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1、課時(shí)3運(yùn)動(dòng)快慢的描述速度 課前導(dǎo)航 著名物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者費(fèi)恩曼(R.P.Feynman,19181988年)曾講過(guò)這樣一則笑話(huà)： 一位女士由于駕車(chē)超速而被警察攔住警察走過(guò)來(lái)對(duì)她說(shuō)：“太太，您剛才的車(chē)速是60英里每小時(shí)！”(1英里1.609千米)這位女士反駁說(shuō)：“不可能的！我才開(kāi)了7分鐘，還不到一個(gè)小時(shí)，怎么可能走了60英里呢？”“太太，我的意思是：如果您繼續(xù)像剛才那樣開(kāi)車(chē)，在下一個(gè)小時(shí)里您將駛過(guò)60英里?！薄斑@也是不可能的，我只要再行駛10英里就到家了，根本不需要再開(kāi)過(guò)60英里路程?！?請(qǐng)你思考： 1交警所說(shuō)的“60英里每小時(shí)”指的是什么？ 2這位女士狡辯的根據(jù)是什么？ 3假如你是交警
2、，你如何說(shuō)服這位女士？,基礎(chǔ)梳理,知識(shí)精析 一、平均速度 1平均速度：反映一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度，它與一段位移或一段時(shí)間相對(duì)應(yīng)，不指出對(duì)應(yīng)哪一個(gè)過(guò)程的平均速度是沒(méi)有意義的 2比較平均速度與瞬時(shí)速度 (1)含義：平均速度指某過(guò)程中物體位置變化的平均快慢程度；瞬時(shí)速度指某時(shí)刻或某處物體運(yùn)動(dòng)的快慢程度 (2)對(duì)應(yīng)：平均速度對(duì)應(yīng)某個(gè)過(guò)程，如一段時(shí)間、一段位移；瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)某個(gè)狀態(tài)，如時(shí)刻、位置,二、位移時(shí)間圖象 圖31 1位移時(shí)間圖象(xt圖象)：在如圖31所示的直角坐標(biāo)系中，用來(lái)描述位移x與時(shí)間t關(guān)系的圖象叫位移時(shí)間圖象或xt圖象 2利用xt圖象描述物體的運(yùn)動(dòng) (1)從xt圖象中可以找出物
3、體在各個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的位移,(2)若物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則xt圖象是一條傾斜的直線(xiàn)，直線(xiàn)的斜率表示物體的速度 圖32 圖33 (3)若xt圖象與時(shí)間軸平行，表示物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖32所示 (4)若物體做非勻速運(yùn)動(dòng)，則xt圖象是一條曲線(xiàn)，如圖33所示，在時(shí)間t1t3內(nèi)的平均速度等于直線(xiàn)AB的斜率，t2時(shí)刻對(duì)應(yīng)圖象上點(diǎn)的切線(xiàn)的斜率表示該點(diǎn)的瞬時(shí)速度.,方法指導(dǎo) 一、理解速度和速率 例1 關(guān)于速率和速度，下列說(shuō)法不正確的是() A平均速率就是平均速度 B瞬時(shí)速率是指瞬時(shí)速度的大小 C勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中任意一段時(shí)間內(nèi)的平均速度都等于其任一時(shí)刻瞬時(shí)速度 D勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中任何一段時(shí)間內(nèi)的平均速度均相等,解析
4、速度與速率是兩個(gè)不同的概念，且前者是矢量，后者是標(biāo)量選項(xiàng)A中，平均速率是路程與時(shí)間的比值，而平均速度是位移與時(shí)間的比值，一般情況下，路程是大于位移的，所以?xún)烧叽笮〔灰欢ㄏ嗟?，而且平均速率無(wú)方向，也不同于平均速度，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤選項(xiàng)B是瞬時(shí)速率定義表述的內(nèi)容，正確在特殊的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，由于相等時(shí)間內(nèi)位移相等，而且位移大小與路程也相等，所以選項(xiàng)C、D都正確 答案 A,二、平均速度的計(jì)算 例2 甲做變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，前一半位移平均速度為v1，后一半位移平均速度為v2，全程的平均速度為多大？,變式訓(xùn)練1 (1)甲做變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，若甲前一半時(shí)間的平均速度為v1，后一半時(shí)間的平均速度為v2，則全程的平均速度多
5、大？ (2)甲做變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，若甲前一半時(shí)間內(nèi)的平均速度為v1，全程的平均速度為v2，則后一半時(shí)間內(nèi)的平均速度是多少？,三、利用xt圖象分析物體的運(yùn)動(dòng) 例3 圖34所示是做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩物體相對(duì)于同一參考系的位移一時(shí)間(xt)圖象，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() 圖34 A甲啟動(dòng)的時(shí)刻比乙早t1 s B當(dāng)tt2時(shí)，兩物體相遇 C當(dāng)tt2時(shí)，兩物體相距最遠(yuǎn) D當(dāng)tt3時(shí)，兩物體相距x0 m,解析 甲從t0時(shí)刻開(kāi)始出發(fā)，乙在0t1這段時(shí)間內(nèi)保持靜止，故甲比乙早出發(fā)的時(shí)間為t1 s，選項(xiàng)A正確當(dāng)tt2時(shí)，甲、乙兩物體的位移相等，即甲、乙兩物體相遇，選項(xiàng)B正確、選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)tt3時(shí)，甲的位移為零，乙的位移
6、為x0，兩物體相距x0，選項(xiàng)D正確 答案 C 點(diǎn)評(píng) 解析圖象問(wèn)題要將圖象與實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況結(jié)合起來(lái)，以便建立清晰的物理情境注意坐標(biāo)軸的含義，起點(diǎn)、交點(diǎn)的物理意義，以及斜率和面積的意義,變式訓(xùn)練2 百米賽跑中，甲、乙、丙三人從一開(kāi)始就做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，甲按時(shí)起跑，乙比甲落后0.5 s起跑，丙搶跑的距離為1 m，試說(shuō)明圖35中的A、B、C三條圖線(xiàn)分別表示的是誰(shuí)的圖象并比較他們的速度大小 圖35,解析 甲按時(shí)起跑，說(shuō)明甲的圖線(xiàn)是A，乙比甲落后0.5 s，說(shuō)明乙的圖線(xiàn)是C，丙搶跑1 m，說(shuō)明丙的圖線(xiàn)是B. 在xt圖象中，圖線(xiàn)的斜率表示速度，從A、B、C三條圖線(xiàn)斜率的大小可得出甲、乙、丙三人的速度大小關(guān)系為：
7、v甲v乙v丙 答案 A甲，B丙，C乙v甲v乙v丙,互動(dòng)平臺(tái) 育才老師與細(xì)心同學(xué)、粗心同學(xué)關(guān)于平均速度的對(duì)話(huà) 粗心：凡是平均數(shù)就應(yīng)該是兩數(shù)相加除以2. 育才：其實(shí)常見(jiàn)的平均數(shù)有如下幾種,細(xì)心：根據(jù)平均速度的定義，平均速度應(yīng)當(dāng)是第種，即調(diào)和平均數(shù),粗心：原來(lái)我對(duì)于平均數(shù)的認(rèn)識(shí)是狹隘的平均數(shù)有這么多種類(lèi)，不能一遇上求平均值的問(wèn)題就幾個(gè)數(shù)相加再除以幾我以后會(huì)注意的,同步達(dá)標(biāo) 一、選擇題(本題共8小題，每小題5分，共40分，每題至少有一個(gè)選項(xiàng)是正確的) 1下列有關(guān)平均速度的說(shuō)法中，正確的是( ) A平均速度為始末速度和的一半 B平均速度是路程與時(shí)間的比值 C平均速度是標(biāo)量 D平均速度與位移段的選取密切相
8、關(guān) 答案 D,2下列描述的幾個(gè)速度中，屬于瞬時(shí)速度的是() A子彈以790 m/s的速度擊中目標(biāo) B信號(hào)沿動(dòng)物神經(jīng)傳播的速度大約為102 m/s C汽車(chē)上速度計(jì)的示數(shù)為80 km/h D臺(tái)風(fēng)以36 m/s的速度向東北方向移動(dòng) 解析 瞬時(shí)速度是物體在某一時(shí)刻或某一位置的速度，所以選項(xiàng)A、C正確，B、D錯(cuò)誤 答案 AC,3雨滴落在窗臺(tái)的速度為5 m/s，經(jīng)過(guò)窗戶(hù)的速度是4 m/s，則() A5 m/s是平均速度 B5 m/s是瞬時(shí)速度 C4 m/s是平均速度 D4 m/s是瞬時(shí)速度 解析 平均速度是一個(gè)過(guò)程中的速度，它與一段時(shí)間或一段位移對(duì)應(yīng)，瞬時(shí)速度是某時(shí)刻或某位置的速度，它與時(shí)刻和位置對(duì)應(yīng)，選
9、項(xiàng)B、C正確 答案 BC,4下列關(guān)于速度的說(shuō)法中，正確的是() A速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，它既有大小，又有方向 B平均速度就是速度的平均值，它只有大小沒(méi)有方向 C汽車(chē)以速度v1經(jīng)過(guò)某一路標(biāo)，子彈以速度v2從槍口射出，v1和v2均指平均速度 D運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過(guò)某一時(shí)刻(或某一位置)的速度，叫瞬時(shí)速度，它是矢量 解析 速度的物理意義就是描寫(xiě)物體運(yùn)動(dòng)的快慢，它是矢量，有大小，也有方向，故選項(xiàng)A正確平均速度指物體通過(guò)的位移和通過(guò)這段位移所用時(shí)間的比值，它描寫(xiě)變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度，不是速度的平均值，它也是矢量，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤選項(xiàng)C中v1、v2對(duì)應(yīng)某一位置，為瞬時(shí)速度，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤D為瞬時(shí)速度的定
10、義，故選項(xiàng)D正確 答案 AD,5一輛汽車(chē)向東行駛，在經(jīng)過(guò)路標(biāo)甲時(shí)速度計(jì)指示為50 km/h，行駛一段路程后，汽車(chē)轉(zhuǎn)向北行駛，經(jīng)過(guò)路標(biāo)乙時(shí)速度計(jì)指仍為50 km/h，下列說(shuō)法正確的是() A汽車(chē)經(jīng)過(guò)甲、乙兩路標(biāo)時(shí)的速度相同 B汽車(chē)經(jīng)過(guò)甲、乙兩路標(biāo)時(shí)的速率不同 C汽車(chē)經(jīng)過(guò)甲、乙兩路標(biāo)時(shí)的速率相同，但速度不同 D汽車(chē)向東行駛和向北行駛兩過(guò)程平均速度相同 解析 題目中給出的兩個(gè)速度均為瞬時(shí)速度，大小相等，方向不同，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C正確；汽車(chē)向東行駛和向北行駛的平均速度無(wú)法計(jì)算，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤 答案 C,6甲、乙、丙三個(gè)物體同時(shí)同地出發(fā) 做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，它們的位xt圖象如圖所示 在20 s內(nèi)它們的平均速度
11、和平均速率的大小 關(guān)系是() A平均速度大小相等，平均速率v甲v乙=v丙 B平均速度大小相等，平均速率v甲v丙 v乙 C平均速度v甲v丙=v乙，平均速率相等 D平均速度和平均速率大小均相等 答案 A,7三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā)，同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是() A三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度相同 BB質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度方向與任意時(shí)刻瞬時(shí)速度方向相同 C到達(dá)M點(diǎn)的瞬時(shí)速率一定是A的大 D三個(gè)質(zhì)點(diǎn)到M時(shí)的瞬時(shí)速率相同,解析 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的初、末位置相同，故位移相同，又時(shí)間一樣，故平均速度相同B質(zhì)點(diǎn)沿NM直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)但有可能往返，故不能斷定平均速度方向與任意時(shí)刻
12、的瞬時(shí)速度方向相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C項(xiàng)無(wú)法判定到達(dá)M時(shí)，三者的瞬時(shí)速率大小無(wú)法確定 答案 A,8圖示為高速攝影機(jī)拍攝到的子彈穿 透蘋(píng)果瞬間的照片該照片經(jīng)放大后分析 出，在曝光時(shí)間內(nèi)，子彈影像前后錯(cuò)開(kāi)的 距離約為子彈長(zhǎng)度的1%2%.已知子彈飛 行速度約為500 m/s，由此可估算出這幅照 片的曝光時(shí)間最接近() A103 sB106 sC109 sD1012 s 答案 B,二、計(jì)算題(10分) 9如圖所示，一列火車(chē)長(zhǎng)100 m，速度為5 m/s.它通過(guò)一根直徑為2 cm的標(biāo)志桿約需要多長(zhǎng)時(shí)間？它通過(guò)長(zhǎng)為50 m的大橋需要多長(zhǎng)時(shí)間？ 答案 20 s30 s,附加探究題(10分) 10火車(chē)在甲、乙兩站之間勻速行駛，一位同學(xué)根據(jù)鐵路旁電桿的標(biāo)號(hào)觀察火車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況，在5 min時(shí)間里，他看見(jiàn)電桿的標(biāo)號(hào)從100增到200.如果已知兩根電桿之間的距離是50 m，甲、乙兩站相距l(xiāng)=72 km，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，試探究分析火車(chē)的速度是多少？ 探究思路 答案 72 min,
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