内容正文:
1、1h= s;1min= s。
2、速度是表示 的物理量;
3、速度的常用单位有 、 ;它们的关系是 ;
4、速度的计算公式为: 。
4.1 机械运动(第4课时)
复习巩固
物体运动快慢
m/s km/h
1m/s = 3.6km/h
v=s/t
3600 60
①若已知v与t,求s,变形公式为 ;
②若已知s与v,求t,变形公式为 。
s=vt
t=s/v
①若路程单位为m,则时间单位一般选择 ;
②若时间单位为h,则路程单位一般选择 。
s
km
速度的应用
根据速度公式v= ,已知速度、路程、时间三个量中的任意两个量,利用公式及变形公式计算第三个量。变形公式:s=vt 或 t=
注意:公式中,速度、路程、时间三个量的单位必须统一。
例:为了交通安全,城市中许多道路都画有斑马线,在斑马线的两侧装有红绿灯。某人过斑马线前看到绿灯亮的时间还剩6s,斑马线区域的道路宽为15m。如果他步行的速度为2m/s,那么在绿灯熄灭前他能够穿过斑马线区域?
思路:根据t=6s,s=15m,由v=速度,与2m/s进行比较;
根据t=6s,v=2m/s,由s=v路程,与15m进行比较;
根据v=2m/s,s=15m,由t=,与6s进行比较;
解:已知t=6s,s=15m,由v=/s,大于2m/s,故绿灯熄灭前不能通过斑马线区域。
已知t=6s,v=2m/s,由s=v/s×6s=12m,小于15m,故绿灯熄灭前不能通过斑马线区域。
已知:v=2m/s,s=15m,由t=,大于6s,故绿灯熄灭前不能通过斑马线区域。
二、速度公式的应用:
(一)解题步骤与规范:
① 用物理符号梳理已知条件,明确待求量;
② 选择合适的公式或构建方程;
③ 代入对应数据,不漏单位,
④ 计算结果,不用分数,但过渡量可用分数表示;
⑤ 复核,对结果作说明;
⑥ 写出简明的答案。
(二)速度计算的主要题型:
题型1、标志牌问题
例题1、小明一家驾车外出旅游。经过某交通标志牌时,小明注意到牌上的标志如图所示。若小明爸爸驾车通过这段路程用时10分钟,则汽车的速度为多少米/秒?在遵守交通规则的前提下,从标志牌到杭州南最快需要几分钟?
解:由题意可知,路程 s=12km,时间 t=10min=600s。
根据速度公式,可得:
s
V=
t
12000m
=
600s
=20m/s
答:小明爸爸驾车的速度是20m/s,若按交规最快需要12分钟时间。
s
t=
v
12km
=
60km/s
=0.2h=12min
若按60km/h速度行驶,所需时间:
题型2、列车(队伍)过桥问题:
例题2、一座桥全长6.89km,江面正桥长为1570m,一列车为110m的火车匀速行驶,通过江面正桥需120s,则火车的速度是多少m/s?火车通过全桥需用多长时间?
解:S全=1570m+110m=1680m;
v1=s1/t1=1680m/120s=14m/s;
又s2=6890m+110m=7000m,
t2=s2/v2= 7000m/14m/s=500s
答:火车速度14m/s,火车通过全桥所需时间是500s。
解析:
全桥长
车头 车尾
车头 车尾
列车通过全桥长时总路程
题型3、时间相同问题:
例题3、在一次爆破中,用了一条96cm 长的导火线来使装在钻孔里的炸药爆炸,导火线燃烧的速度是0.8cm/s,点火者点着导火线后,以5m/s的速度跑开,问:他能否在爆炸前跑到离爆炸点500m的安全区? (请用其中一种方法解题,其他方法课后继续)
解:(方法1)先求得导火索燃完所需时间,这段时间内人可逃离的路程与安全距离相比,若等于或大于则安全,否则不安全。
t1=s1/v1= 96cm/0.8cm/s=120s;
导火索燃烧的时间等于人逃离的时间,
t人=t1=120s
s人=v人t人=5m/s×120s=600m;
又s人>s安,所以人可安全逃离。
答:人可安全逃离到500m外安全区域。
人类遇到紧急情况时从发现险情到做出反应需要0.6s,某司机驾车以54km/h的速度匀速前行,突然发现前方有车辆抛锚,遂采取紧急刹车。从行车记录仪上看到汽车制动后继续向前滑行了1.8s,测得地上刹车痕迹长达15m。
(1)试计算从司机发现障碍物到汽车完全停下来这个过程的速度。
=15m / s ×0.6s=9m
s1=v1t1
54km/h=15m/s
s=s1+s2
=9m+15m=24m
t=t1+t2
=0.6sm+1.8s=2.4s
(2)若在高速公路上行驶,车速达到30m/s,刹车距离是在普通公路上的2倍。为了避免追尾事故的发生,两辆汽车之间必须保持多远的安全距离?
v=
s
t
=
24m
2.4s
=10m/s
=30m / s ×0.6s=18m
s1=v1t1
s2=15m×2=30m
s=s1+s2
=18m+30m=48m
题型4、相对速度问题:
例题4、两列火车,一列长150米,每秒行25米,另一列长240米,每秒行14米。现在两车相对而行,求这两列火车从相遇到离开需要多少时间?
解:
已知两列车的速度分别为25m/s和14m/s,且两列车都是运动的,若其中一列车作为参照物,另一列的速度为(25+14)m/s=39m/s;从相遇(头对头)到离开(尾对尾)共通过的路程为150m+240m=390m,
t1=s1/v1= 390m/39m/s=10s;
答:两列车从相遇到离开共需10s。
题型5、相遇问题:
例题5、甲乙两地相距1000m,AB 两车分别从甲乙两地同时出发,沿直线运动,匀速相向而行,A的速度为 4m/s,B的速度为6m/s,问经过多长时间AB两车相遇?相遇处距乙地多远?
解:AB两车相遇时两车通过的路程之和等于1000m;且时间相等都为t。
s总=sA+sB=vAtA+vBtB =vAt+vBt
t= s总/(vA+vB)= 1000m/(6m/s+4m/s)=100s
这段时间内,B列车通过的路程为sB=vBtB=6m/s×100s=600m
答:100s时两车相,此时离开乙600m。
题型6、 追及问题:
例题6、一艘巡洋舰用70千米/时的速度追赶在它前面10千米的一艘战斗舰,巡洋舰追了210千米,恰好赶上战斗舰,求战斗舰的速度。
解:两舰相遇时所用时间相等;
t战=t巡=s巡/v巡 =210km/70km/h=3h
这段时间内,战斗舰通过的路程为s战=210km-10km=200km,
其速度v战=s战/t战=200km/3h≈66.7km/h
答:战斗舰的速度约为66.7km/h。
题型7、 平均速度问题:
例题8、汽车先以4m/s的速度行驶20秒,接着以7.5m/s的速度行驶20秒,最后改用36千米/时的速度行驶5分钟才到达目的地。
(1)汽车在前40秒内的平均速度;
(2)全程的平均速度。
解:平均速度等于总路程与总时间之比;
(1)前20秒汽车通过的路程s1=v1t1=4m/s×20s=80m,
第2个20秒汽车通过的路程:s2=v2t2=7.5m/s×20s=150m,
则前40秒内总路程s总=s1+s2=80m+150m=230m,
所以前40秒平均速度:v平均=s总/t总=230m/40s=5.75m/s;
(2)最后行驶速度为v3=36km/h=10m/s,时间t=5min=300s,
该300s内通过的路程s3=v3t3=10m/s×300s=3000m,
全程平均速度:v总均=s总/t总=(230m+3000m)/(300s+40s)=9.5m/s
答:(1)前40s平均速度5.75m/s,(2)全程平均速度9.5m/s。
题型8、 比例及图像问题:
例题7、甲、乙两车都做匀速直线运动,它们的速度之比是3:1,通过的路程之比是2:1,则通过这段路程时甲、乙两车的时间之比是多少?
解:已知两车速度不变,v甲:v乙=3:1;s甲:s乙=2:1;
t甲=s甲/v甲, t乙=s乙/v乙;
t甲: t乙= s甲/v甲 : s乙/v乙= s甲v乙/s乙v甲=(2/1):(1/3)=2:3
答:甲乙两车的时间之比为2:3。
甲乙两物体在30s内的运动情况如图所示,根据图像可知甲物体的速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)乙物体的速度,乙物体的速度为 。
小于
0.75m/s
测速仪第二次发出的信号到被测汽车收到时,汽车距测速仪的距离:
s2=vt2=340m/s×0.1s=34m;
(3)汽车在两次与信号相遇的过程中,行驶的距离:
s=s1﹣s2=51m﹣34m=17m,
这段距离用时:
t=Δt+t2﹣t1=0.9s+0.1s﹣0.15s=0.85s,
汽车的速度:
如图(a)所示,停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速:巡逻车上测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,就能测出车速。在图(b)中,P1、P2是测速仪先后发出的超声波信号,n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2经反射后的信号。设测速仪匀速扫描,P1与P2之间的时间间隔为0.9s,超声波在空气中传播的速度为340m/s,假设被测汽车沿直线匀速行驶。
(1)测速仪第一次发出的信号到被测汽车收到时,汽车距测速仪的距离是多少?
(2)测速仪第二次发出的信号到被测汽车收到时,汽车距测速仪的距离是多少?
(3)汽车的速度是多少m/s?
(1)图b中P1与P2之间的时间间隔为0.9s,每小格表示的时间为
=0.1s;
由图B可知,测速仪第一次发出的信号(超声波)到被测汽车,用的
时间t1=
×0.3s=0.15s,
测速仪第一次发出的信号到被测汽车收到时,汽车距测速仪的距离:
s1=vt1=340m/s×0.15s=51m;
由图B可知,测速仪第二次发出的信号到被测汽车,用的时间t2= ×0.2s=0.1s,
v汽车=
=
=20m/s。
4.1机械运动(4)
……速度的应用
1、速度公式:v=s/t 变形公式: s=vt t=s/v
2、解题的注意事项:
(1)公式中,速度、路程、时间三个量的单位必须统一。
(2)如果问题比较复杂,可以画示意图,明确运动过程以及量与量之间的关系。
(3)先进行字母运算,再代入数字(带单位)进行计算;
(4)写出答案(勿忘单位!)
(5)勿忘“解”、“公式”与“答” ;过渡量不能整除时,最好用分数表示。
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