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专题05 运动快慢的描述—速度
速度:是描述物体运动的方向和快慢的物理量。
一 平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度,即,单位:m/s,其方向与位移的方向相同。它是对变速运动的粗略描述。
对于一般的变速直线运动,只能根据定义式求平均速度。对于匀变速直线运动可根据求平均速度。
二、瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,方向沿轨迹上该点的切线方向。瞬时速度是对变速运动的精确描述。瞬时速度的大小叫速率,是标量。
对瞬时速度的理解:在匀速直线运动中,由于速度不变,所以匀速直线运动的速度既是平均速度,也是各个时刻的瞬时速度.
在变速运动中,平均速度随位移和时间的选取不同而不同.对做变速运动的物体,我们采用无限取微逐渐逼近的方法(极限思想),即以质点经过某点起在后面取一小段位移,求出质点在该段位移上的平均速度,从该点起所取的位移越小,质点在该段时间内的速度变化就越小,即质点在该段时间内的运动越趋于匀速直线运动.当位移足够小(或时间足够短)时,质点在这段时间内的运动可以认为是匀速的,求得的平均速度就等于质点通过该点时的瞬时速度.
[注意]:①平均速度用表示.平均速度是位移与时间之比值;平均速率是路程与时间之比值.(速率定义:物体的运动路程(轨迹长度)与这段路程所用时间之比值)对运动的物体,平均速率不可能为零.瞬时速度与时刻(位置)对应;平均速度与时间(位移)对应.
②速率是标量.
③速度方向是物体的运动方向,不是位移方向.
④瞬时速度是描述物体通过某位置或者某时刻物体运动的快慢.
例题领路(做后再看答案,效果更好)
例1.甲、乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标,甲车在前一半时间内以速度v1做匀速运动,后一半时间内以速度v2做匀速运动;乙车在前一半路程中以速度v1做匀速运动,后一半路程中以速度v2做匀速运动,则( )
A. 甲先到达 B。 乙先到达
C. 甲、乙同时到达 D。不能确定
例2.短跑运动员在100 m竞赛中,测得他5 s末的速度为10.4 m/s,10 s末到达终点的速度是10.2 m/s,则运动员在这100 m中的平均速度为( )
A.10.4 m/s B.10.3 m/s C.10.2 m/s D.10 m/s
例3.(2007年理综北京卷,18)图为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片.该照片经放大后分析出,在曝光时间内,子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%.已知子弹飞行速度约为500 m/s,由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近( )
A.10-3 s B.10-6 s C.10-9 s D.10-12 s
高中单元练习尝试(做后再看答案,效果更好.)
一、不定项选择题
1.对于做变速直线运动的物体,有如下几句话
A.物体在第2 s内的速度是4 m/s B.物体在第3 s末的速度是4 m/s
C.物体在通过某一点的速度是8 m/s D.物体在通过某一段位移时的速度是8 m/s
在以上叙述中,表示平均速度的是 ,表示瞬时速度 .
2.一个运动员在百米赛跑中,测得在50m处的瞬时速度为6m/s,16s末到达终点时的瞬时速度为7.5m/s,则全程内的平均速度的大小为( )
A.6m/s B.6.25m/s C.6.75m/s D.7.5m/s
3.某人骑自行车,开始用100s的时间行驶了400m,接着又用100s的时间行驶了600m,关于他骑自行车的平均速度的说法中正确的是 ( )
A.他的平均速度是4 m/s B.他的平均速度是5 m/s
C.他的平均速度是6 m/s D.他在后600m的路程中的平均速度是6 m/s
二、填空题
4.下列速度值指的是平均速度的大小还是瞬时速度的大小?
A.某同学百米赛跑的速度约为9m/s,答: ;
B.运动员百米赛跑的冲线速度为12m/s,答: ;
C.汽车速度计指示着的速度为60km/h,答: ;
D.子弹离开枪口时的速度为600m/s,答: 。
5.速度有许多单位,在国际单位制里速度的单位是m/s,但汽车速度常用km/h作单位,1m/s= km/h,1km/h= m/s。高速公路上某类汽车的限速为120km/h= m/s。
6.质点沿x轴正方向运动,在t=2时刻它的位置坐标为x1=-4m,t=6s时刻它的位置坐标为