内速度始终为正值，即运动方向始终不变，D正确。 19. 解析： （1）前30s匀速运动，位移： （2）全程总位移：，全程总时间： （3）全程平均速度： 20. 解析： （1）甲、乙两地间的距离s=v1t1+v2t2=10×100m+15×200m=4000m； （2）返回时间t3=s/v3=4000/20s=200s； （3）全程总路程s总=2s=8000m，总时间t总=100s+200s+200s=500s，平均速率=s总/t总=8000/500=16m/s；全程位移为0，平均速度大小为0。 答案：（1）4000m；（2）200s；（3）16m/s，0。 五、本节知识点与重难点总结 （一）核心基础知识点 1. 速度的定义与定义方法：用位移与发生这段位移所用时间的比值描述物体运动快慢，公式，属于比值定义法，速度大小不由位移和时间决定；这里我们可以联想初中物理里面的密度定义哈，同理密度也不由质量和体积决定。 2. 速度的矢量性：速度是矢量，同时描述运动的快慢和方向；速度方向与物体的运动方向、位移变化方向一致。 3. 平均速度：对应一段时间、一段位移的过程量，公式，只能粗略描述物体的运动快慢，是矢量。 4. 瞬时速度：对应某一时刻、某一位置的状态量，能精确描述物体瞬时运动快慢；物理学中，极短时间内的平均速度可近似看作瞬时速度，是矢量。 5. 平均速率：路程与运动时间的比值，只有大小、没有方向，属于标量，仅描述运动轨迹的平均快慢。 （二）本节重难点 重点1：平均速度与瞬时速度的本质辨析 平均速度是过程量，对应一段运动过程；瞬时速度是状态量，对应某一瞬间。匀速直线运动中，运动快慢不变，任意时间段的平均速度等于任意时刻的瞬时速度。 重点2：平均速度与平均速率的区别（必考） 平均速度=位移/时间（矢量，关注位置变化）；平均速率=路程/时间（标量，关注轨迹长短）。仅单向直线运动中，二者大小相等，物理意义始终不同。 难点：速度矢量性的理解与应用 速度、位移均为矢量，往返直线运动中需区分位移与路程；速度正负只表示方向，比较运动快慢只看速度绝对值，计算平均速度必须用位移代入公式。 （三）本节高频易错点汇总 1. 误区：认为速度与位移成正比、与时间成反比。正解：比值定义物理量，三者无正反比关系。 2. 误区：认为平均速度大小始终等于平均速率。正解：只有单向直线运动满足，往返运动二者大小不相等。 3. 误区：混淆过程量与状态量，把全程平均速度当作瞬时速度。正解：时间段对应平均速度，时刻对应瞬时速度。 4. 误区：计算平均速度时代入路程计算。正解：平均速度用位移计算，平均速率用路程计算。 学科网（北京）股份有限公司 $