1.3 位置变化快慢的描述-速度(含答案)2024-2025学年高一物理同步精讲义(人教版2019必修第一册)_第1页
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文档简介

2024-2025学年高一物理同步精品讲义第2节位置变化快慢的描述——速度学习目标学习目标课程标准学习目标1.理解速度的概念,知道速度的方向即物体的运动方向。2.能区别平均速度和瞬时速度,并能进行相应的计算。知道速度和速率的区别与联系,能在生活中正确使用速度和速率。3.理解速度-时间图像,能从v-t图像中分析速度及其变化。(1)通过阅读课本,理解速度的概念,体会其矢量性。(2)通过阅读课本,查阅资料,理解平均速度和瞬时速度的区别与联系。(3)通过阅读课本,对比分析,理解速度和速率的区别与联系。(4)通过画速度—时间图像,能用图像处理实验数据,并会根据图像描述物体运动速度的变化特点。(5)通过实验,掌握测量纸带平均速度和瞬时速度的方法。002预习导学课前研读课本,梳理基础知识:一、速度物理意义:表示物体运动的.定义:与发生这段位移所用的比值.定义式:v=eq\f(Δx,Δt).厘米每秒(cm/s或cm·s-1)等.1m/s=km/h.矢量性:速度既有大小又有方向,是量(填“标量”或“矢量”),其方向和时间Δt内的位移Δx的方向相同.知识点二、平均速度和瞬时速度平均速度:描述物体在时间Δt内运动的及方向.(2)v=eq\f(Δx,Δt).2瞬时速度:描述物体的快慢及方向.(2)当Δt时,eq\f(Δx,Δt)叫作物体在时刻t的瞬时速度.3.速率:的大小.4.匀速直线运动:瞬时速度的运动,在匀速直线运动中,平均速度与瞬时速度。5.汽车速度计的示数是汽车的.三、平均速度和瞬时速度的测量如图所示为打点计时器打出的一条纸带示意图,D、G间的时间间隔Δt=0.1s,用测出D、G间的位移Δx,则D、G间的平均速度v=eq\f(Δx,Δt).间(填“D、F间”或“D、G间”)的平均速度更接近E点的瞬时速度.四、速度-时间图像速度-时间图像(v-t图像):以为横轴,以为纵轴,建立直角坐标系,根据测量数据在坐标系中描点,然后用把这些点连接起来,即得到物体运动的v-t图像.v-t图像的意义:v-t图像非常直观地反映了速度随时间变化的情况,但它不是物体运动的轨迹.(二)即时练习:【练习1】(1)在百米赛跑中,中国飞人苏炳添的成绩是9秒92,谢震业的成绩是9秒93,两人谁跑得更快?你是怎样判断的?(2)在1h时间内中国的动车沿平直铁路行驶了350km,小轿车行驶了100km,动车和小轿车哪个行驶得更快?你是怎样判断的?(3)雨燕是长距离飞行最快的鸟类,3h可以飞行500km;北京到伦敦的航行距离是8130km,乘飞机大概要飞行10h。飞机和雨燕哪个运动得更快?你是怎样判断的?【练习2】在某次实验中,得到了一条如图所示的纸带,其中0、1、2、3、…是选用的计数点,每相邻两个计数点之间还有3个打出的点没有在纸带上标出.图中画出了将米尺靠在纸带上测量的情况,图中所测量点的读数分别是______cm、______cm、______cm和______cm;打2计数点时纸带的速度是________m/s.【练习3】(多选)做直线运动的物体,其v-t图像如图所示,下列判断正确的是()A.物体在1s末改变运动方向B.物体在前3s内运动方向不变C.物体在3s末运动方向改变D.物体在2s时的速度大小为2m/s003探究提升【问题探究1】平均速度和瞬时速度平均速度和瞬时速度的区别与联系区别:平均速度表示物体在某段时间或某段位移内运动的平均快慢程度,瞬时速度表示物体在某一时刻或某一位置运动的快慢程度.联系:瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度,公式v=eq\f(Δx,Δt)中,当Δt→0时v是瞬时速度.v=eq\f(Δx,Δt)是平均速度的定义式,适用于所有的运动,求平均速度要找准“位移”和发生这段位移所需的“时间”;而v=eq\f(v0+v,2)只适用于匀变速直线运动.平均速度和瞬时速度的比较平均速度瞬时速度物理意义描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度和方向,与一段时间或一段位移对应描述物体在某时刻运动的快慢和方向,与某一时刻或某一位置对应大小由v=eq\f(Δx,Δt)求出v=eq\f(Δx,Δt),其中Δt→0方向与位移的方向相同,不一定与物体瞬时运动的方向相同就是该时刻物体运动的方向说明(1)在匀速直线运动中,平均速度和瞬时速度相等(2)当位移足够小或时间足够短时,可以认为平均速度就等于瞬时速度【例题1】关于速度的描述,下列说法中正确的是()A.图甲中,电动车限速20km/h,指的是平均速度大小B.图乙中,子弹射出枪口时的速度大小为500m/s,指的是平均速度大小C.图丙中,某运动员百米跑的成绩是10s,则他冲刺时的速度大小一定为10m/sD.图丁中,京沪高速铁路测试时列车最高时速可达484km/h,指的是瞬时速度大小【例题2】如图是高速上某一“区间测速”的标牌,该路段全长66km、全程限速100km/h,一辆汽车通过监测起点和终点的速度分别为95km/h和90km/h,通过测速区间的时间为30min.下列判断正确的是()A.全长66km表示位移B.通过起点的速度95km/h表示瞬时速度C.该汽车全程的平均速度是92.5km/hD.该汽车没有超速【对点训练1】如图所示,小明骑自行车由静止沿直线运动,他在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m,则()A.他4s末的瞬时速度为4m/sB.他第2s内的平均速度为3m/sC.他4s内的平均速度为2.5m/sD.他1s末的速度为1m/s【对点训练2】(多选)以往公路上用单点测速仪测车速,个别司机由于熟知测速点的位置,在通过测速点时通过刹车以降低车速来逃避处罚,但这样很容易造成追尾事故,所以有些地方已开始采用区间测速(如图所示),下列说法正确的是()A.单点测速测的是汽车的瞬时速率B.单点测速测的是汽车的平均速率C.区间测速测的是汽车的瞬时速率D.区间测速测的是汽车的平均速率【问题探究2】平均速度和瞬时速度的测量1.测平均速度及瞬时速度的原理(1)计算平均速度跟运动物体连在一起的纸带上的点迹记录了物体在不同时刻的位置,用刻度尺测出两个计数点间的距离△x,打两个点的时间间隔可用△t=(n-1)×0.02s求得,则平均速度。(2)计算瞬时速度当△t很小时,可以用平均速度粗略地表示中间时刻的瞬时速度.如图所示,纸带上E点的瞬时速度可用D、F间的平均速度代替.若打点计时器打点的周期为T,则A、B、C、D各点的瞬时速度分别为,,,.2.根据纸带点迹判断物体的运动(1)分析纸带上点与点之间间距的变化情况,由于纸带上相邻两点的时间间隔均为0.02s,所以点迹密集的地方说明在该段时间内纸带运动的平均速度小.(2)若相邻的点与点之间的距离相等,可以判断物体可能做匀速运动;若相邻的点与点之间的距离越来越大,则说明物体做加速运动,反之则做减速运动.【例题3】打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器,是物理实验常用仪器,请完成下列问题:(1)打点计时器接__________(填交流、直流)电源,当频率是,打点计时器每隔_______秒打一个点;(2)根据打点计时器打出的纸带,我们可以不需要通过公式计算,从纸带能直接得到的物理量是_______A.时间间隔B.位移C.平均速度D.瞬时速度(3)关于打点计时器的使用说法正确的是________A.电磁打点计时器使用的是以下的直流电源B.在测量物体速度时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源C.使用的交流电源频率越高,打点的时间间隔就越小D.纸带上打的点越密,说明物体运动的越快(4)在使用电火花打点计时器来分析物体运动情况的实验中,有如下步骤:A.把电火花打点计时器固定在桌子上B.安装好纸带C.松开纸带让物体带着纸带运动D.接通交流电源E.按下脉冲输出开关,进行打点这些步骤正确的排列顺序为________________(填步骤前序号)【例题4】电磁打点计时器是一种使用______(选填“交流”或“直流”)电源的;当电源频率是50Hz时,它每隔______s打一次点,如图所示是一条打点计时器打出的纸带,0、1、2、3、4、5、6是七个计数点。每相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各计数点到0的距离如图所示,求3和4两个点的速度,v3=______m/s,v4=______m/s。(结果保留两位有效数字)【对点训练3】把纸带的下端固定在重物上,纸带穿过打点计时器,上端用手提着。接通电源后将纸带释放,重物拉着纸带下落,纸带被打出一系列点,其中一段如图所示。设打点计时器在纸带上打A点时重物的瞬时速度为。通过测量和计算,得出了AB两点间的平均速度为,AC两点间的平均速度为。下列说法正确的是(

)A.更接近,且小于 B.更接近,且大于C.更接近,且小于 D.更接近,且大于【对点训练4】在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时,得到了一条较为理想的纸带,如图所示,A、B、C、D为相邻计数点,已知打点计时器电源频率为,则纸带上相邻两点间时间间隔为_______,测出,则AD间的平均速度______。【问题探究3】速度-时间图像1.v-t图像的建立(1)以时间t为横轴,速度v为纵轴建立直角坐标系,根据实验数据设定合适的刻度并注明单位.(2)计算出不同时刻对应的瞬时速度值,并在坐标系中描点.(3)用平滑曲线来“拟合”实验中描出的点,得出v-t图像.思考:如图所示,当两条图线相交时,其交点的含义表示什么?提示:在速度—时间图像中,图线的交点表示此时两物体的速度相同。1.由图像能判断不同时刻对应的瞬时速度(1)瞬时速度为正,说明物体沿选定的正方向运动,如图中的图线1、4、5;(2)瞬时速度为负,说明物体沿与选定的正方向相反的方向运动,如图中的图线2、3;(3)若图线经过t轴,说明物体的运动方向发生变化,如图中的图线6。2.根据图像判断物体的运动性质(1)若图线平行于t轴,则表示物体做匀速直线运动,如上图中的图线1、2;(2)若图线不平行于t轴,则表示物体做变速运动,如上图中的图线3、4、5、6。3.截距的意义(1)纵轴上的截距:表示初始时刻物体的瞬时速度;(2)横轴上的截距:表示该时刻物体的速度为零,该时刻前后物体的速度方向相反。4.图线交点的意义:两条图线相交,表示该时刻两物体的瞬时速度相同。【例题5】(多选)做直线运动的物体,其v-t图像如图所示,下列判断正确的是()A.物体在1s末改变运动方向B.物体在前3s内运动方向不变C.物体在3s末运动方向改变D.物体在2s时的速度大小为2m/s【例题6】(多选)如图所示是A、B两个物体的v­t图像,则下列说法正确的是()A.A、B两物体的运动方向一定相反B.前4s内,A的速度一直小于B的速度C.t=4s时,A、B两物体的速度相同D.t=4s时,A、B两物体的速度大小相等、方向相反【对点训练5】(多选)A、B两质点的v-t图像如图所示。对于A、B两质点的运动,下列说法中正确的是()A.质点A向所选定的正方向运动,质点B与A的运动方向相反B.质点A和B的速度并不相同C.在相同的时间内,质点A、B的位移相同D.不管质点A、B是否从同一地点开始运动,它们之间的距离一定越来越大【对点训练6】(多选)甲、乙两个物体在同一条直线上运动,它们的速度—时间图像分别如图中直线a、b所示,在t1时刻()A.它们的运动方向相同B.甲一定在乙的后面C.甲的速度比乙的速度大D.乙的速度比甲的速度大【问题探究4】平均速度公式在“交通测速”中的应用1.固定测速固定测速是日常驾驶中经常遇到的测速抓拍系统,具体方法是,通过多路采集卡将测速及车牌摄像机的图像信号实时传送到计算机中,由计算机分析得出汽车经过两个精确位置间的位移差Δx和时间差Δt,由v=eq\f(Δx,Δt)得出汽车经过该位置的速度,以此判断汽车是否超速。2.区间测速区间测速是指在同一路段设置两个监控点,从汽车经过区间测速起点开始计时,到经过区间测速终点计时结束,由此得到汽车经过两个监控点所用的时间t,两监控点间的路径长度s是固定的,故可由v=eq\f(s,t)得出汽车经过这一路段的平均速率,再判断汽车是否超速。3.移动测速移动测速是执法交警在超速易发路段利用雷达测速方式“蹲点”执法。具体方法是:发射一束激光脉冲信号,测出从发射到折返的时间Δt1,则发射点到目标的距离x1=eq\f(1,2)c·Δt1,经过Δt时间再发射一束激光脉冲信号,测出从发射到折返的时间Δt2,则发射点到目标的距离x2=eq\f(1,2)c·Δt2,则汽车的速度v=eq\f(Δx,Δt)=eq\f(cΔt1-Δt2,2Δt),以此判断汽车是否超速。【例题7】雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备,某防空雷达发现一架飞机正在以水平速度朝雷达正上方匀速飞来。某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图甲所示,经过t=173s后雷达向正上方发射和接收到的波形如图乙所示,已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为1×10-4s,电磁波的速度为3×108m/s,则该飞机的飞行速度大小约为()A.1200m/s B.900m/sC.500m/s D.300m/s【对点训练7】在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图如图所示,测速仪B发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号的时间差,测出被测物体的速度。设小车向右运动先后经过P、Q两点,小车经P点时,B发出的第一个超声波脉冲被小车反射,其后被B接收,B从发射到接收历时t1=0.30s,小车经Q点时,B发出的第二个超声波脉冲被小车反射,B发射并接收第二个超声波脉冲历时t2=0.40s,相邻两次发射超声波脉冲的时间间隔Δt=1.0s。超声波在空气中传播的速度v=340m/s,若汽车是匀速行驶的,求小车先后两次反射超声波脉冲时间内前进的距离和小车的速度。004体系构建005记忆清单1.对速度定义式v=eq\f(Δx,Δt)的理解(1)公式v=eq\f(Δx,Δt)中的Δx是物体运动的位移,不是路程;v=eq\f(Δx,Δt)是定义式,不是决定式,不能认为v与位移Δx成正比、与时间Δt成反比;v=eq\f(Δx,Δt)也叫物体位移对时间的变化率。(2)速度是矢量性:速度既有大小,又有方向,是矢量。瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向;比较两个速度是否相同时,既要比较其大小是否相等,又要比较其方向是否相同;分析物体的运动速度时,既要分析速度的大小,又要分析速度的方向,不可只关注速度的大小而忽视其方向;初中的“速度”概念实际是物体运动路程与相应时间的比值,即平均速率,与高中“速度”的概念是不同的。2.平均速度和瞬时速度的比较:(1)区别:平均速度表示物体在某段时间或某段位移内运动的平均快慢程度,瞬时速度表示物体在某一时刻或某一位置运动的快慢程度.(2)联系:瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度,公式v=eq\f(Δx,Δt)中,当Δt→0时v是瞬时速度.(3)eq\x\to(v)=eq\f(Δx,Δt)是平均速度的定义式,适用于所有的运动,求平均速度要找准“位移”和发生这段位移所需的“时间”;而eq\x\to(v)=eq\f(v0+v,2)只适用于匀变速直线运动.3.平均速度、平均速率与速率的比较:(1).平均速度:物体发生的位移与发生这段位移所用时间之比,即eq\x\to(v)=eq\f(Δx,Δt),是矢量,其方向就是对应位移的方向。意义:粗略描述物体位置变化的快慢,与物体运动的路径无关(2)平均速率:物体运动的路程与通过这段路程所用时间的比值,即v=eq\f(s,t),意义:粗略地描述物体运动的快慢,与物体运动的路径有关,不一定(填“一定”或“不一定”)等于平均速度的大小.(3)速率:瞬时速度的大小,是瞬时速率的简称,是标量。意义:精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢4.求平均速度时常见的两种错误(1)认为平均速度就等于速度的平均值,即eq\x\to(v)=eq\f(v1+v2,2)(v1、v2分别是物体的初、末速度)。实际上这个式子对于特殊的运动适用,但对于一般的直线运动和曲线运动是不适用的。(2)认为平均速度大小等于平均速率。在计算平均速度时,用路程与时间的比值去求解。而实际上平均速度必须依据其定义用位移与时间的比值去求解,并且必须强调针对的是哪段位移(或哪段时间)。00601强化训练1.关于速度,下列说法中正确的是()A.汽车速度计上显示70km/h,指的是汽车的瞬时速度B.某段高速公路上的限速为120km/h,指的是平均速度C.子弹以900m/s的速度从枪口射出,指的是平均速度D.火车从杭州到北京的速度约为120km/h,指的是瞬时速度2.某部队开展无线电定位“搜狐”比赛,甲、乙两人从图所示地形的O点同时出发,并同时到达A点搜到狐狸,两人的搜狐路径已在图中标出,则()A.两人运动的平均速度相等B.甲的平均速度大于乙的平均速度C.甲的平均速度小于乙的平均速度D.无法判断3.(多选)如图所示,某赛车手在一次野外训练中,先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9km,实际从A运动到B用时5min,赛车上的里程表指示的里程数增加了15km。当他经过某路标C时,车内速度计指示的示数为150km/h,那么可以确定的是()A.整个过程中赛车的平均速度为180km/hB.整个过程中赛车的平均速度为108km/hC.赛车经过路标C时的瞬时速度为150km/hD.整个过程中赛车的平均速率为180km/h4.(2021·福建高考)一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流,途经双乳峰附近的M点和玉女峰附近的N点,如图所示。已知该游客从M点漂流到N点的路程为5.4km,用时1h,M、N间的直线距离为1.8km,则从M点漂流到N点的过程中()A.该游客的位移大小为5.4kmB.该游客的平均速率为5.4m/sC.该游客的平均速度大小为0.5m/sD.若以所乘竹筏为参考系,玉女峰的平均速度为05.(多选)登山运动员用由宿营地X点爬到山顶Y点。在道上通过的路程是,相对于X升高了,如图所示。关于上述过程,下列说法正确的是()A.运动员的位移大小为,方向竖直向上B.运动员的平均速率为C.运动员的平均速度大小为,方向由X指向YD.运动员的平均速度大小为,方向无法确定6.(多选)在离地10m的枫树树梢上的一片枫叶在萧瑟的秋风中颤抖着飘落到地面,完成了它最后叶落归根的使命。如图所示,若枫叶下落时间为5s,则下列论述中正确的是 ()A.枫叶下落过程中的平均速度一定等于2m/sB.枫叶下落过程中的平均速度可能大于2m/sC.枫叶刚着地时的瞬时速度一定等于2m/sD.枫叶刚着地时的瞬时速度可能等于1m/s7.第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月4日在北京开幕,其中滑雪是冬奥会中的一个比赛大项.如图所示,某滑雪运动员以某一初速度做匀减速直线运动冲上斜面,到达斜面顶端时的速度为零.已知运动员在前四分之三位移中的平均速度大小为v,则滑雪者整个过程的平均速度为()A.v2B.2v2C.v8.如图所示,物体沿曲线ABCDE以箭头指示方向运动,在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹所用的时间分别是1s、2s、3s、4s.已知方格的边长为1m.下列说法正确的是()A.物体沿曲线A→E的平均速率为1m/sB.物体在ABC段的平均速度大小为52C.物体在CD段的平均速度与DE段的平均速度相同D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度9.(多选)在跳水比赛中,某运动员(可看成质点)的速度与时间关系图像如图所示,选竖直向下为正方向,t=0是其向上起跳瞬间,则 ()A.t1时刻该运动员开始进入水面B.t2时刻该运动员开始进入水面C.t3时刻该运动员已浮出水面D.t1~t3时间内运动员始终向下运动10.如图所示为一物体做直线运动的速度—时间图象,在整个运动过程中,下列说法正确的是()A.BC段和CD段的运动方向相反B.CD段和DE段的加速度方向相同C.AB段物体静止D.BC段和DE段物体都在加速运动11.(多选)如图所示为某质点运动的速度—时间图像,下列有关物体运动情况判断正确的是()A.0~t1时间内速度为正,质点做加速直线运动B.t1~t2时间内速度为负,质点做减速直线运动C.t2~t3时间内加速度为负,质点做加速直线运动D.t3~t4时间内加速度为负,质点做减速直线运动12.一架无人机在同一水平面内运动,初始时悬停于空中,开始运动后在5s内向西沿直线飞行了40m,之后经过5s向北沿直线飞行30m后再次悬停。无人机的运动轨迹俯视图如图所示,则无人机在整个运动过程中(

)A.平均速度大小为5m/s B.平均速度大小为7m/sC.平均速率为5m/s D.平均速率为8m/s13.用气垫导轨和数字计时器能够更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示,已知遮光条的宽度为,滑块在牵引力的作用下通过光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第光电门的时间为,则滑块通过光电门时的速度大小()A. B.C. D.14.一小球在水平桌面上做减速直线运动,且速度随时间均匀减小。用照相机对着小球每隔拍照一次,得到一幅频闪照片,用刻度尺量得照片上小球各位置如图所示,已知照片与实物的比例为,则()A.图中对应的小球在通过距离内的平均速度是B.图中对应的小球在通过距离内的平均速度是C.图中对应的小球通过距离内的平均速率是D.图中对应的小球通过8cm位置时的速率大约为15.如图所示为超声波测速示意图,一固定的超声波测速仪每隔向小汽车发出一个超声波脉冲信号,已知第一个超声波时刻发出,遇到小汽车后返回,时刻接收到反射波同时发出第二个超声波,时刻接收到第二个反射波。若超声波在空气中的传递速度为,小汽车在这段时间的运动视为匀速运动,根据上述条件可知()A.小汽车向超声波测速仪运动,速度为B.小汽车向超声波测速仪运动,速度为C.小汽车背离超声波测速仪运动,速度为D.小汽车背离超声波测速仪运动,速度为16.某同学做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图所示,每两个计数点间还有四个计时点没有画出,图中已标出相邻两计数点间的距离,打点计时器的电源频率为50Hz。(1)打点计时器是一种使用___________(填“交流”或“直流”)电源的计时仪器。(2)相邻两个计数点间的时间间隔为___________s。(3)从计数点0-6的平均速度是v=___________m/s,打第4个计数点时,纸带的速度v4=___________m/s(保留三位有效数字)。

第3节位置变化快慢的描述——速度目标导航目标导航课程标准课标解读理解速度、平均速度、瞬时速度及速率等物理量的概念.掌握测量纸带平均速度和瞬时速度的方法.理解速度-时间图像的物理意义,会画v-t图像.结合瞬时速度概念的建立,体会研究物理问题的极限方法.通过比值定义法速度,通过实例理解速度的矢量性.通过对比理解平均速度和瞬间速度的区别与联系,并通过例题与练习题掌握它们的应用.通过对比理解速度和速率的区别与联系.4.掌握用v-t图像描述直线运动的方法.5.通过实验掌握测量纸带的平均速度和瞬时速度的方法,了解其他测速原理和方法.知识精讲知识精讲知识点01速度1.物理意义:表示物体运动的.2.定义:位移与发生这个位移所用时间的.3.定义式:v=eq\f(Δx,Δt).(1)公式v=eq\f(Δx,Δt)中的Δx是物体运动的位移,不是路程.(2)v=eq\f(Δx,Δt)是速度的定义式,不是决定式,v大小与Δx及Δt无关.不能认为v与位移成正比、与时间成反比.-1)、厘米每秒(cm/s或cm·s-1)等.5.矢量性:速度既有大小又有方向,是矢量(填“标量”或“矢量”).(1)大小:在数值上等于单位时间内物体位移的大小.(2)方向:物体的.【知识深化】注意:(1)速度既有大小,又有方向,是矢量.瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向.(2)比较两个速度是否相同时,既要比较其大小是否相等,又要比较其方向是否相同.【即学即练1】(多选)对速度的定义式v=eq\f(Δx,Δt),以下叙述正确的是()A.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移Δx成正比,与运动时间Δt成反比B.速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关C.此速度定义式适用于任何运动D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量【答案】BCD【解析】速度是表示物体运动快慢及方向的物理量,v=eq\f(Δx,Δt)是计算速度的公式,适用于任何运动,此式只能说明速度可由位移Δx与时间Δt的比值来计算,并不是说v与Δx成正比,与Δt成反比,故A错误,B、C、D正确.知识点02平均速度和瞬时速度1.平均速度:描述物体在一段时间内运动的快慢程度,只能描述物体运动的快慢.2.瞬时速度:描述物体在某一时刻运动的快慢,可以精确描述物体运动的快慢.3.速率:瞬时速度的大小.4.匀速直线运动:瞬时速度保持不变的运动,在匀速直线运动中,平均速度与瞬时速度相等.5.瞬时速度的大小通常叫作速率。日常生活中说到的“速度”,有时是指速率,要根据上下文判断.(1).平均速度和瞬时速度的比较平均速度瞬时速度物理意义描述物体在一段时间内运动的平均快慢和方向,与一段时间或位移对应描述物体在某时刻运动的快慢和方向,与时刻或位置对应大小由eq\x\to(v)=eq\f(Δx,Δt)求出v=eq\f(Δx,Δt),其中Δt→0矢量性与位移的方向相同,不一定与物体瞬间运动的方向相同就是那一时刻物体运动的方向联系(1)在匀速直线运动中,平均速度和瞬时速度相等(2)当位移足够小或时间足够短时,可以认为平均速度就等于瞬时速度(2).平均速度和平均速率的比较平均速度平均速率定义标矢性矢量标量物理意义粗略描述物体位置变化的快慢粗略描述物体运动的快慢联系都是描述物体运动快慢的物理量.单位相同跟位移和路程关系类似,平均速度的大小一般不平等于平均速率,只有在单方向直线运动中,若相等时间内位移的大小等于路程,平均速度的大小才等于平均速率.但在这种情况下不能认为平均速率就是平均速度,这是因为平均速度有方向,平均速率无方向.【即学即练2】运动员在百米赛跑中,测得其在70米处的速度是9m/s,10s末到达终点时的速度是10.2m/s,则运动员在全程的平均速度是()A.10m/s B.9.6m/sC.9m/s D.5.1m/s【答案】A【解析】由题意知,运动中的位移大小为x=100m,所用时间t=10s,根据平均速度的定义可得v=eq\f(x,t)=eq\f(100,10)m/s=10m/s,选项A正确.知识点03速度-时间图像物体运动的速度随时间变化的情况可以用图像来直观表示。以时间t为横轴,速度v为纵轴,坐标系中的图像即为速度-时间图像或者v-t图像.v-t图像非常直观地反映了物体运动的速度随时间变化的情况,但它不是物体运动的轨迹.【即学即练3】10.图甲、乙为两个质点运动的速度—时间图像,回答下面的问题:(1)甲质点做________运动,乙质点做________运动.(填“加速”“减速”或“静止”)(2)甲质点的初速度为________m/s,乙质点的初速度为________m/s.(3)甲、乙两质点运动的方向________(填“相同”或“不相同”).【答案】(1)加速减速(2)13(3)相同【解析】(1)甲图中速度越来越大,乙图中速度越来越小,分别是加速运动和减速运动.(2)根据初始时刻的纵坐标可知,它们的初速度分别等于1m/s、3m/s.(3)它们的速度都为正值,说明它们的运动方向都与规定的正方向相同.知识点04测量纸带的平均速度和瞬时速度1.求解平均速度根据,求出任意两点间的平均速度.两点间的位移△x可以用亥度尺测量出,△t为两点间的时间间隔数与单个时间间隔0.02s的乘积.如图所示,将打好点的纸带从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点,比如共数出n个点,用刻度尺测出第1个点到第n个点的距离△x,并算出这n个点的时间间隔,则平均速度,式中T=0.02s.2.粗略计算瞬时速度当一段位移△x对应的时间△t很小时,我们可用这段时间内的平均速度来表示△t中某一时刻的瞬时速度.如图所示,可以大致表示C点的瞬时速度,即,A、B两点离C点越近,算出的平均速度越接近于C点的瞬时速度.然而A、B两点距离过小时,测量误差会增大,所以应根据实际情况选取这两个点.【即学即练4】某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况.图示为该同学实验时打出的一条纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔是0.1s.打点计时器打B点时小车的速度(

A.1.45m/s

B.

0.145m/s

C.

14.5m/s

D.

145m/s【答案】B【解析】由图可知,A、B、C、D四点对应的刻度分别是0、1.20cm、2.90cm、5.10cm,则SAB=1.20cm,SBC=1.70cm,SCD=2.20cm,纸带上两相邻计数点的时间间隔是0.1s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小.=0.145m/s,故答案为:B.能力拓展能力拓展考法01速度和速率【典例1】(多选)如图1所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是1s、2s、3s、4s,下列说法正确的是()A.物体在AB段的平均速度为1m/sB.物体在ABC段的平均速度为eq\f(\r(5),2)m/sC.物体在B点的速度等于AC段的平均速度图1D.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度【答案】ABD【解析】物体在AB段的位移为1m,因此由公式,得,故A正确;物体在ABC段的位移大小为:Δx=eq\r(12+22)m=eq\r(5)m,所以m/s,故B正确;物体做曲线运动,物体在B点的速度不等于AC段的平均速度,故C错误;根据公式可知,当物体位移无限小,时间无限短时,物体的平均速度可以代替某点的瞬时速度,位移越小,平均速度越能代表某点的瞬时速度,则AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度,故D正确.考法02速度时间图像【典例2】(多选)如图所示为某质点运动的速度-时间图象,下列有关质点运动情况的判断正确的是()A.0~t1时间内加速度为正,质点做加速直线运动B.t1~t2时间内加速度为正,质点做减速直线运动C.t2~t3时间内速度为负,质点做加速直线运动D.t3~t4时间内速度为负,质点做减速直线运动【答案】ACD【解析】0~t1时间内加速度为正,速度为正,两者方向相同,质点做加速直线运动,A对;t1~t2时间内加速度为负,速度为正,质点做减速直线运动,B错误;t2~t3时间内速度为负,加速度为负,质点做加速直线运动,C对;t3~t4时间内速度为负,加速度为正,质点做减速直线运动,D对.考法03纸带问题【典例3】某同学在一次实验中,用打点计时器(频率为50Hz,即每0.02s打一个点)记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.相邻计数点间还有4个点未画出.其中x1=7.05cm、x2=7.67cm、x3=8.29cm、x4=8.91cm、x5=9.53cm、x6=10.15cm.(1)相邻计数点间的时间间隔T=________s.(2)从A点到G点小车运动的平均速度为________m/s,F点的瞬时速度为________m/s.(保留两位有效数字)【答案】(1)0.1(2)0.860.98【解析】(1)由交流电的频率为50Hz,每隔4个点取一个计数点,则相邻计数点间的时间间隔T=0.1s.(2)由平均速度公式v=eq\f(Δx,Δt)得:v=eq\f(xAG,6T)=eq\f(7.05+7.67+8.29+8.91+9.53+10.15,6×0.1)cm/s=86cm/s=0.86m/sF点的瞬时速度近似等于EG段的平均速度,故有vF=vEG=eq\f(xEG,2T)=eq\f(9.53+10.15,0.2)cm/s≈98cm/s=0.98m/s分层提分分层提分题组A基础过关练1.(多选)下面描述的几个速度中,说法正确的是()A.子弹以790m/s的速度击中目标时的速度指平均速度B.信号沿运动神经传播的速度大约为10m/s指瞬时速度C.京沪高速铁路测试时的列车最高时速可达484km/h,指的是瞬时速度D.台风以360km/h的速度向东北方向移动指平均速度【答案】CD【解析】子弹击中目标时对应一个瞬间,故为瞬时速度,故A错误;信号沿运动神经传播的速度大约为10m/s,是一段过程中的速度,故为平均速度,故B错误;列车的最高时速指的是在安全情况下所达到的最大速度,为瞬时速度,故C正确,台风以360km/h的速度向东北方向移动指平均速度,故D正确.2.如图所示,两路灯灯杆A、B相距40m,一辆汽车用3.2s时间通过这两根路灯灯杆,据此可以计算出汽车在这段位移中的平均速度大小为________m/s.若灯杆A的近旁相距0.42m处有一块路牌,汽车驶过路牌和灯杆的这一小段距离只用了0.03s,则在这段时间里汽车的平均速度大小为________m/s,可以认为汽车驶过灯杆A时的瞬时速度为________m/s.【答案】12.51414【解析】根据平均速度公式有v=eq\f(x,t)=12.5m/s,当汽车用0.03s驶过0.42m时,因时间较短,可认为汽车在这一极短时间内的平均速度等于汽车驶过灯杆A时的瞬时速度v=eq\f(Δx,Δt)=14m/s.3.甲、乙两物体在同一直线上运动的速度-时间图象如图所示,由图可知,在0~t1时间内()A.甲、乙两物体的初速度相等B.甲、乙两物体的末速度相等C.甲的加速度大于乙的加速度D.甲、乙两物体的加速度相等【答案】B【解析】t=0时刻的速度即为初速度,由题图知,甲物体的初速度比乙的大,故A错误.t1时刻两图线相交,说明甲、乙两物体的末速度相等,故B正确.v-t图象的斜率表示加速度,乙的斜率较大,故乙的加速度比甲的加速度大,故C、D错误.4.用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4mm,遮光条经过光电门时的遮光时间为0.04s,则滑块经过光电门位置时的速度大小为()A.0.1m/s B.100m/sC.4m/s D.0.4m/s【答案】A【解析】由于遮光条宽度很小,因此可将遮光条通过光电门时的平均速度当作瞬时速度。滑块经过光电门时的速度v=eq\f(d,Δt)=eq\f(0.004,0.04)m/s=0.1m/s,A正确。题组B能力提升练1.物体沿直线运动,下列说法中正确的是()A.物体在某时刻的速度为3m/s,则该物体在1s内的位移一定是3mB.物体在某1s内的平均速度为3m/s,则物体在这1s内的位移一定是3mC.物体在某段时间内的平均速度为3m/s,则物体在第1s内的位移一定是3mD.物体在某段时间内的平均速度为3m/s,则物体在这段位移一半时速度一定是3m/s【答案】B【解析】物体某时刻的速度为3m/s,指的是瞬时速度,下一时刻的速度可能变大,也可能变小,故A错误;由v=eq\f(Δx,Δt)知,若物体在某1s内的平均速度是3m/s,则物体在这1s内的位移一定是3m,B正确;利用v=eq\f(Δx,Δt)进行计算时,要注意平均速度与位移、时间的对应性,C、D错误.2.明洲同学从家中出发,沿平直的马路以一定的速率走到邮局.发信之后,沿原路以相同的速率返回.设出发时方向为正方向,则下图中能描述该同学运动情况的v-t图像是()【答案】B【解析】规定出发时方向为正方向,返回时的速度为负,C错误.由于速率不变,所以D错误;A图表示的是两个物体的运动.3.一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离x(x的单位为m)随时间变化的关系式为x=5+2t3,它的速度随时间t变化的关系式为v=6t2,该质点在t=0到t=2s间的平均速度和t=2s到t=3s间的平均速度的大小分别为()A.12m/s,39m/s B.8m/s,38m/sC.12m/s,19.5m/s D.8m/s,13m/s【答案】B【解析】质点在0~2s内的位移Δx1=x2-x1=(5+2×23)m-(5+2×03)m=16m.质点在2~3s内的位移Δx2=x3-x2=(5+2×33)m-(5+2×23)m=38m.0~2s的时间间隔t1=2s,质点的平均速度v1=eq\f(Δx1,t1)=8m/s,2~3s的时间间隔t2=1s,质点的平均速度v2=eq\f(Δx2,t2)=38m/s.故选项B正确.4.对如图打出的一条纸带进行研究,从O点开始每5个点取一个计数点(中间4个点未画出),计数点分别为A、B、C、D、E,图中给出了相关数据,回答下列问题。(1)电火花打点计时器的工作电源是________V的________(填“直流”或“交流”)电源,每隔________s打一个点,图中每相邻的两个计数点之间的时间是________s。(2)B点的瞬时速度是________m/s。(保留两位小数)【答案】(1)220交流0.020.10(2)0.25【解析】(1)电火花打点计时器的工作电源是220V的交流电源,电源频率是50Hz,每隔0.02s打一个点,图中每5个点取一个计数点(中间4个点未画出),则每相邻的两个计数点之间的时间T=5×0.02s=0.10s。(2)B点的瞬时速度vB=eq\f(xAC,2T)=eq\f(OC-OA,2T)=eq\f(61.8-12.6×10-3,2×0.1)m/s≈0.25m/s。题组C培优拔尖练1.如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹上运动所用的时间分别是:1s、2s、3s、4s.则物体在前2s内的平均速率为________m/s,物体在最后2s内的平均速度为________m/s,物体在全程的平均速度为________m/s.【答案】eq\f(1+\r(2),2)eq\r(2)0.75【解析】前2s内物体运动的路程为s=eq\x\to(AB)+eq\x\to(BC)=1m+eq\r(2)m=(1+eq\r(2))m故平均速率为v1=eq\f(s,t1)=eq\f(1+\r(2),2)m/s最后2s内物体的位移x=eq\x\to(CE)=2eq\r(2)m故平均速度v2=eq\f(x,t2)=eq\r(2)m/s物体在全程的位移x′=eq\x\to(AE)=3m故平均速度v=eq\f(x′,t)=eq\f(3,4)m/s=0.75m/s.2.(多选)为使交通有序、安全,高速公路设立了许多交通标志,如图是高速公路指示牌,下列说法中正确的是()A.甲图中“25km”是指从此处到下一个出口的位移是25kmB.甲图中“25km”是指从此处到下一个出口的路程是25kmC.乙图中“80km/h”是指要求汽车在该路段行驶的瞬时速度不能超过80km/hD.乙图中“80km/h”是指要求汽车在该路段行驶的平均速度小于80km/h【答案】BC【解析】根据题意可知甲图中“25km”是指路程,选项A错误,B正确;乙图中“80km/h”是指瞬时速度,即汽车的瞬时速度不能超过80km/h,选项C正确,D错误.3.节能减排经常体现在我们的日常生活中.假设公交车通过城市十字路口时允许的最大速度为10m/s,一辆公交车在距离十字路口50m的车站停留,乘客上下完后,司机看到红灯显示还有10s,为了节能减排,减少停车,降低能耗,公交车司机启动公交车,要使公交车尽快通过十字路口且不违章,则公交车启动后的运动图像可能是()【答案】C【解析】依题意知红灯时间还有10s,公交车在10s时要恰好到达路口,此时公交车运动的位移为50m,又速度—时间图像与坐标轴围成的面积表示位移,由图可知在10s时A、B、D图像中的面积大于50m,即公交车在到达路口时红灯还未熄灭,C图中的面积可能为50m,且公交车速度小于10m/s,故选项C正确,A、B、D错误.4.如图是做“用打点计时器测速度”实验时得到的一条纸带的一部分,从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6、…,现测得0、1间的距离x1=5.18cm,1、2间的距离x2=4.40cm,2、3间的距离x3=3.62cm,3、4间的距离x4=2.78cm,4、5间的距离x5=2.00cm,5、6间的距离x6=1.22cm(每0.02s打一次点).(1)根据测量数据,计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度,并填在表中.位置12345v/(m·s-1)(2)根据(1)中表格,在图中画出速度—时间图像,并说明速度变化的特点.【答案】(1)1.201.000.800.600.40(2)见解析【解析】(1)打1点时:v1=eq\f(x1+x2,2T)=1.20m/s,打2点时:v2=eq\f(x2+x3,2T)=1.00m/s,打3点时:v3=eq\f(x3+x4,2T)=0.80m/s,打4点时:v4=eq\f(x4+x5,2T)=0.60m/s,打5点时:v5=eq\f(x5+x6,2T)=0.40m/s.(2)描点并画出速度—时间图像.由图像可知,速度均匀减小.第4节速度变化快慢的描述——加速度学习目标学习目标课程标准学习目标1.知道加速度的比值定义法,理解加速度的物理意义。2.理解加速度的矢量性,知道其方向与速度变化方向一致。3.知道速度、加速度、速度变化量的关系。4.知道v-t图像中斜率的含义,会用v-t图像求加速度。(1)通过阅读课本,联系生活实际体验速度的变化。(2)通过阅读课本,联系生活实际体验速度变化的快慢,体会比值定义法。(3)通过阅读课本,知道加速度的大小、方向是如何影响物体运动性质的。(4)根据v­t图像判定加速度的大小和方向。002预习导学课前研读课本,梳理基础知识:一、加速度情境问题:下列三种车辆起步后,经某段时间达到了某一速度。时间速度电动自行车10s36km/h小型轿车10s108km/h旅客列车80s108km/h请分析思考:(1)哪种车辆速度变化较大?(2)哪种车辆速度增加得快?知识梳理:1.物理意义:加速度是描述物体的速度随时间变化的物理量。2.定义:速度的变化量与发生这一变化所用之比。3.定义式:a=eq\f(Δv,Δt),Δv是,Δt是对应的。4.单位:在国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是_或m·s-2。二、加速度的方向情境问题:图中做直线运动的列车,在40s内速度由10m/s增加到20m/s,那么列车在40s内速度的变化量是多少?列车的加速度是多少?加速度的方向与速度变化量的方向有什么关系?知识梳理:1.加速度的方向:加速度是,其方向与的方向相同。2.加速度方向与速度方向的关系:在直线运动中,速度增加时加速度的方向与速度的方向,速度减小时加速度的方向与速度的方向。三、从v­t图像看加速度知识梳理:1.v­t图像的斜率:表示物体运动的,即a=eq\f(Δv,Δt)。(如图所示)2.a的定性判断:在同一v­t图像中,图线的越大,其加速度也越大。3.a的定量计算:在图线上取两点,坐标分别为(t1,v1),(t2,v2),则。(二)即时练习:【练习1】(多选)下列说法中的“快”,指加速度较大的是()A.小轿车比大卡车启动得快B.协和式客机能在两万米高空飞行得很快C.乘汽车从烟台到济南,如果走高速公路能很快到达D.汽车在紧急刹车的情况下,能够很快地停下来【练习2】一质点沿直线运动,取定正方向,下面给出了质点的速度和加速度正负号的四种情况及对运动的判断,其中正确的是()A.若v0>0,a<0,则质点做加速运动B.若v0>0,a>0,则质点做减速运动C.若v0<0,a<0,则质点做加速运动D.若v0<0,a>0,则质点做加速运动【练习3】如图是某物体做直线运动的速度-时间图像,有关物体运动情况判断正确的是()A.前2s的加速度大小为5m/s2B.2s末运动方向改变C.4s末物体回到出发点D.6~8s做匀速运动003探究提升【问题探究1】加速度1.速度的变化量速度的变化量也叫速度的改变量,是指速度改变的多少,它等于物体的末速度与初速度的矢量差,即速度的变化量为△v=v2-v1。2.加速度(1)定义:物理学中把速度的变化量与发生这一变化所用时间之比叫作加速度,加速度用于描述物体速度变化的快慢,用字母a表示。定义式为,国际单位制中加速度的单位为米每二次方秒符号为m/s2或m·s-2。(2)加速度是矢量,既有大小,又有方向。加速度的大小在数值上等于单位时间内物体速度的变化量大小,加速度的方向与速度变化量的方向相同。【典型例题1】一辆小轿车和一辆大货车均做匀加速直线运动,速度都从零增加到60km/h,小轿车用时10s,大货车用时20s。在上述加速过程中()A.小轿车的速度变化量较大B.大货车的速度变化量较大C.大货车的加速度较大D.小轿车的加速度较大【典型例题2】小球以的速度水平向右运动,碰一墙壁经后以的速度沿同一直线反向弹回(如下图所示),小球在这内的平均加速度是()A.,方向向左 B.,方向向右C.,方向向左 D.,方向向右【对点训练1】如图所示,在世界女排大奖赛中,中国球员朱婷跳起将速度为20m/s、水平飞来的排球迎面击出,排球以30m/s的速率水平返回。假设朱婷对排球的击打时间为0.25s。求:排球被击打过程中的速度变化Δv;【对点训练2】乒乓球被称为中国的国球,在历次国际性的比赛中,中国队都取得了非常好的成绩.假设在某次比赛中,中国选手马琳接住了对手打来的速度大小为30m/s的乒乓球,并将球以45m/s的速度反向扣杀,从接住到扣杀历时0.15s,则乒乓球在被扣杀时平均加速度大小为()A.50m/s2 B.100m/s2C.250m/s2 D.500m/s2【问题探究2】加速度的方向1.由公式可知,a的方向应该与∆v的方向一致。确定了∆v的方向也就确定了a的方向。下面以直线运动的两种情况来举例说明,规定v1的方向为正方向。①如图甲所示,若v2与v1同向,均为正值,且v2>v1,则△v=v2-v1>0,表示△v与v1方向相同,为加速直线运动。②如图乙所示,若v2与v1同向,均为正值,且v2<v1,则△v=v2-v1<0,表示△v与v1方向相反,为减速直线运动。结论:加速度方向和速度变化量的方向相同,与速度方向无关。【典型例题3】如图所示是研究汽车速度变化时所画出的示意图,汽车的初速度为,末速度为,速度的变化量为,加速度为a。下列说法正确的是()A.甲图中汽车做加速运动,其a与方向相同B.乙图中汽车做减速运动,其a与方向相反C.汽车的速度越大,加速度一定越大D.汽车的加速度越大,速度变化量一定越大【典型例题4】一汽车向右沿直线做减速运动,原来的速度是v1,经过一小段时间之后,速度变为v2,用Δv表示速度的变化量。则()A.汽车的加速度方向与v1的方向相同B.汽车的加速度方向与v2的方向相同C.汽车的加速度方向与v1的方向相反D.汽车的加速度方向与Δv的方向相反【对点训练3】物体在一直线上运动,用正、负号表示方向的不同,根据给出速度和加速度的正负,下列对运动情况判断正确的是()A.v0<0,a<0,物体的速度越来越大B.v0>0,a<0,物体的速度越来越大C.v0<0,a>0,物体的速度越来越大D.以上说法都有可能【对点训练4】(多选)下面关于速度和加速度的说法正确的是()A.物体的加速度()不变,则物体的速度就不变B.物体加速度变小时,其速度可能变大C.物体具有向东的加速度,其速度方向也可能向西D.物体速度增加的越多,其加速度一定越大【问题探究3】从v­t图像看加速度1.从v-t图像中得到加速度的信息v-t图像反映了物体的速度随时间变化的规律,如图所示在v-t图像中任取两点(t1,v1)、(t2,v2),根据(即v-t图线的斜率)可确定加速度.(1)斜率的大小表示加速度的大小.斜率大小越大,加速度越大;斜率大小越小,加速度越小;斜率为零,加速度为零,即速度保持不变。(2)斜率的正负表示加速度的方向.斜率为正,表示加速度的方向与规定的正方向相同;斜率为负,表示加速度的方向与规定的正方向相反。匀变速直线运动的特点:加速度是恒量(大小、方向都不变)。2.由v-t图像判断速度的变化(1)随着时间的推移,若图线远离时间轴,v的数值在增大,说明物体做加速直线运动.若图线靠近时间轴,v的数值在减小,说明物体做减速直线运动.如图甲所示,在0-t0时间内v<0,a>0,物体做减速直线运动;在t>t0时间内v>0,a>0,物体做加速直线运动.(2)如果速度变化不均匀,说明物体的加速度在变化,其v-t图像为曲线,如图乙所示,曲线上某点的切线斜率大小表示该时刻的加速度的大小。由v-t图线的斜率表示加速度,可知该图像表示物体的加速度逐渐减小。3.常见运动的v-t图像如图所示①表示匀速直线运动;②表示初速度为零,做正向的匀加速直线运动;③表示初速度为正,做正向匀加速直线运动;④表示初速度为负,先做负向的匀减速直线运动,后做正向的匀加速直线运动;⑤表示初速度为正,先做正向的匀减速直线运动再做负向的匀加速直线运动;⑥表示初速度为负,做负向的匀加速直线运动:⑦表示初速度为零,做正向的变加速直线运动。【典型例题5】A、B两物体在同一直线上做变速直线运动,它们的速度—时间图像如图所示,则()A.A、B两物体的运动方向一定相反B.0~6s内A比B运动得快C.t=4s时,A、B两物体的速度相同D.A物体的加速度比B物体的加速度大【典型例题6】(多选)某物体运动的v­t图像是一条直线,如图所示,下列说法正确的是()A.物体在第1s末运动方向发生变化B.物体在第2s内和第3s内的加速度大小相等,方向相反C.物体在第2s末运动方向发生变化D.物体在前4s内的加速度不变【对点训练5】如图所示是A、B两个物体做直线运动的图像,则下列说法中正确的是()A.物体A做加速直线运动B.物体B做减速直线运动C.物体A的加速度大于B的加速度D.物体B的速度变化比A的速度变化快【对点训练6】一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度—时间图像如图所示,由图像可知()A.0~ta时间内火箭的加速度小于ta~tb时间内火箭的加速度B.在0~tb时间内火箭是上升的,在tb~tc时间内火箭是下落的C.tb时刻火箭离地面最远D.tc时刻火箭回到地面004体系构建005记忆清单1.加速度的大小决定了速度变化的快慢(1)(2)2.加速度方向与速度方向的关系决定了速度大小的变化——加速、减速的判断(1)加速度与速度同向时,物体做加速运动;(2)加速度与速度反向时,物体做减速运动。3.有关加速度的几个“不一定”物体具有加速度,但不一定做加速运动;物体的速度方向改变,但加速度的方向不一定改变。物体的速度方向不变,但加速度方向不一定不变;物体的速度大,但加速度不一定大。物体速度等于零,但加速度不一定等于零;物体加速度为零,但速度不一定为零。物体的速度大小不变,但加速度不一定为零;在加速直线运动中,加速度不一定总取正值。4.应用a=eq\f(Δv,Δt)计算加速度时注意的问题(1)在公式a=eq\f(Δv,Δt)=eq\f(v2-v1,t)中,v1表示物体的初速度,v2表示物体的末速度,应用时不能将两者颠倒;公式a=eq\f(Δv,Δt)=eq\f(v2-v1,t)是矢量式,速度、速度的变化量、加速度皆为矢量。应用该公式解题时要先规定好正方向,v1、v2的方向与规定的正方向相同时取正值,相反时取负值;注意根据计算结果中加速度a的正、负来判定加速度的方向。(2)基本步骤先规定正方向,一般选取初速度方向为正方向;根据题意,求出初速度v0和末速度v,利用Δv=v-v0求出Δv;找出发生Δv所用的时间Δt;由a=eq\f(Δv,Δt)计算加速度,并对a的方向做出说明。5.分析v­t图像时的三点提醒(1)只要图像的斜率相同,则加速度的大小和方向都相同。(2)图像向下倾斜表示加速度沿负方向,速度可能沿负方向在增大,也可能沿正方向在减小。(3)图像不是物体运动的轨迹,分析问题时要根据图像的变化,判断物体速度、位移、加速度的变化情况,进而建立物体运动的情境。总之图像是数学语言,将其转换成物理情境,是解决图像问题的前提。00601强化训练1.加速度的单位是()A.B.C.D.2.针对下列几种运动情景,分析判断正确的是()A.高速公路上高速行驶的轿车紧急刹车。因为轿车紧急刹车,速度很快减为零,所以加速度很大B.长征二号火箭点火后即将升空,因为火箭还没运动,所以加速度为零C.磁悬浮列车高速行驶,因为列车速度很大,所以加速度很大D.张培萌夺得全运会男子100m决赛冠军。因为张培萌率先冲过终点,所以比其他运动员经过终点时的加速度一定大3.关于速度、速度变化量和加速度,下列说法正确的是()A.运动物体的速度变化量越大,它的加速度就越大B.某时刻物体速度为零,其加速度不一定为零C.速度很大的物体,其加速度也很大D.物体加速度方向与速度方向、速度变化量方向无关4.一个做变速直线运动的物体,它的加速度逐渐减小,直至为零,那么该物体的运动情况可能是()A.速度一定越来越小B.速度不断减小,加速度为零时,速度最大C.速度不断增大,加速度为零时,速度最大D.速度的变化越来越小,加速度为零时的速度等于初速度5.雨滴从高空由静止下落,由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到变为零,在此过程中雨滴的运动情况是()A.速度不断减小B.速度越来越大C.位移越来越小D.速度的变化率越来越大6.物体A的加速度为3,物体B的加速度为-5,下列说法正确的是()A.物体B的速度变化比物体A的速度变化快B.物体B的速度可能在减小C.物体A的速度一定在减小D.物体A的加速度比物体B的加速度大7.如图所示是汽车的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化。开始时指针指示在如图甲所示的位置,经过8s后指针指示在如图乙所示的位置,若汽车做匀变速直线运动,那么它的加速度约为()A.0.6m/s2 B.1.4m/s2 C.11m/s2 D.5.0m/s28.如图所示,汽车原来的速度是v1,经过一小段时间Δt之后速度变为v2,在图中以原来的速度v1的箭头端为起点,以后来的速度v2的箭头端为终点,作一个新的有向线段,用它表示速度的变化量Δv。则以下说法中错误的是()A.速度的变化量Δv越大,表示加速度也越大B.汽车加速时,加速度方向和初速度v1方向相同C.汽车减速时,加速度方向和初速度v1方向相反D.无论汽车加速或减速,加速度方向与速度变化量Δv的方向相同9.如图所示为一物体做直线运动的v-t图像,用v1、a1表示物体在0~t1时间内的速度和加速度,v2、a2表示物体在t1~t2时间内的速度和加速度,则由图可知()A.v1与v2方向相同,a1与a2方向相同,a1>a2B.v1与v2方向相同,a1与a2方向相反,a1<a2C.v1与v2方向相反,a1与a2方向相同,a1>a2D.v1与v2方向相反,a1与a2方向相反,a1<a210.中国“利剑”无人机发展迅速,最近更“取得重大成果”,并“实现历史性跨越”.军事专家分析认为,“利剑”是以航母舰载机为发展目标的新一代无人机,未来将登上航母,成为无人攻击机,在某次“利剑”进行滑行试验中,某检测装置观测到其降落后的滑行过程中制动力逐渐增大,下列各图中能反映其速度v随时间t变化关系的是()11.在无人机上安装摄影装置进行拍摄,可以获得很好的拍摄效果。取竖直向上为正方向,某校运动会上无人机摄影时,无人机在竖直方向的速度随时间变化关系的图像如图所示。下列说法正确的是()无人机在时刻速度方向发生变化 B.无人机在时刻比时刻能够拍摄地面景物的范围更大C.无人机在时刻与时刻的加速度可能相同 D.无人机在时刻比时刻更适合拍摄地面上的近景12.物体沿轴做直线运动,取轴正方向为速度正方向,其速度-时间图像如图所示,则下列说法正确的是()A.在3.5s末,物体速度为1.5m/sB.4s末,物体加速度为0C.第4秒内,物体做沿轴负方向的减速运动D.第8秒内,物体做沿轴负方向的减速运动13.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一位运动员从高处自由落下,以大小为的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为的速度弹回,已知运动员与网接触的时间,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为()A.2m/s2,向下 B.8m/s2,向上 C.10m/s2,向下 D.18m/s2,向上14.如图所示,为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板.滑块向右做加速直线运动依次通过两个光电门A和B,光电门上的黑点处有极细的激光束,当遮光板挡住光束时开始计时,不遮挡光束时停止计时.现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1=0.30s,通过第二个光电门所用的时间为Δt2=0.10s,光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为Δt=0.30s.则滑块的加速度应为()A.0.67m/s2B.0.14m/s2C.0.40m/s2D.0.22m/s215.如图所示,图中两条直线a、b分别是两辆赛车启动时的v-t图象,通过计算两辆赛车加速度的大小,比较哪辆赛车启动性能较好?16.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取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,碰撞后速度均减为0,驾驶员是否有生命危险?

第4课速度变化快慢的描述——加速度目标导航目标导航课程标准课标解读1.理解加速度。2.会用v-t图像求加速度。3.知道速度、速度变化量、加速度的区别,理解变化率的含义。4.运用加速度解决实际问题。1、通过抽象概括的过程,理解加速度的概念,知道加速度的定义式、方向和单位。2、理解加速度的矢量性,会根据速度变化的方向判断加速度的方向并结合速度的方向判断运动性质。3、学习并体会用物理量之比定义新物理量的方法。4、能用v-t图像分析、计算加速度,体会数学方法在物理研究中的应用及意义。5、理解加速度与速度、速度变化量和速度变化率之间的区别与联系,并会分析生活中的运动实例。初步体会变化率对描述变化过程的意义。6、通过生活中有关加速度的利用和危害防止的实例,体会物理与生活实际的紧密联系,激发物理学习兴趣。知识精讲知识精讲知识点01加速度1、物理意义:描述物体速度的物理量.2、定义:加速度是速度的与发生这一变化所用的比值.3、定义式:a=,单位:.4、方向:与的方向一致,而与v0、v的方向(填“有关”或“无关”),是矢量.【即学即练1】加速度是描述物体速度变化快慢的物理量.以下是生活中的几种说法,其含义与物理学中的加速度不同的是()A.跑车比一般汽车的加速性能好B.小汽车比大货车提速快C.汽车刹车太急D.高铁列车比汽车运行快【答案】D【解析】跑车比一般汽车的加速性能好,是指跑车的速度增加得快,其含义与物理学中的加速度相同;小汽车比大货车提速快,是指小汽车的速度增加得快,其含义与物理学中的加速度相同;汽车刹车太急,是指加速度太大;高铁列车比汽车运行快,是指高铁列车的速度比汽车的大.故选D.【即学即练2】一汽车由静止加速到20m/s所用时间为5.0s.若此过程中汽车的运动可视为加速度恒定的直线运动,则其加速度的大小为()A.0.25m/s2B.4.0m/s2C.25m/s2 D.100m/s2【答案】B【解析】根据加速度的定义可得汽车的加速度大小为a=eq\f(Δv,Δt)=eq\f(20,5.0)m/s2=4.0m/s2,选项B正确.知识点02加速度的方向1.判断直线运动中的“加速”或“减速”方法判断物体做加速运动还是减速运动,关键是看物体的加速度与速度的方向关系.1.加速度的方向:加速度是矢(填“矢”或“标”)量,加速度的方向与速度变化量Δv的方向相同.2.加速度方向与速度方向的关系在直线运动中,如果速度增加,加速度方向与速度方向;如果速度减小,加速度方向与速度方向.(填“相同”或“相反”)(1)a和v同向→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a不变,v随时间均匀增加,a增大,v增加得越来越快,a减小,v增加得越来越慢))(2)a和v反向→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a不变,v随时间均匀减小(或反向增加),a增大,v减小(或反向增加)得越来越快,a减小,v减小(或反向增加)得越来越慢))2.加速度的正负并不能决定物体做加速运动还是做减速运动,只能说明加速度的方向与规定的正方向相同或相反。【即学即练3】物体做加速度恒定、速度增加的直线运动,已知加速度为2m/s2,则()A.物体在某秒末的速度一定是该秒初的速度的2倍B.物体在某秒末的速度一定比该秒初的速度大2m/sC.物体在某秒初的速度一定比前秒末的速度大2m/sD.物体在某秒末的速度一定比前秒初的速度大2m/s【答案】B【解析】要理解某秒末与该秒初相隔1s,某秒初与前秒末是同一时刻,某秒末与前秒初相隔2s,分析可知选项B正确.速度、速度的变化量和加速度的对比比较项目速度速度变化量加速度物理意义描述物体运动的快慢和方向描述物体速度的变化描述物体速度变化的快慢定义式v=eq\f(Δx,Δt)Δv=v-v0a=eq\f(Δv,Δt)=eq\f(v-v0,Δt)方向与位移Δx同向,即物体运动的方向由v-v0或a的方向决定与Δ

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