内容正文:
,►[备选答案]
提示:将以下备选答案前的字母填入左边合适的位置。
A.末位置
B.速度变化快慢和方向
C.速度变化量
D.
E.质量
F.位置的变化
G.方向
H.
►[答案校对]
E A F D G H C B
[专题1] 速度与速率的比较
速度
速率
区别
物理
意义
描述物体运动快慢和方向的物理量,是矢量
描述物体运动快慢的物理量,是标量
分类
平均速度
瞬时速度
平均速率
瞬时速率
决定
因素
平均速度=
在Δt→0时平均速度的极限值
平均速率=
瞬时速度的大小,常称作速率
方向
与位移方向相同
物体在某点的运动方向
无方向
联系
它们的单位都是m/s,瞬时速度的大小等于瞬时速率,|平均速度|≤平均速率,单向直线运动时两者大小相等
[例1] 如图所示是甲、乙、丙三个物体相对同一位置的位移—时间图像,它们向同一方向开始运动,则在时间t0内,下列说法正确的是( )
A.甲的位移最大
B.甲的平均速率最大
C.它们的平均速率相等
D.乙的平均速度最小
[解析] B [由题图可知,三个物体的位移相同,时间相等,平均速度等于位移除以时间,可知平均速度相等,故A、D错误;甲先沿正方向运动,后沿负方向运动,可知甲路程最大,乙和丙路程相等,根据=可知甲的平均速率最大,故B正确,C错误。]
►[跟踪训练]
1.如图所示,一质点沿半径为r=20 cm的圆周自A点出发,逆时针运动2 s,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。
解析:(1)质点的位移是由A点指向B点的有向线段,位移大小为线段AB的长度,由几何关系可知质点的位移大小x==r≈28.3 cm=0.283 m
方向由A点指向B点;
质点的路程为s=×2πr≈94.2 cm=0.942 m。
(2)根据平均速度定义得v== m/s≈0.142 m/s方向由A点指向B点;
质点的平均速率v′== m/s=0.471 m/s。
答案:(1)0.283 m,方向由A点指向B点 0.942 m
(2)0.142 m/s,方向由A点指向B点 0.471 m/s
[专题2] 对加速度的理解和应用
1.速度v、速度变化量Δv、加速度a三者的大小无必然联系。
(1)速度大,加速度不一定大,速度变化量也不一定大;速度小,加速度不一定小,速度变化量也不一定小。
(2)速度变化量大,加速度不一定大;速度变化量小,加速度不一定小。
2.速度的方向是物体的运动方向,速度变化量的方向是加速度的方向,加速度与速度的方向关系决定了物体做加速运动还是减速运动。
(1)当加速度与速度同向时,物体做加速直线运动。
(2)当加速度与速度反向时,物体做减速直线运动。
[例2] 一物体以初速度v0、加速度a做加速直线运动,若物体从t时刻起,加速度a逐渐减小至零,则物体从t时刻开始( )
A.速度开始减小,直到加速度等于零为止
B.速度开始减小,直到速度等于零为止
C.速度继续增大,直到加速度等于零为止
D.位移继续增大,直到加速度等于零为止
[解析] C [当加速度a逐渐减小时,物体做加速度减小的加速运动,速度继续增大,直到加速度等于零,速度达到最大值,位移一直增大,故选项C正确,A、B、D错误。]
►[跟踪训练]
2.爆炸性的加速度往往是跑车的卖点。保时捷911GT3由静止加速至100 km/h 只需4.2 s。
(1)求保时捷911GT3的平均加速度大小。
(2)假设普通私家车的平均加速度为3 m/s2,它们需要多长时间才能由静止加速至100 km/h?
解析:(1)末速度v=100 km/h= m/s≈27.78 m/s
平均加速度a== m/s2≈6.61 m/s2。
(2)所需时间t′== s=9.26 s。
答案:(1)6.61 m/s2 (2)9.26 s
[专题3] 对vt图像的理解和应用
(1)初速度——“看截距”。
(2)运动方向——“看上下”(图像与时间轴有交点,表示从该时刻起,物体运动的速度方向与原来的速度方向相反)。
(3)运动性质——“看形状”(匀变速直线运动的图像是倾斜的直线,非匀变速直线运动的速度随时间变化具有不确定性,故图像是曲线)。
(4)加速度——“看斜率”。
(5)多条图线分析——“看交点”(在该时刻两物体速度相同,该交点在以后处理追及相遇问题时尤为重要)。
(6)找位移——“看面积”。
[例3] (多选)甲、乙、丙是三个在同一直线上运动的物体,它们运动的vt图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.丙与甲的运动方向相反
B.丙与乙的运动方向相同
C.乙的加速度大于甲的加速度
D.丙的加速度小于乙的加速度
[解析] BC [由题图看出,甲、乙、丙的速度均为正值,说明甲、乙、丙都沿正方向运动,A错误,B正确;乙的斜率比甲大,所以乙的加速度大于甲的加速度,C正确;乙的斜率比丙的斜率的绝对值小,所以乙的加速度小于丙的加速度,D错误。]
►[跟踪训练]
3.(多选)如图为某运动物体的速度-时间图像,下列说法中正确的是( )
A.物体以某初速度开始运动,在0~2 s内加速运动,2~4 s内静止,4~6 s内减速运动
B.物体在0~2 s内的加速度是2.5 m/s2,2~4 s内的加速度为零,4~6 s内的加速度是-10 m/s2
C.物体在4.5 s时的速度为5 m/s
D.物体在0~6 s内始终向同一方向运动
解析:BC [速度-时间图像的斜率表示加速度,物体在2~4 s内匀速运动,不是静止,故A错误;物体在0~2 s内的加速度为:a= m/s2=2.5 m/s2,2~4 s内加速度为零,4~6 s内加速度为:a′= m/s2=-10 m/s2,故B正确;物体在4.5 s时的速度为5 m/s,C正确;物体在0~5 s内向正方向运动,5~6 s内向负方向运动,故D错误。]
4.一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t图像如图所示。下列vt图像中,可能正确描述此物体运动的是( )
解析:D [由图可知,在0~时间内a=a0>0,若v0≥0,物体做匀加速运动;若v0<0,物体做匀减速运动,故B、C错误;由于在T~2T时间内a=-a0,故图线斜率的绝对值与0~时间内相同,故A错误,D正确。]
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