高中物理 問(wèn)題原型與延伸 專(zhuān)題1.1 速度學(xué)案 新人教版必修1.doc

專(zhuān)題1.1 速度知識(shí)點(diǎn)撥1、速度(1)速度的定義物理學(xué)中用位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的比值表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢，這就是速度。速度等于位移x與發(fā)生這段位移所用時(shí)間t的比值：v=x/t(2)速度的物理意義速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。(3)速度的符號(hào)和單位符號(hào)：?jiǎn)挝唬涸趪?guó)際單位制中是米每秒，符號(hào)是m/s或ms1，常用的單位還有千米每時(shí)（km/h或kmh1）等。(4)速度是矢量而非標(biāo)量，其運(yùn)算遵循平行四邊形定則。(5)速度的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向。2、平均速度和瞬時(shí)速度(1)平均速度在變速直線運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)物體的位移和所用時(shí)間的比值，叫做這段時(shí)間內(nèi)（或這段位移內(nèi)）的平均速度。平均速度只是粗略的描述變速運(yùn)動(dòng)的快慢。t 越小，平均速度越接近質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的真實(shí)速度，描述越精確。對(duì)于變速直線運(yùn)動(dòng)，不同時(shí)間內(nèi)（或不同位移上）的平均速度的值可能不一樣。所以提到平均速度必須要指明是哪一段時(shí)間或哪一段位移內(nèi)的平均速度。平均速度是矢量，方向與這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移方向相同。 平均速度概念與速度的平均值概念是完全不相同的。(2)瞬時(shí)速度由于=x/t，若t越小，則描述越精確；想象t非常小時(shí)，可以認(rèn)為此時(shí)的平均速度x/t就是瞬時(shí)速度。定義： 運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過(guò)某一時(shí)刻(或某一位置)的速度。瞬時(shí)速度能對(duì)變速運(yùn)動(dòng)做精確描述。瞬時(shí)速度是矢量，方向是軌跡上物體所在點(diǎn)的切線方向（與軌跡在該點(diǎn)的延伸方向一致）。 【原型】求運(yùn)動(dòng)物體的速度在倫敦奧運(yùn)會(huì)中，牙買(mǎi)加選手博爾特是公認(rèn)的世界飛人，在男子100m決賽和男子200m決賽中分別以9.63s和19.32s的成績(jī)獲得兩枚金牌。關(guān)于他在這兩次決賽中的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是( ) A.200m決賽中的路程是100m決賽的兩倍B.200m決賽中的平均速度約為10.35m/sC.100m決賽中的平均速度約為10.38m/sD.100m決賽中的最大速度約為20.76m/s解析：200m決賽路徑是曲線，指路程，A正確。由于200m決賽的位移x1<200m，故B錯(cuò)誤。100m決賽的平均速度2m/s10.38m/s，故C正確。100m決賽中的最大速度無(wú)法求得，故D錯(cuò)誤。 點(diǎn)評(píng)：計(jì)算平均速度要緊扣定義。 變型1、求兩特殊時(shí)間段內(nèi)的平均速度 【延伸1】物體做直線運(yùn)動(dòng)，前一半時(shí)間的平均速度是30米/秒，后一半時(shí)間的平均速度是60米/秒，則物體在整個(gè)時(shí)間中的平均速度為多少？ 變型2、求兩特殊位移段內(nèi)的平均速度【延伸2】一物體做同向直線運(yùn)動(dòng)，前一半路程以速度v1勻速運(yùn)動(dòng)，后一半路程以速度v2勻速運(yùn)動(dòng)，則該物體的平均速度為_(kāi)。解析：設(shè)總位移為2x，則前一半位移所用時(shí)間為：t1=后一半位移所用時(shí)間為：t2=平均速度為：v=點(diǎn)評(píng)：解決本題應(yīng)先根據(jù)題意畫(huà)出情境圖。 變型3、利用圖像求平均速度 【延伸3】某同學(xué)星期天上午9時(shí)，從學(xué)校騎自行車(chē)出發(fā)，沿平直公路去拜訪甲、乙兩名同學(xué)，下午1時(shí)結(jié)束拜訪開(kāi)始沿原路返回，下午2時(shí)回到學(xué)校，整個(gè)過(guò)程他騎車(chē)走了三段位移，其位移時(shí)間圖象如圖所示，則在這三段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，他騎車(chē)的速度分別為v1_，v2_，v3_。 解析：由xt圖象知第一階段的速度v115 km/h第二段的速度v215 km/h第三段的速度v330 km/h。點(diǎn)評(píng)：求平均速度必須指明是哪一段時(shí)間或哪一段位移的平均速度。 跟蹤練習(xí)：1有關(guān)瞬時(shí)速度、平均速度、平均速率，以下說(shuō)法正確的是（ ）。A瞬時(shí)速度是指物體在某一位置或某一時(shí)刻的速度B平均速度是物體在一段時(shí)間內(nèi)位移與所用時(shí)間的比值C做變速運(yùn)動(dòng)的物體，平均速率就是平均速度的大小D物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，平均速度是指物體通過(guò)的路程與所用時(shí)間的比值22009年12月11日，在香港東亞運(yùn)動(dòng)會(huì)男子110米欄決賽中，飛人劉翔以13秒66的成績(jī)奪得冠軍，繼2001年在日本大阪和2005年在中國(guó)澳門(mén)之后，在東亞運(yùn)動(dòng)會(huì)上實(shí)現(xiàn)三連冠。劉翔之所以能夠取得冠軍，取決于他在110米中（ ）。A某時(shí)刻的瞬時(shí)速度大 B撞線時(shí)的瞬時(shí)速度大C平均速度大 D起跑時(shí)的速度大3甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)向右為正，甲質(zhì)點(diǎn)的速度為2 m/s，乙質(zhì)點(diǎn)的速度為4 m/s，則可知（ ）。A乙質(zhì)點(diǎn)的速率大于甲質(zhì)點(diǎn)的速率B因?yàn)?>4，所以甲質(zhì)點(diǎn)的速度大于乙質(zhì)點(diǎn)的速度C這里的正、負(fù)號(hào)的物理意義是表示運(yùn)動(dòng)的方向D若甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)由同一點(diǎn)出發(fā)，則10 s后甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)相距60 m4某賽車(chē)手在一次野外訓(xùn)練中，先測(cè)量出出發(fā)地和目的地在地圖上的直線距離為9 km，從出發(fā)地到目的地用了5 min，賽車(chē)上的里程表指示的里程數(shù)值增加了15 km，當(dāng)他經(jīng)過(guò)某路標(biāo)時(shí)，車(chē)內(nèi)速度計(jì)指示的示數(shù)為150 km/h，那么可以確定的是（ ）。A在整個(gè)過(guò)程中賽車(chē)手的平均速度是108 km/hB在整個(gè)過(guò)程中賽車(chē)手的平均速度是180 km/hC在整個(gè)過(guò)程中賽車(chē)手的平均速率是108 km/hD經(jīng)過(guò)路標(biāo)時(shí)的瞬時(shí)速度是150 km/h5如圖所示為甲、乙兩物體相對(duì)于同一參考系的xt圖象，下面說(shuō)法正確的是（ ）。 A甲、乙兩物體的出發(fā)點(diǎn)相距x0B甲、乙兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng)C甲物體比乙物體早出發(fā)的時(shí)間為t1 sD甲、乙兩物體向同方向運(yùn)動(dòng)6在2009年第12屆世界田徑錦標(biāo)賽上，牙買(mǎi)加閃電博爾特以9.58 s的成績(jī)刷新男子100 m世界紀(jì)錄，以19.19 s的成績(jī)刷新男子200 m世界紀(jì)錄，他也成為歷史上第一個(gè)在奧運(yùn)會(huì)、世錦賽上同時(shí)以打破世界紀(jì)錄的方式奪得男子100 m、200 m冠軍的運(yùn)動(dòng)員。關(guān)于他在這兩次決賽中的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是（ ）。 A200 m決賽中的位移小于100 m決賽中位移的兩倍B200 m決賽中的平均速度約為10.42 m/sC100 m決賽中的平均速度約為10.44 m/sD 100 m決賽中的最大速度約為20.64 m/s7一質(zhì)點(diǎn)的xt圖象如圖所示，在Ot1時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做_直線運(yùn)動(dòng)，在t1t2時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)_，在t2t3時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做_直線運(yùn)動(dòng)，在Ot1時(shí)間內(nèi)的速度方向和t2t3時(shí)間內(nèi)的速度方向_（填“相同”或“相反”）。8某同學(xué)星期天上午9時(shí)，從學(xué)校騎自行車(chē)出發(fā)，沿平直公路去拜訪甲、乙兩名同學(xué)，下午1時(shí)結(jié)束拜訪開(kāi)始沿原路返回，下午2時(shí)回到學(xué)校，整個(gè)過(guò)程他騎車(chē)走了三段位移，其位移時(shí)間圖象如圖所示，則在這三段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，他騎車(chē)的速度分別為v1_，v2_，v3_。 9一質(zhì)點(diǎn)在x軸上只朝著x軸的正方向運(yùn)動(dòng)，各個(gè)時(shí)刻的位置坐標(biāo)如下表，則此質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后： t/s024681012141618x/m24688812162024 （1）質(zhì)點(diǎn)在前10 s內(nèi)的位移、路程各為多大？（2）質(zhì)點(diǎn)在8 s末的瞬時(shí)速度為多大？（3）質(zhì)點(diǎn)在0到18 s這段時(shí)間內(nèi)的平均速度為多大？10如圖所示為高速攝影機(jī)拍攝到的子彈穿透蘋(píng)果瞬間的照片。該照片經(jīng)放大后分析出，在曝光時(shí)間內(nèi)，子彈影像前后錯(cuò)開(kāi)的距離約為子彈長(zhǎng)度的1%2%。已知子彈飛行速度約為500 m/s，由此可估算出這幅照片的曝光時(shí)間大約是多少？ 答案與解析：早出發(fā)時(shí)間為t1 s，C對(duì)；甲、乙圖線的斜率分別為負(fù)值和正值，表明甲向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，乙向正方向運(yùn)動(dòng)，甲、乙運(yùn)動(dòng)方向相反，D錯(cuò)。6AC 解析：100 m決賽的跑道是直線，200 m決賽的跑道是曲線，200 m決賽中位移小于100 m決賽中位移的兩倍，A正確；平均速度為位移與時(shí)間的比值，C選項(xiàng)正確；B選項(xiàng)中的數(shù)值為路程與時(shí)間的比值，不是平均速度(是平均速率)；由題中的信息不能計(jì)算出100 m決賽中的最大速度，D錯(cuò)誤。7勻速 靜止 勻速 相反815 km/h 15 km/h 30 km/h