高中物理 13运动快慢的描述速度课件 新人教版必修1

3运动快慢的描述速度 我们知道兔子比乌龟跑得快；但是在“龟兔赛跑”的故事中兔子却输了，也就是兔子比乌龟运动慢到底它们谁运动得快？要说清楚运动的快慢，必须研究运动快慢的描述方法速度 (1)位移是描述物体位置变化的物理量，所以物体的位移可以通过位置坐标的变化量来表示 (2)如下图所示，汽车的坐标x110m，x230m在该过程中坐标的变化量xx2x130m10m20m. 若t1时刻对应坐标为x1，t2时刻对应坐标为x2，则时间的变化量tt2t1. (1)定义：速度v等于位移和发生这段位移所用时间的比值 (2)公式：v (3)单位：国际单位制中是米每秒(m/s或ms1)，常用单位还有千米每小时(km/h)、厘米每秒(cm/s)等 (4)物理意义：速度是表示物体运动快慢的物理量，速度越大，表示物体运动的越快，其位置变化也越快 (5)速度是矢量，不但有大小，而且也有方向，速度的方向就是物体运动的方向 下列关于速度的说法正确的是 () A速度就是单位时间内的位移 B做匀速直线运动的物体速度大小、方向保持不变 C做变速直线运动的物体速度大小改变、方向不变 D速度单位也可用km/h表示，且1km/h 答案：BD (1)平均速度 定义：在变速直线运动中，位移x跟发生这段位移所用时间t的比值叫做变速直线运动的平均速度 物理意义：粗略地描述物体运动的快慢 (2)瞬时速度 定义：物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度叫做瞬时速度 物理意义：精确地描述物体运动的快慢 瞬时速度和平均速度的关系：如果时间t非常小时，就可以认为平均速度v 表示的是物体在时刻t的瞬时速度 初中学到的匀速直线运动，就是瞬时速度保持不变的运动 在公路的每个路段都有交通管理部门设置的限速标志如右图所示，这是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时() A必须以这一规定速度行驶 B平均速度大小不得超过这一规定数值 C瞬时速度大小不得超过这一规定数值 D汽车上的速度计指示值，有时还是可以超过这一规定值的 答案：C (1)定义：瞬时速度的大小叫做速率 (2)速度与速率的区别：速度是矢量，而速率是标量；速率只反映物体运动的快慢，而速度却同时反映物体运动的快慢和运动的方向 (3)速度和速率的比较速度速度速率速率意义意义描述运动的快慢和方向描述运动的快慢和方向仅表示运动快慢仅表示运动快慢定义定义位移与时间的比值位移与时间的比值瞬时速度的大小瞬时速度的大小性质性质矢量矢量标量标量单位单位m/s，cm/s，km/h关系关系在匀速直线运动中，速度大小等于速率在匀速直线运动中，速度大小等于速率 (1)在平面直角坐标系中，用横轴表示时间t，用纵轴表示位移x，根据给出的(或测定的)数据，作出几个点的坐标，用平滑的曲线将几个点连接起来，则这条曲线就表示了物体的运动特点这种图象就叫做位移时间图象，简称为位移图象如图所示为汽车自初位置开始，每小时的位移都是5.0104m的xt图象 (2)根据xt图象分析物体的运动 由xt图象可以确定物体各个时刻所对应的位置或物体发生一段位移所需要的时间 若物体做匀速直线运动，则xt图象是一条倾斜的直线，直线的斜率表示物体的速度斜率的大小表示速度的大小，斜率的正、负表示物体的运动方向，如图中的a、b所示 若xt图象为平行于时间轴的直线，表明物体处于静止状态如图中的c所示 纵截距表示运动物体的初始位置，如图所示a、b物体分别是从原点、原点正方向x2处开始运动 图线的交点表示相遇，如图所示中的交点表示a、b、c三个物体在t1时刻在距原点正方向x1处相遇 特别提醒： (1)xt图象只能用来描述直线运动 (2)xt图象表示的是位移x随时间t变化的情况，绝不是物体运动的轨迹 下图表示三个物体运动的xt图象，其异同点是 () A运动的速率相同，3s内经过的路程相同，起点的位置相同 B运动的速率相同，3s内经过的路程相同，起点的位置不同 C运动的速率不同，3s内经过的路程不同，但起点的位置相同 D均无共同点 答案：B 解析：xt图象中的斜率表示速度，斜率的大小表示速率，由此可知，三个物体运动的速率相同；由xt图象的物理意义知3s内经过的路程都为3m，但起点位置不同：x1x23m，x33m，故B项正确 汽车以36km/h的速度从甲地匀速运动到乙地用了2h，如果汽车从乙地返回甲地仍做匀速直线运动用了2.5h，那么汽车返回时的速度为(设甲、乙两地在同一直线上) () A8m/sB8m/s C28.8km/h D28.8km/h 解析：速度和力、位移一样都是矢量，即速度有正方向、负方向，分别用“”、“”号表示当为正方向时，一般不带“”号速度的正方向可以根据具体问题自己规定，有时也隐含在题目之中例如该题中汽车从甲地到乙地的速度为36km/h，为正值，隐含着从甲地到乙地的方向为正，所以返回速度为负值，故淘汰B、D. 答案：AC 点评：速度是矢量，既有大小，又有方向其大小表示物体运动的快慢，其方向表示物体运动的方向 下列关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是 () A若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平均速度一定等于零 B若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零 C匀速直线运动中物体任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度 D变速直线运动中一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度 解析：物体的各个时刻瞬时速度都等于零，证明物体静止，即位移为零，因此平均速度一定为零 物体在某段时间内平均速度为零，说明整个运动过程中的位移为零，但不能证明物体不运动，例如物体做往返运动回到出发点，位移为零，平均速度为零，但瞬时速度不为零 匀速运动中，由于瞬时速度都相等，因此平均速度等于瞬时速度 变速运动中，速度时刻在变，但平均速度可能与某一时刻的瞬时速度相等 答案：AC 点评：正确理解平均速度和瞬时速度两个概念是解题关键 如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的xt图象下面说法正确的是() A甲、乙两物体的出发点相距x0 B甲、乙两物体都做匀速直线运动 C甲物体比乙物体早出发的时间为t1 D甲、乙两物体向同方向运动 解析：由xt图象知，t0时，甲的位置为xx0，乙的位置为x0，故甲、乙出发点相距x0；xt图线的斜率表示速度，甲、乙两物体的xt图线都是倾斜直线，故两物体都做匀速直线运动；甲从t0时刻开始出发，乙在0t1这段时间内保持静止，故甲比乙早出发的时间为t1；甲的斜率为负值，说明速度方向与规定正方向相反，乙的斜率为正值，说明速度方向与规定正方向相同，故甲、乙两物体的运动方向相反，综上所述，A、B、C三个选项正确 答案：ABC如下图，是甲、乙两车在同一条公路上沿同一方向、向同一目的地运动的位移时间图象，由图象可以看出 () A甲、乙两车是从同一地点出发的 B甲车比乙车先到达了目的地 C甲、乙两车在行进时的速率是相同的 D甲、乙两车在t4时间内的平均速度是相同的 答案：C 解析：在计时时刻，甲车已经在乙车前方x0处，而且开始运动了，而乙车在t2时刻才开始运动，由于乙车运动是持续的，t3时刻就先到达了目的地，而此时甲车才重新开始运动，结果在t4时刻才到达目的地，由于两车在行进部分的图线的斜率是相同的，所以在行进时的瞬时速率是相同的.利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光，每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示若传送带始终匀速运动，每相邻两个工件间的距离为0.2m，则下述说法中正确的是 () A传送带运动的速度是0.1m/s B传送带运动的速度是0.2m/s C该传送带每小时输送3600个工件 D该传送带每小时输送7200个工件 答案：BC