内容正文:
第2课时 匀速直线运动 平均速度
匀速直线运动
如图记录了两辆汽车在平直的公路上行驶时,在相同的时间内通过的路程。图甲中汽车在各段时间内的速度有什么特点?图乙中汽车在各段时间内的速度有什么特点?判断两辆汽车分别做的是什么运动?
提出问题
甲
乙
1. 图甲中汽车做直线运动时,在相同的时间通过的路程相等,它的速度是不变的。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,它是最简单的机械运动。
材料展示
甲
2. 图乙中汽车做直线运动但速度在时刻变化。物体做直线运动时,其速度的大小常常是变化的,即在相等的时间内通过的路程不相等,这种运动叫做变速直线运动。
乙
归纳总结
(2)平均速度用来粗略地描述做变速运动的物体的平均快慢程度,但不能精确地知道它的运动情况,即不知它何时加速,何时减速,何时中途停留。
(1)研究物体运动时,我们可以用v= 来粗略描述物体运动的快慢,这样算出来的速度叫做平均速度,平时我们说的速度多数是指平均速度。
(3)我们说一个物体的平均速度,必须指出在哪段时间内,或在哪段路程中,否则平均速度的含义就不确切了。在公式v= 中,s和t之间有着严格的一一对应关系,s一定是t时间内通过的路程,t一定是通过路程s所用的时间。
速度的计算
既然我们知道了粗略描述物体运动快慢的方法,我们就来尝试解决一些与速度有关的实际问题吧!
知识引入
课堂小结
速度
匀速直线运动
运动的快慢
速度的计算
定义:路程与时
间之比叫做速度
单位:m/s或km/h
最简单的机械运动
公式:v=
1. 如图甲所示,频闪照片记录了A、B两个运动小球每隔0.01s的不同位置,在底片记录的时间内, B 球运动的平均速度大,图乙中的图像描述的是 A 球的运动。
B
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2. 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F点的路程为 8.00 cm,该过程的平均速度为 0.2 m/s,请你说出小球由A到F的过程不是做匀速直线运动的理由: 相等的时间内通过的路程不相等 。
8.00
0.2
相等的时间内通过的路程不
相等
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A. 自由下落的苹果
B. 踢出去的足球
C. 运行中的自动扶梯
D. 钟表的秒针
3. (2024·长沙一模)长沙到广州的路程约为648km,乘坐高铁约需3h,则高铁的平均速度是 216 km/h;若骑自行车的平均速度为5m/s,则骑完此段路程需要 36 h。
4. 下列物体做匀速直线运动的是( C )
216
36
C
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5. 关于匀速直线运动的物体,下列说法正确的是( D )
A. 速度与时间成正比
B. 速度与路程成反比
C. 速度与路程成正比,与时间成反比
D. 速度不随路程与时间的改变而改变
D
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6. 一个物体沿一条直线运动,第1s内前进了2m,第2s内也前进了2m,在之后4s内前进了8m。这个物体的运动情况是( D )
A. 匀速直线运动
B. 变速直线运动
C. 前2s内做匀速运动,后4s内做变速运动
D. 条件不足,无法判断
D
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7. 如图所示的图像中,描述的是同一种运动形式的是( D )
A. ①与② B. ①与③
C. ③与④ D. ②与③
8. 某运动员参加百米赛跑时,起跑的速度为8m/s,中途的速度为9m/s,最后冲刺的速度为10m/s,若他的成绩为12.5s,则他跑完全程的平均速度为( A )
A. 8m/s B. 9m/s
C. 9.67m/s D. 12m/s
D
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9. 一辆汽车在平直的公路上行驶,其v-t图像如图所示,前10s通过的路程为120m,第10s时速度达到20m/s。求:
(1) 前10s内汽车的平均速度。
解:(1) 前10s内汽车的平均速度v==12m/s
第9题
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(2) 20s内的平均速度。
解:(2) 在10~20s内汽车通过的路程s1=v1t1=20m/s×(20s-10s)=200m,汽车在20s内通过的路程s'=s+s1=120m+200m=
320m,20s内的平均速度v'==16m/s
第9题
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10. 小明在百米赛跑中第1s内通过的路程是3m,第2s内通过的路程是5m,第3s内通过的路程是7m,则他( A )
A. 前2s内的平均速度为4m/s
B. 前3s内的平均速度为6m/s
C. 最后2s内的平均速度为6m/s
D. 最后1s内的平均速度为7m/s
A
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11. 如图所示,球在水平面上做直线运动,速度越来越慢,测得sAB=sBC=3m,通过BC段所用的时间为0.5s,则球从A点运动到C点的平均速度可能是( B )
A. 12m/s B. 7m/s
C. 6m/s D. 4m/s
12. 一辆汽车从甲地驶往乙地,共用了一个小时的时间,前20min内的平均速度是30km/h,后40min内的平均速度是60km/h,则该汽车在这1h内的平均速度是( B )
A. 35km/h B. 50km/h
C. 45km/h D. 40km/h
B
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13. 在操场直跑道上进行遥控小车比赛,甲、乙两车从t=0时由同一起点同方向运动,两者运动的路程—时间图像如图所示,下列判断正确的是( D )
A. 甲车始终以2m/s 的速度做匀速直线运动
B. 做匀速直线运动的乙车,其速度与路程成正比
C. 在第10s 时,甲、乙两车的速度正好相等
D. 在0~10s 内,甲车的平均速度等于乙车的平均速度
D
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14. 茗茗家距学校1200m远,某天她上学时,以1m/s的速度走完前一半的路程,为了不迟到,她改以1.5m/s的速度走完后一半的路程,则她上学时走路的平均速度是( )
A. 1.2m/s B. 1.25m/s
C. 2m/s D. 2.5m/s
A
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15. 从重庆到成都的某动车运行时刻表如下。
站 名 重庆北 合川 遂宁 成都东
到站时刻 — 08:05 09:00 10:10
发车时刻 07:40 08:07 09:02 —
里程/km 0 50 140 300
(1) 动车由重庆北驶往成都东全程的平均速度为多少?
解:(1) 由动车运行时刻表可知,由重庆北到成都东的路程s=300km,时间t=10:10-7:40=2h30min=2.5h;由速度公式得,所求的平均速度v==120km/h
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(2) 途中要穿过一条隧道,动车以72km/h的速度匀速行驶,用了2min完全穿过长度为2000m的隧道,则这列动车的长度是多少米?动车全部在隧道中的运行时间是多少秒?
解:(2) 设动车的长度为L,隧道的长度L0=2000m,动车完全穿过隧道行驶的路程s1=L+L0=v1t1=20m/s×120s=2400m,则L=s1-L0=2400m-2000m=400m;动车全部在隧道中运行时,行驶的路程s2=L0-L=2000m-400m=1600m,则运行时间t2==80s
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16. 船在沿江上、下游的甲、乙两港间航行,顺水需要的时间为2h,逆水需要的时间为3h,船以相同速度在静水中航行相同距离,需要的时间是 2.4 h。
2.4
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$$第1课时 速 度
1. 生活中,物体运动的快慢是人们关心的问题。如:在竞走和赛跑的项目中,人们最关心的是谁跑得最快;动车比火车能更快到达目的地;军事上总是希望导弹、作战飞机能够飞得更快些……那么,我们应该如何描述物体运动的快慢呢?
2. 如图所示,大家一定还记得“动物运动会”中龟兔赛跑的情景:比赛开始后,“观众”通过比较相同时间内运动的路程认为跑在前面的兔子运动得快。
由于兔子麻痹轻敌,中途睡了一觉,
同学们思考一下“裁判员”通过比较什么
判定最先到达终点的乌龟取胜的呢?
速度
1.物体运动快慢的比较
提出问题
游泳比赛中,观众和裁判比较运动员游得快慢的方法是不同的。请同学们说说看,观众用什么方法比较运动员游得快慢?裁判用什么方法比较运动员游得快慢?
交流讨论
观众的方法是比赛中在相同时间内看谁游在最前面;裁判的方法是看谁先到达终点,即游相同路程看谁用的时间最短。
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裁判:游相同的路程,
用时最短的游得快。
观众:游相同的时间,
在最前面的游得快。
归纳总结
比较运动快慢的方法:
①相同时间比路程;
②相同路程比时间;
③用单位时间内通过的路程(即路程与时间的比值)来反映物体运动的快慢。
2.速度
为了方便,我们引入一个新的物理量——“速度”,来反映物体运动的快慢。
知识引入
多媒体展示
(1)定义:路程与时间之比叫作速度。
(2)公式:v= 。
(3)意义:表示物体运动的快慢。
(4)单位:米每秒,符号为m/s或m·s-1;常用的单位还有千米每小时,符号为km/h或km·h-1。
(5)单位换算:1 m/s=3.6 km/h。
1. 生活中,人们通常用两种方法来比较运动快慢。方法①:相同路程比时间;方法②: 相同时间比路程 。物理学用速度描述运动快慢,公式为v=,这种方法与日常方法 ② (填“①”或“②”)是相同的。
2. 完成下列单位换算:
(1) 54km/h= 15 m/s。
(2) 36km/min= 600 m/s。
(3) 20m/s= 72 km/h。
(4) 60cm/min= 0.01 m/s。
相同时间比路程
②
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600
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3. (1) 图甲中是表示汽车的 速度 表盘;读数是 90 km/h= 25 m/s。
(2) 某司机在机场高速公路的入口处,看到如图乙所示的标志牌。该标志的物理意义分别是① 允许行驶的最大速度为100km/h ;
② 从此标志牌到机场的路程为30km 。
速度
90
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允许行驶的最大速度为100km/h
从此标志牌到机场的路程为30km
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4. 李白在《早发白帝城》中描述:“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还。”诗人所描述的船速最接近(1km=2里,1日=24小时)( C )
A. 5km/h B. 15km/h
C. 20km/h D. 50km/h
5. 海洋中游得最快的是旗鱼,速度可达100km/h,下列运动速度与其最接近的是( )
A. 运动员在跑道上跑步
B. 人在非机动车道上骑自行车
C. 汽车在高速公路上行驶
D. 飞机在高空飞行
C
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6. 三人一起出行,小张骑电动车以25km/h的速度平稳前进,小王以2m/s的速度跑步前进,小李骑自行车,每分钟通过的路程为0.3km。比较他们运动的快慢,下列判断正确的是( A )
A. 小张最快 B. 小王最快
C. 小李最快 D. 三人快慢是一样的
7. 小聪同学每天步行上学,从家中到学校约需15min,则他家到学校的距离最接近( B )
A. 200m B. 1000m
C. 3000m D. 5km
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8. (2024·德州模拟)甲、乙两辆汽车运动的速度之比为3∶2,所用的时间之比为4∶3,则两汽车通过的路程之比是( D )
A. 3∶2 B. 4∶3 C. 7∶5 D. 2∶1
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9. 在一次爆破中,使用长为100cm,燃烧速度为0.8cm/s的导火线,点火工人点完火后立即快速跑离,距离爆破点500m外为安全区域。
(1) 求导火线完全燃烧所用的时间。
解:(1) 导火线的燃烧时间t==125s
(2) 工人要安全跑离,他的速度至少为多大?
解:(2) 设人在125s时刚好跑到安全区,人的速度v人==4m/s,所以工人要安全跑离,他的速度至少为4m/s
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10. 某物理学习小组的四名同学学完速度后,对速度的理解错误的是( C )
A. 物体的速度越大,通过一定的路程用的时间就越少
B. 物体的速度越大,路程和时间的比值就越大
C. 物体的速度越大,运动的路程越长
D. 物体的速度越大,运动得越快
11. 水中游得最快的旗鱼,速度可达108km/h;陆地上跑得最快的猎豹,1s可跑40m;空中飞行最快的褐海燕,1min能飞5km。它们当中运动速度最大的是( C )
A. 猎豹 B. 旗鱼
C. 褐海燕 D. 三者速度一样大
C
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12. 小红坐在以恒定速度行驶的小汽车内,发现前方路旁停着一辆普通大客车,观测到自己经过大客车的时间约为1s,则小汽车的速度最接近( B )
A. 10km/h B. 40km/h
C. 70km/h D. 100km/h
13. 在平直的公路上,某同学观察到大巴车上的车速显示屏始终显示72km/h(即20m/s),公路两旁每40m树立一个路灯杆沿路均匀排列,则大巴车由第1根路灯杆行驶到第6根路灯杆,共通过200m路程所用时间为( D )
A. 2.8s B. 3.3s
C. 12s D. 10s
B
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14. 在进行100米赛跑时,甲同学到达终点时,乙同学恰好跑了90米。第二次比赛时,甲同学的起跑线在乙同学的起跑线后10米处,即甲同学跑110米,乙同学跑100米,若他们还是以原来的速度跑,则( A )
A. 甲先到达终点
B. 乙先到达终点
C. 同时到达终点
D. 条件不足,无法判断
A
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15. 人急行的速度大约是2m/s,人急行穿过6m宽的马路需要的时间大约是 3 s;汽车的行驶速度如果是10m/s,人至少要在距行驶过来的汽车 30 m处开始穿越马路。
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16. 如图为小明用手机软件记录的自己某一次步行的数据截图,分析该图可知:他本次步行时间为 0.25 h,通过的路程为 1.2km ,每走一步的平均长度为 0.8 m。
总步数:1500步 步频:100步/分钟
时速:4.80千米 消耗:90大卡
第16题
17. 激光是测量距离最精确的“尺子”,它的射程非常远,利用它可以从地球射向月球,再从月球反射回地球。从发射激光到接收到它返回的信号,共用时2.6s,已知真空中的光速为3×108m/s,则地球到月球的距离是 3.9×105 km。
0.25
1.2km
0.8
3.9×105
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18. 小明从家出发,以1m/s的速度步行上学。5min后小明离学校还有1200m,此时离上课时间只剩10min。
(1) 求小明家到学校的距离。
解:(1) 5min小明走的路程s1=v1t1=1m/s×5×60s=300m,小明家到学校的距离s=s1+s2=300m+1200m=1500m
(2) 如果小明还以1m/s的速度步行,迟到多长时间?
解:(2) 以1m/s的速度步行剩余的路程需要的时间t2==1200s=20min,所以迟到的时间t=t2-t0=20min-10min=10min
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(3) 为了不迟到,求接下来小明跑步前进的最小速度。
解:(3) 为了不迟到,剩下的路程恰好用10min,小明跑步前进的最小速度v2==2m/s
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19. 甲、乙两物体分别以3m/s和5m/s的速度在同一水平路面上自南向北做匀速直线运动,若以乙物体为参照物,甲的速度大小和方向分别是( C )
A. 3m/s,向南 B. 5m/s,向北
C. 2m/s,向南 D. 2m/s,向北
C
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