速度 平均速度 瞬时速度
一、学习目标
1.掌握速度的概念。
2.掌握平均速度和瞬时速度的概念,会求平均速度。3.了解速率的概念
二、知识清理
1、为了表示物体运动的快慢,物理学中引入了 这个物理量。
2、速度是 与 的比值,公式是
单位是 ,速度是 (标量或矢量)。
3、平均速度是 与 的比值,公式是 ,单位 是 。
是矢量,方向: 。
4、瞬时速度: 。是 (标量或矢量),方
向: 。
5、如无特殊说明,我们平时所讲的速度是 (平均速度或瞬时速度)。
6、平均速率: 。平均速度的大小与平均速率的关系
是 。
7、瞬时速率: 。
8、匀速直线运动
1).定义:物体在一条直线上运动,如果在 ,这种运动称为匀速直线运动。
2).严格的匀速直线运动的特点应该是“在任何相等的时间里面位移相等”的运动,现实生活中匀速直线运动是几乎不存在的,是一种理想化的物理模型。其特点是位移随时间 ,即位移和时间的关系是一次函数关系。
9、变速直线运动
1).定义:物体在一条直线上运动,如果在 ,这种运动叫变速直线运动。
2).变速直线运动的位移和时间的关系 函数关系,其图象为曲线 10、位移—时间图象(s-t图):
1).表示位移和时间的关系的图象,叫位移-时间图象,简称位移图象.2).物理意义:3).坐标轴的含义:横坐标表示时间,纵坐标表示位移。由图象可知任意一段时间内的位移或发生某段位移所用的时间。
4).匀速直线运动的s-t图:
①匀速直线运动的s-t图象是一
条倾斜直线,或某直线运动的s-t图象是倾斜直线则表示其作匀速直线运动。
②s-t图象中斜率(倾斜程度)大小表示物体运动快慢,斜率(倾斜程度)越大,速度越快。
③s-t图象中直线倾斜方式(方向)的不同,意味着两直线运动方向相反。④s-t图象中,两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。⑤s-t图象若平行于t轴,则表示物体静止。
⑥s-t图象并不是物体的运动轨迹,二者不能混为一谈。⑦s-t图只能描述直线运动。
5).变速直线运动的s-t图象为 。6).图象的应用:
(1)求各时刻质点的位移和发生某一位移对应时间(2)求速度:
(3)判断物体的运动性质:
三、例题
例1:一物体做匀速直线运动,10S内位移为100米,试求物体在5S末的瞬时速度。
例2、 下列所说的速度中,哪些是平均速度,哪些是瞬时速度?
百米赛跑的运动员以9.5m/s的速度冲过终点线。经过提速后,列车的速度达到150km/h.
由于堵车,在隧道中的车速仅为1.2m/s.
返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋中。子弹以800m/s的速度撞击在墙上。
例3、如图所示为A、B、C三个物体作直线运动的s-t图。由图可知:________物体作匀速直线运动,_________物体作变速直线运动。三个物体运动的总路程分别是_____,_____,_____。
四、练习
1.下列说法正确的是( )
A、平均速度就是速度的平均值。B、速率是指瞬时速度的大小。
C、火车以速度v经过某一段路,v是指瞬时速度。D、子弹以速度v从枪口射出,v是指平均速度。
2、下列说法正确的是( )
A、若物体在某段时间内每个时刻的速度都等于零,则它在这段时间内任意一段时间的平
均速度一定等于零。
B、物体在某段时间内平均速度为零,则在这段时间内任一时刻的速度一定等于零。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。
3、下列关于匀速直线运动的说法中正确的是( )A、匀速直线运动是速度不变的运动。 B.匀速直线运动的速度大小是不变的。
C.任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动。D.速度方向不变的运动一定是匀速直线运动。
4、关于质点作匀速直线运动的位移-时间图象以下说法正确的是( )A.图线代表质点运动的轨迹。 B.图线的长度代表质点的路程。
C.图象是一条直线,其长度表示质点的位移大小,每一点代表质点的位置。D.利用s-t图象可知质点任意时间内的位移,发生任意位移所用的时间。5、如图示,是A、B两质点沿同一条直线运动的位移图象,由图可知( )
A.质点A前2s内的位移是1m 。 B.质点B第1s内的位移是2m。
C.质点A、B在8s内的位移大小相等。D.质点A、B在4s末相遇。
6.如图所示为甲、乙两质点作直线运动的位移-时间图象,由图象可知( )A.甲、乙两质点在1s末时相遇。
B.甲、乙两质点在1s末时的速度大小相等。C.甲、乙两质点在第1s内反方向运动。
D.在第1s内甲质点的速率比乙质点的速率要大。
7、一质点沿直线Ox轴做变速运动,它离开O点的距离x与时间的关系为x(52t)m,
则
3
该质点在t=0至t=2s的时间内的平均速度是多少?t=2s至t=3s内的平均速度是多少?
8、一队长为L的队伍,行进速度为v1,通讯员从队尾以速度v2赶到排头,又立即以速度
v2返回队尾,求出这段时间里队伍前进的距离。
9 、一小船在河中逆水划行,经过某桥下时,将一草帽落于水中顺流而下,半小时后划船人才发现,并立即掉头追赶,结果在桥下游8km处追上草帽,求水流的速度。设掉头时间不计,划船速度及水流速度恒定。
答案1、B 2、AC 3、ABC 4、D5、ACD6、AC
7、t=0时,物体距离O点5m,t=2s时物体距离O点21m,有v
s2158m/st2
t=3s时物体距离O点59m,有v
s5921
38m/s t1
8、看下图,此类题目重要的是画出示意图,会画图才会解题。
综合
通讯员赶到队前
图一
B
从左图可以看出:在通讯员赶到队前的过程中通讯员比队伍多走了一个队伍的长度L,设这段时间为t1,则有
v2t1v1t1L
通讯员返回队尾图二
时,队伍的位移
从左图可以看出:在通讯员返回队尾的过程中通讯员的位移和队伍的位移大小之和是一个队伍的长度L,设这段时间为t12,则有
v2t2v1t2L
整个过程中队伍的位移是v1(t1t2)v1(
2vvLLL
)2122
v2v1v2v1v2v1
9、方法一(常规解法)河两岸为参考系,设水流速度为v0,船速度为v。如下图
距离1是半小时内帽子以与水流相同的速度v0向下游移动的距离 距离2是半小时内船以相对于河岸的速度v-v0向上游的距离。
设从物体落水到发现物体落水的时间为t10.5h,从发现落水到追到物体时间为t2,看图发现:为了追上物体,在t2时间内船必须比帽子多走距离1与距离2之和,则有:
(v0v)t2v0t2v00.5(vv0)0.5t20.5,总时间就有了:1h。所以水流速度为
8103
v2.22m/s。
13600
方法二、以流水为参考系,是物体相对于流水是静止的,而物体向上游的速度和追赶物体向下游的速度相对于流水速度是相同的,所以,如果选择流水为参考系,则整个过程是这样的:帽子掉下后静止不动,船向前走半小时后再回来取帽子还是需要半小时。不明白,类比生活中的乘列车:若列车以速度v0向左运动,人的行走速度是v,当列车经过一个加油站时,你若不慎将帽子落在第一车厢,则可知落在地上的帽子相对于地面的速度是v0,相对于车厢是静止的,你将帽子落在第一车厢后并没有发觉,而是继续在列车上向右行走,此时你相对于地面的速度是v-v0,相对于车厢的速度是v,半小时后你发现了,要回来取帽子,你说要多长时间呢?(如果你半小时从第一车厢走到第五车厢,那么从第五车厢走到第一车厢要多长时间呢?)所以选择不同的参考系解题过程是不一样的。
速度 平均速度 瞬时速度
一、学习目标
1.掌握速度的概念。
2.掌握平均速度和瞬时速度的概念,会求平均速度。3.了解速率的概念
二、知识清理
1、为了表示物体运动的快慢,物理学中引入了 这个物理量。
2、速度是 与 的比值,公式是
单位是 ,速度是 (标量或矢量)。
3、平均速度是 与 的比值,公式是 ,单位 是 。
是矢量,方向: 。
4、瞬时速度: 。是 (标量或矢量),方
向: 。
5、如无特殊说明,我们平时所讲的速度是 (平均速度或瞬时速度)。
6、平均速率: 。平均速度的大小与平均速率的关系
是 。
7、瞬时速率: 。
8、匀速直线运动
1).定义:物体在一条直线上运动,如果在 ,这种运动称为匀速直线运动。
2).严格的匀速直线运动的特点应该是“在任何相等的时间里面位移相等”的运动,现实生活中匀速直线运动是几乎不存在的,是一种理想化的物理模型。其特点是位移随时间 ,即位移和时间的关系是一次函数关系。
9、变速直线运动
1).定义:物体在一条直线上运动,如果在 ,这种运动叫变速直线运动。
2).变速直线运动的位移和时间的关系 函数关系,其图象为曲线 10、位移—时间图象(s-t图):
1).表示位移和时间的关系的图象,叫位移-时间图象,简称位移图象.2).物理意义:3).坐标轴的含义:横坐标表示时间,纵坐标表示位移。由图象可知任意一段时间内的位移或发生某段位移所用的时间。
4).匀速直线运动的s-t图:
①匀速直线运动的s-t图象是一
条倾斜直线,或某直线运动的s-t图象是倾斜直线则表示其作匀速直线运动。
②s-t图象中斜率(倾斜程度)大小表示物体运动快慢,斜率(倾斜程度)越大,速度越快。
③s-t图象中直线倾斜方式(方向)的不同,意味着两直线运动方向相反。④s-t图象中,两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。⑤s-t图象若平行于t轴,则表示物体静止。
⑥s-t图象并不是物体的运动轨迹,二者不能混为一谈。⑦s-t图只能描述直线运动。
5).变速直线运动的s-t图象为 。6).图象的应用:
(1)求各时刻质点的位移和发生某一位移对应时间(2)求速度:
(3)判断物体的运动性质:
三、例题
例1:一物体做匀速直线运动,10S内位移为100米,试求物体在5S末的瞬时速度。
例2、 下列所说的速度中,哪些是平均速度,哪些是瞬时速度?
百米赛跑的运动员以9.5m/s的速度冲过终点线。经过提速后,列车的速度达到150km/h.
由于堵车,在隧道中的车速仅为1.2m/s.
返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋中。子弹以800m/s的速度撞击在墙上。
例3、如图所示为A、B、C三个物体作直线运动的s-t图。由图可知:________物体作匀速直线运动,_________物体作变速直线运动。三个物体运动的总路程分别是_____,_____,_____。
四、练习
1.下列说法正确的是( )
A、平均速度就是速度的平均值。B、速率是指瞬时速度的大小。
C、火车以速度v经过某一段路,v是指瞬时速度。D、子弹以速度v从枪口射出,v是指平均速度。
2、下列说法正确的是( )
A、若物体在某段时间内每个时刻的速度都等于零,则它在这段时间内任意一段时间的平
均速度一定等于零。
B、物体在某段时间内平均速度为零,则在这段时间内任一时刻的速度一定等于零。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。
3、下列关于匀速直线运动的说法中正确的是( )A、匀速直线运动是速度不变的运动。 B.匀速直线运动的速度大小是不变的。
C.任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动。D.速度方向不变的运动一定是匀速直线运动。
4、关于质点作匀速直线运动的位移-时间图象以下说法正确的是( )A.图线代表质点运动的轨迹。 B.图线的长度代表质点的路程。
C.图象是一条直线,其长度表示质点的位移大小,每一点代表质点的位置。D.利用s-t图象可知质点任意时间内的位移,发生任意位移所用的时间。5、如图示,是A、B两质点沿同一条直线运动的位移图象,由图可知( )
A.质点A前2s内的位移是1m 。 B.质点B第1s内的位移是2m。
C.质点A、B在8s内的位移大小相等。D.质点A、B在4s末相遇。
6.如图所示为甲、乙两质点作直线运动的位移-时间图象,由图象可知( )A.甲、乙两质点在1s末时相遇。
B.甲、乙两质点在1s末时的速度大小相等。C.甲、乙两质点在第1s内反方向运动。
D.在第1s内甲质点的速率比乙质点的速率要大。
7、一质点沿直线Ox轴做变速运动,它离开O点的距离x与时间的关系为x(52t)m,
则
3
该质点在t=0至t=2s的时间内的平均速度是多少?t=2s至t=3s内的平均速度是多少?
8、一队长为L的队伍,行进速度为v1,通讯员从队尾以速度v2赶到排头,又立即以速度
v2返回队尾,求出这段时间里队伍前进的距离。
9 、一小船在河中逆水划行,经过某桥下时,将一草帽落于水中顺流而下,半小时后划船人才发现,并立即掉头追赶,结果在桥下游8km处追上草帽,求水流的速度。设掉头时间不计,划船速度及水流速度恒定。
答案1、B 2、AC 3、ABC 4、D5、ACD6、AC
7、t=0时,物体距离O点5m,t=2s时物体距离O点21m,有v
s2158m/st2
t=3s时物体距离O点59m,有v
s5921
38m/s t1
8、看下图,此类题目重要的是画出示意图,会画图才会解题。
综合
通讯员赶到队前
图一
B
从左图可以看出:在通讯员赶到队前的过程中通讯员比队伍多走了一个队伍的长度L,设这段时间为t1,则有
v2t1v1t1L
通讯员返回队尾图二
时,队伍的位移
从左图可以看出:在通讯员返回队尾的过程中通讯员的位移和队伍的位移大小之和是一个队伍的长度L,设这段时间为t12,则有
v2t2v1t2L
整个过程中队伍的位移是v1(t1t2)v1(
2vvLLL
)2122
v2v1v2v1v2v1
9、方法一(常规解法)河两岸为参考系,设水流速度为v0,船速度为v。如下图
距离1是半小时内帽子以与水流相同的速度v0向下游移动的距离 距离2是半小时内船以相对于河岸的速度v-v0向上游的距离。
设从物体落水到发现物体落水的时间为t10.5h,从发现落水到追到物体时间为t2,看图发现:为了追上物体,在t2时间内船必须比帽子多走距离1与距离2之和,则有:
(v0v)t2v0t2v00.5(vv0)0.5t20.5,总时间就有了:1h。所以水流速度为
8103
v2.22m/s。
13600
方法二、以流水为参考系,是物体相对于流水是静止的,而物体向上游的速度和追赶物体向下游的速度相对于流水速度是相同的,所以,如果选择流水为参考系,则整个过程是这样的:帽子掉下后静止不动,船向前走半小时后再回来取帽子还是需要半小时。不明白,类比生活中的乘列车:若列车以速度v0向左运动,人的行走速度是v,当列车经过一个加油站时,你若不慎将帽子落在第一车厢,则可知落在地上的帽子相对于地面的速度是v0,相对于车厢是静止的,你将帽子落在第一车厢后并没有发觉,而是继续在列车上向右行走,此时你相对于地面的速度是v-v0,相对于车厢的速度是v,半小时后你发现了,要回来取帽子,你说要多长时间呢?(如果你半小时从第一车厢走到第五车厢,那么从第五车厢走到第一车厢要多长时间呢?)所以选择不同的参考系解题过程是不一样的。