1.3
运动的快慢
一、教学目标
(一)知识与技能
1.能用速度描述物体的运动快慢,能用速度公式进行简单的计算。
2.知道匀速直线运动的概念。
3.粗略研究变速直线运动,能用平均速度描述变速直线运动的快慢。
(二)过程与方法
1.通过实例体验比较物体运动快慢的方法。
2.通过对生活中实际事例的比较,理解速度的概念和匀速直线运动与变速直线运动
的区别。
(三)情感态度和价值观
1.具有用“运动有快慢”的观点分析身边事例的意识。
2.通过利用速度知识解决生活中的问题,感受物理知识的价值,增强对科学的热爱。
二、教学重难点
本节教学内容由“速度”和“匀速直线运动”两部分内容组成,重点介绍了描述物体运动快慢的物理量──速度,速度的定义首次提出了用比值定义物理量的方法,速度公式是学生遇到的第一个物理公式,速度单位也是学生遇到的第一个组合单位,要注意领会速度单位间换算的技巧,利用速度公式解题是学生第一次应用物理公式解题,应注意规范化的解题习惯。
讨论物体的运动时,运动的快慢是人们主要关心的问题。速度的计算在小学的数学课中已有接触,学生并不陌生,但在小学的数学中学生习惯于用长度表示速度,教学中要注意引导学生体验分析在运动路程相同的时候,通过比较运动时间来判断物体运动的快慢;在运动时间相同的时候,通过比较运动的路程来比较运动的快慢;在运动时间和路程都不相等的时候,通过比较单位时间内的路程来判断物体运动的快慢,从而理解速度的概念及速度的单位。通过利用公式的简单计算掌握速度单位的换算;通过实际生活中的例子,了解匀速直线运动和变速直线运动的区别及平均速度的概念。
重点:速度的物理意义及速度公式。
难点:速度单位的换算、速度的有关计算。
三、知识点梳理
1.运动快慢的比较;2.速度的估测与计算;3.速度公式及其应用;4.匀速直线运动;
5.速度的有关图像问题。
四、教学设计
第一课时
(一)导入新课
引入:在实际生活中,物体运动的快慢是人们关心的问题。如:在田径运动会短跑比赛中,人们最关心的是谁得冠军;人们外出旅行时,总是希望选择便捷的交通工具尽快到达目的地;军事上总是希望导弹、作战飞机能够飞得快些……
问题1:如何比较物体运动的快慢呢?我们先来看下面这个问题。
(二)比较物体运动的快慢
PPT演示1:2008年北京奥运会100米决赛起跑后6秒的情况。
问题2:谁跑得快?观众是如何判定的?
PPT演示2:2008年北京奥运会100米决赛最终成绩。
问题3:谁跑得快?裁判是如何判定的?
总结出比较运动快慢的两种方法:
(1)在路程相同的情况下,所用时间的长短,用时短的就快;
(2)在时间相同的情况下,看路程的大小,路程大的就快。
问题4:要比较物体运动快慢,要么时间相同,要么路程相同,课本P19想想议议中,若路程和时间均不相同,如何比较运动的快慢呢?
讲解:虽然小聪和小明路程和时间均不相同,我们可不可以取小聪和小明跑过的相同路程或者跑了的相同时间来比较呢?比如:比较两人都跑1米的时间,或者比较两人都跑1秒的路程。
问题5:哪种方法更方便?
讲解:用路程和时间的比值可以方便的比较两个物体运动的快慢,在物理学中将路程和时间的比值称为速度。在物理学中,在路程和时间都不同时,采取的方式是路程比时间,即将分母统一后来比较整个分数的值,因此物理学中,对速度的定义方式是在相同时间内容比较路程的大小。
例如:
学生笔记:
比较物体运动快慢有两种方法:
(1)在路程相同的情况下,比较所用时间的长短,用时短的就快;
(2)在时间相同的情况下,比较路程的大小,路程大的就快。
物理学中,采用的是相同时间比较路程的方式来比较运动快慢的。
设计思路:学生朗读2遍并记忆30秒
PPT展示:比较物体运动快慢的两种方法:(1)相同
时间
,比较物体经过的路程,经过路程
长
的物体运动得快;(2)相同
路程
,比较它们所用的时间,所用时间
少
的物体运动得快。
提问学生:龟兔赛跑。开始一段时间,兔子比乌龟跑得快,就是采用第一种方法,全程乌龟跑赢了兔子,乌龟跑得快,采用的是第二种方法。
设计思路:提问学生的目的是强化学生对运动快慢2种方法的理解。
(三)速度:描述物体运动的快慢
1.定义:路程和时间的比值。
2.物理意义:表示物体运动的快慢。
3.公式:
4.推导式:或(知二求一)
5.单位:
6.转化:;
7.换算方法:
例题赏析:
(1)练习:5m/s=
Km/h;72Km/h=
m/s;
(2)比较:10m/s和30Km/h的大小。
(3)小张驾驶电瓶车以36km/h的速度前进,小王以8m/s的速度跑步前进,小李骑自行车,每分钟通过的路程是0.3km。则(
)
A.小张速度最大
B.小王速度最小
C.小李速度最小
D.三人速度一样大
注:在使用公式计算中,要先统一单位。路程单位统一到km,那么时间单位就应该统一到h,速度单位统一为km/h;若路程单位统一到m,那么时间单位就应统一到s,速度单位统一为m/s。最终速度只出现两种单位,km/h,或是m/s。
同时,在计算中注意单位或所表示的物理意义。
8.5m/s物理意义:物体在1s内运动的距离是5m。
9.常见速度估测:
人步行的速度约为
1.1m/s
100米赛跑速度约为
8m/s
自行车的速度约为
5m/s
城市公交车速度大约为
30km/h
高速路上汽车速度约为
30m/s
飞机速度约为
250m/s
学生笔记:
1.定义:路程和时间的比值。
2.物理意义(实际生活中的作用):表示物体运动的快慢。
3.公式:
4.推导式:或(知二求一)
5.单位:
6.转化:;
7.换算方法:
8.和表示相同的速度单位、和表示相同的速度单位。
9.5m/s物理意义:物体在1s内运动的距离是5m。
设计思路:学生记笔记,朗读2遍并记忆60s,然后老师提问。本章的最核心内容。
(四)直线运动
1.概念得出
引入:想想议议。
问题6:两辆小车作直线运动时,有什么样的特点?(讲慢一点让学生分析出来)
得出结论:
(1)物体沿直线,且速度大小和方向都不变的运动叫做匀速直线运动;
(2)物体沿直线,但速度大小或方向发生改变的运动叫变速直线运动。
2.匀速直线运动
讲解:
(1)在生活中最简单的机械运动就是匀速直线运动,在平直的铁轨上行驶的列车可以近似认为在做匀速直线运动;
得出结论:匀速直线运动的物体速度的大小不随路程和时间的变化而变化。
3.变速直线运动
引入:做变速运动的物体速度时刻发生变化,初中阶段我们还无法知道也没有必要知道每时每刻的速度大小,我们可能更关心完成一段路程(比如我们从毕节到贵阳)或者一段时间内的平均速度大小。因此,我们引入平均速度,用它可以粗略的描述物体运动的快慢。
1.平均速度:v=(平均速度等于总路程除以总时间)
2.物理意义:粗略的描述物体运动的快慢。
例题:一辆小车前3秒前进了12米,中间停留2秒,后2秒前行了10米,求:前3秒平均速度、前5秒平均速度及整个过程平均速度。
学生笔记:
1.平均速度:v=(平均速度等于总路程除以总时间)
2.物理意义:粗略的描述物体运动的快慢。
例题赏析:
1.下列物体中可能做匀速直线运动的是( )
A.从高处坠落在物体
B.在草地上自由滚动的足球
C.加速飞入高空的飞机
D.列车在平直的铁轨上快慢不变的前进
2.如图记录甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,在相同时间内通过的路程。以下
说法正确的是( )
A.0-30s时间内,甲车比乙车运动得快
B.0-30s时间内,甲车和乙车均做匀速直线运动
C.0-30s时间内,乙车运动速度越来越快
D.0-30s时间内,甲车和乙车均做变速直线运动
3.如果一个物体做匀速直线运动,4s内通过20m的路程,那么它在2s内通过的路程是
( )
A.40m
B.20m
C.10m
D.5m
4.小明快速走过一座240m的桥,所用时间为4min,则小明的速度为( )
A.2m/s
B.120m/s
C.60m/s
D.1m/s
5.汽车在出厂前要进行测试,某次测试中,先让汽车在山路上以8m/s的速度行驶50s,
紧接着在平直公路上以20m/s的速度行驶30s.求:
(1)该汽车在山路上行驶的路程。
(2)汽车在这次整个测试过程中的平均速度。
6.小明家到学校的路程是1500米,步行走回家需要25分钟;求:
①小明步行的速度。
②若改骑自行车,他骑自行车的速度是15千米/时,则骑自行车回家的时间。
老师强调:
(1)平均速度不等于速度的平均值;
(2)平均速度表示做变速运动物体在某段时间或某段路程内的平均运动快慢;
(3)变速直线运动中,由于不同时刻、不同路程速度会发生变化,所以变速直线
运动中速度和路程、时间有关。
学生笔记:
平均速度只能粗略描述物体的运动情况,平均速度大小与路程、时间都有关系。平均速度不等于速度的平均值。
设计思路:先进行简单问题的讲解,然后再第二次课时再进行稍微复杂问题的讲解。
第二课时
(五)其它补充问题
1.图像问题、火车过桥、过隧道问题:
引入:在研究物理问题时,经常会借助于数学知识,比如利用数学中的坐标系知识来研究物体的运动问题。利用描点作图的方法将想想议议中的匀速直线运动和变速直线运动画出来。
问题9:将几个点连接起来是否过原点?
讲解:
(1)匀速直线运动中,通过描点作图发现在S-t图像中是一条直线;
(2)变速直线运动中,通过描点作图发现在S-t图像中是一条曲线。
思考:若甲、乙两物体做匀速直线运动,甲的速度为1m/s,乙的速度为2.5m/s,则用坐标图表示出甲乙两物体的s-t图像和v-t图像。
老师总结:匀速直线运动的s-t图像是一条倾斜的直线,线越陡,代表物体运动的
速度v越大;
匀速直线运动的v-t图是一条水平的直线,速度大小不随时间和路程的变化而变化;
变速直线运动的s-t图像是一条曲线,v-t图可能是倾斜的直线或曲线。
根据S-t图像讲解以下问题:
(1)如何比较甲车和乙车的速度大小;
(2)如果进行精确计算甲、乙速度大小(重点);
(3)假定甲车和乙车同时同向出发,运动2S后,两车相距多少米;
(4)假定甲车和乙车同时同向东运动,则以甲车为参照物,乙车向那边运动?以
乙车为参照物,甲车向那个方向运动?
思考:从匀速直线运动和变速直线运动的s-t图和v-t图中可以总结出哪些信息?
学生笔记:
匀速直线运动的s-t图像是一条倾斜的直线,线越陡,代表物体运动的速度v越大;
匀速直线运动的v-t图是一条水平的直线,速度大小不随时间和路程的变化而变化;
变速直线运动的s-t图像是一条曲线,v-t图可能是倾斜的直线或曲线。
设计思路:学生朗读1遍,然后理解30s,老师提问。
例题赏析:
1.根据物体运动的s-t图像回答问题;
(1)物体甲和乙分别做什么类型的运动?
(2)在0-t1时间段内甲、乙两物体的平均速度相同吗?试通过计算说明。
2.两个相同的物体从同一地点开始向着同一个方向运动,它们运动的s-t图像如图所示,
请根据图像回答下列问题。
(1)甲、乙两物体都做什么类型的运动?
(2)甲、乙各自的速度大小为多少m/s?
(3)在第6s末两物体相距多少米?
3.如图是甲、乙两辆小车同时从同一地点同一方向沿平直公路运动的s-t图象,根据图像回答下列问题:
(1)判断:10s末甲正好追上乙,此时两车相对静止,对吗?
(2)在0~5s时间内,两车速度大小关系?各自经过的路程为多少?
4.如图所示,图甲是小车甲运动的s-t图象,图乙是小车乙运动的v-t图象,由图象可知:(1)甲、乙两车的速度分别为多少m/s?
(2)经过6s,两物体各自运动了多少的距离?
5.某物体作直线运动的s-t图象如图所示,试根据图像回答下列问题;
(1)物体在OA段的速度为多少m/s,物体在OC段的平均速度为多少m/s;
(2)请分析物体在整个过程中的运动情况;
(3)物体在11s内前进了多少的路程。
补充:如图所示,求解物体运动下半程的速度
求下半程的平均速度方法:
6.小明一家利用元旦假期到南宁玩,汽车在公路上行驶了一段时间,他看到了如图所示标志牌和汽车的速度计。求:
(1)方框里的标识和圆圈里的标识是什么意思?
(2)在不违反交通规则的前提下,汽车在公路上行驶的最快速度。
(3)若汽车以最快的速度行驶,从图甲的标志牌到南宁需要的时间。
(4)若以图乙所示的速度行驶1.5h,汽车通过的路程。
7.(火车过桥、过隧道问题)一列长为300m的火车匀速驶过长为2100m的大桥,测得火车通过大桥的时间为60s。求:
(1)火车的速度;
(2)火车全部在桥上运行的时间。
8.一列长200m的火车匀速通过一座3400m长的大桥,若火车全部通过该大桥所用的时间为6min。求:
(1)列车通过大桥的速度是多少km/h?
(2)列车全部在桥上行驶的时间。
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1第3节
《运动的快慢》同步检测试题
一、单选题
1.明步行的平均速度是1.2m/s,从家到学校要走15min,那么他上学要走的路程是(
)
A.1080m
B.108m
C.18km
D.0.3km
【答案】A
【解析】∵v=,t=15min=900s,∴路程s=vt=1.2m/s×900s=1080m,故选A.
2.一短跑运动员在5s内跑完了50m,汽车行驶的速度是54km/h,羚羊奔跑的速度是20m/s,那么三者速度从大到小的顺序是(
)
A.运动员、汽车、羚羊
B.汽车、羚羊、运动员
C.羚羊、汽车、运动员
D.运动员、羚羊、汽车
【答案】C
【解析】运动员的速度:
汽车的速度:
羚羊的速度:v羚羊=20m/s;
因此速度从大到小的顺序是:
羚羊、汽车、运动员,故C符合题意.
3.做匀速直线运动的甲、乙两辆汽车的运动时间之比是4:3,通过的路程之比是6:5.则两辆汽车的运动速度之比是(
)
A.3:2
B.5:3
C.5:8
D.9:10
【答案】D
【解析】两汽车的速度之比是==×=×=9:10
4.小轿车匀速行驶在公路上,坐在副驾驶位置的小青观察到轿车速度盘的指针始终在100千米/小时位置处,在超越相邻车道上同向匀速行驶的另一辆普通轿车的过程中,小青发现该轿车通过自己的时间恰好为1秒,则该轿车的车速范围为(
)
A.15﹣20米/秒
B.20﹣25米/秒
C.25﹣30米/秒
D.30﹣35米/秒
【答案】B
【解析】已知车的速度和行驶的时间,这辆车超越了另外一辆车,估计轿车的长度,根据公式求出相对速度,进一步求出另外一辆的速度.
解:小青乘坐轿车的车速为v=100km/h≈27.8m/s;一般轿车的长度大约为4m,可求两车的相对速度;
该轿车被小青的车超越了,该轿车的车速一定小于小青乘坐轿车的速度,所以该轿车的车速为V车=V﹣V相对=27.8m/s﹣4m/s=23.8m/s.
故选B.
5.某同学乘坐高铁,看到车厢内显示的车速为216千米/时.他估测车厢通过隧道用了10秒,则隧道长度约为(
)
A.60米
B.600米
C.2160米
D.7776米
【答案】B
【解析】已知v=216km/h=60m/s,由v=得,隧道长度
s=vt=60km/h×10s=600m.
B符合题意.
6.如图,两个小球1和2总是沿顺时针方向在同一圆周轨道(虚线所示)上运动,除碰撞外,它们的速度保持不变.某时刻,两球刚好运动到图示位置,a、b是直径的两端,此时球1的速度是球2的两倍.此后,这两个小球(设碰撞时间极短,碰撞后速度互换)(
)
A.总是在a点相碰
B.总是在b点相碰
C.时而在a点相碰,时而在b点相碰
D.可以在圆周轨道上的任意位置相碰
【答案】A
【解析】某时刻,两球刚好运动到图示位置,a、b是直径的两端,此时球1的速度是球2的两倍,设圆周的周长为L,根据速度公式知:
当两者都再次运行到a点时,球1经过的距离为L,球2经过的距离为,又因为球1的速度是球2的两倍,所以用时正好相等,即,两球在a点相撞.
碰撞后,当速度快的球经过两周时,速度慢的球经过1周,所以下次两球相撞仍然在a点.
故A正确,选A.
二、填空题
7.在学校运动会上,有甲、乙、丙三位同学进行百米赛跑,他们的成绩如表所示.根据表中成绩可知,跑得最快的是
同学,这里比较三人运动快慢采用了
的方法,物理学中
(是/不是)用这种方法来比较物体运动快慢的.
参赛者
甲
乙
丙
成绩/s
14.3
13.8
13.5
【答案】丙;相同路程比时间;不是
【解析】百米赛跑,三名同学的路程相等,由表中数据知:丙同学的运动时间最短,则丙跑的最快;
比较三人运动快慢采用了相同路程比时间的方法.
物理学中把路程和时间的比值叫做速度,这是利用相同时间比路程的方法来比较物体运动的快慢.
8.一辆正在高速公路上行驶的汽车.其速度表如图所示,指针显示汽车速度为
km/h,合
m/s.
【答案】90
25
【解析】汽车的速度表以为km/h单位,图示速度为90
km/h,合.
9.汽车驾驶员从发现情况到采取制动所需要的时间叫反应时间。一辆汽车在平直公路上匀速行驶的过程中,若驾驶员发现前方
70m
处有障碍物,采取
制动后,汽车行驶
60m
刚好停在障碍物前,已知该驾驶员的反应时间为
0.5s,则
制动前汽车行驶速度为
m/s,合
km/h
【答案】20;72
【解析】因障碍物距离70m,制动后汽车行驶60m,故制动前汽车行驶10m,而驾驶员反应时间为0.5s,故汽车行驶的速度为v=S/t=10m/0.5s=20m/s=72km/h。
10.某艘船在静水中的速度为6m/s,现在它在水流速度为2m/s的河中逆流行驶,在经过一座桥时掉落了一只空木箱,经过了2分钟船上的人才发现,马上调头去寻找漂走的木箱,从此处到追上木箱,船行驶的路程至少为_______m.
【答案】960
【解析】静水速度为v1=6m/s,水流速度为v2=2m/s,因为是逆流行驶,则行驶速度v=v1﹣v2=6m/s﹣2m/s=4m/s,t=2min=120s,由v=
s/t可得,发现木箱丢失后船行驶的路程s1=vt=4m/s×120s=480m,木箱漂流的路程s2=v2t=2m/s×120s=240m,2min后木箱与船相距是s=s1+s2=480m+240m=720m,设追上木箱的时间为t1,则追木箱的速度v3=6m/s+2m/s=8m/s,则v2t1+720m=v3t1,即2m/s×t1+720m=8m/s×t1,解得t1=120s,
则从此处到追上木箱,船行驶的路程s3=v3t1=8m/s×120s=960m.
11.大客机C919是我国首架具有自主知识产权的大型喷气式干线民用客机.它的巡航速度是920km/h,该速度值的物理意义是_____.
【答案】大客机C919每小时通过的距离是920km
【解析】大客机C919的巡航速度是920km/h,该速度值的物理意义是:大客机C919每小时通过的距离是920km.
12.为了监督司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号,第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s,若两次发出信号的间隔是1.1s,汽车在两次接收到信号间隔过程中行驶的距离是_______m,汽车速度是______m/s。(已知此时气温是15℃)
【答案】34;34
【解析】(1)
第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s,由得,汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪:
s1=v声t1=340m/s×0.25s=85m
第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s,所以第二次信号到达汽车的时间为0.15s,
s2=v声t2=340m/s×0.15s=51m
汽车在两次信号的间隔过程中,行驶了:
s′=s1-s2=85m-51m=34m
(2)
这34m共用了:
t′=△t-t1+t2=1.1s-0.25s+0.15s=1.0s
所以汽车的车速为:
13.在攀枝花市中考体育800m测试中,随着发令枪声响起,小睿如离弦之箭一般冲出起跑线,3分20秒后冲过终点,取得了长跑满分的好成绩,她在起跑过程中运动状态是否发生改变_____(选填“是”成“否”),长跑过程中她的平均速度为_____m/s。
【答案】是;4
【解析】小睿在起跑过程中,速度不断增大,所以其运动状态发生改变;跑完800m所用的时间:t=3min20s=200s,故她的平均速度:v==4m/s。
14.在“比较纸锥下落快慢”的活动中:
(1)如图甲所示把两个等大的圆纸片,裁去大小不等的扇形,做成如图乙所示的两个锥角不等的纸锥.如果要测量两个纸锥的下落速度,需要的测量工具有_____和_____.
(2)为了比较纸锥下落的快慢,将两个锥角不同的纸锥从同一高度同时释放时,应该选择_____(选填“乙”或“丙”)所示的位置开始释放,通过比较下落至地面的_____来比较纸锥下落的快慢;还可以比较同一时刻纸锥下落的_____来比较下落的快慢.
(3)实验中发现时间较难测量,为了便于测量时间,应该在图乙中选择纸锥_____(选填“A”或“B”)进行实验较好.
(4)小芳又猜想纸锥从同一高度下落的快慢可能与纸锥的锥角、纸锥的重量有关,并打算继续用乙图中的这两个纸锥研究纸锥下落快慢与锥角的关系,小明认为这样做不科学,你认为不科学的原因是_____.
【答案】刻度尺
秒表
乙
时间
高度
A
没有控制纸锥的质量相等
【解析】(1)根据可知,需要测量路程和时间,测量路程的工具是刻度尺,测量时间的工具是秒表;
(2)为了比较纸锥下落的快慢,把两个纸锥拿到同一高度同时释放,而图乙中两纸锥的下端高度相同,图丙中两纸锥的上端高度相同,故应选图乙的位置释放,然后记录下落至地面的时间,也可比较下落相同时间纸锥下落的高度来比较下落的快慢;
(3)纸锥下落快,时间较难测量,必须增加纸锥下落的高度和锥角,以增大下落时间,便于时间的测量,应该在图乙中选择纸锥A较好;
(4)如果继续用这两个纸锥研究纸锥下落快慢与锥角的关系,根据控制变量法的要求,应该控制纸锥从同一高度下落、质量相同,纸锥的锥角不同,而图中这两个纸锥的质量不同,所以这样做不科学.
三、计算题
15.小明乘坐出租车在平直的公路上行驶,如图为他乘车到达目的地时的车费发票的有关内容。
求:(1)出租车行驶的时间;
(2)出租车行驶的路程;
(3)出租车行驶的平均速度。
【答案】(1);(2);(3)。
【解析】(1)由车费发票可知小明8:48上车8:58下车,所以出租车的行驶时间;
(2)由车费发票可知出租车的行驶路程;
(3)由公式可得出租车的平均速度为:
。
答:(1)出租车行驶的时间为;
(2)出租车行驶的路程为;
(3)出租车行驶的平均速度为。
16.近年来全国加大了道路限速监控管理,一种是“定点测速”,即监测汽车在某点的车速,另一种是“区间测速”,就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度,如果超过了该路段的最高限速,即被判为超速。若监测点A、B相距25km,全程限速120km/h,一辆轿车通过监测点A、B的速度分别为100km/h和110km/h,通过两个监测点的时间如图所示。
(1)采用“定点测速”,该轿车通过监测点A、B时会不会被判超速?
(2)采用“区间测速”,这辆轿车在该路段会不会被判超速?(请通过计算进行说明)
【答案】(1)不会被判超速。(2)该车会被判超速。
【解析】(1)因为120km/h>110km/h>100km/h,所以该轿车通过监测点A.?B时不会被判超速;
(2)图中所示轿车在该路段所用的时间t=10:41?10:31=10min=1/6h;
所以轿车在该路段的速度
6第3节
《运动的快慢》同步检测试题
一、选择题
1.关于匀速直线运动的速度公式v=s/t,下列说法中正确的是(
)
A.速度v与路程s成正比
B.路程s与速度v成正比
C.对于匀速直线运动路程s与时间t成正比
D.速度v与时间t成反比
【答案】C
【解析】在匀速直线运动中,速度是个定值,即路程与时间的比值是个定值,也即路程与时间成正比,而与路程和运动的时间无关.选项A、B、D错误,故选C.
2.下列物体的运动可近似看作匀速直线运动的是(
)
A.正在进站的火车
B.离开脚后在草地上滚动的足球
C.站在商城自动扶梯上顾客的运动
D.绕地球匀速转动的“北斗”卫星
【答案】C
【解析】A、正在进站的火车速度越来越慢,不是匀速直线运动,故A错误;
B、离开脚后在草地上滚动的足球速度越来越慢,不是匀速直线运动,故B错误;
C、站在商城自动扶梯上顾客的运动速度和方向保持不变,是匀速直线运动,故C正确;
D、绕地球匀速转动的“北斗”卫星方向在不断改变,不是匀速直线运动,故D错误.
故选C.
3.如图所示的图象中,描述的是同一种运动形式的是( )
A.A与B
B.A与C
C.C与D
D.B与C
【答案】D
【解析】如果是s﹣t图象,则横轴表示时间,纵轴表示距离,因速度不变,s与t成正比,所以图象是过点O的射线,如图C;
如果是v﹣t图象,则横轴表示时间,纵轴表示速度,因速度不变,所以图象是平行于横轴的射线,如图B.
故选D.
4.龟和兔在路程为s0的一段平直赛道上进行赛跑竞技比赛,它们赛跑的路程﹣时间图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.在完成s0赛段的比赛中,龟和兔都做匀速直线运动
B.在完成s0赛段的比赛中,龟比兔先到达比赛的终点
C.在完成s0赛段的比赛中,兔总是比龟跑得快
D.在完成s0赛段的比赛中,兔比龟的平均速度大
【答案】D
【解析】如图为时间---路程的图像,龟在相同时间内通过的路程相同,在完成s0赛段的比赛中,一直做匀速直线运动.兔子在0—t2和t3—t4时间段内做匀速直线运动,且速度比乌龟快,在t2—t3时间段内通过的路程为0,处于静止状态.在完成s0赛段的比赛中,兔子所用时间比乌龟少,所以兔比龟的平均速度大,故选D.
5.如图所示,两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置.已知连续两次曝光的时间间隔是相等的.两木块运动情况在v-t图像中描述正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】设刻度尺的每小格尺寸为s和曝光时间为t,下面的物体做匀速直线运动,运动的速度:v=;上面木块在相等时间内的路程差是恒量,由此可知上面木块做匀加速直线运动,匀变速运动某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,由此可知t3时刻上面木块的速度:v3=;t4时刻上面木块的速度:v4=,则在时刻t3和时刻t4之间某瞬时两木块速度相同,故A正确,B、C、D错误.
6.甲车从M点、乙车从N点同时相向运动,它们的s﹣t图象分别如图(a)、(b)所示,当甲、乙相遇时.乙距M点12米,若甲、乙的速度分别为v甲、v乙,M、N间的距离为s,则(
)
A.v甲<v乙,s=36米
B.v甲<v乙,s=12米
C.v甲>v乙,s=36米
D.v甲>v乙,s=18米
【答案】D
【解析】由图象可知,s甲=12m时,t甲=6s;s乙=12m时,t乙=12s;则甲的速度:v甲=
=2m/s;乙的速度:v乙=
=
=1m/s;v甲>v乙,故AB错误;相遇时,甲通过的路程为:s甲=v甲t=2m/s×t,乙车通过的路程为:s乙=v乙t=1m/s×t,M、N间的距离为:s=s甲+s乙=2m/s×t+1m/s×t=1m/s×t+12m,解得相遇的时间:t=6s,带入M、N间的距离为:s=s甲+s乙=2m/s×t+1m/s×t=2m/s×6s+1m/s×6s=18m,故C错误,D正确.
7.如图,沿同一条直线向东运动的物体A、B,其运动相对同一参考点O的距离s随时间t变化的图象,以下说法正确的是(
)
①两物体由同一位置O点开始运动,但物体A比B迟3s才开始运动;
②t=0时刻,A在O点,B在距离O点5m处;
③从第3s开始,vA>vB,5s末A、B
相遇;
④5s内,A、B的平均速度相等;
⑤t=3s时,A、B相距8m。
A.只有②④正确
B.只有②③⑤正确
C.只有①③⑤正确
D.只有②③正确
【答案】B
【解析】两个物体不是从同一地点同时出发的,B是从距离O点5m处出发的,故①错误;
②由图象可知
t=0
时刻,A在O点,B在距离O点的5m处,故②正确;
③由图象可知,从第3s开始,A物体2s内的路程是10m,B物体2s内的路程小于10m,由v=可知
vA>vB
5s末A、B的路程相等,A、B相遇,故③正确;
④5s内,A、B运动的路程不相同,所用时间相同,根据v=可知A、B的平均速度不相等,故④错误;
⑤由图象可知,物体B做匀速直线运动,B在5s内运动的路程5m,B的速度
vB==1m/s
t=3s
时,B运动的路程
sB1=vBt=1m/s×3s=3m
B距离O点
5m+3m=8m
A在O点处,则A、B相距8m,故⑤正确。
故只有②③⑤正确。
故选B。
8.甲、乙两辆小车同时同地同方向做匀速直线运动,它们的图像分别如图所示。它们都通过的距离,甲、乙所用的时间关系是(
)
A.甲比乙多用6s
B.甲比乙少用6s
C.乙比甲多用36s
D.乙比甲少用36s
【答案】C
【解析】由(a)图可求出甲车的速度为0.4m/s,由(b)图可求出乙车的速度为0.1m/s,甲车较快,用的时间少,故BD错;当它们都通过4.8m的距离时,甲车用时12s,乙车用时48s,所以乙车比甲车多用了36s,故A错,C正确。
故选C。
9.(多选)甲、乙两物体同时同地向东做匀速直线运动,它们的s﹣t图象如图所示.由图可知(
)
A.甲的速度大于乙的速度
B.经过6s,甲在乙前面1.2m处
C.以甲为参照物,乙向东运动
D.以乙为参照物,甲向东运动
【答案】AD
【解析】A.由于甲乙的s-t图象都是一条倾斜的直线,说明甲乙都做匀速直线运动,由图象知道甲的速度是:
乙的速度是:
所以v甲
>v乙
,故A符合题意;
B.由图象知道,经过6s,甲运动了1.2m,乙运动了0.6m,由于甲、乙两物体同时同地向东做匀速直线运动,所以,此时甲在乙前面的距离是:
L=1.2m-0.6m=0.6m,
故B不符合题意;
CD.由于v甲>v乙,甲、乙两物体同时同地向东做匀速直线运动,所以甲在乙车的前面向东运动;两物体的相对位置不断变化,以甲为参照物,乙向西运动,以乙为参照物,甲是向东运动的,故C不符合题意,D符合题意。
二、填空题
10.如图所示是两种比较自行车和摩托车运动快慢的方法:甲图中让自行车和摩托车运动相同的______,图中______运动的路程长,所以摩托车运动得______(填“快”或“慢”).乙图中让自行车和摩托车运动相同的______,图中______完成运动所需要的时间长,所以自行车运动得______(填“快”或“慢”).
【答案】时间
摩托车
快
路程
自行车
慢
【解析】[1][2][3]甲图中让自行车和摩托车运动相同的时间,图中摩托车运动的路程长,所以根据v=可知,摩托车运动得快;
[4][5][6]乙图中让自行车和摩托车运动相同的路程,图中自行车完成运动所需要的时间长,所以根据v=可知,自行车运动得慢.
11.端午节,贝贝全家一起在海河岸观看划龙舟比赛,发令枪响,几艘龙舟上的参赛选手奋力划桨,龙舟如离弦之箭向前疾行,贝贝激动地说:“龙舟跑得真快啊!”,她所选择的参照物是_____,其中一艘龙舟前半段路程的速度为4m/s,后半段路程的速度为6m/s,则该龙舟跑完全程的平均速度为_____。
【答案】河岸或岸上站立的观众
4.8m/s
【解析】[1]龙舟如离弦之箭向前疾行,说明是运动的,并且运动速度非常快,要得到龙舟运动并且运动速度特别快的结论,参照物是河岸或岸上站立的观众。
[2]设总路程为2s,根据v=可得,前半段路程的运动时间
t1==
后半段路程的运动时间
t2==
则全程的平均速度
v==4.8m/s
12.小萌同学骑自行车上学途中,若以自行车为参照物,小萌是________(选填“运动“或“静止”)的,我国自主研发并试飞成功的C919大型商用客机巡航速度可达950km/h,昆明至上海的航空距离约为2000km,若C919客机以此速度从昆明飞至上海需________h(计算结果精确到0.1)。
【答案】静止
2.1
【解析】以自行车为参照物,由于小萌同学骑自行车上学途中,相对自行车没有发生位置变化,所以,小萌是静止的;由于客机巡航速度可达950km/h,昆明至上海的航空距离约为2000km,所以,
以此速度从昆明飞至上海需要的时间是:。
13.小丽在中考体育考试中参加60m测试,以小丽为参照物,则终点计时员是
(选填“运动”或“静止”)的;她的测试成绩为10s,则她的平均速度为
km/h.
【答案】运动;21.6
【解析】小丽在中考体育考试中参加60m测试时,以小丽为参照物,终点计时员与小丽之间的位置不断发生变化,因此终点计时员是运动的;她的平均速度:
14.小明想测量无锡地铁的运行速度。他测得地铁从堰桥站出发到达锡北运河站时间为2min,在手机中用“百度地图”截取了一段地图(如图所示)。用刻度尺测得地图上两站间的距离为_____cm,若地图上1cm等于实际1km,则地铁在两站之间的平均速度为_____km/h,合_________m/s。
【答案】2.00
60
16.7
【解析】由图可知,刻度尺分度值为0.1cm,所以地图上两站间的距离为2.00cm;地图上1cm等于实际1km,所以两站间实际距离为1km×2=2km,则地铁在两站之间的平均速度:。
15.一辆长10m的大货车,以36km/h的速度驶进一个隧道.36km/h合________m/s,从车头进入隧道到车尾离开隧道所用的时间为20s,则隧道长为__________m;货车全部在隧道行驶的时间是______s.
【答案】10;190;18
【解析】1m/s=3.6km/h,
大货车36km/h合10m/s,
从车头进入隧道到车尾离开隧道所用的时间为20s,火车行驶的距离,隧道长s2=s-s1=200m-10m=190,
货车全部进入隧道直到车头露出隧道前行驶的距离为1800m,货车全部在隧道行驶的时间是。
三、计算题
16.汽车以20m/s的速度匀速行驶,司机突然发现前面有紧急情况,经过0.5s(反应时间)后开始制动(即刹车),又经过4.5s滑行45.9m车停下。求:
(1)汽车在司机反应的时间内通过的路程是多少?
(2)汽车从发现情况到完全停车的这段时间内汽车通过的路程是多少?
(3)汽车在滑行时的平均速度是多少?
【答案】(1)10m;(2)55.9m;(3)10.2m/s。
【解析】(1)
汽车在司机反应时间内的路程为
(2)
从发现到停车通过的路程
(3)
汽车滑行时的平均速度
答:(1)汽车在司机反应的时间内通过的路程是10m。
(2)汽车从发现情况到完全停车的这段时间内汽车通过的路程是55.9m。
(3)汽车在滑行时的平均速度是10.2m/s。
17.芳芳一家利用国庆假日到贵阳玩,汽车行驶了一段时间,他看到了如图1所示标志.
(1)在不违规的前提下,若汽车以最快的速度行驶,从如图的标志牌到贵阳需要的时间是多少min?
(2)若以如图2所示的速度行驶1.5
h,通过的路程是多少
km?
【答案】(1)72min.(2)120km.
【解析】(1)由交通标志牌知道,汽车的最大速度是v=100km/h,从该标志牌到贵阳的路程是s=120km,所以从标志牌到贵阳需要的时间是
(2)由图2知道,汽车的行驶速度是:v=80km/h,若速度行驶1.5h,则汽车行驶的路程是:s=vt=80km/h×1.5h=120km.
8(共43张PPT)
1.3
运动的快慢
1.能用速度描述物体的运动情况.
2.能用速度公式进行简单的计算.
3.知道匀速直线运动和平均速度的概念.
谁跑得快?观众是如何判定的?
谁跑得快?裁判是如何判定的?
比较运动快慢的两种方法:
1.在时间相同的情况下,看路程的大小。(路程大的就快)
2.在路程相同的情况下,所用时间的长短;(用时短的就快)
思考:若路程不相同,时间也不相同时,如何去比较运动的快慢呢?
比较快慢的两种方法
想想议议
小明跑100m用时17秒,小聪跑50m用时8s,又该如何比较他们谁跑得快呢?
思考:物理学中定义速度的方式是采用哪一种?
比较物体运动快慢有两种方法:(1)在路程相同的情况下,比较所用时间的长短,用时
短的就快;(2)在时间相同的情况下,比较路程的大小,路程大的
就快。
物理学中,采用的是相同时间比较路程的方式来比较运动快慢的。
强化训练:龟兔赛跑中,开始一段时间,兔子比乌龟跑得快,就是采用第
种方法比较二者运动快慢的,全程乌龟跑赢了兔子,乌龟跑得快,采用的是第
种方法比较运动快慢的。
知识点一
速度
(1)练习:5m/s=
Km/h;72Km/h=
m/s;(2)比较:10m/s和30Km/h的大小。
(3)5m/s物理意义:物体在1s内运动的距离是5m。
(4)小张驾驶电瓶车以36km/h的速度前进,小王以8m/s的速度跑步前进,小李骑自行车,每分钟通过的路程是0.3km。则
的速度最快。
的速度最慢。
(5)常见速度估测:
机械运动
直线运动
曲线运动
匀速直线运动
变速直线运动
知识点二
匀速直线运动
想想议议
0
0
10s
20s
30s
40s
300m
600m
900m
1200m
0
0
10s
20s
30s
40s
200m
1200m
450m
750m
沿直线行驶的两辆小汽车运动有什么不同?
直线运动中,按速度可分为匀速直线运动和变速直线运动。
匀速直线运动
我们把物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动。
平直轨道上平稳运行的列车近似认为是匀速直线运动。
物体做直线运动,速度大小改变(在任意相等时间内通过的路程不相等)这种运动叫做变速直线运动。
变速直线运动比匀速直线运动复杂,如果只做粗略研究时,可以根据速度v=s/t来描述物体运动快慢,这样算出来的速度叫平均速度。它表示物体在某一段时间内运动的平均快慢。
例1.我国优秀运动员刘翔在2004雅典奥运会上勇夺110m跨栏金牌并打破奥运会纪录,成绩12.91s。他的平均速度是多少?
解:刘翔在运动过程中通过的路程s=110m,所用时间t=12.91s,利用公式v=s/t计算它的平均速度为:
答:刘翔在全程的平均速度为8.52m/s
前50m平均速度:
后50m平均速度:
全程平均速度:
全程时间:
例2.小明在跑百米时,前50m用时10
s,后50m用时5
s,小明前、后50
m及百米全程的平均速度各是多少?
平均速度总是等于总路程除以总时间,不等于速度的平均值。
例3.下列物体中做匀速直线运动的是( )
A.从高处坠落在物体
B.在草地上自由滚动的足球
C.加速飞入高空的飞机
D.列车在平直的铁轨上快慢不变的前进
例4.如图记录甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,在相同时间内通过的路程。以下说法正确的是( )
A.0-30s时间内,甲车比乙车运动得快
B.0-30s时间内,甲车和乙车均做匀速直线运动
C.0-30s时间内,乙车运动速度越来越快
D.0-30s时间内,甲车和乙车均做变速直线运动
例5.如图是一个水滴下落过程的示意图,水滴
通过AB和BC所用时间均为0.1s.水滴由A位
置下落到C位置的距离是
cm,运动的
平均速度是
m/s.该水滴下落过程是
运动。(选填“匀速直线”或“变速直线”)
例6.如果一个物体做匀速直线运动,4s内通过20m的路程,那么它在2s内通过的路程是( )
A.40m
B.20m
C.10m
D.5m
例6:小明快速走过一座240m的桥,所用时间为4min,则小明的速度为( )
A.2m/s
B.120m/s
C.60m/s
D.1m/s
例7.汽车在出厂前要进行测试,某次测试中,先让汽车在山路上以8m/s的速度行驶50s,紧接着在平直公路上以20m/s的速度行驶30s.求:
(1)该汽车在山路上行驶的路程。
(2)汽车在这次整个测试过程中的平均速度。
例8.小明家到学校的路程是1500米,步行走回家需要25分钟;求:
①小明步行的速度。
②若改骑自行车,他骑自行车的速度是18千米/时,
则骑自行车回家的时间。
计算题解题方法:
1.根据问题写出表达式;
2.将各物理量的单位统一为一个标准;
3.计算过程和结果都要带上单位,附加一定的文字说明。
多段路程的平均速度、路程、总时间求解方法:
求平均速度。平均速度等于全程的路程除以全程所用的时间。
求总路程。总路程等于每一段路程相加之和。
求总时间。总时间等于每一段时间相加之和;或者等于全程总路程除以平均速度。
第二课时
图像问题、火车过桥(隧道)问题
思考:若甲、乙两物体均做匀速直线运动,甲的速度为1m/s,乙的速度为2.5m/s,则用坐标图表示出甲乙两物体的s-t图像和v-t图像。
思考:从匀速直线运动和变速直线运动的s-t图和v-t图中可以总结出哪些信息?
1.匀速直线运动的s-t图像是一条倾斜的直线,线越陡,
代表物体运动的速度v越大;
2.匀速直线运动的v-t图是一条水平的直线,任何一个
时刻速度v都相同,速度大小不随时间和路程的变化
而变化;
3.变速直线运动的s-t图像是一条曲线,v-t图可能是
倾斜的直线或曲线。
思考:1.假定甲车和乙车同时同向出发,运动2S后,两车相距多少米;
2.假定甲车和乙车同时同向东运动,则以甲车为参照物,乙车向那个方向运动?以乙车为参照物,甲车向那个方向运动?
一、速度
1.物理意义:反映物体运动的快慢.
2.公式:
3.单位换算:1
m/s=3.6
km/h
二、匀速直线运动
0
0
10s
20s
30s
40s
300m
600m
900m
1200m
三、平均速度
快慢不变,运动路线是直线.
1.根据物体运动的s-t图像回答问题;
(1)物体甲和乙分别做什么类型的运动?
(2)在0-t1时间段内甲、乙两物体的平均速度相同
吗?试通过计算说明。
2.两个相同的物体从同一地点开始向着同一个方向运动,它们运动的s-t图像如图所示,请根据图像回答下列问题。
(1)甲、乙两物体都做什么类型
的运动?
(2)甲、乙各自的速度大小为多
少m/s?
(3)在第6s末两物体相距多少米?
3.如图是甲、乙两辆小车同时从同一地点同一方向沿平直公路运动的s-t图象,根据图像回答下列问题:
(1)判断:10s末甲正好追上乙,
此时两车相对静止,对吗?
(2)在0~5s时间内,两车速度大
小关系?各自经过的路程为多少?
4.如图所示,图甲是小车甲运动的s-t图象,图乙是小车乙运动的v-t图象,由图象可知:
(1)甲、乙两车的速度分别为多少m/s?
(2)经过6s,两物体各自运动了多少的距离?
5.某物体作直线运动的s-t图象如图所示,试根据图像回答下列问题;
(1)物体在OA段的速度为多少m/s,物体在OC段的平均速度为多少m/s;
(2)请分析物体在整个过
程中的运动情况;
(3)物体在11s内前进了
多少的路程。
求甲物体运动的速度
6.甲、乙两物体都在做匀速直线运动,其他们的速度之比为3:1,路程之比为2:3,则甲、乙两物体所用的时间之比为
。
拓展:若上题中其他条件不变,两物体经过的路程相同,则甲乙两物体所用时间之比为
。
7.小明一家利用元旦假期到南宁玩,汽车在公路上行驶了一段时间,他看到了如图所示标志牌和汽车的速度计。求:
(1)方框里的标识和圆圈里的标识是什么意思?
(2)在不违反交通规则的前提下,汽车在公路上行驶的最快速度。
8.小明一家利用元旦假期到南宁玩,汽车在公路上行驶了一段时间,他看到了如图所示标志牌和汽车的速度计。求:
(3)若汽车以最快的速度行驶,从图甲的标志牌到南宁需要的时间。
(4)若以图乙所示的速度行驶1.5h,汽车通过的路程。
9.(火车过桥、过隧道问题)一列长为300m的火车匀速驶过长为2100m的大桥,测得火车通过大桥的时间为60s。求:
(1)火车的速度;
(2)火车全部在桥上运行的时间。
火车全部在桥上通过时,火车通过路程为:
S=L桥-L车
火车全部通过桥时,火车通过的路程为:
S=L桥+L车
10.一列长200m的火车匀速通过一座3400m长的大桥,若火车全部通过该大桥所用的时间为6min。求:
(1)列车通过大桥的速度是多少km/h?
(2)列车全部在桥上行驶的时间。