内容正文:
1.3.1 速度
01
经历速度概念的建立过程,能用速度描述物体的运动。
02
能用速度公式进行简单的计算。
03
知道匀速直线运动的概念。
学习目标
第3节 运动的快慢
04
粗略研究变速直线运动,能用平均速度描述变速直线运动的快慢。
速度
一
总结:比较运动快慢的方法:
方法一:所用时间相同,通过的路程越大,物体运动的越快。
方法二:通过的路程相等,所用时间越少的物体,运动的越快。
由以上实例分析可知,比较物体运动的快慢必须考虑路程和时间两个因素。
速度
一
甲同学100m跑的成绩为15s,乙同学50m跑的成绩为8s。要知道他俩谁跑得快,应该怎么办?
甲、乙两位同学运动的路程与时间都不相同,我们可以计算他们1秒通过的路程,哪位同学每秒通过的路程多,运动得更快。
2. 速度
甲同学1秒通过的路程约是:
100m/15s=6.7m/s
乙同学1秒通过的路程约是:
50m/8s=6.25m/s
结论:甲同学运动得更快。
速度
一
(1)速度定义:把路程与时间之比叫作速度。
(2)速度计算公式
s表示路程,t表示时间,v表示速度。
(3)速度的物理意义
速度是表示物体运动快慢的物理量,在数值上等于物体单位时间内通过的路程,这个数值越大,表示物体运动越快。
在物理学中,为了比较物体运动的快慢,采用“相同时间比较路程”的方法,也就是将物体运动的路程除以所用的时间。这样,在比较不同运动物体的快慢时,可以保证时间相同。
速度
一
(4)速度单位与换算
①在国际单位制中,速度的单位是由长度单位(m)和时间单位(s)组合而成的,写作米/秒,读作“米每秒”,用符号 “m/s” 或( m·s-1 )表示。
②在交通运输中,速度单位常用千米/小时,读作“千米每小时”,用符号“km/h” 或“km·h-1 ”表示。
1m/s = = =3.6km/h
1km/h = = km/h
1m/s>1km/h,即m/s是大单位,而km/h是小单位。
1m/s =3.6km/h
③换算关系
速度
一
①路程计算 s=vt
②时间计算
(5)路程与时间的计算
速度
一
摩托车速度表
是指这辆车总共通过
的路程为136018km
表盘指针指示的是
当前车速为80km/h
高铁速度指示屏
速度 349km/h
汽车速度表
(1)速度表
一些交通工具都有速度表,单位是km/h。
3. 与运动有关的交通标志
速度
一
(2)限速标志与里程标记
在不同的道路或路段,有很多限速标志牌或里程标志牌。
限速标志牌的单位是km/h。表示机动车在该道路上行驶,速度不得超过60km/h。
这是公路上的里程标记牌。表示从此标志牌到北海的路程为24km。
速度
一
物体 速度/(m·s-1) 物体 速度/(m·s-1)
蜗牛 约1.5×10-3 上海磁悬浮列车 可达120
人(步行) 约1.1 喷气式客机 约250
自行车 约5 超音速歼击机 约700
高速路上的小轿车 约33 子弹(出膛时) 约1000
雨燕 可达48 同步卫星 3070
4. 一些物体运动的速度
比较相同时间内通过的路程
比较相同路程所用的时间
观众
四
相同路程比时间
C
C
5.(2分)文明社会,文明出行。行人过马路时应该走斑马线。人步行的速度大约是1.2 m/s,表示的物理意义是___________________________________; 小旭同学要走过宽为24 m的马路,大约需要的时间是_______s。
6.(2分)一桥梁工程师以1.5 m/s的速度走过大桥,用时180 s,则大桥的桥长为_______m。驾驶员驾驶工程车以36 km/h的速度在桥上行驶,工程车驶过大桥用时______s。(不考虑车长)
7.(2分)在某公交车站,一同学从电子站牌上看到一辆公交车需要6 min行驶3.2 km才能到达此站,由此他预测该车的速度约为______km/h,该车实际上提前8 s到达此站,它的行驶速度是_______(结果保留两位小数)m/s。
人步行1秒所走的路程为1.2米
20
270
27
32
9.09
B
D
B
A
BC
二、填空题(每空1分,共4分)
13.为响应“低碳生活”的号召,小明每天骑自行车上学。他骑车的速度为18 km/h,合____m/s。他在平直的公路上骑行3 km用了_______min。
14.如下表格中为小明用手机上某软件记录自己某一次跑步的数据截图,分析该表格可知:
他本次跑步时间为_______min,通过的路程为_________m。
5
10
15
2 025
A
16.(9分)2023·开封期末小明一家利用元旦假期到新乡旅游,从某景点乘车返回开封时,在高速公路上行驶了一段时间,他看到了如图甲所示的标牌。
(1)图甲中“100”的含义是___________________________________,图乙中汽车速度表显示的速度是_______km/h。
(2)该车在不违反交通规则的前提下,从交通标志牌处到开封至少需要多少小时?
(3)小明爸爸驾车行驶的过程中通过一座桥,经查得知该桥长度约1 200 m,若通过桥梁所需的时间是60 s,则汽车通过桥梁的速度是多少千米每小时?(不计汽车的长度)
最大时速不超过100 km/h
80
比较物体运动快慢的方法
1.(3分)如图所示是田径运动会上运动员奋力奔跑的场景,比赛开始后,“观众”通过_______________________________,认为跑在前面的人运动得快;比赛结束后,“裁判员”通过______________________________,判定最先到达终点的人运动得快。物理学上采取__________(填“观众”或“裁判员”)的方法来比较物体运动的快慢。
2.(2分)在某届奥运会女子200 m蝶泳项目中,中国某运动员以2 min 3 s的成绩打破奥运会记录夺得该项目金牌。在某次训练中,以50 m为一个赛段,她在四个赛段的成绩如表所示,在此次训练中,该运动员运动最快的赛段是______,这里比较运动快慢采用的是____________________(填“相同时间比路程”或“相同路程比时间”)。
速度
3.(2分)关于速度,以下说法正确的是 ( )
A.运动路程越长,速度越大
B.运动时间越短,速度越大
C.相同时间内,通过的路程越长,速度越大
D.通过相同的路程,所用时间越长,速度越大
4.(2分)(教材P23图改编)如图所示是汽车上的速度表,一辆汽车以此速度从石家庄驶向北京,若石家庄距北京2.8×105 m,则( )
A.该汽车的行驶速度是65 km/h
B.该汽车的行驶速度是70 m/s
C.该汽车4 h可以从石家庄到达北京
D.该汽车4×104 s可以从石家庄到达北京
混淆速度和路程的概念
8.(2分)一辆轿车行驶的速度是108 km/h,一辆大客车行驶的速度是22 m/s,这表明( )
A.轿车行驶的路程一定比大客车多
B.轿车的运动一定比大客车快
C.大客车的运动时间一定比轿车长
D.轿车一定始终在大客车前面
一、选择题(每小题2分,共8分)
9.甲物体的速度是108 km/h,乙物体的速度是20 m/s,丙物体1 min内通过的路程是1 500 m,比较可知( )
A.三个物体运动得一样快
B.丙物体运动得快
C.乙物体运动得快
D.甲物体运动得快
10.甲、乙两人进行100 m赛跑,结果甲比乙超前10 m到达终点。如果让甲从原起跑线往后退10 m起跑,乙仍从原起跑线起跑,两人都保持原来的速度重新比赛,则比赛结果是( )
A.同时到 B.甲先到
C.乙先到 D.不能确定
11.2023·驻马店期末小榆和小月周末约好一起去公园游玩,小榆和小月家距离公园的路程之比为5∶3,她们一起分别从各自的家里出发,小榆到达公园用了5 min,小月到达公园了6 min,则她们的速度之比为( )
A.2∶1 B.1∶2
C.25∶18 D.2∶5
12.(双选)一辆长20 m的货车,以20 m/s的速度通过长为100 m的大桥,则下列说法中正确的是( )
A.货车完全在桥上行驶的时间是5 s
B.货车完全在桥上行驶的时间是4 s
C.货车通过大桥所用的时间是6 s
D.货车通过大桥所用的时间是7 s
15.(2分)(济源期中)火车在平直钢轨上以一定的速度运动,钢轨每根长12.5 m,车轮滚过钢轨接头处要发出一次撞击声,通过数撞击声的次数可测火车行驶时的速度,某人从听到第一次撞击声开始计时,数到第61次撞击声时,时间恰好经过了25 s,则该火车的速度为( )
A.108 km/h B.109.8 km/h
C.30 km/h D.30.5 km/h
解:(2)从标志牌到开封的路程为s=120 km,最大限速为v=100 km/h,由v= eq \f(s,t) 可知,该车在不违反交通规则的前提下,至少需要的时间:t= eq \f(s,v) = eq \f(120 km,100 km/h) =1.2 h。
(3)由题知,汽车通过该桥的路程:s′=1 200 m,则汽车通过该桥的速度:v′= eq \f(s′,t′) = eq \f(1 200 m,60 s) =20 m/s=20×3.6 km/h=72 km/h。
$$1.3.2 匀速直线运动和平均速
匀速直线运动
二
(1)匀速直线运动的定义
物体沿直线且速度不变的运动,叫作匀速直线运动。
t1=10s
S1=150m
t2=10s
S2=150m
t3=10s
S3=150m
t4=10s
S4=150m
甲中的小汽车做直线运动时,在相同的时间内通过的路程相等,它的速度是不变的。
匀速直线运动
二
(2)匀速直线运动的特点
①匀速直线运动是最简单的机械运动。
②物体做匀速直线运动时,速度保持不变,即路程和时间的比值不变,速度与路程和时间无关,不能将v=s/t理解为v与s成正比,与t成反比。
③做匀速直线运动的物体,在任何一段相等的时间内,通过的路程是相等的。
匀速直线运动
二
平直轨道上行驶的高铁
高空飞行的飞机
(3)匀速直线运动的实例
水平电梯
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。
我们可以把一些物体在一段时间内的运动近似看做匀速直线运动。
匀速直线运动
二
t1=10s
S1=100m
t2=10s
S2=135m
t3=10s
S3=165m
t4=10s
S4=200m
(1)定义: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,如图中汽车的运动,这种运动叫作变速直线运动。
3. 变速直线运动
分析图乙中小汽车的运动情况:小汽车做直线运动时,在相同的时间内通过的路程不相等,它的速度是变化的。
匀速直线运动
二
(2)平均速度
①在变速运动中,只做粗略研究,也可以用 v=s/t 来描述运动的快慢,这样算出来的速度叫做平均速度。
平均速度等于物体运动的路程与通过这段路程所用时间之比。日常所说的速度,多数情况下指的是平均速度。
②计算公式:
s 是总路程,t 指总时间。
匀速直线运动
二
③对平均速度的理解
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.
我们说一个物体的平均速度时,必须指出在哪段时间内,或在哪段路程中,因为在不同的时间或路程中,平均速度一般不同.
平均速度不是速度的算术平均值,全程的平均速度也不是各段平均速度的算术平均值.
匀速直线运动
二
(3)解计算题的基本步骤
①认真审题,找出各运动阶段的已知条件、待求的物理量,用准确的字母符号及角标表示。
②统一单位。
③根据物理概念选用物理公式,并进行公式变换,同时应有必要的文字说明。
④代入数据进行计算,求出答案。数值后面要写上正确的单位。
⑤计算过程不出现除号,除号用横线“—”代替。
⑥计算结果不能写成分数的形式,必须是整数或小数。
⑦用物理量符号表示物理量,不要出现x、y、z等字母数。
D
A
D
B
C
6.(3分)在体育与健康测试中,小明跑前500 m路程所用的时间为1 min 20 s,跑后500 m路程用时2 min,则他跑完前半路程的平均速度为_______m/s,他跑完全程的平均速度为____m/s,他做的是________(填“匀速”或“变速”)运动。
6.25
5
变速
C
C
D
CD
二、填空题(每空1分,共6分)11.汽车甲做直线运动,前一半时间的平均速度为9.0 m/s,后一半时间的平均速度为6.0 m/s,则甲车在这段时间内的平均速度为_______ m/s。汽车乙也做直线运动,前一半路程的平均速度为3.0 m/s,后一半路程的平均速度为7.0 m/s,则乙车在这段路段内的平均速度是______ m/s。
7.5
4.2
12.甲、乙两辆小车同时从同一地点出发,其st图像如图所示。由图像可知:0~5 s内,甲、乙两车做_______直线运动,乙车速度为____m/s,比甲车的速度____(填“大”或“小”);甲车在追上乙车时离出发地点____m。
匀速
4
大
20
5.7
6.25
14.(9分)2024·郑州开学当今世界最长的跨海大桥——港珠澳大桥,如图甲所示,全长50 km,汽车限速100 km/h,汽车的长度不计。
(1)汽车行驶过程中,司机师傅发现旁边的越野车疾驰而过,感觉自己的车往后退,司机师傅是以 __________为参照物。
(2)按交通规则行驶,汽车通过大桥至少需要多长时间?
(3)一辆汽车由静止开始驶入大桥,假设速度与时间的关系如图乙所示,经15 s行驶0.315 km后,然后开始做匀速直线运动用时15 s,求在这30 s整个过程中,汽车的平均速度是多少?
越野车
课堂总结(1)
运动的快慢
①比较快慢的方法:一是相同时间比路程;
二是相同路程比时间.
②速度的物理意义:表示运动快慢的物理量.
③速度定义:把路程与时间之比值叫作速度.
④速度公式: v
⑤速度单位:m/s、km/h 1 m/s=3.6 km/h
①匀速直线运动:速度大小不变的直线运动.
②变速直线运动:速度大小是变化的直线运动.
③平均速度:v 粗略地描述做变速运动的
物体的平均快慢程度.
匀速直
线运动
速 度
匀速直线运动
1.(2分)下列物体的运动可近似看成匀速直线运动的是( )
A.正在进站的火车
B.离开脚后在草地上滚动的足球
C.绕地球转动的北斗卫星
D.站在商城自动扶梯上的顾客
2.(2分)对于一个正在做匀速直线运动的物体,关于v= eq \f(s,t) ,下列说法正确的是( )
A.该物体的速度不随路程和时间的改变而改变
B.物体运动所用的时间越长,物体的速度就越小
C.该物体的速度与路程成正比,与时间成反比
D.物体通过的路程越长,物体的速度就越大
3.(2分)如图所示是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的四个物体运动的闪光照片(黑点表示物体),其中做匀速直线运动的物体是( )
4.(2分)如图所示的图像中,描述的是匀速直线运动的是( )
A.(1)(2) B.(2)(3)
C.(3)(4) D.(1)(3)
变速直线运动和平均速度
5.(2分)在《龟兔赛跑》的故事中,乌龟和兔子同时从起点出发,当兔子远远超过乌龟时,便骄傲地睡起了大觉,当它醒来后,发现乌龟已悄悄地爬到了终点。在龟兔赛跑的全程中,下列说法正确的是( )
A.乌龟的速度始终大于兔子的速度
B.兔子的速度始终大于乌龟的速度
C.乌龟的平均速度大于兔子的平均速度
D.兔子的平均速度大于乌龟的平均速度
不理解平均速度
7.(2分)关于平均速度,有以下几种说法,其中正确的是( )
A.平均速度就是速度的平均值
B.平均速度是用来精确描述做变速直线运动的物体快慢的
C.平均速度等于物体通过一段路程跟通过这段路程所用时间的比值
D.平均速度是几个物体运动速度的平均值
一、选择题(每小题2分,共6分)
8.一个做直线运动的物体,第1 s内通过2 m,第2 s内通过2 m,则这个物体( )
A.一定做匀速直线运动
B.一定做变速直线运动
C.可能做匀速直线运动
D.以上都不对
9.(教材P24图改编)如图所示,记录了甲、乙两车同时在同一平直公路上行驶时,在相同的时间内通过的路程。以下分析正确的是( )
A.甲、乙两车都做匀速直线运动
B.在每段相同的时间内,甲车的平均速度都比乙车的大
C.在20~30 s的时间内,甲车的平均速度比乙车的大
D.在0~40 s的时间内,甲、乙两车的平均速度大小相等
10.(双选)甲、乙两车在某一平直公路上,从同一地点同时向东运动,它们的路程与时间的关系图像如图所示。则下列判断错误的是( )
A.甲、乙都在做匀速直线运动
B.乙的速度为5 m/s
C.经过3 s,甲、乙相距8 m
D.以甲为参照物,乙向西运动
13.(2分)2023·新乡期末小明参加了学校秋季运动会,在百米赛跑中,第1 s内跑了5.1 m,第2 s内跑了6.3 m,用时16 s到达终点,小明在前2 s内的平均速度是_______m/s,全程的平均速度是_________m/s。
解:(2)由v= eq \f(s,t) 可得,汽车通过大桥需要的最短时间:t= eq \f(s,v) = eq \f(50 km,100 km/h) =0.5 h。
(3)由图像知汽车匀速行驶的速度v2=15 m/s,匀速行驶的时间:t2=t总-t1=30 s-15 s=15 s,匀速行驶的路程:s2=v2t2=15 m/s×15 s=225 m,汽车行驶的总路程:s总=s1+s2=0.315×103 m+225 m=540 m;则在这30 s整个过程中,汽车的平均速度:v平均= eq \f(s总,t总) = eq \f(540 m,30 s) =18 m/s=64.8 km/h。
$$