【暑假高中預(yù)備】人教版物理初三（升高一）暑假預(yù)習(xí)-第03講位置變化快慢的描述

第03講位置變化快慢的描述—速度1.認識速度的定義，體會其在初中基礎(chǔ)上的變化。2.了解速度方向，知道速度的方向就是物體運動的方向。3.理解瞬時速度、平均速度、速率、平均速率的區(qū)別與聯(lián)系。4.了解一種研究問題的新方法——極限法。一、速度1.用控制變量法對速度大小進行比較（1）物體的位移Δx相同，時間Δt越短，v越大。（2）相同時間內(nèi)，物體的位移Δx越大，v越大。（3）單位時間內(nèi)，物體的位移Δx越大，v越大。2.定義及物理意義：位移與發(fā)生這段位移所用時間之比，表示物體運動的快慢和方向。3.定義式：v＝提醒：此公式是速度的定義式，不是決定式，Δx是物體運動的位移，不是路程。4.單位：在國際單位制中，速度的單位是米每秒，符號是m/s或m·s－1。常用單位還有千米每時(km/h或km·h－1)、厘米每秒(cm/s或cm·s－1)等。5.矢量性：速度既有大小，又有方向，是矢量。速度v的方向與時間Δt內(nèi)的位移Δx的方向相同。二、平均速度和瞬時速度1.平均速度：描述物體在一段時間內(nèi)運動的平均快慢程度及方向，只能粗略描述物體運動的快慢。2.瞬時速度：描述物體在某一時刻運動的快慢和方向，可以精確描述物體運動的快慢。提醒：（1）速率：瞬時速度的大小。（2）當時間足夠短時，可以認為瞬時速度等于平均速度。（3）勻速直線運動的瞬時速度保持不變，平均速度與瞬時速度相等。3.對平均速度和瞬時速度的理解平均速度瞬時速度區(qū)別反映一段時間內(nèi)物體運動的平均快慢程度和方向精確描述物體運動的快慢及方向對應(yīng)一段時間(位移)，是過程量對應(yīng)某一時刻(位置)，是狀態(tài)量方向與位移的方向相同，與運動方向不一定相同方向就是該時刻物體的運動方向，不一定與位移方向相同共同點都是矢量，單位都是m/s聯(lián)系瞬時速度就是平均速度在時間趨于零時的極限值4.對平均速度和平均速率的理解(1)平均速度＝，既有大小又有方向，是矢量。(2)平均速率＝，只有大小沒有方向，是標量。(3)對于同一個運動過程，平均速度的大小通常小于平均速率，只有在單方向的直線運動中，平均速度的大小才等于平均速率，但即便如此，也不能說平均速度的大小就是平均速率，因為概念不同。5.注意事項(1)求解平均速度(率)時要明確哪段時間以及相應(yīng)的位移(路程)。(2)分析瞬時速度則要明確哪個時刻以及相應(yīng)的位置。三、速度—時間圖像1.測量平均速度(1)實驗思路：①用手拉通過打點計時器的紙帶時，紙帶運動確定時間內(nèi)的位移信息就被記錄下來。②測出紙帶計數(shù)點間的位移Δx 和所用的時間Δt，就可以算出平均速度。2.測量瞬時速度根據(jù)這節(jié)課我們對瞬時速度的學(xué)習(xí)，你能設(shè)計出一個測紙帶某個點瞬時速度的實驗方案嗎?(1)實驗思路：①如果不要求很精確，用這個平均速度粗略地代表某個計數(shù)點的瞬時速度，也未嘗不可。②如果要求更為精確，可以把包含某個計數(shù)點在內(nèi)的間隔取得小一些，那么時間 Δt 就會變短，用兩點間的位移 Δx 和時間 Δt 算出的平均速度代表紙帶在該計數(shù)點的瞬時速度，就會精確一些。例如：測離E點較近的D、F 兩點位移Δx，算出的平均速度越接近 E 點的瞬時速度。但D、F兩點間距離過小，測量誤差會增大，實際要根據(jù)需要及所用儀器的情況綜合考慮。3.繪制v-t圖像（1）繪制方法①以速度v為縱軸，時間t為橫軸建立直角坐標系。②計算出不同時刻的瞬時速度并在坐標系中描點。③用平滑曲線把這些點連接起來就得到了一條能夠描述速度v與時間t關(guān)系的圖線，即v－t圖像。如圖所示。（2）速度時間圖像的物理意義：直觀地反映了速度隨時間變化的情況。（3）注意：①速度時間圖像并不表示物體運動的軌跡，且只能描述直線運動，因為在速度時間圖像中速度只有正、負兩個方向。 ②圖線在t軸上方速度方向為正，圖線在t軸下方速度方向為負。考點一：平均速度和瞬時速度【例1】為提高百米賽跑運動員的成績，教練員分析了運動員跑百米全程的錄像帶，測得運動員在前7s跑了49m，7s末到7.1s末跑了0.92m，共用10s。下列說法中正確的是（　?。?/span>A．運動員在百米全過程的平均速度是7m/sB．運動員在前7s的平均速度是10m/sC．運動員在7s末的瞬時速度約為9.2m/sD．根據(jù)本題已知條件，無法判斷運動員在7s末的瞬時速度考點二：平均速度和平均速率【例2】如圖所示為甲、乙、丙三個物體相對同一位置的x-t圖像，它們向同一方向運動，則在時間t0內(nèi)，下列說法正確的是（　　） A．乙的平均速度最大B．甲的平均速度最大C．它們的平均速率相等D．乙和丙的平均速率相等考點三：測紙帶的平均速度和瞬時速度【例3】平均速度和瞬時速度的測量（1）如圖所示為打點計時器打出的一條紙帶示意圖，D、G間的時間間隔Δt=0.1 s，用___________測出D、G間的位移Δx，則D、G間的平均速度v=。（2）___________（填“D、F間”或“D、G間”）的平均速度更接近E點的瞬時速度。某點的瞬時速度近似等于包含這一點的較小Δt內(nèi)的___________速度。1．如圖所示，物體沿曲線軌跡的箭頭方向運動，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲線軌跡運動所用的時間分別是1s、2s、2.5s、3s。下列說法不正確的是（　　）A．物體在AB段的平均速度大小為1m/sB．物體在ABC段的平均速度大小為C．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物體處于A點時的瞬時速度D．物體在AB段的平均速度與ABCDE段的平均速度相同2．下表是D3111次動車寧德至福州南站區(qū)間的運行時刻表，則（　　）車次出發(fā)站開車時間到達站到達時間用時里程D3111寧德12：14福州南12：4935分88km A．根據(jù)表中數(shù)據(jù)能求出該動車從寧德至福州南的平均速率約為151km/hB．該動車從寧德至福州南的位移為88kmC．根據(jù)表中數(shù)據(jù)能求出該動車從寧德至福州南的平均速度約為151km/hD．該動車從寧德至福州南的最大速度約為151km/h3．關(guān)于平均速度，下列說法中正確的是（　　）A．汽車在出發(fā)后第10s末的平均速度是5m/sB．汽車在某段時間的平均速度為5m/s，表示汽車在該時間內(nèi)每秒的位移都是5mC．汽車經(jīng)過兩路標之間的平均速度是5m/sD．汽車司機前面速度計上指示的數(shù)值是平均速度4．汽車在高速公路上超速是非常危險的，為防止汽車超速，高速公路都裝有測汽車速度的裝置。如圖甲所示為超聲波測速儀測汽車速度的示意圖，測速儀A可發(fā)出并接收超聲波信號，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號可以推測出被測汽車的速度，如圖乙所示是以測速儀所在位置為參考點，測速儀連續(xù)發(fā)出的兩個超聲波信號的x-t圖象，說法正確的是（　　）A．汽車離測速儀越來越近B．超聲波信號的速度是C．汽車在t1~t2時間內(nèi)的平均速度為D．在測速儀發(fā)出兩個超聲波信號的時間間隔內(nèi)，汽車通過的位移為x2-x15．物體做直線運動時，前一半位移內(nèi)的平均速度是，后一半位移內(nèi)的平均速度是，則整個過程中的平均速度為（　?。?/span>A． B． C． D．6．“五米三向折返跑”的成績反映了人體的靈敏素質(zhì)，測定時，受試者聽到口令起跑，測試員同時開始計時，受試者從起點A全力跑向5 m處的B點并用手觸摸折返線處后折返返回A點，然后依次到C點、D點最終返回A點，所用時間即為“五米三向折返跑”的成績，現(xiàn)測得某受試者成績?yōu)?/span>7.50 s，該受試者在測試全過程中的平均速率和平均速度的大小分別為（　?。?/span>A．0，0 B．4 m/s，0C．2 m/s，0 D．30 m/s，3 m/s7．如圖所示是三個質(zhì)點A，B，C的運動軌跡，三個質(zhì)點同時從N點出發(fā)，同時到達M點。下列說法一定正確的是（　　） A．三個質(zhì)點從N到M的平均速度相同B．三個質(zhì)點到達M點的瞬時速度相同C．三個質(zhì)點從N到M的平均速率相同D．B質(zhì)點從N到M的平均速度方向與任意時刻的瞬時速度方向相同8．甲、乙兩質(zhì)點在同一直線上勻速運動，設(shè)向右為正，甲質(zhì)點的速度為＋2 m/s，乙質(zhì)點的速度為-4 m/s，則可知：（　　）A．乙質(zhì)點的速率大于甲質(zhì)點的速率B．因為＋2>-4，所以甲質(zhì)點的速度大于乙質(zhì)點的速度C．這里的正、負號的物理意義是表示質(zhì)點運動的方向D．若甲、乙兩質(zhì)點同時由同一地點出發(fā)，則10 s后甲、乙兩質(zhì)點相距60 m1．關(guān)于速度的相關(guān)概念，下列說法正確的是（　?。?/span>A．速度只描述運動快慢，不能表示方向B．平均速度等于位移與所用時間的比值C．平均速度等于初、末瞬時速度的平均值D．瞬時速度只能描述速度的大小，其大小就是速率2．關(guān)于速度的說法，下列各項正確的是（　?。?/span>A．速度是描述物體運動快慢的物理量，速度大表示物體運動得快B．速度描述了物體的位置變化快慢，速度大表示物體位置變化快C．速度越大，位置變化越快，位移也就越大D．速度越大，意味著位置的變化率越大3．在土耳其伊斯坦布爾舉行的第15屆機器人世界杯賽上，中國科技大學(xué)的“藍鷹”隊獲得仿真2D組冠軍和服務(wù)機器人組亞軍，改寫了我國服務(wù)機器人從未進入世界前5的紀錄，標志著我國在該領(lǐng)域的研究取得了重要進展。圖中是科大著名服務(wù)機器人“可佳”，如圖所示，現(xiàn)要執(zhí)行一項任務(wù)，給它設(shè)定了如下動作程序：機器人在平面內(nèi)由點（1,1）出發(fā)，沿直線運動到點（4,2），然后又由點（4,2）沿直線運動到點（2,5），然后又由點（2,5）沿直線運動到點（6,6），然后又由點（6,6）沿直線運動到點（3,3）。整個過程中機器人所用時間是2s，則（　　）A．機器人的運動軌跡是一條直線B．整個過程中機器人的位移大小為2 mC．機器人不會兩次通過同一點D．整個過程中機器人的平均速度為1.5 m/s4．區(qū)間測速是在同一路段上布設(shè)兩個相鄰的監(jiān)控點，檢測車輛通過該區(qū)間的總耗時，再依據(jù)該路段上的限速標準判定車輛是否超速違章的測速手段。如圖為高速公路上某一限速牌，下列說法正確的是（　?。?/span>A．長度是指路程B．長度是指位移大小C．區(qū)間限速是指瞬時速度的大小D．區(qū)間限速是指平均速度的大小5．如圖所示是學(xué)校操場的平面示意圖，操場的跑道是由兩個180度的半圓（彎道或稱曲段）和兩個對等的直段組成，甲、乙兩位同學(xué)同時從C點出發(fā)沿跑道運動，甲同學(xué)沿方向逆時針運動，乙同學(xué)沿方向順時針運動，經(jīng)過，他們在A點相遇。下列說法正確的是（　　）A．兩位同學(xué)相遇時的瞬時速度相同B．是指的時刻C．從出發(fā)到相遇，兩位同學(xué)的平均速度不相同D．從出發(fā)到相遇，兩位同學(xué)的平均速率相同6．2019年安徽的黃山和九華山旅游事業(yè)蓬勃發(fā)展，吸引了大批海內(nèi)外游客。如圖，設(shè)游客甲駕車從九華山大門去黃山大門，行程162km。游客乙駕車從黃山大門趕往九華山大門，行程158km若兩人恰好同時出發(fā)且同時到達，則甲、乙在兩地之間運動的過程中（　?。?/span>A．研究甲車的行駛路程時能將車看成質(zhì)點B．甲車、乙車的平均速度相同C．甲車的平均速率大于乙車的平均速率D．由于題目信息不能求出甲車的平均速度7．一小球在水平桌面上做減速直線運動，用照相機對著小球每隔s拍照一次，得到一幅頻閃照片，用刻度尺量得照片上小球各位置如圖所示，已知照片與實物的比例為1：10，則（　?。?/span>A．圖中對應(yīng)的小球在通過8cm距離內(nèi)的平均速度是2m/sB．圖中對應(yīng)的小球在通過8cm距離內(nèi)的平均速度是0.2m/sC．圖中對應(yīng)的小球通過8cm距離內(nèi)的平均速率是0.2m/sD．圖中對應(yīng)的小球通過8cm距離內(nèi)的平均速率是2m/s8．一輛電動汽車從A地到B行駛的路線圖如圖所示。導(dǎo)航地圖從A地和B地的直線距離為12km，實際里程表指示的里程數(shù)比直線距離多了8km。實際從A地到B地用時30min，下列說法正確的是（　　）A．整個過程中車的位移大小為12kmB．經(jīng)過路標C時車的速度方向為由A指向BC．整個運動過程車的平均速度為24km/h，方向由A指向BD．整個運動過程車的平均速度為40km/h，方向一直在變9．在倫敦奧運會上，世界飛人博爾特分別以9秒63和19秒32的成績奪得男子100m和200m的冠軍，繼北京奧運會后再次蟬聯(lián)雙冠王，下列說法正確的是（　　）A．博爾特在百米賽跑中的平均速度大小是10.38m/sB．博爾特在百米賽跑中的平均速率是10.38m/sC．博爾特在200m比賽中的平均速度是10.35 m/sD．博爾特在200 m比賽中的平均速率是10.35 m/s10．下圖是某同學(xué)用打點計時器（電源頻率為50Hz）研究某物體運動規(guī)律時得到的一段紙帶，從A點通過計時器到B點通過計時器歷時______s，位移為_______m，這段時間內(nèi)紙帶運動的平均速度為_________m/s，BC段的平均速度為_________m/s，而AD段的平均速度是____________m/s。

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