内容正文:
第二讲 运动快慢的描述——速度
【知识要点】
1.坐标与坐标的变化量
物体沿直线运动,并以这条直线为坐标轴,这样,物体的位置就可以用 来表示,物体
的位移就可以通过坐标的 Δx=x2-x1来表示,Δx的大小表示位移的 ,Δx的正负表示位移的 。
2、速度:
(1)速度是描述物体运动 的物理量,它等于 跟发生这段位移所用 的比值。
(2)用表示速度,速度公式= 。
(3)单位:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是 (或),常用单位还
有 (km/h),厘米/秒(cm.s)等。
(4)速度是矢量:速度不但有大小,而且有 ,速度的方向跟物体 相同。
(5)在匀速直线运动中,物体的位移和时间成正比,速度的大小和方向都保持不变,因此匀速直线运动就是 的运动。
3、平均速度和瞬时速度:
(1)平均速度:①平均速度:在变速直线运动中,运动物体的 和所用 的比值叫做这段时间内(或这段位移内)的平均速度,公式为:
②意义:平均速度反映做变速运动的物体在 运动的快慢,它是对变速直线运动的 .
③对于变速直线运动,不同时间内(或不同位移内)的平均速度的值可能不一样,而匀速直线运动的平均速度大小与 相等.
④平均速度是 ,方向与这段时间内发生的 方向相同.
(2)瞬时速度:运动的物体在 (或经过某一位置)的速度叫做瞬时速度.
①意义:瞬时速度反映物体在 (或经某一位置)时运动的快慢,它是对变速运动物体的 .
②瞬时速度是 ,方向与物体经过 (或某一时刻)时的运动方向相同.
4.平均速率和瞬时速率
(1)平均速率:在变速直线运动中,运动物体的 和所用 的比值叫做这段时间内(或这段位移内)的平均速率
(2)瞬时速率:瞬时速度的大小,简称速率。
【典型例题】
考点1:坐标与坐标的变化量
【例1】如图所示,一辆汽车从位置A运动到位置B,坐标系已经建好,试写出这辆汽车在A、B两地的坐标及从A到B的过程中坐标的变化量。
考点2:瞬时速度、平均速度与平均速率概念理解
【例2】下列对各种速率和速度的说法中,正确的是( )
A.平均速率就是平均速度 B.瞬时速率是指瞬时速度的大小
C.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度
D.匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等
针对练习1:关于瞬间速度、平均速度的说法正确的是( )
A.瞬时速度可以看成时间趋于无穷小的平均速度
B.做变速运动的物体在某段时间内的平均速度,一定和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速度大小的平均值相等。
C.物体做变速直线运动时,平均速度的大小就是平均速率
D.物体做变速运动时,平均速度是指物体通过的路程和所用的时间的比值
针对练习2:下列说法中正确的是( )
A.平均速度就是速度的平均值 B.瞬时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,v是平均速度
考点3:平均速度的求法
【例3】如图所示,一质点沿半径为r=20cm的圆周自A点出发,逆时针运动,在2s内运动圆周到达B点,求:(1)质点的位移和路程. (2)质点的平均速度和平均速率.
【例4】某同学在百米比赛中,经50m处的速度为8.2m/s,在他跑完全程中间时刻t=6.25s时的速度为8.3m/s,最后以8.4m/s速度冲过终点,他的百米平均速度大小为多少?
针对练习3:一辆汽车在一条直线上行驶,第1 s内通过8 m,第2 s内通过20 m,第3 s内通过30 m,第4 s内通过10 m,则此汽车最初2 s内的平均速度是______ m/s,中间2 s内的平均速度是______ m/s,全部时间内的平均速度是______ m/s.
【例5】一物体沿直线向东运动,前一半路程的平均速度是后一半路程的平均速度是,则全部路程中的平均速度应是多少?
针对练习4:一物体做单向运动,前一半时间以速度v1匀速运动,后一半时间以速度v2匀速运动,则物体的平均速度为______ m/s,另一物体也做匀速直线运动,前一半路程以速度v1匀速运动,后一半路程以速度v2匀速运动,则物体在全程的平均速度为______ m/s.
针对练习5:一物体做直线运动,从A经B到C,又返回到B,其中AB=BC,若A到B的平均速度为2m/s,从B到C的平均速度为4m/s,从C返回到B的平均速度为4m/s,
则:(1) AC这段的平均速度. (2) 全程A到C再返回B的平均速度.
【随堂练习】
1.下列关于速度的说法正确的是( )
A.速度是描述物体位置变化的物理量 B.速度方向就是物体运动的方向
C.位移方向和速度方向一定相同 D.匀速直线运动的速度方向是可以改变的
2.下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是( )
A.平均速度,当充分小时,该式可表示t时刻的瞬时速度
B.匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度
C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动
D.只有瞬时速度可以精确描述变速运动
3.下面几个速度中表示平均速度的是 ,表示瞬时速度的是 。
A.子弹出枪口的速度是800 m/s
B.汽车从甲站行驶到乙站的速度是20 m/s
C.火车通过广告牌的速度是72 km/h D.人散步的速度约为1 m/s
4.下列说法中正确的是( )
A.平均速度就是初末时刻瞬时速度的平均值 B. 平均速率就是平均速度
C.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度
D.瞬时速度就是运动的物体在一段较短的时间内的平均速度
5.物体沿一条直线运动,下列说法正确的是( )
A.物体在某时刻的速度为3 m/s,则物体在1 s内一定走了3 m
B.物体在某1 s内的平均速度是3 m/s,则物体在这1 s内的位移一定是3 m
C.物体在某段时间内的平均速度是3 m/s,则物体在1 s内的位移一定是3 m
D.物体在发生某段位移过程中的平均速度是3 m/s,则物体在这段位移的一半时的速度一定是3 m/s
6.一辆汽车以速度v1匀速行驶全程前1/3的的路程,接着以v2=20 km/h走完剩下的2/3路程,若它全路程的平均速度v=28 km/h,则v1应为( )
A.24 km/h B.64 km/h C.140 km/h D.28 km/h
7.火车站里自动扶梯可以用1min的时间把站在自动扶梯上的旅客送上楼,若自动扶梯不动旅客沿扶梯走上去用时间为3 min,则此人沿运动的自动扶梯走上楼,所用时间是( )
A.2 min B.1min C.0.75min D.0.5min
(
V
0
v
t
O t t
v
)8、如图为初速度为v0沿直线运动的物体的v-t图象,其末速度为vt,在时间t内,物体的平均速度为,则( )
A、 B、
C、 D、无法确定
9.一质点沿直线Ox轴做变速运动,它离开O点的距离x随时间t变化的关系式为x=5 +2t3(m),它的速度随时间t的变化关系为v=6t2(m/s)。求:(1) 该质点在t1=0至t2=2s时间内的平均速度和在t2=2s至t3=3s时间内的平均速度? (2) 该质点在t2=2s的瞬时速度v2和t3=3s时刻的瞬时速度v3.
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