2019-2020學(xué)年高一上學(xué)期人教版物理必修一講義：第一章第3節(jié)運(yùn)動(dòng)快慢的描述——速度題型歸納

1、【典型例題】類(lèi)型一、關(guān)于速度概念的理解例1、某測(cè)量員是這樣利用回聲測(cè)距離的：他站在兩平行峭壁間某一位置鳴槍?zhuān)?jīng)過(guò)1.00s第一次聽(tīng)到回聲，又經(jīng)過(guò) 0.50s再次聽(tīng)到回聲.已知聲速為340m/s,則兩峭壁間的距離為【答案】425m【解析】測(cè)量員第一次聽(tīng)到的聲音是聲波遇到較近的峭壁反射回的，則測(cè)量員到這一峭壁的距離為xi=vt“2=170m；第二次聽(tīng)到的聲音是聲波在另一個(gè)峭壁反射回的，所以測(cè)量員與另 一峭壁的距離應(yīng)為 X2=v(ti+t2)/2=255m ,因此兩峭壁間的距離為 x=xi+x2=170m+255m=425m .【總結(jié)升華】這是一個(gè)聯(lián)系實(shí)際的問(wèn)題，解決此題的關(guān)鍵在于要搞清楚兩次聽(tīng)到的

2、聲音是 怎樣造成的，建立起速度與時(shí)間、位移的關(guān)系.舉一反三【變式1】一人看到閃電12.3s后又聽(tīng)到雷聲.已知空氣中的聲速約為 330340m/s,光速 為3X 10m/s ,于是他用12.3除以3很快估算出閃電發(fā)生位置到他的距離為 4.1km.根據(jù)你 所學(xué)的物理知識(shí)可以判斷()A.這種估算方法是錯(cuò)誤的，不可采用B.這種估算方法可以比較準(zhǔn)確地估算出閃電發(fā)生位置與觀察者間的距離C.這種估算方法沒(méi)有考慮光的傳播時(shí)間，結(jié)果誤差很大D.即使聲速增大2倍以上，本題的估算結(jié)果依然正確【答案】B【解析】在研究問(wèn)題時(shí)，為了抓住主要矛盾，同時(shí)使問(wèn)題得到簡(jiǎn)化，總是要忽略次要矛盾. 光速和聲速相差很大，在傳播約4.1

3、km的距離時(shí)，光運(yùn)動(dòng)的時(shí)間非常短，對(duì)于估算來(lái)說(shuō)完全可 以忽略，其運(yùn)算方法是：聲速：v = 330m/s = 0.33km/s .所以X =vt =0.33t =3 (km),顯然聲速加倍后題中的估算將不再成立.【總結(jié)升華】速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量.本題通過(guò)距離的測(cè)定，認(rèn)識(shí)估算原理，考查考生解決問(wèn)題的能力.解答本題要抓住主要矛盾，忽略次要矛盾.【變式2】圖示為高速攝影機(jī)拍攝到的子彈穿過(guò)蘋(píng)果瞬間的照片.該照片經(jīng)過(guò)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%.已知曝光時(shí)間約106s,因此可估算子彈飛行速度約為多大？【答案】500m/s 1000m/s例2、甲、乙兩質(zhì)

4、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2m/s,乙質(zhì)點(diǎn)的速度為-4m/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)?2>-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 10s后甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)相距 60m【答案】A、C D【解析】因?yàn)樗俣仁鞘噶?，其正、?fù)號(hào)表示物體的運(yùn)動(dòng)方向，速率是標(biāo)量，在勻速直線運(yùn)動(dòng)中，速度的大小等于速率，故A、C正確，B錯(cuò)；甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上沿相反方向運(yùn)動(dòng)，故D正確.類(lèi)型二、關(guān)于平均速度的理 解30km/h ,后一半時(shí)例3、一輛汽車(chē)從甲地開(kāi)往乙地的過(guò)程中，前一半時(shí)間內(nèi)的

5、平均速度是間內(nèi)的平均速度是60km/hO則全程的平均速度是:A. 35 km/hB.40 km/hC. 45 km/hD.50 km/h【答案】C【解析】(1)設(shè)全程所用的時(shí)間為 t,則由平均速度的定義知前一半時(shí)間L內(nèi)的位移為x1 -v1L-.22后一半時(shí)間t的位移為x2 =v2-,22全程時(shí)間t的位移為x =x1 +x2 = (v1 +v2) .x 11全程的平土速度為 v =, = (v1 +v2)=萬(wàn)(30+60)km/h=45km/h .【總結(jié)升華】不要把平均速度與速度的平均值弄混淆，注意按平均速度的定義求解.【變式1】甲、乙二物體在同一直線上同向運(yùn)動(dòng)，甲在前一半時(shí)間內(nèi)以5m/s的速度

6、做勻速運(yùn)動(dòng)，后一半時(shí)間內(nèi)以 6m/s做勻速運(yùn)動(dòng)，而乙在前一半路程中以5m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，后一半路程中以6m/s做勻速運(yùn)動(dòng)，則甲的平均速度為 m/s ,乙的平均速度為m/s .【答案】5.5; 5.45【變式2】一質(zhì)點(diǎn)沿直線 Ox軸做變速運(yùn)動(dòng)，它離開(kāi) 。點(diǎn)的距離x隨時(shí)間變化關(guān)系為 x=(5 + 2t3)m ,則該質(zhì)點(diǎn)在t=0至t=2s的時(shí)間內(nèi)的平均速度 =m/s ;在t=2s至t=3s時(shí)間內(nèi)的 平均速度=m/s .【答案】8 ; 38類(lèi)型三、關(guān)于瞬時(shí)速度、平均速度、平均速率的理解例4、三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā)，同時(shí)到達(dá) M點(diǎn),設(shè)無(wú)往返運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的

7、是 ()A H fC NA.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從 N到M的平均速度相同B.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)任意時(shí)刻的速度方向都相同C.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從 N點(diǎn)出發(fā)到任意時(shí)刻的平均速度都相同D.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速率相同【答案】A【解析】要弄清該題的每個(gè)選項(xiàng)，首先應(yīng)明確兩個(gè)概念：平均速度和平均速率.速度是表征質(zhì)點(diǎn)在某瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)快慢和運(yùn)動(dòng)方向的矢量.位移與該段時(shí)間的比值叫平均速度.本題中A、B、C三個(gè)質(zhì)點(diǎn)在相同時(shí)間內(nèi)位移相同，大小是 MN的長(zhǎng)度，方向是由 N指向M,所以它們 的平均速度相同，A選項(xiàng)正確.平均速率是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量.規(guī)定物體在t時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程 $與At之比為平均速率，即 V =竺.由于路程與位移一般不同，故平均t

8、速率與平均速度的大小一般不相等，僅在質(zhì)點(diǎn)做單方向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，平均速率才與平均速度的大小相等.本題中 A、C兩質(zhì)點(diǎn)均為曲線運(yùn)動(dòng),可見(jiàn)選項(xiàng)C D不正確，但A、C兩質(zhì)點(diǎn)的平均速率相等，它們均大于 B質(zhì)點(diǎn)的平均速率.本題只能選 A.【總結(jié)升華】明確瞬時(shí)速度、平均速度、平均速率的概念，知道它們之間的關(guān)系，理解瞬時(shí) 速度、平均速度的矢量性特點(diǎn)是解題關(guān)鍵.舉一反三【變式1】第四次提速后，出現(xiàn)了 星級(jí)列車(chē)從其中的T14次列車(chē)時(shí)刻表可知，列車(chē)在蚌 埠至濟(jì)南區(qū)間段運(yùn)行過(guò)程中的平均速率為 千米/小時(shí).T14列車(chē)附刻表?？空镜竭_(dá)時(shí)間開(kāi)車(chē)時(shí)間里程千米上海 蚌埠22 £2(518 ： 0022 ： 340 48

9、4濟(jì)南03 : 1303 : 21966北京08 : 001463【答案】103.66【變式2】如圖所示為某列車(chē)車(chē)廂內(nèi)可實(shí)時(shí)顯示相關(guān)信息的顯示屏的照片，甲處顯示為“9: 28”，乙處顯示為“ 201km/h”，圖中甲、乙兩處的數(shù)據(jù)分別表示了兩個(gè)物理量。下列說(shuō)法 中正確的是（）A.甲處表示時(shí)間，乙處表示平均速度 B.甲處表示時(shí)間，乙處表示瞬時(shí)速度 C.甲處表示時(shí)刻，乙處表示平均速度D.甲處表示時(shí)刻，乙處表示瞬時(shí)速度【答案】D【變式3】一個(gè)學(xué)生在百米賽跑中，測(cè)得他在 為10.2 m/s,則他在全程內(nèi)的平均速度是（A. 9 m/sC. 10 m/s【答案】C7 s末的速度為9 m/s, 10 s末到

10、達(dá)終點(diǎn)的速度 )B. 9. 6 m/sD. 10. 2 m/s【解析】200 m決賽路徑是曲線，指路程，其位移小于200 m,因此選項(xiàng)A錯(cuò)誤.由于200mx 200決賽的位移x1<200m,則平均速度v1=<m/s = 10.36m/s,故選項(xiàng)B錯(cuò).100mt119.30Xc100決賽的平均速度 v2=-2< m/s = 10.32m/s ,故C選項(xiàng)正確.100m決賽中的最大速 t29.69度無(wú)法求得，故選項(xiàng) D錯(cuò)誤.類(lèi)型四、關(guān)于位移一時(shí)間關(guān)系圖象的理解例5、甲、乙兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的x-t圖象如圖所示，以甲的出發(fā)點(diǎn)為原點(diǎn)，出發(fā)時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則從圖象可以看出（）A.甲、

11、乙同時(shí)出發(fā)B.乙比甲先出發(fā)C.甲開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙在甲前面 X0處D.甲在中途停了一會(huì)兒，但最后還是追上了乙【答案】A、C D【解析】勻速直線運(yùn)動(dòng)的 x-t圖象是一條傾斜的直線，直線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示出發(fā)時(shí)物體 離原點(diǎn)的距離.當(dāng)直線與 t軸平行時(shí)，表示物體位置不變，處于靜止，兩直線的交點(diǎn)表示兩 物體處在同一位置，離原點(diǎn)距離相等.【總結(jié)升華】x-t圖象中，縱軸截距表示零時(shí)刻物體的位置，橫軸截距表示位移為零的時(shí)刻， 交點(diǎn)表示兩物體處于同一位置.舉一反三【變式1】如圖所示為某物體的位移圖象， 則開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后經(jīng)5s物體離出發(fā)點(diǎn) m,在第 10s末的速度是 m/s,在前10s內(nèi)的平均速度等于 m/s,在2040s內(nèi)的平 均速度等于 m/s,在整個(gè)過(guò)程中的平均速度等于 .【答案】10, 2, 2, l, 0【變式2】甲乙兩車(chē)在某時(shí)刻由同一地點(diǎn)沿同一方向開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)，以該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起 點(diǎn)，得到兩車(chē)的x-t圖象如圖，下列說(shuō)法正確的是（）A.甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，乙做變加速直線運(yùn)動(dòng)B. tl時(shí)刻兩車(chē)的速度剛好相等C. tl時(shí)刻乙車(chē)從后面追上甲車(chē)D. 0到tl時(shí)間內(nèi)，乙車(chē)的平均速度小于