2019-2020年高中物理《第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第二課時(shí)運(yùn)動(dòng)快慢與方向的描述 -速度》同步測(cè)試新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中物理《第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第二課時(shí)運(yùn)動(dòng)快慢與方向的描述 -速度》同步測(cè)試新人教版必修1 一、速度 （1）定義：速度v等于物體運(yùn)動(dòng)的位移跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值。 （2）矢量性：速度不但有大小，而且有方向，是矢量；其大小在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)位移的大小，它的方向跟運(yùn)動(dòng)的方向相同。 注意：A.速度的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向 當(dāng)物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)時(shí)，可事先規(guī)定正方向，若物體運(yùn)動(dòng)方向與正方向相同，速度為正值，若物體運(yùn)動(dòng)方向與正方向相反，速度為負(fù)值。 例1.對(duì)速度的定義式v=x/t，以下敘述正確的是（ ） A.物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度v與運(yùn)動(dòng)的位移x成正比，與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t成反比 B.速度v的大小與運(yùn)動(dòng)的位移x和時(shí)間t都無(wú)關(guān) C.些速度定義式適用于任何運(yùn)動(dòng) D.速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢及方向的物理量 例2.汽車以36km/h的速度從甲地勻速運(yùn)動(dòng)到乙地用了2h，如果汽車從乙地返回甲地仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)用了2.5h，那么汽車返回時(shí)的速度為（設(shè)甲、乙兩地在同一直線上）（ ） A. -8m/s B.8m/s C.-28.8km/h D.28.8km/h 練習(xí)1.關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)快慢的比較，一下判斷正確的是（ ） A. 物體在運(yùn)動(dòng)中所需的時(shí)間越少，速度就越大 B. 物體通過(guò)的位移越大，則速度就越大 C. 通過(guò)相同的位移所用的時(shí)間越多，速度就越小 D. 速度越大的物體，通過(guò)的位移就越大 二、平均速度 （1） 定義：物體的位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間t的比值，叫做物體運(yùn)動(dòng)的平均速度 （2） 物理意義：平均速度表示運(yùn)動(dòng)物體某一段時(shí)間內(nèi)的平均快慢程度，只能粗略地描述物體的運(yùn)動(dòng)。 （3） 矢量性：平均速度是矢量，有大小和方向，它的方向與物體位移方向相同。 例1.我國(guó)著名運(yùn)動(dòng)員劉翔在2006年7月1日的國(guó)際田聯(lián)超級(jí)大獎(jiǎng)賽洛桑站男子110米欄的決賽中打破保持了13年的世界紀(jì)錄，成績(jī)是12.88秒，假定他在起跑后10m處的速度是8.0m/s，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)的速度是9.6m/s，則他在全程的平均速度約為（ ） A.8.0m/s B.9.6m/s C.8.8m/s D.8.5m/s 練習(xí)1.物體通過(guò)兩個(gè)連續(xù)相等位移的平均速度分別v1=10m/s,v2=15m/s,則物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的平均速度是（ ） A.13.75m/s B.12.5m/s C.12m/s C.11.75m/s 三、瞬時(shí)速度和瞬時(shí)速率 （1） 定義：運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻（或某一位置）的速度，叫瞬時(shí)速度；瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率，有時(shí)簡(jiǎn)稱速率。 （2） 物理意義：精確描述物體運(yùn)動(dòng)快慢和運(yùn)動(dòng)方向的物理量。 （3） 瞬時(shí)速度是矢量，有大小、方向，方向就是物體此時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向，即物體運(yùn)動(dòng)軌跡在改點(diǎn)的切線方向。 注：A.當(dāng)時(shí)間Δt非常小，接近于零時(shí)，表示的是某一瞬時(shí)的速度 B.瞬時(shí)速度的大小叫做瞬時(shí)速率。但平均速度的大小不叫平均速率。只有在單向直線運(yùn)動(dòng)中，平均速度的大小才等于平均速率。其他情況下，平均速度的大小則要比平均速率小。 例1.下列關(guān)于平均速度和瞬時(shí)速度的說(shuō)法正確的是（ ） A. 平均速度=，當(dāng)t足夠小時(shí)，該式可表示t時(shí)刻的瞬時(shí)速度 B. 勻速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于瞬時(shí)速度 C.瞬時(shí)速度和平均速度都可以清確描述變速運(yùn)動(dòng) D.只有瞬時(shí)速度可以精確描述變速運(yùn)動(dòng) 對(duì)應(yīng)練習(xí)1.某物體以30 m/s的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2.5 s內(nèi)物體的(　　) A．路程為65 m B．位移大小為25 m，方向向上 C．速度改變量的大小為10 m/s D．平均速度大小為13 m/s，方向向上 2. 下列說(shuō)法正確的是（ ） A. 平均速度就是速度的平均值 B. 瞬時(shí)速度是指某一時(shí)刻的速度 C. 火車以速度v通過(guò)某一段路，v是指瞬時(shí)速度 D. 子彈以速度v從槍口射出，v是指平均速度 3. 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C同時(shí)聰哥N點(diǎn)出發(fā)，同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，下列說(shuō)法正確的是（ ） A. 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N點(diǎn)到M點(diǎn)的平均速度相同 B. 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 C. 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的速度都相同 D. 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速率相同 四、速度——時(shí)間圖像 （1） 勻速直線運(yùn)動(dòng)中，速度的大小和方向不隨時(shí)間變化。我們以橫軸表示時(shí)間，縱軸表示速度，在平面直角坐標(biāo)系中就可作出勻速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖。如圖所示，甲、乙兩條圖像分別表示兩個(gè)物體以5m/s A. 從圖像可以獲得的信息：速度的大小和方向 B. 面積的物理意義 勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式x=vt，在速度圖像上對(duì)應(yīng)邊長(zhǎng)分別為v0和t0的一塊矩形面積。 （2） 變速直線運(yùn)動(dòng)的速度——時(shí)間圖像 變速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小發(fā)生變化，故其速度——時(shí)間圖像不是平行于時(shí)間軸的圖像，如下圖所示為一些變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像 （a） ，（b）,（c）三個(gè)v-t圖像所描述的物體均向規(guī)定的正方向運(yùn)動(dòng)，其中（a）物體的速度大小按正弦曲線規(guī)律變化；（b）物體的速度均勻增加；而（c）物體的速度大小均勻減小。 注：A.圖像中的點(diǎn)的物理意義是表示物體在這一時(shí)刻的瞬時(shí)速度 B.從圖線的走向可以看出速度的變化。在時(shí)間軸的上方，圖線向上走，說(shuō)明物體速度增大；在時(shí)間軸的下方，圖線向下走，說(shuō)明物體的速度增大 C.關(guān)于交點(diǎn)的理解 （1） 兩條圖線相交，表明在該時(shí)刻兩物體具有相同的速度，但不表示二者的位移相同。 （2） 圖線與t軸相交，表明此時(shí)刻物體的速度為零，圖線跨過(guò)t軸表示運(yùn)動(dòng)方向改變 （3） 圖線與v軸的交點(diǎn)，表示物體的初速度。 例1.如圖所示的是沿同一直線運(yùn)動(dòng)的甲、乙物體的x-t圖像，由圖像可知（　　　） A．甲物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比乙早t1 B．當(dāng)t=t2時(shí)甲、乙兩物體相遇 C．當(dāng)t=t2時(shí)甲、乙兩物體相距最遠(yuǎn) D．當(dāng)t=0時(shí)甲、乙兩物體相距xo 五、速度改變量 (1) 定義：某一運(yùn)動(dòng)過(guò)程的末速度減去初速度的差值叫做速度的變化量。 （2）物理意義：描述物體速度改變大小程度的物理量，是一個(gè)過(guò)程量。它等于物體的末速度和初速度的矢量差。 【例1】物體從O出發(fā)向右運(yùn)動(dòng)到A,VA=2m/s,從A加速運(yùn)動(dòng)到B,VB=5m/s,從B減速運(yùn)動(dòng)到C,VC=3m/s,再勻速運(yùn)動(dòng)到D,VD=3m/s,再減速運(yùn)動(dòng)到速度為0往回加速到E,VE=5m/s,方向向左,如圖。 求A→B B→C C→D D→E 各段速度的改變量（設(shè)向右為正方向） O A B C E D 六、加速度 （1）定義：速度變化量與發(fā)生這一變化所用的時(shí)間的比值 （2）定義式： （3）物理意義：指速度變化的快慢和方向 （4）加速度是矢量，方向與速度變化的方向相同，但與某時(shí)刻的速度方向可能相同，也可能相反，甚至不在同一條直線上。 （5）加速度與速度沒(méi)有直接關(guān)系：加速度很大，速度可以很小、可以很大、也可以為零（某瞬時(shí)）；加速度很小，速度可以很小、可以很大、也可以為零（某瞬時(shí)）； （6）加速度與速度的變化量沒(méi)有直接關(guān)系：加速度很大，速度變化量可以很小、也可以很大；加速度很小，速度變化量可以很大、也可以很小。加速度是“變化率”——表示變化的快慢，不表示變化的大小。 （7）物體是否作加速運(yùn)動(dòng)，決定于加速度和速度的方向關(guān)系，而與加速度的大小無(wú)關(guān)。加速度的增大或減小只表示速度變化快慢程度增大或減小，不表示速度增大或減小。 當(dāng)加速度方向與速度方向相同時(shí)，物體作加速運(yùn)動(dòng)，速度增大；若加速度增大，速度增大得越來(lái)越快；若加速度減小，速度增大得越來(lái)越慢（仍然增大）。 當(dāng)加速度方向與速度方向相反時(shí)，物體作減速運(yùn)動(dòng)，速度減??；若加速度增大，速度減小得越來(lái)越快；若加速度減小，速度減小得越來(lái)越慢（仍然減小）。 （8）強(qiáng)調(diào)：加速度的正、負(fù)號(hào)只表示其方向，而不表示其大小。 （9）加速度a不變的運(yùn)動(dòng)叫做勻變速運(yùn)動(dòng)。勻變速運(yùn)動(dòng)又分勻變速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。 勻加速直線運(yùn)動(dòng)：vt＞v0， ?v為正值，a＞0，a與v0方向一致。 勻減速直線運(yùn)動(dòng)：vt＜v0， ?v為負(fù)值， a＜0， a與v0方向相反。 注：直線運(yùn)動(dòng)中通常選取物體初速度的方向?yàn)檎较颉? 物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，只要速度發(fā)生變化，無(wú)論是速度的大小發(fā)生變化；還是速度的方向發(fā)生變化；或者速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生變化，物體就具有加速度。 例1.一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度的大小為4m/s，1s后速度的大小變?yōu)?0m/s，在這1s內(nèi)該物體的加速度大小為 。 例2.一個(gè)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速是2m/s2，則以下理解正確的是（ ） A. 每一秒末的速度是這一秒初速度的2倍 B. 每一秒內(nèi)的位移一定是2m C. 每一秒內(nèi)的速度變化一定是2m/s2 D. 每一秒末的速度一定比前一秒末的速度大2m/s 例3.關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（ ） A. 物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，它的加速度也一定越大 B. 物體運(yùn)動(dòng)的加速度越大，它的速度也一定越大 C. 加速度就是“增加出來(lái)的速度” D. 加速度反映速度變化的快慢，與速度無(wú)關(guān) E. 速度變化的越多，加速度就越大 F. 速度變化的越快，加速度就越大 G. 加速度的方向保持不變，速度的方向也保持不變 H. 加速度的大小不斷變小，速度的大小也不斷變小 七、v-t圖像斜率 勻變速直線運(yùn)動(dòng)是加速度恒定的運(yùn)動(dòng)，由加速度定義式 可知為勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像的斜率。 在v-t圖像中，圖像的斜率表示物體的加速度，斜率的絕對(duì)值表示加速度的大小，斜率絕對(duì)值大，表示速率變化快。斜率的正負(fù)表示加速度的方向。 例1.如圖所示為某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，試分析物體在各段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況并分別計(jì)算各階段加速度有大水和方向。 例2.根據(jù)給出的速度、加速度的正負(fù)，對(duì)下列運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷正確的是（ ） A. V0<0、a>0，物體先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng) B. V0<0、a<0，物體做加速運(yùn)動(dòng) C. V0>0、a<0，物體先做減速運(yùn)動(dòng)，后做加速運(yùn)動(dòng) D. V0>0、a=0，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng) 例3。下表是通過(guò)測(cè)量得到的一輛摩托車沿直線加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度隨時(shí)間的變化 t/s 0 5 10 15 20 25 30 v/(m·s-1) 0 10 20 30 20 10 0 請(qǐng)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)： （1） 畫出摩托車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像 （2） 求摩托車在第一個(gè)10s內(nèi)的加速度大小 （3） 根據(jù)畫出的v-t圖像，利用求斜率的方法求出第一個(gè)10s內(nèi)的加速度大小，并與上面計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較 （4） 求摩托車在最后15s內(nèi)的加速度