第二讲速度变化的快慢1.变速直线运动:在相等的时间里,物体的位移不相等的直线运动叫做变速直线运动。
(1)研究:轿车启动过程和制动过程,照片记录了每隔2秒轿车所处的位置。
问:这两个过程轿车做匀速直线运动吗?为什么?答:不是。
因为轿车在相等的时间里位移不相同。
(2)判断:用频闪摄影技术拍摄运动员前空翻过程中,运动员重心的投影的运动是匀速直线运动还是变速直线运动?图1-20所示的照片是怎样拍摄出来的?这是一张频闪照片,即连续在相等的时间间隔内曝光所得,每二次闪光的时间间隔相等答:是变速直线运动。
因为重心的投影在相等的时间里位移不相同。
2.平均速度结论:B的平均快慢与A的平均快慢相同。
即从总体上讲,A的运动平均快慢用B的平均快慢来代替,其效果是相等的。
做变速直线运动的物体所经过的位移△S与所用时间△t之比叫做这一位移或这一时间内的平均速度。
单位: m/s km/h cm/s 等; 国际单位: m/s。
(1)上述轿车启动和制动过程中,问:如何比较这两个过程的快慢?答:变速直线运动→匀速直线运动;“平均速度”体现了等效替代的思想;粗略的描述变速直线运动。
(2)课堂练习1、图1-23是用高速摄影机拍摄的8mm 直径的子弹射过一只苹果时的照片,子弹的平均速度是900m/s。
请你估计,子弹穿过苹果的时间。
解:先测得照片中子弹的直径为2mm,其实际直径为8mm.故比例为4:1.再分别测得照片中苹果的直径和子弹的长度为16mm、8mm.按比例实际尺寸分别为64mm、32mm.则子弹穿过苹果的位移为s = ( 64+32 ) mm = 0.096 mt = s / v = (0.096/900) s = 1.0×10-4 s2、物体由A沿直线运动到B,前一半时间是做速度为v1的匀速运动,后一半时间是做速度为v2的匀速运动,则在整个运动时间内的平均速度是____.(v1t+v2t)/2t=(v1+v2) / 23、汽车沿笔直的公路从A地出发到B地,C是AB的中点,汽车在AC段上的平均速度为V1,在CB段上的平均速度为V2,则汽车从A到B的平均速度多大?解:小结:平均速度与速度的平均是不同的。
4、一个在森林中迷路的人用2小时走了10km路程仍回到原处,他在2小时内的平均速度是___km/h,平均速率是____km/h. 0;5.3、瞬时速度运动物体在某一时刻的速度,或经过某一位置时的速度,叫做瞬时速度。
它能确切地描述做变速运动的物体在任何时刻(或任一位置)的运动快慢和运动方向。
下面所说的速度中,哪些是平均速度?哪些是瞬时速度?(1)返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋中(瞬时速度)(2)经过提速后的列车速度达到80km/h(平均速度)(3)一架失事飞机撞向山坡时的速度达100m/s(瞬时速度)(4)由于堵车,在隧道内的车速仅为1.2m/s,比人步行还慢(平均速度)瞬时速度的深入理解:瞬时速度不变的运动是匀速直线运动;匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度。
某段时间或某段位移内的速度变化越小,这段时间内的运动就越接近于匀速直线运动,各时刻的瞬时速度就越接近这段时间内的平均速度。
通过S——t图像理解瞬时速度:从上面4 幅图给出的信息可以计算出物体从1秒开始经历不同时间内的平均速度。
1、你认为1秒末的瞬时速度与哪段时间内的平均速度更接近?2、随着所取时间越来越短,每幅图中蓝色线倾斜角度的变化,能不能悟出从s—t图象中怎样求某一时刻的瞬时速度?上面四幅图中△S/△t比值能反映所对应的直线(蓝色)的倾斜程度, 数学上把这个比值叫做斜率。
5 某同学百米跑的平均速度是9m/s,他最后1秒的位移是等于、大于还是小于9米?答案:全程平均速度并不表示等于任何1秒内的速度,因此三种情况均有可能。
课堂练习一、填空题1.运动员以14m/s的速度冲过终点,指的是_____速度,飞机从北京飞到上海的飞行速度是600km/h,指的是_____速度,公路上的速度限制牌限制的是汽车的_____速度。
2.一辆汽车在一条直线上行驶,第1s内通过5m,第2s内通过20m,第3s内通过20m,第4s内通过 5m.则此汽车在最初 2s内的平均速度是______m/s,中间 2s内的平均速度是______m/s,全部时间内的平均速度是______m/s.3.马路上相邻两路灯灯杆A、B间距为40m。
一辆汽车用3.2s时间通过这两根灯杆,据此可算出汽车在这段位移中的______速度为______m/s 。
若灯杆A的近旁相距0.14m处有一块路牌,汽车驶过这一小段距离只用了0.01s,则在这段时间里的平均速度为______m/s ,可以近似认为汽车驶过灯杆时的______速度为______m/s。
4.百货大楼的自动扶梯用1min可将一个站在扶梯上的人送上去。
若自动扶梯不动,人沿自动扶梯上要3min,若此人沿运动的自动扶梯走上去,则要_____min。
二、选择题5.关于瞬时速度,下列说法中正确的是()A.瞬时速度是指物体在某一段时间内的速度B.瞬时速度是指物体在某一段位移内的速度C.瞬时速度是指物体在某一段路程内的速度D.瞬时速度是指物体在某一位置或在某一时刻的速度6.下列说法错误的是()A.变速直线运动的速度是变化的B.平均速度即为速度的平均值C.瞬时速度是可以用仪器测量出来的D.瞬时速度可看作时间趋于无穷小时的平均速度7.关于匀速直线运动,下列说法中正确的是()A.瞬时速度不变的运动,一定是匀速直线运动B.速率不变的运动,一定是匀速直线运动C.相同时间内平均速度相同的运动,一定是匀速直线运动D.瞬时速度的方向始终不变的运动,一定是匀速直线运动8.物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10m/s,v2=15m/s ,则物体在整个运动过程中的平均速度是()A.12.5m/s B.12m/s C.12.75m/s D.11.75m/s9.作变速直线运动的物体,若前一半时间的平均速度为4m/s,后一半时间的平均速度是8 m/s,则全程的平均速度是()A.7m/s B.5m/s C.6m/s D.5.5m/s10.一学生在百米赛跑中,测得他在 50m 处的瞬时速度为 6m/s ,16s 末到达终点的瞬时速度为7.5m/s ,则它在全程内的平均速度是 ( )A .6m/sB .6.25m/sC .6.75m/sD .7.0m/s11.枪筒内的子弹从初速度为零开始加速,经过2.0×10-3s 时刻离开枪口射出,枪筒的长度为0.6m ,子弹从枪口射出的平均速度为600m/s 。
在上面的叙述中,下列所列出的用词组全部错误的是 ( )A .初速度,时刻B .长度,平均速度C .时刻,平均速度D .初速度,长度12.公路旁常有警察用雷达测速仪,判断驾驶是否超速。
该仪器在极短时间内发射两束雷达波,分析汽车的两次发射波来测定这段时间内的时速。
则下列说法不正确的是( )A .实际测量的是发射到接收这段时间内的平均速度B .由于从发射到接收时间极短,因此可视测量值为瞬时速度C .这个速度值是直接测量值D .直接测量值是时间差,而速度是间接测量值三、计算题13.甲、乙两辆汽车在平直公路上匀速行驶,甲车1h 前进了30km ,乙车10min 前进了10km , 这两辆汽车哪辆跑的快?14.有甲乙两列火车,其长度各是200m 和300m ,甲车的速度是54km/h ,乙车的速度是10m/s ,那么(1) 若两车相向行驶,从甲车遇上乙车开始到跟乙车错开的时间是多少?(2) 若两车同向行驶,从甲车追上乙车开始到跟乙车错开的时间是多少?参考答案:一、填空题1.瞬时 平均 瞬时2.12.5,20,12.53.平均 12.5 14 瞬时144. 0.75二、选择题5.D6.B7.A8.B9.C 10.B 11.C 12.C三、计算题13.s m s m t s v /325/3600100030=⨯==甲 s m s m t s v /350/6010100010=⨯⨯==乙 所以乙车快14.(1)54km/h=15m/s s s m v v s t 20/1015300200=++=+=乙甲总(2) s s m v v s t 100/1015300200=-+=-='乙甲总 提高练习1.江西省吉水中学高三第二次月考物理试卷如图为一物体作匀变速直线运动的速度图象,根据此图象说法中不正确的是:( D ) A. 物体先沿负方向运动,在t =2s 后开始沿正方向运动 B. t=2s 物体离出发点最远C. t=4s 物体回到出发点D. 物体始终沿正方向运动2.浙江省金华一中2010届高三12月联考船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,河水的流速随与河岸的距离的变化关系如图乙所示,若要使船以最短时间渡河,则( B )A .船渡河的最短时间是60sB .船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直C .船在河水中航行的轨迹是一条直线D .船在航行中相对于河水的最大速度是5m /s3. 北京市昌平一中高三年级第二次月考在军事演习中,某空降兵从飞机上跳下,先做自由落体运动,在t 1时刻,速度达较大值v 1时打开降落伞,做减速运动,在t 2时刻以较小速度v 2着地。
他的速度图像如图所示。
下列关于该空降兵在0~t 1或t 1~t 2时间内的的平均速度v 的结论正确的是( A )A .0~t 1 21v v =B . 0~t 1 21v v >C . t 1~t 2 221v v v +=D . t 1~t 2, 221v v v +> 4.广西桂林十八中2010届高三第三次月考物理试卷在如图所示的位移()x 一时间()t 图象和速度()v 一时间()t 图象中,给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是 ( C )A .甲车做曲线运动,乙车做直线运动B .0~1t 时间内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程v /ms -1t /s0 1 4 2 3 20 -2C .丙、丁两车在2t 时刻相距最远D .0~2t ,时间内.丙、丁两车的平均速度相等5.贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考两辆游戏赛车a 、b 在两条平行的直车道上行驶。
0=t 时两车都在同一计时线处,此时比赛开始。
它们在四次比赛中的t v -图如图所示。
哪些图对应的比赛中,有一辆赛车追上了另一辆 ( AC )6. 2010·天津·3质点做直线运动的v-t 图像如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8s 内平均速度的大小和方向分别为A .0.25m/s 向右B .0.25m/s 向左C .1m/s 向右D .1m/s 向左【解析】答案:B7.(08宁夏理综17)甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的 v-t 图象如图所示.两图象在t=t 1时相交于P 点,P 在横轴上的投影为Q,△OPQ 的面积为S.在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d.已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t ′,则下面四组t ′和d 的组合可能的是 ( )A.S d t t ==',1B.S d t t 41,211=='C.S d t t 21,211==' D.S d t t 43,211==' 答案D 解析 假设t ′=t 1,由v-t 图象可知在t 1时刻v 甲=v 乙,由于甲做匀速直线运动,乙做匀加速直线运动,则若在t 1时刻第一次相遇,也就不会存在第二次相遇的问题,与已知条件两次相遇相矛盾. 当t ′=21t 1时,v 乙<v 甲,发生两次相遇是可能的. 对于乙:822,21111t t x v v v v =⋅=='=乙乙乙t t 对于甲:x 甲=v ·乙x d t +=21 所以:8211t d v v +=t ,183t d v = 因为12t S v =,所以S d 43=.。