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文檔簡介
1、第三節 速度和加速度預習&聽課點1、 平均速度2、 瞬時速度3、 加速度4、 、 、的關系狀元心得筆記1、 運動物體的位移和所用時間的比值叫做這段時間內(或這段位移內的平均速度。2、運動物體在某時刻或某位置的速度較瞬時速度。3、加速度是物體的速度變化跟發生這一變化所用時間的比值。公式:,4、 、 、三者無必然聯系?;恿Ⅲw思維導圖細品書中知識 關鍵詞:平均速度 瞬時速度 加速度1 平均速度(1)定義:變速直線運動中,運動物體的位移和所用時間的比值叫做這段時間內(或這段位移內的平均速度。(2)公式:(3) 單位:m/s (4) 平均速度是矢量,方向向與這段時間內發生的位移方向相同.追根究
2、底:對平均速度的理解: 平均速度反映做變速直線運動的物體在某段時間內運動的快慢,它是對變速直線運動的粗略描述。對應的是一段時間或一段位移,并不能表示某一時刻的快慢程度。對于變速直線運動,不同時間內(或不同位移內)的平均速度的值可能相同,也可能不同。因此描述平均速度時,需要指明是哪一段時間或哪一段位移內的平均速度。 2、瞬時速度(1)定義:運動物體在某時刻或某位置的速度。(2) (其中t)(3)單位:m/s(4)瞬時速度是矢量,方向是軌跡上物體所在點的切線方向,即物體在某時刻的運動方向。(5)瞬時速率:瞬時速度的大小叫瞬時速率,簡稱速率。追根究底: 對瞬時速度的理解:瞬時速度是對物體作變速運動時
3、,某一時刻或某一位置運動快慢的精確描述。對公式(其中t)我們還可以這樣理解:瞬時速度是在運動時間時的平均速度。即平均速度在t時的極限就是某一時刻或某一位置的瞬時速度。實驗中經常用光電門來測量瞬時速度。 3、 加速度 (1)定義:物體的速度變化跟發生這一變化所用時間的比值。(2)公式:, 速度變化量, t時間間隔。 (3)物理意義:描述速度變化的快慢, (4)是矢量,方向與的方向相同;(5)單位是m/s2.追根究底:對加速度的進一步理解:加速度不是速度的增加,加速度是描述速度變化快慢與變化方向的物理量。加速度與速度大小無關,只要速度在變化,無論速度多大,都有加速度;要速度不變化,無論速度多大,加
4、速度總是零;物體是加速還是減速,由加速度方向與物體速度方向共同決定,當加速度方向與速度方向一致,物體做加速直線運動;當加速度的方向與速度方向相反,物體做減速直線運動,因此,物體速度是增大還是減小,視加速度與速度方向關系而定。 掃雷專區誤解: 越大,則加速度越大。()探析:加速度大小是用來描述速度變化快慢的,由加速度的定義可知,它的大小由速度的變化跟發生這一變化所用的時間共同決定。大,如果發生這一變化所用時間很長,加速度a也不一定大。 平均速度例1學校運動會的百米比賽中,某同學以6m/s的速度從起點沖出,到中點5Om處的速度是7.2m/s,在他跑完全程的中間時刻t=6.25s的速度為8.3m/s
5、,最后以9.4m/s的速度沖過終點,他這次跑完全程的平均速度大小是 ( )A 6m/s B 8.1m/SC 8m/s D 7。4m/s解析:平均速度的公式中,S 是指總位移,t是指總時間。本題中要注意挖掘關鍵條件隱含條件是"百米賽跑",所以S=100m,還要特別注意“他跑完全程的中間時刻t=6.25s”,所以全城的總時間是2t=12.5s,由公式得平均速度=,答案選C。答案:選C點撥:本題中屬于干擾因素較多的題,在解決時一定注意認真審題,深入挖掘題目中的有效條件。找準總位移和總時間。瞬時速度例2 試判斷下列運動速度中,是瞬時速度的有 (A 子彈以800m/s的速度飛出槍口B
6、 汽車以72km/h的速度經過一電線桿C 火車由北京到上海的速度是18m/sD 臺風以l5km/h的速度向西北方向移動解析:瞬時速度是運動物體在某時刻或某位置的速度。A中子彈的速度是飛出槍口這一位置,所以是瞬時速度;B中汽車的速度是經過一電線桿這一位置時的,所以也是瞬時速度;C中火車由北京到上海的速度對應的是一段位移,是平均速度,所以C錯;D中臺風的速度也是平均速度。答案: AB點撥: 判斷平均速度還是瞬時速度的問題中,最重要的是看清題目中交代的是一段時間(或一段位移),還是一個時刻或一個(位置)。加速度例3 。下面關于加速度的描述,正確的是 ( ) A 加速度是描述物體速度變化多少的物理量
7、B 若加速度為負值,物體一定做減速運動 C 若加速度與位移方向相反,物體做減速運動 D 若加速度與速度方向相同且減小,物體做加速運動解析:加速度是物體的速度變化跟發生這一變化所用時間的比值。表示物體速度變化快慢的物理量,故A錯;B中加速度為負值,只能表示加速度的方向與規定的正方向相反,不能表示物體做減速運動,故B錯;物體是加速還是減速運動,取決于加速度方向與物體運動方向,而不是位移方向,故C錯;D中若加速度與速度方向相同且減小,方向相同說明物體在加速,加速度在減小表示加速的程度越來越小,但物體一定在加速。故D是正確的。答案:D點撥:物體是加速還是減速運動,只取決于加速度方向與物體運動方向。與加
8、速度的正負無關, 加速度的正負表示加速度的方向與規定的正方向是相同還是相反,而正方向的規定是任意 的,如果我們規定與加速度同向的方向為正方向,那么加速度為正值,如果規定與加速度相反的方向為正方向,則加速度為負值,物體的速度如何變化,與正方向的規定無關,只要加速度與速度方向相同,物體就加速,相反,物體就減速。 推論引申釋疑 關鍵詞:平均速度 平均速率1、 平均速度與平均速率 平均速度是總位移與總時間的比值,而平均速率是總路程與時間的比值,前者是矢量,后者是標量。平均速率不是平均速度,二者大小一般不等,只有路程和位移相等時二者才相等。2、 、 、的關系是速度,表示運動的快慢和方向;=vt-v0是速
9、度的變化量,表示速度變化的大蝦和方向;是速度的變化率,即加速度,表示速度變化的快慢和方向。三者無必然聯系,v 大,不一定大,不一定大,例如:飛機以100m/s的速度在高空作勻速直線運動,v 很大,但=0,=0。大小相等,也不一定大小相等,例如:兩輛汽車都由靜止加速到10M/s,甲車所用時間為10s, 乙車所用時間為20s,大小相同,但是不同。所以 、 、三者不能說一個大,另一個一定大。平均速度與平均速率例4 質點沿半徑為R的圓周運動,經過225周所用總時間為t,則物體平均速度的大小等于,平均速率等于解析:平均速度是總位移與總時間的比值,經過225周后,如圖2-3-1所示,假設物體由A點運動到B
10、點,總位移是R,所以平均速度=;平均速率是總路程與時間的比值,物體的總路程為,所以平均速率為。 圖2-3-1 答案:, 點撥:理解平均速度與平均速率的定義,結合作圖法求解位移不易出錯。 、 、的關系例5、下列關于速度和加速度的說法正確的是( ) A 物體運動的速度改變越大,它的加速度一定越大 B 物體運動的加速度為零,它的速度也為零 C 物體運動的速度改變越小,它的加速度一定越大 D加速度的大小是表示物體運動速度隨時間變化率的大小解析:A 中物體速度改變越大,即大,但是不一定小,所以它的加速度不一定大,故A錯;同理,C也是錯誤的;B 中物體加速度為零,物體可能靜止,也可能勻速直向運動只能說明物
11、體的速度不變,但不一定為零,故B錯;D選項時加速度的定義,是正確的。答案:D點撥:深入理解三者的關系,加速度a與速度v無直接聯系,與也無直接聯系,v大,a不一定大; 大,a也不一定大.多角度推敲試題筆記(一)緊扣教材試題研究例6一個朝著某方向做直線運動的物體,在時間t1內的 平均速度是v1,緊接著在時間t2內的平均速度是v2,則物體在t1+ t2這段時間 間內的平均速度是 ( ) A B C D以上答案都不對 題記關鍵分析:平均速度的計算關鍵是找出總位移和總時間,代入公式求解。誤區解讀:容易誤選A,注意:平均速度不是速度的平均,而是總位移與總時間的比值。 解析:由公式可得在時間t1內的位移S1
12、= v1 t1在時間t2內的位移S2= v2 t2全程平均速度為:答案:,選C例7下面關于瞬時速度和平均速度的說法正確的是 A 若物體在某段時間內每一時刻的瞬時速度都等于零,則它在這段時間內的平均速度一定等于零 B 若物體在某段時間內的平均速度等于零,則它在這段時間內任一時刻的瞬時速度一定等于零 C 勻速直線運動中任意一段時間內的平均速度都等于它任一時刻的瞬時速度 D 變速直線運動中任意一段時間內的平均速度一定不等于它某一時刻的瞬時速度解析:A 中若物體在某段時間內每一時刻的瞬時速度都等于零,那么物體在這段時間內一定處于靜止狀態,平均速度一定為零。故A 對;但是反過來若物體在某段時間內的平均速
13、度等于零,瞬時速度不一定為零,可以很大,例如:物體做圓周運動運動兩周后又回到原位置,則物體的平均速度為零,但瞬時速度不為零,故B錯;勻速直線運動時速度的大小和方向都不變的運動,所以任意一段時間內的平均速度都等于它任一時刻的瞬時速度,故C對;變速直線運動中速度大小和方向時刻在發生變化,所以一段時間內的平均速度可能等于它某一時刻的瞬時速度,也可能不相等,故D錯。題記關鍵分析:瞬時速度和平均速度沒有必然的聯系,所以對于二者的關系問題要具體情況具體分析。誤區解讀:易誤選B,誤選原因是對于平均速度的概念理解不透撤,平均速度是總位移與總時間的比值,平均速度等于零,物體不一定處于靜止狀態。答案:C例8一個做
14、變速直線運動的物體,加速度逐漸減小題記關鍵分析:理解好物體加速減速的條件:當加速度方向與速度方向同向時,物體作加速運動。當加速度方向與速度方向反向時,物體作減速運動方法點擊:物體是加速還是減速取決于加速度和速度的方向,而不是加速度的大小。直至為零,那么該物體運動的情況可能是 ( )A 速度不斷增大,加速度為零時,速度最大B 速度不斷減小,加速度為零時,速度最小C 速度的變化率越來越小D 速度肯定是越來越小的解析:當加速度方向與速度方向同向時,物體作加速運動速度不斷增大,加速度逐漸減小,加速的程度越來越慢,加速度為零時,速度加速到最大。故A對;當加速度方向與速度方向反向時,物體作減速運動,速度不
15、斷減小,加速度逐漸減小,減速的程度越來越慢,加速度為零時,速度減到最小。故B對;而D是錯誤的;加速度計是速度的變化率,加速度逐漸減小,變化率也逐漸減小,故C好似正確的。答案:ABC(二)綜合試題拔高研究例9、甲、乙、丙三物體同時同地開始做直線運動,其位移一時間圖象如圖2-3-2所示,則在t0時間內,甲、乙、丙運動的平均速度的大小關系是v甲_v乙_v丙,(填>、<、=)它們在t0時間內平均速率大小關系為v甲_v乙_v丙,(填>、<、=)。 圖2-3-2題記關鍵分析:熟記平均速度和平均速率的公式。方法點擊:由圖象求解位移時,只需看物體的初末位置即可。解析:平均速度=,甲、乙
16、、丙三物體運動的總時間相等都是t0, 由圖中可以看出,總位移也是相等的,都是x0,所以平均速度相等。v甲=v乙= v丙平均速率=,甲、乙、丙三物體運動的總時間相等都是t0,由圖中可以看出,總路程S甲S丙S乙所以平均速率。v甲>v乙>v丙答案:v甲=v乙= v丙 v甲>v乙>v丙例10 升降機由靜止開始以加速度勻加速上升2s,速度達到4m/s,接著勻速上升10s,最后再以加速度勻減速上升4s才停下來。求: (1)勻加速上升的加速度大小。 (2)勻減速上升的加速度大小。題記關鍵分析:運用加速度公式解決問題時,關鍵是找準初末速度,理解好勻減速上升4s才停下來,即末速度為零。方
17、法點擊:直接運用公式時一定熟記公式中各物理量的意義。解答:(1)勻加速上升過程,由公式可得: = 所以勻加速上升的加速度大小為2m/s2(2)勻減速上升過程,由公式可得: 所以勻減速上升的加速度大小為1m/s2,負號表示加速度方向與速度方向相反。知識規律總結知識要點關鍵總結注意問題平均速度公式:,是矢量。方向與位移同向公式中的位移是總位移,時間是總時間瞬時速度(其中t),是矢量,與速度同向。對應的是一個時刻或某一位置加速度公式:,是矢量,方向與同向。又叫速度的變化率,加速度大小與速度、與速度變化量無必然聯系。解題方法關鍵總結鏈接例題概念法熟記各物理量的定義例2、例3、例5公式解析法假設未知數,
18、列方程,要熟記每個公式的特點及相關物理量的含義。例1、例6、例10圖象法用St圖可以求出某段時間的位移大小、可以比較平均速度與平均速率例9題海輕舟 1、 一個做直線運動的物體,某時刻速度是1m/s,那么這個物體 ( ) A 在這一時刻之前0。ls內位移一定是lm B 在這一時刻起ls內位移一定是lm C 在這一時刻起ls內位移可能是1m D 如從這一時刻起開始勻速直線運動,那么它繼續通 過lm的路程所需的時間一定是ls2、下面列舉了幾種速度,其中不是瞬時速度的是( )A 火車以72km/h的速度經過某一段路程B 子彈以800m/s的速度從槍口射出C 汽車速度計指示著速度80km/hD 某繁華路
19、口汽車限速牌上寫著I5km/h3、關于加速度,下列說法正確的是( )A 速度變化越大,加速度一定越大B 速度變化所用時間越短,加速度一定越大C 速度變化越快,加速度一定越大D 速度越大,加速度一定越大4、下列關于物體運動的描述,不可能的是( ) A 物體有速度,但加速度為零 B 物體的速度向東正在減小,加速度向西正在增大 C 物體的速度向東正在增大,加速度向東正在減小 D 物體的速度向西正在減小,加速度向西正在減小 5、一物體沿一直線運動,先以2m/s的速度運動10m,又以3m/s的速度繼續向前運動30m,物體在整個運動過程中平均速度是多少? 6、在沒有"斑馬線"的鄉村公路
20、上,當人們橫過公路,要"一停、二看、三通過"。人急行的速度大約是2m/s ; 人急行橫過8m寬的馬路需要的時間大約是 _s,如果一急駛的小車的速度是72km/h,人至少要在距行駛過來的小車_m處開始穿越馬路 7、一只足球以l0m/s的速度沿正東方向運動,運動員飛起一腳,足球以20m/s的速度向正西方向飛去,運動員與足球的作用時間為0。1S,求足球獲得的加速度的大小和方向。 8、如圖2-3-3表示某地去年建成的高速公路網,外環圍成矩形,A、B、C、D是四個車站,各車站之間均有運營線路相連,可以認為線路是平直的,矩形的長和寬之比為SAC/SAB=4/3。甲、乙兩車分別從A站和B
21、站始發,沿圖中所示的線路開向C站,乙發車的時間為14時20分,甲發車的時間為14時30分,結果兩車于15時20分同時到達C站。設甲、乙的平均速度分別為、 ,那么可以斷定 圖2-3-3 A > B < C = (D)以上三種情況都有可能9、某物體沿一半徑為r的圓周運動,在時間t內運動了4。5周,求時間t內物體的平均速度的大小和平均速率的大小。10、坐在行駛汽車上的一位乘客,欲估測前方隧道的長度,再進、出隧道口時,分別看了一下手表,如圖2-3-4甲、乙所示,汽車通過隧道時的平均速度是36km/h,由此可計算出此隧道的長度大約為多少? 圖2-3-411、下邊是京九鐵路北京西至深圳某一車次
22、運行的時刻表,設火車在表中路段做直線運動,且在每一個車站都準點開出,準點到達.(1)火車由北京西站開出直至到達霸州車站,運動的平均速度是多大?(2)火車由霸州車站開出直至到達衡水車站,運動的平均速度是多大?S(3).在零時10分這一時刻,火車的瞬時速度是多大?北京西深圳自北京西起公里站名北京西深圳22:180北京西 -6:3523:30 3292霸州 225:200:08 11147任丘 394:361:39 45274衡水 103:04參考答案1、 答案:CD 解析某時刻速度是1m/s,指的是該時刻的瞬時速度,不能說物體從此時起以后運動的快慢情況,此時刻以后物體作何種運動都有可能,所以選項A
23、、B均錯。如果從這一時刻起質點做非勻變速直線運動,從這一時刻起以后的1s內的位移可能為1m,也可能不為1m,所以選項C正確;如果從這一時刻起物體做勻速直線運動,那么經過1m路程所需時間由公式可得一定是1s,所以選項C、D是正確的。2、答案:BC解析:瞬時速度對應的是某一時刻或某一位置,A中對應的是某一段路程,故A錯;B、C對應的都是一個位置或一個時刻,故B、C正確;D中某繁華路口汽車限速牌上寫著I5km/h,這一速度是此段位移的最大速度不是瞬時速度,故D錯。3、答案:C解析:加速度是表示速度變化快慢的物理量,只能說速度變化越快,加速度一定越大,與速度的大小、速度變化的大小、速度變化所用時間的長
24、短均無必然聯系,故A、B、D錯,C對;4、答案:D解析:物體做勻速直線運動時,有恒定的速度,所以加速度為零,故A有可能;B 中物體的速度向東,加速度向西正在增大時,向東的速度一定正在減小,故B有可能;C 中物體的速度向東,加速度向東正在減小時,物體的速度一定正在增大,故C也有可能;D中物體的速度向西,加速度向西正在減小時,速度一定正在增大,故D 不可能。5、 答案:2.67m/s解析:根據平均速度的定義公式s為總位移,t為總時間.總位移s=s1+s2=10m+30m=40m總時間t等于前一段位移與后一段位移所用時間之和,前一段位移用的時間t1=后一段位移用的時間整個過程的平均速度:=6、答案:4s 80m 解析:由公式得, 小車的速度72km/h= 所以人過馬路處距行駛過來的小車的距離為: 7、答案:加速度的大小為300m/s2,方向為正西方向。 解答:規定正東方向為正方向,則初速度v1=10m/s,末速度v2= 20m/s,由加速度公式=所以,加速度的大小為300m/s2,方向為正西方向8、答案:B解析:甲車的位移S甲=SAC,乙車的位移S乙=所以S甲/S乙=4/5
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