湖南省临湘一中2020年高考物理总复习 第3讲 运动快慢的描述—速度能力提升学案 新人教版必修1

湖南省临湘一中2020年高考物理总复习 第3讲 运动快慢的描述—速度能力提升学案 新人教版必修1

第三讲：运动快慢的描述—速度 ‎ 考点一：平均速度 核心内容 ‎1.平均速度；运动物体的位移与所用时间之比，叫这段位移（或这段时间）内的平均速度。‎ 单位：m/s；（1 m/s＝100 cm/s 1 m/s＝3.6 km/h ）‎ ‎2.平均速度是矢量，方向与对应时间内的位移方向相同，但不一定是物体的运动方向。‎ ‎3.平均速度只能粗略描述一段时间内物体运动的平均快慢程度。‎ ‎4.不同时间（或不同位移）段里的平均速度不同。因此，我们说平均速度时一定要具体指明其对应的位移或时间。即：哪段位移或哪段时间里的平均速度。‎ ‎【考题1】一质点沿0x轴做变速运动，它离开0点的距离x随时间变化关系为x＝(5＋2t3)m，则该质点在t＝0至t＝2s的时间内的平均速度vl＝ m/s；在t＝2s至t＝3s的时间内的平均速度v2= m/s．‎ ‎ 【解析】t＝0至t＝2s的时间内，质点的位移为：Δxl＝16m 故在这段时间内的平均速度v1＝‎8m/s ｔ＝2s至t＝3s的时间内，质点的位移为：Δx2＝‎38m．‎ 故在这段时间内的平均速度v2＝‎38m／s．‎ ‎【答案】8；38．‎ ‎【变式l】客车运能是指一辆客车单位时间内最多能够运送的人数．某景区客运索道的客车容量为50人/车，它从起始站运行至终点站(如图3—1)单程用时lOmin．该客车运行的平均速度和每小时的运能约为( )．‎ A. ‎5m/s， 300人 B．‎5m/s，600人 C. ‎3m/s， 300人 D．‎3m/s，600人 考点二：瞬时速度 核心内容 ‎1.瞬时速度：运动物体在某一位置或某一时刻的速度。它精确描述了物体运动的快慢程度。‎ ‎2.瞬时速度是时间间隔趋近于零时的平均速度。‎ ‎3.瞬时速度的测量：极短时间内的平均速度可以代替瞬时速度。‎ ‎4.瞬时速度是矢量，既有大小又有方向，其方向就是物体的运动方向，即运动轨迹上某点的切线方向。5.瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称为速率。‎ ‎【考题2】一质点从0点出发，沿x轴方向做直线运动，它的位移大小与时间的函数关系为x＝4t2(m)．求：‎ ‎(1)tl＝3s到t2＝5s这段时间内的平均速度；‎ ‎(2)t1＝3s到t2＝3．1s这段时间内的平均速度；‎ ‎(3)t1＝3s到t2＝3．01s这段时间内的平均速度；‎ ‎(4)t1＝3s到t2＝3．001s这段时间内的平均速度．‎ ‎【解析】因为该质点的位移与时间的函数关系为x＝4t2(m)，所以该质点在各段时间内的平均速度分别为(1) t1＝3s时，x1＝‎36m，t2＝5s时，x2＝‎100m，故v1＝(100－36)/2 (m/s)＝‎32m/s；‎ ‎(2) t1＝3s时，x1＝‎36m，t2＝3.1s时，x2＝‎38.44m，故v2＝‎24.4m/s；‎ ‎(3) t1＝3s时，x1＝‎36m，t2＝3.01s时，x2＝‎36.2404m，故v3＝‎24.04m/s；‎ ‎(4) t1＝3s时，x1＝‎36m，t2＝3.001s时，x2＝‎36.024004m，故v4＝‎24.004m/s；‎ ‎【变式2】如图3—3所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片．该照片经过放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的l％～2％．已知子弹飞行速度约为‎500m/s，因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近( )．‎ A.10-3s B.10-6s C. l0-9s D． 10-12s 考点三：平均速率与平均速度 核心内容 平均速度与平均速率的比较如下表：‎ 平 均 速 度 平 均 速 率 定义 位移与时间的比值 路程与时间的比值 意义 粗略描述运动的快慢和方向 粗略描述物体的运动快慢 性质 矢量 标量 关系 ‎(1)平均速度的大小一般小于平均速率，在单向直线运动中，两者大小相等。‎ ‎(2)平均速度的大小不等于平均速率，但瞬时速度的大小就是平均速率。 ‎ ‎【考题3】某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又从原路返回到山脚，上山的平均速率为v1，下山的平均速率为v2，则往返的平均速度的大小和平均速率是( )．‎ A． B. ‎ C．0， D. 0, ‎ ‎【解析】设山脚到山顶的路程为x 平均速度：v＝0． （因整个过程的位移为零）‎ 平均速率：‎ ‎【答案】 D ‎【变式3-1】第四次提速后，出现了“星级列车”。从其中的T14次列车时刻表可知，列车在蚌埠至济南区间段运行过程中的平均速率为 km/h.‎ T14次列车时刻表 停靠站 到达时刻 开车时刻 里程（km）‎ 上海 ‎…‎ ‎18：00‎ ‎0‎ 蚌埠 ‎22：26‎ ‎22：34‎ ‎484‎ 济南 ‎03：13‎ ‎03：21‎ ‎966‎ 北京 ‎08：00‎ ‎…‎ ‎1463‎ 考点四：匀速直线运动 核心内容 ‎1.匀速直线运动：在任何相等的时间内位移均相等的直线运动。‎ ‎2.匀速直线运动的速度为位移与时间之比。‎ ‎3.在匀速直线运动中，各点的瞬时速度相等，故任意时间段的平均速度等于任意时刻的瞬时速度。‎ ‎【考题4】一个人看到闪电12．3s后又听到雷声．已知空气中的声速约为330m/s～340m/s，光速为3×108m/s，于是他用12．3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4．1km．根据你所学的物理知识可以判断( )‎ A.这种估算方法是错误的，不可采用 B.这种估算方法可以比较准确地估算闪电发生位置与观察者间的距离 C.这种估算方法没有考虑光的传播时间，结果误差很大 D.即使声速增大2倍以上，本题的估算结果依然正确 ‎【解析】设人距闪电发生位置的距离为x，光传播用时为t，声波滞后的时间为△t，则有 ｘ＝c·t ①‎ ｘ＝v(t+△t) ②‎ 由①②式得 ‎ 光速c远大于声速v，则有 由上述分析知，这种计算方法没有考虑光的传播时间，结果误差很小；若声速增大2倍以上，估算结果就不正确．‎ ‎【答案】B ‎【变式4】一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过，当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方约与地面成600角的方向上，据此可估算出此飞机的速度约为声速的 倍．‎ 专 题 训 练 学考要求题 ‎1．[考点1]为了传递信息，周朝形成邮驿制度．宋朝增设“急递铺”，设金牌、银牌、铜牌三种，“金牌”一昼夜行500里(1里＝‎500米)，每到一个驿站换人换马接力传递．“金牌”的平均速度( )‎ A. 与成年人步行的速度相当 B. 与人骑自行车的速度相当 C. 与高速公路上汽车的速度相当 D. 与磁悬浮列车的速度相当 ‎2．[考点2]关于速度的下列说法中不正确的是( )‎ A. 速度是描述物体位置变化大小的物理量 　 B．速度是描述物体位置变化快慢的物理量 C. 速度是描述物体运动快慢的物理量　　　 D. 做匀速直线运动的物体的速度不变 ‎3．[考点2]一个做直线运动的物体，某时刻的速度大小是‎10m／s，那么这个物体( )‎ A. 在这一时刻之前0．1s内的位移一定是lm B. 从这一时刻起ls内位移一定是lOm C. 从这一时刻起10s内位移可能是50m D. 如果从这一时刻起开始做匀速运动，那么它再通过‎1000m路程所需的时间一定是lOOs ‎4．[考点2]甲、乙两车在同一直线上运动，设向右为正方向，甲车的速度为‎6m/s，乙车的速度为－‎8m/s，则下列说法中正确的是( )‎ A. 乙车的速度大于甲车的速度 B. 因为6＞－8，所以甲车的速度大于乙车的速度 C. 这里的正、负号的物理意义是表示运动的方向 D. 若甲、乙两车同时从同一地点出发，则5s后甲、乙两车相距‎70m ‎5．[考点1、2]据我国气象部门2020年8月2日报道，第6号强热带风暴“派比安”已在我国南海海域生成．预计“派比安”在未来24小时内以l‎5km／h的速度向偏西北方向移动。其强度稍有增强；“派比安”可能在广东阳西和电白交界处的沿海地区登陆，近中心最大风速可达到‎45m／s……这则报道中的两个速度值分别是指( 　　 )．‎ A.平均速度，平均速度 B.瞬时速度，瞬时速度 C.平均速度，瞬时速度 D.瞬时速度，平均速度 ‎6．[考点4] “大洋一号”配备有一种声呐探测系统，用它可测量海水的深度．其原理是：用超声波发生器垂直向海底发射超声波，超声波在海底会反射回来，若已知超声波在海水中的波速，通过测量从发射超声波到接收到反射波的时间，就可推算出船所在位置的海水深度．现已知超声波在海水中的波速为‎1500m／s，船静止时，测量从发射超声波到接收到反射波的时间为8s，试计算该船所在位置的海水深度．‎ 高考要求题 ‎1．[考点2]短跑运动员在‎100m竞赛中，测得7s末的速度大小是‎9m／s，10s末到达终点时的速度大小是l0．‎2m／s，则运动员在全程内的平均速度为（ ）‎ A. ‎9m/s B. ‎9.6m/s C. ‎10m/s D. ‎10.2m/s ‎2．[考点2]一辆汽车向东行驶，在经过路标甲时速度计指示为‎50km/h，行驶一段路程后，汽车转向北行驶，经过路标乙时速度计指示仍为‎50km/h，下列说法中正确的是( )‎ A. 汽车经过甲、乙两个路标时的速度相同 B. 汽车经过甲、乙两个路标时的速度不同 C．汽车经过甲、乙两个路标时的速率相同 D．汽车向东行驶和向北行驶两过程的平均速度相同 ‎3．[考点l]甲、乙两辆汽车沿平直的公路从同一地点同时驶向同一目的地，甲车在前一半时间内以速度vl做匀速运动，在后一半时间内以速度v2做匀速运动；乙车在前一半路程内以速度v1做匀速运动，在后一半路程内以速度v2做匀速运动（且vl≠ v2）则：（ ）‎ A.甲先到达 B.乙先到达 C.同时到达 D.无法比较 ‎4．[考点4]两列火车相向而行，第一列火车的速度是‎10m／s，第二列火车的速度是l‎6m／s，坐在第一列火车上的乘客测出第二列火车从他侧面通过所用的时间是6s，则以下结论中正确的是（ ）‎ A C D B 甲 乙 A. 两列火车的长度之和为‎156m B. 第二列火车的长度是‎156m C. 第二列火车的长度是‎96m D. 第一列火车的长度是‎96m ‎5．[考点3]如图表示某地去年建成的高速公路网，外环围成矩形，A、B、C、D是四个车站，各车站之间均有线路相连，可以认为线路是平直的，矩形的长和宽之比为XAC：XAB=4：3．甲、乙两车分别从A站和B站始发，沿图中所示的线路开向C站，乙发车的时间为l4时20分，甲发车的时间为l4时30分，结果两车于15时20分同时到达C站．设甲、乙的平均速度分别为v甲、v乙，那么，可以断定（ ）‎ A. v甲＞v乙 B. v甲＜v乙 C. v甲＝v乙 D.以上三种情况都有可能 ‎6．[考点2]有一身高为H的田径运动员正在进行l‎00m的国际比赛，在终点处有一站在跑道旁边的摄影记者用照相机给他拍摄冲线照片，摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16，快门(曝光时间)是1/60s，得到照片后，测得照片中人的高度为h，胸前号码布上模糊部分的宽度是△L， 由以上数据可以知道运动员的( )‎ ‎ A‎.100m的成绩 B.冲线速度 C‎.‎‎100m内的平均速度 D‎.100m比赛过程中发生的位移大小 ‎7．[考点3]看下列新闻图片，判断下列说法中正确的是( )‎ A．京沪高速建成通车时平均运行速度约为‎7‎‎3m/s B．京沪高速建成通车时平均运行速率约为‎7‎‎3m/s C. 京沪高速建成通车时，列车在沿途每站平均可停留l～2min D．京沪高速建成通车时，列车在沿途每站平均可停留3～4min ‎8．[考点4]小明第一次在学校运动会上当百米终点计时裁判，他听到发令枪的声音后才按下秒表，运动员冲过终点时再按一下秒表，他测得运动员的百米成绩是12．24s．已知声音在空气中的传播速度是‎340m／s，则他所记录的运动员的百米实际成绩是 s，运动员在百米赛程中的平均速度是 m／s．‎ ‎9．[考点4]人乘自动扶梯上楼，如果人站在扶梯上不动，扶梯可以用3min把人送到楼上去．若扶梯不动，某人可用l．5min沿扶梯走到楼上，试计算这个人在仍以原来的速度沿扶梯向上运动，同时扶梯也开动的情况下，需要多长时间才能到楼上?‎ ‎10．[考点3]某人驾车匀速行驶，前一半路程的平均速率为v1，后一半路程的平均速率为v2，若v2足够大，则它在全程中的平均速率有可能达到或超过2v1吗?‎ ‎11．[考点l]一辆客车在某高速公路上行驶，在经过某直线路段时，司机驾车做匀速直线运动．司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道，遂鸣笛，5s后听到回声；听到回声后又行驶10s司机第二次鸣笛，3s后听到回声．请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度，看客车是否超速行驶，以便提醒司机安全行驶．已知此高速公路的最高限速为‎120km/h，声音在空气中的传播速度为‎340m/s．‎ ‎12．[考点4]如图所示，声源S和观察者A都沿x轴正方向运动，相对于地面的速率分别为vs和vA．空气中声音传播的速率为vp．设vs＜vp，vA＜vp，空气相对于地面没有流动．若声源相继发出两个声信号，时间间隔为Δt．请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程，确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔Δt’‎