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5.3直线运动1
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【知识梳理】
一、匀速直线运动
①物体沿着直线且速度不变的运动叫匀速直线运动。
匀速直线运动的特征:在相等时间内通过的路程相等。
②匀速直线运动的物体,其路程与时间成正比(或路
程与时间的比值一定)。v与s、t的大小无关。
③匀速直线运动的物体,其路程和时间(s-t)、速度和时间(v-t)图像。如图所示:
二、变速直线运动
①速度变化的直线运动叫做变速直线运动,即在相等的时间内通过的路程不相等。
②我们可以用平均速度来粗略描述做变速直线运动物体的运动快慢。计算时,必须指明是哪一段时间或路程内的平均速度才有意义。
③平均速度不是速度的算术平均值,全程的平均速度也不是各段平均速度的算术平均值。
三、实验:探究“充水玻璃管中气泡的运动规律”
(1)气泡在向上运动时,运动的路程和时间近似成正比,运动速度可以看做是不变的。
(2)如果气泡上升的速度过快,计时不方便,改进方案:a.用小气泡做实验;b.用较长玻璃管。
四、实验:测量平均速度
1、原理:v=S/t; 2、实验装置:如图所示; 3、实验表格:如图所示;
4、实验步骤:
(1)把小车放在斜面顶端,挡板放在斜面底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程S1;
(2)用秒表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1;
(3)根据测得的s1、t1,利用公式v=S/t算出小车通过斜面全程的平均速度v1;
(4)将金属片(或挡板)移至斜面的中部,测出小车到金属片的距离s2;
(5)测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程S2所用的时间t2,利用公式v=S/t算出小车通过上半段路程的平均速度v2。
5、注意事项:
①斜面坡度应较小,便于测量时间;
②在测量路程时,不能直接从斜面顶端量到末端或中点,因为小车有一定的长度,所以测量路程时,必须从小车的头量到头,或从尾量到尾,否则计算会出现错误。
③计算平均速度时,路程s和时间t必须对应。
五、动能:运动的物体具有能量叫做动能。
【典型例题】
1、如图是一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,频闪照相机每隔0.2s闪拍一次.分析照片可知:
(1)如图所示小球在水平面上做直线运动,每隔0.2s记录一次小球的运动位置,则小球从D点运动到E点的路程为_________cm,B点运动到F点的速度为_________m/s;
(2)小球由A到F的过程做________(匀速/变速)直线运动,理由是: ;
(3)小球从B点运动到D点的平均速度________(大于/小于/等于)小球从A点运动到F点的平均速度;
(4)小球在___ ___两点间的平均速度最大;
(5)下图中四个速度随时间的关系图象,能反映出该小球从A点到F点的运动情况的是( )
2、如图所示是相向而行的甲、乙两物体的s-t图像,下列说法正确的是( )
A. 相遇时两物体通过的路程均为100m B. 甲的运动速度为10m/s
C. 0-30s内甲、乙均做匀速直线运动 D. 甲、乙是同时出发的
3、晓军从家中出发到万达广场,其中一半路程步行,一半路程骑自行车。路程与时间图象如图所示。则晓军骑车的是图中 (OA/AB)段,骑车的速度是 m/s,晓军从家到万达广场全程的平均速度是 m/s。
4、一实验小组在“探究气泡的运动规律”时,在内径约为lcm、长为60cm的
玻璃管中注煤油,管内留一个小气泡后封住开口.将玻璃管翻转后竖直放置,
观察气泡的运动情况,如图所示.
(1)实验小组的同学在讨论“如何测量气泡从O点运动到10cm、20cm、30cm
和40cm处所用的时间?”,甲同学的方案是“将玻璃管翻转竖直放置后立即计
时如图1”;乙同学的方案是“将玻璃管翻转竖直放置后,气泡运动上升一定
距离开始计时如图2”。你同意 同学的方案。
(2)按照正确的方案,测得的数据如下表,负责记录的同学漏记一次的时间,请你为他填上。
(3)气泡在10 cm到40 cm区间的速度是 m/s.
(4)分析表中数据可知:气泡在上升一段路程后,运动的路程和时间近似成 (正/反)比.
(5)小明换用粗玻璃管又做了2组实验,数据记录如下表所示。观察数据可知:______(大/小)气泡运动较快。由于气泡上升较快,会造成时间的测量难度较大,为了解决这一困难,根据小明的实验数据,请你提出一点建议: 。
(6)本次实验中,小明还发现,玻璃管与水平成60°角放置,管中气泡的上升要比竖直放置快一些