课件14张PPT。●情景切入
我们生活在一个运动的世界之中.
从浩瀚的宇宙到微小的粒子,自然界的一切,都在不停地运动.飘动的树叶、滚滚的江水、飞逝的流星、飘动的红旗、呼啸的飞机(如图)……
在这一章里,我们将初步学习、研究如何描述物体的运动.●知识导航
(1)研究一种物理现象总是先从现象的描述入手.作为研究物体机械运动规律的第一章,本章章名“运动的描述”就清楚点明将要讲述的是有关描述物体运动的物理量:位移、时间、速度和加速度.要理解这些物理量,就必需理解质点、参考系和坐标系等概念.
(2)本章学习过程中需要掌握十个主要概念,一个重要实验.
十个主要概念:机械运动、参考系、质点、位移、路程、速度、平均速度、瞬时速度、速率、加速度.
一个重要实验:用打点计时器测速度.
沿一个方向推动桌面上的书本如图所示,测量书本移动的距离,是否可以将书本视为质点,为什么?如果测定书本经过桌面上A点所需要的时间,是否可以将书本视为质点,为什么?还有什么情况下书本可以被视为质点?什么情况下书本不能视为质点?
观察下面的漫画,图中司机说乘车人“你没动”,而路上的小女孩说他运动得“真快”.关于司机和小女孩对乘车人运动状态的描述所选取的参考系分别为
( )A.地面、地面 B.地面、汽车
C.汽车、地面 D.汽车、汽车
研究火车的各种运动情况时(如图),哪些情况可以将火车视为一个质点?解析:(1)火车进站时,火车的长度与站台相比不能被忽略,所以在研究火车进站的时间时,不能将火车看做质点.
(2)火车的长度与从北京到重庆的距离相比,可以忽略不计,所以在研究火车从北京到重庆的时间时,可以将火车看做质点.
(3)研究火车车轮上某点的运动与车轮的大小和形状有关,这种情况下不能将火车看做一个质点.
答案:(1)(3)不可以看做质点,(2)可以看做质点.点评:一个物体能否看成质点,取决于它的大小和形状在研究的问题中是否可忽略不计,不在于它的体积和质量. 在2008年北京奥运会上,我国健儿奋勇拼搏,一次次站在最高的领奖台上,标志着我国竞技体育水平取得了突破性进展.
问题探究:夺冠的双人皮划艇(如图1),冲线时能否视为质点?研究郭晶晶和吴敏霞做双人跳水动作时(如图2),能否视为质点?答案:皮划艇运动,只要皮划艇的一部分先触线,就判比赛胜利,与皮划艇本身的形状、大小无关,可视为质点;跳水运动的判分依据是运动员的动作,当然不能视为质点了.A.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙停在空中
B.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速上升
C.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v甲
D.以上说法均不正确
甲、乙、丙三人各乘一个热气球(如下图所示),甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降.那么,从地面上看,甲、乙、丙的运动情况可能是
( )解析:甲、乙、丙三人在观察其他物体的运动时,是以自己所乘的热气球为参考系的.楼房和地面连为一体,是同一个参考系,甲看到楼房匀速上升,说明甲相对于地面匀速下降;乙看到甲匀速上升,说明乙相对于地面也在匀速下降,且乙下降的速度v乙大于甲下降的速度v甲;甲看到丙匀速上升,则丙的运动有三种可能情况:(1)丙静止(2)丙匀速上升(3)丙匀速下降,但v丙答案:AB 宋代诗人陈与义的诗句“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风,卧看满天云不动,不知云与我俱东”艺术性的表达了运动的相对性,下列理解正确的是
( )
A.“卧看满天云不动”,是以小船为参考系的
B.“云与我俱东”,是以地面为参考系的
C.不论选取谁为参考系,“百里榆堤”总是不动的
D.选取不同的参考系,“榆堤”、“云”、“我”的运动情况是相同的
(如图所示)一辆汽车从市中心开始行驶,先向南行驶了500m,到达A处再向东行驶400m到达B处,最后又向西行驶了700m,到达C处,请用数学方法描述汽车在A,B,C三处的位置.
答案:以市中心为坐标原点,向东为x轴的正方向,向北为y轴正方向建立平面直角坐标系如图所示.则A点坐标(0,-500),B点坐标(400,-500),C点坐标(-300,-500).课件15张PPT。2.时间和位移 这一节我们将学习探测器在飞行过程中涉及的物理量——时间和位移.
电台报时时一般这样说:“现在是北京时间八点整”.听评书连播等节目时,最后播音员往往说:“请明天这个时间继续收听”,这时的“时间”是什么意思?
答案:北京时间八点整指的是时刻,即八点这一瞬间,而“明天这个时间继续收听”指的是时间间隔,因为听评书时不可能只听一瞬间.
(1)火车站服务处出售的2010年《旅客列车时刻表》为什么不叫做《旅客列车时间表》?
(2)火车站广播道:“从北京驶往广州的×××次列车将于11点20分到达本站1号站台,停车12分钟,请旅客们做好登车准备.”这里的12分钟是指时间还是时刻?火车正点驶离本站的时刻是多少?
(3)张强同学手里拿着汽车票,上面写到:发车时间:14点30分.这里的“时间”指的是时间还是时刻?解析:所有计时运动的成绩都是时间.生活中所说的登机时间、登车时间、登船时间等的“时间”都是指时刻.
(1)《旅客列车时刻表》列出的都是火车发车和到站的时刻.
(2)12分钟是指停车的时间.正点驶离本站的时刻是11点32分.
(3)这里的“时间”实际是指发车的时刻.
点评:生活中有时使用的物理概念不是十分严谨的,所以判断生活中的物理概念要注意结合具体的生活情景. 下图表示“神舟”七号发射后对应的时间与时刻,给出的五个数据哪些是时刻?哪些是时间间隔?答案:25日09时10分,27日16时30分,28日17时40分指时刻;55小时20分,25小时10分指时间间隔
有人说:“路程就是位移的大小.”还有人说:“路程和位移的单位相同,所以路程就是位移.”你能指出这些说法错在哪里吗?路程和位移有何不同?
结合下图谈谈你的看法.
一个人晨练,按如图所示走半径为R的中国古代的八卦图,中央的S部分是两个直径为R的半圆,BD、CA分别为西东、南北指向.他从A点出发沿曲线ABCOADC行进,则当他走到D点时,求他的路程和位移的大小分别为多少?位移的方向如何?
一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画游戏,如图所示,在一个边长为a的大正方体木箱的一个顶角G上,老鼠从猫的爪间逃出,沿着木箱的棱边奔向洞口,洞口在方木箱的另一顶角A处.若老鼠在奔跑中,并不重复地跑过任意一条棱边,也不再回到G点,聪明的猫选择一条最短的路线奔向洞口(设猫和老鼠同时从G点出发).结果猫再次在洞口A捉到了老鼠,问(1)老鼠的位移大小及最短路程是多少?
(2)猫的位移大小和路程是多少? 云鹏拿出了一枚一元硬币,绿妹找来了一把刻度尺,她们想办法测出了硬币的直径,然后让它在水平课桌上沿直线滚动了10圈,她们合作探究,提出了下面的问题.请你帮她们来解决所提出的问题:
(1)硬币圆心的位移大小和路程相同吗?如果不同,各是多少?
(2)硬币圆周上的每一点的位移和路程的大小是否相同?
答案:(1)相同,78.5cm (2)不相同解析:如图所示,图中表示了硬币沿直线滚动一圈后圆心和圆周上一点A的运动情况,设测得1元硬币的直径为2.5cm,则:
(1)硬币圆心的位移大小和路程相等,均为π×2.5×10cm=78.5cm.
(2)硬币圆周上的每一点的位移大小为78.5cm,其运动轨迹为一摆线,如图所示.硬币沿直线运动滚动10圈时,圆周上每一点的路程为图中摆线长的10倍,两者大小不同.导学案11、12页课件33张PPT。3.运动快慢的描述——速度 我们知道兔子比乌龟跑得快;但是在“龟兔赛跑”的故事中兔子却输了,也就是兔子比乌龟运动慢.到底它们谁运动得快?要说清楚运动的快慢,必须研究运动快慢的描述方法——速度.
(1)位移是描述物体位置变化的物理量,所以物体的位移可以通过位置坐标的变化量来表示.
(2)如下图所示,汽车的坐标x1=10m,x2=30m在该过程中坐标的变化量Δx=x2-x1=30m-10m=20m.
若t1时刻对应坐标为x1,t2时刻对应坐标为x2,则时间的变化量Δt=t2-t1.
(1)定义:速度v等于位移和发生这段位移所用时间的比值.
(2)公式:v=
(3)单位:国际单位制中是米每秒(m/s或m·s-1),常用单位还有千米每小时(km/h)、厘米每秒(cm/s)等.
(4)物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量,速度越大,表示物体运动的越快,其位置变化也越快.
(5)速度是矢量,不但有大小,而且也有方向,速度的方向就是物体运动的方向.
下列关于速度的说法正确的是
( )
A.速度就是单位时间内的位移
B.做匀速直线运动的物体速度大小、方向保持不变
C.做变速直线运动的物体速度大小改变、方向不变
D.速度单位也可用km/h表示,且1km/h=
答案:BD
(1)平均速度
①定义:在变速直线运动中,位移Δx跟发生这段位移所用时间Δt的比值叫做变速直线运动的平均速度.
③物理意义:粗略地描述物体运动的快慢.(2)瞬时速度
①定义:物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度叫做瞬时速度.
②物理意义:精确地描述物体运动的快慢.
③瞬时速度和平均速度的关系:如果时间Δt非常小时,就可以认为平均速度v= 表示的是物体在时刻t的瞬时速度.
④初中学到的匀速直线运动,就是瞬时速度保持不变的运动.
在公路的每个路段都有交通管理部门设置的限速标志如右图所示,这是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时 ( )
A.必须以这一规定速度行驶
B.平均速度大小不得超过这一规定数值
C.瞬时速度大小不得超过这一规定数值
D.汽车上的速度计指示值,有时还是可以超过这一规定值的
答案:C
(1)定义:瞬时速度的大小叫做速率.
(2)速度与速率的区别:速度是矢量,而速率是标量;速率只反映物体运动的快慢,而速度却同时反映物体运动的快慢和运动的方向.(3)速度和速率的比较
(1)在平面直角坐标系中,用横轴表示时间t,用纵轴表示位移x,根据给出的(或测定的)数据,作出几个点的坐标,用平滑的曲线将几个点连接起来,则这条曲线就表示了物体的运动特点.这种图象就叫做位移—时间图象,简称为位移图象.如图所示为汽车自初位置开始,每小时的位移都是5.0×104m的x-t图象.(2)根据x-t图象分析物体的运动
①由x-t图象可以确定物体各个时刻所对应的位置或物体发生一段位移所需要的时间.
②若物体做匀速直线运动,则x-t图象是一条倾斜的直线,直线的斜率表示物体的速度.斜率的大小表示速度的大小,斜率的正、负表示物体的运动方向,如图中的a、b所示.
③若x-t图象为平行于时间轴的直线,表明物体处于静止状态.如图中的c所示.
④纵截距表示运动物体的初始位置,如图所示a、b物体分别是从原点、原点正方向x2处开始运动.
⑤图线的交点表示相遇,如图所示中的交点表示a、b、c三个物体在t1时刻在距原点正方向x1处相遇.特别提醒:
(1)x-t图象只能用来描述直线运动.
(2)x-t图象表示的是位移x随时间t变化的情况,绝不是物体运动的轨迹.
下图表示三个物体运动的x-t图象,其异同点是
( )A.运动的速率相同,3s内经过的路程相同,起点的位置相同
B.运动的速率相同,3s内经过的路程相同,起点的位置不同
C.运动的速率不同,3s内经过的路程不同,但起点的位置相同
D.均无共同点
答案:B
解析:x-t图象中的斜率表示速度,斜率的大小表示速率,由此可知,三个物体运动的速率相同;由x-t图象的物理意义知3s内经过的路程都为3m,但起点位置不同:x1=x2=3m,x3=-3m,故B项正确.
汽车以36km/h的速度从甲地匀速运动到乙地用了2h,如果汽车从乙地返回甲地仍做匀速直线运动用了2.5h,那么汽车返回时的速度为(设甲、乙两地在同一直线上)
( )
A.-8m/s B.8m/s
C.-28.8km/h D.28.8km/h解析:速度和力、位移一样都是矢量,即速度有正方向、负方向,分别用“+”、“-”号表示.当为正方向时,一般不带“+”号.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36km/h,为正值,隐含着从甲地到乙地的方向为正,所以返回速度为负值,故淘汰B、D.答案:AC
点评:速度是矢量,既有大小,又有方向.其大小表示物体运动的快慢,其方向表示物体运动的方向.
下列关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是
( )
A.若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零,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瞬时速度一定等于零C.匀速直线运动中物体任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度
D.变速直线运动中一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度解析:物体的各个时刻瞬时速度都等于零,证明物体静止,即位移为零,因此平均速度一定为零.
物体在某段时间内平均速度为零,说明整个运动过程中的位移为零,但不能证明物体不运动,例如物体做往返运动回到出发点,位移为零,平均速度为零,但瞬时速度不为零.
匀速运动中,由于瞬时速度都相等,因此平均速度等于瞬时速度.
变速运动中,速度时刻在变,但平均速度可能与某一时刻的瞬时速度相等.答案:AC
点评:正确理解平均速度和瞬时速度两个概念是解题关键.
如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x-t图象.下面说法正确的是 ( )
A.甲、乙两物体的出发点相距x0
B.甲、乙两物体都做匀速直线运动
C.甲物体比乙物体早出发的时间为t1
D.甲、乙两物体向同方向运动解析:由x-t图象知,t=0时,甲的位置为x=x0,乙的位置为x=0,故甲、乙出发点相距x0;x-t图线的斜率表示速度,甲、乙两物体的x-t图线都是倾斜直线,故两物体都做匀速直线运动;甲从t=0时刻开始出发,乙在0~t1这段时间内保持静止,故甲比乙早出发的时间为t1;甲的斜率为负值,说明速度方向与规定正方向相反,乙的斜率为正值,说明速度方向与规定正方向相同,故甲、乙两物体的运动方向相反,综上所述,A、B、C三个选项正确.
答案:ABC 如下图,是甲、乙两车在同一条公路上沿同一方向、向同一目的地运动的位移——时间图象,由图象可以看出
( )A.甲、乙两车是从同一地点出发的
B.甲车比乙车先到达了目的地
C.甲、乙两车在行进时的速率是相同的
D.甲、乙两车在t4时间内的平均速度是相同的
答案:C
解析:在计时时刻,甲车已经在乙车前方x0处,而且开始运动了,而乙车在t2时刻才开始运动,由于乙车运动是持续的,t3时刻就先到达了目的地,而此时甲车才重新开始运动,结果在t4时刻才到达目的地,由于两车在行进部分的图线的斜率是相同的,所以在行进时的瞬时速率是相同的. 利用光敏电阻制作的光传感器,记录了传送带上工件的输送情况.如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器,光传感器B能接收到发光元件A发出的光,每当工件挡住A发出的光时,光传感器就输出一个电信号,并在屏幕上显示出电信号与时间的关系,如图乙所示.若传送带始终匀速运动,每相邻两个工件间的距离为0.2m,则下述说法中正确的是
( )A.传送带运动的速度是0.1m/s
B.传送带运动的速度是0.2m/s
C.该传送带每小时输送3600个工件
D.该传送带每小时输送7200个工件
答案:BC导学案:16、17页课件35张PPT。4.实验:用打点计时器测速度 下图是一幅表现鸽子飞翔时的一系列运动瞬间的照片,在这里,连续的运动被分离成了离散的“景”,瞬间的精彩被定格成了永恒,这是“相对论”在摄影艺术中应用的一个实例.
那么,在实验室我们如何记录瞬间的时间和运动呢?
(1)电磁打点计时器
①电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器.它使用交流电源,由学生电源供电,工作电压在10V以下.当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一个点.②电磁打点计时器的构造如图所示.
电磁打点计时器 ③工作原理:它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器.连接低于10V低压交流电源时,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便上下振动起来,位于振片一端的振针也跟着上下振动而打点,这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列点.当交流电源频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点,即打出的纸带上相邻两点间的时间间隔为0.02s.(2)电火花计时器
①电火花计时器使用交流电源,工作电压是220V.
②电火花计时器的构造如下图所示.③工作原理:它是利用火花放电在纸带上打出孔而显示点迹的计时器.当接通220V交流电源,按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,于是在运动纸带上就打出系列点迹.当电源频率为50Hz时,它也是每隔0.02s打一次点,即打出的纸带上相邻两点间的时间间隔也是0.02s.
(3)两种计时器的比较
(1)实验步骤:
①把电磁打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把复写纸套在定位轴上,并且压在纸带上面.
②把电磁打点计时器的两个接线柱接到6V的低压交流电源上.
③接通电源开关,用手水平拉动纸带,使它在水平方向上运动,纸带上就打下一系列点.④取下纸带,从能看得清的某个点开始,往后数出若干个点,如果共有n个点,那么n个点的间隔数为n-1个,则纸带的运动时间Δt=(n-1)×0.02s.
⑤用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离Δx.
⑥利用公式v= 计算出纸带在这段时间内的平均速度.⑦把纸带上能看得清的某个点作为起始点O,以后的点分别标上A、B、C、D…作为“计数点”,如图所示,依次测出O到A、A到B、B到C…之间的距离x1、x2、x3….
把数据填入下表,根据数据判断纸带是否做匀速运动.
②利用v-t图象分析物体的运动Ⅰ.v-t图象
用横轴表示时间t,纵轴表示速度v,建立直角坐标系.根据测量的数据在坐标系中描点,然后用平滑的曲线把这些点连接起来,即得到v-t图象.
Ⅱ.v-t图象的意义
v-t图象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.Ⅲ.匀速直线运动的v-t图象
①匀速直线运动的v-t图象是与时间轴平行的直线,如图所示,直线a、b分别表示va=4m/s,vb=8m/s.②从匀速直线运动的v-t图象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x=vt,在v-t图象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.特别提醒:
(1)电源电压要符合要求,电磁打点计时器应使用10V以下交流电源;电火花计时器使用220V交流电源.
(2)实验前要检查打点的稳定性和清晰程度,必要时要进行调节或更换器材.
(3)使用打点计时器应先接通电源,待打点计时器稳定时再用手拉纸带.
(4)手拉纸带时,速度应快一些,以防点迹太密集.
电火花计时器工作时使用______电流,工作电压为______V,工作时的基本步骤是:①当纸带穿过电火花计时器后,应及时关闭电火花计时器;
②将电源线插入220V交流电源插座;
③把纸带从墨粉纸盘下面穿过;
④接通开关,听到放电声,立即让运动物体拖动纸带运动.
上述步骤正确的顺序是______.解析:若不知道电火花计时器的工作原理,就无法选择工作电源的性质和电压的高低及工作程序;不了解构造,对各部件无法说出其名称,因此,应该认真阅读电火花计时器使用说明,了解各部分构造的名称和使用方法.我们在使用任何新产品之前都应该如此,养成习惯.
答案:交流;220;③②④① 电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,当电源的频率为50Hz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50Hz时,如果仍按50Hz的时间间隔打一个点计算,则测出的速度数值将比物体的真实数值________.
答案:0.02;偏大
解析:本题考查电磁打点计时器的使用及其测量原理.当交流电的频率为50Hz时,打点计时器每隔0.02s打一个点,当交流电的频率低于50Hz时,打点计时器打一次点的时间间隔t将大于0.02s,因此测出的速度将比真实值偏大.
某学生在用打点计时器做研究小车运动规律的实验时,其开始时的装配图如下图所示,其中有错误与不妥之处,请把它找出来.解析:电磁打点计时器必须接交流电,而图上所接为直流电源,显然是个错误;开始时,小车离定滑轮端太近,向前运动的余地太小,致使纸带上留下的计时点过少,给测量带来不便,产生较大误差.
点评:记忆实验仪器的装配时,如果能结合实验原理,会收到事半功倍的效果. 某同学在用打点计时器做实验时,得到的纸带如图所示,请你判断一下这可能是因为
( )
A.打点计时器错接在直流电源上
B.电源的电压不稳
C.电源的频率不稳
D.振针压得过紧答案:D
解析:正常情况下,振针应该恰好敲打在限位板上,这样在纸上才能留下点.当振针与复写纸的距离过大时,振针可能打不到复写纸,这时会出现有时有点,有时无点.如果振针与复写纸的距离过小,振针就会有较长的时间与复写纸接触,这样就会在复写纸上留下一段一段的小线段.
如下图所示是拖动纸带时打点计时器打出的一条纸带,A、B、C、D、E为我们的纸带上所选的记数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1S,试求打点计时器打下B、C、D各点时的瞬时速度.解析:同样根据用某段时间内的平均速度可以“粗略”代表某点的瞬时速度的思想,计算打点计时器打下B、C、D各点时的瞬时速度.答案:vB=0.26m/s;vC=0.30m/s;vD=0.34m/s
点评:通过以上问题的解答过程可以看出,在研究物理问题的过程中,物理思想和物理方法是十分重要的,在物理学的发展过程中,积累了许多很重要的研究问题的方法,即用某段时间内的平均速度“粗略”表示某点的瞬时速度就是其中的方法之一.
说明:下一章我们学习到该物体做的是匀变速直线运动,B点瞬时速度就等于A到C这段时间的平均速度,并不像有些问题中只是一种近似. 如图所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得到的一条纸带,用毫米刻度尺测量情况如图所示,纸带在A、C间的平均速度为________m/s,在A、D间的平均速度为________m/s,B点的瞬时速度更接近于________m/s.
答案:0.35 0.42 0.35
如下图甲所示,表示一质点在6s内的x~t图象,试据此分析质点的运动情况并画出它的v~t图象.质点的运动情况:0~2s内做匀速直线运动,速度为3m/s,2s末离开出发点6m;2s~4s内物体静止于离出发点6m处;4s~5s质点反方向做匀速直线运动,速度为6m/s,5s末时回到出发点,5s~6s质点继续以6m/s的速度反方向匀速运动,6s末位移为-6m.其v-t图象如图乙.
点评:先认知x~t图象,逐段分析其运动情况,再画v~t图象,做好两种图象的转化,比较同一运动过程在不同图象的表达形式. (北师大附中08-09学年高一上学期期中)一个作直线运动的物体,其速度图象如图所示,由图可判断出( )
A.第1秒末,物体速度方向改变
B.前两秒内物体的位移为零
C.物体做往复运动
D.第3秒末和第5秒末物体的位置相同
答案:CD导学案:21、22页课件29张PPT。5.速度变化快慢的描述——加速度 短跑运动员在4s内速度由零增加到12m/s,火箭发射时,10s内速度能增加到约100m/s.
可见,速度发生一定变化所用的时间不同,这说明速度变化有快慢,如何来描述速度变化的快慢呢?
(1)定义:加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值.用a表示.
(2)公式:a=
(3)单位:在国际单位制中为米每二次方秒,符号是m/s2或m·s-2.
(4)物理意义:表示运动物体速度变化快慢的物理量;加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量.
(1)加速度是矢量,不但有大小而且有方向.
(2)加速度的方向跟速度的改变量Δv的方向相同.
(3)在直线运动中,如果速度增加,加速度的方向与速度的方向相同.如果速度减小,加速度的方向与速度的方向相反.特别提醒:
(1)直线运动中,一般取v0方向为正方向,若某矢量的方向与v0同向则取正值,否则取负值,这样就把矢量运算简化为代数运算.
(2)用Δv=v2-v1求速度变化量大小时,应先按选取的正方向确定v1、v2的正负值.
如图所示,猎豹在追赶羚羊时可在4.5s内速度由零增加到最大速度30m/s,羚羊在逃跑时,可在4s内速度由零增加到最大速度25m/s.
试问:谁的速度“增加”得快?它们的速度平均每秒各增加多少?答案:猎豹的速度增加的快;猎豹速度平均每秒增加6.67m/s,羚羊的速度平均每秒增加6.25m/s.
关于瞬时速度v,速度的变化量Δv,加速度a= ,下面说法中错误的是
( )
A.v为零时,Δv可能不为零,a也可能不为零
B.当v的大小不变时,Δv必为零,a也必为零
C.v在不断增大时,a可能不变
D.Δv为零时,v不一定为零,但a却一定为零
答案:B
应用图象解决问题的关键是准确地从图上读出所需的时间和速度,再应用必要的定义、公式或规律加以判断或计算.
(1)由加速度的定义式a= 可知,在v-t图象中,图线(直线)的斜率表示加速度,故斜率为正时a>0,斜率为负时,a<0.(2)如果速度均匀增加或减小,说明物体的加速度不变,其v-t图象为一条直线(如图所示).直线的斜率大小表示加速度的数值,即a=k.(3)如果速度变化不均匀,说明物体的加速度在变化.其v-t图象为一曲线(如图所示).曲线上某点的切线的斜率大小表示该时刻的瞬时加速度的大小.特别提醒:
(1)切线的斜率应该由坐标系的标度求出,不能由切线倾角的正切求出.
(2)x-t,v-t图象都不表示物体运动的轨迹.
(贵州清华实验中学09-10学年高一上学期期中)如下图所示为一物体沿南北方向(规定向北为正方向)做直线运动的v-t图象,由图可知
( )
A.3s末物体回到初始位置
B.3s末前后物体的加速度方向将发生变化
C.前6s物体的加速度方向一直向北
D.前6s物体的速度方向一直向南
答案:C
关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是
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A.速度变化得越多,加速度就越大
B.速度变化得越快,加速度就越大
C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小 (北师大附中08-09学年高一上学期期中)关于加速度的概念,下列说法正确的是
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A.物体运动的速度为零则加速度为零
B.物体的速度增大则加速度增大
C.加速度越大表示物体速度变化得越快
D.加速度越大表示速度的变化率越大
答案:CD
计算以下匀变速直线运动物体的加速度:
(1)本着“安全、环保、节能”的中国一汽集团的国产“花冠”轿车正式下线并试车,该车具有极优良的性能,设轿车启动时在5s内速度达到108km/h,求轿车启动时的加速度. 国家对机动车的运行有着严格的安全技术指标.例如,总质量小于4.5t的汽车以30km/h的速度行驶时,要求制动时间t<1.6s,那么,这种汽车制动时的加速度至少是多少?
答案:5.2m/s2
一质点做直线运动的v-t图象如下图所示,试分析质点的运动情况,并求出其加速度.
(1)第1s内;
(2)第1s末到第3s末;
(3)第4s内.
有些国家的交管部门为了交通安全,特制定了死亡加速度为500g(g=10m/s2)这一数值以警示世人.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,但是如果发生交通事故时,将会达到这一数值.试判断:
两辆摩托车以36km/h的速度相向而撞,碰撞时间为2×10-3s,驾驶员是否有生命危险? 新闻联播中报道,我国空军研究人员在飞机零高度、零速度的救生脱险方面的研究取得成功.报道称:由于飞机发生故障大多数是在起飞、降落阶段,而此时的高度几乎为零高度.另外在飞行过程中会出现突然停机现象,在这种情况下,飞行员脱险非常困难.为了脱离危险,飞行员必须在0.1s的时间内向上弹离飞机,若脱离飞机的速度为20m/s,试判断一下弹离过程中的加速度多大?
答案:200m/s2导学案:章节对应练习课件14张PPT。章 末 小 结 1.认真审题,根据所研究的具体问题,抓住主要因素,忽略次要因素从实际问题中抽象出理想模型,把实际复杂的问题简化处理.2.解题技巧:第一个技巧,求一个物理量,最基本的方法就是根据其定义来求,这样,就有意识地指引我们在对每个物理量的学习时都必须理解其含义.第二个技巧,处理运动问题最好是根据题意画出物体运动的示意图.这样做,使我们对过程的分析、思路的把握都很有帮助,如此一来,也就暗示我们在学习中要养成画示意图的良好习惯.第三个技巧,必要时,用图象表示物体的运动,直观、清楚,一目了然.所以同学们要应逐步培养用图象来解决问题的习惯.3.v-t图象和x-t图象
小华以一定速度去同学家送一本书,停留一会儿后,又以相同速率沿原路返回家里,则图中可以表示他的运动情况的图线是
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答案:BD( 安徽理综,16)大爆炸理论认为,我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸.除开始瞬间外,在演化至今的大部分时间内,宇宙基本上是匀速膨胀的.上世纪末,对1A型超新星的观测显示,宇宙正在加速膨胀,面对这个出人意料的发现,宇宙学家探究其背后的原因,提出宇宙的大部分可能由暗能量组成,它们的排斥作用导致宇宙在近段天文时期内开始加速膨胀.如果真是这样,则标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄的关系,大致是下面哪个图象
( ) 导学案:对应练习题