2020版高中物理（新教材）人教必修第1冊：5 章末優(yōu)化總結(jié)

章末優(yōu)化總結(jié)速度與速率的比較速度速率區(qū)別物理意義描述物體運動快慢和方向的物理量，是矢量描述物體運動快慢的物理量，是標(biāo)量分類平均速度瞬時速度平均速率瞬時速率決定因素平均速度＝eq\f(位移,時間)在Δt→0時平均速度的極限值平均速率＝eq\f(路程,時間)瞬時速度的大小，常稱作速率方向與位移方向相同物體在某點的運動方向無方向聯(lián)系它們的單位都是m/s，瞬時速度的大小等于瞬時速率，|平均速度|≤平均速率，單向直線運動時兩者大小相等(2019·寧夏育才中學(xué)高一期中)北京體育大學(xué)青年教師張健于某年8月8日8時整，從旅順老鐵山南岬角準(zhǔn)時下水，于8月10日10時22分抵達蓬萊閣東沙灘，游程為123.58km，直線距離為109km，不借助任何漂浮物橫渡了渤海海峽，創(chuàng)造了男子橫渡海峽最長距離的世界紀(jì)錄．試求：(1)在這次橫渡海峽中，張健游泳的平均速率和每游100m約需的時間分別是多少？(2)在這次橫渡中，張健游泳的平均速度大小是多少？[解析](1)張健游泳的平均速率為：eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(s,t)＝eq\f(123.58×103,（50×3600＋22×60）)m/s＝0.68m/s每游100m所需要的時間為：t0＝eq\f(100,0.68)s≈147s.(2)張健游泳的平均速度為：eq\o(v,\s\up6(－))′＝eq\f(x,t)＝eq\f(109×103,（50×3600＋22×60）)m/s＝0.60m/s.[答案](1)0.68m/s147s(2)0.60m/s如圖所示，一質(zhì)點沿半徑為r＝20cm的圓周自A點出發(fā)，逆時針運動2s，運動eq\f(3,4)圓周到達B點，求：(1)質(zhì)點的位移和路程；(2)質(zhì)點的平均速度和平均速率．解析：(1)質(zhì)點的位移是由A點指向B點的有向線段，位移大小為線段AB的長度，由幾何關(guān)系可知質(zhì)點的位移大小x＝eq\r(r2＋r2)＝eq\r(2)r≈28.3cm＝0.283m方向由A點指向B點；質(zhì)點的路程為s＝eq\f(3,4)×2πr≈94.2cm＝0.942m.(2)根據(jù)平均速度定義得v＝eq\f(x,t)＝eq\f(0.283,2)m/s≈0.142m/s方向由A點指向B點；質(zhì)點的平均速率v′＝eq\f(s,t)＝eq\f(0.942,2)m/s＝0.471m/s.答案：(1)0.283m，方向由A點指向B點0.942m(2)0.142m/s，方向由A點指向B點0.471m/s對加速度的理解和應(yīng)用1．速度v、速度變化量Δv、加速度a三者的大小無必然聯(lián)系．(1)速度大，加速度不一定大，速度變化量也不一定大；速度小，加速度不一定小，速度變化量也不一定小．(2)速度變化量大，加速度不一定大；速度變化量小，加速度不一定?。?．速度的方向是物體的運動方向，速度變化量的方向是加速度的方向，加速度與速度的方向關(guān)系決定了物體做加速運動還是減速運動．(1)當(dāng)加速度與速度同向時，物體做加速直線運動．(2)當(dāng)加速度與速度反向時，物體做減速直線運動．(2019·太原高一檢測)一物體以初速度v0、加速度a做加速直線運動，若物體從t時刻起，加速度a逐漸減小至零，則物體從t時刻開始()A．速度開始減小，直到加速度等于零為止B．速度開始減小，直到速度等于零為止C．速度繼續(xù)增大，直到加速度等于零為止D．位移繼續(xù)增大，直到加速度等于零為止[解析]當(dāng)加速度a逐漸減小時，物體做加速度減小的加速運動，速度繼續(xù)增大，直到加速度等于零，速度達到最大值，位移一直增大，故選項C正確，A、B、D錯誤．[答案]C(2019·大連高一檢測)爆炸性的加速度往往是跑車的賣點．保時捷911GT3由靜止加速至100km/h只需4.2s.(1)求保時捷911GT3的平均加速度大小．(2)假設(shè)普通私家車的平均加速度為3m/s2，它們需要多長時間才能由靜止加速至100km/h?解析：(1)末速度v＝100km/h＝eq\f(100,3.6)m/s≈27.78m/s平均加速度a＝eq\f(v－v0,t)＝eq\f(27.78－0,4.2)m/s2≈6.61m/s2.(2)所需時間t′＝eq\f(v－v0,a′)＝eq\f(27.78－0,3)s＝9.26s.答案：(1)6.61m/s2(2)9.26s對v－t圖象的理解和應(yīng)用(1)初速度——“看截距”．(2)運動方向——“看上下”(圖象與時間軸有交點，表示從該時刻起，物體運動的速度方向與原來的速度方向相反)．(3)運動性質(zhì)——“看形狀”(勻變速直線運動的圖象是傾斜的直線，非勻變速直線運動的速度隨時間變化具有不確定性，故圖象是曲線)．(4)加速度——“看斜率”．(5)多條圖線分析——“看交點”(在該時刻兩物體速度相同，該交點在以后處理追及相遇問題時尤為重要)．(6)找位移——“看面積”．(多選)(2019·沈陽高一月考)甲、乙、丙是三個在同一直線上運動的物體，它們運動的v－t圖象如圖所示，下列說法正確的是()A．丙與甲的運動方向相反B．丙與乙的運動方向相同C．乙的加速度大于甲的加速度D．丙的加速度小于乙的加速度[解析]由題圖看出，甲、乙、丙的速度均為正值，說明甲、乙、丙都沿正方向運動，A錯誤，B正確；乙的斜率比甲大，所以乙的加速度大于甲的加速度，C正確；乙的斜率比丙的斜率的絕對值小，所以乙的加速度小于丙的加速度，D錯誤．[答案]BC【達標(biāo)練習(xí)】1．(多選)(2019·南京高一月考)如圖為某運動物體的速度－時間圖象，下列說法中正確的是()A．物體以某初速度開始運動，在0～2s內(nèi)加速運動，2～4s內(nèi)靜止，4～6s內(nèi)減速運動B．物體在0～2s內(nèi)的加速度是2.5m/s2，2～4s內(nèi)的加速度為零，4～6s內(nèi)的加速度是－10m/s2C．物體在4.5s時的速度為5m/sD．物體在0～6s內(nèi)始終向同一方向運動解析：選BC.速度－時間圖象的斜率表示加速度，物體在2～4s內(nèi)勻速運動，不是靜止，故A錯誤；物體在0～2s內(nèi)的加速度為：eq\a\vs4\al(a)＝eq\f(10－5,2)m/s2＝2.5m/s2，2～4s內(nèi)加速度為零，4～6s內(nèi)加速度為：a′＝eq\f(0－10,1)m/s2＝－10m/s2，故B正確；物體在4.5s時的速度為5m/s，C正確；物體在0～5s內(nèi)向正方向運動，5～6s內(nèi)向負(fù)方向運動，故D錯誤．2．一物體做直線運動，其加速度隨時間變化的a－t圖象如圖所示．下列v－t