内容正文:
第01讲 运动的描述
第二课时 速度 加速度
1.了解速度;
2.了解匀速直线运动的x–t图像和v–t图像;
3.理解加速度。
考点五、速度 平均速度 瞬时速度
1.速度
(1)定义:位移与发生这段位移所用时间的比值。
(2)定义式:v=。
①公式v=中的Δx是物体运动的位移,不是路程。
②v=是速度的定义式,不是决定式,不能认为v与位移成正比、与时间成反比。
(3)物理意义:描述物体运动快慢的物理量。速度越大,表示物体运动的越快,其位置变化也越快。
(4)单位:国际单位—m/s 常用单位—km/h cm/s 1km/h=0.28 m/s,1 m/s =3.6km/h。
(5)速度既有大小,又有方向,是矢量。
①速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移大小,速度的方向就是物体运动的方向。
②用正负号表示速度:如果质点做直线运动,可以先建立一维坐标轴,当质点的速度方向与坐标轴的正方向相同时,规定它为正值,而当质点的速度方向与坐标轴的方向相反时,规定它为负值,这样,就可以用带有正、负号的数值表示速度的大小和方向。
【特别提醒】①比较速度是否相同时,既要比较其大小是否相等,又是比较其方向是否相同。
②分析物体运动速度时,既要计算速度的大小,又要确定速度的方向,不可只关注速度的大小。
(6)路程与速度的关系
①物体在某一阶段的路程为零时,物体的速度一定为零。
②物体在某一阶段的路程不为零时,由于位移可能为零,也可能不为零,所以物体的速度可能为零,也可能不为零。
【典型题例1】甲、乙两质点在同一直线上做匀速运动,取向右为正方向,甲的速度为2 m/s,乙的速度为-4 m/s,则下列说法错误的是
A.乙的速度大于甲的速度 B.因为+2>-4,所以甲的速度大于乙的速度
C.这里正、负号的物理意义是表示质点的运动方向
D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10 s后甲、乙相距60 m
【典型题例2】以下说法正确的是
A.物体运动的位移越大,其速度一定越大
B.物体运动的时间越短,其速度一定越大 C.速度是表示物体位置变化的物理量
D.做匀速直线运动的物体,其位移跟时间的比值是一个恒量
【典型题例3】一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动。司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,5s后听到回声;听到回声后又行驶10s司机第二次鸣笛,3s后听到回声。请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度,看客车是否超速行驶,以便提醒司机安全行驶。已知此高速公路的最高限速为110km/h,声音在空中的传播速度为340m/s。
2.平均速度:
(1)定义:做变速直线运动的物体的位移跟发生这段位移所用时间的比值,叫做平均速度。
(2)公式:= 。
(3)平均速度既有大小又有方向,是矢量,其方向与这段时间内发生的位移方向相同。与运动方向不一定相同。
(4)意义:平均速度表示做变速直线运动的物体在某一段时间内的平均快慢,只能粗略地描述物体的运动。
【特别提醒】在变速直线运动中,不同时间(或不同位移)内的平均速度一般是不同的,因此,求出的平均速度必须明确是哪段位移(或哪段时间)内的平均速度。
【典型题例4】某人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡顶,再从坡顶到坡底往返一次,已知上坡时的平均速度大小为4 m/s,下坡时的平均速度大小为6 m/s,则此人往返一次的平均速度大小是
A.10 m/s B.5 m/s C.4.8 m/s D.0
【典型题例5】2018年国际田联马德里挑战赛的男子百米比赛中,苏炳添以9秒91夺冠,追平亚洲纪录。假设他在50 m处的速度为9.9 m/s,到达终点时的速度为10.5 m/s,则他在比赛过程中的平均速度为( )
A.9.9 m/s B.10.1 m/s
3.瞬时速度
(1)定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。
(2)物理意义:精确地描述了物体运动快慢和方向。
(3)理解:①瞬时速度对应的是某一时刻,或者说某一瞬时、某一位置。
②在公式v=中,如果时间取得非常短,接近于零,表示的是某一瞬时,这时的速度就称为瞬时速度。
③某个位置瞬时速度的大小可以用这一位置前后两个位置的平均速度大小近似表示。这两位置距离越近,其平均速度大小就越接近瞬时速度大小。
(4)匀速直线运动,就是瞬时速度保持不变的运动。
3.区分平均速度与瞬时速度
(1)一般由v=算出的是平均速度而不是瞬时速度。
(2)平均速度与某一过程的位移、时间相对应;而瞬时速度与某一瞬间的位置、时刻相对应。
(3)平均速度是粗略描述质点运动快慢的物理量,而瞬时速度能精确地描述质点运动的快慢和方向。
(4)平均速度方向与所对应时间内位移方向相同,瞬时速度方向与质点所在位置的运动方向一致(就是该位置的切线方向),瞬时速