内容正文:
5.3 直线运动
1
运动的类型
列车沿直线运动
过山车沿曲线运动
沿直线行驶的两辆小汽车运动有什么不同?
直线运动
匀速直线运动
加速直线运动
机械运动分为:
直线运动和曲线运动
在直线运动中,按速度可分为:
匀速直线运动和变速直线运动
直线运动
定义:我们把物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动
匀速直线运动是最简单的机械运动,是研究其他复杂运动的基础。做匀速直线运动的物体在任意相同时间内通过的路程都相等,即路程与时间成正比;速度大小不随路程和时间变化。
匀速直线运动是一种理想状态
直线运动
“频闪摄影”的特点是照相机总是每隔一定的时间(例如0.02秒)就对运动物体进行一次拍摄。
特别提醒:
自然界中真正的匀速直线运动是少见的,但为便于研究,往往将某些运动近似地看成匀速直线
运动,例如:列车在平直轨道
上以变化不大的某一速度行驶,
就可以看作在做匀速直线运动。
直线运动
定义:物体做直线运动,速度大小改变(在任意相等时间内通过的路程不相等)这种运动叫做变速直线运动。
平均速度计算式
对变速运动做粗略研究时,也可以根据平均速度来描述物体运动快慢,表示物体在某一段总路程中或某一段总时间内的平均快慢程度。
变速直线运动
变速直线运动
张先生驾车从广州到肇庆旅游,汽车以90 km/h 的平均速度行驶0.5 h到达三水,休息0.5 h 后,再以80 km/h 的平均速度行驶1 h到达肇庆。试求:
(1)广州到三水,汽车行驶的路程是多少?
(2)广州到肇庆,汽车的平均速度是多少?
45 km
典型例题
62.5 km/h
一个人骑自行车前进,开始以2 m/s的速度匀速走了40 m,然后又以5 m/s的速度匀速走了10 s,则他在整个路程中的平均速度是( )
A.3 m/s B.7 m/s
C.3.5 m/s D.2.5 m/s
A
典型例题
体育考试中,用每隔相等时间曝光一次的相机,拍摄小丽50 m跑的过程,得到下列四张照片,其中表示她加速起跑阶段的是( )
A
典型例题
小明放学回家骑车行驶在斜坡上,感觉车越往下运动速度越快。小明想:车在斜坡上向下运动的速度究竟有没有变化呢?能否设计一个类似实验来研究呢?
测量平均速度
实验原理:
从公式 可知,如果我们测出了物体运动的路程s和通过这段路程所用的时间t,就可以算出物体在这段时间内运动的平均速度。
测量斜面上运动物体的平均速度
实验原理:
实验器材:斜面、小车、刻度尺、停表、金属片
实验目的:用刻度尺和停表测小车的平均速度
需要测量的物理量是路程和时间
注意:调整斜面呈较小的坡度,使小车从静止释放,
可加速下滑即可,并且不会滑落斜面。
测量斜面上运动物体的平均速度
S2
注意:1.小车运动距离为车头到车头的距离;
2.小车从斜面顶端要从静止释放;
3.测量过程中不要改变斜面的坡度。
(同组的两名同学分别完成一次,并对比)
测量斜面上运动物体的平均速度
实验记录表格:(记录结果要有单位)
路 程 运动时间 平均速度
s1= t1= v1=
s2= t2= v2=
测量斜面上运动物体的平均速度
不相同。因为斜面的坡度、选取路程等不同。
1. 你的数据和其他同学相同吗?为什么?
2. 如何得出小车在整段路程中,后半段的平均速度?
小华在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置。小车从带刻度(分度值为1 cm)的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子停表的显示。
典型例题
(1)该实验是根据公式________进行速度计算的;
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较___(填“大”或“小”);
(3)请根据图中信息回答:sAB=_____cm;
tBC=___s;vAB=____m/s;vBC=____m/s;
(4)由实验看出,小车在下滑过程中速度越来越___,是在做_________运动;
(5)实验前必须学会熟练使用电子停表,如果让小车过了A点后才开始计时,则会使所测AC段的平均速度vAC偏_____(填“大”或“小”)。
小
40.0
1
0.2
0.5
大
变速直线
大
测出气泡通过10cm、20cm、30cm和40cm所用的时间
实验器材:
玻璃管 、秒表、刻度尺、记号笔等
研究气泡的运动规律
把数据填入下表中
从O开始的路程s/cm 0 10 20 30 40
从O开始计时的时间t/s
区间s/cm 0~10 10~20 20~30 30~40
通过各区间的时间t/s
通过各区间的速度v/(m·s-1)
0.0082
0.0083
0.0085
0.0094
12.2
24.2
36
46.6
0
12.2
12
11.8
10.6
研究气泡的运动规律
s/cm
t/s
40
30
20
10
0
10
20
30
40
50
研究气泡的运动规律
气泡在上升了一段路程后,运动的路程和时间近似成____比,运动速度可以看作是_____的。
正
不变
做匀速直线运动的物体,速度的大小是定值,与路程、时间____关。
无
v/m·s-1
5
10
15
20
0
25
10
5
V=4m/s
速度—时间图象(v-t图像)
匀速直线运动图像
t/s
s/m
5
10
15
20
0
25
100
50
甲
乙
V甲=4m/s
V乙=6m/s
利用s-t比较物体运动快慢
1.在测量平均速度的实验中,某同学用刻度尺测量小车通过的路程(如图甲所示),用停表测量小车通过该段路程所用时间(如图乙),则小车通过的路程为_____ cm,该段路程中小车运动的平均速度为______m/s。
64.00
0.02
巩固练习
直线运动
2.下列图像表示物体做匀速直线运动的是( )
A
D
A
B
C
巩固练习
3.一列长为360m的火车匀速通过一条长1800m的隧道,测得火车完全通过隧道需108s。求:
(1)火车的运行速度;(2)火车全部在隧道内运行的时间。
巩固练习
火车完全通过隧道的含义
火车长360m
隧道长1800m
画一画
火车头进隧道到火车尾出隧道的过程,这个过程中火车通过的速度为:
V=s1/t1=(1800+360m)/108s=20m/s
巩固练习
(2)火车全部在隧道内运行的时间。
火车尾进隧道到火车头出隧道的过程,这个过程中火车通过的速度为:
画一画
火车长360m
隧道长1800m
火车全部在隧道内运行含义
t2=s2/v=(1800−360)m/20m∙s−1=72s
巩固练习
4.一个小球从空中自由下落,经5s落地,已知小球最后2s下落的高度是80m,则小球在整个下落过程中的平均速度是( )
A.小于40m/s B.等于40m/s
C.大于40m/s D.无法确定
A
5.在学校运动会上,小明参加的项目是百米赛跑。起跑后,小明越跑越快,最终以12.5 s的优异成绩获得冠军。关于上述小明的百米赛跑过程,下列说法正确的是( )
A.小明在前50 m一定用了6.25 s B.小明每秒钟通过的路程都是8 m
C.小明的平均速度是8 m/s D.小明的平均速度是8 km/h
C
巩固练习
6.两辆汽车在同一平直公路上同时出发,其位置S 与时间t的关系如图。由图象可知,甲车的速度为 m/s, 车运动较快。
30
甲
巩固练习
7.下列物体中,可以看做是在做匀速直线运动的物体的是( ) A.正在匀速转动的电风扇
B.正在平直跑道上匀速行驶的列车
C.正在平直跑道上起飞的飞机
D.正沿直线射向球门的足球
B
巩固练习
巩固练习
8.物体做匀速直线运动,下列说法中正确的是( )
A. 运动路程越大,速度越大
B. 运动时间越短,速度越大
C. 通过相同路程用的时间越短,速度越大
D. 以上说法都不正确
C
9.如图为一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,若频闪照相机每隔0.2S 闪拍一次,分析照片可知:小球从A点到F点作的是直线运动 (选填“匀速”或“变速直线”)。小球从B点到F点运动的路程是 cm,平均速度是 m/s。
变速直线
12.00
0.15
巩固练习
0.某汽车以4m/s的速度通过300m,接着以6m/s的速度通过300m,它在全程的平均速度是( )
A. 4m/s B. 5m/s C. 6m/s D. 4.8m/s
D
巩固练习
11.物体在一条平直公路上运动,已知该物体在第1s内运动了2m,第2s内运动了4m,,第3s内运动了6m,第4s内运动了8m,以此类推,则物体在整个过程中( )
A.先做匀速直线运动,后做变速直线运动;
B.先做变速直线运动,后做匀速直线运动;
C.一定做变速直线运动;
D.一定做匀速直线运动
C
巩固练习
12.小李骑车从家到学校的平均速度是5m/s,小陈骑车从家到学校的平均速度是4m/s,这说明( )
A.上学时,小李骑车比小陈快
B.小李家到学校的距离比小陈家到学校的距离远
C.小李到学校所用的时间比小陈到学校所用的时间少
D.任何时候小李骑车的速度都比小陈快
A
巩固练习
13.小球沿一斜面A端滚动到B端,间隔相等的时间所拍摄的频闪照片如图,可知小球的运动速度是先变 ,后变 。
变大
变小
巩固练习
14.一列火车由静止从车站出发,开出100s后速度可达20m/s,在此期间列车共行驶1000m,平均速度是( )
A.0.2m/s B.20m/s
C.10m/s D.无法确定
C
巩固练习
15.喷气式飞机的速度为v1=2500km/h,炮弹飞离炮口速度v2=100m/s,高度公路上小汽车的速度v3=1800m/min ,下面比较它们的速度大小关系正确的是( )
A.v1>v2>v3 B.v2>v1>v3
C.v3>v2>v1 D.v2>v3>v1
A
巩固练习
16.小彤家到学校有一条600m长的平直马路,一次他从学校回家,开始以1m/s的速度匀速行走,当走了一半路程时突然下起了大雨,他马上以3m/s的速度匀速跑回家。他从学校到家整个过程的平均速度是多少?
1.5m/s
巩固练习
17.一个人骑自行车沿平直的公路行驶,第一秒内通过的路程是2m,第二秒内通过的路程是3m,第三秒内通过的路程是4m,则( )
A.前2s内的平均速度是3m/s
B.前2s内的平均速度是2m/s
C.3s内的平均速度是3m/s
D.后2s内的平均速度是4m/s
C
巩固练习
18.100m赛跑时,某同学前30m做加速运动,后70m做匀速运动,通过终点时的速度是7 m/s,测验成绩是15s,那么他跑到中点时的速度是 ___m/s,他在前30m的平均速度是 m/s
7
6
巩固练习
19.某物体以20m/s的速度通过全程一半,再以30m/s的速度通过剩下的另一半路程,则此物体在全程的平均速度为( )
A.25m/s B.24m/s
C.20m/s D.30m/s
B
巩固练习
20.做匀速直线运动的两物体,它们所用时间之比为1:4,运动路程之比为3:1,那么它们的速度之比为( )
A.3:4 B.4:3 C.12:1 D.1:12
C
巩固练习
21.甲、乙两物体都做匀速直线运动,甲的速度是乙的2倍,乙通过的通路是甲的1/4,则甲运动的时间是乙运动时间的( )
A.1/4 B.1/2 C.2倍 D.4倍
C
巩固练习
22.P、Q是同一直线上相距10m的两点,甲、乙两小车从P点出发向Q运动,它们运动的s-t图像如图所示,由图像可知( )
A.甲车速度小于乙车速度
B.经过6s,乙车离P点10m
C.甲车比乙车早3s通过Q点
D.经过3s,甲、乙两车相距6m
D
巩固练习
23.课外活动时,小明和小华均在操作上沿直线进行跑步训练.在某次训练中,他们通过的路程和时间的关生系如图4所示,则下列说法中正确的是( )
A.两人都做匀速直线运动
B.两人都不是做匀速直线运动
C.前2s内,小明跑得较快
D.全程中,两人跑步的平均速度相同
D
巩固练习
直线运动
大小或
方向改变
速度
变速运动
路程
大小和方
向不变
时间
匀速直线运动
直线运动
1. 运用公式v=s/t进行计算时要注意:
(1)公式中v、s、t三个物理量必须是同一个物体在同一
个运动中的速度、路程及时间;
(2)公式中物理量的单位要统一,如果不统一要进行换算。
2. 计算全程平均速度通常用 来求。
直线运动
器材
测量平均速度
刻度尺
原理
停表
直线运动
测量平均速度的实验中:
(1)物体运动时间可用停表测量,还可以根据频闪摄像
机、打点计时器工作频率算出。
(2)物体运动路程可用刻度尺测量,还可以借助频闪照
片、里程碑、路桩、铁轨长等信息获取。
(3)用刻度尺测量路程时,应估读到刻度尺分度值的下一位。
Lavf58.20.100
$$