内容正文:
章末总结
重难点主题一 速度和速率的比较
项目
速度
速率
区
别
物理
意义
描述物体运动快慢和方向的物理量,是矢量
描述物体运动快慢的物理量,是标量
分类
平均速度
瞬时速度
平均速率
瞬时速率
决定
因素
平均速度
=
Δt非常小时的平均速度
平均速率=
瞬时速度的大小,常称作瞬时速率
方向
与位移方向相同
物体在某点的运动方向
联系
它们的单位都是m/s;瞬时速度的大小等于瞬时速率;|平均速度|≤平均速率,单向直线运动时两者大小相等
一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3(m)。该质点在t=0到t=2 s间的平均速度和t=2 s到t=3 s间的平均速度大小分别为( )
A.12 m/s,39 m/s B.8 m/s,38 m/s
C.12 m/s,19.5 m/s D.8 m/s,12 m/s
解析:B t=0至t=2 s的时间内,质点的位移Δx1=(5+2×23) m- (5+2×0) m=16 m,所以在这段时间内的平均速度1== m/s=8 m/s,在t=2 s至t=3 s的时间内质点的位移Δx2=(5+2×33) m-(5+2×23) m=38 m,所以在这段时间内的平均速度,2== m/s=38 m/s。
重难点主题二 速度、速度变化量、加速度的理解
1.物理意义不同
(1)速度v描述物体运动的快慢和方向;
(2)速度变化量描述速度变化的多少和方向;
(3)加速度描述速度变化的快慢,也称为速度的变化率。
2.三个量的变化决定因素不同
(1)速度如何变化,与加速度的大小无关;
(2)加速度如何变化,与速度和速度的变化量无关;
(3)速度变化量由加速度和时间共同决定。
3.极限思想的应用:时间趋近于零时,平均速度趋近于瞬时速度,平均加速度趋近于瞬时加速度。
学习了加速度之后,某小组对加速度展开了热烈的讨论,甲同学说:“速度为零时,加速度也一定为零”,乙同学说:“加速度不变,速度方向也一定不变”,丙同学说:“加速度越大,速度变化量越大”,丁同学说:“速度变化量的方向向东,加速度方向可能向西”。则( )
A.只有一位同学的观点正确
B.有两位同学的观点正确
C.有三位同学的观点正确
D.四位同学的观点都不正确
解析:D 物体的速度为零,加速度不一定为零,比如汽车启动的瞬间,初速度为零,加速度不为零,所以甲同学的观点错误;当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动,加速度不变,速度方向可能改变,所以乙同学的观点错误;加速度越大,速度变化越快,但由于时间未知,则速度变化量不一定越大,所以丙同学的观点错误;加速度方向与速度变化量的方向相同,速度变化量的方向向东,加速度方向一定向东,所以丁同学的观点错误;综合可得四位同学的观点都不正确,故D正确,A、B、C错误。
重难点主题三 x-t图像和v-t图像的比较
1.应用运动图像解题“五看”
项目
x-t图像
v-t图像
轴
横轴表示时间t,纵轴表示位移x
横轴表示时间t,纵轴表示速度v
线
倾斜直线表示物体做匀速直线运动
倾斜直线表示物体做加速度恒定的直线运动
斜率
表示速度
表示加速度
纵轴截距
表示初位置
表示初速度
特殊点
拐点表示从一种运动变为另一种运动;两图线交点表示两物体相遇
拐点表示从一种运动变为另一种运动;两图线交点表示两物体速度相等
2.对两种图像的理解
(1)x-t图像、v-t图像都不是物体运动的轨迹,图像中各点的坐标值x、v与t一一对应。
(2)x-t图像、v-t图像的形状由x与t、v与t的函数关系决定。
(3)无论是x-t图像还是v-t图像,所描述的运动都是直线运动。
(多选)我国蛟龙号深潜器在某次实验时,深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10 min内全过程的深度曲线和速度图像,则下列说法正确的是( )
A.图中h3代表本次下潜最大深度
B.全过程中最大加速度是0.02 m/s2
C.深潜器加速度向上出现在3~4 min和6~8 min的时间段内
D.6~10 min内,深潜器的加速度不变
解析:AC 由深度图像可知,图中h3代表本次下潜的最大深度,选项A正确;全过程中最大加速度是在0~1 min和3~4 min的时间内,大小为a== m/s2=0.03 m/s2,选项B错误;因v-t图线的斜率等于加速度,斜率的符号表示加速度的方向,故深潜器加速度向上出现在3~4 min和6~8 min的时间段内,选项C正确;6~10 min内,深潜器的加速度大小不变,方向发生了变化,选项D错误。
[跟踪训练]
1.(速度与速率的比较)在机器人世界杯赛上,中科大“蓝鹰”队获得仿