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13运动的快慢
第一章机械运动
第3节运动的快慢
学习目标:
1、能用速度描述物体的运动。
2、能用速度公式进行简单的计算。
3、知道匀速直线运动的概念。
4、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。
学习重点、难点:
速度概念。
学习难点:
利用公式进行计算。
知识点一、比较物体运动快慢的三种方法
①运动的路程一定时,比较物体通过这段路程所用的时间,时间越短,说明物体运动越快。
②运动的时间一定时,比较物体在这段时间内通过的路程,通过的路程越长,说明物体运动越快。
③时间路程都不相同时,比较物体的速度,速度大的物体运动快。
例题讲解:
例1、比较物体运动快慢的方法:
在观看百米短跑比赛时,观众认为跑在前面的运动员跑得快,而裁判员则通过记时判断用时少的运动员跑得快。
那么,观众是用什么方法比较运动快慢的?
裁判员又是用什么方法比较运动快慢的呢?
解析:
本题考查比较物体运动快慢的方法。
百米比赛时,运动员从同一地点同一时间起跑,观众某一时刻观察到跑道上的运动员处在不同的位置,因此,各个运动员运动时间相同,位置靠前的运动员通过的路程较长。
时间相同路程长则运动快。
而裁判员通过秒表记录下的是所有运动员跑完100米路程各自经过的时间,然后通过路程相同,时间短运动快来比较运动员的速度快慢。
答案:
观众是通过比较相同时间内通过的路程来判断运动员运动快慢的,相同时间内通过的路程越长的运动员跑得越快;裁判员是通过比较跑完相等的路程所用的时间来判断运动员运动快慢的,所用时间越短,运动员跑得越快。
例2、甲、乙两同学在平直的马路上骑车匀速前进,甲同学的速度比乙同学的大,以下说法中正确的是()
A.甲运动的路程比乙长B.运动相同的路程甲用的时间比乙长
C.甲运动的时间比乙短D.在相同的时间内甲运动的路程比乙长
解析:
速度是表示物体运动快慢的物理量,时间相同时通过路程长的速度大,所以选项A是错误的;选项D是正确的;路程相同时所用时间短的速度大,所以选项B、C都是错误的。
跟踪练习:
1、日常生活中我们可以用不同的方法来比较物体运动的快慢,图中a、b、c三人同时从同一起跑线开始运动,则甲图中运动最快的是a
,其比较运动快慢的方法是相同时间内,运动路程越长运动越快
;乙图中运动最快的是a
,其比较运动快慢的方法.
2、(2011常州市)2011年5月15日,国际田联110m栏钻石联赛上海站敲响战鼓,冠军争夺在刘翔和奥利弗之间展开.比赛临近结束,选手全力冲刺时,观众看到如图所示的场景,齐声欢呼“刘翔最快”;很快,根据表中所示的比赛成绩,裁判裁定刘翔获胜,观众和裁判判断刘翔快过奥利弗的方法分别是()
A.观众:
相同时间比路程裁判:
相同时间比路程
B.观众:
相同时间比路程裁判:
相同路程比时间
C.观众:
相同路程比时间裁判:
相同时间比路程
D.观众:
相同路程比时间裁判:
相同路程比时间
答案:
1、a相同时间内,运动路程越长运动越快a相同路程,所需时间越短运动越快2、B
知识点二、速度
(1)定义:
物体在单位时间内通过的路程。
(2)物理意义:
在物理学中,速度是用来表示物体运动快慢的物理量。
(3)计算公式:
符号的意义及单位:
——速度——米每秒(m/s)
——路程——米(m)
——时间——秒(s)
运用公式时应注意以下几点:
①速度公式
可变形为
和
,运用时,三个物理量必须对应同一个物体,而且各个物理量的单位以速度单位为参照进行统一。
②用速度公式解题时一般的过程是:
a.仔细审题,明确研究对象及已知条件和待求量;
b.分析过程,确定物体的运动形式,画出运动过程的简图;
c.抓住题目中的相同量、不变量,找出待求量和已知量之间的关系,建立关系;
d.规范地写出解题的过程.
3.速度的单位及换算
(1)速度单位是一个组合单位,是由路程单位和时间单位共同决定的。
在国际单位制中,速度的单位为m/s(米每秒)。
要注意明确它的含义、写法和读法。
如:
1m/s读作1米每秒,物理含义为物体1秒内通过的路程为1米。
(2)常用单位:
km/h(千米每小时)
换算:
1m/s=3.6km/h
5、记住一些运动物体的速度
成人步行的速度:
1.2m/s自行车的速度:
5m/s高速公路上小轿车的速度:
33m/s
例题讲解:
例1、(2014•江西)如图所示,是一个小球在相同时间间隔里运动情景的物理模型图,对这个小球的运动情景描述正确的是( )
A.小球从高处自由落下
B.小球沿斜面上下运动
C.小球做匀速圆周运动
D.小球从碗边释放滚下
解析:
由图得出,在相同的时间间隔内路程先变小、后变大,所以小球的速度是先变小、后变大;
A、小球从高处自由落下,速度将加速下落,故A不符合题意;
B、小球沿斜面上下运动,先是向上沿斜面运动,速度越来越小,到一定高度后又沿斜面向下运动,速度越来越大,故B符合题意;
C、小球做匀速圆周运动,速度大小不变,故C不符合题意;
D、小球从碗边释放滚下,先加速运动、后减速运动,故D不符合题意.
答案:
B.
例2、五一假期,小明一家驾车外出旅游,经过某交通标志牌时,小明注意到了牌上的标志如图所示,小明想了想,马上就明白了这两个数据的含义:
从交通标志牌到宝天曼桥的距离为18km,通过这段公路时,汽车的速度不能超过40km/h,若小明爸爸驾车通过这段路程用时30min,则汽车的速度为多少千米每小时?
在遵守交通规则的前提下,试计算从标志牌到桥最快要用几分钟。
解析:
汽车的速度为
;
从标志牌到桥最快需要用
答案:
36km/h27min
例3、(2014•安徽)
(1)0.8g/cm3=kg/m3
(2)360km/h=m/s..
解析:
(1)∵1g/cm3=103kg/m3,∴0.8g/cm3=0.8×103kg/m3;
(2)∵1km/h=
m/s,∴360km/h=360×
m/s=100m/s.
答案:
(1)0.8×103;
(2)100.
无论什么物理量的单位换算,前面的数都表示倍数,不进行换算,只是把后面的单位进行换算.这才是真正意义上的单位换算.
跟踪练习:
1.水中游得最快的旗鱼速度可达108km/h;陆地上跑得最快的猎豹每秒可跑40m;空中飞行的褐燕每分钟能飞行5km,比较它们的速度大小()
A.猎豹最大B.旗鱼最大
C.褐燕最大D.三者一样大
2、汽车司机的座位前安装着速度计,它可以指出汽车的行驶速度,如果速度计的指针如图所示,汽车用这个速度行驶30min通过的距离是()
A、2100kmB、35kmC、70kmD、32.5km
3、(2014•青岛)土星的第六颗卫星简称“土卫六”,它的表面覆盖了厚厚的大气层,地表有山脉、湖泊、河流,被认为是与地球最为相似的星球.“土卫六”离地球最近时,距离地球约为1.3×1012m,假如小雨此时站在“土卫六”上,能用望远镜看到地球上的景象,他看到的是( )
A.地球上106个小时前的景象B.地球上1个多小时前的景象
C.地球上现在的景象D.地球上1个多小时后的景象
答案:
1、A2、B3、土星到地球的距离s=1.3×1012m,光速v=3×108m/s;∵v=
,∴光从地球到土星的时间:
t=
=
≈4.33×103s=1.2h.答案:
B.
知识点三、匀速直线运动
(1)匀速直线运动:
物体沿直线快慢不变的运动叫做匀速直线运动。
①匀速直线运动是一种理想情况,绝对的匀速直线运动在现实中是不多见的,只是为了简化问题,便于研究,才将某些运动近似看成是匀速直线运动。
②匀速直线运动的特征:
a.匀速,即快慢不变(或单位时间里通过的路程不变);
b.直线,即运动路线是直的(或运动的方向不变)。
(2)变速运动:
速度变化的运动叫做变速运动。
如果这种运动的路线是直线的,又可以称为变速直线运动。
变速运动中常用平均速度来粗略描述物体在某一段路程或某一段时间内运动的平均快慢的程度。
(3)平均速度:
平均速度是用来粗略描述变速运动的物体在某一段路程或某一段时间内运动的平均快慢的物理量。
①由于变速运动的速度是变化的,即不同的路程段或时间段内对应的平均速度是不同的,所以在应用速度公式及其公式变形时,要注意速度、时间和路程的对应性。
②变速运动全程的平均速度公式:
(4)匀速直线运动和变速直线运动的比较:
匀速直线运动
变速直线运动
定义
物体沿直线快慢不变的运动
物体沿直线快慢变化的运动
速度公式
匀速度
平均速度
运动特点
①运动路线是直的(或方向不变);
②运动快慢保持不变,即任一相等时间内通过的路程相等
①运动路线是直的;
②运动快慢在变化,即在相等时间内通过的路程不都相等
运动的描述
s-t图像
v-t图像
例题讲解:
例1、某物体做匀速直线运动,由速度公式v=s/t可知,物体的()
A.速度与路程成正比B.速度大小恒定不变
C.速度与时间成反比D.以上说法都对
解析:
学习物理概念一定要重在理解,学习物理公式不仅要记住其表达式,更重要的是理解其包含的意义,匀速直线运动的特点就是速度保持不变,它的速度大小是保持不变的,不能从数学意义上看公式v=s/t,得出速度与路程成正比,或速度与时间成反比的结论。
由公式v=s/t可看出,路程s增大n倍,时间t也增大n倍时,其比值不变,即速度v不变。
故选项A、C、D都是错误的。
答案:
B
例2、甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动,它们运动的图像如图所示,可知;运动速度相同``的是和;经过5秒,跑在最前面的小车是。
解析:
能看懂图中的直线表示的含义是这道题的考察内容;第一个图是s-t图,我们可以根据直线中的特殊点和v=s/t来计算甲的速度。
第二个图是v-t图,我们可以直接看出乙、丙的速度大小。
再根据s=vt来计算路程的多少。
答案:
甲丙乙
跟踪练习:
1、(2014•南昌)如图所示,甲图是两位同学在一段时间内以不同速度匀速直线运动的三幅照片,请你在乙图中用图象分别描述出男女同学的大致运动情况.
2、一列长为140m的列车以144km/h的速度穿过一平直的隧道,已知整个列车车身在隧道的时间为42s。
求:
(1)隧道的长为多少?
(2)从列车的车头开进隧道到列车的车尾开出隧道,一共需多少时间?
(3)在列车内,一位旅客以0.5m/s的速度从车头走到车尾,一共需多少时间?
答案、1、二人的s﹣t图象:
2、
(1)
(2)
(3)
答:
隧道的长为1820m;从列车的车头进隧道到列车尾出隧道,一共需49s;旅客从车头走到车尾,
一共需280s
课后练习:
1、下列说法中,正确的是()
A.运动路程越长的物体,速度越大
B.运动时间越少的物体,速度越大
C.在相同的时间内,通过的路程越长的物体,速度越大
D.运动路程相同,所用时间越多的物体,速度越大
2、下列说法中能准确描述匀速直线运动的是()
A.相同时间内完成相同的路程B.每走1km所用的时间都相等
C.每1min所走的路程都相等D.在任何相等的时间内通过的路程都相等
3、一个做匀速直线运动的物体,在4s内通过的路程是20m,则它在前2s的速度一定是()
A.80m/sB.10m/sC.5m/sD.无法判断
4、(2014•株洲)两辆汽车在同一平直公路上同时
出发,其位置x与时间t的关系如图所示.由图象可知,甲车的速度为m/s,当t1=50
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