XX省专用学年高中物理第一章运动描述第节运动快慢描述速度讲义含解析新人教必修

XX省专用学年高中物理第一章运动的描绘第节运动快慢的描绘速度讲义含解析新人教版必修XX省专用学年高中物理第一章运动的描绘第节运动快慢的描绘速度讲义含解析新人教版必修PAGEXX省专用学年高中物理第一章运动的描绘第节运动快慢的描绘速度讲义含解析新人教版必修第3节运动快慢的描绘——速度1.速度是描绘质点运动快慢的物理量，是矢量。2．均匀速度是指位移与时间的比值，是矢量，其方向与位移方向同样。3．刹时速度是指物体在某一时辰或经过某一地点时的速度。一、坐标与坐标的变化量1．坐标：以直线为x坐标轴，物体的地点就能够用坐标来表示。2．坐标的变化量：Δx＝x2－x1，Δx的大小表示位移的大小，Δx的正负表示位移的方向。3．时间的变化量：Δt＝t2－t1。二、速度1．物理意义速度是表示物体运动快慢的物理量。2．定义位移与发生这个位移所用时间的比值。3．定义式v＝eq\f(Δx,Δt)。4．单位国际单位是m/s或m·s－1，常用单位还有km/h或km·h－1、cm/s或cm·s－1。5．矢量性速度是矢量，既有大小，又有方向，速度的方向就是物体运动的方向。三、均匀速度和刹时速度1．均匀速度：定义式v＝eq\f(Δx,Δt)，只好大体地描绘物体运动的快慢。2．刹时速度：运动物体在某一时辰或某一地点的速度。它能够精准地描绘物体运动的快慢。刹时速度的大小平常叫做速率。3．匀速直线运动是刹时速度保持不变的运动，在匀速直线运动中，均匀速度与刹时速度相等。1．自主思虑——判一判(1)由v＝eq\f(Δx,Δt)知，v与Δx成正比，与Δt成反比。(×)(2)速度大小不变的运动是匀速直线运动。(×)(3)因为2>－3，所以2m/s>－3m/s。(×)(4)速度的方向与物体运动的方向一致。(√)(5)均匀速度即为速度的均匀值。(×)(6)速率是指刹时速度的大小。(√)2．合作研究——议一议(1)地点坐标的变化量有负值吗？时间的变化量有负值吗？提示：第一要明确的是，任何物理量的变化量都是用末态量减去初态量。地点坐标的变化量有正负，正当表示位移方向与正方向同样，负值表示位移方向与正方向相反。时间的变化量没有负值。(2)以以下图中，交警正在用电子检测设施检测汽车能否超速，电子检测设施测得的速度是均匀速度仍是刹时速度？提示：电子检测设施拍摄了车辆经过电子设施刹时的运动状况。所以，测得的速度是刹时速度。(3)请把有关的物理量连线。时间地点均匀速度时辰位移刹时速度提示：对速度的认识1．公式v＝eq\f(Δx,Δt)是速度的定义式，用比值定义法定义的，不可以够以为v与位移成正比、与时间成反比。2．矢量性：速度有大小、方向。比较两个速度能否同样时，既要比较其大小能否相等，又要比较其方向能否同样。1．(多项选择)以下对于速度的说法中，正确的选项是()A．速度是描绘物体运动快慢的物理量，速度大表示物体运动快B．速度描绘物体的地点变化快慢，速度大表示物体地点变化大C．速度越大，地点变化越快，位移也就越大D．一段时间内物体的地点不变化，则这段时间内物体速度为零解析：选AD依据速度的定义知A、D正确。速度大表示物体的地点变化快，但在很短的时间内物体地点变化即位移不用然大，故B、C错误。2．(多项选择)对于速度，以下说法中正确的选项是()A．速度大小不变的直线运动是匀速直线运动B．物体做匀速直线运动时，速度v与运动的位移Δx成正比，与运动时间Δt成反比C．公式v＝eq\f(Δx,Δt)合用于任何运动形式D．速度是表示物体运动快慢和方向的物理量解析：选CD匀速直线运动是速度大小和方向都不变的运动，A中只重视了大小而忽视了方向，故A错误。匀速直线运动的速度与Δx、Δt均没关，故B错误。速度的定义式对任何运动都是建立的，速度是描绘物体地点改动快慢和方向的物理量，故C、D正确。均匀速度和刹时速度的差别和联系均匀速度刹时速度差别对应关系与一段时间或一段位移对应与某一时辰或某一地点对应物理意义大体描绘物体在一段时间内或一段位移内运动的快慢精准描绘物体运动的快慢矢量性矢量，与位移的方向同样矢量，沿轨迹上某一点的切线方向联系(1)v＝eq\f(Δx,Δt)中，当Δt→0时，均匀速度可看作刹时速度(2)二者的大小无必定联系，即刹时速度大，均匀速度不用然大1．对于刹时速度，以下说法中不正确的选项是()A．刹时速度是矢量，能精准地描绘物体运动的快慢和方向B．刹时速度是物体在某一段位移内的速度C．匀速直线运动是刹时速度不变的运动D．刹时速度是运动物体在某一时辰或某个地点的速度解析：选B刹时速度是矢量，表示某一时辰或许某个地点时物体的运动快慢，能精准地描绘物体运动的快慢和方向，A、D正确B错误；匀速直线运动过程中速度恒定不变，即每一刻的刹时速度都是相等的，C正确。2．以下说法正确的选项是()A．均匀速度即为速度的均匀值B．速率是指刹时速度的大小C．火车以v经过某一段路，v是指刹时速度D．子弹以v从枪口射出，v是均匀速度3．一辆汽车沿平直公路行驶，开始以54km/h的速度行驶了全程的eq\f(1,4)，接着以速度v行驶其他的eq\f(3,4)的行程，已知全程的均匀速度为72km/h，则v等于()A．22.5km/hB．81km/hC．80km/hD．90km/h解析：选B设全程的位移为4x，则汽车以速度v1＝54km/h行驶了前x的位移，以速度v行驶了后3x的位移。则汽车经过前eq\f(1,4)位移的时间t1＝eq\f(x,v1)；汽车通事后eq\f(3,4)位移的时间t2＝eq\f(3x,v)，全程均匀速度eq\x\to(v)＝eq\f(4x,t1＋t2)，代入解得：v＝81km/h，选项B正确。均匀速度、均匀速率和速率的比较1．均匀速度＝eq\f(位移,时间)。2．均匀速率＝eq\f(行程,时间)。3．速率：刹时速度的大小。4．注意：(1)因为位移一般小于行程，所以均匀速度一般小于均匀速率，只有在单方向直线运动中，均匀速度的大小才等于均匀速率。(2)刹时速度的大小叫速率，可是均匀速度的大小不是均匀速率。[典例]三个质点A、B、C的运动轨迹以以下图，三个质点同时从N点出发，同时抵达M点，设无来回运动，以下说法正确的选项是()A．三个质点从N到M的均匀速度同样B．三个质点随意时辰的速度方向都同样C．三个质点从N点出发到随意时辰的均匀速度都同样D．三个质点从N到M的均匀速率同样[审题指导]第一步：抓重点点重点点获守信息三个质点同时从N点出发，同时抵达M点三个质点的运动时间同样，位移同样无来回运动三个质点的行程等于相应弧长或直径第二步：找打破口均匀速度＝eq\f(位移,时间)，均匀速率＝eq\f(行程,时间)。[解析]位移与该段时间的比值叫均匀速度。此题中A、B、C三个质点在同样时间内位移同样，大小是MN的长度，方向是由N指向M，所以它们的均匀速度同样，A选项正确。速度是表征质点在某刹时运动快慢和运动方向的矢量。此题中B质点做单向直线运动，速度方向恒定，A、C两质点做曲线运动，速度方向时辰在变，B选项错误。均匀速率是描绘物体运动快慢的物理量。规定物体在Δt时间内经过的行程Δs与Δt之比为均匀速率，即eq\x\to(v)＝eq\f(Δs,Δt)。因为行程与位移一般不同样，故均匀速率与均匀速度的大小一般不相等，仅在质点做单方向直线运动时，均匀速率才与均匀速度的大小相等。此题中A、C两质点均为曲线运动，且A、C两质点的均匀速率相等，它们均大于B质点的均匀速率，C、D选项错误。[答案]A(1)物体做变速运动时，在不同样阶段上的均匀速度一般不同样，所以在求均匀速度时必定要明确所求的是哪一个时间段内的均匀速度，重要扣均匀速度的定义。(2)注意均匀速度与均匀速率的差别。1.(多项选择)2015年8月23日，苏炳添在北京田径世锦赛男子100米半决赛上再次跑出9秒99的成绩，成为首位杀入世锦赛百米决赛的亚洲运动员。29日，苏炳添和莫有雪、谢震业、张培萌代表中国队在男子4×100米初赛以37秒92的成绩打破亚洲纪录，决赛又以38秒01勇夺亚军，创办了亚洲田径的历史。以下说法正确的选项是()A．苏炳添在冲刺100米竞赛终点时的刹时速度为10.01m/sB．苏炳添在100米竞赛中的均匀速度为10.01m/sC．四名队员在4×100米初赛中的均匀速度为10.55m/sD．四名队员在4×100米决赛中的均匀速率为10.52m/s解析：选BD在已知时间和位移的状况下只好求得均匀速度，而没法确立运动过程中某时辰的刹时速度，由v1＝eq\f(x,t1)＝eq\f(100,9.99)m/s＝10.01m/s知，A错误，B正确；因为4×100m是曲线，行程为400m，而位移小于400m，故只好求得均匀速率，而没法求均匀速度，由v2＝eq\f(s,t2)＝eq\f(400,38.01)m/s＝10.52m/s知，C错误，D正确。2．一物体沿正东方向以4m/s的速度匀速运动4s，又以3m/s的速度向北匀速运动4s，求这8s内物体的均匀速度和均匀速率。解析：以以下图，物体先向东由A运动到B，经过的行程x1＝4×4m＝16m，接着又向北前进x2＝3×4m＝12m，抵达C点，则8s内经过的位移大小为x＝eq\r(x12＋x22)＝eq\r(162＋122)m＝20m，所以8s内的均匀速度大小为eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(20,8)m/s＝2.5m/s。均匀速度的方向由A指向C，即东偏北成θ角，θ＝arctaneq\f(x2,x1)＝arctaneq\f(3,4)＝37°。均匀速率v率＝eq\f(x1＋x2,t)＝eq\f(16＋12,8)m/s＝3.5m/s。答案：2.5m/s，方向为东偏北37°3.5m/s位移—时间图像1．x­t图像的意义：表示运动物体的位移随时间的变化规律。2．作法：以横轴表示时间，纵轴表示位移，按需要取定单位、标度，描点后用圆滑线连结各点就获得x­t图像。3．匀速直线运动的x­t图像：是一条倾斜的直线，其倾斜程度(斜率的绝对值)即速度大小，以以下图x­t图线的速度为20m/s。4．x­t图像能否过坐标原点，取决于计不时辰质点能否位于坐标原点。5．依据x­t图像：（1）能够知道质点在随意一段时间内的位移；也能够知道发生随意一段位移所用的时间。（2）x­t图像中向上倾斜的直线表示物体做沿正方向的匀速直线运动，向下倾斜的直线表示物体做沿负方向的匀速直线运动。（3）若x­t图像为平行于时间轴的直线，则表示物体在这一段时间内静止。[典例]下各位移—时间图像中，均表示物体做直线运动，此中表示物体做匀速直线运动的速度为2m/s的图像是()[解析]因为x­t图像的斜率等于速度，则由图像可得出vA＝eq\f(2,4)m/s＝eq\f(1,2)m/s，vB＝eq\f(6,3)m/s＝2m/s，vC＝－eq\f(6,3)m/s＝－2m/s，D物体做变速运动，由此可得出，B正确，A、C、D均错误。[答案]Bx­t图像表示物体运动的位移随时间的变化规律。在x­t图像中，图线的斜率表示速度的大小。若图线为一条倾斜直线，表示物体做匀速直线运动；若图线为一条曲线，则物体做变速直线运动。1.(多项选择)质点沿直线运动，其位移—时间图像以以下图，对于质点的运动，以下说法中错误的选项是()A．2s末质点的位移为0，前2s内位移为“－”，后2s内位移为“＋”，所以2s末质点改变了运动方向B．2s末质点的位移为0，该时辰质点的速度为0C．质点做匀速直线运动，速度大小为0.1m/s，方向与规定的正方向同样D．质点在4s内的位移大小为0.4m，位移的方向与规定的正方向同样解析：选AB由所给图像可知：质点从“负”方向0.2m处，沿规定的正方向做匀速直线运动，经4s运动到“正”方向0.2m处，在x­t图像中，“＋”位移表示质点在座标原点正方向一侧，“－”位移表示质点位于原点的另一侧，与质点实质运动方向没关，位移由“－”变成“＋”其实不表示质点运动方向改变。由图像的斜率可得质点运动速度大小为0.1m/s。综上所述，选项A、B错误。2.以以下图是甲、乙两车在同一条路上沿同一方向，向同一目的地运动的位移—时间图像。由图能够得出()A．甲、乙两车是从同一地点出发的B．甲车比乙车先运动了t2的时间C．甲、乙两车在前进时的刹时速率是同样的D．甲、乙两车在t4时间内的均匀速度是同样的解析：选C在计不时辰，甲车已经在乙车的前面x0处，并且比乙车先开始运动，运动了t1时间后停了下来，而乙车在t2时辰才开始运动。因为乙车运动是连续的，t3时辰就先抵达了目的地，而此时甲车才从头开始运动，在t4时辰才抵达目的地。因为两车在前进部分图线平行，则斜率是同样，所以在前进时的刹时速率是同样的。3.a、b两个质点相对于同一质点在同向来线上运动的x