2.3 速度和加速度 课件 (3)

课件75张PPT。第3节　速度和加速度1．理解平均速度的概念，知道平均速度的定义式，会用平均速度的公式解答有关问题．
2．理解瞬时速度的概念，知道瞬时速度与平均速度的区别和联系．
3．理解加速度的概念，知道加速度、速度和速度改变量的区别和联系．1.如右图所示是某轿车行驶
在高速公路上的速度表，由
表可知该轿车行驶速度是
________km/h，以此速度
匀速行驶180 km的路程，需要的时间是________h.
【答案】　90　22．一列长100 m的列车，穿过长500 m的山洞，若火车运行速度是108 km/h，火车穿过山洞所用时间是________s.
【答案】　201．平均速度是如何定义的？
2．怎样确定平均速度的大小和方向？
3．瞬时速度是如何定义的？
4．如何测量瞬时速度？
5．加速度是如何定义的？
6．如何确定加速度a的大小和方向？一、平均速度
1．定义：运动物体的_____与所用_____的比值，叫做这段位移(或这段时间)内的平均速度，用表示．
2．定义式： =______.3．单位：在国际单位制中是____.常用单位还有km/h，1 m/s＝____ km/h.
4．方向：平均速度是矢量，其方向与一段时间t内_____的方向相同．
5．意义：描述做变速运动物体在某段位移(或某段时间)内运动的_____，只能粗略描述物体的运动．
1.一质点在一段时间内的平均速度为零，在这一段时间内质点一定是静止不动的吗？举例说明．
【提示】　不一定．如绕操场跑步的同学，跑一圈后又回到原点，位移为零，则在跑一圈的时间内的平均速度为零，但该同学并没有处于静止状态．二、瞬时速度
1．定义：运动物体在某时刻或某位置的_____，叫做瞬时速度．
2．物理意义：精确描述物体运动的____和运动_____．
3．方向：瞬时速度是一个矢量，其方向与物体的_____方向相同．4．瞬时速率：_________的大小叫瞬时速率，有时简称速率，是一个标量．
5．测量方法：可以用很短时间内的__________来代替．
(1)用光电门实验装置可测物体的________．
(2)汽车的瞬时速度可由_______直接读出．
2.什么情况下平均速度等于瞬时速度？
【提示】　只有在匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任意时刻的瞬时速度．3．单位：在国际单位制中是______，读作_____________，符号____.
4．方向：加速度是矢量，其方向总与速度变化的方向_____．在直线运动中，加速度与速度的方向相同时，速度将____，反之，速度将_____．
5．物理意义：描述物体运动速度________的物理量．
3.在下图中的运动员和枪膛内的子弹谁的加速度大？
【提示】　子弹的加速度大．一、对平均速度和瞬时速度的理解
1．平均速度
(1)反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它与一段位移或一段时间相对应．
(2)在变速直线运动中，平均速度的大小跟选定的时间或位移有关，不同时间段内或不同位移上的平均速度一般不同，必须指明求出的平均速度是对应哪段时间内或哪段位移的平均速度，不指明对应的过程的平均速度是没有意义的．2．瞬时速度
(1)瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢及方向，是矢量，一般情况下所提到的速度都是指瞬时速度．
(2)瞬时速度与某一时刻或某一位置相对应，即对应于某一状态．
(3)瞬时速度的方向就是该状态物体运动的方向．
3．两者的关系
(1)当位移足够小或时间足够短时，可以认为瞬时速度就等于平均速度．
(2)在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等．(1)平均速度的大小与瞬时速度的大小没有必然的关系，即瞬时速度大的物体，其平均速度不一定大．
(2)平均速度与速度的平均值是不同的，速度的平均值并不一定等于平均速度．1.小华和小明两位同学进行冲刺比赛，小华8 s奔跑出了70 m，小明奔跑80 m用了9 s．则小华冲刺得比小明________(填“快”或“慢”)．
【答案】　慢【答案】　平均　12.5　14　瞬时　14
二、瞬时速率和平均速率
1．瞬时速率
瞬时速度的大小称为瞬时速率，它是标量，只有大小，没有方向．
2．平均速率
(1)定义：运动物体通过的路程与通过这段路程所用时间的比值，是标量．
(2)说明：平均速率与平均速度是两个完全不同的概念．由于在一般情况下质点的路程要大于位移的大小，所以平均速率一般也要大于平均速度的大小，只有在单向的直线运动中，两者的大小才能相等．3.有一辆汽车沿笔直公路行驶，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内通过15 m的距离，第5 s内反向通过10 m的距离，求这5 s内的平均速度和平均速率及后2 s内的平均速度和平均速率．【答案】　10 m/s　14 m/s　2.5 m/s　12.5 m/s三、注意区别速度、速度的变化量和速度的变化率
1．速度v、速度变化量Δv、加速度a的区别 4.关于加速度，下列说法正确的是(　　)
A．速度变化越大，加速度一定越大
B．速度变化所用时间越短，加速度一定越大
C．速度变化越快，加速度一定越大
D．速度为零，加速度一定为零【答案】　C甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正方向，甲质点的速度为2 m/s，乙质点的速度为－4 m/s，则可知(　　)
A．乙质点的速率大于甲质点的速率
B．因为＋2>－4，所以甲质点的速度大于乙质点的速度
C．这里的正、负号的物理意义是表示质点运动的方向
D．若甲、乙两质点同时由同一地点出发，则10 s后甲、乙两质点相距60 m【解析】　因为速度是矢量，其正、负号表示质点的运动方向，速率是标量，在匀速直线运动中，速度的大小等于速率，故A、C正确，B错；甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动，故D正确．
【答案】　ACD1－1：甲、乙两车从A地出发经过不同的时间后都到达B地，甲运动的时间较长则(　　)
A．甲的平均速度一定比乙大
B．甲的平均速度一定比乙小
C．甲的瞬时速度一定比乙小
D．甲、乙两车通过的位移一定相等【答案】　BD一辆汽车以20 m/s的速度沿平直公路从甲地运动到乙地，又以 30 m/s的速度从乙地运动到丙地，如上图所示，已知甲、乙两地间的距离与乙、丙两地间的距离相等，求汽车从甲地开往丙地的过程中的平均速度．【答案】　24 m/s计算下列过程的加速度：
(1)一辆汽车从车站出发做直线运动，经10 s速度达到108 km/h；
(2)在高速公路上汽车做直线运动，经3 min速度从54 km/h提高到144 km/h；
(3)足球以8 m/s的速度飞来，运动员把它以12 m/s的速度反向踢出，踢球时间为0.2 s，设球飞来的方向为正方向．【答案】　(1)3 m/s2　与初速度方向相同　(2)0.14 m/s2　与初速度方向相同　(3)100 m/s2　与初速度方向相反在加速度的计算中，涉及的速度、速度的变化量、加速度都是矢量，在直线运动中规定了正方向，才能给矢量赋予正负号，从而使矢量运算转化为简单的代数运算，因此，首先规定正方向至关重要．
在运动学中，解题时应尽量取初速度方向为正方向，并应严格按照公式的定义代入相应数据．3－1：一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4 m/s,1 s后的大小变为10 m/s，设初速度方向为正，则在这1 s内该物体的加速度是(　　)
A．6 m/s2　　 B．－6 m/s2
C．14 m/s2 D．－14 m/s2
【答案】　AD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．v0>0，a<0，物体做加速运动
B．v0<0，a<0，物体做加速运动
C．v0<0，a>0，物体做减速运动
D．v0>0，a>0，物体做加速运动 【解析】　物体运动的速度、加速度方向是任意规定的，但是当速度方向和加速度方向相同时，做加速运动；方向相反时做减速运动．不能只根据加速度的正、负来判断物体是做加速度运动还是做减速运动．正确选项应该是B、C、D.
【答案】　BCD4－1：物体在某时刻的速度v＝5 m/s，加速度a＝－3 m/s2，它表示(　　)
A．物体的加速度方向与速度方向相同，而物体的速度在减小
B．物体的加速度方向与速度的方向相同，而物体的速度在增加
C．物体的加速度方向与速度方向相反，而物体的速度在减小
D．物体的加速度方向与速度方向相反，而物体的速度在增加 【解析】　速度为正，加速度为负，二者方向相反，则物体在做减速运动，故选项C正确．
【答案】　C运动员在百米赛跑中，测得70 m处的速度是9 m/s,10 s末恰好到达终点时的速度为10.2 m/s，则运动员在全程内的平均速度是(　　)
A．9 m/s B．9.6 m/s
C．10 m/s D．5.1 m/s【答案】　C【错因分析】　选B选项是因为未从根本上理解平均速度的含义，也未弄清是要求哪一段时间或位移上的平均速度，乱套公式，以任意两个速度的算术平均值取代平均速度而造成错解．第二种错解中，主要是没有弄清初、末速度的算术平均值不一定等于全程的平均速度．因为百米赛跑的运动员，其运动过程是变速直线运动．解答时要注意物理公式的适用范围和成立条件．1．对于平均速度与速率、瞬时速度与速率，下列说法正确的是(　　)
A．平均速度的大小等于平均速率
B．平均速度的大小一定等于初速度和末速度的平均值
C．瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率
D．很短时间内的平均速度可认为等于瞬时速度【解析】　要抓住平均速度与速率、瞬时速度与速率的定义进行比较、理解．平均速度的大小等于位移的大小与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值，而位移的大小不一定等于路程；平均速度不一定等于初、末速度的平均值，只有速度均匀变化时才满足这种关系．
【答案】　CD2．2009年7月16日，中国海军第三批护航编队16日已从浙江舟山某军港启航，于7月30日抵达亚丁湾、索马里海域如下图所示，此次护航从舟山启航经东海、台湾海峡、南海、马六甲海峡，穿越印度洋到达索马里海域执行护航任务．关于此次护航，下列说法正确的是(　　)A．当研究护航舰艇的运行轨迹时，可以将其看做质点
B．“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行位移
C．“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行路程
D．根据图中数据我们可以求得此次航行的平均速度【解析】　将护航舰艇看做质点可较方便的研究其运行轨迹，故A对；由题图可知，“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行路程，而不是位移故B错，C对；平均速度是位移与所用时间的比值，平均速率是路程与所用时间的比值，故D错．
【答案】　AC【答案】　CD【答案】　D5．假期小明外出旅行，汽车行驶在沪宁高速公路上，小明两次看到路牌和手表如下图a、b所示，则小明乘坐汽车行驶的平均速率是多少？
【答案】　100 km/h6．在2008年的“5·12”四川省汶川大地震救援行动中，直升机发挥了重要作用．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突然出现停车现象，在这种情况下，飞行员脱险非常困难，为了脱离飞机必须在0.1 s内向上弹离飞机，若脱离危险的速度为20 m/s，请你判断一下弹离过程中的加速度为多大？【答案】　200 m/s2