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2024-2025學(xué)年高一物理同步精品講義第2節(jié)位置變化快慢的描述——速度學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解速度的概念,知道速度的方向即物體的運(yùn)動(dòng)方向。2.能區(qū)別平均速度和瞬時(shí)速度,并能進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。知道速度和速率的區(qū)別與聯(lián)系,能在生活中正確使用速度和速率。3.理解速度-時(shí)間圖像,能從v-t圖像中分析速度及其變化。(1)通過(guò)閱讀課本,理解速度的概念,體會(huì)其矢量性。(2)通過(guò)閱讀課本,查閱資料,理解平均速度和瞬時(shí)速度的區(qū)別與聯(lián)系。(3)通過(guò)閱讀課本,對(duì)比分析,理解速度和速率的區(qū)別與聯(lián)系。(4)通過(guò)畫速度—時(shí)間圖像,能用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并會(huì)根據(jù)圖像描述物體運(yùn)動(dòng)速度的變化特點(diǎn)。(5)通過(guò)實(shí)驗(yàn),掌握測(cè)量紙帶平均速度和瞬時(shí)速度的方法。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課前研讀課本,梳理基礎(chǔ)知識(shí):一、速度物理意義:表示物體運(yùn)動(dòng)的.定義:與發(fā)生這段位移所用的比值.定義式:v=eq\f(Δx,Δt).厘米每秒(cm/s或cm·s-1)等.1m/s=km/h.矢量性:速度既有大小又有方向,是量(填“標(biāo)量”或“矢量”),其方向和時(shí)間Δt內(nèi)的位移Δx的方向相同.知識(shí)點(diǎn)二、平均速度和瞬時(shí)速度平均速度:描述物體在時(shí)間Δt內(nèi)運(yùn)動(dòng)的及方向.(2)v=eq\f(Δx,Δt).2瞬時(shí)速度:描述物體的快慢及方向.(2)當(dāng)Δt時(shí),eq\f(Δx,Δt)叫作物體在時(shí)刻t的瞬時(shí)速度.3.速率:的大?。?.勻速直線運(yùn)動(dòng):瞬時(shí)速度的運(yùn)動(dòng),在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,平均速度與瞬時(shí)速度。5.汽車速度計(jì)的示數(shù)是汽車的.三、平均速度和瞬時(shí)速度的測(cè)量如圖所示為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶示意圖,D、G間的時(shí)間間隔Δt=0.1s,用測(cè)出D、G間的位移Δx,則D、G間的平均速度v=eq\f(Δx,Δt).間(填“D、F間”或“D、G間”)的平均速度更接近E點(diǎn)的瞬時(shí)速度.四、速度-時(shí)間圖像速度-時(shí)間圖像(v-t圖像):以為橫軸,以為縱軸,建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn),然后用把這些點(diǎn)連接起來(lái),即得到物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像.v-t圖像的意義:v-t圖像非常直觀地反映了速度隨時(shí)間變化的情況,但它不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡.(二)即時(shí)練習(xí):【練習(xí)1】(1)在百米賽跑中,中國(guó)飛人蘇炳添的成績(jī)是9秒92,謝震業(yè)的成績(jī)是9秒93,兩人誰(shuí)跑得更快?你是怎樣判斷的?(2)在1h時(shí)間內(nèi)中國(guó)的動(dòng)車沿平直鐵路行駛了350km,小轎車行駛了100km,動(dòng)車和小轎車哪個(gè)行駛得更快?你是怎樣判斷的?(3)雨燕是長(zhǎng)距離飛行最快的鳥(niǎo)類,3h可以飛行500km;北京到倫敦的航行距離是8130km,乘飛機(jī)大概要飛行10h。飛機(jī)和雨燕哪個(gè)運(yùn)動(dòng)得更快?你是怎樣判斷的?【練習(xí)2】在某次實(shí)驗(yàn)中,得到了一條如圖所示的紙帶,其中0、1、2、3、…是選用的計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有3個(gè)打出的點(diǎn)沒(méi)有在紙帶上標(biāo)出.圖中畫出了將米尺靠在紙帶上測(cè)量的情況,圖中所測(cè)量點(diǎn)的讀數(shù)分別是______cm、______cm、______cm和______cm;打2計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的速度是________m/s.【練習(xí)3】(多選)做直線運(yùn)動(dòng)的物體,其v-t圖像如圖所示,下列判斷正確的是()A.物體在1s末改變運(yùn)動(dòng)方向B.物體在前3s內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向不變C.物體在3s末運(yùn)動(dòng)方向改變D.物體在2s時(shí)的速度大小為2m/s003探究提升【問(wèn)題探究1】平均速度和瞬時(shí)速度平均速度和瞬時(shí)速度的區(qū)別與聯(lián)系區(qū)別:平均速度表示物體在某段時(shí)間或某段位移內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度,瞬時(shí)速度表示物體在某一時(shí)刻或某一位置運(yùn)動(dòng)的快慢程度.聯(lián)系:瞬時(shí)速度是運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt→0時(shí)的平均速度,公式v=eq\f(Δx,Δt)中,當(dāng)Δt→0時(shí)v是瞬時(shí)速度.v=eq\f(Δx,Δt)是平均速度的定義式,適用于所有的運(yùn)動(dòng),求平均速度要找準(zhǔn)“位移”和發(fā)生這段位移所需的“時(shí)間”;而v=eq\f(v0+v,2)只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng).平均速度和瞬時(shí)速度的比較平均速度瞬時(shí)速度物理意義描述物體在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度和方向,與一段時(shí)間或一段位移對(duì)應(yīng)描述物體在某時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的快慢和方向,與某一時(shí)刻或某一位置對(duì)應(yīng)大小由v=eq\f(Δx,Δt)求出v=eq\f(Δx,Δt),其中Δt→0方向與位移的方向相同,不一定與物體瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)的方向相同就是該時(shí)刻物體運(yùn)動(dòng)的方向說(shuō)明(1)在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,平均速度和瞬時(shí)速度相等(2)當(dāng)位移足夠小或時(shí)間足夠短時(shí),可以認(rèn)為平均速度就等于瞬時(shí)速度【例題1】關(guān)于速度的描述,下列說(shuō)法中正確的是()A.圖甲中,電動(dòng)車限速20km/h,指的是平均速度大小B.圖乙中,子彈射出槍口時(shí)的速度大小為500m/s,指的是平均速度大小C.圖丙中,某運(yùn)動(dòng)員百米跑的成績(jī)是10s,則他沖刺時(shí)的速度大小一定為10m/sD.圖丁中,京滬高速鐵路測(cè)試時(shí)列車最高時(shí)速可達(dá)484km/h,指的是瞬時(shí)速度大小【例題2】如圖是高速上某一“區(qū)間測(cè)速”的標(biāo)牌,該路段全長(zhǎng)66km、全程限速100km/h,一輛汽車通過(guò)監(jiān)測(cè)起點(diǎn)和終點(diǎn)的速度分別為95km/h和90km/h,通過(guò)測(cè)速區(qū)間的時(shí)間為30min.下列判斷正確的是()A.全長(zhǎng)66km表示位移B.通過(guò)起點(diǎn)的速度95km/h表示瞬時(shí)速度C.該汽車全程的平均速度是92.5km/hD.該汽車沒(méi)有超速【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】如圖所示,小明騎自行車由靜止沿直線運(yùn)動(dòng),他在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)、第4s內(nèi)通過(guò)的位移分別為1m、2m、3m、4m,則()A.他4s末的瞬時(shí)速度為4m/sB.他第2s內(nèi)的平均速度為3m/sC.他4s內(nèi)的平均速度為2.5m/sD.他1s末的速度為1m/s【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】(多選)以往公路上用單點(diǎn)測(cè)速儀測(cè)車速,個(gè)別司機(jī)由于熟知測(cè)速點(diǎn)的位置,在通過(guò)測(cè)速點(diǎn)時(shí)通過(guò)剎車以降低車速來(lái)逃避處罰,但這樣很容易造成追尾事故,所以有些地方已開(kāi)始采用區(qū)間測(cè)速(如圖所示),下列說(shuō)法正確的是()A.單點(diǎn)測(cè)速測(cè)的是汽車的瞬時(shí)速率B.單點(diǎn)測(cè)速測(cè)的是汽車的平均速率C.區(qū)間測(cè)速測(cè)的是汽車的瞬時(shí)速率D.區(qū)間測(cè)速測(cè)的是汽車的平均速率【問(wèn)題探究2】平均速度和瞬時(shí)速度的測(cè)量1.測(cè)平均速度及瞬時(shí)速度的原理(1)計(jì)算平均速度跟運(yùn)動(dòng)物體連在一起的紙帶上的點(diǎn)跡記錄了物體在不同時(shí)刻的位置,用刻度尺測(cè)出兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離△x,打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔可用△t=(n-1)×0.02s求得,則平均速度。(2)計(jì)算瞬時(shí)速度當(dāng)△t很小時(shí),可以用平均速度粗略地表示中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度.如圖所示,紙帶上E點(diǎn)的瞬時(shí)速度可用D、F間的平均速度代替.若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T,則A、B、C、D各點(diǎn)的瞬時(shí)速度分別為,,,.2.根據(jù)紙帶點(diǎn)跡判斷物體的運(yùn)動(dòng)(1)分析紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)之間間距的變化情況,由于紙帶上相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔均為0.02s,所以點(diǎn)跡密集的地方說(shuō)明在該段時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度小.(2)若相鄰的點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離相等,可以判斷物體可能做勻速運(yùn)動(dòng);若相鄰的點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離越來(lái)越大,則說(shuō)明物體做加速運(yùn)動(dòng),反之則做減速運(yùn)動(dòng).【例題3】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器,是物理實(shí)驗(yàn)常用儀器,請(qǐng)完成下列問(wèn)題:(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接__________(填交流、直流)電源,當(dāng)頻率是,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔_______秒打一個(gè)點(diǎn);(2)根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,我們可以不需要通過(guò)公式計(jì)算,從紙帶能直接得到的物理量是_______A.時(shí)間間隔B.位移C.平均速度D.瞬時(shí)速度(3)關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用說(shuō)法正確的是________A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是以下的直流電源B.在測(cè)量物體速度時(shí),先讓物體運(yùn)動(dòng),后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源C.使用的交流電源頻率越高,打點(diǎn)的時(shí)間間隔就越小D.紙帶上打的點(diǎn)越密,說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)的越快(4)在使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)分析物體運(yùn)動(dòng)情況的實(shí)驗(yàn)中,有如下步驟:A.把電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上B.安裝好紙帶C.松開(kāi)紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動(dòng)D.接通交流電源E.按下脈沖輸出開(kāi)關(guān),進(jìn)行打點(diǎn)這些步驟正確的排列順序?yàn)開(kāi)_______________(填步驟前序號(hào))【例題4】電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用______(選填“交流”或“直流”)電源的;當(dāng)電源頻率是50Hz時(shí),它每隔______s打一次點(diǎn),如圖所示是一條打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,0、1、2、3、4、5、6是七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離如圖所示,求3和4兩個(gè)點(diǎn)的速度,v3=______m/s,v4=______m/s。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3】把紙帶的下端固定在重物上,紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,上端用手提著。接通電源后將紙帶釋放,重物拉著紙帶下落,紙帶被打出一系列點(diǎn),其中一段如圖所示。設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打A點(diǎn)時(shí)重物的瞬時(shí)速度為。通過(guò)測(cè)量和計(jì)算,得出了AB兩點(diǎn)間的平均速度為,AC兩點(diǎn)間的平均速度為。下列說(shuō)法正確的是(
)A.更接近,且小于 B.更接近,且大于C.更接近,且小于 D.更接近,且大于【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練4】在做“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí),得到了一條較為理想的紙帶,如圖所示,A、B、C、D為相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn),已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為,則紙帶上相鄰兩點(diǎn)間時(shí)間間隔為_(kāi)______,測(cè)出,則AD間的平均速度______?!締?wèn)題探究3】速度-時(shí)間圖像1.v-t圖像的建立(1)以時(shí)間t為橫軸,速度v為縱軸建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)定合適的刻度并注明單位.(2)計(jì)算出不同時(shí)刻對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度值,并在坐標(biāo)系中描點(diǎn).(3)用平滑曲線來(lái)“擬合”實(shí)驗(yàn)中描出的點(diǎn),得出v-t圖像.思考:如圖所示,當(dāng)兩條圖線相交時(shí),其交點(diǎn)的含義表示什么?提示:在速度—時(shí)間圖像中,圖線的交點(diǎn)表示此時(shí)兩物體的速度相同。1.由圖像能判斷不同時(shí)刻對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度(1)瞬時(shí)速度為正,說(shuō)明物體沿選定的正方向運(yùn)動(dòng),如圖中的圖線1、4、5;(2)瞬時(shí)速度為負(fù),說(shuō)明物體沿與選定的正方向相反的方向運(yùn)動(dòng),如圖中的圖線2、3;(3)若圖線經(jīng)過(guò)t軸,說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化,如圖中的圖線6。2.根據(jù)圖像判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)(1)若圖線平行于t軸,則表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),如上圖中的圖線1、2;(2)若圖線不平行于t軸,則表示物體做變速運(yùn)動(dòng),如上圖中的圖線3、4、5、6。3.截距的意義(1)縱軸上的截距:表示初始時(shí)刻物體的瞬時(shí)速度;(2)橫軸上的截距:表示該時(shí)刻物體的速度為零,該時(shí)刻前后物體的速度方向相反。4.圖線交點(diǎn)的意義:兩條圖線相交,表示該時(shí)刻兩物體的瞬時(shí)速度相同。【例題5】(多選)做直線運(yùn)動(dòng)的物體,其v-t圖像如圖所示,下列判斷正確的是()A.物體在1s末改變運(yùn)動(dòng)方向B.物體在前3s內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向不變C.物體在3s末運(yùn)動(dòng)方向改變D.物體在2s時(shí)的速度大小為2m/s【例題6】(多選)如圖所示是A、B兩個(gè)物體的v-t圖像,則下列說(shuō)法正確的是()A.A、B兩物體的運(yùn)動(dòng)方向一定相反B.前4s內(nèi),A的速度一直小于B的速度C.t=4s時(shí),A、B兩物體的速度相同D.t=4s時(shí),A、B兩物體的速度大小相等、方向相反【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練5】(多選)A、B兩質(zhì)點(diǎn)的v-t圖像如圖所示。對(duì)于A、B兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是()A.質(zhì)點(diǎn)A向所選定的正方向運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)B與A的運(yùn)動(dòng)方向相反B.質(zhì)點(diǎn)A和B的速度并不相同C.在相同的時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)A、B的位移相同D.不管質(zhì)點(diǎn)A、B是否從同一地點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),它們之間的距離一定越來(lái)越大【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練6】(多選)甲、乙兩個(gè)物體在同一條直線上運(yùn)動(dòng),它們的速度—時(shí)間圖像分別如圖中直線a、b所示,在t1時(shí)刻()A.它們的運(yùn)動(dòng)方向相同B.甲一定在乙的后面C.甲的速度比乙的速度大D.乙的速度比甲的速度大【問(wèn)題探究4】平均速度公式在“交通測(cè)速”中的應(yīng)用1.固定測(cè)速固定測(cè)速是日常駕駛中經(jīng)常遇到的測(cè)速抓拍系統(tǒng),具體方法是,通過(guò)多路采集卡將測(cè)速及車牌攝像機(jī)的圖像信號(hào)實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)中,由計(jì)算機(jī)分析得出汽車經(jīng)過(guò)兩個(gè)精確位置間的位移差Δx和時(shí)間差Δt,由v=eq\f(Δx,Δt)得出汽車經(jīng)過(guò)該位置的速度,以此判斷汽車是否超速。2.區(qū)間測(cè)速區(qū)間測(cè)速是指在同一路段設(shè)置兩個(gè)監(jiān)控點(diǎn),從汽車經(jīng)過(guò)區(qū)間測(cè)速起點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí),到經(jīng)過(guò)區(qū)間測(cè)速終點(diǎn)計(jì)時(shí)結(jié)束,由此得到汽車經(jīng)過(guò)兩個(gè)監(jiān)控點(diǎn)所用的時(shí)間t,兩監(jiān)控點(diǎn)間的路徑長(zhǎng)度s是固定的,故可由v=eq\f(s,t)得出汽車經(jīng)過(guò)這一路段的平均速率,再判斷汽車是否超速。3.移動(dòng)測(cè)速移動(dòng)測(cè)速是執(zhí)法交警在超速易發(fā)路段利用雷達(dá)測(cè)速方式“蹲點(diǎn)”執(zhí)法。具體方法是:發(fā)射一束激光脈沖信號(hào),測(cè)出從發(fā)射到折返的時(shí)間Δt1,則發(fā)射點(diǎn)到目標(biāo)的距離x1=eq\f(1,2)c·Δt1,經(jīng)過(guò)Δt時(shí)間再發(fā)射一束激光脈沖信號(hào),測(cè)出從發(fā)射到折返的時(shí)間Δt2,則發(fā)射點(diǎn)到目標(biāo)的距離x2=eq\f(1,2)c·Δt2,則汽車的速度v=eq\f(Δx,Δt)=eq\f(cΔt1-Δt2,2Δt),以此判斷汽車是否超速?!纠}7】雷達(dá)是一種利用電磁波來(lái)測(cè)定物體位置和速度的設(shè)備,某防空雷達(dá)發(fā)現(xiàn)一架飛機(jī)正在以水平速度朝雷達(dá)正上方勻速飛來(lái)。某時(shí)刻在雷達(dá)監(jiān)視屏上顯示的波形如圖甲所示,經(jīng)過(guò)t=173s后雷達(dá)向正上方發(fā)射和接收到的波形如圖乙所示,已知雷達(dá)監(jiān)視屏上相鄰刻度線間表示的時(shí)間間隔為1×10-4s,電磁波的速度為3×108m/s,則該飛機(jī)的飛行速度大小約為()A.1200m/s B.900m/sC.500m/s D.300m/s【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練7】在高速公路上用超聲波測(cè)速儀測(cè)量車速的示意圖如圖所示,測(cè)速儀B發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào),根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)的時(shí)間差,測(cè)出被測(cè)物體的速度。設(shè)小車向右運(yùn)動(dòng)先后經(jīng)過(guò)P、Q兩點(diǎn),小車經(jīng)P點(diǎn)時(shí),B發(fā)出的第一個(gè)超聲波脈沖被小車反射,其后被B接收,B從發(fā)射到接收歷時(shí)t1=0.30s,小車經(jīng)Q點(diǎn)時(shí),B發(fā)出的第二個(gè)超聲波脈沖被小車反射,B發(fā)射并接收第二個(gè)超聲波脈沖歷時(shí)t2=0.40s,相鄰兩次發(fā)射超聲波脈沖的時(shí)間間隔Δt=1.0s。超聲波在空氣中傳播的速度v=340m/s,若汽車是勻速行駛的,求小車先后兩次反射超聲波脈沖時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離和小車的速度。004體系構(gòu)建005記憶清單1.對(duì)速度定義式v=eq\f(Δx,Δt)的理解(1)公式v=eq\f(Δx,Δt)中的Δx是物體運(yùn)動(dòng)的位移,不是路程;v=eq\f(Δx,Δt)是定義式,不是決定式,不能認(rèn)為v與位移Δx成正比、與時(shí)間Δt成反比;v=eq\f(Δx,Δt)也叫物體位移對(duì)時(shí)間的變化率。(2)速度是矢量性:速度既有大小,又有方向,是矢量。瞬時(shí)速度的方向就是物體此時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向;比較兩個(gè)速度是否相同時(shí),既要比較其大小是否相等,又要比較其方向是否相同;分析物體的運(yùn)動(dòng)速度時(shí),既要分析速度的大小,又要分析速度的方向,不可只關(guān)注速度的大小而忽視其方向;初中的“速度”概念實(shí)際是物體運(yùn)動(dòng)路程與相應(yīng)時(shí)間的比值,即平均速率,與高中“速度”的概念是不同的。2.平均速度和瞬時(shí)速度的比較:(1)區(qū)別:平均速度表示物體在某段時(shí)間或某段位移內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度,瞬時(shí)速度表示物體在某一時(shí)刻或某一位置運(yùn)動(dòng)的快慢程度.(2)聯(lián)系:瞬時(shí)速度是運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt→0時(shí)的平均速度,公式v=eq\f(Δx,Δt)中,當(dāng)Δt→0時(shí)v是瞬時(shí)速度.(3)eq\x\to(v)=eq\f(Δx,Δt)是平均速度的定義式,適用于所有的運(yùn)動(dòng),求平均速度要找準(zhǔn)“位移”和發(fā)生這段位移所需的“時(shí)間”;而eq\x\to(v)=eq\f(v0+v,2)只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng).3.平均速度、平均速率與速率的比較:(1).平均速度:物體發(fā)生的位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間之比,即eq\x\to(v)=eq\f(Δx,Δt),是矢量,其方向就是對(duì)應(yīng)位移的方向。意義:粗略描述物體位置變化的快慢,與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)(2)平均速率:物體運(yùn)動(dòng)的路程與通過(guò)這段路程所用時(shí)間的比值,即v=eq\f(s,t),意義:粗略地描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢,與物體運(yùn)動(dòng)的路徑有關(guān),不一定(填“一定”或“不一定”)等于平均速度的大小.(3)速率:瞬時(shí)速度的大小,是瞬時(shí)速率的簡(jiǎn)稱,是標(biāo)量。意義:精確地描述物體在某一時(shí)刻或某一位置運(yùn)動(dòng)的快慢4.求平均速度時(shí)常見(jiàn)的兩種錯(cuò)誤(1)認(rèn)為平均速度就等于速度的平均值,即eq\x\to(v)=eq\f(v1+v2,2)(v1、v2分別是物體的初、末速度)。實(shí)際上這個(gè)式子對(duì)于特殊的運(yùn)動(dòng)適用,但對(duì)于一般的直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)是不適用的。(2)認(rèn)為平均速度大小等于平均速率。在計(jì)算平均速度時(shí),用路程與時(shí)間的比值去求解。而實(shí)際上平均速度必須依據(jù)其定義用位移與時(shí)間的比值去求解,并且必須強(qiáng)調(diào)針對(duì)的是哪段位移(或哪段時(shí)間)。00601強(qiáng)化訓(xùn)練1.關(guān)于速度,下列說(shuō)法中正確的是()A.汽車速度計(jì)上顯示70km/h,指的是汽車的瞬時(shí)速度B.某段高速公路上的限速為120km/h,指的是平均速度C.子彈以900m/s的速度從槍口射出,指的是平均速度D.火車從杭州到北京的速度約為120km/h,指的是瞬時(shí)速度2.某部隊(duì)開(kāi)展無(wú)線電定位“搜狐”比賽,甲、乙兩人從圖所示地形的O點(diǎn)同時(shí)出發(fā),并同時(shí)到達(dá)A點(diǎn)搜到狐貍,兩人的搜狐路徑已在圖中標(biāo)出,則()A.兩人運(yùn)動(dòng)的平均速度相等B.甲的平均速度大于乙的平均速度C.甲的平均速度小于乙的平均速度D.無(wú)法判斷3.(多選)如圖所示,某賽車手在一次野外訓(xùn)練中,先用地圖計(jì)算出出發(fā)地A和目的地B的直線距離為9km,實(shí)際從A運(yùn)動(dòng)到B用時(shí)5min,賽車上的里程表指示的里程數(shù)增加了15km。當(dāng)他經(jīng)過(guò)某路標(biāo)C時(shí),車內(nèi)速度計(jì)指示的示數(shù)為150km/h,那么可以確定的是()A.整個(gè)過(guò)程中賽車的平均速度為180km/hB.整個(gè)過(guò)程中賽車的平均速度為108km/hC.賽車經(jīng)過(guò)路標(biāo)C時(shí)的瞬時(shí)速度為150km/hD.整個(gè)過(guò)程中賽車的平均速率為180km/h4.(2021·福建高考)一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流,途經(jīng)雙乳峰附近的M點(diǎn)和玉女峰附近的N點(diǎn),如圖所示。已知該游客從M點(diǎn)漂流到N點(diǎn)的路程為5.4km,用時(shí)1h,M、N間的直線距離為1.8km,則從M點(diǎn)漂流到N點(diǎn)的過(guò)程中()A.該游客的位移大小為5.4kmB.該游客的平均速率為5.4m/sC.該游客的平均速度大小為0.5m/sD.若以所乘竹筏為參考系,玉女峰的平均速度為05.(多選)登山運(yùn)動(dòng)員用由宿營(yíng)地X點(diǎn)爬到山頂Y點(diǎn)。在道上通過(guò)的路程是,相對(duì)于X升高了,如圖所示。關(guān)于上述過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是()A.運(yùn)動(dòng)員的位移大小為,方向豎直向上B.運(yùn)動(dòng)員的平均速率為C.運(yùn)動(dòng)員的平均速度大小為,方向由X指向YD.運(yùn)動(dòng)員的平均速度大小為,方向無(wú)法確定6.(多選)在離地10m的楓樹(shù)樹(shù)梢上的一片楓葉在蕭瑟的秋風(fēng)中顫抖著飄落到地面,完成了它最后葉落歸根的使命。如圖所示,若楓葉下落時(shí)間為5s,則下列論述中正確的是 ()A.楓葉下落過(guò)程中的平均速度一定等于2m/sB.楓葉下落過(guò)程中的平均速度可能大于2m/sC.楓葉剛著地時(shí)的瞬時(shí)速度一定等于2m/sD.楓葉剛著地時(shí)的瞬時(shí)速度可能等于1m/s7.第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)于2022年2月4日在北京開(kāi)幕,其中滑雪是冬奧會(huì)中的一個(gè)比賽大項(xiàng).如圖所示,某滑雪運(yùn)動(dòng)員以某一初速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)沖上斜面,到達(dá)斜面頂端時(shí)的速度為零.已知運(yùn)動(dòng)員在前四分之三位移中的平均速度大小為v,則滑雪者整個(gè)過(guò)程的平均速度為()A.v2B.2v2C.v8.如圖所示,物體沿曲線ABCDE以箭頭指示方向運(yùn)動(dòng),在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段軌跡所用的時(shí)間分別是1s、2s、3s、4s.已知方格的邊長(zhǎng)為1m.下列說(shuō)法正確的是()A.物體沿曲線A→E的平均速率為1m/sB.物體在ABC段的平均速度大小為52C.物體在CD段的平均速度與DE段的平均速度相同D.物體在B點(diǎn)的速度等于AC段的平均速度9.(多選)在跳水比賽中,某運(yùn)動(dòng)員(可看成質(zhì)點(diǎn))的速度與時(shí)間關(guān)系圖像如圖所示,選豎直向下為正方向,t=0是其向上起跳瞬間,則 ()A.t1時(shí)刻該運(yùn)動(dòng)員開(kāi)始進(jìn)入水面B.t2時(shí)刻該運(yùn)動(dòng)員開(kāi)始進(jìn)入水面C.t3時(shí)刻該運(yùn)動(dòng)員已浮出水面D.t1~t3時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員始終向下運(yùn)動(dòng)10.如圖所示為一物體做直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.BC段和CD段的運(yùn)動(dòng)方向相反B.CD段和DE段的加速度方向相同C.AB段物體靜止D.BC段和DE段物體都在加速運(yùn)動(dòng)11.(多選)如圖所示為某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像,下列有關(guān)物體運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是()A.0~t1時(shí)間內(nèi)速度為正,質(zhì)點(diǎn)做加速直線運(yùn)動(dòng)B.t1~t2時(shí)間內(nèi)速度為負(fù),質(zhì)點(diǎn)做減速直線運(yùn)動(dòng)C.t2~t3時(shí)間內(nèi)加速度為負(fù),質(zhì)點(diǎn)做加速直線運(yùn)動(dòng)D.t3~t4時(shí)間內(nèi)加速度為負(fù),質(zhì)點(diǎn)做減速直線運(yùn)動(dòng)12.一架無(wú)人機(jī)在同一水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),初始時(shí)懸停于空中,開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后在5s內(nèi)向西沿直線飛行了40m,之后經(jīng)過(guò)5s向北沿直線飛行30m后再次懸停。無(wú)人機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡俯視圖如圖所示,則無(wú)人機(jī)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中(
)A.平均速度大小為5m/s B.平均速度大小為7m/sC.平均速率為5m/s D.平均速率為8m/s13.用氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計(jì)時(shí)器能夠更精確地測(cè)量物體的瞬時(shí)速度。如圖所示,已知遮光條的寬度為,滑塊在牽引力的作用下通過(guò)光電門,配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光條通過(guò)第光電門的時(shí)間為,則滑塊通過(guò)光電門時(shí)的速度大?。ǎ〢. B.C. D.14.一小球在水平桌面上做減速直線運(yùn)動(dòng),且速度隨時(shí)間均勻減小。用照相機(jī)對(duì)著小球每隔拍照一次,得到一幅頻閃照片,用刻度尺量得照片上小球各位置如圖所示,已知照片與實(shí)物的比例為,則()A.圖中對(duì)應(yīng)的小球在通過(guò)距離內(nèi)的平均速度是B.圖中對(duì)應(yīng)的小球在通過(guò)距離內(nèi)的平均速度是C.圖中對(duì)應(yīng)的小球通過(guò)距離內(nèi)的平均速率是D.圖中對(duì)應(yīng)的小球通過(guò)8cm位置時(shí)的速率大約為15.如圖所示為超聲波測(cè)速示意圖,一固定的超聲波測(cè)速儀每隔向小汽車發(fā)出一個(gè)超聲波脈沖信號(hào),已知第一個(gè)超聲波時(shí)刻發(fā)出,遇到小汽車后返回,時(shí)刻接收到反射波同時(shí)發(fā)出第二個(gè)超聲波,時(shí)刻接收到第二個(gè)反射波。若超聲波在空氣中的傳遞速度為,小汽車在這段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)視為勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)上述條件可知()A.小汽車向超聲波測(cè)速儀運(yùn)動(dòng),速度為B.小汽車向超聲波測(cè)速儀運(yùn)動(dòng),速度為C.小汽車背離超聲波測(cè)速儀運(yùn)動(dòng),速度為D.小汽車背離超聲波測(cè)速儀運(yùn)動(dòng),速度為16.某同學(xué)做“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶如圖所示,每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有畫出,圖中已標(biāo)出相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用___________(填“交流”或“直流”)電源的計(jì)時(shí)儀器。(2)相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為_(kāi)__________s。(3)從計(jì)數(shù)點(diǎn)0-6的平均速度是v=___________m/s,打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí),紙帶的速度v4=___________m/s(保留三位有效數(shù)字)。
第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀理解速度、平均速度、瞬時(shí)速度及速率等物理量的概念.掌握測(cè)量紙帶平均速度和瞬時(shí)速度的方法.理解速度-時(shí)間圖像的物理意義,會(huì)畫v-t圖像.結(jié)合瞬時(shí)速度概念的建立,體會(huì)研究物理問(wèn)題的極限方法.通過(guò)比值定義法速度,通過(guò)實(shí)例理解速度的矢量性.通過(guò)對(duì)比理解平均速度和瞬間速度的區(qū)別與聯(lián)系,并通過(guò)例題與練習(xí)題掌握它們的應(yīng)用.通過(guò)對(duì)比理解速度和速率的區(qū)別與聯(lián)系.4.掌握用v-t圖像描述直線運(yùn)動(dòng)的方法.5.通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握測(cè)量紙帶的平均速度和瞬時(shí)速度的方法,了解其他測(cè)速原理和方法.知識(shí)精講知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)01速度1.物理意義:表示物體運(yùn)動(dòng)的.2.定義:位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的.3.定義式:v=eq\f(Δx,Δt).(1)公式v=eq\f(Δx,Δt)中的Δx是物體運(yùn)動(dòng)的位移,不是路程.(2)v=eq\f(Δx,Δt)是速度的定義式,不是決定式,v大小與Δx及Δt無(wú)關(guān).不能認(rèn)為v與位移成正比、與時(shí)間成反比.-1)、厘米每秒(cm/s或cm·s-1)等.5.矢量性:速度既有大小又有方向,是矢量(填“標(biāo)量”或“矢量”).(1)大?。涸跀?shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)物體位移的大小.(2)方向:物體的.【知識(shí)深化】注意:(1)速度既有大小,又有方向,是矢量.瞬時(shí)速度的方向就是物體此時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向.(2)比較兩個(gè)速度是否相同時(shí),既要比較其大小是否相等,又要比較其方向是否相同.【即學(xué)即練1】(多選)對(duì)速度的定義式v=eq\f(Δx,Δt),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Δx成正比,與運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt成反比B.速度v的大小與運(yùn)動(dòng)的位移Δx和時(shí)間Δt都無(wú)關(guān)C.此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【答案】BCD【解析】速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢及方向的物理量,v=eq\f(Δx,Δt)是計(jì)算速度的公式,適用于任何運(yùn)動(dòng),此式只能說(shuō)明速度可由位移Δx與時(shí)間Δt的比值來(lái)計(jì)算,并不是說(shuō)v與Δx成正比,與Δt成反比,故A錯(cuò)誤,B、C、D正確.知識(shí)點(diǎn)02平均速度和瞬時(shí)速度1.平均速度:描述物體在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的快慢程度,只能描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢.2.瞬時(shí)速度:描述物體在某一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的快慢,可以精確描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢.3.速率:瞬時(shí)速度的大小.4.勻速直線運(yùn)動(dòng):瞬時(shí)速度保持不變的運(yùn)動(dòng),在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,平均速度與瞬時(shí)速度相等.5.瞬時(shí)速度的大小通常叫作速率。日常生活中說(shuō)到的“速度”,有時(shí)是指速率,要根據(jù)上下文判斷.(1).平均速度和瞬時(shí)速度的比較平均速度瞬時(shí)速度物理意義描述物體在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢和方向,與一段時(shí)間或位移對(duì)應(yīng)描述物體在某時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的快慢和方向,與時(shí)刻或位置對(duì)應(yīng)大小由eq\x\to(v)=eq\f(Δx,Δt)求出v=eq\f(Δx,Δt),其中Δt→0矢量性與位移的方向相同,不一定與物體瞬間運(yùn)動(dòng)的方向相同就是那一時(shí)刻物體運(yùn)動(dòng)的方向聯(lián)系(1)在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,平均速度和瞬時(shí)速度相等(2)當(dāng)位移足夠小或時(shí)間足夠短時(shí),可以認(rèn)為平均速度就等于瞬時(shí)速度(2).平均速度和平均速率的比較平均速度平均速率定義標(biāo)矢性矢量標(biāo)量物理意義粗略描述物體位置變化的快慢粗略描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢聯(lián)系都是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量.單位相同跟位移和路程關(guān)系類似,平均速度的大小一般不平等于平均速率,只有在單方向直線運(yùn)動(dòng)中,若相等時(shí)間內(nèi)位移的大小等于路程,平均速度的大小才等于平均速率.但在這種情況下不能認(rèn)為平均速率就是平均速度,這是因?yàn)槠骄俣扔蟹较?,平均速率無(wú)方向.【即學(xué)即練2】運(yùn)動(dòng)員在百米賽跑中,測(cè)得其在70米處的速度是9m/s,10s末到達(dá)終點(diǎn)時(shí)的速度是10.2m/s,則運(yùn)動(dòng)員在全程的平均速度是()A.10m/s B.9.6m/sC.9m/s D.5.1m/s【答案】A【解析】由題意知,運(yùn)動(dòng)中的位移大小為x=100m,所用時(shí)間t=10s,根據(jù)平均速度的定義可得v=eq\f(x,t)=eq\f(100,10)m/s=10m/s,選項(xiàng)A正確.知識(shí)點(diǎn)03速度-時(shí)間圖像物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的情況可以用圖像來(lái)直觀表示。以時(shí)間t為橫軸,速度v為縱軸,坐標(biāo)系中的圖像即為速度-時(shí)間圖像或者v-t圖像.v-t圖像非常直觀地反映了物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的情況,但它不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡.【即學(xué)即練3】10.圖甲、乙為兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像,回答下面的問(wèn)題:(1)甲質(zhì)點(diǎn)做________運(yùn)動(dòng),乙質(zhì)點(diǎn)做________運(yùn)動(dòng).(填“加速”“減速”或“靜止”)(2)甲質(zhì)點(diǎn)的初速度為_(kāi)_______m/s,乙質(zhì)點(diǎn)的初速度為_(kāi)_______m/s.(3)甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向________(填“相同”或“不相同”).【答案】(1)加速減速(2)13(3)相同【解析】(1)甲圖中速度越來(lái)越大,乙圖中速度越來(lái)越小,分別是加速運(yùn)動(dòng)和減速運(yùn)動(dòng).(2)根據(jù)初始時(shí)刻的縱坐標(biāo)可知,它們的初速度分別等于1m/s、3m/s.(3)它們的速度都為正值,說(shuō)明它們的運(yùn)動(dòng)方向都與規(guī)定的正方向相同.知識(shí)點(diǎn)04測(cè)量紙帶的平均速度和瞬時(shí)速度1.求解平均速度根據(jù),求出任意兩點(diǎn)間的平均速度.兩點(diǎn)間的位移△x可以用亥度尺測(cè)量出,△t為兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔數(shù)與單個(gè)時(shí)間間隔0.02s的乘積.如圖所示,將打好點(diǎn)的紙帶從能夠看清的某個(gè)點(diǎn)開(kāi)始,往后數(shù)出若干個(gè)點(diǎn),比如共數(shù)出n個(gè)點(diǎn),用刻度尺測(cè)出第1個(gè)點(diǎn)到第n個(gè)點(diǎn)的距離△x,并算出這n個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔,則平均速度,式中T=0.02s.2.粗略計(jì)算瞬時(shí)速度當(dāng)一段位移△x對(duì)應(yīng)的時(shí)間△t很小時(shí),我們可用這段時(shí)間內(nèi)的平均速度來(lái)表示△t中某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度.如圖所示,可以大致表示C點(diǎn)的瞬時(shí)速度,即,A、B兩點(diǎn)離C點(diǎn)越近,算出的平均速度越接近于C點(diǎn)的瞬時(shí)速度.然而A、B兩點(diǎn)距離過(guò)小時(shí),測(cè)量誤差會(huì)增大,所以應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選取這兩個(gè)點(diǎn).【即學(xué)即練4】某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究做勻加速直線運(yùn)動(dòng)小車的運(yùn)動(dòng)情況.圖示為該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的一條紙帶,紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是0.1s.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)小車的速度(
)
A.1.45m/s
B.
0.145m/s
C.
14.5m/s
D.
145m/s【答案】B【解析】由圖可知,A、B、C、D四點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度分別是0、1.20cm、2.90cm、5.10cm,則SAB=1.20cm,SBC=1.70cm,SCD=2.20cm,紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是0.1s,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度,可以求出打紙帶上B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小.=0.145m/s,故答案為:B.能力拓展能力拓展考法01速度和速率【典例1】(多選)如圖1所示,物體沿曲線軌跡的箭頭方向運(yùn)動(dòng),AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲線軌跡運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間分別是1s、2s、3s、4s,下列說(shuō)法正確的是()A.物體在AB段的平均速度為1m/sB.物體在ABC段的平均速度為eq\f(\r(5),2)m/sC.物體在B點(diǎn)的速度等于AC段的平均速度圖1D.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物體處于A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度【答案】ABD【解析】物體在AB段的位移為1m,因此由公式,得,故A正確;物體在ABC段的位移大小為:Δx=eq\r(12+22)m=eq\r(5)m,所以m/s,故B正確;物體做曲線運(yùn)動(dòng),物體在B點(diǎn)的速度不等于AC段的平均速度,故C錯(cuò)誤;根據(jù)公式可知,當(dāng)物體位移無(wú)限小,時(shí)間無(wú)限短時(shí),物體的平均速度可以代替某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,位移越小,平均速度越能代表某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,則AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物體處于A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度,故D正確.考法02速度時(shí)間圖像【典例2】(多選)如圖所示為某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象,下列有關(guān)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況的判斷正確的是()A.0~t1時(shí)間內(nèi)加速度為正,質(zhì)點(diǎn)做加速直線運(yùn)動(dòng)B.t1~t2時(shí)間內(nèi)加速度為正,質(zhì)點(diǎn)做減速直線運(yùn)動(dòng)C.t2~t3時(shí)間內(nèi)速度為負(fù),質(zhì)點(diǎn)做加速直線運(yùn)動(dòng)D.t3~t4時(shí)間內(nèi)速度為負(fù),質(zhì)點(diǎn)做減速直線運(yùn)動(dòng)【答案】ACD【解析】0~t1時(shí)間內(nèi)加速度為正,速度為正,兩者方向相同,質(zhì)點(diǎn)做加速直線運(yùn)動(dòng),A對(duì);t1~t2時(shí)間內(nèi)加速度為負(fù),速度為正,質(zhì)點(diǎn)做減速直線運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;t2~t3時(shí)間內(nèi)速度為負(fù),加速度為負(fù),質(zhì)點(diǎn)做加速直線運(yùn)動(dòng),C對(duì);t3~t4時(shí)間內(nèi)速度為負(fù),加速度為正,質(zhì)點(diǎn)做減速直線運(yùn)動(dòng),D對(duì).考法03紙帶問(wèn)題【典例3】某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(頻率為50Hz,即每0.02s打一個(gè)點(diǎn))記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況,在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn).相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出.其中x1=7.05cm、x2=7.67cm、x3=8.29cm、x4=8.91cm、x5=9.53cm、x6=10.15cm.(1)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=________s.(2)從A點(diǎn)到G點(diǎn)小車運(yùn)動(dòng)的平均速度為_(kāi)_______m/s,F(xiàn)點(diǎn)的瞬時(shí)速度為_(kāi)_______m/s.(保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1)0.1(2)0.860.98【解析】(1)由交流電的頻率為50Hz,每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s.(2)由平均速度公式v=eq\f(Δx,Δt)得:v=eq\f(xAG,6T)=eq\f(7.05+7.67+8.29+8.91+9.53+10.15,6×0.1)cm/s=86cm/s=0.86m/sF點(diǎn)的瞬時(shí)速度近似等于EG段的平均速度,故有vF=vEG=eq\f(xEG,2T)=eq\f(9.53+10.15,0.2)cm/s≈98cm/s=0.98m/s分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1.(多選)下面描述的幾個(gè)速度中,說(shuō)法正確的是()A.子彈以790m/s的速度擊中目標(biāo)時(shí)的速度指平均速度B.信號(hào)沿運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳播的速度大約為10m/s指瞬時(shí)速度C.京滬高速鐵路測(cè)試時(shí)的列車最高時(shí)速可達(dá)484km/h,指的是瞬時(shí)速度D.臺(tái)風(fēng)以360km/h的速度向東北方向移動(dòng)指平均速度【答案】CD【解析】子彈擊中目標(biāo)時(shí)對(duì)應(yīng)一個(gè)瞬間,故為瞬時(shí)速度,故A錯(cuò)誤;信號(hào)沿運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳播的速度大約為10m/s,是一段過(guò)程中的速度,故為平均速度,故B錯(cuò)誤;列車的最高時(shí)速指的是在安全情況下所達(dá)到的最大速度,為瞬時(shí)速度,故C正確,臺(tái)風(fēng)以360km/h的速度向東北方向移動(dòng)指平均速度,故D正確.2.如圖所示,兩路燈燈桿A、B相距40m,一輛汽車用3.2s時(shí)間通過(guò)這兩根路燈燈桿,據(jù)此可以計(jì)算出汽車在這段位移中的平均速度大小為_(kāi)_______m/s.若燈桿A的近旁相距0.42m處有一塊路牌,汽車駛過(guò)路牌和燈桿的這一小段距離只用了0.03s,則在這段時(shí)間里汽車的平均速度大小為_(kāi)_______m/s,可以認(rèn)為汽車駛過(guò)燈桿A時(shí)的瞬時(shí)速度為_(kāi)_______m/s.【答案】12.51414【解析】根據(jù)平均速度公式有v=eq\f(x,t)=12.5m/s,當(dāng)汽車用0.03s駛過(guò)0.42m時(shí),因時(shí)間較短,可認(rèn)為汽車在這一極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于汽車駛過(guò)燈桿A時(shí)的瞬時(shí)速度v=eq\f(Δx,Δt)=14m/s.3.甲、乙兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象如圖所示,由圖可知,在0~t1時(shí)間內(nèi)()A.甲、乙兩物體的初速度相等B.甲、乙兩物體的末速度相等C.甲的加速度大于乙的加速度D.甲、乙兩物體的加速度相等【答案】B【解析】t=0時(shí)刻的速度即為初速度,由題圖知,甲物體的初速度比乙的大,故A錯(cuò)誤.t1時(shí)刻兩圖線相交,說(shuō)明甲、乙兩物體的末速度相等,故B正確.v-t圖象的斜率表示加速度,乙的斜率較大,故乙的加速度比甲的加速度大,故C、D錯(cuò)誤.4.用如圖所示的計(jì)時(shí)裝置可以近似測(cè)出氣墊導(dǎo)軌上滑塊的瞬時(shí)速度。已知固定在滑塊上的遮光條的寬度為4mm,遮光條經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的遮光時(shí)間為0.04s,則滑塊經(jīng)過(guò)光電門位置時(shí)的速度大小為()A.0.1m/s B.100m/sC.4m/s D.0.4m/s【答案】A【解析】由于遮光條寬度很小,因此可將遮光條通過(guò)光電門時(shí)的平均速度當(dāng)作瞬時(shí)速度?;瑝K經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度v=eq\f(d,Δt)=eq\f(0.004,0.04)m/s=0.1m/s,A正確。題組B能力提升練1.物體沿直線運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是()A.物體在某時(shí)刻的速度為3m/s,則該物體在1s內(nèi)的位移一定是3mB.物體在某1s內(nèi)的平均速度為3m/s,則物體在這1s內(nèi)的位移一定是3mC.物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度為3m/s,則物體在第1s內(nèi)的位移一定是3mD.物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度為3m/s,則物體在這段位移一半時(shí)速度一定是3m/s【答案】B【解析】物體某時(shí)刻的速度為3m/s,指的是瞬時(shí)速度,下一時(shí)刻的速度可能變大,也可能變小,故A錯(cuò)誤;由v=eq\f(Δx,Δt)知,若物體在某1s內(nèi)的平均速度是3m/s,則物體在這1s內(nèi)的位移一定是3m,B正確;利用v=eq\f(Δx,Δt)進(jìn)行計(jì)算時(shí),要注意平均速度與位移、時(shí)間的對(duì)應(yīng)性,C、D錯(cuò)誤.2.明洲同學(xué)從家中出發(fā),沿平直的馬路以一定的速率走到郵局.發(fā)信之后,沿原路以相同的速率返回.設(shè)出發(fā)時(shí)方向?yàn)檎较颍瑒t下圖中能描述該同學(xué)運(yùn)動(dòng)情況的v-t圖像是()【答案】B【解析】規(guī)定出發(fā)時(shí)方向?yàn)檎较?,返回時(shí)的速度為負(fù),C錯(cuò)誤.由于速率不變,所以D錯(cuò)誤;A圖表示的是兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng).3.一質(zhì)點(diǎn)沿直線Ox方向做變速運(yùn)動(dòng),它離開(kāi)O點(diǎn)的距離x(x的單位為m)隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x=5+2t3,它的速度隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為v=6t2,該質(zhì)點(diǎn)在t=0到t=2s間的平均速度和t=2s到t=3s間的平均速度的大小分別為()A.12m/s,39m/s B.8m/s,38m/sC.12m/s,19.5m/s D.8m/s,13m/s【答案】B【解析】質(zhì)點(diǎn)在0~2s內(nèi)的位移Δx1=x2-x1=(5+2×23)m-(5+2×03)m=16m.質(zhì)點(diǎn)在2~3s內(nèi)的位移Δx2=x3-x2=(5+2×33)m-(5+2×23)m=38m.0~2s的時(shí)間間隔t1=2s,質(zhì)點(diǎn)的平均速度v1=eq\f(Δx1,t1)=8m/s,2~3s的時(shí)間間隔t2=1s,質(zhì)點(diǎn)的平均速度v2=eq\f(Δx2,t2)=38m/s.故選項(xiàng)B正確.4.對(duì)如圖打出的一條紙帶進(jìn)行研究,從O點(diǎn)開(kāi)始每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(中間4個(gè)點(diǎn)未畫出),計(jì)數(shù)點(diǎn)分別為A、B、C、D、E,圖中給出了相關(guān)數(shù)據(jù),回答下列問(wèn)題。(1)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源是________V的________(填“直流”或“交流”)電源,每隔________s打一個(gè)點(diǎn),圖中每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間是________s。(2)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度是________m/s。(保留兩位小數(shù))【答案】(1)220交流0.020.10(2)0.25【解析】(1)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源是220V的交流電源,電源頻率是50Hz,每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn),圖中每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(中間4個(gè)點(diǎn)未畫出),則每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間T=5×0.02s=0.10s。(2)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度vB=eq\f(xAC,2T)=eq\f(OC-OA,2T)=eq\f(61.8-12.6×10-3,2×0.1)m/s≈0.25m/s。題組C培優(yōu)拔尖練1.如圖所示,物體沿曲線軌跡的箭頭方向運(yùn)動(dòng),在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲線軌跡上運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間分別是:1s、2s、3s、4s.則物體在前2s內(nèi)的平均速率為_(kāi)_______m/s,物體在最后2s內(nèi)的平均速度為_(kāi)_______m/s,物體在全程的平均速度為_(kāi)_______m/s.【答案】eq\f(1+\r(2),2)eq\r(2)0.75【解析】前2s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的路程為s=eq\x\to(AB)+eq\x\to(BC)=1m+eq\r(2)m=(1+eq\r(2))m故平均速率為v1=eq\f(s,t1)=eq\f(1+\r(2),2)m/s最后2s內(nèi)物體的位移x=eq\x\to(CE)=2eq\r(2)m故平均速度v2=eq\f(x,t2)=eq\r(2)m/s物體在全程的位移x′=eq\x\to(AE)=3m故平均速度v=eq\f(x′,t)=eq\f(3,4)m/s=0.75m/s.2.(多選)為使交通有序、安全,高速公路設(shè)立了許多交通標(biāo)志,如圖是高速公路指示牌,下列說(shuō)法中正確的是()A.甲圖中“25km”是指從此處到下一個(gè)出口的位移是25kmB.甲圖中“25km”是指從此處到下一個(gè)出口的路程是25kmC.乙圖中“80km/h”是指要求汽車在該路段行駛的瞬時(shí)速度不能超過(guò)80km/hD.乙圖中“80km/h”是指要求汽車在該路段行駛的平均速度小于80km/h【答案】BC【解析】根據(jù)題意可知甲圖中“25km”是指路程,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;乙圖中“80km/h”是指瞬時(shí)速度,即汽車的瞬時(shí)速度不能超過(guò)80km/h,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤.3.節(jié)能減排經(jīng)常體現(xiàn)在我們的日常生活中.假設(shè)公交車通過(guò)城市十字路口時(shí)允許的最大速度為10m/s,一輛公交車在距離十字路口50m的車站停留,乘客上下完后,司機(jī)看到紅燈顯示還有10s,為了節(jié)能減排,減少停車,降低能耗,公交車司機(jī)啟動(dòng)公交車,要使公交車盡快通過(guò)十字路口且不違章,則公交車啟動(dòng)后的運(yùn)動(dòng)圖像可能是()【答案】C【解析】依題意知紅燈時(shí)間還有10s,公交車在10s時(shí)要恰好到達(dá)路口,此時(shí)公交車運(yùn)動(dòng)的位移為50m,又速度—時(shí)間圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移,由圖可知在10s時(shí)A、B、D圖像中的面積大于50m,即公交車在到達(dá)路口時(shí)紅燈還未熄滅,C圖中的面積可能為50m,且公交車速度小于10m/s,故選項(xiàng)C正確,A、B、D錯(cuò)誤.4.如圖是做“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶的一部分,從0點(diǎn)開(kāi)始依照打點(diǎn)的先后依次標(biāo)為0、1、2、3、4、5、6、…,現(xiàn)測(cè)得0、1間的距離x1=5.18cm,1、2間的距離x2=4.40cm,2、3間的距離x3=3.62cm,3、4間的距離x4=2.78cm,4、5間的距離x5=2.00cm,5、6間的距離x6=1.22cm(每0.02s打一次點(diǎn)).(1)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù),計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打1、2、3、4、5點(diǎn)時(shí)的速度,并填在表中.位置12345v/(m·s-1)(2)根據(jù)(1)中表格,在圖中畫出速度—時(shí)間圖像,并說(shuō)明速度變化的特點(diǎn).【答案】(1)1.201.000.800.600.40(2)見(jiàn)解析【解析】(1)打1點(diǎn)時(shí):v1=eq\f(x1+x2,2T)=1.20m/s,打2點(diǎn)時(shí):v2=eq\f(x2+x3,2T)=1.00m/s,打3點(diǎn)時(shí):v3=eq\f(x3+x4,2T)=0.80m/s,打4點(diǎn)時(shí):v4=eq\f(x4+x5,2T)=0.60m/s,打5點(diǎn)時(shí):v5=eq\f(x5+x6,2T)=0.40m/s.(2)描點(diǎn)并畫出速度—時(shí)間圖像.由圖像可知,速度均勻減小.第4節(jié)速度變化快慢的描述——加速度學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道加速度的比值定義法,理解加速度的物理意義。2.理解加速度的矢量性,知道其方向與速度變化方向一致。3.知道速度、加速度、速度變化量的關(guān)系。4.知道v-t圖像中斜率的含義,會(huì)用v-t圖像求加速度。(1)通過(guò)閱讀課本,聯(lián)系生活實(shí)際體驗(yàn)速度的變化。(2)通過(guò)閱讀課本,聯(lián)系生活實(shí)際體驗(yàn)速度變化的快慢,體會(huì)比值定義法。(3)通過(guò)閱讀課本,知道加速度的大小、方向是如何影響物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的。(4)根據(jù)v-t圖像判定加速度的大小和方向。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課前研讀課本,梳理基礎(chǔ)知識(shí):一、加速度情境問(wèn)題:下列三種車輛起步后,經(jīng)某段時(shí)間達(dá)到了某一速度。時(shí)間速度電動(dòng)自行車10s36km/h小型轎車10s108km/h旅客列車80s108km/h請(qǐng)分析思考:(1)哪種車輛速度變化較大?(2)哪種車輛速度增加得快?知識(shí)梳理:1.物理意義:加速度是描述物體的速度隨時(shí)間變化的物理量。2.定義:速度的變化量與發(fā)生這一變化所用之比。3.定義式:a=eq\f(Δv,Δt),Δv是,Δt是對(duì)應(yīng)的。4.單位:在國(guó)際單位制中,加速度的單位是米每二次方秒,符號(hào)是_或m·s-2。二、加速度的方向情境問(wèn)題:圖中做直線運(yùn)動(dòng)的列車,在40s內(nèi)速度由10m/s增加到20m/s,那么列車在40s內(nèi)速度的變化量是多少?列車的加速度是多少?加速度的方向與速度變化量的方向有什么關(guān)系?知識(shí)梳理:1.加速度的方向:加速度是,其方向與的方向相同。2.加速度方向與速度方向的關(guān)系:在直線運(yùn)動(dòng)中,速度增加時(shí)加速度的方向與速度的方向,速度減小時(shí)加速度的方向與速度的方向。三、從v-t圖像看加速度知識(shí)梳理:1.v-t圖像的斜率:表示物體運(yùn)動(dòng)的,即a=eq\f(Δv,Δt)。(如圖所示)2.a(chǎn)的定性判斷:在同一v-t圖像中,圖線的越大,其加速度也越大。3.a(chǎn)的定量計(jì)算:在圖線上取兩點(diǎn),坐標(biāo)分別為(t1,v1),(t2,v2),則。(二)即時(shí)練習(xí):【練習(xí)1】(多選)下列說(shuō)法中的“快”,指加速度較大的是()A.小轎車比大卡車啟動(dòng)得快B.協(xié)和式客機(jī)能在兩萬(wàn)米高空飛行得很快C.乘汽車從煙臺(tái)到濟(jì)南,如果走高速公路能很快到達(dá)D.汽車在緊急剎車的情況下,能夠很快地停下來(lái)【練習(xí)2】一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng),取定正方向,下面給出了質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度正負(fù)號(hào)的四種情況及對(duì)運(yùn)動(dòng)的判斷,其中正確的是()A.若v0>0,a<0,則質(zhì)點(diǎn)做加速運(yùn)動(dòng)B.若v0>0,a>0,則質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)C.若v0<0,a<0,則質(zhì)點(diǎn)做加速運(yùn)動(dòng)D.若v0<0,a>0,則質(zhì)點(diǎn)做加速運(yùn)動(dòng)【練習(xí)3】如圖是某物體做直線運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像,有關(guān)物體運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是()A.前2s的加速度大小為5m/s2B.2s末運(yùn)動(dòng)方向改變C.4s末物體回到出發(fā)點(diǎn)D.6~8s做勻速運(yùn)動(dòng)003探究提升【問(wèn)題探究1】加速度1.速度的變化量速度的變化量也叫速度的改變量,是指速度改變的多少,它等于物體的末速度與初速度的矢量差,即速度的變化量為△v=v2-v1。2.加速度(1)定義:物理學(xué)中把速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時(shí)間之比叫作加速度,加速度用于描述物體速度變化的快慢,用字母a表示。定義式為,國(guó)際單位制中加速度的單位為米每二次方秒符號(hào)為m/s2或m·s-2。(2)加速度是矢量,既有大小,又有方向。加速度的大小在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)物體速度的變化量大小,加速度的方向與速度變化量的方向相同?!镜湫屠}1】一輛小轎車和一輛大貨車均做勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度都從零增加到60km/h,小轎車用時(shí)10s,大貨車用時(shí)20s。在上述加速過(guò)程中()A.小轎車的速度變化量較大B.大貨車的速度變化量較大C.大貨車的加速度較大D.小轎車的加速度較大【典型例題2】小球以的速度水平向右運(yùn)動(dòng),碰一墻壁經(jīng)后以的速度沿同一直線反向彈回(如下圖所示),小球在這內(nèi)的平均加速度是()A.,方向向左 B.,方向向右C.,方向向左 D.,方向向右【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】如圖所示,在世界女排大獎(jiǎng)賽中,中國(guó)球員朱婷跳起將速度為20m/s、水平飛來(lái)的排球迎面擊出,排球以30m/s的速率水平返回。假設(shè)朱婷對(duì)排球的擊打時(shí)間為0.25s。求:排球被擊打過(guò)程中的速度變化Δv;【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】乒乓球被稱為中國(guó)的國(guó)球,在歷次國(guó)際性的比賽中,中國(guó)隊(duì)都取得了非常好的成績(jī).假設(shè)在某次比賽中,中國(guó)選手馬琳接住了對(duì)手打來(lái)的速度大小為30m/s的乒乓球,并將球以45m/s的速度反向扣殺,從接住到扣殺歷時(shí)0.15s,則乒乓球在被扣殺時(shí)平均加速度大小為()A.50m/s2 B.100m/s2C.250m/s2 D.500m/s2【問(wèn)題探究2】加速度的方向1.由公式可知,a的方向應(yīng)該與?v的方向一致。確定了?v的方向也就確定了a的方向。下面以直線運(yùn)動(dòng)的兩種情況來(lái)舉例說(shuō)明,規(guī)定v1的方向?yàn)檎较颉"偃鐖D甲所示,若v2與v1同向,均為正值,且v2>v1,則△v=v2-v1>0,表示△v與v1方向相同,為加速直線運(yùn)動(dòng)。②如圖乙所示,若v2與v1同向,均為正值,且v2<v1,則△v=v2-v1<0,表示△v與v1方向相反,為減速直線運(yùn)動(dòng)。結(jié)論:加速度方向和速度變化量的方向相同,與速度方向無(wú)關(guān)?!镜湫屠}3】如圖所示是研究汽車速度變化時(shí)所畫出的示意圖,汽車的初速度為,末速度為,速度的變化量為,加速度為a。下列說(shuō)法正確的是()A.甲圖中汽車做加速運(yùn)動(dòng),其a與方向相同B.乙圖中汽車做減速運(yùn)動(dòng),其a與方向相反C.汽車的速度越大,加速度一定越大D.汽車的加速度越大,速度變化量一定越大【典型例題4】一汽車向右沿直線做減速運(yùn)動(dòng),原來(lái)的速度是v1,經(jīng)過(guò)一小段時(shí)間之后,速度變?yōu)関2,用Δv表示速度的變化量。則()A.汽車的加速度方向與v1的方向相同B.汽車的加速度方向與v2的方向相同C.汽車的加速度方向與v1的方向相反D.汽車的加速度方向與Δv的方向相反【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3】物體在一直線上運(yùn)動(dòng),用正、負(fù)號(hào)表示方向的不同,根據(jù)給出速度和加速度的正負(fù),下列對(duì)運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是()A.v0<0,a<0,物體的速度越來(lái)越大B.v0>0,a<0,物體的速度越來(lái)越大C.v0<0,a>0,物體的速度越來(lái)越大D.以上說(shuō)法都有可能【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練4】(多選)下面關(guān)于速度和加速度的說(shuō)法正確的是()A.物體的加速度()不變,則物體的速度就不變B.物體加速度變小時(shí),其速度可能變大C.物體具有向東的加速度,其速度方向也可能向西D.物體速度增加的越多,其加速度一定越大【問(wèn)題探究3】從v-t圖像看加速度1.從v-t圖像中得到加速度的信息v-t圖像反映了物體的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,如圖所示在v-t圖像中任取兩點(diǎn)(t1,v1)、(t2,v2),根據(jù)(即v-t圖線的斜率)可確定加速度.(1)斜率的大小表示加速度的大小.斜率大小越大,加速度越大;斜率大小越小,加速度越小;斜率為零,加速度為零,即速度保持不變。(2)斜率的正負(fù)表示加速度的方向.斜率為正,表示加速度的方向與規(guī)定的正方向相同;斜率為負(fù),表示加速度的方向與規(guī)定的正方向相反。勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):加速度是恒量(大小、方向都不變)。2.由v-t圖像判斷速度的變化(1)隨著時(shí)間的推移,若圖線遠(yuǎn)離時(shí)間軸,v的數(shù)值在增大,說(shuō)明物體做加速直線運(yùn)動(dòng).若圖線靠近時(shí)間軸,v的數(shù)值在減小,說(shuō)明物體做減速直線運(yùn)動(dòng).如圖甲所示,在0-t0時(shí)間內(nèi)v<0,a>0,物體做減速直線運(yùn)動(dòng);在t>t0時(shí)間內(nèi)v>0,a>0,物體做加速直線運(yùn)動(dòng).(2)如果速度變化不均勻,說(shuō)明物體的加速度在變化,其v-t圖像為曲線,如圖乙所示,曲線上某點(diǎn)的切線斜率大小表示該時(shí)刻的加速度的大小。由v-t圖線的斜率表示加速度,可知該圖像表示物體的加速度逐漸減小。3.常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示①表示勻速直線運(yùn)動(dòng);②表示初速度為零,做正向的勻加速直線運(yùn)動(dòng);③表示初速度為正,做正向勻加速直線運(yùn)動(dòng);④表示初速度為負(fù),先做負(fù)向的勻減速直線運(yùn)動(dòng),后做正向的勻加速直線運(yùn)動(dòng);⑤表示初速度為正,先做正向的勻減速直線運(yùn)動(dòng)再做負(fù)向的勻加速直線運(yùn)動(dòng);⑥表示初速度為負(fù),做負(fù)向的勻加速直線運(yùn)動(dòng):⑦表示初速度為零,做正向的變加速直線運(yùn)動(dòng)?!镜湫屠}5】A、B兩物體在同一直線上做變速直線運(yùn)動(dòng),它們的速度—時(shí)間圖像如圖所示,則()A.A、B兩物體的運(yùn)動(dòng)方向一定相反B.0~6s內(nèi)A比B運(yùn)動(dòng)得快C.t=4s時(shí),A、B兩物體的速度相同D.A物體的加速度比B物體的加速度大【典型例題6】(多選)某物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像是一條直線,如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()A.物體在第1s末運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化B.物體在第2s內(nèi)和第3s內(nèi)的加速度大小相等,方向相反C.物體在第2s末運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化D.物體在前4s內(nèi)的加速度不變【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練5】如圖所示是A、B兩個(gè)物體做直線運(yùn)動(dòng)的圖像,則下列說(shuō)法中正確的是()A.物體A做加速直線運(yùn)動(dòng)B.物體B做減速直線運(yùn)動(dòng)C.物體A的加速度大于B的加速度D.物體B的速度變化比A的速度變化快【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練6】一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射,其速度—時(shí)間圖像如圖所示,由圖像可知()A.0~ta時(shí)間內(nèi)火箭的加速度小于ta~tb時(shí)間內(nèi)火箭的加速度B.在0~tb時(shí)間內(nèi)火箭是上升的,在tb~tc時(shí)間內(nèi)火箭是下落的C.tb時(shí)刻火箭離地面最遠(yuǎn)D.tc時(shí)刻火箭回到地面004體系構(gòu)建005記憶清單1.加速度的大小決定了速度變化的快慢(1)(2)2.加速度方向與速度方向的關(guān)系決定了速度大小的變化——加速、減速的判斷(1)加速度與速度同向時(shí),物體做加速運(yùn)動(dòng);(2)加速度與速度反向時(shí),物體做減速運(yùn)動(dòng)。3.有關(guān)加速度的幾個(gè)“不一定”物體具有加速度,但不一定做加速運(yùn)動(dòng);物體的速度方向改變,但加速度的方向不一定改變。物體的速度方向不變,但加速度方向不一定不變;物體的速度大,但加速度不一定大。物體速度等于零,但加速度不一定等于零;物體加速度為零,但速度不一定為零。物體的速度大小不變,但加速度不一定為零;在加速直線運(yùn)動(dòng)中,加速度不一定總?cè)≌怠?.應(yīng)用a=eq\f(Δv,Δt)計(jì)算加速度時(shí)注意的問(wèn)題(1)在公式a=eq\f(Δv,Δt)=eq\f(v2-v1,t)中,v1表示物體的初速度,v2表示物體的末速度,應(yīng)用時(shí)不能將兩者顛倒;公式a=eq\f(Δv,Δt)=eq\f(v2-v1,t)是矢量式,速度、速度的變化量、加速度皆為矢量。應(yīng)用該公式解題時(shí)要先規(guī)定好正方向,v1、v2的方向與規(guī)定的正方向相同時(shí)取正值,相反時(shí)取負(fù)值;注意根據(jù)計(jì)算結(jié)果中加速度a的正、負(fù)來(lái)判定加速度的方向。(2)基本步驟先規(guī)定正方向,一般選取初速度方向?yàn)檎较?;根?jù)題意,求出初速度v0和末速度v,利用Δv=v-v0求出Δv;找出發(fā)生Δv所用的時(shí)間Δt;由a=eq\f(Δv,Δt)計(jì)算加速度,并對(duì)a的方向做出說(shuō)明。5.分析v-t圖像時(shí)的三點(diǎn)提醒(1)只要圖像的斜率相同,則加速度的大小和方向都相同。(2)圖像向下傾斜表示加速度沿負(fù)方向,速度可能沿負(fù)方向在增大,也可能沿正方向在減小。(3)圖像不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡,分析問(wèn)題時(shí)要根據(jù)圖像的變化,判斷物體速度、位移、加速度的變化情況,進(jìn)而建立物體運(yùn)動(dòng)的情境??傊畧D像是數(shù)學(xué)語(yǔ)言,將其轉(zhuǎn)換成物理情境,是解決圖像問(wèn)題的前提。00601強(qiáng)化訓(xùn)練1.加速度的單位是()A.B.C.D.2.針對(duì)下列幾種運(yùn)動(dòng)情景,分析判斷正確的是()A.高速公路上高速行駛的轎車緊急剎車。因?yàn)檗I車緊急剎車,速度很快減為零,所以加速度很大B.長(zhǎng)征二號(hào)火箭點(diǎn)火后即將升空,因?yàn)榛鸺€沒(méi)運(yùn)動(dòng),所以加速度為零C.磁懸浮列車高速行駛,因?yàn)榱熊囁俣群艽螅约铀俣群艽驞.張培萌奪得全運(yùn)會(huì)男子100m決賽冠軍。因?yàn)閺埮嗝嚷氏葲_過(guò)終點(diǎn),所以比其他運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)終點(diǎn)時(shí)的加速度一定大3.關(guān)于速度、速度變化量和加速度,下列說(shuō)法正確的是()A.運(yùn)動(dòng)物體的速度變化量越大,它的加速度就越大B.某時(shí)刻物體速度為零,其加速度不一定為零C.速度很大的物體,其加速度也很大D.物體加速度方向與速度方向、速度變化量方向無(wú)關(guān)4.一個(gè)做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,它的加速度逐漸減小,直至為零,那么該物體的運(yùn)動(dòng)情況可能是()A.速度一定越來(lái)越小B.速度不斷減小,加速度為零時(shí),速度最大C.速度不斷增大,加速度為零時(shí),速度最大D.速度的變化越來(lái)越小,加速度為零時(shí)的速度等于初速度5.雨滴從高空由靜止下落,由于空氣阻力作用,其加速度逐漸減小,直到變?yōu)榱?,在此過(guò)程中雨滴的運(yùn)動(dòng)情況是()A.速度不斷減小B.速度越來(lái)越大C.位移越來(lái)越小D.速度的變化率越來(lái)越大6.物體A的加速度為3,物體B的加速度為-5,下列說(shuō)法正確的是()A.物體B的速度變化比物體A的速度變化快B.物體B的速度可能在減小C.物體A的速度一定在減小D.物體A的加速度比物體B的加速度大7.如圖所示是汽車的速度計(jì),某同學(xué)在汽車中觀察速度計(jì)指針位置的變化。開(kāi)始時(shí)指針指示在如圖甲所示的位置,經(jīng)過(guò)8s后指針指示在如圖乙所示的位置,若汽車做勻變速直線運(yùn)動(dòng),那么它的加速度約為()A.0.6m/s2 B.1.4m/s2 C.11m/s2 D.5.0m/s28.如圖所示,汽車原來(lái)的速度是v1,經(jīng)過(guò)一小段時(shí)間Δt之后速度變?yōu)関2,在圖中以原來(lái)的速度v1的箭頭端為起點(diǎn),以后來(lái)的速度v2的箭頭端為終點(diǎn),作一個(gè)新的有向線段,用它表示速度的變化量Δv。則以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.速度的變化量Δv越大,表示加速度也越大B.汽車加速時(shí),加速度方向和初速度v1方向相同C.汽車減速時(shí),加速度方向和初速度v1方向相反D.無(wú)論汽車加速或減速,加速度方向與速度變化量Δv的方向相同9.如圖所示為一物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像,用v1、a1表示物體在0~t1時(shí)間內(nèi)的速度和加速度,v2、a2表示物體在t1~t2時(shí)間內(nèi)的速度和加速度,則由圖可知()A.v1與v2方向相同,a1與a2方向相同,a1>a2B.v1與v2方向相同,a1與a2方向相反,a1<a2C.v1與v2方向相反,a1與a2方向相同,a1>a2D.v1與v2方向相反,a1與a2方向相反,a1<a210.中國(guó)“利劍”無(wú)人機(jī)發(fā)展迅速,最近更“取得重大成果”,并“實(shí)現(xiàn)歷史性跨越”.軍事專家分析認(rèn)為,“利劍”是以航母艦載機(jī)為發(fā)展目標(biāo)的新一代無(wú)人機(jī),未來(lái)將登上航母,成為無(wú)人攻擊機(jī),在某次“利劍”進(jìn)行滑行試驗(yàn)中,某檢測(cè)裝置觀測(cè)到其降落后的滑行過(guò)程中制動(dòng)力逐漸增大,下列各圖中能反映其速度v隨時(shí)間t變化關(guān)系的是()11.在無(wú)人機(jī)上安裝攝影裝置進(jìn)行拍攝,可以獲得很好的拍攝效果。取豎直向上為正方向,某校運(yùn)動(dòng)會(huì)上無(wú)人機(jī)攝影時(shí),無(wú)人機(jī)在豎直方向的速度隨時(shí)間變化關(guān)系的圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()無(wú)人機(jī)在時(shí)刻速度方向發(fā)生變化 B.無(wú)人機(jī)在時(shí)刻比時(shí)刻能夠拍攝地面景物的范圍更大C.無(wú)人機(jī)在時(shí)刻與時(shí)刻的加速度可能相同 D.無(wú)人機(jī)在時(shí)刻比時(shí)刻更適合拍攝地面上的近景12.物體沿軸做直線運(yùn)動(dòng),取軸正方向?yàn)樗俣日较颍渌俣?時(shí)間圖像如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是()A.在3.5s末,物體速度為1.5m/sB.4s末,物體加速度為0C.第4秒內(nèi),物體做沿軸負(fù)方向的減速運(yùn)動(dòng)D.第8秒內(nèi),物體做沿軸負(fù)方向的減速運(yùn)動(dòng)13.蹦床是運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,一位運(yùn)動(dòng)員從高處自由落下,以大小為的豎直速度著網(wǎng),與網(wǎng)作用后,沿著豎直方向以大小為的速度彈回,已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間,那么運(yùn)動(dòng)員在與網(wǎng)接觸的這段時(shí)間內(nèi)加速度的大小和方向分別為()A.2m/s2,向下 B.8m/s2,向上 C.10m/s2,向下 D.18m/s2,向上14.如圖所示,為了測(cè)定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度,滑塊上安裝了寬度為3.0cm的遮光板.滑塊向右做加速直線運(yùn)動(dòng)依次通過(guò)兩個(gè)光電門A和B,光電門上的黑點(diǎn)處有極細(xì)的激光束,當(dāng)遮光板擋住光束時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),不遮擋光束時(shí)停止計(jì)時(shí).現(xiàn)記錄了遮光板通過(guò)第一個(gè)光電門所用的時(shí)間為Δt1=0.30s,通過(guò)第二個(gè)光電門所用的時(shí)間為Δt2=0.10s,光電門從第一次計(jì)時(shí)結(jié)束到第二次計(jì)時(shí)開(kāi)始經(jīng)歷的時(shí)間為Δt=0.30s.則滑塊的加速度應(yīng)為()A.0.67m/s2B.0.14m/s2C.0.40m/s2D.0.22m/s215.如圖所示,圖中兩條直線a、b分別是兩輛賽車啟動(dòng)時(shí)的v-t圖象,通過(guò)計(jì)算兩輛賽車加速度的大小,比較哪輛賽車啟動(dòng)性能較好?16.有些國(guó)家的交管部門為了交通安全,特制定了死亡加速度為500g(g取10m/s2)這一數(shù)值以警示世人。意思是如果行車加速度超過(guò)此值,將有生命危險(xiǎn)。這么大的加速度,一般車輛是達(dá)不到的,但是如果發(fā)生交通事故時(shí),將會(huì)達(dá)到這一數(shù)值。試判斷:兩輛摩托車以36km/h的速度相向而撞,碰撞時(shí)間為2×10-3s,碰撞后速度均減為0,駕駛員是否有生命危險(xiǎn)?
第4課速度變化快慢的描述——加速度目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀1.理解加速度。2.會(huì)用v-t圖像求加速度。3.知道速度、速度變化量、加速度的區(qū)別,理解變化率的含義。4.運(yùn)用加速度解決實(shí)際問(wèn)題。1、通過(guò)抽象概括的過(guò)程,理解加速度的概念,知道加速度的定義式、方向和單位。2、理解加速度的矢量性,會(huì)根據(jù)速度變化的方向判斷加速度的方向并結(jié)合速度的方向判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。3、學(xué)習(xí)并體會(huì)用物理量之比定義新物理量的方法。4、能用v-t圖像分析、計(jì)算加速度,體會(huì)數(shù)學(xué)方法在物理研究中的應(yīng)用及意義。5、理解加速度與速度、速度變化量和速度變化率之間的區(qū)別與聯(lián)系,并會(huì)分析生活中的運(yùn)動(dòng)實(shí)例。初步體會(huì)變化率對(duì)描述變化過(guò)程的意義。6、通過(guò)生活中有關(guān)加速度的利用和危害防止的實(shí)例,體會(huì)物理與生活實(shí)際的緊密聯(lián)系,激發(fā)物理學(xué)習(xí)興趣。知識(shí)精講知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)01加速度1、物理意義:描述物體速度的物理量.2、定義:加速度是速度的與發(fā)生這一變化所用的比值.3、定義式:a=,單位:.4、方向:與的方向一致,而與v0、v的方向(填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”),是矢量.【即學(xué)即練1】加速度是描述物體速度變化快慢的物理量.以下是生活中的幾種說(shuō)法,其含義與物理學(xué)中的加速度不同的是()A.跑車比一般汽車的加速性能好B.小汽車比大貨車提速快C.汽車剎車太急D.高鐵列車比汽車運(yùn)行快【答案】D【解析】跑車比一般汽車的加速性能好,是指跑車的速度增加得快,其含義與物理學(xué)中的加速度相同;小汽車比大貨車提速快,是指小汽車的速度增加得快,其含義與物理學(xué)中的加速度相同;汽車剎車太急,是指加速度太大;高鐵列車比汽車運(yùn)行快,是指高鐵列車的速度比汽車的大.故選D.【即學(xué)即練2】一汽車由靜止加速到20m/s所用時(shí)間為5.0s.若此過(guò)程中汽車的運(yùn)動(dòng)可視為加速度恒定的直線運(yùn)動(dòng),則其加速度的大小為()A.0.25m/s2B.4.0m/s2C.25m/s2 D.100m/s2【答案】B【解析】根據(jù)加速度的定義可得汽車的加速度大小為a=eq\f(Δv,Δt)=eq\f(20,5.0)m/s2=4.0m/s2,選項(xiàng)B正確.知識(shí)點(diǎn)02加速度的方向1.判斷直線運(yùn)動(dòng)中的“加速”或“減速”方法判斷物體做加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng),關(guān)鍵是看物體的加速度與速度的方向關(guān)系.1.加速度的方向:加速度是矢(填“矢”或“標(biāo)”)量,加速度的方向與速度變化量Δv的方向相同.2.加速度方向與速度方向的關(guān)系在直線運(yùn)動(dòng)中,如果速度增加,加速度方向與速度方向;如果速度減小,加速度方向與速度方向.(填“相同”或“相反”)(1)a和v同向→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a不變,v隨時(shí)間均勻增加,a增大,v增加得越來(lái)越快,a減小,v增加得越來(lái)越慢))(2)a和v反向→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a不變,v隨時(shí)間均勻減小(或反向增加),a增大,v減小(或反向增加)得越來(lái)越快,a減小,v減小(或反向增加)得越來(lái)越慢))2.加速度的正負(fù)并不能決定物體做加速運(yùn)動(dòng)還是做減速運(yùn)動(dòng),只能說(shuō)明加速度的方向與規(guī)定的正方向相同或相反?!炯磳W(xué)即練3】物體做加速度恒定、速度增加的直線運(yùn)動(dòng),已知加速度為2m/s2,則()A.物體在某秒末的速度一定是該秒初的速度的2倍B.物體在某秒末的速度一定比該秒初的速度大2m/sC.物體在某秒初的速度一定比前秒末的速度大2m/sD.物體在某秒末的速度一定比前秒初的速度大2m/s【答案】B【解析】要理解某秒末與該秒初相隔1s,某秒初與前秒末是同一時(shí)刻,某秒末與前秒初相隔2s,分析可知選項(xiàng)B正確.速度、速度的變化量和加速度的對(duì)比比較項(xiàng)目速度速度變化量加速度物理意義描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢和方向描述物體速度的變化描述物體速度變化的快慢定義式v=eq\f(Δx,Δt)Δv=v-v0a=eq\f(Δv,Δt)=eq\f(v-v0,Δt)方向與位移Δx同向,即物體運(yùn)動(dòng)的方向由v-v0或a的方向決定與Δ
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