物理必修 第一册3 位置变化快慢的描述——速度精品第1课时复习练习题

3　位置变化快慢的描述——速度

第1课时　速度

[学习目标]　1.掌握速度的物理意义和定义，理解其矢量性(重点)。2.理解平均速度，能区分平均速度和平均速率并会进行相关计算(重难点)。3.理解瞬时速度，知道瞬时速度与平均速度的区别与联系，初步体会极限思想在研究物理问题中的应用和意义(重难点)。

一、速度

阅读下面的表格，回答相关问题。

(1)将四个物体的位移填入表中。

(2)自行车和汽车哪个位置变化得快，为什么？

(3)自行车、汽车、火车谁位置变化最大，哪个位置变化最快，谁运动得最快？

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1．对速度概念的理解

(1)物理意义：表示物体________________。

(2)定义：________与发生这段位移所用________之比。

(3)定义式：v＝________。

(4)单位：国际单位制单位是米每秒，符号是________或________。常用单位：千米每时(________或________)、厘米每秒(cm/s或cm·s－1)等。1 m/s＝________ km/h。

2．速度的矢量性

(1)速度既有大小，又有方向，是________(选填“标量”或“矢量”)，方向与________的方向________。

(2)在一维坐标系中，速度方向可用带正、负号的数值表示，正号表示与规定的正方向相同，负号表示与规定的正方向相反。

某同学根据v＝得出“速度与位移成正比、与时间成反比”的结论正确吗？为什么？你还学过哪些物理量用比值定义法的？

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例1　(多选)对速度的定义式v＝，以下叙述正确的是(　　)

A．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

B．速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关

C．此速度定义式适用于任何运动

D．速度是表示物体运动快慢及方向的物理量

1．比值定义法：用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。如速度、压强、密度等。

2．比值定义法的特点：比值定义法定义的物理量往往不随定义所用的物理量的大小、有无而改变。

例2　(多选)甲、乙两质点在同一直线上做匀速运动，取向右为正方向，甲的速度为2 m/s，乙的速度为－4 m/s，则可知(　　)

A．乙的速度大于甲的速度

B．因为＋2＞－4，所以甲的速度大于乙的速度

C．这里正、负号的物理意义是表示质点的运动方向

D．若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10 s后甲、乙相距60 m

二、平均速度和瞬时速度

1．平均速度

(1)物理意义：描述物体在时间Δt内运动的________________及方向。

________地描述物体位置变化的快慢，与物体运动的路径无关。

(2)表达式：v＝________。

(3)方向：与这段时间内的______________相同。

2．瞬时速度的概念

(1)定义：在表达式v＝中，当Δt________________时，运动快慢的差异可以忽略不计，此时，我们就把叫作物体在时刻t的瞬时速度。(极限思想)

(2)方向：物体在该时刻的____________________。

(3)物理意义：是________地描述物体运动快慢和方向的物理量。

(4)速率

________________________叫作速率，是一个________量，没有方向。一般的速度计显示的是________。

小明坐在沿直线行驶的汽车上，从甲地到乙地用时20 min，行程20 km。根据公式v＝，他计算出自己的速度为60 km/h，而途中某时刻小明发现速度计显示为70 km/h。

(1)上面提到的两个速度各表示什么速度？

(2)若小明由乙地返回甲地又用了20 min，则整个过程的平均速度和平均速率(平均速率＝)各是多少？

(3)瞬时速度的大小叫作速率，但是平均速度的大小不是平均速率，什么运动情境中平均速度的大小才等于平均速率？

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(1)物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态。(　　)

(2)时间越短，平均速度越接近某点的瞬时速度。(　　)

(3)只有瞬时速度才可以精确描述变速运动。(　　)

(4)瞬时速度的方向与位移的方向相同。(　　)

例3　以下关于速度概念的说法正确的是(　　)

A．子弹以900 m/s的速度从枪口射出，指的是平均速度

B．汽车在平直的乡村公路上的行驶速度约为30 km/h，指的是平均速度

C．某城区道路汽车的限速为40 km/h，指的是平均速度

D．比较汽车和动车从宜昌开往武汉的行驶快慢，应比较它们的瞬时速度

例4　一质点做变速直线运动。

(1)若前内的平均速度为6 m/s，后时间的平均速度为9 m/s，求这段时间t内的平均速度大小；

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(2)若质点前一半位移的平均速度为3 m/s，后一半位移的平均速度为6 m/s，求这段位移的平均速度大小。

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1．平均速度对应时间和位移，瞬时速度对应时刻和位置。

2．平均速度与平均速率的区别和联系。

(1)区别：①平均速度＝，即v＝；

平均速率＝，即v′＝；

②运动的物体一段时间内的平均速度可能为零，但平均速率一定不为零。

(2)联系：只有在单向直线运动中，物体运动的平均速度的大小才等于平均速率。