内容正文:
第3节 运动快慢的描述——速度
一 速度
1.坐标与坐标的变化量
为了确定物体的位置,可以在参考系中建立适当的坐标系(物体做直线运动时建立直线坐标系)。
在直线坐标系中,质点的位置对应坐标轴上的点,位置的变化量对应坐标轴上的线段,即位移 所对应的时间的变化量为如图
位移和时间变化量的引入为研究物体的位置变化快慢提供了可能
2.速度
(1) 定义:速度等于位移跟发生这段位移所用时间的比值。
(2)表达式:
(4)单位:
在国际单位制中是:米/秒,读作“米每秒”,符号是(或).
常用单位还有 千米/小时()、厘米/秒()等.
( 3 ) 物理意义:速度表示物体运动快慢和运动方向的物理量
2.速度
(5)方向:速度是矢量,其方向与物体的运动方向相同
对于直线运动来说,如果我们选定某一方向为正方向,速度方向就可以用正,负号表示。
(1)速度采用比值定义法,不能说与成正比, 大,物体的位置变化量就大。位移大,不一定大;当物体位置变化快时,才大。
(2)公式中是位移不是路程, 与具有对应性.
(3)如果时间内物体发生的位移为,公式可表示为.
考点一 对速度的理解
A:速度是矢量,既有大小又有方向
B:速度描述物体运动的快慢,只有大小
C:速度越大,物体的位移越大
D:速度越大,物体在单位时间内的位移越大
例1:下列关于速度的说法正确的是( )
解析:速度是描述物体运动快慢的物理量,既有大小又有方向;位移的大小既与速度大小有关,又与时间长短有关
答案 A D
例2:甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,设向右为正方向,甲质点的速度为,乙质点的速度为,则下列中判断正确的是( )
A.乙质点的速度大于甲质点的速度
B.因为,所以甲质点的速度大于乙质点的速度
C.这里正负号的物理意义是表示运动的方向
D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则后甲、乙两质点相距
解析:因为速度是矢量,其正负号表示物体的运动方向与规定正方向的关系, 比较大小时,要看速度的绝对值,故A、C正确,B错;甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动,从同一点分别前进了和,故此时两者相距,D正确
答案ACD
二 平均速度和瞬时速度
1.平均速度:
⑴ 定义:在变速运动中,运动物体的位移与所用时间的比值,叫做这段时间内的平均速度,是对物体运动快慢的粗略描述。
⑶ 物理意义:表示物体运动的平均快慢程度
⑷ 平均速度是矢量。方向与这段时间内发生的位移方向相同.
⑵ 公式:
(2)在变速直线运动中,平均速度的大小跟选定的时间或位移有关,不同时间段内或不同位移上的平均速度一般不同。因此必须指明求出的平均速度是对应哪段时间内或哪段位移内的平均速度,不指明对应的过程的平均速度是没有意义的。
平均速度理解
(1)反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,它与一段位移或一段时间相对应。
考点二 平均速度的计算
例3:广东姑娘梁小静以11秒65夺得南京青奥会女子百米桂冠。 假定她在起跑后处的速度是,到达终点时的速度是,则她在全程中的平均速度约为( )
解析:根据平均速度的定义
答案 A
2. 平均速率
(1)定义:物体运动的路程与行驶这一路程所用时间的比值是这段时间内的平均速率。
(2)平均速率只有大小没有方向,是标量。
考点三 平均速度与平均速率的区别
例4:一汽艇在相距2km的甲乙两码头之间往返航行,逆水时用,顺水时用,则往返一次的平均速度和平均速率各多大?。
解析:由于汽艇往返了一个来回,总位移为,故其平均速度为.汽艇的平均速率为:
在日常生活中,有时说到的速度并非指位移与时间之比,而是指路程与时间之比。如某同学沿操场跑道跑了一圈,回到起跑位置,他的位移为0,但我们仍会说他的跑步的速度这时指的就是路程与时间之比。因此我们在日常生活中遇到“速度”时,要根据具体情景判断它的含义。
3.瞬时速度
(1)定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度叫做瞬时速度.
(2)对瞬时速度的理解
瞬时速度与时刻和位置相对应
②直线运动中,瞬时速度的方向与质点经过某一位置时运动方向相同
③当时间足够短,时,可认为瞬时速度等于时间内的平均速度
A点的瞬时速度方向沿A点的切线方向
④匀速直线运动就是瞬时速度保持不变的运动,在匀速直线运动中,瞬时速度与平均速度相等
⑤瞬时速度的大小通常叫速率
特别提醒
平均速度的大小与瞬时速度的大小没有必然的关系,即瞬时速度大的物体,其平均速度不一定大。
平均速度与速度的平均值是不同的,速度的平均值并不一定等于平均速度。
考点四 瞬时速度与平均速度的判断
例5:下列说法中正确的是( )
A. 平均速率是平均速度的大小
B. 瞬时速率是瞬时速度的大小
C. 瞬时速度是指较短时间内的平均速度
D. 对于匀速直线运动,平均速度与瞬时速度相等
考点四 瞬时速度与平均速度的判