1.3 位置变化快慢的描述——速度 同步讲义-2026-2027学年高一上学期物理必修第一册
2026-09-21
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内容正文:
人教版高中物理必修第一册 第一章 运动的描述
1.3位置快慢的描述——速度
01 学习目标
1、认识速度:通过实例分析,知道速度是描述物体位置变化快慢的物理量,理解速度的定义式 v=Δx/Δt,知道速度是矢量,方向与位移方向相同,单位是米每秒(m/s),会进行 km/h 与 m/s 的换算,初步体会比值定义法和速度的相对性。
2、理解平均速度与瞬时速度:知道平均速度对应一段位移或一段时间,粗略描述运动快慢;瞬时速度对应某一时刻或某一位置,精确描述运动快慢;理解瞬时速度是 Δt→0 时平均速度的极限,知道速率是瞬时速度的大小,是标量;能区分平均速度、平均速率、瞬时速度和瞬时速率。
3、掌握测量与图像描述:了解用打点计时器、光电门等测量速度的原理和方法,能通过纸带计算平均速度和瞬时速度;理解 v-t 图像的物理意义,能根据图像读取速度大小、判断运动方向及速度变化,初步学会用图像描述直线运动。
4、培养科学思维与实验素养:通过从平均速度到瞬时速度的过渡,体会极限思想和数学方法在物理中的应用;能规范进行实验操作、记录并处理数据,能运用速度知识解释交通限速、赛跑、测速等生活现象,养成严谨求实、合作交流的科学态度。
02 思维导图
03 基础知识
☀知识点一 速度
1.定义及物理意义:位移与发生这段位移所用时间之比,表示物体运动的快慢和方向。
2.定义式:v=
3.单位:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号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。
4.矢量性:速度既有大小,又有方向,是矢量。速度v的方向与时间Δt内的位移Δx的方向相同。
特别提醒
(1)v=是速度的定义式,不是决定式,Δx是物体运动的位移,不是路程。
(2)v不仅表示运动的快慢,同时也表示运动的方向。
☀知识点二 平均速度和瞬时速度(重点)
1.平均速度:描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度及方向,只能粗略描述物体运动的快慢。
2.瞬时速度:描述物体在某一时刻运动的快慢和方向,可以精确描述物体运动的快慢。
3.速率:瞬时速度的大小。
4.当时间足够短时,可以认为瞬时速度等于平均速度。
5.匀速直线运动的瞬时速度保持不变,平均速度与瞬时速度相等。
☀知识点三 速度—时间图像
1.以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系。
2.计算出不同时刻的瞬时速度并在坐标系中描点。
3.用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图线,即v-t图像。如图所示。
4.v-t图像直观地反映了速度随时间变化的情况。
04 经典例题
ღ题型一 平均速度和平均速率
1.平均速度=,既有大小又有方向,是矢量。
2.平均速率=,只有大小没有方向,是标量。
3.对于同一个运动过程,平均速度的大小通常小于平均速率,只有在单方向的直线运动中,平均速度的大小才等于平均速率,但即便如此,也不能说平均速度的大小就是平均速率,因为概念不同。
【例1】速度的定义式为,下列说法正确的是( )
A.v与成正比 B.v与成反比 C.是物体的路程 D.v的大小与无关
【答案】D
【详解】根据速度的定义式,速度是位移变化量与时间变化量的比值。速度的大小取决于这个比值,而不是单独依赖于或。对于给定的运动(如匀速运动),速度的大小是确定的,与具体的无关,因为会相应调整以保持比值不变。
故选D。
【例2】关于速度的描述,下列说法正确的是( )
A.速度只有大小 B.速度只有方向
C.速度既有大小、又有方向 D.位移越大速度越小
【答案】C
【详解】ABC.速度是矢量,既有大小,又有方向,故AB错误,C正确;
D.位移越大速度不一定越小,故D错误。
故选C。
【例3】甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动,它们的运动情况如图x-t图像所示,在20s内,它们平均速度大小分别为、、;它们在内的平均速率分别为、、大小的关系是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【详解】 甲、乙、丙三个物体同时同地出发,末三个物体到达同一位置,因此三者的位移大小相等,运动时间也相同,根据可得
从图像可知,甲的路程较大,乙、丙两物体路程相等,根据可得故选A。
【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。
ღ题型二 平均速度和瞬时速度
平均速度
瞬时速度
区别
反映一段时间内物体运动的平均快慢程度和方向
精确描述物体运动的快慢及方向
对应一段时间(位移),是过程量
对应某一时刻(位置),是状态量
方向与位移的方向相同,与运动方向不一定相同
方向就是该时刻物体的运动方向,不一定与位移方向相同
共同点
都是矢量,单位都是m/s
联系
瞬时速度就是平均速度在时间趋于零时的极限值
【例1】关于平均速度与瞬时速度的说法正确的是( )
A.平均速度是速度的平均值
B.瞬时速度是某时刻的速度
C.平均速度方向与位移方向无关
D.瞬时速度方向与运动方向无关
【答案】B
【详解】A.平均速度的定义为位移与发生这段位移所用时间的比值,公式为,仅匀变速直线运动中平均速度等于初末速度的平均值,一般情况不是速度的算术平均值,故A错误;
B.瞬时速度是描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢的物理量,是状态量,故B正确;
C.平均速度是矢量,其方向与对应过程的位移方向完全一致,二者有关,故C错误;
D.瞬时速度的方向就是物体在该时刻的实际运动方向,二者有关,故D错误。
故选B。
【例2】小明与家人自驾去玉龙雪山游玩,看到公路旁设立的一块区间测速标志,如图所示,区间测速长度为20km,允许行驶的速度为120km/h。若小明所坐的车通过此路段用时12min,则下列说法正确的是( )
A.“20km”是位移,小明所坐的车超速
B.“20km”是位移,小明所坐的车未超速
C.“20km”是路程,小明所坐的车超速
D.“20km”是路程,小明所坐的车未超速
【答案】D
【详解】“20km”是运动轨迹的长度,是路程。小明所坐的车通过此路段的平均速率,可知小明所坐的车在该路段未超速。
故选D。
【例3】国庆假期,小明同学跟家人进行了一次愉快的自驾游,行车途中小明注意到以下数据,如图甲、乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A.图甲中的“28km”指的是位移大小
B.图乙导航信息上“4小时41分”表示时刻
C.研究汽车在图乙导航图中的位置时,可以把汽车看成质点
D.图丙是高速路上的指示牌,牌上的“100”指的是平均速度
【答案】C
【详解】A.图甲中的“28km”指的是该位置到连州的路线的长度,指的是路程,故A错误;
B.图乙导航信息上“4小时41分”表示到达目的地所需的时间间隔,故B错误;
C.研究汽车在图乙导航图中的位置时,可以忽略汽车的大小和形状,把汽车看成质点,故C正确;
D.图丙中,牌上的“100”指的是瞬时速度的上限,即“100”指的是瞬时速度,故D错误。故选C。
【例4】李老师驾车从A地到B地,里程表的里程数增加30km,用时0.5h;当车经过路标C时速度计指针位置如图所示;A、B两地直线距离为25km,下列说法正确的是( )
A.整个过程中汽车的平均速度大小为60km/h
B.整个过程中汽车的平均速度大小为100km/h
C.汽车经过路标C时速度大小约为100km/h
D.比较汽车在B、C两点的速度大小时,不能将汽车看成质点
【答案】C
【详解】AB.整个过程中汽车的平均速度大小为,故AB错误;
C.当车经过路标C时速度计指针位置如图所示,可知汽车经过路标C时速度大小约为100km/h,故C正确;
D.比较汽车在B、C两点的速度大小时,汽车的形状大小可以忽略不计,可以将汽车看成质点,故D错误。
故选C。
05 课堂巩固
1.在中国海军护航编队“巢湖”舰、“千岛湖”舰护送下,“河北锦绣”、“银河”等艘货轮历时小时顺利抵达亚丁湾西部预定海域.此次护航总航程海里,已知海里。假设所有船只运动速度都相同,则下列说法正确的是( )
A.研究舰队的行驶路程时不可将“千岛湖”舰看作质点
B.以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰是运动的
C.根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度
D.根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速率
【答案】D
【详解】A.研究舰队的行驶路程时,“千岛湖”舰的大小和形状可以忽略不计,可将“千岛湖”舰看作质点,故A错误;
B.若“千岛湖”舰与“巢湖”舰同向匀速行驶,则以“千岛湖”舰为参照物,“巢湖”舰是静止的,故B错误;
C.由于不知运动位移,平均速度是位移与时间的比值,不能求出此次航行的平均速度,故C错误;
D.根据本题给出的条件可知航行的路程和时间,由于平均速率等于路程和时间的比值,故可求,故D正确。
故选D。
2.骑行既可以强身健体、提升心肺功能、增强免疫力,又可以响应国家绿色出行倡议减少碳排放。一市民在某次骑行过程中由A点开始出发,经过一段时间后骑行了2.16公里后又回到A点。该市民通过手机运动软件记录的运动轨迹与信息如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中“00∶01”指的是时刻
B.图中“2.16公里”为该次骑行的位移大小
C.图中“33.26公里/时”指的是平均速率
D.记录骑行轨迹时人和自行车组成的系统可以看成质点
【答案】D
【详解】A.图中“00∶01”指的是时间间隔,A错误;
B.该路径不是直线,则图中“2.16公里”为该次骑行的路程,B错误;
C.图中“33.26公里/时”是速度的最大值,指的是瞬时速率,C错误;
D.记录骑行轨迹时人和自行车组成的系统大小和形状可以忽略不计,可以看成质点,D正确。
故选D。
3.漳州一中举行教学开放周活动,诚邀漳州艺术实验学校教师莅临观摩交流。带队老师打算驾车从漳州艺术实验学校(北门)到漳州一中西南门,利用高德地图导航,可选方案主要有三种,预计用时都是22分钟。带队老师选择了方案一,则( )
A.方案一全程的位移比方案三的小
B.汽车行驶过程中,以地面为参考系,驾驶员是静止的
C.研究该汽车的运动轨迹时,可将汽车视为质点
D.汽车运动全程的平均速度约为32.8km/h
【答案】C
【详解】A.位移只由初、末位置决定,与路径无关。两个方案的出发点和终点均相同,故两种方案的位移相同,故A错误;
B.以地面为参考系,驾驶员相对地面的位置在发生变化,即以地面为参考系,驾驶员是运动的,故B错误;
C.研究汽车的运动轨迹时,汽车的形状和大小可以忽略,可将汽车视为质点,故C正确;
D.平均速度是位移与时间的比值,汽车运动全程的位移未知,故无法计算平均速度,故D错误。故选C。
4.如图所示,一段长度为的长条纸带一端扭转后与另一端对接粘合,即可形成莫比乌斯环。莫比乌斯环属于单侧单边界拓扑曲面,不存在正反面之分。现有一只小蚂蚁以恒定速率从环上点出发,沿纸带中线持续向前爬行。不计纸带拼接的长度损耗,小蚂蚁第一次回到点的过程中,下列说法正确的是( )
A.通过路程为 B.通过位移为
C.平均速度不为零 D.平均速率不为零
【答案】D
【详解】A.蚂蚁爬行的路程等于莫比乌斯环中线的闭合长度,即蚂蚁爬行正反两面回到起点,路程为,故A错误;
B.蚂蚁从点出发,最终回到同一个空间位置点,位移为零,故B错误;
C.平均速度为位移与时间的比值,位移为零,平均速度也为零,故C错误;
D.平均速率为路程与时间的比值,路程不为零,平均速率也不为零,故D正确。
故选D。
5.如图所示,运动场上两名同学同时从跑道的M点出发,分别沿跑道顺时针和逆时针方向行走,经一段时间后在N点第一次相遇。两人从出发到第一次相遇( )
A.位移相同,平均速度相同 B.位移相同,平均速度不同
C.位移不同,平均速度相同 D.位移不同,平均速度不同
【答案】A
【详解】位移为物体初末位置连线的有向线段,故两人从出发到第一次相遇位移相同;平均速度的定义为
两人在N点第一次相遇,经历时间相等,平均速度也相同。
故选A。
6.宇树科技是一家生产民用机器人的公司,在第一届机器人运动会上,其研发的人形机器人以7分时间在标准的跑道上跑动了,则下列说法正确的是( )
A.7分指的是时刻 B.比赛中机器人的位移为
C.研究机器人运动轨迹时,可以将其看成质点 D.比赛中机器人的平均速度约为
【答案】C
【详解】A.7分10秒是机器人完成1500米运动所用的时间,表示时间间隔,故A错误;
B.比赛中机器人的路程为,故B错误;
C.研究运动轨迹时,物体的大小和形状对轨迹分析无影响,可忽略不计,因此机器人可视为质点,故C正确;
D.时间t=7分10秒=430秒,比赛中机器人的平均速率为,而机器人做曲线运动,平均速度小于平均速率,故D错误。
故选C。
7.2025年11月17日,在第十五届全运会女子百米决赛中,来自浙江16岁的“小孩姐”陈妤颉表现惊艳,以11秒10的成绩成为新“女飞人”,她也成为全运会历史上最年轻的女子百米冠军。图为比赛中陈妤颉冲刺的场景,下列相关说法正确的是( )
A.11秒10是时刻
B.研究陈妤颉运动动作时,可以把陈妤颉看作质点
C.根据题中信息可以求出陈妤颉运动过程的平均速度的大小
D.根据题中信息可知陈妤颉冲到终点时的瞬时速度最大
【答案】C
【详解】A.11秒10是时间间隔,故A错误;
B.研究陈妤颉运动动作时,陈妤颉的形状大小不能忽略不计,不可以把陈妤颉看作质点,否则将不能看出她运动时的各种姿态,故B错误;
CD.根据题中信息可求出陈妤颉运动过程的平均速度大小
但不能求出陈妤颉冲到终点时的瞬时速度,故C正确,D错误。
故选C。
8.下列关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是( )
A.若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内任一段时间内的平均速度一定等于零
B.若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零
C.为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度,可换用宽度更宽的遮光条
D.为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度,可令滑块的释放点更靠近光电门
【答案】A
【详解】A. 若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度均为零,说明物体始终静止,总位移为零,平均速度为总位移除以时间,因此平均速度一定为零,故A正确;
B. 平均速度为零仅表示总位移为零,但物体可能在过程中运动并返回原点,此时瞬时速度不为零(如方向变化时),故B错误;
C. 平均速度接近瞬时速度的条件是尽可能小,换用更宽的遮光条会增大,导致平均速度偏离瞬时速度,故C错误;
D. 释放点更靠近光电门时,滑块到达光电门的速度较低,遮光时间会增大,在匀变速运动中,平均速度等于中间时刻的瞬时速度,而非初始时刻的速度,增大会扩大速度变化的影响,反而不利于接近初始瞬时速度,故D错误。
故选A。
9.“区间测速”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。如图为公路边的指示牌,圆牌上的数字100表示限速100km/h。当通过监测起点和终点时汽车速度计示数分别为98km/h和90km/h,已知通过测速区间时间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90km/h指的是平均速度
C.该汽车在测速区间内的平均速度是132km/h
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90km/h指的是瞬时速率,故B错误;
C.平均速度等于位移除以时间,由于不知道位移大小,所以不能求出平均速度大小,故C错误;
D.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,故D正确。
故选D。
10.2025年4月,北京人形机器人创新中心自研的全尺寸人形机器人“天工”参赛,用时2时40分42秒跑完21.0975公里,夺得半程马拉松冠军,下列关于“天工”的描述正确的是( )
A.“2时40分42秒”;“21.0975公里”分别对应时刻和路程
B.“天工”马拉松比赛全程位移的大小等于路程
C.“天工”冲过终点线的瞬时速度一定等于其全程的平均速度
D.根据上述数据,可以算出“天工”全程的平均速率
【答案】D
【详解】A.“2时40分42秒”表示时间间隔;“21.0975公里”表示路程,故A错误;
B.只有单向直线运动的位移大小才等于路程,则“天工”马拉松比赛全程位移的大小小于路程,故B错误;
C.瞬时速度是某一时刻的速度,平均速度是全程位移与时间的比值,二者无必然相等的关系,故C错误;
D.平均速率等于总路程与总时间的比值,则根据上述数据,可以算出“天工”全程的平均速率,故D正确。
故选D。
11.(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。
12.(多选)如图所示的四条图线。分别代表1、2、3、4四个不同物体的运动情况,关于图线的物理意义,下列说法正确的是( )
A.物体2和物体4做曲线运动
B.物体1和物体2在时刻相遇
C.物体4在时刻已向负方向运动
D.物体1和物体2在0~时间内的平均速度相等
【答案】BD
【详解】A.、图像只能描述直线运动,故两图中物体2和物体4做直线运动,故A错误;
B.图像的交点表示相遇,则甲图中物体1和物体2在时刻相遇,故B正确;
C.乙图中物体4在时刻速度大于零,向正方向运动,故C错误;
D.甲图中物体1和物体2在0~时间内始末位置相同,位移相等,所用时间相同,根据可知物体1和物体2在0~时间内的平均速度相等,故D正确。
故选BD。
13.(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。
14.(多选)我国自主研制的复兴号动车组列车,是目前世界上运营时速最高的高铁列车。最高时速可达350km/h,总长度超过415米,总定员1193人。下表是北京南至上海虹桥的G1次列车运行时刻表,设火车在每个站都能准点到达,准点开出,由此可知( )
北京南-上海虹桥,运行时间:4小时28分
车站
到时
发时
里程
北京南
09:00
0km
济南西
10:22
10:24
406km
南京南
12:24
12:26
1023km
上海虹桥
13:28
1318km
A.列车全程的位移为1318km
B.列车全程的平均速率约为295km/h
C.列车在12:24的瞬时速度为295km/h
D.列车由济南西到南京南的平均速率约为310km/h
【答案】BD
【详解】A.列车运动并不是直线运动,故1318km指的是路程,不是位移,故A错误;
B.平均速率为路程与时间的比值,由表可知,路程为1318km,时间为4小时28分钟,则平均速率约为
故B正确;
C.由表可知,列车在12:24到达南京南,到达后的瞬时速度为零,故C错误;
D.列车由济南西到南京南的路程为时间为2小时,所以平均速率约为故D正确;故选BD。
15.在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”的实验中,
(1)某同学按照以下步骤进行操作:
A.将电磁打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,接上低压直流电源;
B.把一条细绳拴在小车前端,绳跨过滑轮挂上槽码,把纸带固定在小车后端并让纸带穿过电磁打点计时器;
C.把小车停在靠近电磁打点计时器的地方,先启动电磁打点计时器,再放开小车;
D.断开电源,取下纸带;
E.换上纸带重复做三次,选择一条较为理想的纸带;
以上步骤有错误的是________(填步骤前的字母),应更正为________。
(2)在某次实验中,某同学选出了一条清晰的纸带,并取其中的A、B、C、…七个点进行研究,这七个点和刻度尺标度对应的位置如图所示。(打点计时器所用电源频率为50Hz)
由实验数据可得A点到F点的平均速度是________;F点的瞬时速度是________。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1) A 低压交流电源
(2) 0.16 0.23
【详解】(1)[1][2]以上步骤有错误的是A,电磁打点计时器使用的是低压交变电源。
(2)[1]根据平均速度公式有
[2]由题图得,F点瞬时速度。
16.如图所示,气垫导轨上的滑块经过光电门时,其上的遮光条会将光遮住,光电门可自动记录遮光时间,已知遮光条的宽度为。下列说法正确的是( )
A.事实上,为遮光条通过光电门过程的平均速度
B.为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度,可换用宽度更宽的遮光条
C.为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度,可令滑块的释放点更靠近光电门
D.只用和不能计算出滑块的加速度
【答案】AD
【详解】A.根据平均速度公式可知,实际上为遮光条通过光电门过程的平均速度,故A正确;
B.为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度,应换用宽度更窄的遮光条,通过光电门时间更短,故B错误;
C.为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度,应让滑块的释放点远离光电门,通过光电门时间更短,故C错误;
D.用和只能求出遮光条过光电门的速度,若其它条件未知,不能计算出滑块的加速度,故D正确。
故选AD。
17.如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图,在这个系统中为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子向匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被小盒子接收,从小盒子发射超声波开始计时,经时间再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的图像.则下列说法正确的是( )
A.超声波的速度为 B.超声波的速度为
C.物体的速度为 D.物体的速度为
【答案】AC
【详解】AB.根据图像可知,超声波在时间内运动的位移大小为x1,可得超声波的速度
故A正确,B错误;
CD.由题可知,物体通过x2-x1段位移时所用时间为
可得物体速度故C正确,D错误。故选AC。
06 强化提升
▌题型01 速度的理解
1.定义及物理意义:位移与发生这段位移所用时间之比,表示物体运动的快慢和方向。
2.定义式:v=
3.单位:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号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。
4.矢量性:速度既有大小,又有方向,是矢量。速度v的方向与时间Δt内的位移Δx的方向相同。
5.特别提醒:
(1)v=是速度的定义式,不是决定式,Δx是物体运动的位移,不是路程。
(2)v不仅表示运动的快慢,同时也表示运动的方向。
1.下列关于速度的说法正确的是( )
A.由可知,v与成正比,与成反比
B.速度的方向与物体运动的方向一致
C.因为2>-3,所以2m/s>-3m/s
D.速度大小不变的运动是匀速直线运动
【答案】B
【详解】A.速度是运用比值定义的物理量,与位移和时间无关,故A错误;
B.速度方向即为物体的运动方向,故B正确;
C.速度是矢量,正负号仅表示方向,比较速度大小应比较绝对值,2m/s的速率小于-3m/s的速率,故C错误;
D.速度大小和方向不变的运动是匀速直线运动,故D错误。
故选B。
2.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。
3.关于速度下列说法正确的是( )
A.在匀速直线运动中速度可以定义为路程与发生这段路程所用时间的比值
B.在测量物体的速度时,经常用到打点计时器,可以用六节干电池串联为电磁打点计时器提供电源
C.一个物体如果位置变化越快,物体的速度越大
D.瞬时速度的大小叫瞬时速率,平均速度的大小叫平均速率
【答案】C
【详解】A.在匀速直线运动中速度可以定义为位移与发生这段位移所用时间的比值,选项A错误;
B.电磁打点计时器必须使用交流电源,不可以用六节干电池串联为提供电源,选项B错误;
C.速度等于位移与时间的比值,一个物体如果位置变化越快,物体的速度越大,选项C正确;
D.瞬时速度的大小叫瞬时速率,平均速度等于位移与时间比值;平均速率等于路程与时间的比值,则平均速度的大小不一定等于平均速率,选项D错误。
故选C。
4.下列关于速度方向的说法正确的是( )
A.速度方向就是物体的位移方向
B.位移的方向和速度的方向一定不同
C.匀速直线运动的速度方向是不变的
D.匀速直线运动的速度方向是可以改变的
【答案】C
【详解】A.速度方向是物体瞬时运动的方向,而位移方向是起点到终点的方向,两者仅在单向直线运动中相同,故A错误;
B.在匀速直线运动中,位移方向与速度方向一致,故B错误;
C.匀速直线运动的速度大小和方向均不变,故C正确;
D.匀速直线运动的速度方向不可改变,故D错误。
故选C。
▌题型02 平均速度
1.平均速度=,既有大小又有方向,是矢量。
2.平均速度的物理意义:描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度及方向,只能粗略描述物体运动的快慢。
5.如图所示,车轮半径R=0.6m的自行车,在水平地面上不打滑并沿直线运动。气门芯从最高点第一次到达最低点的时间是t=2s,则气门芯的平均速度大小约为( )
A.0.6m/s B.0.9m/s C.1.1m/s D.1.8m/s
【答案】C
【详解】气门芯从最高点第一次到达最低点时气门芯的水平位移为;竖直位移
则总位移为
可知气门芯的平均速度大小约为,故选C。
6.一质点沿一边长为的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动,初始位置在边的中点A,逆时针方向运动,如图所示,A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点,则下列说法正确的是( )
A.第末的瞬时速度是 B.前内的平均速度为
C.前内的平均速率为 D.前内的平均速度为
【答案】B
【详解】A.质点每秒钟匀速移动1m,故速率恒为,第2s末的瞬时速度大小为,故A错误;
B.前2s内,质点从A点运动到B点,路程为2m,位移大小为
平均速度,故B正确;
C.前4s内,质点速度大小不变,平均速率等于瞬时速率,为,故C错误;
D.前3s内,质点从A点运动到d点,位移大小为
平均速度,故D错误。
故选B。
7.本校开展无线电定位“搜狐”比赛,有甲、乙两人从如图所示的同一地点同时出发,并同时到达地点搜到狐狸,两人的搜狐路径已在图中标出,则( )
A.两人运动的平均速度相等 B.甲的平均速度大于乙的平均速度
C.甲的路程小于乙的路程 D.甲的位移小于乙的位移
【答案】A
【详解】ABD.由图看出,甲、乙两人起点都在点,终点都在点,位移相同,所用时间相同,则根据平均速度的公式可知两人运动的平均速度一定相同,A正确,BD错误;
C.路程是物体运动路线的长度,从图看出,甲的路程大于乙的路程,C错误。
故选A。
8.学校操场跑道由两个半圆跑道和两个直线跑道组成,已知直线跑道BC=AD=100m,每个半圆跑道的弧长也为100m。某次学校举办运动会,甲、乙、丙三位同学(均视为质点)分别参加了100m、200m和800m赛跑,三位同学参加比赛时均以A点为起跑点,均沿逆时针方向跑动,最终获得的成绩分别为12.5s、25s和180s,下列说法正确的是( )
A.甲同学参加100m赛跑的平均速度大小是10 m/s
B.乙同学参加200m赛跑的平均速度大小是
C.丙同学参加800m赛跑的平均速度大小约为4.5 m/s
D.丙同学参加800m赛跑的平均速度大小是0 m/s
【答案】D
【详解】A.甲同学沿直线运动,则位移为x=100m,用时t=12.5s,则平均速度为,故A错误;
B.乙同学参加200m赛跑的终点为C点,则位移大小为AC之间的距离,根据几何关系可知位移大小为乙同学参加200m赛跑用时t=25s,则乙同学的平均速度为,故B错误;
CD.丙同学参加800m赛跑,终点和起点位置相同,则位移为零,所以平均速度为零,故C错误,D正确。
故选D。
▌题型03 平均速率
1.平均速率=,只有大小没有方向,是标量。
2.对于同一个运动过程,平均速度的大小通常小于平均速率,只有在单方向的直线运动中,平均速度的大小才等于平均速率,但即便如此,也不能说平均速度的大小就是平均速率,因为概念不同。
9.如图所示,将一条纸带的一端扭转180°后与另一端相连,可以制作成一个莫比乌斯带。已知这条纸带的长度为,不考虑连接处的长度耗损,现有一只蜗牛沿着中线从点出发做匀速率爬行,经过时间蜗牛第一次回到原出发点点,对此过程中分析正确的有( )
A.在研究蜗牛爬行的姿态时,可以将蜗牛视为质点
B.蜗牛的位移为
C.蜗牛的平均速度为
D.蜗牛的平均速率为
【答案】D
【详解】A.在研究蜗牛爬行的姿态时,蜗牛的形状大小不能忽略不计,不可以将蜗牛视为质点,故A错误;
BC.由于初、末位置都是点,所以蜗牛的位移为0,根据可知,蜗牛的平均速度为0,故BC错误;
D.蜗牛的路程为,则蜗牛的平均速率为,故D正确。
故选D。
10.“祝融号”火星车沿如图所示路线行驶,从着陆点O处出发,经过61天到达M处,行驶路程为585米;又经过23天,到达处,行驶路程为304米。已知O、M间和M、N间的直线距离分别约为米和234米,则火星车( )
A.从O处行驶到N处的路程为697米
B.从O处行驶到N处的位移大小为889米
C.从O处行驶到M处的平均速率约为20米/天
D.从M处行驶到N处的平均速度大小约为10米/天
【答案】D
【详解】A.从O到N处的路程为585 m+304 m=889 m,故A错误;
B.位移的大小为两点之间的直线距离,从O到N处的位移大小不会超过O、M间和M、N间的直线距离之和463 m+234 m=697 m,故B错误;
C.平均速率为路程与时间的比值,O到的平均速率为,故C错误;
D.平均速度大小为位移与时间的比值,则M到的平均速度大小为,故D正确。
故选D。
11.区间测速是在同一路段上布设两个相邻的监控点,检测车辆通过该区间的总耗时,再依据该路段上的限速标准判定车辆是否超速违章的测速手段。如图为高速公路上某一限速牌,下列说法正确的是( )
A.长度是指位移大小
B.区间限速是指瞬时速度的大小
C.区间限速是指平均速率
D.区间限速是指平均速度的大小
【答案】C
【详解】A.长度是指路程,故A错误;
BCD.区间限速100km/h指的是平均速率,即路程与时间的比值,故B错误,C正确。
故选C。
12.国庆放假结束后,几位同学经家长同意,相约在某平台上一起打车回学校,手机打车软件截图如图所示,下列说法正确的是( )
A.汽车行驶过程速度可保持不变 B.汽车的位移等于57公里
C.全程的平均速率约为 D.图中的“1小时”指的是时刻
【答案】C
【详解】A.汽车做曲线运动,速度方向会改变,故A错误;
B.打车软件显示的是路程,位移指的是起点指向终点的有向线段,故B错误;
C.全程的平均速率约为,故C正确;
D.图中的“1小时”指的是时间间隔,故D错误。
故选C。
▌题型04 瞬时速度
1.瞬时速度:描述物体在某一时刻运动的快慢和方向,可以精确描述物体运动的快慢。
2.速率:瞬时速度的大小。
3.当时间足够短时,可以认为瞬时速度等于平均速度。
4.匀速直线运动的瞬时速度保持不变,平均速度与瞬时速度相等。
5平均速度和瞬时速度区别与联系
平均速度
瞬时速度
区别
反映一段时间内物体运动的平均快慢程度和方向
精确描述物体运动的快慢及方向
对应一段时间(位移),是过程量
对应某一时刻(位置),是状态量
方向与位移的方向相同,与运动方向不一定相同
方向就是该时刻物体的运动方向,不一定与位移方向相同
共同点
都是矢量,单位都是m/s
联系
瞬时速度就是平均速度在时间趋于零时的极限值
13.2026世界杯足球赛于北京时间2026年6月12日凌晨在墨西哥城阿兹特克体育场打响揭幕战。在某场比赛中,运动员踢出一记飞行轨迹为曲线的球,直接成功射门,最大球速超过。下列说法正确的是( )
A.题中的“”指的是时间间隔
B.题中的“”指的是足球的瞬时速率
C.足球飞行轨迹的长度等于它的位移大小
D.研究球员的踢球动作时可以把球员看作质点
【答案】B
【详解】A.题中的“3:00”表示揭幕战开始的时刻,对应时间轴上的一个点,不是时间间隔,故A错误;
B.题中的“最大球速超过”表示足球在某一时刻的速率大小,属于瞬时速率,故B正确;
C.足球飞行轨迹为曲线,轨迹长度是路程,位移大小是初、末位置间有向线段的长度,曲线运动的路程大于位移大小,故C错误;
D.研究球员踢球动作时,球员的肢体姿态和动作细节不能忽略,不能把球员看作质点,故D错误。
故选B。
14.关于下列几种运动情景的说法,正确的是( )
A.图甲中汽车速度计测的是瞬时速度
B.图乙中从甲地到乙地,乘飞机的位移最小
C.图丙中人从房门口到大门再到返回房门口的平均速度为零
D.图丁中高速公路指示牌上显示的是平均速度大小
【答案】C
【详解】A.图甲中汽车速度计显示的是汽车在某一时刻的速率,即瞬时速率,即瞬时速度的大小。速度是矢量,包含大小和方向,而速度计只能显示大小,不能显示方向,故A错误;
B.图乙中从甲地到乙地,无论选择哪种交通工具,其起点(甲地)和终点(乙地)相同,位移大小和方向均相同,因此位移相等,故B错误;
C.图丙中人从房门口出发,经过大门,最终又返回房门口,其总位移为零。根据平均速度的定义式可知,故C正确;
D.图丁中高速公路指示牌上显示的数值是限速值,指的是车辆在该路段行驶时任意时刻的瞬时速度大小(瞬时速率)不得超过或低于的数值,而不是指在某一段路程或时间内的平均速度大小,故D错误。
故选C。
15.张老师驾车从A地到B地,里程表的里程数增加,用时;当车经过路标C时速度计指针位置如图所示;两地直线距离为,下列说法正确的是( )
A.整个过程中汽车的平均速率为
B.整个过程中汽车的平均速度大小为
C.汽车经过路标C时速度大小约为
D.汽车经过路标C时速度方向由A指向B
【答案】C
【详解】AB.从A到B位移大小为25km,用时0.5h,由平均速度定义式可得整个过程的平均速度为平均速率等于路程与时间比值故选项AB错误;
C.速度计显示的是瞬时速度大小,汽车经过路标C时速度大小约为,故选项C正确;
D.经过C时速度的方向为过C点时运动轨迹的切线方向,故选项D错误。
故选C。
16.2025年4月,十级狂风裹挟黄沙突破秦岭淮河天险,山城再遇黄沙,此次沙尘暴推进速度达800千米/天,最大风速达32.5米/秒。题中出现的两个速度值分别为( )
A.平均速度 瞬时速度 B.瞬时速度 平均速度
C.瞬时速度 瞬时速度 D.平均速度 平均速度
【答案】A
【详解】"800千米/天"是沙尘暴整体推进的平均速度(时间跨度大,描述整体运动),而"最大风速32.5米/秒"是某一时刻的瞬时速度(强调峰值)。
故选A。
▌题型05 在x-t图像中认识平均速度与瞬时速度
1.
x-t图像的斜率意义:
①代表物体某段时间内的平均速度;
②若斜率恒定,速度不变,物体做匀速直线运动。
2.若物体做变速直线运动,x-t图像如图所示,
变速直线运动的x-t图像中:过A点的割线AB的斜率对应AB段平均速度,与5s时瞬时速度偏差大;若时间间隔趋近于0时,过A点的切线斜率即为5s时的瞬时速度。
17.甲、乙两车在同一条平直公路上行驶,其x-t图像如图所示,已知甲车做匀变速直线运动,其余数据已在图中标出。根据图中数据可知( )
A.t=2s时刻,甲乙两车速度大小相等 B.t=2s时刻,甲乙两车相遇
C.0~2s内,甲车位移等于乙车位移 D.0-1s内,两车运动方向相反
【答案】B
【详解】A.因x-t图像(切线)的斜率表示速度,可知t=2s时刻二者图像(切线的)斜率不同,甲乙两车速度大小不相等,A错误;
B.t=2s时刻,甲乙两车位移相等,则两车相遇,B正确;
C.因t=0时刻两车的位置不同,0~2s内,甲车位移等于8m,乙车位移等于6m,故甲车位移大于乙车位移,C错误;
D.因图线的斜率的符号反映速度的方向,可知0-1s内,两车运动方向相同,D错误。
故选B。
18.甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.时两物体的速度都为零
B.时刻乙车的速度小于甲车的速度
C.时间内,甲乙两车的位移相同
D.时间内,甲车的平均速度大于乙车的平均速度
【答案】C
【详解】A.图像的斜率代表物体的速度,时两图像斜率不为零,所以速度不为零,故A错误;
B.时刻,甲曲线的斜率小于乙曲线的斜率,所以甲车的速度小于乙车的速度,故B错误;
C.时间内,甲、乙两车出发位置相同,在时刻所在位置也相同,所以甲、乙两车的位移相同,故C正确;
D.时间内,甲乙两车的位移相同,时间相同,故平均速度相同,故D错误。故选C。
19.如图所示,分别为汽车a和b的位移—时间图像,则( )
A.a车做直线运动,b车做曲线运动
B.t=0s时a车的速度大于b车的速度
C.0~3s时间内a车的路程等于b车的路程
D.0~3s时间内两车的平均速度大小均为1m/s
【答案】D
【详解】A.图像只能描述直线运动,可知a、b两汽车均做直线运动,故A错误;
B.图像的斜率表示速度,斜率的绝对值可以反映速度的大小,由图可知,时刻a车图像的斜率的绝对值小于b车,故时a车的速度小于b车的速度,故B错误;
C.由图可知,时间内,a车做匀速直线运动,中途没有折返,路程为3m,b车从的位置沿直线到达,然后折返回,路程为5m,则这段时间内a车的路程小于b车的路程,C错误;
D.由图可知,时间内,两车位移相同,所用时间相同,两车的平均速度相同,大小均为,故D正确。
故选D。
20.a、b两个质点在同一直线上运动的图像如图所示,关于a、b的运动,下列说法正确的是( )
A.a、b两个质点运动的出发点相距1m
B.质点a比质点b迟1s开始运动
C.在0~3s内,a、b的位移大小相等,方向相反
D.第2s内质点a运动的速率比质点b运动的速率大
【答案】C
【详解】A.图像的斜率表示速度,位移为末位置与初位置的差值。质点a的出发点在处,的出发点在处,出发点相距,故A错误;
B.质点在时就开始运动,质点在时才开始运动,比早开始运动,故B错误;
C.内,质点的位移,大小,方向沿轴负方向;质点的位移,大小,方向沿轴正方向。因此、两个质点的位移大小相等、方向相反,故C正确;
D.在第()内,质点的速率,质点的速率,则质点的速率更小,故D错误。故选C。
▌题型06 测量纸带的平均速度和瞬时速度
1.测量平均速度
(1)实验思路:
①用手拉过打点计时器纸带时,纸带特定时间内的位移信息即被记录。
②测出纸带计数点间的位移Δx 和所用的时间Δt,就可以算出平均速度。
(2)实验步骤:
每隔0.1s计算一次速度
①选取一条点迹清晰便于分析的纸带;
②从纸带起始点0算起,后面每5个点取一个计数点;
③测量各计数点到起始点0的距离x,记录在表1中;
④计算两相邻计数点间的位移Δx,同时记录对应的时间Δt;
2.测量瞬时速度
(1)实验思路:
①若无需高精度,以此平均速度粗略替代某计数点瞬时速度,亦无不可。
②若需更高精度,可缩小含目标计数点的时间间隔,缩短Δt,以此间隔内的位移Δx与Δt计算的平均速度,来表征纸带在该计数点的瞬时速度,精度将有所提升。
例如:测离E点较近的D、F两点位移Δx,所得平均速度越趋近E点瞬时速度。但D、F间距过小会增大测量误差,实际需结合需求及所用仪器综合考量。
(2)实验步骤:
每隔0.06 s计算一次速度
①选取一条点迹清晰便于分析的纸带;
②从纸带起始点0算起,后面每3个点取一个计数点;
③测量各计数点到起始点0的距离x,记录在表2中;
④计算两相邻计数点间的位移Δx,同时记录对应的时间Δt;
21.(1)电磁打点计时器使用电压约为___________的___________(选填“交流”或“直流”)电源。
(2)在“练习使用打点计时器”的实验中,利用重物牵引小车,用电磁打点计时器打点,打点的频率为f=50Hz,实验时得到一条清晰的纸带。取纸带上的A、B、C……共7个点进行研究,这7个点和刻度尺标度的对应关系如图所示。
①小车相对图中方位向___________(选填“左”或“右”)运动;
②A点到D点对应的平均速度是___________m/s,F点对应的瞬时速度是___________m/s;(以上两空均保留三位有效数字)
【答案】(1) 交流
(2) 左
【详解】(1)[1]电磁打点计时器使用约的低压电源。
[2]电磁打点计时器利用交变电流周期性改变电磁铁的磁性,使振针周期性打点,因此应接交流电源。
(2)[1]打点位置相对计时器固定,纸带向左运动时,后打出的点在纸带上位于先打出点的右侧。图中点间距向右逐渐增大,说明小车向左做加速运动。
[2]由频率定义得相邻点的时间间隔为
相邻计数点间有5个时间间隔,因此到的时间为
由刻度尺读得,两点间的距离约为
由平均速度定义得
[3]用点前、后相等时间内的平均速度近似表示点的瞬时速度,到的时间为
由刻度尺读得,两点间的距离约为
由瞬时速度的实验估算方法得
22.(某同学做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。小车在重物牵引下拖着纸带沿平板运动。该同学选出了如图所示的一条纸带(每两点间还有4个点未画出),纸带上方的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为。
根据测得数据,该同学认为小车做匀加速直线运动,请回答下列问题:
(1)所用实验器材有:电火花打点计时器,纸带,小车带滑轮的长木板、钩码、刻度尺、导线、电源等,其中电源必须是 ;
A.的低压交流电 B.的低压直流电 C.交流电
(2)在做该实验时,下列说法正确的是 ﹔
A.先释放纸带,后接通电源 B.先接通电源,后释放纸带
C.打完纸带后应立即关闭电源 D.计数点必须从纸带上打的第一个点开始选取
(3)图中纸带________(选填“左”或“右”)端与小车相连;
(4)小车在CE段的平均速度大小为_______。(答案保留三位有效数字)
【答案】(1)C
(2)BC
(3)左
(4)1.18
【详解】(1)电火花打点计时器的工作电压为交流电,故C正确,A、B错误。
故选C。
(2)AB.实验时应先接通电源,使打点计时器稳定工作后再释放纸带,故A错误,B正确;
C.打完纸带后应立即关闭电源,避免损坏仪器,故C正确;
D.计数点应从点迹清晰、间距合适的部分选取,不一定从第一个点开始,故D错误。
故选BC。
(3)由纸带数据可知,从A到E相邻计数点间距离依次为、、、,间距逐渐增大,说明纸带从A端开始打点,所以纸带左端与小车相连。
(4)打点计时器电源频率为,相邻两个打点的时间间隔为,每两个计数点间还有4个点未画出,则相邻计数点间的时间间隔为
CE段所用时间为,CE段位移为
由平均速度公式有,代入数据得,保留三位有效数字得
23.(1)根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是( )
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
(2)在“练习使用打点计时器”的实验中,某同学选出了一条清晰的纸带,如图所示A、B、C、D、E、F、G是在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1s。则BD段的平均速度___________m/s。(结果保留2位有效数字)
【答案】(1)AB
(2)0.21
【详解】(1)A.电磁打点计时器在纸带上每隔0.02s打下一个点,通过数点的多少可以得到运动的时间间隔,故A正确;
B.点的间隔就反映了物体的位置变化情况,所以可以从纸带上直接得到位移,故B正确;
CD.平均速度、瞬时速度需要通过位移和时间计算得到,无法直接从纸带得到,故CD错误。
故选AB。
(2)BD段的平均速度为
24.(1)下列关于使用电磁打点计时器的说法正确的是 。
A.使用电磁打点计时器时,应使用220伏交流电源
B.使用打点计时器时,先接通电源,还是先拉动纸带都可以
C.使用打点计时器时,拉动纸带的方向应与两限位孔连线平行
D.打点计时器只能连续工作很短时间,打点之后要立即关闭电源
(2)某次实验,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,纸带的记录如图所示,图中O点为纸带的第一个点,接下来的几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个点,依次标记为B、C、D、E、F、G。
①纸带的运动是__________(选填“加速”“匀速”或“减速”)运动;
②在打出A、F这两点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是_________;
③打B点时纸带的瞬时速度为_________。
④若实验时突然发现实际电源频率低于50Hz,数据计算时仍然是按每隔打一个点来处理的,则测出的B点瞬时速度数值与实际速度相比__________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)CD
(2) 加速 偏大
【详解】(1)A.电磁打点计时器,应使用4-8伏交流电源,A错误;
B.实验时应当先接通电源,再拉动纸带,这样可有效地利用纸带,B错误;
C.为减小摩擦,拉动纸带的方向应当与两限位孔连线平行,C正确;
D.打点计时器不能长时间连续工作,只能连续工作很短时间,打点完毕后应立即关闭电源,D正确。
故选CD;
(2)①从A点开始各相邻计数点间的时间间隔为,每隔纸带运动的位移依次增大,说明纸带的速度是增大的,故纸带的运动是加速运动;
②在打出A、F这两点的时间间隔中,纸带运动的平均速度为
③根据匀变速直线运动的规律,打B点时的瞬时速度等于AC段的平均速度
有
④打点周期与交流电的周期相同,,当电源频率低于时,实际打点周期将变大,而进行计算时,仍然用,因此测出的瞬时速度数值将比实际速度大。
一、平均速度和平均速率
1.已知a、b、c三个物体在0~10s时间内的运动规律如图所示,则在0~10s时间内,下列说法正确的是( )
A.a、b、c三个物体的平均速度相等
B.a、b、c三个物体的平均速率相等
C.a的平均速率最大,b的平均速率小于c的平均速率
D.a的平均速率最大,b的平均速率大于c的平均速率
【答案】A
【详解】A.由图看出,三个物体在10s内的位移相同,根据平均速度知,它们的平均速度相同,故A正确;
BCD.由图看出,根据位移-时间图像的斜率等于物体的速度可知,a物体先沿正方向运动,后沿负方向运动;b一直沿正方向做匀速直线运动;c一直沿正方向做加速运动,而三个物体的位移相同,则知在10s内a物体通过的路程最大,而b、c两物体通过的路程相等,根据平均速率可得,a的平均速率最大,b、c相同,故BCD错误。
故选A。
2.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。
3.“我运动,我快乐”,现在很多人手机上都装有能记录跑步数据的软件,如图所示为某位同学在一次运动后手机软件的截图。根据截图中的信息,下列所做出的判断中正确的是( )
A.“ 公里”指的是该同学的位移
B.平均配速“ ”指的是平均速度
C.“ ”意为该同学于当天“零时三十六分二十九秒”结束运动
D.该同学平均每跑千米用时约
【答案】D
【详解】A.根据题图中地图显示,跑的轨迹是曲线,故“公里”指的是路程,故A错误;
B.平均配速“ ”指的是平均1km的路程所用时间,为平均速率,故B错误;
C.“”指的是所用时间,是指时间间隔,故C错误;
D.6.27千米共用时(36分29秒,故每跑千米平均用时约 ,故D正确。
故选D。
4.区间测速是指在高速公路测量车辆通过一段固定距离的时间,再计算平均速率来判断是否超速的执法方式。图为高速公路的一个交通标志,一辆汽车于16:09:24以118km/h的速度驶入测速区间,于16:18:20以119km/h的速度驶离测速区间,则下列说法中正确的是( )
A.因进出测速区间的速度均未超过120km/h,该汽车没有超速
B.无法判断是否超速
C.“16:09:24”和“16:18:20”指时刻,标志中的“20km”指的是路程
D.“120”的单位为“km/h”,指瞬时速度
【答案】C
【详解】AB.经过测速区间的时间为16:18:2016:09:24=8分56秒路程为20km,因此平均速率为因此该汽车出现超速情况,故AB错误;
C.“16:09:24”和“16:18:20”分别是汽车驶入、驶出的瞬间的时间,指时刻;“20km”是测速区间的公路长度,指路程,故C正确;
D.“120km/h”是测速区间的限速,指的是在测速区间内的平均速率,故D错误。
故选C。
5.如图所示为400m跑道的示意图,小明同学从A点起跑,800m测试的成绩为4分40秒。则小明同学( )
A.800m测试过程,位移和平均速度均为零
B.800m测试过程,路程为800m,平均速率为零
C.从点经点到点的过程,位移大小等于路程
D.4分40秒指的是时刻
【答案】A
【详解】A.800m测试过程中,小明同学从A点出发又回到A点,位移为零,根据可知,平均速度为零,故A正确;
B.路程为800m,平均速率等于路程与时间的比值,为,故B错误;
C.从A点经B点到C点的过程,小明同学做曲线运动,所以位移大小小于路程,故C错误;
D.4分40秒指的是时间间隔,故D错误。故选A。
2、 瞬时速度和瞬时速率
6.下列关于平均速度和瞬时速度的说法不正确的是( )
A.平均速度,当充分小时,该式可表示时刻的瞬时速度
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运动的快慢
D.只有瞬时速度可以精确描述运动的快慢
【答案】C
【详解】A.由平均速度定义式可知,当足够小,甚至趋近于零时,该式可表示t时刻的瞬时速度,A正确;
B.匀速直线运动的速度不变,各段时间内的平均速度都等于瞬时速度,B正确;
CD.平均速度只能粗略反映一段时间内物体运动的快慢程度,而瞬时速度能精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢及方向,C错误,D正确。
本题选择不正确的,故选C。
7.关于速度,下列说法中正确的是( )
A.汽车速度计上显示70km/h,指的是汽车一段行程中的平均速度
B.某高速公路上的限速为120km/h,指的是平均速度
C.子弹以900m/s的速度从枪口射出,指的是瞬时速度
D.小球3s末的速度是6m/s,指的是平均速度
【答案】C
【详解】A.汽车速度计显示的是汽车某一时刻的瞬时速度大小,不是平均速度,故A错误;
B.高速公路限速指的是限制车辆任意时刻的瞬时速度不得超过该值,不是平均速度,故B错误;
C.子弹从枪口射出的速度对应枪口这一位置,属于瞬时速度,故C正确;
D.3s末是一个时刻,对应的速度是瞬时速度,不是平均速度,故D错误。故选C。
8.2026年1月1日,贯穿天山的交通大动脉的乌尉高速开通试运营。小麦一家乘车回库尔勒探亲时发现高速测速有两种:一种是定点测速如图甲,不超过限速的10%不处罚;另一种是区间测速如图乙,区间测速有两个测速点;分别是区间的起点和终点位置,过起点和终点时各记录一个时刻,根据区间的里程和前后两次时刻,来确定在该路段是否超速。下列说法正确的是( )
A.图乙中该路段小型车的区间限速为120m/s
B.图乙中的100是指该区间大型车行驶的平均速度
C.若小型车通过该区间测速路段(区间测速长度13km)的时间为7min,则该小型车未违反区间测速的限速规定
D.若小型车某时刻瞬时速度达到35m/s,则该小型车会受到处罚
【答案】C
【详解】A.图乙中该路段小型车的区间限速为120km/h,A错误;
B.图乙中的“100”是指100km/h,是指该区间大型车行驶的平均速率的最大值,B错误;
C.若小型车通过该区间测速路段(区间测速长度13km)的时间为7min,则则该小型车未违反区间测速的限速规定,C正确;
D.若小型车某时刻瞬时速度达到35m/s=126km/h,没超过120km/h的百分之十,则该小型车不会受到处罚,D错误。故选C。
9.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。
10.元旦放假,小红打算从富宁乘坐动车到普者黑游玩,他查询相关资料得知富宁站到普者黑站全长约163km,设计时速为,D3937次列车从富宁到普者黑大约需要1小时2分,根据以上信息可知( )
A.座位上的小红相对自己乘坐的列车是运动的
B.1小时2分指的是时刻
C.研究列车过隧道的时间时可以把列车看成质点
D.指的是瞬时速度的大小
【答案】D
【详解】A.小红坐在座位上相对于列车是静止的,故A错误;
B.1小时2分是一段时间间隔,故B错误;
C.列车过隧道过程需要考虑车的长度,不能把列车看成质点,故C错误;
D.是瞬时速率,即为瞬时速度的大小,故D正确。故选D。
三、测量纸带的平均速度和瞬时速度
11.在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”实验中,如图是利用打点计时器记录某物体运动情况的纸带。F点在E、G两点之间,EG两点间的位移用Δx表示,对应的时间用Δt表示。对于测量F点的瞬时速度,下列说法正确的是( )
A.从理论上讲,选取包含F点在内的位移间隔越小,用计算的结果越接近于F点的瞬时速度
B.在实验中,用计算出来的F点的瞬时速度比实际速度偏小
C.从实验的角度看,如果选取包含F点在内的位移间隔越小,测量误差就会越小
D.从实验的角度看,测量误差与选取包含F点在内的位移间隔大小无关
【答案】A
【详解】AD.根据瞬时速度的定义可知,从理论上讲,选取包含F点在内的位移间隔越小,用计算的结果越接近于F点的瞬时速度,故A正确,D错误;
B.在实验中,无法确定用计算出来的F点的瞬时速度与实际速度的大小关系,故B错误;
C.测量误差是不可避免的,但是在测量过程中可以通过选用准确度较高的测量仪器,改进实验方法,熟练实验技能等减小测量误差。从实验的角度看,如果选取包含F点在内的位移间隔稍大,对测量过程中操作、读数等来说都较方便准确,故C错误。
故选A。
12.如图所示,上图是电磁打点计时器的示意图,下图是该打点计时器在某次实验中打出的纸带,则以下说法中正确的是( )
A.该打点计时器应接在直流电源上
B.纸带上两点间的时间间隔为
C.当打点计时器正常工作时,纸带上点迹越密的地方表示纸带的运动速度越大
D.若纸带上打出D、F两点的时间间隔为,两点间距为,则可以用大致表示打下E点时纸带的瞬时速度
【答案】D
【详解】A.电磁打点计时器接在交流电上,线圈内感应磁场把振片磁化后受永久磁铁作用而周期性振动,从而连续打点,如果接直流电则不会连续打点,A错误;
B.因为交流电的频率为50Hz,所以打点周期为,即相邻两点间的时间间隔为,此选项中的两点没有指出是相邻的两点,B错误;
C.根据速度的公式 打点周期固定,点迹越密则相同时间内走过位移越小,对应速度越小,C错误;
D.用D、F两点的平均速度可以粗略表示E点的瞬时速度,且D、F两点离E点越近,算出的平均速度越接近E点的瞬时速度,D正确。故选D。
13.在实验中,某同学得到一条打点清晰的纸带如图所示,要求测出D点的瞬时速度。本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度,下列几种方法中最准确的是( )
A.=vD,Δt1=0.14s B.=vD,Δt2=0.06s
C.=vD,Δt3=0.1s D.=vD,Δt4=0.04s
【答案】D
【详解】求D点的瞬时速度,最准确的应是用包含该点且与该点相邻的两点之间的平均速度来表示,
又CE间的时间间隔应为0.04s。
故选D。
14.将一条纸带穿过打点计时器限位孔、接通电源后,手拉纸带的一端使其做直线运动,纸带上打点情况如图所示,将其中的几个打点标记为“1”“2”“3”“4”“5”“6”。若打点计时器使用的交流电频率为50Hz,则( )
A.手拿的是纸带的右端
B.打点计时器从打“1”到打“6”过程,纸带先加速后减速
C.打点计时器从打“1”到打“6”过程的总时间是0.12s
D.“1”到“4”时间内的平均速度比“3”到“4”的平均速度大
【答案】B
【详解】A.手拖动纸带从静止开始运动,先做加速后做减速运动,打点计时器打点间隔时间为0.02s,开始部分因为速度很小,纸带上点迹比较密集,所以纸带上左边的点是先打出来的,手拿的是纸带的左端,故A错误;
B.由相等时间内位移先增大后减小可知,打点计时器从打“1”到打“6”过程,纸带先加速后减速,故B正确;
C.从打“1”到打“6”,时间间隔是5个0.02s,所以总时间是0.10s,故C错误;
D.由平均速度定义式可知,“1”到“4”时间是“3”到“4”时间的3倍,但是从图中可以看出,“1”到“4”的位移小于“3”到“4”位移的3倍,所以“1”到“4”时间内的平均速度比“3”到“4”的平均速度小,故D错误。
故选B。
15.如图所示,这是用手拉动纸带通过打点计时器得到的点迹,已知打点计时器所使用电源的周期为T,要计算打点计时器打E点时纸带的瞬时速度,下列做法中误差最小的是( )
A.测量出A,I两点间的距离x,利用平均速度的公式,得出
B.测量出B、H两点间的距离x,利用平均速度的公式,得出
C.测量出C,G两点间的距离x,利用平均速度的公式,得出
D.测量出D、F两点间的距离x,利用平均速度的公式,得出
【答案】D
【详解】由平均速度的定义式 可知,当Δt无限趋近于零时,平均速度就等于瞬时速度。所以时间越短,平均速度越接近于瞬时速度,误差越小,D正确,ABC错误。故选D。
16.2025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。
17.如图所示是一个底面周长为高度为的圆柱体,是同一条竖直线上分居上下两底面边缘的两点,现有一只蚂蚁从点沿圆柱体外表面以最短路径缓慢爬行到点,该过程用时20 s。则该过程( )
A.蚂蚁的位移大小为 B.蚂蚁的路程为
C.蚂蚁的平均速度的大小为 D.蚂蚁的平均速率为
【答案】C
【详解】A.位移为初位置指向末位置的有向线段,根据题意可知蚂蚁的位移大小为,故A错误;
C.平均速度为位移与时间的比值,蚂蚁的平均速度的大小为,故C正确;
B.将圆柱体侧面展开,底面周长为24cm,高为7cm,蚂蚁的最短路径为展开图中矩形的对角线,根据勾股定理,路程,故B错误;
D.平均速率为路程与时间的比值,蚂蚁的平均速率为,故D错误。
故选C。
18.在龟兔赛跑的故事情境中,兔子和乌龟运动的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.故事中的兔子和乌龟同时同地出发
B.时刻兔子和乌龟的瞬时速度相等
C.时间内,兔子和乌龟的位移不同
D.时间内,兔子和乌龟的平均速度不同
【答案】D
【详解】A.由图可知乌龟从时刻出发,兔子从时刻出发,A错误;
B.图像的斜率数值表示速度大小,在时刻,图像中兔子的斜率大,说明兔子的速度大于乌龟的速度,B错误;
C.时间内,兔子和乌龟的初末位置均相同,位移相同,C错误;
D.根据,在时间内,兔子和乌龟的位移不同,所以其平均速度不同,D正确。
故选D。
19.如图所示,一质点以不变的速率沿半径为的圆周顺时针运动。从经过点开始计时,运动一周回到点,垂直于,则( )
A.从到的过程中,位移大小为
B.从到,所用时间为
C.从到,平均速度的大小为
D.从到过程的平均速度与从到过程的平均速度相同
【答案】A
【详解】A.从到的过程中,位移应为QP之间的直线距离,大小为2R,故A正确;
B.从到,所用的时间为,故B错误;
C.从到,平均速度为,故C错误;
D.从到过程的平均速度与从到过程的平均速度大小相等,但方向不同,故D错误。
故选A。
20.小明国庆出游时坐在副驾驶观察手机导航,某时刻导航提示还有9.8km到达区间测速终点,导航页面截图如图所示,同时提示前方210米测速,限速120km/h,则下列说法正确的是( )
A.汽车速度仪表盘上的示数指的是平均速度
B.区间测速测的是瞬时速度
C.“区间车速77km/h”一定是已行驶的测速区间内的平均速度
D.前方210米处的测速探头测的是通过该点的瞬时速率
【答案】D
【详解】A.汽车速度仪表盘上的示数指的是瞬时速度大小,故A错误;
B.区间测速测的是平均速率,故B错误;
C.“区间车速77km/h”是指已行驶的测速区间内的平均速率,故C错误;
D.前方210米处的测速探头测的是通过该点的瞬时速率,故D正确。
故选D。
21.如图所示,为甲、乙两人在某段直线赛道上运动的位移-时间图像,关于时间内两人的运动情况,下列说法正确的是( )
A.时刻,甲、乙两人同时同地出发
B.甲做变速直线运动,乙做匀速直线运动
C.时间内,甲的平均速度大于乙的平均速度
D.时刻,甲、乙两人相遇
【答案】D
【详解】A.时刻,甲、乙两人同时但不同地出发,A错误;
B.因x-t图像的斜率等于速度,可知甲做匀速直线运动,乙做变速直线运动,B错误;
C.时间内,甲的位移小于乙的位移,可知甲的平均速度小于乙的平均速度,C错误;
D.两图像的交点表示两物体相遇,则时刻,甲、乙两人相遇,D正确。
故选D。
22.(2026·云南·高考真题)云南宣威尼珠河大峡谷的“青云电梯”为谷底孩子们上学提供了交通便利。若电梯由静止开始上升,用时,则此过程电梯的平均速度大小及电梯向上加速时乘客所处的状态分别为( )
A.,超重 B.,超重 C.,失重 D.,失重
【答案】A
【详解】平均速度计算:根据平均速度定义式,代入位移、时间,可得
超重失重判断:电梯向上加速时加速度竖直向上,乘客处于超重状态。
故选A。
23.(2025·四川·高考真题)2025年4月30日,神舟十九号载人飞船成功返回。某同学在观看直播时注意到,返回舱从高度3090m下降到高度2010m,用时约130s。这段时间内,返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为( )
A.8.3m/s B.15.5m/s C.23.8m/s D.39.2m/s
【答案】A
【详解】返回舱下降的位移为Δh = 1080m
则返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为
故选A。
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人教版高中物理必修第一册 第一章 运动的描述
1.3位置快慢的描述——速度
01 学习目标
1、认识速度:通过实例分析,知道速度是描述物体位置变化快慢的物理量,理解速度的定义式 v=Δx/Δt,知道速度是矢量,方向与位移方向相同,单位是米每秒(m/s),会进行 km/h 与 m/s 的换算,初步体会比值定义法和速度的相对性。
2、理解平均速度与瞬时速度:知道平均速度对应一段位移或一段时间,粗略描述运动快慢;瞬时速度对应某一时刻或某一位置,精确描述运动快慢;理解瞬时速度是 Δt→0 时平均速度的极限,知道速率是瞬时速度的大小,是标量;能区分平均速度、平均速率、瞬时速度和瞬时速率。
3、掌握测量与图像描述:了解用打点计时器、光电门等测量速度的原理和方法,能通过纸带计算平均速度和瞬时速度;理解 v-t 图像的物理意义,能根据图像读取速度大小、判断运动方向及速度变化,初步学会用图像描述直线运动。
4、培养科学思维与实验素养:通过从平均速度到瞬时速度的过渡,体会极限思想和数学方法在物理中的应用;能规范进行实验操作、记录并处理数据,能运用速度知识解释交通限速、赛跑、测速等生活现象,养成严谨求实、合作交流的科学态度。
02 思维导图
03 基础知识
☀知识点一 速度
1.定义及物理意义:位移与发生这段位移所用时间 ,表示物体运动的快慢和方向。
2.定义式:v=
3.单位:在国际单位制中,速度的单位是 ,符号m/s或m·s-1。常用单位 (km/h或km·h-1)、厘米每秒(cm/s或cm·s-1)等。
4.矢量性:速度既有大小,又有方向,是 。速度v的方向与时间Δt内的 的方向相同。
特别提醒
(1)v=是速度的定义式,不是决定式,Δx是物体运动的位移,不是路程。
(2)v不仅表示运动的快慢,同时也表示运动的方向。
☀知识点二 平均速度和瞬时速度(重点)
1.平均速度:描述物体在一段 内运动的平均快慢程度及方向,只能粗略描述物体运动的快慢。
2.瞬时速度:描述物体在某一 运动的快慢和方向,可以精确描述物体运动的快慢。
3.速率: 的大小。
4.当时间足够短时,可以认为瞬时速度 平均速度。
5.匀速直线运动的 速度保持不变,平均速度与瞬时速度 。
☀知识点三 速度—时间图像
1.以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系。
2.计算出不同时刻的 速度并在坐标系中描点。
3.用 曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图线,即v-t图像。如图所示。
4.v-t图像直观地反映了速度随时间 的情况。
04 经典例题
ღ题型一 平均速度和平均速率
1.平均速度=,既有大小又有方向,是矢量。
2.平均速率=,只有大小没有方向,是标量。
3.对于同一个运动过程,平均速度的大小通常小于平均速率,只有在单方向的直线运动中,平均速度的大小才等于平均速率,但即便如此,也不能说平均速度的大小就是平均速率,因为概念不同。
【例1】速度的定义式为,下列说法正确的是( )
A.v与成正比 B.v与成反比 C.是物体的路程 D.v的大小与无关
【例2】关于速度的描述,下列说法正确的是( )
A.速度只有大小 B.速度只有方向
C.速度既有大小、又有方向 D.位移越大速度越小
【例3】甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动,它们的运动情况如图x-t图像所示,在20s内,它们平均速度大小分别为、、;它们在内的平均速率分别为、、大小的关系是( )
A., B.,
C., D.,
【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
ღ题型二 平均速度和瞬时速度
平均速度
瞬时速度
区别
反映一段时间内物体运动的平均快慢程度和方向
精确描述物体运动的快慢及方向
对应一段时间(位移),是过程量
对应某一时刻(位置),是状态量
方向与位移的方向相同,与运动方向不一定相同
方向就是该时刻物体的运动方向,不一定与位移方向相同
共同点
都是矢量,单位都是m/s
联系
瞬时速度就是平均速度在时间趋于零时的极限值
【例1】关于平均速度与瞬时速度的说法正确的是( )
A.平均速度是速度的平均值
B.瞬时速度是某时刻的速度
C.平均速度方向与位移方向无关
D.瞬时速度方向与运动方向无关
【例2】小明与家人自驾去玉龙雪山游玩,看到公路旁设立的一块区间测速标志,如图所示,区间测速长度为20km,允许行驶的速度为120km/h。若小明所坐的车通过此路段用时12min,则下列说法正确的是( )
A.“20km”是位移,小明所坐的车超速
B.“20km”是位移,小明所坐的车未超速
C.“20km”是路程,小明所坐的车超速
D.“20km”是路程,小明所坐的车未超速
【例3】国庆假期,小明同学跟家人进行了一次愉快的自驾游,行车途中小明注意到以下数据,如图甲、乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A.图甲中的“28km”指的是位移大小
B.图乙导航信息上“4小时41分”表示时刻
C.研究汽车在图乙导航图中的位置时,可以把汽车看成质点
D.图丙是高速路上的指示牌,牌上的“100”指的是平均速度
【例4】李老师驾车从A地到B地,里程表的里程数增加30km,用时0.5h;当车经过路标C时速度计指针位置如图所示;A、B两地直线距离为25km,下列说法正确的是( )
A.整个过程中汽车的平均速度大小为60km/h
B.整个过程中汽车的平均速度大小为100km/h
C.汽车经过路标C时速度大小约为100km/h
D.比较汽车在B、C两点的速度大小时,不能将汽车看成质点
05 课堂巩固
1.在中国海军护航编队“巢湖”舰、“千岛湖”舰护送下,“河北锦绣”、“银河”等艘货轮历时小时顺利抵达亚丁湾西部预定海域.此次护航总航程海里,已知海里。假设所有船只运动速度都相同,则下列说法正确的是( )
A.研究舰队的行驶路程时不可将“千岛湖”舰看作质点
B.以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰是运动的
C.根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度
D.根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速率
2.骑行既可以强身健体、提升心肺功能、增强免疫力,又可以响应国家绿色出行倡议减少碳排放。一市民在某次骑行过程中由A点开始出发,经过一段时间后骑行了2.16公里后又回到A点。该市民通过手机运动软件记录的运动轨迹与信息如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中“00∶01”指的是时刻
B.图中“2.16公里”为该次骑行的位移大小
C.图中“33.26公里/时”指的是平均速率
D.记录骑行轨迹时人和自行车组成的系统可以看成质点
3.漳州一中举行教学开放周活动,诚邀漳州艺术实验学校教师莅临观摩交流。带队老师打算驾车从漳州艺术实验学校(北门)到漳州一中西南门,利用高德地图导航,可选方案主要有三种,预计用时都是22分钟。带队老师选择了方案一,则( )
A.方案一全程的位移比方案三的小
B.汽车行驶过程中,以地面为参考系,驾驶员是静止的
C.研究该汽车的运动轨迹时,可将汽车视为质点
D.汽车运动全程的平均速度约为32.8km/h
4.如图所示,一段长度为的长条纸带一端扭转后与另一端对接粘合,即可形成莫比乌斯环。莫比乌斯环属于单侧单边界拓扑曲面,不存在正反面之分。现有一只小蚂蚁以恒定速率从环上点出发,沿纸带中线持续向前爬行。不计纸带拼接的长度损耗,小蚂蚁第一次回到点的过程中,下列说法正确的是( )
A.通过路程为 B.通过位移为
C.平均速度不为零 D.平均速率不为零
5.如图所示,运动场上两名同学同时从跑道的M点出发,分别沿跑道顺时针和逆时针方向行走,经一段时间后在N点第一次相遇。两人从出发到第一次相遇( )
A.位移相同,平均速度相同 B.位移相同,平均速度不同
C.位移不同,平均速度相同 D.位移不同,平均速度不同
6.宇树科技是一家生产民用机器人的公司,在第一届机器人运动会上,其研发的人形机器人以7分时间在标准的跑道上跑动了,则下列说法正确的是( )
A.7分指的是时刻 B.比赛中机器人的位移为
C.研究机器人运动轨迹时,可以将其看成质点 D.比赛中机器人的平均速度约为
7.2025年11月17日,在第十五届全运会女子百米决赛中,来自浙江16岁的“小孩姐”陈妤颉表现惊艳,以11秒10的成绩成为新“女飞人”,她也成为全运会历史上最年轻的女子百米冠军。图为比赛中陈妤颉冲刺的场景,下列相关说法正确的是( )
A.11秒10是时刻
B.研究陈妤颉运动动作时,可以把陈妤颉看作质点
C.根据题中信息可以求出陈妤颉运动过程的平均速度的大小
D.根据题中信息可知陈妤颉冲到终点时的瞬时速度最大
8.下列关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是( )
A.若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内任一段时间内的平均速度一定等于零
B.若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零
C.为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度,可换用宽度更宽的遮光条
D.为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度,可令滑块的释放点更靠近光电门
9.“区间测速”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。如图为公路边的指示牌,圆牌上的数字100表示限速100km/h。当通过监测起点和终点时汽车速度计示数分别为98km/h和90km/h,已知通过测速区间时间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90km/h指的是平均速度
C.该汽车在测速区间内的平均速度是132km/h
D.该汽车在测速区间内一定超速
10.2025年4月,北京人形机器人创新中心自研的全尺寸人形机器人“天工”参赛,用时2时40分42秒跑完21.0975公里,夺得半程马拉松冠军,下列关于“天工”的描述正确的是( )
A.“2时40分42秒”;“21.0975公里”分别对应时刻和路程
B.“天工”马拉松比赛全程位移的大小等于路程
C.“天工”冲过终点线的瞬时速度一定等于其全程的平均速度
D.根据上述数据,可以算出“天工”全程的平均速率
11.(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
12.(多选)如图所示的四条图线。分别代表1、2、3、4四个不同物体的运动情况,关于图线的物理意义,下列说法正确的是( )
A.物体2和物体4做曲线运动
B.物体1和物体2在时刻相遇
C.物体4在时刻已向负方向运动
D.物体1和物体2在0~时间内的平均速度相等
13.(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
14.(多选)我国自主研制的复兴号动车组列车,是目前世界上运营时速最高的高铁列车。最高时速可达350km/h,总长度超过415米,总定员1193人。下表是北京南至上海虹桥的G1次列车运行时刻表,设火车在每个站都能准点到达,准点开出,由此可知( )
北京南-上海虹桥,运行时间:4小时28分
车站
到时
发时
里程
北京南
09:00
0km
济南西
10:22
10:24
406km
南京南
12:24
12:26
1023km
上海虹桥
13:28
1318km
A.列车全程的位移为1318km
B.列车全程的平均速率约为295km/h
C.列车在12:24的瞬时速度为295km/h
D.列车由济南西到南京南的平均速率约为310km/h
15.在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”的实验中,
(1)某同学按照以下步骤进行操作:
A.将电磁打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,接上低压直流电源;
B.把一条细绳拴在小车前端,绳跨过滑轮挂上槽码,把纸带固定在小车后端并让纸带穿过电磁打点计时器;
C.把小车停在靠近电磁打点计时器的地方,先启动电磁打点计时器,再放开小车;
D.断开电源,取下纸带;
E.换上纸带重复做三次,选择一条较为理想的纸带;
以上步骤有错误的是________(填步骤前的字母),应更正为________。
(2)在某次实验中,某同学选出了一条清晰的纸带,并取其中的A、B、C、…七个点进行研究,这七个点和刻度尺标度对应的位置如图所示。(打点计时器所用电源频率为50Hz)
由实验数据可得A点到F点的平均速度是________;F点的瞬时速度是________。(结果均保留两位有效数字)
16.如图所示,气垫导轨上的滑块经过光电门时,其上的遮光条会将光遮住,光电门可自动记录遮光时间,已知遮光条的宽度为。下列说法正确的是( )
A.事实上,为遮光条通过光电门过程的平均速度
B.为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度,可换用宽度更宽的遮光条
C.为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度,可令滑块的释放点更靠近光电门
D.只用和不能计算出滑块的加速度
17.如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图,在这个系统中为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子向匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被小盒子接收,从小盒子发射超声波开始计时,经时间再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的图像.则下列说法正确的是( )
A.超声波的速度为 B.超声波的速度为
C.物体的速度为 D.物体的速度为
06 强化提升
▌题型01 速度的理解
1.定义及物理意义:位移与发生这段位移所用时间之比,表示物体运动的快慢和方向。
2.定义式:v=
3.单位:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号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。
4.矢量性:速度既有大小,又有方向,是矢量。速度v的方向与时间Δt内的位移Δx的方向相同。
5.特别提醒:
(1)v=是速度的定义式,不是决定式,Δx是物体运动的位移,不是路程。
(2)v不仅表示运动的快慢,同时也表示运动的方向。
1.下列关于速度的说法正确的是( )
A.由可知,v与成正比,与成反比
B.速度的方向与物体运动的方向一致
C.因为2>-3,所以2m/s>-3m/s
D.速度大小不变的运动是匀速直线运动
2.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
3.关于速度下列说法正确的是( )
A.在匀速直线运动中速度可以定义为路程与发生这段路程所用时间的比值
B.在测量物体的速度时,经常用到打点计时器,可以用六节干电池串联为电磁打点计时器提供电源
C.一个物体如果位置变化越快,物体的速度越大
D.瞬时速度的大小叫瞬时速率,平均速度的大小叫平均速率
4.下列关于速度方向的说法正确的是( )
A.速度方向就是物体的位移方向
B.位移的方向和速度的方向一定不同
C.匀速直线运动的速度方向是不变的
D.匀速直线运动的速度方向是可以改变的
▌题型02 平均速度
1.平均速度=,既有大小又有方向,是矢量。
2.平均速度的物理意义:描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度及方向,只能粗略描述物体运动的快慢。
5.如图所示,车轮半径R=0.6m的自行车,在水平地面上不打滑并沿直线运动。气门芯从最高点第一次到达最低点的时间是t=2s,则气门芯的平均速度大小约为( )
A.0.6m/s B.0.9m/s C.1.1m/s D.1.8m/s
6.一质点沿一边长为的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动,初始位置在边的中点A,逆时针方向运动,如图所示,A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点,则下列说法正确的是( )
A.第末的瞬时速度是 B.前内的平均速度为
C.前内的平均速率为 D.前内的平均速度为
7.本校开展无线电定位“搜狐”比赛,有甲、乙两人从如图所示的同一地点同时出发,并同时到达地点搜到狐狸,两人的搜狐路径已在图中标出,则( )
A.两人运动的平均速度相等 B.甲的平均速度大于乙的平均速度
C.甲的路程小于乙的路程 D.甲的位移小于乙的位移
8.学校操场跑道由两个半圆跑道和两个直线跑道组成,已知直线跑道BC=AD=100m,每个半圆跑道的弧长也为100m。某次学校举办运动会,甲、乙、丙三位同学(均视为质点)分别参加了100m、200m和800m赛跑,三位同学参加比赛时均以A点为起跑点,均沿逆时针方向跑动,最终获得的成绩分别为12.5s、25s和180s,下列说法正确的是( )
A.甲同学参加100m赛跑的平均速度大小是10 m/s
B.乙同学参加200m赛跑的平均速度大小是
C.丙同学参加800m赛跑的平均速度大小约为4.5 m/s
D.丙同学参加800m赛跑的平均速度大小是0 m/s
▌题型03 平均速率
1.平均速率=,只有大小没有方向,是标量。
2.对于同一个运动过程,平均速度的大小通常小于平均速率,只有在单方向的直线运动中,平均速度的大小才等于平均速率,但即便如此,也不能说平均速度的大小就是平均速率,因为概念不同。
9.如图所示,将一条纸带的一端扭转180°后与另一端相连,可以制作成一个莫比乌斯带。已知这条纸带的长度为,不考虑连接处的长度耗损,现有一只蜗牛沿着中线从点出发做匀速率爬行,经过时间蜗牛第一次回到原出发点点,对此过程中分析正确的有( )
A.在研究蜗牛爬行的姿态时,可以将蜗牛视为质点
B.蜗牛的位移为
C.蜗牛的平均速度为
D.蜗牛的平均速率为
10.“祝融号”火星车沿如图所示路线行驶,从着陆点O处出发,经过61天到达M处,行驶路程为585米;又经过23天,到达处,行驶路程为304米。已知O、M间和M、N间的直线距离分别约为米和234米,则火星车( )
A.从O处行驶到N处的路程为697米
B.从O处行驶到N处的位移大小为889米
C.从O处行驶到M处的平均速率约为20米/天
D.从M处行驶到N处的平均速度大小约为10米/天
11.区间测速是在同一路段上布设两个相邻的监控点,检测车辆通过该区间的总耗时,再依据该路段上的限速标准判定车辆是否超速违章的测速手段。如图为高速公路上某一限速牌,下列说法正确的是( )
A.长度是指位移大小
B.区间限速是指瞬时速度的大小
C.区间限速是指平均速率
D.区间限速是指平均速度的大小
12.国庆放假结束后,几位同学经家长同意,相约在某平台上一起打车回学校,手机打车软件截图如图所示,下列说法正确的是( )
A.汽车行驶过程速度可保持不变 B.汽车的位移等于57公里
C.全程的平均速率约为 D.图中的“1小时”指的是时刻
▌题型04 瞬时速度
1.瞬时速度:描述物体在某一时刻运动的快慢和方向,可以精确描述物体运动的快慢。
2.速率:瞬时速度的大小。
3.当时间足够短时,可以认为瞬时速度等于平均速度。
4.匀速直线运动的瞬时速度保持不变,平均速度与瞬时速度相等。
5平均速度和瞬时速度区别与联系
平均速度
瞬时速度
区别
反映一段时间内物体运动的平均快慢程度和方向
精确描述物体运动的快慢及方向
对应一段时间(位移),是过程量
对应某一时刻(位置),是状态量
方向与位移的方向相同,与运动方向不一定相同
方向就是该时刻物体的运动方向,不一定与位移方向相同
共同点
都是矢量,单位都是m/s
联系
瞬时速度就是平均速度在时间趋于零时的极限值
13.2026世界杯足球赛于北京时间2026年6月12日凌晨在墨西哥城阿兹特克体育场打响揭幕战。在某场比赛中,运动员踢出一记飞行轨迹为曲线的球,直接成功射门,最大球速超过。下列说法正确的是( )
A.题中的“”指的是时间间隔
B.题中的“”指的是足球的瞬时速率
C.足球飞行轨迹的长度等于它的位移大小
D.研究球员的踢球动作时可以把球员看作质点
14.关于下列几种运动情景的说法,正确的是( )
A.图甲中汽车速度计测的是瞬时速度
B.图乙中从甲地到乙地,乘飞机的位移最小
C.图丙中人从房门口到大门再到返回房门口的平均速度为零
D.图丁中高速公路指示牌上显示的是平均速度大小
15.张老师驾车从A地到B地,里程表的里程数增加,用时;当车经过路标C时速度计指针位置如图所示;两地直线距离为,下列说法正确的是( )
A.整个过程中汽车的平均速率为
B.整个过程中汽车的平均速度大小为
C.汽车经过路标C时速度大小约为
D.汽车经过路标C时速度方向由A指向B
16.2025年4月,十级狂风裹挟黄沙突破秦岭淮河天险,山城再遇黄沙,此次沙尘暴推进速度达800千米/天,最大风速达32.5米/秒。题中出现的两个速度值分别为( )
A.平均速度 瞬时速度 B.瞬时速度 平均速度
C.瞬时速度 瞬时速度 D.平均速度 平均速度
▌题型05 在x-t图像中认识平均速度与瞬时速度
1.
x-t图像的斜率意义:
①代表物体某段时间内的平均速度;
②若斜率恒定,速度不变,物体做匀速直线运动。
2.若物体做变速直线运动,x-t图像如图所示,
变速直线运动的x-t图像中:过A点的割线AB的斜率对应AB段平均速度,与5s时瞬时速度偏差大;若时间间隔趋近于0时,过A点的切线斜率即为5s时的瞬时速度。
17.甲、乙两车在同一条平直公路上行驶,其x-t图像如图所示,已知甲车做匀变速直线运动,其余数据已在图中标出。根据图中数据可知( )
A.t=2s时刻,甲乙两车速度大小相等 B.t=2s时刻,甲乙两车相遇
C.0~2s内,甲车位移等于乙车位移 D.0-1s内,两车运动方向相反
18.甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.时两物体的速度都为零
B.时刻乙车的速度小于甲车的速度
C.时间内,甲乙两车的位移相同
D.时间内,甲车的平均速度大于乙车的平均速度
19.如图所示,分别为汽车a和b的位移—时间图像,则( )
A.a车做直线运动,b车做曲线运动
B.t=0s时a车的速度大于b车的速度
C.0~3s时间内a车的路程等于b车的路程
D.0~3s时间内两车的平均速度大小均为1m/s
20.a、b两个质点在同一直线上运动的图像如图所示,关于a、b的运动,下列说法正确的是( )
A.a、b两个质点运动的出发点相距1m
B.质点a比质点b迟1s开始运动
C.在0~3s内,a、b的位移大小相等,方向相反
D.第2s内质点a运动的速率比质点b运动的速率大
▌题型06 测量纸带的平均速度和瞬时速度
1.测量平均速度
(1)实验思路:
①用手拉过打点计时器纸带时,纸带特定时间内的位移信息即被记录。
②测出纸带计数点间的位移Δx 和所用的时间Δt,就可以算出平均速度。
(2)实验步骤:
每隔0.1s计算一次速度
①选取一条点迹清晰便于分析的纸带;
②从纸带起始点0算起,后面每5个点取一个计数点;
③测量各计数点到起始点0的距离x,记录在表1中;
④计算两相邻计数点间的位移Δx,同时记录对应的时间Δt;
2.测量瞬时速度
(1)实验思路:
①若无需高精度,以此平均速度粗略替代某计数点瞬时速度,亦无不可。
②若需更高精度,可缩小含目标计数点的时间间隔,缩短Δt,以此间隔内的位移Δx与Δt计算的平均速度,来表征纸带在该计数点的瞬时速度,精度将有所提升。
例如:测离E点较近的D、F两点位移Δx,所得平均速度越趋近E点瞬时速度。但D、F间距过小会增大测量误差,实际需结合需求及所用仪器综合考量。
(2)实验步骤:
每隔0.06 s计算一次速度
①选取一条点迹清晰便于分析的纸带;
②从纸带起始点0算起,后面每3个点取一个计数点;
③测量各计数点到起始点0的距离x,记录在表2中;
④计算两相邻计数点间的位移Δx,同时记录对应的时间Δt;
21.(1)电磁打点计时器使用电压约为___________的___________(选填“交流”或“直流”)电源。
(2)在“练习使用打点计时器”的实验中,利用重物牵引小车,用电磁打点计时器打点,打点的频率为f=50Hz,实验时得到一条清晰的纸带。取纸带上的A、B、C……共7个点进行研究,这7个点和刻度尺标度的对应关系如图所示。
①小车相对图中方位向___________(选填“左”或“右”)运动;
②A点到D点对应的平均速度是___________m/s,F点对应的瞬时速度是___________m/s;(以上两空均保留三位有效数字)
22.(某同学做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。小车在重物牵引下拖着纸带沿平板运动。该同学选出了如图所示的一条纸带(每两点间还有4个点未画出),纸带上方的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为。
根据测得数据,该同学认为小车做匀加速直线运动,请回答下列问题:
(1)所用实验器材有:电火花打点计时器,纸带,小车带滑轮的长木板、钩码、刻度尺、导线、电源等,其中电源必须是 ;
A.的低压交流电 B.的低压直流电 C.交流电
(2)在做该实验时,下列说法正确的是 ﹔
A.先释放纸带,后接通电源 B.先接通电源,后释放纸带
C.打完纸带后应立即关闭电源 D.计数点必须从纸带上打的第一个点开始选取
(3)图中纸带________(选填“左”或“右”)端与小车相连;
(4)小车在CE段的平均速度大小为_______。(答案保留三位有效数字)
23.(1)根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是( )
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
(2)在“练习使用打点计时器”的实验中,某同学选出了一条清晰的纸带,如图所示A、B、C、D、E、F、G是在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1s。则BD段的平均速度___________m/s。(结果保留2位有效数字)
24.(1)下列关于使用电磁打点计时器的说法正确的是 。
A.使用电磁打点计时器时,应使用220伏交流电源
B.使用打点计时器时,先接通电源,还是先拉动纸带都可以
C.使用打点计时器时,拉动纸带的方向应与两限位孔连线平行
D.打点计时器只能连续工作很短时间,打点之后要立即关闭电源
(2)某次实验,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,纸带的记录如图所示,图中O点为纸带的第一个点,接下来的几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个点,依次标记为B、C、D、E、F、G。
①纸带的运动是__________(选填“加速”“匀速”或“减速”)运动;
②在打出A、F这两点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是_________;
③打B点时纸带的瞬时速度为_________。
④若实验时突然发现实际电源频率低于50Hz,数据计算时仍然是按每隔打一个点来处理的,则测出的B点瞬时速度数值与实际速度相比__________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
一、平均速度和平均速率
1.已知a、b、c三个物体在0~10s时间内的运动规律如图所示,则在0~10s时间内,下列说法正确的是( )
A.a、b、c三个物体的平均速度相等
B.a、b、c三个物体的平均速率相等
C.a的平均速率最大,b的平均速率小于c的平均速率
D.a的平均速率最大,b的平均速率大于c的平均速率
2.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
3.“我运动,我快乐”,现在很多人手机上都装有能记录跑步数据的软件,如图所示为某位同学在一次运动后手机软件的截图。根据截图中的信息,下列所做出的判断中正确的是( )
A.“ 公里”指的是该同学的位移
B.平均配速“ ”指的是平均速度
C.“ ”意为该同学于当天“零时三十六分二十九秒”结束运动
D.该同学平均每跑千米用时约
4.区间测速是指在高速公路测量车辆通过一段固定距离的时间,再计算平均速率来判断是否超速的执法方式。图为高速公路的一个交通标志,一辆汽车于16:09:24以118km/h的速度驶入测速区间,于16:18:20以119km/h的速度驶离测速区间,则下列说法中正确的是( )
A.因进出测速区间的速度均未超过120km/h,该汽车没有超速
B.无法判断是否超速
C.“16:09:24”和“16:18:20”指时刻,标志中的“20km”指的是路程
D.“120”的单位为“km/h”,指瞬时速度
5.如图所示为400m跑道的示意图,小明同学从A点起跑,800m测试的成绩为4分40秒。则小明同学( )
A.800m测试过程,位移和平均速度均为零
B.800m测试过程,路程为800m,平均速率为零
C.从点经点到点的过程,位移大小等于路程
D.4分40秒指的是时刻
2、 瞬时速度和瞬时速率
6.下列关于平均速度和瞬时速度的说法不正确的是( )
A.平均速度,当充分小时,该式可表示时刻的瞬时速度
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运动的快慢
D.只有瞬时速度可以精确描述运动的快慢
7.关于速度,下列说法中正确的是( )
A.汽车速度计上显示70km/h,指的是汽车一段行程中的平均速度
B.某高速公路上的限速为120km/h,指的是平均速度
C.子弹以900m/s的速度从枪口射出,指的是瞬时速度
D.小球3s末的速度是6m/s,指的是平均速度
8.2026年1月1日,贯穿天山的交通大动脉的乌尉高速开通试运营。小麦一家乘车回库尔勒探亲时发现高速测速有两种:一种是定点测速如图甲,不超过限速的10%不处罚;另一种是区间测速如图乙,区间测速有两个测速点;分别是区间的起点和终点位置,过起点和终点时各记录一个时刻,根据区间的里程和前后两次时刻,来确定在该路段是否超速。下列说法正确的是( )
A.图乙中该路段小型车的区间限速为120m/s
B.图乙中的100是指该区间大型车行驶的平均速度
C.若小型车通过该区间测速路段(区间测速长度13km)的时间为7min,则该小型车未违反区间测速的限速规定
D.若小型车某时刻瞬时速度达到35m/s,则该小型车会受到处罚
9.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
10.元旦放假,小红打算从富宁乘坐动车到普者黑游玩,他查询相关资料得知富宁站到普者黑站全长约163km,设计时速为,D3937次列车从富宁到普者黑大约需要1小时2分,根据以上信息可知( )
A.座位上的小红相对自己乘坐的列车是运动的
B.1小时2分指的是时刻
C.研究列车过隧道的时间时可以把列车看成质点
D.指的是瞬时速度的大小
三、测量纸带的平均速度和瞬时速度
11.在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”实验中,如图是利用打点计时器记录某物体运动情况的纸带。F点在E、G两点之间,EG两点间的位移用Δx表示,对应的时间用Δt表示。对于测量F点的瞬时速度,下列说法正确的是( )
A.从理论上讲,选取包含F点在内的位移间隔越小,用计算的结果越接近于F点的瞬时速度
B.在实验中,用计算出来的F点的瞬时速度比实际速度偏小
C.从实验的角度看,如果选取包含F点在内的位移间隔越小,测量误差就会越小
D.从实验的角度看,测量误差与选取包含F点在内的位移间隔大小无关
12.如图所示,上图是电磁打点计时器的示意图,下图是该打点计时器在某次实验中打出的纸带,则以下说法中正确的是( )
A.该打点计时器应接在直流电源上
B.纸带上两点间的时间间隔为
C.当打点计时器正常工作时,纸带上点迹越密的地方表示纸带的运动速度越大
D.若纸带上打出D、F两点的时间间隔为,两点间距为,则可以用大致表示打下E点时纸带的瞬时速度
13.在实验中,某同学得到一条打点清晰的纸带如图所示,要求测出D点的瞬时速度。本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度,下列几种方法中最准确的是( )
A.=vD,Δt1=0.14s B.=vD,Δt2=0.06s
C.=vD,Δt3=0.1s D.=vD,Δt4=0.04s
14.将一条纸带穿过打点计时器限位孔、接通电源后,手拉纸带的一端使其做直线运动,纸带上打点情况如图所示,将其中的几个打点标记为“1”“2”“3”“4”“5”“6”。若打点计时器使用的交流电频率为50Hz,则( )
A.手拿的是纸带的右端
B.打点计时器从打“1”到打“6”过程,纸带先加速后减速
C.打点计时器从打“1”到打“6”过程的总时间是0.12s
D.“1”到“4”时间内的平均速度比“3”到“4”的平均速度大
15.如图所示,这是用手拉动纸带通过打点计时器得到的点迹,已知打点计时器所使用电源的周期为T,要计算打点计时器打E点时纸带的瞬时速度,下列做法中误差最小的是( )
A.测量出A,I两点间的距离x,利用平均速度的公式,得出
B.测量出B、H两点间的距离x,利用平均速度的公式,得出
C.测量出C,G两点间的距离x,利用平均速度的公式,得出
D.测量出D、F两点间的距离x,利用平均速度的公式,得出
16.2025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
17.如图所示是一个底面周长为高度为的圆柱体,是同一条竖直线上分居上下两底面边缘的两点,现有一只蚂蚁从点沿圆柱体外表面以最短路径缓慢爬行到点,该过程用时20 s。则该过程( )
A.蚂蚁的位移大小为 B.蚂蚁的路程为
C.蚂蚁的平均速度的大小为 D.蚂蚁的平均速率为
18.在龟兔赛跑的故事情境中,兔子和乌龟运动的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.故事中的兔子和乌龟同时同地出发
B.时刻兔子和乌龟的瞬时速度相等
C.时间内,兔子和乌龟的位移不同
D.时间内,兔子和乌龟的平均速度不同
19.如图所示,一质点以不变的速率沿半径为的圆周顺时针运动。从经过点开始计时,运动一周回到点,垂直于,则( )
A.从到的过程中,位移大小为
B.从到,所用时间为
C.从到,平均速度的大小为
D.从到过程的平均速度与从到过程的平均速度相同
20.小明国庆出游时坐在副驾驶观察手机导航,某时刻导航提示还有9.8km到达区间测速终点,导航页面截图如图所示,同时提示前方210米测速,限速120km/h,则下列说法正确的是( )
A.汽车速度仪表盘上的示数指的是平均速度
B.区间测速测的是瞬时速度
C.“区间车速77km/h”一定是已行驶的测速区间内的平均速度
D.前方210米处的测速探头测的是通过该点的瞬时速率
21.如图所示,为甲、乙两人在某段直线赛道上运动的位移-时间图像,关于时间内两人的运动情况,下列说法正确的是( )
A.时刻,甲、乙两人同时同地出发
B.甲做变速直线运动,乙做匀速直线运动
C.时间内,甲的平均速度大于乙的平均速度
D.时刻,甲、乙两人相遇
22.(2026·云南·高考真题)云南宣威尼珠河大峡谷的“青云电梯”为谷底孩子们上学提供了交通便利。若电梯由静止开始上升,用时,则此过程电梯的平均速度大小及电梯向上加速时乘客所处的状态分别为( )
A.,超重 B.,超重 C.,失重 D.,失重
23.(2025·四川·高考真题)2025年4月30日,神舟十九号载人飞船成功返回。某同学在观看直播时注意到,返回舱从高度3090m下降到高度2010m,用时约130s。这段时间内,返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为( )
A.8.3m/s B.15.5m/s C.23.8m/s D.39.2m/s
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