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1-3运动快慢的描述——速度
特别提醒:
(1)x-t图象只能用来描述直线运动. (2)x-t图象表示的是位移x随时间t变化的情况,绝不 是物体运动的轨迹.
下图表示三个物体运动的x-t图象,其异同点是 ( )
A.运动的速率相同,3s内经过的路程相同,起点的
位置相同 B.运动的速率相同,3s内经过的路程相同,起点的 位置不同 C.运动的速率不同,3s内经过的路程不同,但起点
1.当质点沿一条直线运动时,我们可以以这条直线
为x坐标轴,规定正方向,这样就可以用 坐标 表 示 质 点 的 位置 .用坐标的
变化量
表示质点的 位移 . 用
坐标变化量的 正负 表示位移的方向. 2.比较物体运动的快慢,可以有两种办法.一种是
在
比较
位移相同
的情况下,比较所用时间的长短,
运动的快 .
它的大小等于单位时间内的位移大小,A项错;做直线运 动的物体方向也可以改变,C项错;通过单位换算知,D项 正确.
(1)平均速度 ①定义:在变速直线运动中,位移Δx跟发生这段位移 所用时间Δt的比值叫做变速直线运动的平均速度.
③物理意义:粗略地描述物体运动的快慢.
(2)瞬时速度
①定义:物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度叫 做瞬时速度. ②物理意义:精确地描述物体运动的快慢. ③瞬时速度和平均速度的关系:如果时间Δt非常小时,
的位置相同
D.均无共同点
答案:B
解析:x-t图象中的斜率表示速度,斜率的大小表示 速率,由此可知,三个物体运动的速率相同;由x-t图象 的物理意义知3s内经过的路程都为3m,但起点位置不同: x1=x2=3m,x3=-3m,故B项正确.
汽车以36km/h的速度从甲地匀速运动到乙地用了2h, 如果汽车从乙地返回甲地仍做匀速直线运动用了2.5h,那 么汽车返回时的速度为(设甲、乙两地在同一直线上)
解析:物体的各个时刻瞬时速度都等于零,证明物体
静止,即位移为零,因此平均速度一定为零. 物体在某段时间内平均速度为零,说明整个运动过程 中的位移为零,但不能证明物体不运动,例如物体做往返 运动回到出发点,位移为零,平均速度为零,但瞬时速度
不为零.
匀速运动中,由于瞬时速度都相等,因此平均速度等 于瞬时速度. 变速运动中,速度时刻在变,但平均速度可能与某一 时刻的瞬时速度相等.
的大小,斜率的正、负表示物体的运动方向,如图中的a、
b所示.
③若x-t图象为平行于时间轴的直线,表明物体处于
静止状态.如图中的c所示. ④纵截距表示运动物体的初始位置,如图所示a、b物 体分别是从原点、原点正方向x2处开始运动. ⑤图线的交点表示相遇,如图所示中的交点表示a、b、
c三个物体在t1时刻在距原点正方向x1处相遇.
如下图,是甲、乙两车在同一条公路上沿同一方向、
向同一目的地运动的位移——时间图象,由图象可以看出 ( )
A.甲、乙两车是从同一地点出发的
B.甲车比乙车先到达了目的地
C.甲、乙两车在行进时的速率是相同的 D.甲、乙两车在t4时间内的平均速度是相同的 答案:C 解析:在计时时刻,甲车已经在乙车前方x0处,而且
如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x-t图 象.下面说法正确的是 A.甲、乙两物体的出发点相距x0 ( )
B.甲、乙两物体都做匀速直线运动
C.甲物体比乙物体早出发的时间为t1 D.甲、乙两物体向同方向运动
解析:由x-t图象知,t=0时,甲的位置为x=x0,乙
的位置为x=0,故甲、乙出发点相距x0 ;x-t图线的斜率 表示速度,甲、乙两物体的x-t图线都是倾斜直线,故两 物体都做匀速直线运动;甲从t=0时刻开始出发,乙在0~ t1这段时间内保持静止,故甲比乙早出发的时间为t1;甲的
(3)速度和速率的比较
速度 意义 描述运动的快慢和方向 速率 仅表示运动快慢
定义 性质
单位 关系
位移与时间的比值 矢量
瞬时速度的大小 标量
m/s,cm/s,km/h 在匀速直线运动中,速度大小等于速率
(1)在平面直角坐标系中,用横轴表示时间t,用纵轴 表示位移x,根据给出的(或测定的)数据,作出几个点的坐 标,用平滑的曲线将几个点连接起来,则这条曲线就表示 了物体的运动特点.这种图象就叫做位移—时间图象,简
4.运动物体在
(或经过某一位置)的速
度,叫做 瞬时速度 . 平均速度表示 做变速 直线运动的物体在 某一段时间内 的平均快慢程度.通常说某物体运动 的速度是多大,一般都指的是 平均速度 .
5. 瞬时速度的大小 叫做速率.
在汽车上用速度计来测量 瞬时速率 . 如图所 示 , 速 度计的指针所指示的数值就是 该时刻汽车 的瞬时速 . 率.汽车的速率改变时,速度计指示的 数值也改变
(
A.-8m/s C.-28.8km/h B.8m/s D.28.8km/h
)
解析:速度和力、位移一样都是矢量,即速度有正方
向、负方向,分别用“+”、“-”号表示.当为正方向 时,一般不带“+”号.速度的正方向可以根据具体问题 自己规定,有时也隐含在题目之中.例如该题中汽车从甲 地到乙地的速度为36km/h,为正值,隐间相同的情况下,
位移的大小 ,位移大的,
3.物理学中用 位移 与发生这个位移 所用时间 的
比值 表示物体运动的快慢,这就是速度. 速度不但有 大小 ,而且有 方向 , 是矢量 .速度 的大小在数值上等于 单位时间内位移 方向 跟运动的方向 相同. 某一时刻 的 大小 , 速度的
下列关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是 ( )
A.若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零,
则它在这段时间内的平均速度一定等于零
B.若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在 这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零
C.匀速直线运动中物体任意一段时间内的平均速度
都等于它任一时刻的瞬时速度 D.变速直线运动中一段时间内的平均速度一定不等 于它某一时刻的瞬时速度
开始运动了,而乙车在t2 时刻才开始运动,由于乙车运动
是持续的,t3 时刻就先到达了目的地,而此时甲车才重新 开始运动,结果在t4 时刻才到达目的地,由于两车在行进 部分的图线的斜率是相同的,所以在行进时的瞬时速率是 相同的.
天文观测表明,几乎所有远处的恒星(或星系)都在以 各自的速度背离我们而运动,离我们越远的星体,背离我 们运动的速度(称为退行速度)越大;也就是说,宇宙在膨 胀,不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,
答案:AC 点评:正确理解平均速度和瞬时速度两个概念是解题
关键.
中国飞人刘翔在2009年10月25日的第十一届全运会
男子110米栏的比赛中,以13秒34的成绩如愿摘金,在泉城 济南完美实现了王者归来.关于比赛的下列说法中正确的 是 ( )
A.110m是刘翔比赛中路程的大小
B.13秒34是刘翔夺冠的时刻 C.刘翔比赛中的平均速度约是8.2m/s D.刘翔经过终点线时的速度一定等于8.2m/s 答案:C
3.运动快慢的描述——速度
※※
理解速度的概念,掌握它的含义、公式、符 号和单位
※※ 理解平均速度、瞬时速度的概念 ※ 知道速度和速率以及它们的区别
※
理解位移——时间图象
我们知道兔子比乌龟跑得快;但是在“龟兔赛跑”的
故事中兔子却输了,也就是兔子比乌龟运动慢.到底它们 谁运动得快?要说清楚运动的快慢,必须研究运动快慢的 描述方法——速度.
一人看到闪电12.3s后又听到雷声.已知空气中的声
速约为330m/s~340m/s,光速为3×108m/s,于是他用12.3 乘以330很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1km.根据 你所学的物理知识可以判断 A.这种估算方法是错误的,不可采用 ( )
B.这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位
计算式为T=________.根据近期观测,哈勃常数H=3×10
-2m/s(s为光年),其中光年是光在一年中行进的距离,由
此估算宇宙的年龄约为________.
解析:宇宙形成是从宇宙大爆炸开始,每一个星体都 以各自的速度匀速地远离中心,这就是我们所观测到的膨
胀现象,对于不同的星体远离的速度不同,离中心越远速
的方向为正,所以返回速度为负值,故淘汰B、D.
依据甲、乙两地距离为:36×2km=72km,所以返回 -72km 1000 速度为 =-28.8km/h=-28.8× m/s=-8m/s. 2.5h 3600
答案:AC
点评:速度是矢量,既有大小,又有方向.其大小表 示物体运动的快慢,其方向表示物体运动的方向.
B.平均速度大小不得超过这一规定数值
C.瞬时速度大小不得超过这一规定数值 D.汽车上的速度计指示值,有时还是可以超过这一 规定值的 答案:C
(1)定义:瞬时速度的大小叫做速率. (2)速度与速率的区别:速度是矢量,而速率是标量; 速率只反映物体运动的快慢,而速度却同时反映物体运动
的快慢和运动的方向.
度越大,即v=Hr. 由于爆炸后各星体做匀速运动,设宇宙年龄为T,则 星球现在距我们的距离为r=vt=HrT,得T=1/H.
即v=Hr.式中H为一常量,称为哈勃常数,已由天文观察
测定.为解释上述现象,有人提出一种理论,认为宇宙是 从一个大爆炸的火球开始形成的,假设大爆炸后各星体以 不同的速度向外匀速运动,并设想我们就位于其中心,则 速度越大的星体现在离我们越远.这一结果与上述天文观
测一致.
由上述理论和天文观测结果,可估算宇宙年龄T,其
置与观察者间的距离 C.这种估算方法没有考虑光的传播时间,结果误差 很大 D.即使声速增大2倍以上,本题的估算结果依然正确
答案:B
解析:这种估算方法忽略了光的传播时间,因为光的 传播时间极短,忽略掉不会造成太大误差,闪电发生位置 到人的距离为Δx=vt=330×12.3m=4.1km.故选项B正确, 由计算过程可看出若声速增大2倍以上,结果就不正确了.