《2025年优化探究同步导学案高中物理必修第一册人教版》

[典例1] $ A $、$ B $、$ C $三个质点同时从$ N $点出发，同时到达$ M $点，三个质点的运动轨迹如图所示。下列说法正确的是(A)


A.三个质点从$ N $到$ M $的平均速度相同
B.三个质点到达$ M $点的瞬时速度相同
C.三个质点从$ N $到$ M $的平均速率相同
D.$ B $质点从$ N $到$ M $的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同

答案： [典例1] [答案] A
[解析] 平均速度等于位移与时间的比值，由于三个质点从N到M的位移与时间都相同，故平均速度相同，A正确；平均速率等于路程与时间的比值，由于三个质点从N到M的时间相等，路程不等，故平均速率不相等，C错误；三个质点到达M点的瞬时速度方向不同，所以瞬时速度肯定不同，B错误；B质点不一定做单向直线运动，所以B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向不一定相同，D错误。

[典例2] (多选)一身高为$ H $的田径运动员正在参加百米国际比赛，在终点处，有一位站在跑道终点旁的摄影记者用照相机给他拍摄冲线过程，摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16，快门(曝光时间)是$ \frac{1}{60} \, s $，得到照片后测得照片中运动员的高度为$ h $，胸前号码布上模糊部分宽度是$ \Delta L $。由以上数据可以知道运动员的(BD)

A.百米成绩
B.冲线速度
C.百米内的平均速度
D.冲线时$ \frac{1}{60} \, s $内的位移

答案： [典例2] [答案] BD
[解析] 由于无法知道运动员跑100m经历的时间，故无法确定其成绩和百米内的平均速度，A、C错误；由题意可求出冲线时$\frac{1}{60}s$内运动员跑过的位移$\Delta x=\frac{H}{h}\Delta L，$进一步求得$\frac{1}{60}s$内的平均速度$\bar{v}=\frac{\Delta x}{\frac{1}{60}}，$由于时间极短，可把这段时间内的平均速度近似看成是冲线时的瞬时速度，B、D正确。