2018-2019高中物理 第1章 怎樣描述物體的運動 1.2 怎樣描述運動的快慢學(xué)案 滬科版必修1.doc

《2018-2019高中物理 第1章 怎樣描述物體的運動 1.2 怎樣描述運動的快慢學(xué)案 滬科版必修1.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019高中物理 第1章 怎樣描述物體的運動 1.2 怎樣描述運動的快慢學(xué)案 滬科版必修1.doc（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1．2　怎樣描述運動的快慢 [目標(biāo)定位]　1.理解速度概念，知道速度公式和單位.2.理解平均速度概念，會利用平均速度公式進行有關(guān)計算，知道平均速度只能粗略描述物體運動的快慢． 一、速度 [問題設(shè)計] 自行車和汽車都在平直公路上沿同一方向單向行駛，自行車在30 min內(nèi)行駛了8 km；汽車在30 min內(nèi)行駛了50 km；百米比賽中，運動員甲用時10 s，運動員乙用時13.5 s. (1)自行車和汽車哪個運動得快？你是如何進行比較的？ (2)運動員甲和運動員乙哪個跑得快？你是如何進行比較的？ (3)汽車和運動員甲哪個運動得快？你又是如何進行比較的呢？ 答案　(1)汽車運動得快，相同時間內(nèi)位移大的運動得快． (2)運動員甲跑得快，通過相同位移所需時間短的跑得快． (3)比較兩物體單位時間內(nèi)的位移，可比較兩物體運動的快慢 汽車：＝＝≈27.8 m/s 運動員甲：＝＝10 m/s， 所以汽車運動得快． [要點提煉] 1．定義：位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值．速度是表示物體運動快慢的物理量． 2．定義式：v＝.其中s是位移，不是路程． 說明　速度的定義方法是比值定義法．比值定義法是高中常見的一種定義物理量的方法，被定義的物理量不是由其他兩個量決定，即不能說v與s成正比，與t成反比．初中曾學(xué)習(xí)過ρ＝、R＝也是用比值定義法定義的． 3．單位：m/s,1 m/s＝3.6 km/h. 4．方向：速度不僅有大小，而且有方向，速度的方向就是物體運動的方向． 注意　(1)當(dāng)比較兩個速度是否相同時，既要比較大小是否相等又要比較其方向是否相同． (2)分析物體的運動速度時不可只關(guān)注速度的大小，也要注意確定速度的方向． 二、平均速度 [問題設(shè)計] 某同學(xué)百米比賽用時12 s，前2 s內(nèi)的位移為12 m，第2個2 s內(nèi)位移為14 m，第3個2 s內(nèi)位移為16 m，第4個2 s內(nèi)位移為19 m，第5個2 s內(nèi)位移為20 m，第6個2 s內(nèi)位移為19 m. (1)這位同學(xué)做的是勻速直線運動嗎？ (2)請計算上述6個時間內(nèi)的平均速度．并說明哪段時間運動得最快？ 答案　(1)不是，因為相等的時間內(nèi)的位移不相等． (2)第1個2 s內(nèi)1＝＝6 m/s， 第2個2 s內(nèi)2＝＝7 m/s， 第3個2 s內(nèi)3＝＝8 m/s， 第4個2 s內(nèi)4＝＝9.5 m/s， 第5個2 s內(nèi)5＝＝10 m/s， 第6個2 s內(nèi)6＝＝9.5 m/s. 所以第5個2 s內(nèi)運動得最快． [要點提煉] 1．定義：在某段時間內(nèi)物體的位移s與發(fā)生這段位移所用時間t的比值，公式＝. 2．意義：表示物體在某段時間或某段位移內(nèi)運動的平均快慢程度． 3．矢量性：平均速度的方向與t時間內(nèi)發(fā)生的位移s的方向相同． 三、平均速度和平均速率 [問題設(shè)計] 體育課上，某同學(xué)沿操場跑了一圈(400米)，用時80 s，另一同學(xué)說，“還不錯！平均速度是5 m/s”． (1)這個同學(xué)所說的“平均速度是5 m/s”是怎樣算出來的？ (2)根據(jù)我們剛學(xué)的平均速度的定義，這個結(jié)論正確嗎？ 答　(1)這個同學(xué)的平均速度是用路程除以時間算出來的，即＝ m/s＝5 m/s. (2)不正確．沿操場跑完一圈的位移是0，由平均速度的定義可得這位同學(xué)的平均速度是0. [要點提煉] 平均速度：位移與時間的比值，即平均速度＝. 平均速率：路程與時間的比值，即平均速率＝. [延伸思考] (1)運動物體平均速度的大小等于平均速率嗎？ 答案　不一定等于．因為位移小于等于路程，所以平均速度小于等于平均速率．只有在單向直線運動中，平均速度的大小才等于平均速率． (2)平均速度等于0，物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)嗎？ 答案　不一定，平均速度等于0，只能說是位移為零，但物體在一定時間內(nèi)可以是運動的． 一、對速度的理解 例1　(多選)關(guān)于速度的定義式v＝，以下敘述正確的是(　　) A．物體做勻速直線運動時，速度v與運動的位移s成正比，與運動時間t成反比 B．速度v的大小與運動的位移s和時間t都無關(guān) C．此速度定義式適用于任何運動 D．速度是表示物體運動快慢及方向的物理量 解析　此式只說明速度可用位移s除以時間t來獲得，并不是說v與s成正比，與t成反比，A錯，B對；v＝是計算速度的公式，適用于任何運動，C對；速度的大小表示物體運動的快慢，方向表示物體的運動方向，D對． 答案　BCD 二、對平均速度的理解 例2　對平均速度的理解，以下說法正確的是(　　) A．平均速度等于零，說明物體在這段時間內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài) B．平均速度等于某段時間內(nèi)最大速度與最小速度之和的一半 C．某運動員百米比賽用時10 s，他這10 s內(nèi)的平均速度為10 m/s D．某運動員200 m比賽用時20 s，他這20 s內(nèi)的平均速度為10 m/s 解析　平均速度＝，由公式的意義及計算知，C項正確． 答案　C 三、平均速度與平均速率的計算 例3　一物體以v1＝4 m/s的速度水平向東運動了5 s后到達A點，在A點停了5 s后又以v2＝6 m/s的速度沿原路返回，運動了5 s后到達B點，求物體在全程的平均速度和平均速率． 解析　物體全程的位移大小s＝v2t2－v1t1＝65 m－45 m＝10 m，全程用時t＝5 s＋5 s＋5 s＝15 s，故平均速度大?。剑?m/s＝ m/s，方向水平向西．物體全程的路程L＝v2t2＋v1t1＝65 m＋45 m＝50 m，故平均速率′＝＝ m/s＝ m/s. 答案　平均速度的大小為 m/s，方向水平向西　平均速率為 m/s 針對訓(xùn)練　從甲地到乙地的高速公路全程是197 km，一輛客車8點從甲地開上高速公路，10點到達乙地，途中曾在一高速公路服務(wù)區(qū)休息10 min，這輛客車從甲地到乙地的平均車速是(　　) A．98.5 km/h B．27.4 km/h C．107 km/h D．29.8 km/h 答案　A 解析　該題求解的是客車的平均速率，由于客車在2小時內(nèi)經(jīng)過的路程是197 km，故平均速率＝＝ km/h＝98.5 km/h，A正確． 怎樣描述運動的快慢 1．(對勻速直線運動及速度的理解)(多選)對于做勻速直線運動的物體，下列說法正確的是(　　) A．由公式v＝可知，做勻速直線運動的物體，其位移越大，速度一定越大 B．物體運動的時間越短，其速度一定越大 C．速度是表示物體運動快慢的物理量 D．做勻速直線運動的物體，其位移與時間的比值是一個恒量 答案　CD 解析　速度是表示物體運動快慢的物理量，對于勻速直線運動，位移隨時間均勻增大，但位移與時間的比值是一個恒量，不能誤認(rèn)為速度與位移成正比，與時間成反比，C、D正確． 2．(平均速度與瞬時速度的對比理解)(多選)下列關(guān)于速度的敘述中，屬于瞬時速度的是(　　) A．火車以76 km/h的速度通過南京長江大橋 B．某汽車通過站牌時的速度是72 km/h C．公路上某雷達測速儀測得一卡車速度是56 km/h D．物體在第2 s末的速度是4 m/s 答案　BCD 解析　根據(jù)瞬時速度對應(yīng)一個時刻或?qū)?yīng)一個位置，平均速度對應(yīng)一段位移或一段時間，可判斷A項的速度對應(yīng)一個過程，是平均速度，而B、C、D選項中的速度對應(yīng)的是一個位置或時刻，是瞬時速度．故B、C、D項正確． 3．(平均速度和平均速率的計算)(多選)小明上午從家門口打車，經(jīng)過一段時間又乘坐同一出租車回到小區(qū)門口．車票如方框中所示，則下列說法正確的是(　　) 車號：E－4G580 日期：2017－1－17 上車：8∶01 下車：8∶16 單價：1.80元 里程：5.0 km 全程：11.00元 A．小明全程的平均速度為20 km/h B．小明全程的平均速度為0 C．小明全程的平均速率為20 km/h D．小明全程的平均速率為0 答案　BC 解析　小明全程路程為5.0 km，位移為0，所用時間為15 min＝ h．故全程小明的平均速度為0，平均速率＝＝20 km/h. 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 題組一　對勻速直線運動和速度的理解 1．(多選)關(guān)于勻速直線運動，下列說法正確的是(　　) A．任意相等時間內(nèi)通過的路程都相等的運動一定是勻速直線運動 B．速度不變的運動一定是勻速直線運動 C．速度大小不變的運動一定是勻速直線運動 D．勻速直線運動的位移跟運動的時間成正比 答案　BD 解析　勻速直線運動的特點是速度不變(即速度的大小、方向都不變)，軌跡是直線的運動．由s＝vt可知，位移s的大小與時間t成正比，在任意相等時間內(nèi)通過的位移相等． 2．(多選)從勻速直線運動的公式v＝可知(　　) A．速度與位移成正比，與時間成反比 B．速度等于位移與所用時間的比值 C．做勻速直線運動的物體的速度不隨時間或位移而變化 D．做勻速直線運動的物體的速度決定于運動的位移 答案　BC 3．(多選)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(fù)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 m 答案　ACD 4．為了傳遞信息，周朝形成了郵驛制度；宋朝增設(shè)“急遞鋪”，設(shè)金牌、銀牌、銅牌三種投遞，“金牌”一晝夜行500里(1里＝500米)，每到一驛站換人換馬接力傳遞．那么“金牌”傳遞的快慢(　　) A．與成年人的步行速度相當(dāng) B．與人騎自行車的速度相當(dāng) C．與高速公路上汽車的速度相當(dāng) D．與磁懸浮列車的速度相當(dāng) 答案　B 解析　“金牌”的傳遞速度＝＝≈10.42 km/h，與人騎自行車的速度相當(dāng)． 題組二　對平均速度和平均速率的理解 5.(多選)三個質(zhì)點A、B、C，運動軌跡如圖1所示．三個質(zhì)點同時從N點出發(fā)，同時到達M點，且均無往返運動，則下列說法正確的是(　　) 圖1 A．三個質(zhì)點從N點到M點的平均速度相同 B．質(zhì)點B的平均速度最小 C．三個質(zhì)點任意時刻的運動方向都相同 D．質(zhì)點B的平均速率最小 答案　AD 解析　A、B、C三個質(zhì)點在相同時間內(nèi)從N點到達M點的位移的大小都是MN的長度，方向都由N指向M，即位移相同，所以它們的平均速度相同，A項正確，B項錯誤．質(zhì)點B做單向直線運動，速度方向始終由N→M，而質(zhì)點A、C沿曲線運動，運動方向隨時在改變，C項錯誤．由于質(zhì)點B的路程最小，故質(zhì)點B平均速率最小，D項正確． 6．2017年9月3日全運會男子100米決賽中，浙江隊的謝震業(yè)以10秒04奪冠，廣東隊的蘇炳添以10秒10遺憾摘銀，下列說法正確的是(　　) A．起跑階段的速度一定是謝震業(yè)大 B．全程的平均速度一定是謝震業(yè)大 C．全程的任意時刻對應(yīng)的瞬時速度都是謝震業(yè)大 D．到達終點時的速度一定是謝震業(yè)大 答案　B 解析　100 m比賽，兩人的位移相等，時間短的平均速度大，所以B正確，A、C、D錯誤． 題組三　平均速度和平均速率的計算 7．某人騎自行車沿一斜坡從坡底到坡頂，再從坡頂?shù)狡碌淄狄淮危阎掀聲r的平均速度大小為4 m/s，下坡時的平均速度大小為6 m/s，則此人往返一次的平均速度大小與平均速率分別是(　　) A．10 m/s,10 m/s B．5 m/s,4.8 m/s C．10 m/s,5 m/s D．0,4.8 m/s 答案　D 解析　此人往返一次的位移為0，由平均速度的定義式可知，此人往返一次的平均速度的大小為0.設(shè)由坡頂?shù)狡碌椎穆烦虨長，則此過程的平均速率為＝＝＝4.8 m/s，故選項D正確． 8．物體M從A運動到B，前半程平均速度為v1，后半程平均速度為v2，那么全程的平均速度是(　　) A. B. C. D. 答案　D 解析　設(shè)總路程為2s，則前半程的時間為t1＝，后半程的時間為t2＝，所以全程的平均速度是＝＝，故選項D正確． 9．(多選)如圖2所示，在1 000 m體能測試中，小明沿某圓形400 m跑道從A點出發(fā)，其成績?yōu)?分40秒，下列說法正確的是(　　) 圖2 A．小明的平均速率為4.55 m/s B．小明的平均速率為0.91 m/s C．小明的平均速度為0.91 m/s D．小明的平均速度為0.58 m/s 答案　AD 解析　平均速率為路程與時間的比值，所以平均速率為v1＝＝ m/s≈4.55 m/s 平均速度為位移與時間的比值，所以平均速度為v2＝＝ m/s≈0.58 m/s. 所以選A、D. 10．一輛汽車以20 m/s的速度沿平直的公路從甲地開往乙地，又以30 m/s的速度從乙地開往丙地．已知乙地在甲、丙兩地之間且甲、乙兩地間的距離與乙、丙兩地間的距離相等，求該汽車在從甲地開往丙地的過程中平均速度的大小． 有一位同學(xué)是這樣解的：＝ m/s＝25 m/s，請問上述解法正確嗎？為什么？應(yīng)該如何解？ 答案　見解析 解析　從平均速度的定義出發(fā)進行分析，上述解法是錯誤的，因為它違反了平均速度的定義，計算的不是平均速度(物體的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值)，而是速度的平均值．正確的解法應(yīng)該是：設(shè)甲、乙兩地間、乙、丙兩地間的距離均為s，則有：＝＝＝24 m/s. 11．甲、乙兩人從市中心出發(fā)，甲20 s內(nèi)到達正東方向100 m處，乙30 s內(nèi)到達正北方向150 m處，試比較整個過程中甲、乙的平均速度是否相同． 答案　不相同 解析　甲＝＝ m/s＝5 m/s，方向向東． 乙＝＝ m/s＝5 m/s，方向向北． 所以兩人平均速度大小一樣，方向不同，所以它們的平均速度不同． 12．一位旅游愛好者打算騎摩托車到某風(fēng)景區(qū)去觀光，出發(fā)地和目的地之間是一條近似于直線的公路，他原計劃全程平均速度要達到30 km/h，可是開出一半路程之后發(fā)現(xiàn)前半段路程他的平均速度僅有15 km/h，那么他能將全程的平均速度提高到原計劃的平均速度嗎？ 答案　見解析 解析　設(shè)全程的位移為s，后半段路程的平均速度為v.前半段路程所用的時間t1＝＝，后半段路程所用的時間t2＝＝，若將全程的平均速度提高到原計劃的平均速度，需滿足 30 km/h＝＝ 經(jīng)計算可知，無論如何他都不可能將全程的平均速度提高到原計劃的平均速度．