(共66张PPT)
1.瞬间无长短.位置无大小.我们应怎样理解瞬时速度
提示:物体在某一瞬间经过某一位置,这个位置虽然是固定的,但是运动物体并不是停留在这一点,而是要经过这一点.所以这一点的速度应该理解为在这个位置附近的很短时间内的物体运动的位移与时间的比值.
2.平均速度和瞬时速度都可以描述运动的快慢,平均速度越大的运动是否瞬时速度也一定越大?
提示:平均速度反映运动一段时间内的平均快慢,平均速度大不表示每一时刻的速度都大,所以平均速度越大的运动其瞬时速度不一定越大.
3.平均速度的方向和瞬时速度的方向一定相同吗?
提示:平均速度的方向与位移的方向相同;瞬时速度的方向与物体运动的方向相同.二者可能相同,也可能不同.
正确理解平均速度和速度的平均值
1.平均速度和速度的平均值大小是两个不同的概念:平均速度是指运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,而速度的平均值大小等于多个速度大小的平均数.
2.求平均速度时,不需要考虑中间过程,只需找出初、末位置间的位移和所用时间即可;速度的平均值只是单纯计算平均值;两者在数值上一般不同(个别特例巧合),不能拿速度的平均值当平均速度.
3.匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动,匀速直线运动的瞬时速度和平均速度相同.
两种速度与两种速率的比较
典例1 (2011·海口高一检测)下列说法正确的是( )
A.平均速度就是速度的平均值
B.瞬时速率是指瞬时速度的大小
C.火车以速度v通过某一段路,v是指瞬时速度
D.子弹以速度v从枪口射出,v是指平均速度
对平均速度、瞬时速度的判断要紧扣它们的定义.平均速度对应一段位移或一段时间,瞬时速度对应某一位置或某一时刻.
【规范解答】选B.根据平均速度和瞬时速度的定义进行判断,平均速度不是速度的平均值,A错误;瞬时速率就是瞬时速度的大小,B正确;火车以速度v经过某一段路,v对应一段位移,是指平均速度,C错误;子弹以速度v从枪口射出,是指子弹从枪口射出时的瞬时速度,D错误.
【变式备选】子弹以900 m/s的速度从枪口射出;汽车在北京长安街上行驶,时快时慢,20 min 行驶了18 km,汽车行驶的速度是54 km/h,则( )
A.900 m/s是平均速度 B.900 m/s是瞬时速度
C.54 km/h是平均速度 D.54 km/h是瞬时速度
【解析】选B、C.子弹从枪口射出的速度是瞬时速度,A错,B对.汽车在20 min内行驶的速度是平均速度,C对,D错.
1.匀速直线运动的位移—时间图像的斜率的物理意义是什么?
提示:斜率表示物体位置变化的快慢程度,即物体运动的快慢程度.
2.如何根据s-t图像判断物体的速度是否变化?
提示:(1)当s-t图像是一条直线时,表明物体的速度不变.若向上倾斜表示沿正方向做匀速直线运动;向下倾斜表示沿负方向做匀速直线运动;若平行于时间轴表示物体静止.
(2)当s-t图像是一条曲线时,表明物体的速度变化.若斜率增大,表示物体的速度增大;若斜率减小,表示物体的速度减小.
3.v-t图像具有什么意义?以匀速直线运动的v-t图像为例加以说明.
提示:(1)v-t图像非常直观地反映了速
度随时间变化的情况,它并不是物体运
动的轨迹.
(2)匀速直线运动的 v-t 图像是与时间
轴平行的直线,如图所示,直线a、b分别表示va=4 m/s,vb=8 m/s.
(3)从匀速直线运动的v-t图像中不仅可以看出速度的大小,并且可以求出位移,根据位移公式s=vt,在v-t图像中就对应着边长分别为v和t的一个矩形面积,如图中画斜线的部分.
关于位移—时间图像要注意以下几点:
1.位移—时间图像表示直线运动物体的位移随时间变化的规律,所以图像不表示物体运动的轨迹.
2.图线的斜率为正说明物体沿正方向运动,图线的斜率为负说明物体沿负方向运动.
3.图像与纵轴的截距表示运动的初位置,图像与横轴的截距表示物体位于原点的时刻.两条图线的交点表示两物体相遇的时刻和位置.
典例2 如图所示是一
条利用频率为50 Hz的
打点计时器打出的纸
带,0、1、2、3、4、
5、6是七个计数点,
每相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各计数点到0的距离如图所示.
(1)求出1、2、3、4、5计数点的瞬时速度.
(2)画出速度—时间图线.
画v-t图像的要求
1.在坐标纸上画v-t图像时,注意坐标轴单位长度的选取.
2.若物体运动的v-t图像为直线,表示相等时间内速度的变化量相同,物体的速度均匀增加(或均匀减少).
3.画v-t图像时,不能用折线将坐标系中所描绘的点连接起来,而应该用一条平滑曲线(或直线)来“拟合”坐标系上所描出的点.当曲线不能通过所有点时,应使曲线上的点均匀分布在曲线两侧.
【规范解答】(1)1点是0、2间的中间时刻的点,求出0、2间的平均速度即可认为是1点的瞬时速度,同理2、3、4、5点的瞬时速度也可求出.0和6两个点的瞬时速度不便求出,然后画出速度—时间图像.注意相邻计数点的时间间隔为t=0.1 s.
(2)以O点为坐标原点建立直角坐标
系.横坐标表示时间,纵坐标表示
速度.根据上面计算出的结果在直角
坐标系中描点,然后连线得到速度
—时间图像如图所示.
答案:见规范解答
【变式备选】设想百米赛跑中,甲、乙、丙、丁四个运动员从一开始就做匀速直线运动,甲按时起跑,乙0.5 s后才起跑,丙抢跑的距离为1 m,丁则从终点100 m处往回跑.试说明图中A、B、C、D四条图线分别表示的是哪个运动员的运动图像.
【解析】题图中按时起跑的是B图线,表示的是运动员甲.晚跑0.5 s的图线是D,表示的是运动员乙.抢跑1 m的图线是C,表示的是运动员丙.由终点100 m处往回跑的图线是A,表示的是运动员丁.
【规律方法】
画v-t图像的步骤
1.画出纵横坐标.
2.选择合适的单位.
3.确定合适的最小分度.
4.对照表格在坐标纸上描出点.
5.用一条平滑的曲线来“拟合”描出的各点.
典例3 如图所示,跑步机是家庭及健身
房常备的器材,而且是当今家庭健身器
材中最简单的一种,是家庭健身器的最
佳选择.设人运动的方向为正方向,下
列选项中的四个图像可以使人从跑步机
的左端掉下来的是( )
【思路点拨】
解答本题应把握以下两点:
(1)由图像明确人和跑步机速度的方向及大小.
(2)人从跑步机左端掉下来的条件.
【规范解答】选D.题目中已经规定了人的速度方向为正方向,跑步机的速度方向和人的速度方向相反,所以为负,C项错误.题目要求人从跑步机的左端掉下去,说明跑步机的速度大于人的速度,因而A项和B项错误,D项正确.
1.关于瞬时速度和平均速度,以下说法中正确的是( )
A.瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度
B.做变速运动的物体在某段时间内的平均速度,一定和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速度的平均值大小相等
C.有A、B两个物体,如果A物体的平均速度较大,则各个时刻的瞬时速度一定是vA>vB
D.当物体做曲线运动时,平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值
【解析】选A.当时间非常少时,物体的运动可以看成在这段很短的时间内的匀速运动,平均速度等于瞬时速度.无论是直线运动还是曲线运动,平均速度都是位移跟发生这段位移所用时间的比值,而不是各时刻瞬时速度的平均值.一个物体的平均速度大,在各个时刻的瞬时速度不一定都大.故选A.
2.一个质点做变速直线运动,其运动情况有如下记录,则记录中表示瞬时速度的有( )
A.质点在前5 s内的速度是8 m/s
B.质点在第7 s末的速度是12 m/s
C.质点通过某一路标时的速度是15 m/s
D.质点通过某一路段的速度为10 m/s
【解析】选B、C.瞬时速度是质点在某一时刻的速度,或通过某一位置的速度,它与时刻、位置相对应.
3.下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是( )
A.若物体在某段时间内每一时刻的速度都等于零,则它在这段时间内的平均速度一定等于零
B.若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的速度一定等于零
C.匀速直线运动中物体在任意一段时间内的平均速度都等于它在任一时刻的速度
D.变速直线运动中物体在任一段时间内的平均速度一定不等于它在任一时刻的速度
【解析】选A、C.某段时间的平均速度为零,说明这段时间内物体的位移为零,但路程未必为零,即各时刻的速度不一定为零,B错;变速直线运动中一段时间内的平均速度有可能跟某一时刻的速度相等,故D错.
4.(2011·中卫高一检测)质点做匀速直线运动,从O点经时间t1到达A点,如图所示的图像中,能正确表示该质点运动图像的是( )
【解析】选B、C.A图像表明质点为静止状态,B图像的斜率
为一常数,即质点的速度不变,是匀速直线运动,C图
像表明质点的速度不变,也是匀速直线运动,D图反映质点的
速度在不断增大,因此只有B、C符合题意,故选B、C.
5.小明同学讲了一个龟兔赛跑的
故事,按照小明讲的故事情节,
小聪同学画出了兔子和乌龟的位
移-时间图像如图所示,请你依
照图像中的坐标,并结合物理学
的术语来讲述这个故事.在讲故事之前,先回答下列问题.
(1)小明同学讲的故事中的兔子和乌龟是否在同一地点同时出发?
(2)乌龟做的是什么运动?
(3)兔子和乌龟在比赛途中相遇过几次?
(4)哪一个先通过预定位移到达终点?
【解析】(1)故事中的兔子和乌龟是在同一地点开始运动,但不是同时出发,兔子出发的时间晚.
(2)乌龟做的是匀速直线运动.
(3)兔子和乌龟在比赛途中相遇过2次.
(4)乌龟.
答案:(1)是在同一地点,但不是同时出发
(2)匀速直线运动 (3)2次 (4)乌龟
一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
1.下列给出的速度中是瞬时速度的是( )
A.足球离开脚尖时的速度是20 m/s
B.子弹从枪口射出时的速度是800 m/s
C.火车从烟台到北京的速度是120 km/h
D.做匀加速运动的汽车在10 s末的速度是20 m/s
【解析】选A、B、D.瞬时速度对应某一瞬间或某一位置,可见A、B、D正确.平均速度对应一段时间或一段位移,C是平均速度,C错误.
2.(2011·浦东高一检测)A、B、C三物
体同时、同地、同向出发做直线运动,
如图是它们的位移随时间变化的图像,
由图可知它们在t0时间内(除0和t0时刻
外)( )
A.平均速度vA=vB=vC
B.平均速度vA>vB>vC
C.A一直在B、C的后面
D.A的速度一直比B、C的速度大
【解析】选A.由于A、B、C三个物体在t0时间内的位移相同,故它们在t0时间内的平均速度相同,A对,B错.s-t图像中,图线的斜率表示速度的大小,所以开始vA>vB>vC.后来vA<vB<vC,所以D错.由s-t图像可以看出,除0和t0时刻外,A的位移都大于B、C的位移,故A一直在B、C的前面,所以C错.
3.下列位移—时间图像中,均表示物体做直线运动,其中表示物体做匀速直线运动的速度为2 m/s的图像是( )
【解析】选B.匀速直线运动的s-t图像为倾斜直线.且直线
的斜率表示速度大小,正负表示速度的方向.A图中速度
B图中速度 C图中速度
D图中速度不是定值.故B正确.
4.下列关于瞬时速度的说法中正确的是( )
A.瞬时速度可以精确地描述物体做变速运动的快慢,但不能反映物体运动的方向
B.瞬时速度等于运动的物体在一段极短的时间内的平均速度
C.某段时间内的位移方向与各位置的瞬时速度的方向相同
D.某物体在某段时间里的瞬时速度都为零,则该物体在这段时间内静止
【解析】选B、D.瞬时速度是为了精确描述物体运动的快慢和方向而引入的物理量,所以A选项错.平均速度在描述物体运动的快慢时较粗略,但平均速度中所对应的时间Δt越小,越能精确地描述物体在那一时刻附近的运动快慢,所以选项B对.平均速度的方向与物体的位移方向相同,而瞬时速度是与时刻相对应的物理量,不能说明它与一段时间内的位移方向相同,故C错.若物体的瞬时速度始终为零,则物体必然静止,故D正确.
【规律方法】瞬时速度的三大特征
瞬时速度简称速度,瞬时速度比平均速度更能精确地描述质点运动的快慢.瞬时速度有以下三个特征:
1.方向性:速度与速率不同,速率只反映质点运动的快慢,而速度反映质点运动的快慢和方向.
2.瞬时性:速度具有瞬时性,一般所提到的速度都是瞬时速度,它反映物体在某时刻(或某位置)运动的快慢和方向.所谓匀速直线运动,实际上是各个时刻的速度都相同.
3.相对性:变换参考系时,同一物体的速度对不同参考系而言可能是不同的.
5.(2010·天津高考)质点做直线运动的v-t图像如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8 s 内平均速度的大小和方向分别为( )
A.0.25 m/s 向右 B.0.25 m/s 向左
C.1 m/s 向右 D.1 m/s 向左
【解析】选B.由v-t图像可知0~3 s内的位移大小为s1= ×3×2 m=3 m,方向为正方向;3 s~8 s内的位移大小为
s2= ×(8-3)×2 m=5 m,方向为负方向;0~8 s内的位移
为:s=s1-s2=-2 m;该段时间内的平均速度为
=-0.25 m/s,负号表示方向是向左的.故B正确,A、C、D错
误.
6.如图所示为A、B两质点做直线运动
的v-t图像,已知两质点在同一直线
上运动,由图可知( )
A.两个质点一定从同一位置出发
B.两个质点一定同时由静止开始运动
C.t2秒末两质点相遇
D.0~t2秒时间内,B质点可能领先
【解析】选B、D.从v-t图上看不出它们的出发点,故选项A错;由图像可知t=0时刻两质点同时由静止开始运动,选项B对;t2秒末两质点的速度相等,不一定相遇,选项C错;0~t2秒内质点B的速度一直大于A的速度,若从同一位置出发,则B质点领先A质点,选项D对.
二、非选择题(本大题共2小题,共20分,要有必要的文字叙述和解题步骤)
7.(10分)如图所示,曲线是甲的
s-t图像,直线是乙的s-t图像,
根据图中的数据求:
(1)前5 s内甲、乙的平均速度.
(2)前10 s内甲、乙的平均速度.
(3)最终甲的平均速度.
【解析】(1)由题图可以得出
前5 s内甲的位移为15 m,乙的位移为5 m
由 推出
(2)前10 s内甲、乙的位移都为12 m,故甲、乙的平均速度
相等,为
(3)由题图可知,甲最终回到原点,位移为0,故其平均速
度也为0
答案:(1)3 m/s 1 m/s (2)1.2 m/s 1.2 m/s (3)0
8.(10分)如图是一位同学利用电磁打点计时器打出的一条纸带,相邻点的时间间隔为0.02 s,纸带旁边是一把最小刻度为1 mm 的刻度尺,试计算拖着纸带做直线运动的物体在AC这段时间内的平均速度和在B点的瞬时速度.
【解析】AC这段时间内的平均速度就等于A到C的位移跟所用时
间的比值.位移的大小从刻度尺上读出:s=4.20 cm,A到C共11个
点,10个时间间隔,所以A到C所用的时间t=0.02 s×10=0.2 s,
所以 根据公式 计算B点的瞬时
速度,为了尽量精确地反映物体在B点的运动快慢,我们尽量
在靠近B点的地方取得数据,例如取靠近B点的左右两个点,左边一个点在刻度尺上的读数是1.73 cm,右边一个点在刻
度尺上的读数是2.61 cm,那么Δs=2.61 cm-1.73 cm=
0.88 cm,两点间相隔的时间为Δt=0.02 s×2=0.04 s,所
以
答案:0.210 m/s 0.220 m/s(共57张PPT)
1.蜗牛要横向爬过我们手边一本教科书,至少得用2 min的时间.乌龟爬行1 m需要50 s,猎豹平均每秒可跑28~34 m.如何比较哪种动物运动得快呢 有几种比较方法
提示:有两种比较的方法.一种是同样的位移,比较所用时间的长短,时间短的,运动得快.另一种是用相同的时间,比较通过的位移大小,位移大的,运动得快.如要发生1 m的位移,蜗牛所用时间最长,猎豹所用时间最短;如在1 s的相同时间内,蜗牛的位移最小,猎豹的位移最大,所以猎豹运动的最快.
2.发生位移越大的物体一定运动得越快吗?
提示:发生位移大的物体不一定运动得快.首先,从
看,若在相同的t情况下,s越大,v才越大.如果没有明确t
的情况,s不能惟一确定v的大小.再者, 只是速度的定
义式,而一个物体运动的快慢与位移大小无关.是因为物体
运动才有了位移,不是因为有了位移才有速度.
3.在描述车辆运动的快慢时常用km/h这个单位,在国际单位制中速度的单位是m/s,这两个单位间的换算关系是怎样的?
提示:1 km/h=1 000 m/3 600 s,1 m/s=3.6 km/h.
4.速度是既有大小,又有方向的物理量.速度的方向是怎样的呢?
提示:速度的方向就是物体运动的方向,在单方向直线运动
中,速度的方向与位移的方向相同,公式 其中t没有
方向,所以v和s同向,即速度和位移同向.
速度的理解要点
1.速度既有大小又有方向.速度的大小在数值上等于单位时
间内物体位移的大小,速度的方向与物体运动的方向相同.
2.s是位移,也就是位置的变化,速度 也可以说是物体位
置的变化率;速度越大,表示物体运动得越快,其位置也就变
化得越快.
注意:匀速直线运动是在任意相等时间内,发生的位移都相等
的直线运动.
速度
1.定义:位移与发生这段位移所用时间的比值.
2.定义式:
3.方向:与物体的运动方向相同.
4.意义:描述物体运动的快慢及方向.
5.单位:(1)国际单位:m/s.
(2)常用单位:km/h.
典例1 汽车以36 km/h的速度从甲地运动到乙地用了2 h,汽车从乙地返回甲地的过程中速度大小保持不变,用了2.5 h回到甲地,那么汽车返回时的速度为(设甲、乙两地在同一直线上)( )
A.-8 m/s B.8 m/s C.-28.8 km/h D.28.8 km/h
解答本题需要把握以下三点
(1)由甲地到乙地和由乙地到甲地的位移大小相等,但方向相反.
(2)速度的两个单位之间的换算关系.
(3)速度不但有大小还有方向.
【规范解答】选A、C.速度有正方向、负方向,分别用
“+”、“-”表示.当为正方向时,一般不带“+”.速
度的正方向可以根据具体问题自己规定,有时也隐含在题
目之中.例如该题中汽车从甲地到乙地的速度为36 km/h,
为正值,隐含着从甲地到乙地的方向为正,所以返回时速
度为负值,故B、D错误.甲、乙两地距离为:36×2 km=
72 km,所以返回速度为 -28.8 km/h=-8 m/s.
【变式备选】下列关于速度的说法中,正确的是( )
A.速度是描述物体位置变化的物理量
B.速度是描述物体位置变化大小的物理量
C.速度是描述物体位置变化快慢的物理量
D.速度是描述物体运动的路程和时间关系的物理量
【解析】选C.速度是描述物体运动快慢的物理量,即描述物体位置变化快慢的物理量,故C对,A、B、D错.
1.大自然中,物体的运动有快有慢,并且不断变化,可以用平均速度来描述物体运动的快慢,如何定义平均速度呢
提示:用位移和发生这段位移的时间来描述物体的运动,平均速度是指运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值.
2. 美国田径运动员刘易斯,在1991年的世界田径锦标赛上创下了9.86 s的百米跑世界纪录,下表中给出了当时的实测记录.
(1)请算出每个10 m内的平均速度,并填入表中.
(2)在每个10 m内的平均速度不同,那么我们在求平均速度的时候应该注意什么?
提示:(1)对应的平均速度可由 计算,其数值如下:
5.32 9.26 10.87 12.05 11.11
11.76 11.9 12.05 11.49 11.63
(2)变速运动在不同时间内的平均速度一般不同,所以提及平均速度,必须要指明是哪段时间内或哪段位移上的平均速度.
平均速度和速度的平均值
1.平均速度和速度的平均值是两个不同的概念:平均速度是指运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,而速度的平均值大小等于多个速度大小求平均值.
2.求平均速度时,不需要考虑中间过程,只需找出初、末位置间的位移和所用时间即可;速度的平均值只是单纯计算平均值;两者在数值上一般不同(个别特例巧合),不能拿速度的平均值当平均速度.
典例2 一物体做直线运动,从A经B到C,又返回到B,其中
AB=BC,若A到B的平均速度为2 m/s,从B到C的平均速度为
4 m/s,从C返回到B的平均速度为4 m/s,则:
(1)AC这段的平均速度.
(2)全程A到C再返回B的平均速度.
【规范解答】令AB的位移大小为s,则BC的位移大小也是s.
(1)根据平均速度公式
(2)根据平均速度公式
计算平均速度应注意的问题
不同时间内的平均速度一般不同,计算平均速度时,位移和时间一定要对应.
【变式备选】一辆汽车沿平直的公路行驶,第1 s内通
过5 m的距离,第2 s内和第3 s内各通过20 m的距离,第
4 s内又通过了15 m的距离.求汽车在最初2 s内的平均速度
和最后2 s内的平均速度各是多少
【解析】所求问题是不同时间内的平均速度,要紧扣平均
速度的定义,用位移除以发生这段位移所需的时间,并且
必须注意时间和位移的对应关系.最初2 s内的时间为2 s,
位移为(5+20)m=25 m;最后2 s内的时间为2 s,位移为
(20+15)m=35 m.根据平均速度的定义公式 得,最初2 s
内的平均速度v1=(s1+s2)/(t1+t2)=12.5 m/s,最后2 s内的
平均速度是v2=(s3+s4)/(t3+t4)=17.5 m/s.
答案:12.5 m/s 17.5 m/s
典例3 (2011·保定高一检测)试判断下面的几个速度中是平均速度的是( )
A.子弹以790 m/s的速度击中目标
B.汽车通过站牌时的速度是72 km/h
C.信号沿动物神经传播的速度大约为100 m/s
D.在市区对汽车限速,不得超过60 km/h
【思路点拨】平均速度对应一段位移或一段时间.
【规范解答】选C.子弹的速度为子弹击中目标(瞬间)的速度,A错误;汽车通过站牌(这一位置)的速度为瞬时速度,B错误;信号沿动物神经传播的速度为平均速度,C正确;在市区对汽车限速,规定任意时刻的速度都不能超过规定值,不是平均速度,D错误.
1.(2011·中宁高一检测)下列关于速度的说法正确的是
( )
A.速度既有大小又有方向
B.速度用来描述物体运动的快慢,只有大小
C.速度越大,物体的位移越大
D.速度越大,物体在单位时间内的位移越大
【解析】选A、D.速度是描述物体运动快慢的物理量,既有大小又有方向,所以A正确,B错误;位移的大小既与速度大小有关,又与时间长短有关,C错误;速度在数值上等于物体在单位时间内位移的大小,D正确.
2.下列关于速度的说法中正确的是( )
A.通过的路程越长,速度越大
B.所用时间越短,速度越大
C.速度是表示物体运动快慢的物理量
D.20 km/h的速度大于15 m/s
【解析】选C.速度是表示物体运动快慢的物理量,所以C正确;
速度等于物体在单位时间内发生的位移,而A忽略了时间因素,
B忽略了位移因素,所以都不对;15 m/s=15×3.6 km/h=54 km/h
>20 km/h,所以D不对.
3.为了传递信息,周朝形成了邮驿制度,宋朝增设“急递铺”,设金牌、银牌、铜牌三种投递,“金牌”一昼夜行500里(1里=500米),每到一站换人换马接力传递,那么“金牌”传递的快慢( )
A.与成人步行速度相当
B.与人骑自行车速度相当
C.与高速路上汽车速度相当
D.与磁悬浮列车速度相当
【解析】选B.一昼夜行500里,其平均速度约为10 km/h,约为3 m/s, 与人骑自行车速度相当.
4.(2011·安庆高一检测)对于各种速度和速率,下列说法中正确的是( )
A.速度有大小和方向
B.平均速度的大小等于路程与所用时间的比值
C.速度有方向,平均速度无方向
D.平均速度的方向就是物体运动的方向
【解析】选A.速度有大小和方向,A正确;平均速度的大小等于位移跟时间的比值,故B错.速度与平均速度均有方向;平均速度的方向和位移的方向一致,它不能表示物体运动的方向,物体运动的方向是瞬时速度的方向,故C、D错.
5.红太狼遥控一辆玩具小汽车,她让小汽车沿一条东西方向的笔直路线运动,开始时在某一标记点东2 m处,第1 s末到达该标记点西3 m处,第2 s末又处在该标记点西1 m处.分别求出第1 s内和第2 s内小车位移的大小和方向.
【解析】根据题意可建立一维
直线坐标系,以题中所述标记
点为参考坐标原点,向西方向
为x轴正方向.则质点的初始位置坐标为x0=-2 m,第1 s末的位置坐标为x1=3 m,第2 s末的位置坐标为x2=1 m.这样可以根据位置坐标的变化量表示一段时间内的位移.小车在第1 s 内的位移Δx1=x1-x0=3 m-(-2 m)=5 m,方向向西;在第2 s内的位移Δx2=x2-x1=1 m-3 m=-2 m,方向向东.
答案:5 m,方向向西 2 m,方向向东
一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
1.一汽车在平直的公路上先以72 km/h 的速度行驶20 km,又以108 km/h的速度行驶10 km,则汽车在这30 km中的平均速度为( )
A.0 m/s B.22.5 m/s C.25 m/s D.81 m/s
【解析】选B.72 km/h=20 m/s, 108 km/h=30 m/s, 全程中的平均速度 选B.
2.做变速直线运动的物体,若前一半时间内的平均速度为
4 m/s,后一半时间内的平均速度为8 m/s,则全程的平均
速度是( )
A.7 m/s B.5 m/s C.6 m/s D.5.5 m/s
【解析】选C.设全程的时间为2t,由平均速度的定义得:
3.如图所示为高速摄影机拍摄到的子弹
穿过苹果瞬间的照片.该照片经过放大
后分析出,在曝光时间内,子弹影像前
后错开的距离约为子弹长度的2%.已知子
弹飞行速度约为500 m/s,因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近( )
A.10-3 s B.10-6 s C.10-9 s D.10-12 s
【解析】选B.子弹比苹果的直径要小,估测子弹的长度约为2 cm 左右,因此在曝光时间内,子弹的位移约为s≈4×10-2 cm,因此曝光时间约为
4. 用同一张底片对着小球运动的路径每隔0.1 s拍一次照,
得到的照片如图所示,则小球运动的平均速度是( )
A.0.25 m/s B.0.2 m/s
C.0.17 m/s D.无法确定
【解析】选C.根据题意知底片上几个球是每隔0.1 s小球所处
的位置,通过下面的刻度可知小球在0.3 s的时间内位移为
0.05 m,由平均速度的定义式得:
选C.
5.如图所示为某校学生开展无线电定位
“搜狐”比赛,甲、乙两人从O点同时出
发,并同时到达A点搜到狐狸,两人的搜
狐路径已在图中标出,则( )
A.甲的平均速度大于乙的平均速度
B.两人运动的平均速度相等
C.甲的位移大于乙的位移
D.甲的路程等于乙的路程
【解析】选B.甲、乙两人都从O点出发,到达A点,据位移
定义可知,他们的位移相同,C错.两人在此过程所用时间
相同,根据 得,两人的平均速度相同,A错,B对.从
图中给出的轨迹看出,甲的路程大于乙的路程,D错.
6.某列火车在一段长为30 km的平直轨道上行驶,行驶的平均速度为60 km/h,下列说法中正确的是( )
A.这列火车通过这段路程所用的时间是0.5 h
B.这列火车一定以60 km/h的速度在这段路程中运行
C.这列火车如果行驶60 km的路程,用的时间一定是1 h
D.60 km/h是火车在这段路程中的最大速度与最小速度之和的一半
【解析】选A.由 可知: 所以A正确;
由于只有在匀速直线运动中,平均速度才等于各时刻的瞬
时速度,而物体做变速运动时,平均速度只表示这段时间
物体运动的平均快慢,且平均速度的大小与所选时间段有
关,不同时间段内,平均速度一般不同,因此行驶60 km所
用时间不一定是1 h.同时,平均速度并非速度的平均值,
所以B、C、D均错误.
二、非选择题(本大题共2小题,共20分,要有必要的文字叙述和解题步骤)
7.(10分)如图所示,为某同学
下课后到食堂吃饭的路线图,
他从教室先到水房打了一壶水,然后再到食堂吃饭.他从教室到水房的时间为100 s,打水的时间为60 s,从水房到食堂的时间为40 s.若教室到水房的距离为100 m,水房到食堂的距离为40 m,那么
(1)整个过程该同学从教室到食堂的平均速度为多少?
(2)整个过程该同学从教室到食堂的平均速率为多少?
【解析】(1)从教室到食堂的总位移为s=100 m-40 m=60 m,总时间为t=100 s+60 s+40 s=200 s,所以平均速度是v=s/t=0.3 m/s.
(2)整个过程该同学从教室到食堂的路程为x′=100 m+
40 m=140 m,时间为t′=100 s+60 s+40 s=200 s,平均速率v′=x′/t′=0.7 m/s
答案:(1)0.3 m/s (2)0.7m/s
【规律方法】平均速度与平均速率的区别
平均速度与平均速率是两个不同的概念.
1.平均速度是位移跟时间的比值,其方向与位移的方向一致.平均速率是路程跟时间的比值,没有方向.
2.平均速率与平均速度的大小也是不同的.由于位移的大小一般不等于路程,所以一般情况下,平均速率不等于平均速度的大小,只有当物体做单向直线运动时,两者才相等.只要物体在运动,平均速率不可能为零,而平均速度却可以为零.
8.(10分)(2011·吴忠高一检测)
某物体的位移—时间图像如图所
示,若规定向东为位移的正方向,
试求:物体在OA、AB、BC、CD、
DE各个阶段的速度.
【解析】由图像知,OA段的位移为6 m,时间为2 s,则速度
方向向东;
AB段的位移为0,则速度v2=0;
BC段的位移为6 m,时间为1 s,则速度
方向向东;
CD段的位移为-12 m,时间为2 s,则速度
负号表示方向向西;
DE段的位移为-4 m,时间为4 s,则速度
负号表示方向向西.
答案:见解析(共90张PPT)
1.“月亮走,我也走……”是流传很广的一首歌.尝试一下,你还能发现,明亮的月夜中,月亮不仅走,而且你往哪个方向走,它也往哪个方向走,紧追不舍.除了月亮之外,你还能想到类似的例子吗?试解释其中的道理.
提示:在生活中还能发现太阳也能随你而行.出现这种现象的原因是选择了地面作为参考系.
2.敦煌曲子词中有一首:“满眼风波多闪灼,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行”.请用物理学知识解释“山走来”和“山不动,是船行”.你由此又得到什么启示?
提示:作者得出“山走来”是以自己(即船)作为参考系;得出“山不动,是船行”则是以大地为参考系.可见参考系不同,对于物体运动的描述往往是不同的.
对参考系的理解
1.参考系的选择是任意的,但选择应以描述运动简单、方便为原则.研究地面上物体的运动时,一般以地面上不动的物体作为参考系,不论是静止的还是运动的物体,一旦被选作参考系,就认为其是静止的.
2.同一物体选择不同的参考系时,观察的结果可能不同.
典例1 下列有关运动的描述中,参考系的选取符合描述的是( )
A.诗句“飞流直下三千尺”是以飞流作为参考系的
B.“钱塘江观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是以潮水为参考系的
C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,是以万重山为参考系的
D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以国旗为参考系的
根据运动的相对性,明确每个物体是相对于哪个物体运动的.
【规范解答】选C.选项A中的研究对象是“水”,流下三千尺,故应以山或地面为参考系,此选项错误;选项B中的研究对象是“潮水”,扑面而来,应以地面为参考系,此选项也错误;选项C中的研究对象是“轻舟”,已过万重山,是以山为参考系,此选项正确;选项D中的研究对象是“国旗”,是以地面或旗杆为参考系的,此选项错误.
【变式备选】2010年2月4日,据英国《每日电讯报》报道,英国一家公司提出了空中巡航概念,即乘坐豪华飞艇去旅行.这种飞艇功能先进、各种设施一应俱全,而且装饰豪华,游客可以悠闲地欣赏窗外美景.这种豪华飞艇或许将引领奢华旅游的未来.如果在飞艇中的游客发现云是静止的,则下列情况可能的是( )
A.云和飞艇都是静止的
B.云是静止的,飞艇是运动的
C.飞艇是静止的,云是运动的
D.云和飞艇都是运动的
【解析】选A、D.飞艇上的人发现云是静止的,说明飞艇和云可能都是静止的,也可能都是运动的,只不过速度相同,选A、D.
1.雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔,足球在绿茵场上飞滚……要想详细描述“雄鹰”、“足球”的运动有什么困难呢?为了解决这个困难,课本提出了一个什么想法?
提示:雄鹰的身体在向前运动,但它的翅膀在向前运动的同时还在上下运动,足球在向前运动的同时还在滚动.可见要准确地描述物体的运动,并不是一件容易的事.因为任何物体都有一定的大小和形状,物体各部分的运动情况一般来说并不一样.为了解决这个困难,课本中提出了忽略某些物体的大小和形状,把它们看做“点”的想法,称作“质点”.
2.在研究火车从上海站到苏州或南京站的运动时间时,能不能把火车看成质点?在研究整列火车经过一个隧道的时间时,能不能把火车看成质点?由此你得出什么结论?
提示:前者可以,后者不可以.前者由于火车的大小(长度)比从上海到苏州或南京的距离要小得多,此时火车的长度完全可以忽略不计;隧道的长度与火车的长度相差不大,所以后者必须考虑火车的长度.由此可见,能否把物体看成质点与物体的大小和形状在所研究的问题中能否忽略有关.
3.研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱,我们可以把木箱看成质点吗?若在上面的箱角处用水平力推它,当研究它是先滑动还是先翻转的时候还能看成质点吗?
提示:(1)木箱可以被看做质点,因为木箱上各点的运动情况相同,木箱上任意一点的运动情况,可以代替整个木箱的运动情况,所以木箱可以看做质点.(2)木箱在水平力作用下是否翻转与力的作用点的位置有关,在这种情况下木箱就不能看做质点了.
4.通过上面的分析和探究思考:在什么条件下可以把物体当做质点来处理?
提示:通常物体可被看做质点的条件有以下两种情况:
(1)物体本身的大小跟所研究的问题有关的距离相比可忽略不计时,可将物体看做质点.
(2)各部分运动情况都相同的物体且不考虑物体的运动距离或运动距离很大时.
注意:①不能以物体的自身大小来决定物体是否可被看成质点.例如蚂蚁很小,但研究其腿长在哪个部位时,就不能将其看成质点;地球很大,但在研究地球绕太阳公转时,就可把地球看成质点.
②不能说各部分运动情况都相同的物体就一定能看做质点,各部分运动情况都不相同的物体,一定不能看做质点.
各部分运动情况都相同的物体有时也不能看做质点,如求一列火车通过一座桥的时间,火车的长度就得考虑,不能看做质点;各部分运动情况不同的物体有时也能看做质点,如花样滑冰运动员,在滑冰时有很多转动的动作,各部分的运动情况不同,但在研究她在冰面上所走的径迹时,就可把她看做质点.
1.质点与物体的异同
(1)质点是一种理想化模型,没有体积大小,没有形状;质点不是几何意义上的“点”,而是一个不占空间但含有质量的抽象模型.
(2)物体是实际存在的,有质量也有体积和形状,占据空间.在一定条件下可以用质点代替物体,用以描述物体的运动状态.
2.理想模型
在物理研究中,建立“理想模型”,具有十分重要的意义.引入“理想模型”,可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差.在现实世界中,有许多实际的事物与这种“理想模型”十分接近.在一定条件下,作为一种近似,可以把实际事物当做“理想模型”来处理,即可以将研究“理想模型”的结果直接地应用于实际事物.
质点
1.定义:在某些情况下可以忽略物体的大小和形状,把它简化为一个有质量的点.
2.物体可简化为质点的条件
(1)物体的大小、形状对所研究问题的影响可忽略不计;
(2)物体上各点的运动情况完全相同.
3.质点的物理意义:是一种理想化模型.
典例2 (2011·开封高一检测)在研究物体的运动时,下列物体可以看做质点处理的是( )
A.研究一端固定可绕该端转动的木杆的运动时
B.在大海中航行的船,要确定它在大海中的位置时
C.研究在表演走钢丝的杂技演员时
D.研究自行车后轮的转动时
【规范解答】选B.在研究木杆的转动、杂技演员的表演和自行车后轮的转动时,需要研究物体每一部分的运动情况,所以不能将上述物体作为质点来处理,故选项A、C、D错,而在确定船在大海中的位置时就不需要考虑船的形状及船体每一部分的运动情况,可以将其视为质点,选项B正确.
一个物体能否被看做质点,并不取决于物体本身的大小和形状,关键是看物体的大小和形状在所研究的问题中所占的地位.
【变式备选】令人瞩目的第十六届亚运会于2010年11月12日至27日在广州举行,在亚运会上,研究下列问题时可将运动员视为质点的是( )
A.50公里竞走全程经历的时间
B.花样游泳的动作编排
C.自行车比赛所用的时间
D.蹦床动作的难度
【解析】选A、C.物体能否被看成质点,取决于物体各部分对研究结果的影响和对研究对象的确定,选项A中,计算全程经历的时间,运动员的形状和大小对所研究的问题的影响可忽略不计,故运动员可以被看成质点,选项A正确,同理,选项C正确.而在选项B、D中,参与花样游泳和蹦床的运动员,观众欣赏的是形体动作,故运动员不能被看成质点,选项B、D错误.
1.结合教材P24图1-7,探究分析路程和位移的大小之间有什么样的关系?
提示:由于两点间线段距离最短,当物体运动的轨迹为曲线时,路程总是大于位移的大小.
2.路程和位移的大小,各与哪些因素有关?
提示:路程是物体经过的路线长度,与出发点、终止点以及物体的运动轨迹有关.位移表示物体的位置变化,其大小只与出发点和终止点的位置有关,与物体运动的轨迹无关.
3.一个运动物体在一段时间t(t大于0)内的位移有没有可能等于0?路程有没有可能等于0?
提示:一个运动物体在一段时间内的路程不可能等于零,如果物体经一段时间t后刚好回到出发点,其位移为0,所以运动物体在一段时间t(t大于0)内的位移可能等于0,但路程一定不为0.
4.路程和位移的大小有没有相等的情况?
提示:只有物体做单方向直线运动时,物体的位移大小才等于路程.其他情况下位移的大小总小于路程.
位移与路程的区别与联系
1.位移是描述物体位置变化的物理量,而路程则是描述物体运动路径(轨迹)长度的物理量.
2.位移既有大小,又有方向,它的大小等于初、末位置间的距离,它的方向是从初位置指向末位置;而路程只有大小没有方向,它的大小是物体实际运动路径的长度.
3.只有物体做单向直线运动时,其位移大小才和路程相等,除此之外,物体的位移大小总是小于路程.
路程和位移
1.路程:物体运动轨迹的长度.
2.位移
(1)物理意义:表示物体的位置变化;
(2)表示方法:用一条从初位置指向末位置的有向线段表示;
(3)大小:等于从初位置到末位置有向线段的长度;
(4)方向:从初位置指向末位置.
典例3 (2011·承德高一检测)关于位移和路程,下列说法中正确的是( )
A.质点沿一直线运动,那么其通过的路程就是位移
B.质点通过的路程不同,但位移可能相同
C.质点的位移为零,说明质点没有运动
D.质点通过一段位移后,它通过的路程可能为零
位移是从初位置指向末位置的有向线段,用来表示质点位置的变化;而路程是质点运动轨迹的长度.
【规范解答】选B.质点运动的实际轨迹的长度即为路程,它只表示大小,而没有方向.而位移是表示质点位置变化的物理量,是从始位置指向末位置的有向线段.路程相同,位移可能相同,也可能不同,故B对;而沿直线运动时,物体可能做往复运动,故A、C错;位移不为零,路程一定不等于零,故D错.
【变式备选】一个人从北京去
重庆,可以乘火车,也可以乘飞机,
还可以先乘火车到武汉,然后乘轮
船沿长江到重庆,如图,这几种情况
下:①他的运动轨迹不一样;②他
走过的路程相同;③他的位置变动
是不同的;④他的位移是相同的.
以上说法正确的是( )
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
【解析】选C.三条路线轨迹不一样,路程不一样,但位移相同,都是从北京(初位置)到重庆(末位置).因此位置变动是相同的,故选C.
1.时间和时刻的表示方法:如果用t轴表示时间,时刻和时间应怎样表示?
提示:时刻用t轴上的一个点表示,对应一个坐标值,时间用t轴上的一段线段表示,对应两坐标值之差.
2.日常生活中所说的“时间”有的表示时间,有的表示时刻,教室里一般都有作息时间表,表中数据表示时间还是时刻?
提示:作息时间表中的数据表示的是时刻.
3.如图所示,用t轴表示时间,请尝试在该时间轴上找出第2秒末和第2秒.
提示:第2秒末对应图中坐标值为2的点,第2秒对应图中t=1 s与t=2 s之间的线段,其时间是1 s.
时刻和时间的区别
1.在时间的坐标轴上,用点表示时刻,用线段表示时间.
2.时刻和时间分别是状态量和过程量,区分它们的关键是看它们对应的是一个状态还是一个过程.时刻与物体所处的状态(或位置)相对应,时间与物体所经历的过程相对应.
3.表述方法的不同,如“第5 s末”“5 s末”“第6 s初”等指的均是时刻,而不是时间,并且在时间轴上均为5 s的这一点;而“5 s内”“前5 s内”“后5 s内”等均指时间,并非时刻,其时间长度均为5 s;若是“第3 s内”“第4 s内”等,其时间长度均为1 s.
典例4 如图为时间轴,请你标出第3秒、前3秒、第3秒初、第3秒末、第n秒.并说明它们表示时间还是时刻,如果表示时间,则表示多长时间?
用数轴形象地表示出时刻和时间.时刻:在时间坐标轴上用一点来表示.时间:两个时刻之间的间隔表示一段时间.
【规范解答】对于第3秒、前3秒、第3秒初、第3秒末、第n秒表示如下:
如图所示,第3秒是时间,是指从第2秒末到第3秒末共1秒的时间;前3秒是0到第3秒末共3秒的时间;第3秒初与第2秒末重合,是同一时刻,第3秒末是时刻,第n秒是时间,共1秒的时间.
【变式备选】(2011·巢湖高一检测)以下有关时间的概念,属于时刻的是( )
A.做一天和尚,撞一天钟
B.2008年8月8日晚8时8分8秒,北京奥运会在鸟巢拉开帷幕
C.经过长时间伤病困扰的刘翔在广州亚运会上以13秒09获得冠军
D.“抱歉,路上车胎爆了,耽误了30分钟.”
【解析】选B.一天、13秒09、30分钟都是一段时间,A、C、D错.2008年8月8日晚8时8分8秒是某一瞬时,是时刻,B对.
典例5 2010年11月24日,在广州亚运会女子跳
水一米板决赛中,中国选手吴敏霞夺得冠军,
起跳前吴敏霞的身体中心离跳板的距离为0.8 m,
起跳后其身体中心离跳板的最大距离为2.0 m,
水面离跳板的距离为1.0 m,假设整个过程跳板
高度一直不变,以竖直向上作为x轴的正方向,跳板所在位置的坐标为0,求:
(1)吴敏霞起跳过程中身体中心达到的最高点的位置坐标;
(2)吴敏霞身体中心从最高点下落到水面过程的位移.
【思路点拨】
建立坐标系确定物体的位置,首先要确定原点的位置、坐标轴的方向及标度,再确定研究对象所处的坐标即可.
【规范解答】(1)如图所示,最高点的位置坐标为2.0 m.
(2)最高点的位置坐标为2.0 m,到达水面时的位置坐标为
-1.0 m,其位移为-1.0 m-2.0 m=-3.0 m,负号表示其位移
方向与x轴的正方向相反.
答案:(1)2.0 m (2)-3.0 m
1.(2011·南昌高一检测)下列关于质点的说法中正确的是
( )
A.质点就是体积很小的物体
B.只有做直线运动的物体才能看成质点
C.转动着的物体不可以看成质点
D.任何物体在一定的条件下都可以看成质点
【解析】选D.能否将物体看成质点,取决于所研究的问题,而不是取决于这一物体的大小、形状及质量,只有当所研究物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小,可以将其形状和大小忽略时,才能将物体看成质点,同一物体有时能被看成质点,有时不能被看成质点.故答案选D.
2.汉语成语中有一个“形影不离”的成语,意思是人的身体和影子分不开,形容关系密切,经常在一起.某同学在晴天的早上在操场上由南向北沿直跑道跑步锻炼身体,下列说法正确的是( )
A.以地面为参考系,影子是静止的
B.以地面为参考系,影子是运动的
C.以人为参考系,影子是静止的
D.以人为参考系,影子是运动的
【解析】选B、C.人的速度与其影子的速度相同,选人为参考系,影子是静止的;选地面为参考系,影子是运动的.B、C项正确.
3.关于时间和时刻,下列说法正确的是( )
A.时刻是表示较短的时间,而时间是表示较长的时间
B.描述运动时,时刻对应的是某一位置,时间对应的是一段位移
C.物体在第5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间
D.1分钟内有60个时刻
【解析】选B、C.时刻表示某一瞬时,A错.由时间和时刻与位移和位置的对应关系,可知B对.第5 s内是一段时间,即4 s末到5 s末这两个时刻之差,是时间,C对.一段很小的时间内也有无数个时刻,D错.
4.关于位移和路程,下列说法正确的是( )
A.沿直线运动的物体,位移和路程是相等的
B.质点沿不同的路径由A到B,路程可能不同而位移一定相同
C.质点通过一段路程,其位移可能为零
D.质点运动位移的大小可能大于路程
【解析】选B、C.位移具有方向,路程无方向,如果质点沿直线运动且没有往复,位移大小与路程相等,若有往复,其大小不相等,故A错;由于位移只与初、末位置有关,与路径无关,故B正确;若质点沿曲线运动一个过程之后又回到出发点,位移为零,在任何情况下质点的位移都不可能大于路程,故C正确,D错.
5.从高出地面3 m的位置竖直向上抛出一个小球,它
上升5 m后回落,最后到达地面,如图所示,分别以
地面和抛出点为原点建立坐标系,方向均以向上为
正,填写以下表格:
【解析】本题中的小球沿直线运动,可以在该直线上建立一维直线坐标系,来定量描述小球的位置,若以地面为原点,则出发点、最高点、落地点的坐标分别为x1=3 m,x2=8 m,x3=0;若以抛出点为原点,则x1′=0,x2′=5 m,x3′=-3 m.
答案:3 m 8 m 0 0 5 m -3 m
一、选择题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)
1.质点是研究物体运动时的一种理想模型,关于质点,下列说法中正确的是( )
A.质点就是物体的重心
B.质点是实际存在的有质量的点
C.它涉及的研究方法是科学抽象法
D.“嫦娥二号”在地面检修时可以看做质点
【解析】选C.质点是理想化的物理模型,是用来代替物体的具有质量的点,实际上并不存在,所涉及的是一种科学的思想方法,故A、B项错误,C项正确;“嫦娥二号”在地面检修时需要研究每一个部件的情况,所以不能看成质点来处理,D项错误.
2.(2011·湖州高一检测)坐在火车上的乘客看到车外的房屋和树木在向后退,他选择的参考系是( )
A.路旁的房屋 B.路旁的树木
C.他乘坐的火车 D.车下的钢轨
【解析】选C.房屋、树木若以地面上的静止物体为参考系,应该是静止的,而此时火车向前运动,乘客以自己或他乘坐的火车为参考系,则房屋和树木都是向后退的,故答案应该选C.
3.如图所示是为了定量研究
物体位置的变化作出的坐标
轴(x轴),在画该坐标轴时规定原点在某长直公路上某广场的中心,公路为南北走向,规定向北为正方向,坐标上有两点A和B,A的坐标为xA=5 m,B的坐标为xB=-3 m.下列说法正确的是( )
①A点位于广场中心南边5 m处
②A点位于广场中心北边5 m处
③B点位于广场中心南边3 m处
④B点位于广场中心北边3 m处
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【解析】选D.坐标系的正方向向北,规定原点在广场中心,A的坐标为xA=5 m,即在广场北边(正方向)5 m处,B的坐标为xB=-3 m,即在广场南边(负方向)3 m处,故D正确.
4.(2011·福州高一检测)
如图所示,物体沿两个半
径为R的半圆弧由A运动到
C,则它的位移和路程分别是( )
A.0,0 B.4R向东,2πR向东
C.4πR向东,4R D.4R向东,2πR
【解析】选D.从A到C物体的位移大小为线段AC的长度,为4R,方向向东,物体的路程应为2πR,没有方向.
【规律方法】位移和路程的疑点辨析
(1)位移与物体的运动路径无关,只与物体的初、末位置有关;而路程不仅与物体的初末位置有关,还与路径有关,从甲地到乙地,位移是惟一确定的,而路程不是惟一的,路径不同,路程可能不同.
(2)位移和路程相比较时,只能比较其大小,位移的大小不可能大于路程,只有物体做单方向直线运动时,位移的大小才等于路程;当涉及到曲线运动时,路程一定大于位移的大小.
5.以下的计时数据中指时间的是( )
A.“嫦娥二号”卫星于2010年10月1日下午18时59分57秒点火发射
B.第16届亚运会于2010年11月12日至27日在中国广州举行
C.刘翔创造了12.88秒的110米栏个人最好成绩
D.在一场NBA篮球赛开赛8分钟时,姚明投中第三个球
【解析】选B、C.A选项中的数据指的是“嫦娥二号”点火的瞬间,所以是时刻,故A错;B选项中的数据是亚运会举行的时间,所以它是时间,故B正确;C选项中的12.88秒是指刘翔从起跑点到达终点所用的时间,所以它是时间,故C正确;D选项中的数据是指姚明投中第三个球的瞬间,所以是时刻,故D错.
二、非选择题(本大题共3小题,共20分,,要有必要的文字叙述和解题步骤)
6.(6分)美日韩在我国的东海海域附近举行军事
演习,其中一项演习是导弹拦截演习,演习内
容是从地上或海上发射拦截器,在敌方系统的
弹道导弹尚未到达本土之前,对其拦截并将其
摧毁.如果在某次拦截试验中,目标导弹发射
后先竖直向上运动了3 km,又水平向北运动了4 km,求该导弹的路程和位移大小.
【解析】根据路程和位移的定义可得,路程为3 km+4 km=
7 km,位移大小为 km=5 km.
答案:7 km 5 km
7.(6分)(2011·湖州高一检测)如图所示,
某人从学校的门口A处开始散步,先向南
走了50 m到达B处,再向东走了100 m 到
达C处,最后又向北走了150 m到达D处,
则A、B、C、D各点位置如何表示?
【解析】因为人在平面内运动,所以应建立直角坐标系.若选取A点为坐标原点,向东为x轴正方向,向北为y轴正方向,则各点位置坐标分别为A(0 m,0 m)、B(0 m,-50 m)、C(100 m,-50 m)、D(100 m,100 m).
答案:见解析
8.(8分)某十字路口的监控录
像显示,一辆汽车在马路上
行驶,t=0时,汽车在十字
路口中心的左侧20 m处;过
了2 s,汽车正好到达十字路口的中心;再过3 s,汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m处.如果把这条马路抽象为一条坐标轴x,十字路口中心定为坐标轴的原点,向右为x轴的正方向.
(1)试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入表中:
(2)说出前2 s内、后3 s内汽车的位移分别为多少?这5 s内的位移又是多少?
【解析】(1)马路演化为坐标轴,因为向右为x轴的正方向,所以,在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值,原点右侧的点的坐标为正值,即:x1=-20 m,x2=0,x3=
30 m.
(2)前2 s内的位移Δx1=x2-x1=0-(-20 m)=20 m
后3 s内的位移Δx2=x3-x2=30 m-0=30 m
这5 s内的位移Δx=x3-x1=30 m-(-20 m)=50 m
上述位移Δx1、Δx2和Δx的大小分别为20 m、30 m和
50 m,方向都向右,即与x轴正方向相同.
答案:(1)-20 m 0 30 m
(2)20 m 30 m 50 m 方向都与x轴正方向相同(共20张PPT)
一、速度与速率的区别和联系
典例1 如图所示,两个人以相同的速率同
时从圆形轨道的A点出发,分别沿ABC和ADE
方向行走,经过一段时间后在F点相遇 (图
中未画出),从岀发到相遇的过程中,下列
描述两人运动情况的物理量中说法正确的是( )
A.速度相同 B.位移相同
C.路程相同 D.平均速率等于平均速度的大小
【解析】选B、C.由于两个人以相同的速率同时从圆形轨道
的A点出发,所以相遇点一定是A点关于圆心的对称点,所以
两个人的路程x相同,都等于圆周长的一半,C正确;位移s
为初位置到末位置的有向线段,方向由A指向F,大小等于圆
的直径,B正确;平均速率等于路程除以时间,即 平均
速度等于位移除以时间,即 由于x>s,t相同,故平均
速率大于平均速度的大小,D错误;两个人的速度大小不
变,即速率不变,但速度的方向不断变化,A错误.
二、v、Δv、 的区别
1.v是位移与时间的比值,是位移对时间的变化率,它描述了物体位置变化的快慢和变化的方向.v越大,表示位置变化越快.
2.Δv描述速度改变的大小和方向,在直线运动中是物体末速度与初速度的差,即Δv=v-v0.在直线运动中,用Δv表示速度变化的大小和方向.在匀加速直线运动中,v>v0,Δv的方向与初速度的方向相同.在匀减速直线运动中,v3. 是速度的变化率,在数值上等于单位时间内速度的变
化量,它描述速度变化的快慢程度,即加速度.加速度与速
度、速度的变化量没有必然的联系.加速度大,速度并不一
定大,速度的变化量也不一定大.
典例2 下列关于速度和加速度关系的说法中正确的是( )
A.物体的速度随加速度的增大而增大
B.物体的速度变化量越大,则加速度一定越大
C.物体的速度变化率越大,则加速度越大
D.物体的速度随加速度的减小而减小
【解析】选C.加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,即速度的变化率,它表示了物体速度变化的快慢,与速度变化量的大小没有关系,故B错误,C正确;速度是否增大,关键是看加速度的方向与速度方向是否相同.如果加速度方向与速度方向相同,则速度增加,反之减小.即速度的增减与加速度的增减无关,故A、D错误.
三、运动图像的理解及应用
1.运动图像
用图像研究物理现象、描述物理规律是物理学的重要方
法,运动图像主要有s-t、v-t、a-t等图像.
2.利用图像解题首先要学会识图.识图可从以下六个方面进行:
(1)坐标轴:先要看清坐标系中横轴、纵轴所代表的物理量,即图像是描述哪两个物理量间的关系,形状类似的图像在不同的坐标系中表示的物理规律不同.
(2)图线:要明确图线上的“点”和“线段”各表示的意义.“图线”上的一个点,一般反映两个量的瞬时对应关系. “线”上的一段一般对应一个物理过程.
(3)斜率:表示纵、横坐标轴上两个物理量的比值,常有一个重要的物理量与之对应.
(4)面积:图像和坐标轴所夹的面积也往往表示另一个物理量.这要看两轴所代表的物理量的乘积有无实际意义,这可以从物理公式分析,也可以从单位的角度分析.如s和t乘积无意义,我们在分析s-t图像时就不要考虑“面积”.
(5)截距:表示横、纵坐标两物理量在“边界”条件下的大小.
(6)“特殊值”:如交点、拐点(转折点)等.
典例3 图示为一辆汽车在某段平直的
公路上行驶的v-t图像,请根据此图像,
求:
(1)汽车的加速度;
(2)汽车在0~30 s内的位移.
【解析】(1)由图像可知,汽车的初速度v0=8 m/s
30 s末的速度vt=20 m/s
由运动学公式可得:
(2)0~30 s内的位移为图像与t轴所夹的面积,面积为
答案:(1)0.4 m/s2 (2)420 m(共82张PPT)
1.飞机的速度由0增加到约360 km/h,飞机的速度变化了多少 若发生这一变化用时约40 s,则飞机的速度平均每秒增加多少
提示:飞机的速度的变化量Δv=vt-v0=360 km/h-0=100 m/s,
飞机的加速度 即飞机的速度平均每
秒增加2.5 m/s.
2.迫击炮射击时,炮弹在炮筒中的速度在0.05 s内就可以由0增加到250 m/s,每秒钟炮弹速度的变化量是多少
提示:每秒钟炮弹速度的变化量
3.通过思考探究1、2比较飞机和炮弹速度变化的快慢,试说明加速度的物理意义是什么.
提示:显而易见,飞机要比炮弹速度变化得慢,每秒钟速度的变化量在数值上就等于加速度的大小,所以说加速度是描述速度变化快慢的物理量.
4.汽车紧急刹车时做匀减速运动,在2 s内速度从10 m/s减
小到零,那么汽车2 s内速度的改变量是多少?汽车的加速
度是多少?加速度方向与速度改变量方向有什么关系?
提示:做匀变速直线运动,2秒内速度的改变量为Δv=vt-
v0=0 m/s-10 m/s=-10 m/s,为负值,说明Δv方向与速度v
方向相反. 为负值,说明a方向与v
方向相反.加速度方向与速度改变量方向相同.
5.物体运动的加速度方向与速度变化的方向有什么关系?物体何时做加速运动、何时做减速运动.
提示:加速度方向与速度变化的方向相同.当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动;当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动.
对加速度的进一步理解
1.加速度定义公式 速度大加速度不一定大;速
度变化大加速度也不一定大.加速度表示速度变化的快慢,
比值 代表速度的变化率.
2.加速度不是“加”出来的速度,而是“加速”的快慢程
“度”,更确切地说是变速的快慢程度,它是速度对时间
的变化率,是表示速度变化快慢的物理量.物体的速度增
量很大,但如果经历的时间很长,加速度的值仍可能很
小.加速度只是在数值上等于单位时间内增加的速度.
加速度
1.定义:速度变化量与发生这一变化的时间的比值.
2.含义:描述物体速度变化快慢的物理量.
3.公式:a=Δv/Δt.
4.单位:m/s2.
5.方向:与速度变化的方向相同.
典例1 若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则( )
A.汽车的速度也减小
B.汽车的速度仍在增大
C.速度增加得越来越慢
D.速度减小得越来越慢
【规范解答】选B、C.物体做加速运动还是减速运动取决于加速度的方向与速度方向相同还是相反,而加速度的大小则决定了速度变化的快慢程度,所以B、C对而A、D错.
加速度的大小和方向可简单总结为:加速减速看方向,变化快慢看大小.加速度大表示速度变化快,这里的“变化快”可能是增加得快,也可能是减小得快.加速度小表示速度变化得慢,变化慢可能是速度增加得慢,也可能是减小得慢.
【变式备选】做匀变速直线运动的物体,在前5 s内速度由零增至20 m/s,在后5 s内速度由20 m/s减至5 m/s.求物体在前5 s内和后5 s内的加速度.
【解析】根据加速度的定义式得:前5 s内的加速度a1=Δv/Δt=4 m/s2.后5 s内的加速度a2=Δv/Δt=-3 m/s2,负号表示加速度的方向与速度方向相反.
答案:4 m/s2 与速度方向相同 3 m/s2 与速度方向相反
1.如图所示是甲、乙两个质点的速度-时
间图像,试通过图像分析甲、乙两质点
加速度的大小关系.
提示:比较甲、乙加速度的大小有两种方法.可以比较相同的时间内,甲、乙两质点速度变化量的大小,速度变化量大的加速度大;也可以比较在相同的速度变化量的情况下,甲、乙两质点所用时间的多少,使用时间少的,加速度大.结合图像,可得甲质点的加速度大.
2.试通过上图分析,图线的“陡”与“缓”与加速度有什么关系?
提示:题1图中,甲的加速度大于乙的加速度,由图像我们还可以直观地看出,甲的图线比乙的图线“陡”.所以通过比较图线的“陡”“缓”就可以比较加速度的大小,图线“陡”的加速度大.
v-t图像特点
1.“速度—时间”图像上只能表示物体运动的两个方向,t轴上方代表的是“正方向”,t轴下方代表的是“负方向”,所以“速度—时间”图像只能描述物体做“直线运动”的情况,如果做曲线运动,则画不出物体的“速度—时间”图像.
2.v-t图像上一个点对应某一瞬时速度;“线”上的一段一般对应一个物理过程.
3.“速度—时间”图像上图线上每一点的斜率代表该点的加速度,斜率的大小表示加速度的大小,斜率的正负表示加速度的方向.
4.v-t图像的交点只表示两质点速度相等.
典例2 如图所示是一个物体向东运动的v-t图像,由图可知在0~10 s 内物体的加速度大小是___,方向___;在10~40 s内物体的加速度为___;在40~60 s内物体的加速度大小是___,方向___.
解答本题应把握以下两点:
(1)计算加速度时要找图像中比较容易确定坐标的特殊点求解.
(2)由于物体向东运动,所以可以规定向东为正方向.
【规范解答】v-t图像的斜率等于物体的加速度,所以0~
10 s内物体的加速度大小
方向向东.10~40 s物体做匀速直线运动,在40~60 s内物
体的加速度为 方向向西.
答案:3 m/s2 向东 0 1.5 m/s2 向西
【规律方法】
利用图像分析解决问题的技巧
(1)一看两轴:“看两轴”即看清两坐标轴表示的物理量;
(2)二审图线:“审图线”即根据图线形状想象物理情景和过程;
(3)三看具体:点、斜、截、面:“点”即图线上的点的横、纵坐标,“斜”即斜率表示的物理意义是什么,“截”即图线在两轴上的截距,“面”即图线与坐标轴围成的“面积”,结合物理公式理解其意义.
【变式备选】(2011·烟台高一检
测)如图为一质点做直线运动的速度—
时间图像,则关于该质点在前3 s内的
加速度a随时间t的变化关系,下列图像中正确的是( )
【解析】选A.由题图可知,0~1 s内,物体做匀加速直线
运动,加速度a=4 m/s2;1~3 s内,物体做匀减速直线运
动,加速度 负号表示加速度的方
向与速度方向相反,故A正确.
一、打点计时器的使用
1.实验前打点计时器是否需要固定?为什么?如果需要固定,固定前应如何做?
提示:(1)实验前,应将打点计时器固定好.(2)以免拉动纸带时打点计时器晃动.(3)要先轻轻试拉纸带,确定无明显的阻滞现象.
2.使用打点计时器时,通电和拉纸带的顺序应是什么?手拉纸带的速度应快些还是慢些?为什么?
提示:(1)使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带.(2)手拉动纸带时速度应快一些.
(3)以防点迹太密集.
3.试探究分析使用打点计时器安装纸带时需注意的问题.
提示:使用电火花计时器时,应注意把纸带正确穿好,墨粉纸盘位于纸带上方;使用电磁打点计时器时,应让纸带穿过限位孔,压在复写纸下面.
二、用打点计时器测速度
1.纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的?怎样将纸带上的点变成相关的数据?
提示:(1)打在纸带上的点,记录了纸带的运动时间,若把纸带和运动物体连接在一起,纸带上的点可相应地表示出物体在不同时刻的位置.
(2)分析出各点之间的间隔就可以明确运动物体在不同时间内的位移.
2.怎样利用打点计时器测量瞬时速度
提示:(1)测量瞬时速度的方法实际上是利用了一种极限的
方法来进行的.
(2)要测量E点的瞬时速度,可以选取较为靠近E点的两个
点,如D、F两点,根据D、F两点间的位移Δs和时间Δt,
计算出纸带在这两点间的平均速度 用这个平均速度
表示这段时间中间时刻的瞬时速度.
三、利用图像分析匀变速运动的加速度
1.如何根据打点计时器测得的速度绘制速度—时间图像?
提示:(1)在坐标纸上建立直角坐标系,
横轴表示时间,纵轴表示速度,并根据
表格中的数据在坐标系中描点.
(2)画一条直线,让这条直线通过尽可
能多的点,不在线上的点均匀分布在直
线的两侧,偏差比较大的点忽略不计,如图所示.
2.观察所得图线,如何分析物体的速度随时间的变化规律
提示:分析该图线,根据图线斜率求出加速度
1.电火花计时器与电磁打点计时器相比有何异同点?使用时哪个误差会更小?
(1)两种计时器使用的都是交流电源,当电源的频率为50 Hz时,都每隔0.02 s打一个点.它们使用的工作电压不同,电磁打点计时器工作电压在6 V以下,电火花计时器工作电压是220 V.电磁打点计时器用一条纸带,而电火花计时器用两条纸带.
(2)电火花计时器工作时,纸带运动时受到的阻力比较小,实验误差也就比较小.
2.测量各计数点间的位移时,逐个测量较好,还是一次测出各计数点到起始计数点O的距离,再计算各计数点间的距离较好?
分段测量误差较大,减小分段测量计数点间的位移s带来误差的方法是一次测量完成,即一次测出各计数点到起始计数点O的距离,再分别计算出各计数点间的距离.读数时应估读到精度的下一位,并且视线要与刻度尺垂直.
典例3 (2011·临沂高一检测)如图是在小车拖动下通过打点计时器打出的一条纸带(电源的频率为50 Hz),A、B、C、D、E为在纸带上依次打出的相邻的计时点.则AC过程的平均速度为___m/s,C点的瞬时速度为___m/s,小车的速度___(选填“变大”、“变小”或“不变”).
【规范解答】由题意知,相邻两点间的时间间隔为0.02 s.
A、C间对应的时间为0.02×2 s=0.04 s.A、C间的距离为
52.00 mm=0.052 m,由公式 得,
1.3 m/s;C点的速度接近B、D段的平均速度,即
B、D间的时间为0.02×2 s=0.04 s,B、D间的距离为84.00 mm
-24.00 mm=60.00 mm=0.06 m,所以
1.5 m/s;由于纸带上点与点之间的距离不断增大,故小
车的速度变大.
答案:1.3 1.5 变大
利用纸带分析物体运动的技巧
(1)利用纸带判断物体的运动情况
①选取一条点迹清晰的纸带;分析纸带上点与点之间间隔的变化情况;②若点与点之间的距离相等,则物体做匀速直线运动;若点与点之间的距离越来越大,则物体的速度变大;若点与点之间的距离越来越小,则物体的速度变小.
(2)计算平均速度和瞬时速度
①从纸带上选取一段作为研究过程;测出该段纸带对应的
位移Δs,数出相应的时间间隔,若该段总共有n个间隔,
打点周期为0.02 s,则Δt=n×0.02 s;
②利用 求出该段的平均速度,若某点包含在该段位
移中,可用 近似表示该点的瞬时速度.
【变式备选】在利用打点计时器测速度的实验中,某同学作出如图所示的v-t图像,请对图像指出至少两条不合理或有疏漏的地方.
(1)_______________________;
(2)_______________________.
【思路点拨】
解答本题应把握以下三点:
(1)建立坐标系时,坐标原点、坐标轴表示的物理量及单位都要标注清楚.
(2)画速度—时间图像时,要用平滑的曲线将各个点连接起来,不能画折线.
(3)标度的选取要适当,尽量让图像占据坐标系的大部分空间.
【解析】该同学作出的v-t图像,有以下不合理之处(任选两条):
(1)坐标轴选取的刻度不合适,使坐标纸中留有大片空白.
(2)坐标轴纵轴漏了单位.
(3)图线的画法不合理,图线绕过了第二个坐标点.
答案:见解析
典例4 (2011·杭州高一检测)如图所示是某质点沿某一条直线运动的v-t图像,则以下说法中正确的是( )
A.第1 s末质点的速度方向发生改变
B.第2 s末质点的速度方向发生改变
C.第3 s内质点的速度方向与加速度
方向相反
D.前2 s内质点的加速度保持不变
【思路点拨】
解答本题需要把握以下两点:
(1)由图像判断物体的运动方向,速度的正负号表示速度方向;
(2)由图像判断物体的加速度方向.
【规范解答】选B.由v-t图像可知,0~2 s内图线在时间轴
的上方,表示物体沿着正方向运动,2~4 s内在时间轴的
下方,表示物体沿着负方向运动,故速度方向发生改变的
时刻是第2 s末,B正确,A错误;第3 s内速度方向为负方
向,加速度 方向也沿着负方向,
故速度方向与加速度方向相同,C错误;0~1 s内的加速度
为正值,1~2 s内的加速度为负值,说明这两段时间内的
加速度方向相反,D错误.
1.下列说法正确的是( )
A.由 可知,a与Δv成正比,与Δt成反比
B.由 可知,物体加速度的方向与Δv的方向相同
C.加速度就是物体增加的速度,表示物体速度变化的多少
D.Δv/Δt叫速度变化率,就是加速度
【解析】选B、D.根据 可知,在Δt一定的情况下,a
与Δv成正比,在Δv一定的情况下,a与Δt成反比,A错
误;加速度方向与Δv的方向相同,B正确;加速度
叫速度的变化率,表示速度变化的快慢,不表示速度变
化的多少,C错误,D正确.
2.(2011·宣城高一检测)下列关于速度和加速度的说法中,正确的是( )
A.加速度表示速度变化的大小
B.物体的速度为零,加速度也一定为零
C.运动物体的加速度越来越小,表示速度变化越来越慢
D.运动物体的加速度越来越小,表示物体运动的速度也越来越小
【解析】选C.加速度表示速度变化的快慢,加速度小,表示速度变化得慢,加速度大,表示速度变化得快,A错误,C正确;加速度的大小与速度的大小没有必然的联系,B、D错误.
3.如图为一物体做直线运动的速度—时间
图像,根据图像作如下分析(分别用v1、a1
表示物体在0~t1时间内的速度与加速度;
v2、a2表示物体在t1~t2时间内的速度与加速度),下列分析正确的是( )
A.v1与v2方向相同,a1与a2方向相反
B.v1与v2方向相反,a1与a2方向相同
C.v1与v2方向相反,a1与a2方向相反
D.v1与v2方向相同,a1与a2方向相同
【解析】选A.v1与v2都在时间轴的上方,故v1与v2方向相同,直线的斜率可表示物体的加速度,0~t1时间内直线
的斜率为正,t1~t2时间内直线的斜率为负,故a1与a2方向相反,A正确,B、C、D错误.
4.(2011·南昌高一检测)电磁打点计时器是一种使用电源的______仪器,当电源的频率为50 Hz时,振针每隔_____s打一个点,现在用打点计时器测定物体的速度,当电源频率低于50 Hz时,如果仍按50 Hz的时间间隔打一个点计算,则算出的速度测量值将比速度的真实值_______.
【解析】电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时
仪器,其工作电压在6伏以下;电磁打点计时器打点的周期与
交流电源的周期相同,当电源的频率为50 Hz时,振针每隔
即0.02 s打一个点;某一点的速度 其中
(n为间隔数),当电源频率低于50 Hz时,如果仍按50 Hz的
时间间隔打一个点计算,则计算时所用的Δt偏小,故算出
的速度测量值将比速度的真实值偏大.
答案:低压交流 计时 0.02 偏大
5.有些国家交管部门为了交通安全,特制定死亡加速度为500g(g=10 m/s2),用这一数值警示世人.意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险,这么大的加速度,一般车辆是达不到的,但是当发生交通事故时,将可能会达到这一数值.试判断:两辆摩托车以54 km/h的速度相向而撞,碰撞时间为2×10-3s,碰后两车速度均变为零,驾驶员是否有生命危险?
【解析】选取初速度方向为正方向,选其中一辆车为研究对象,
则v0=54 km/h=15 m/s,末速度为零,时间t=2×10-3s,由加速
度的定义式: 负号表示加速度方
向与初速度方向相反,加速度大小为750g,大于死亡加速度,
所以驾驶员有生命危险.
答案:有生命危险
一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
1.(2011·南阳高一检测) 下面有关加速度的说法中,正确的是( )
A.加速度是描述物体速度变化大小的物理量
B.加速度是描述物体运动快慢的物理量
C.加速度是描述物体位置变化快慢的物理量
D.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量
【解析】选D.加速度 是描述速度变化快慢的物理量,A
错误,D正确;速度 是描述物体运动快慢的物理量,同
时速度是描述物体位置变化快慢的物理量,B、C错误.
2.(2011·徐州高一检测) 下列关于速度和加速度的说法,正确的是( )
A.速度大的物体其加速度一定大
B.速度变化越大的物体其加速度一定越大
C.速度变化率越大的物体其加速度一定越大
D.物体的加速度与速度方向相同时是加速运动,加速度逐渐减小的运动是减速运动
【解析】选C.速度大的物体加速度不一定大,如物体以很
大的速度做匀速直线运动,加速度为零,A错误;
速度变化量Δv大,加速度不一定大,B错误; 是速度的
变化率,其值与加速度大小相等,C正确;只要加速度的方
向与速度方向相同,物体就做加速运动,与加速度的大小
无关,D错误.
【规律方法】加速度理解的五个误区
误区一:物体的速度大,加速度一定大
物体速度大,其速度不一定变化快(加速度大),加速度是表示速度变化快慢的物理量,加速度大表示速度变化快,而速度大并不表示速度变化快.
误区二:物体速度等于零,加速度一定等于零
要特别注意,物体速度等于零时加速度不一定为零,例如机车启动时,速度等于零,如果加速度也为零,那么机车将永远启动不了.
误区三:物体的速度变化量大,加速度一定大
物体的速度变化量大,其加速度不一定大,由 可知,
如果Δv大,但Δt也很大,a就不一定大了.
误区四:加速度为负值,物体一定减速
加速度有大小,也有方向.在直线运动中,若加速度方向与
规定的正方向相同,则取正号,相反则取负号.加速度的正
负并不表示物体做加速或减速运动.只有当加速度的方向与
速度方向相同时,物体才做加速运动,相反时则做减速运
动.
误区五:加速度减小,物体一定减速
物体的速度v是增大还是减小,取决于物体的加速度a与速度v的方向关系,与加速度大小的变化无关.
3.根据给出的速度和加速度的正负,对下列运动性质的判断正确的是( )
A.v>0,a<0,物体做加速运动
B.v<0,a<0,物体做加速运动
C.v<0,a>0,物体做减速运动
D.v>0,a>0,物体做加速运动
【解析】选B、C、D.判断物体是加速还是减速,要看速度与加速度的方向相同还是相反.当速度与加速度方向相同时,物体做加速运动,方向相反时做减速运动.故B、C、D正确.
4.(2011·桂林高一检测)在图中,表示物体做匀变速直线运动的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①④
【解析】选C.匀变速直线运动的加速度应为定值,在v-t图像中图线应为一条直线,在s-t图像中为抛物线,故①③正确,应选C.
5.在根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度时,下列说法错误的是( )
A.选取纸带时,应舍去纸带上密集的点,利用点迹清晰的那一段分析
B.纸带上点迹密集的地方表示纸带运动的速度较大
C.纸带上点迹稀疏的地方表示纸带运动的速度较大
D.如果与纸带相连的物体做匀速直线运动,则纸带上打出的点应该是均匀的
【解析】选B.点迹密集的地方,测量误差较大,应该舍
去,A正确.打点计时器在纸带上打任意相邻点时,时间间
隔相等,由速度公式 得,纸带上点迹稀疏的地方表
示纸带运动的速度较大,纸带上点迹密集的地方表示纸带
运动的速度较小,C正确,B错误;匀速直线运动中相邻两
点是等距的,D正确.故说法错误的是B.
6.(2011·郑州高一检测)在利用打点计时器测速度的实验中,若打点周期为0.02 s,下列说法正确的是( )
A.先接通电源,后拉动纸带
B.先拉动纸带,后接通电源
C.电火花计时器使用6 V以下的交流电源
D.连续n个计时点间的时间为(n-1)×0.02 s
【解析】选A、D.使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带,A正确,B错误;电火花计时器的工作电压是220 V交流电,C错误;每相邻的两个计时点间的时间间隔为0.02 s,连续n个计时点有n-1个间隔,故时间为(n-1)×0.02 s,D正确.
二、非选择题(本大题共2小题,共20分,要有必要的文字叙述和解题步骤)
7.(10分)如图所示是某同学用电脑模拟
的航天飞机在最后着陆阶段速度v与时间
t之间的关系图像.根据该图像回答:
(1)飞机在着陆阶段的速度___(选填
“逐渐增大”、“逐渐减小”或“保持不变”).
(2)飞机在着陆阶段做___(选填“直线”或“曲线”)运动.
(3)飞机在着陆阶段的加速度___(选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“保持不变”).
【解析】(1)由图像可知,飞机在着陆阶段速度逐渐减小;
(2)速度图像始终在时间轴的上方,飞机始终向着正方向运动,速度方向不变,故飞机做直线运动.
(3)曲线上点的切线的斜率可以表示飞机的加速度大小,由于切线的倾斜程度逐渐减小,故飞机的加速度逐渐减小.
答案:(1)逐渐减小 (2)直线 (3) 逐渐减小
8.(10分)一物体做变速直线运动,某时刻的速度大小为
4 m/s,1 s 后的速度大小为10 m/s,在这1 s内,物体的加速度大小可能为多少?
【解析】设初速度方向为正方向,当物体的初、末速度同
向时,v1=4 m/s,v2=10 m/s,则加速度
=6 m/s2 ;当物体的初、末速度反向时,v1′=4 m/s,
v2′=-10 m/s,则加速度
负号表示加速度方向与初速度方向相反.
答案:6 m/s2或14 m/s2