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文檔簡介
1、第一章 運動的描述11質(zhì)點 參考系和坐標系【知識全解】知識點1 質(zhì)點 (1)質(zhì)點: 。 (2)對質(zhì)點的理解與幾何中的“點”是不同的,無大小,但是有 。它是一個 模型,是對實際事物的一個高度抽象。并非小的物體一定可以看做質(zhì)點,而大的物體一定不能看做質(zhì)點。必須具體問題具體分析。 (3)物體可看做質(zhì)點的條件:物體的 、 以及物體上的各部分運動的差異對我們所研究的問題 。 平動的物體。平動的物體是指物體上各點的運動情況 的物體。例1 下列關于質(zhì)點的說法中,正確的是 ( )A質(zhì)點是一個理想化模型,實際上并不存在,所以,引入這個概念沒有多大意義B只有體積很小的物體才能看做質(zhì)點C凡有輕小的物體,皆可看做質(zhì)點
2、D如果物體的形狀和大小對所研究的問題屬于無關或次要因素時,即可把物體看做質(zhì)點 舉一反三1 關于質(zhì)點,下列說法中正確的是 ( )A 地球不能看做質(zhì)點,而原子核可以看做質(zhì)點B 研究火車通過路旁一根電線桿時,火車可看做質(zhì)點C 研究乒乓球中的弧圈球時,不能把乒乓球看做質(zhì)點D 研究跳水運動員的跳水動作時,不能把運動員看做質(zhì)點知識點2 參考系 (1)參考系:要描述一個物體的運動,首先要選定某個其他物體做 ,這個用來做參考的物體稱 。 (2)對參考系的理解 被選作參考系的物體 (一定、不一定)是靜止的。對同一物體,選擇不同的參考系,其觀察結(jié)果一般是 。 比較兩個物體的運動情況,必須選擇 。 (3)參考系選取
3、的原則:參考系的選取是任意的,實際選取時,應以觀測方便和使運動盡可能簡單為原則。 例2 甲、乙、丙三輛空中觀光纜車正在運行,甲中乘客看到一高樓在向下運動;乙中乘客看到甲在向下運動;丙中乘客看到甲、乙都在向上運動。這三輛纜車相對地面的運動情況可能是 ( )A 甲向上、乙向下、丙不動B 甲向上、乙向上、丙不動C 甲向上、乙向上、丙向下D 甲、乙、丙都向上,但丙比甲、乙都慢 舉一反三2 下列說法中正確的是 ( )A 參考系就是絕對不動的物體B 只有選好參考系以后,物體的運動才能確定C 同一物體的運動,相對于不同的參考系,觀察的結(jié)果可能不同D 我們平時所說的樓房是靜止的,是以地球為參考系的知識點3 坐
4、標系 (1)坐標系的物理意義:物體做機械運動時,為了定量地描述物體的位置及位置的變化,需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼怠?(2)坐標系的分類:一維坐標系:當物體沿直線運動時,可以以這條直線為x軸,規(guī)定好坐標系的原點、正方向和單位長度,建立直線坐標系,即一維坐標系。二維坐標系:當物體在平面上運動時,需采用兩個坐標來確定它的位置建立直角坐標系。三維坐標系:當物體在空中運動時,需要三維坐標系,才能準確描述物體在某一時刻所處的位置。·Ay/mx/mO1 2 3123例3 從一深為4m的井中用水桶提水,出井口后又將水桶提升了1m,選井口處為坐標原點,水桶豎直向上提升的線路為x軸,向上為正方向。則
5、水桶在水面時的位置坐標是 m。最后水桶的位置坐標是 m。 舉一反三3 為了確定平面內(nèi)的物體的位置,我們建立平面直角坐標系,如圖所示,以O點為坐標原點,沿東西方向為x軸,以正東為正;沿南北方向為y軸,向北為正。圖中A點的坐標如何表示?其含義是什么?例4 如圖甲所示,冰場上的花樣滑冰運動員,要描述她的位置,你認為應該怎樣建立坐標系?如圖乙所示,要描述空中飛機的位置又應怎樣建立坐標系? 甲 乙【要點歸納】例1 (坐標的確定)一個小球從距地面4m高處落下,被地面彈回,在距離地面1m高處被接住,坐標原點定在拋出點正下方2m處,向下方向為坐標軸的正方向。則小球的拋出點、落地點、接住點的位置坐標分別是 (
6、)A2m,2m,1mB2m,2m,1mC4 m,0,1mD4 m,0,1m例2 某運動物體在平面內(nèi)由點(3,1)出發(fā),沿直線運動到點(1,4);然后又由點(1,4)沿直線運動到點(5,5)。試在圖中完成坐標系的建立并畫出物體的運動軌跡。O例3 小明從學?;氐郊矣?00米的路程,要確定小明家相對學校的位置,請思考:(1) 如果小明家和學校均在同一條筆直的街道上,如何描述?(2) 如果小明家還在另一條與學校所在街道相互垂直的街道上,如何描述?(3) 如果小明家還在某高層公寓的32層上,如何描述?(4) 僅用小明家離校800米能夠確定其位置嗎?易錯點:物體的大小并不是判斷物體能否看做質(zhì)點的條件【例】
7、關于質(zhì)點,下列說法中正確的是 ( )A 質(zhì)點就是一個體積很小的小球B 只有很小的物體才能被視為質(zhì)點C 質(zhì)點不是實際存在的物體,只有一種理想模型D 大的物體有時也可以被視為質(zhì)點【基礎過關】1、下列敘述中,被選作研究對象的物體可以看成質(zhì)點的是 ( ) A選飛行的羽毛球為研究對象,研究它的旋轉(zhuǎn) B選地球為研究對象,研究它的自轉(zhuǎn) C選門為研究對象,研究開門時的轉(zhuǎn)動情況 D選萬噸貨輪為研究對象,確定它在航行過程中某時刻的位置2、發(fā)射到地球上空的人造地球通訊衛(wèi)星,定點后總是在地球赤道上某一位置的上空,關于人造地球通訊衛(wèi)星的運動,下列說法中正確的是 ( ) A以地面衛(wèi)星接收站為參考系,衛(wèi)星是靜止的B以太陽為
8、參考系,衛(wèi)星是運動的C以地面衛(wèi)星接收站為參考系,衛(wèi)星是運動的D以太陽為參考系,衛(wèi)星是靜止的3、汽車在平直的公路上向東冒雨行駛,下列說法中正確的是 ( ) A選擇汽車為參考系,雨滴是靜止的 B選擇地面為參考系,坐在汽車里的乘客是靜止的 C選擇汽車為參考系,路旁的樹木在向西運動 D選擇乘客為參考系,刮雨器一定是靜止的4、下列說法中正確的是 ( ) A被選作參考系的物體是假定不動的 B一乘客在車廂內(nèi)走動的時候,他說車是運動的 C研究地面上物體的運動,必須選取地面為參考系 D質(zhì)點運動的軌跡是直線還是曲線,與參考系的選取有關5、甲、乙兩人坐在同一輛沿平直公路行駛的汽車上,下列說法中正確的是 ( ) A以
9、乙為參考系,甲是靜止的 B以地面為參考系,甲是運動的 C以車為參考系,路邊的樹是運動的 D以車為參考系,樹是靜止的 6、乒乓球運動是中國的傳統(tǒng)優(yōu)勢項目,在2008年北京奧運會上,中國運動健兒不負眾望,包攬了乒乓球項目的全部金牌。技術(shù)人員在研究女單冠軍張怡寧打出的弧旋球的旋轉(zhuǎn)時能否把乒乓球看做質(zhì)點?在研究她打出的弧旋球的球速時能否把球看做質(zhì)點?【能力挑戰(zhàn)】Vx/mOB·A7、如圖所示,一根長0.8m的直桿豎直放置,今有一內(nèi)徑略大于桿直徑的環(huán),從桿的頂點A向下滑動,規(guī)定向下為正方向,(1)取桿的下端O為坐標原點,圖中A、B兩點的坐標各是多少?環(huán)從A到B的過程中,位置變化了多少(OB間的距
10、離為0.2m)?(2)取A端為坐標原點,A、B點坐標又是多少?環(huán)從A到B的過程中位置變化了多少?(3)由以上兩問可以看出,坐標原點的不同對位置坐標還是位置變化有影響?8、在我國東南部的某大城市,有一天下午,在該城市的中心廣場行人擁擠,有人忽然高喊“樓要倒了!”其他人猛然抬頭觀看發(fā)現(xiàn)樓在慢慢的傾倒,如圖所示,便紛紛狂奔逃生,引起了交通混亂,但過了好久,高樓并沒有倒塌。人們再仔細觀望時,樓依然穩(wěn)穩(wěn)地矗立在那里。請你他探究分析發(fā)生這一現(xiàn)象的可能原因。9、(2002上海)太陽從東邊升起,西邊落下,是地球上的自然現(xiàn)象,但在某些條件下,在緯度較高的地區(qū)上空飛行的飛機上,旅客可以看到太陽從西邊升起的奇妙現(xiàn)象
11、。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的條件是 ( )A時間必須是在清晨,飛機正在由東向西飛行,飛機的速度必須較大B時間必須是在清晨,飛機正在由西向東飛行,飛機的速度必須較大C時間必須是在傍晚,飛機正在由東向西飛行,飛機的速度必須較大 D時間必須是在傍晚,飛機正在由西向東飛行,飛機的速度不能太大參考答案1、D 2、AB 3、C 4、A 5、ABC 6、在研究打出的弧旋球時,乒乓球各部分的運動情況對研究弧旋球時不可以忽略的,所以研究弧旋球時不能將乒乓球作為質(zhì)點。在研究球速時,乒乓球的旋轉(zhuǎn)速度的研究的影響可以忽略不計。此時可以將乒乓球視為質(zhì)點。7、(1)xA=-0.8m,xB=-0.2m。位置變化了0.6m。(2)xA=
12、0m,xB=0.6m。位置變化了0.6m。(3)選取的坐標原點不同,同一位置的坐標不同,但位置變化相同。 8、人在抬頭觀望時可能是選擇了空中運動的云作為參考系了。9、C12 時間和位移【知識全解】知識點1 時刻和時間間隔 (1)定義時刻指某一瞬間,在時間軸上表現(xiàn)為某一點。關鍵詞:初、末、時等 時間間隔指的是兩個時刻之間的間隔,簡稱時間,在時間軸上表現(xiàn)為一條線段。關鍵詞:內(nèi)、經(jīng)歷、歷時等 二者關系:用t1和t2分別表示兩個時刻,t表示兩個時刻之間的時間,則t= t2t1 (2)時間單位:秒(s)、分(min)、時(h)等 (3)測量時間的儀器:生活中常用各種鐘表、擺鐘等;實驗室常用停表;研究物體
13、運動情況常用打點計時器(如圖甲所示);物理實驗中還常用光電門和頻閃照相機記錄時間(如圖乙、丙所示)。 打點計時器 光電門 頻閃照片 甲 乙 丙【例】 下面是“神舟七號”發(fā)射后對應的時間與時刻,給出了五個數(shù)據(jù)哪些是時刻?哪些是時間間隔? 25日09時10分飛船點火發(fā)射27日16時40分翟志剛成功出艙28日17時40分飛船著陸55小時30分25小時例1 下列說法中正確的是 ( )A 學校作息時間表上的“學生早上第一節(jié)課的時間為8:00”是指時間間隔B “北京時間8點整”指的是時刻C 體育老師用停表記錄某同學完成百米短跑的記錄值是時間間隔D 南非世界杯于2010年6月11日22:00開幕是指時刻舉一
14、反三1 關于時間和時刻,下列說法正確的是 ( )A 第4s末就是第5s初,指的是同一時刻B 物體在5s時指的是物體在5s末時,指的是時刻C 物體在5s內(nèi)指的是物體在第4s末到第5s末這1s的時間D 物體在第5s內(nèi)指的是物體在第4s末到第5s末這1s的時間知識點2 路程和位移OxyAB(1)路程:物體運動軌跡的長度 當物體從A運動到B時,可以沿不同的軌跡運動,走過不同的路程(如圖所示路程)。路程只有 ,沒有 。路程 (能、不能)描述質(zhì)點的位置變化,它與運動路徑 。 “某一時間內(nèi)路程等于零”表示這段時間物體處于 。 (2)位移:用來表示物體 的物理量,它是從 到 的有向線段,如上圖中的有向線段AB
15、。位移既有 ,又有 ,位移的大小與路徑 ,僅由 決定?!澳骋粫r間內(nèi)位移等于零”表示這段時間物體的 相同,而不是表示這段時間內(nèi)的物體靜止。例2 下列關于位移和路程的說法中,正確的是 ( )A位移大小和路程不一定相等,所以位移才不等于路程B位移的大小等于路程,方向由起點指向終點C位移描述物體相對位置的變化,路程描述路徑的長短D位移描述直線運動,路程描述曲線運動 舉一反三2 關于質(zhì)點的位移和路程,下列說法中正確的是 ( ) A位移的方向即質(zhì)點運動的方向 B位移的大小不會比路程大 C路程等于位移的大小 D當質(zhì)點做直線運動時,路程等于位移的大小r南東北西A B 例3 (2005,江蘇)如圖所示,某質(zhì)點沿
16、半徑為r的半圓弧由A點運動到B點,則它通過的位移和路程分別是 ( ) A0;0 B2r,向東;r Cr,向東;r D2r,向東;2r100mABCFED 舉一反三3 一操場跑道全長400m,如圖所示,其中CD和FA為100m長的直道,彎道ABC和DEF均為半圓形,長度各為100m,一運動員從A點開始起跑,沿彎道ABC和直道CD跑到D點,求該運動員在這段時間內(nèi)的路程和位移。知識點3 矢量和標量 (1)標量:在物理學中只有 沒有 的物理量叫做標量。如:時間、質(zhì)量、溫度、路程等。標量運算遵循算術(shù)法則。(2)矢量:在物理學中既有 又有 的物理量叫做標量。如:位移、速度、力等。矢量可用 的線段表示,線段
17、的長短表示矢量的 ,箭頭的指向表示矢量的 。矢量的正負號只表示 ,不表示 ,矢量大小的比較用矢量的絕對值比較。ACB300m400m東北矢量的運算遵循平行四邊形定則(第三章第四節(jié)會學到) 例4 一小汽艇在寬闊的湖面上,由A點出發(fā),向北走了400m,到達C點,然后又向東走了300m,到達B點。用有向線段表示小汽艇第一次、第二次的位移和兩次行駛的合位移(即代表小汽艇的位置變化的最后結(jié)果的位移),三個位移的大小各是多少?舉一反三4 關于質(zhì)點的位移和路程,下列說法中正確的是 ( ) A位移是矢量,位移的方向即為質(zhì)點運動的方向 B路程是標量,即位移的大小 C質(zhì)點做直線運動時,路程等于位移的大小 D位移的
18、大小不會比路程大知識點4 直線運動的位置和位移 (1)一維坐標系中物體的位置:用坐標系中某點表示物體的位置。 (2)直線運動中物體的位移:物體做直線運動,若物體的時刻t1處于“位置”x1,在時刻t2處于“位置”x2,那么,x2x1就是物體的 ,記為 ,即位置坐標的 表示物體的位移。 (3)曲線運動中的位置與位移對在平面內(nèi)做曲線運動的質(zhì)點,則可用平面坐標(x,y)表示其位置。不論質(zhì)點做直線運動還是曲線運動,它的位移總是由 指向 的 線段。例5 從高為1m處以某一初速度豎直向下拋出一個籃球,在與地面相碰后彈起,上升到高為2m處被接住,則籃球在運動過程中 ( )A 位移為1m,方向豎直向上,路程為3
19、mB 位移為3m,方向豎直向上,路程為3mC 位移為1m,方向豎直向下,路程為1mD 位移為3m,方向豎直向下,路程為1m舉一反三5 氫氣球升到離地面80m高空時從上面落下一物體,物體又上升了10m高后開始下落,若取豎直向下為正方向,則物體從掉落開始至地面時的位移和經(jīng)過的路程分別為 ( )A80m,100m B80m,100m C80m,180m D90m,180m【要點歸納】 例1(位移的矢量運算)如圖甲所示,運動質(zhì)點沿折線從A到B(位移為x1)、B到C(位移為x2)、C到D(位移為x3),求出合位移x,并由此總結(jié)出求多個矢量的合矢量的一般方法。ABCDx1x2x3甲ABCDx1x2xx3乙
20、ABCDxx1x3xx2丙800m600mABCD800m東北舉一反三1 如圖所示,一輛汽車沿著馬路由A地出發(fā)經(jīng)B、C地到達D地,A、C、D恰好在一條直線上,求:汽車的位移及路程。 例2(計算物體做直線運動的位移)在訓練場上,一輛實習車在沿規(guī)定好的場地行駛,教練員在車旁記錄了汽車在各個時刻所在的位置情況(假設每一秒汽車都在做單方向直線運動),其各個時刻對應的位置如下表所示:時刻/s01234位置坐標/m0108214根據(jù)教練員記錄的數(shù)據(jù)請你找出:(1)幾秒內(nèi)位移最大(2)第幾秒內(nèi)的位移最大(3)幾秒內(nèi)路程最大(4)第幾秒內(nèi)的路程最大舉一反三2 如圖甲所示,一根細長的輕彈簧系著一個小球,彈簧的另
21、一端固定在天花板上,靜止時,小球處于位置O,現(xiàn)手握小球把彈簧拉長,放手后小球便在豎直方向上下來回運動,B、C分別為小球到達的最低點和最高點,小球向上經(jīng)過位置O時開始計時,若測得OB=OC=10cm,AB=3cm,則自0時刻開始。0.2s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是多少?0.5s內(nèi)和0.8s內(nèi)呢?0 0.2 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 O C O A B A O 經(jīng)過經(jīng)過經(jīng)過經(jīng)過經(jīng)過經(jīng)過經(jīng)過乙BAOC甲易錯點:路程和位移的區(qū)別020t/sABCx0x/m 【例】A、B、C三物體同時同地出發(fā)做直線運動,它們的運動情況如圖所示,在20s的時間內(nèi),它們的位移關系是 ( ) AxA = xB =
22、xC BxAxB = xC CxAxBxC DxA = xBxC【基礎過關】 1、下列說法中表示時間間隔的是 ( ) A上午8點上課 B一節(jié)課的時間為45分鐘 C火車7:00出發(fā) D乘火車從成都到重慶需要2小時2、關于位移和路程,下列說法正確的是 ( ) A在某段時間內(nèi)物體運動的位移為零,該物體不一定時靜止的 B在某段時間內(nèi)物體運動的路程為零,該物體一定是靜止的 C在曲線運動中,物體的路程大于位移的大小 D在勻速直線運動的物體位移大小和路程相等,這時位移和路程是同一物理量3、從水平勻速飛行的飛機上向地面空投救災物資,地面上觀察者以地面為參考系,觀察被投下的物資的運動情況是 ( ) A物資是豎直
23、下落的,其位移的大小等于飛機的高度 B物資是沿曲線下落的,其位移的大小大于飛機的高度 C物資是豎直下落的,其位移的大小小于路程 D物資是豎直下落的,其位移的大小等于路程xABCR4、如圖所示,一個質(zhì)點沿兩個半圓從A經(jīng)過B到C的過程中,它的位移大小和路程分別是 ( ) A4R,4R B4R,2R C4R,2R D4R,2R5、質(zhì)點從坐標原點O沿y軸正方向運動到y(tǒng) = 4m后,又沿x軸負方向運動到坐標為(3m,4m)的B點,則質(zhì)點從O運動到B通過的路程是 m,位移大小是 m?!灸芰μ魬?zhàn)】·········
24、183;···呼和浩特北京天津石家莊濟南鄭州武漢南昌長沙重慶西安太原銀川·合肥6、一個人從北京去重慶,可以乘火車,也可以乘飛機,還可以乘火車到武漢,然后乘輪船沿長江到重慶,如圖所示,這幾種情況下:他的運動軌跡不一樣;他走過的路程相同;他的位置變動是不同的;他的位移是相同的。以上說法正確的是 ( )A B C D7、在運動場的一條直線跑道上(如圖所示),每隔5m遠放置一個空瓶子,運動員在進行往返跑訓練,從O點瓶子處的第E C O A B D一個瓶子,之后再往返到前面的最近處的瓶子,依次下去,當他扳倒第6個瓶子時,他跑過的路程是多大?位移是多大?8、紫珠拿出
25、了一枚一元硬幣,綠妹找來了一把刻度尺,她們想辦法測出了硬幣的直徑,然后令它在水平課桌上沿直線滾動了10圈,他們合作探究,提出了下面的問題,請你幫助他們解決。(1)硬幣圓心的位移和路程相同嗎?如果不同,各是多少?(2)硬幣圓周上的每一點的位移和路程的大小是否相同?參考答案1、BD 2、ABC 3、B 4、C 5、7 5 6、C 7、80m 10m 方向為由O點指向E點8、(1)位移的大小和路相同均為78.5m (2)是13 運動快慢的描述速度【知識全解】知識點1 坐標與坐標的變化量 (1)坐標與坐標的變化量:物體沿直線運動,我們以這條直線為x軸建立直線坐標系,則任意時刻物體的位置都可以用坐標來表
26、示。 (2)直線運動的物體的位移可以通過坐標的變化量x來表示。x的大小表示位移的大小,x的正負表示位移的方向。 (3)時間的變化量:在時間坐標軸上,兩時刻的差值表示時間的變化量t。3 2 1 0 1 2 3 4 x/m··BAx 例1 如圖所示,一個物體在x軸上運動,0時刻在坐標原點,1s末的位置在A點,2s末的位置在B點。 (1)分別寫出第1s末和第2s末的位置坐標。 (2)求物體在第2s內(nèi)和前2s內(nèi)的位移。舉一反三1 一個質(zhì)點沿x軸做直線運動,它的位置坐標隨時間變化的規(guī)律是x=2t²3t+1(m),式中t的單位為“s”。關于質(zhì)點的運動,下列說法中正確的是 (
27、) A質(zhì)點從坐標原點開始運動 B質(zhì)點一直向x軸的負方向運動 C在最初的1s內(nèi),質(zhì)點的位移是4m,“”表示位移的方向與x軸的正方向相反 D在最初的1s內(nèi),質(zhì)點的位移大小是5m,位移的方向與x軸的正方向相反知識點2 速度 (1)定義:速度v等于物體運動的 與 的比值。 (2)公式: 。 (3)物理意義:速度是描述 的物理量,既有 又有 。物體運動的速度越大,表明物體運動得越快,其位置變化得越快。 (4)單位: (5)速度的變化包含以下三個方面:一是速度大小不變而方向發(fā)生了改變;二是速度的方向不變而大小改變;三是速度的大小和方向都發(fā)生了改變。 例2 關于速度,以下說法中正確的是 ( )A 速度大小不
28、變的直線運動是勻速直線運動B 物體做勻速直線運動時,速度v與運動的位移x成正比,與運動時間t成反比C 公式x/t適應于任何運動形式D 速度是表示物體運動快慢和方向的物理量 舉一反三2 下列關于速度的說法中,正確的是 ( )A 速度是描述物體運動快慢的物理量,速度大表示物體運動快B 速度描述物體的位置變化快慢,速度大表示物體位置變化大C 速度越大,位置變化越快,位移也就越大D 一段時間內(nèi)物體的位置不變化,則這段時間內(nèi)物體速度為零知識點3 平均速度與瞬時速度 (1)平均速度 定義:做變速運動的物體的 跟 的比值,叫做這段時間內(nèi)(或這段位移內(nèi))的平均速度。公式: 矢量性:平均速度的方向與這段時間內(nèi)的
29、 方向相同。物理意義:能粗略地反映物體做變速直線運動的快慢。 (2)瞬時速度 定義:運動物體在 或 的速度,叫做瞬時速度,瞬時速度的大小通常叫做 ,簡稱 。物理意義:能精確地描述物體運動的快慢。 (3)平均速度與瞬時速度的區(qū)別平均速度是與某一過程中的 、 對應,而瞬時速度是與 、 對應。 平均速度的方向與所對應時間內(nèi)的 的方向相同,瞬時速度的方向與物體所在位置的 一致。 在勻速直線運動中,各點的 都相等,所以任意一段時間內(nèi)的平均速度 任一時刻的瞬時速度。 (4)平均速度與瞬時速度的關系 當運動時間t足夠短時,物體這段時間內(nèi)的運動可以看做是勻速的,求得的平均速度就 物體通過該點時的瞬時速度。 (
30、5)速度與速率的區(qū)別:速度=,它是 量,既有 又有 ,它描述了物體運動的 和 。速率=,它是 量,只有 沒有 ,它只能描述物體運動的 而不能描述物體的 。 例3 火車經(jīng)過某一段路時的速度為76km/h,子彈以600m/s的速度從槍口射出,則( )A76km/h是平均速度 B76km/h是瞬時速度C600m/s是平均速度 D600m/s是瞬時速度 舉一反三3 某物體沿一條直線運動,若前一半時間的平均速度為v1,后一半時間的平均速度為v2,求全程的平均速度;若前一半位移的平均速度為v1,后一半位移的平均速度為v2,全程的平均速度有是多少?知識點4 位移 時間圖像(x t圖像) (1)xt圖像的意義
31、:表示運動物體的 隨 的變化規(guī)律。 (2)作法:以橫軸表示 ,縱軸表示 ,按需要取定單位、標度,描點后用平滑線連接各點就得xt圖像。 (3)從xt圖像可得到的物理量任意時刻的 ;任意一段時間所對應的 。····05101520t/s100200300400x/m (4)勻速直線運動的xt圖像:是一條傾斜的 ,其傾斜程度(斜率的絕對值)即速度大小,如圖所示xt圖像的速度為 。 (5)xt圖像是否過坐標原點,決定于計時時刻質(zhì)點是否位于原點。例4 下列位移 時間圖像中,均表示物體做直線運動,其中表示物體做勻速直線運動的速度為2m/s的圖像是( )01234t/
32、s246x/mB01234t/s246x/mA 01234t/s246x/mC01234t/s246x/mDOt1t2t3t4tx0x甲乙舉一反三4 如圖所示是甲、乙兩車在同一條路上沿同一方向,向同一目的地運動的位移 時間圖像。由圖可以得出 ( ) A甲、乙兩車是從同一地點出發(fā)的 B甲車比乙車先運動了t2的時間 C甲、乙兩車在行進時的瞬時速率是相同的 D甲、乙兩車在t4時間內(nèi)的平均速度是相同的【要點歸納】例1(速度和速率的理解)已知物體某時刻的速度為18km/h,那么下列說法中正確的是 ( ) A該速度不是瞬時速度,它是指1h內(nèi)的平均速度 B該速度指的是瞬時速度,它的大小是5m/s C物體在該
33、時刻以后1s內(nèi)的位移為5m D如果物體從該時刻起做勻速直線運動,則每秒內(nèi)的位移為5m····ABOCMN 例2 三個質(zhì)點A、B、C的運動軌跡如圖所示,同時從N點出發(fā),同時到達M點,下列說法中正確的是 ( ) A三個質(zhì)點從N點到M點的平均速度相同 B三個質(zhì)點任意時刻的速度方向都相同 C三個質(zhì)點從N點出發(fā)到任意時刻的平均速度都相同 D三個質(zhì)點從N點到M點的平均速率相同 例3 下列關于速度或速率的說法中,正確的是 ( ) A瞬時速度的大小就是速率 B平均速率是平均速度的大小 C速度是矢量,平均速度是標量 D平均速度的方向就是物體運動的方向 例4 甲、乙兩質(zhì)點在
34、同一直線上勻速運動,設向右為正,甲質(zhì)點的速度為2m/s,乙質(zhì)點的速度為4m/s,則 ( ) A乙質(zhì)點的速率大于甲質(zhì)點的速率 B因為24,所以甲質(zhì)點的速度大于乙質(zhì)點的速度 C這里的正、負號的物理意義是表示運動的方向 D若甲、乙兩質(zhì)點同時由同一點出發(fā),則10s后甲、乙兩質(zhì)點相距60m 例5(位移時間圖像的理解)a、b兩個質(zhì)點相對于同一質(zhì)點在同一直線上運動的xt圖像如圖所示,關于a、b的運動下面說法中正確的是 ( )0123t/s5x/mabAa、b兩個質(zhì)點運動的出發(fā)點相距5mB質(zhì)點a比質(zhì)點b遲1s開始運動C在0到3s內(nèi),a、b的位移大小相等,方向相反D質(zhì)點a運動的速率比質(zhì)點b運動的速率大x0x/m
35、t/s20OABC 例6 A、B、C三物體同時出發(fā)做直線運動,它們運動情況如圖所示,在20s內(nèi),它們的平均速度的關系正確的是 ( ) AvA=vB=vC BvAvB=vC CvAvBvC DvA=vBvC2000mv1=6m/sv2=4m/s甲乙 例7(速度、速率的計算)如圖所示,速率分別為6m/s和4m/s的甲、乙兩列火車,在同一線路上,不同的直軌道上相向而行。當它們相距2000m時,一只小鳥以10m/s的速率離開甲火車車頭向乙車飛去,當鳥到達乙車車頭時,立刻以相同的速率返回,這樣鳥連續(xù)在兩車之間來回飛著,試問,當兩列火車車頭相遇時,這只鳥飛行了多長路程?飛行了多長時間?例8 一物體沿正東方
36、向以4m/s的速度勻速運動4s,又以3m/s的速度向北勻速運動4s,求這8s內(nèi)物體的平均速度和平均速率。易錯點 平均速度的正確理解 【例】 物體在兩個連續(xù)相等的位移內(nèi)的平均速度分別為v1=10m/s,v2=15m/s。求:物體在整個過程中的平均速度?!净A過關】 1、關于速度,下列說法正確的是 ( ) A速度是表示物體運動快慢的物理量,既有大小,又有方向,是矢量 B平均速度就是速度的平均值,它只有大小,沒有方向,是標量 C運動物體在某一時刻或某一位置的速度,叫做瞬時速度,它是矢量 D汽車上的速度計時用來測量汽車平均速度大小的儀器 2、某人沿直線騎自行車運動,開始用100s的時間向前行駛了400
37、m,接著又用100s的時間向前行駛了600m,關于他騎自行車的平均速度的說法中,正確的是 ( ) A他的平均速度是4m/s B他的平均速度是5m/s C他的平均速度是6m/s D他在后600m的路程中的平均速度是6m/s 3、關于瞬時速度和平均速度,下列說法中正確的是 ( ) A一般說平均速度時,必須說清楚是哪段時間(或哪段位移)內(nèi)的平均速度 B對于勻速直線運動,其平均速度跟哪段時間(或哪段位移)無關 C瞬時速度和平均速度都可以精確描述變速運動 D瞬時速度是某時刻的速度,只有瞬時速度才能精確描述變速運動 4、子彈以900m/s的速度從槍筒射出;汽車在北京長安街上行駛,時快時慢,20min行駛了
38、18km,汽車行駛的速度是54m/s,則 ( ) A900m/s是平均速度 B300m/s是瞬時速度 C54km/h是平均速度 D54km/h是瞬時速度xx2x10t1t2tAB 5、如圖所示為在同一直線上運動的A、B兩質(zhì)點的xt圖像。由圖可知 ( ) At=0時,A在B的前面 BB在t2時刻追上A,并在此后跑在A的前面 CB開始運動的速度比A小,t2時刻后才大于A的速度 DA運動的速度始終比B大 6、一列火車長450m,速度為25m/s。它通過一根直徑為2cm的標志桿約需要多長時間?它通過長為500m的大橋需要多長時間?x/km0【能力挑戰(zhàn)】40t/h1 23· 7、如圖所示為某客
39、車的xt圖像(1)據(jù)圖說明客車在各時間段的運動情況(2)求各時間段的客車的速度(3)求全程中客車的平均速度和平均速率 8、2008年5月12日汶川大地震造成山體滑坡,形成了大量的堰塞湖,由于連日陰天下雨,堰塞湖內(nèi)積存了大量的湖水,如果不及時泄掉湖水,一旦發(fā)生潰壩,就會給災區(qū)帶來二次災難。在一次疏通堰塞湖中,解放軍戰(zhàn)士移除擋在排水渠中的一塊巨石時動用了火箭彈。已知火箭彈從發(fā)射至看到巨石被炸開用時2.5s,又經(jīng)過5s后戰(zhàn)士聽到爆炸聲,若聲音在空氣中的傳播速度為340m/s,試估算一下火箭彈的速度為多大。 9、(2006全國)天空有近似等高的濃云層。為了測量云層的高度,在水平地面上與觀測者的距離為d
40、=3.0km處進行一次爆炸,觀測者聽到由空氣直接傳來的爆炸聲和由云層發(fā)射來的爆炸聲時間上相差t=6.0s。試估算云層下表面的高度。已知空氣中的聲速v=km/s。參考答案1、AC 2、BD 3、ABD 4、BC 5、AB 6、18s 38s 7、略8、680m/s 9、2×10m14 實驗:用打點計時器測速度【知識全解】知識點1 打點計時器 (1)打點計時器是一種記錄運動物體在一定時間間隔內(nèi)位移的儀器。 (2)分類:電磁打點計時器、點火花打點計時器 電磁打點計時器 A工作條件:使用 的 電源。當電源的頻率為 時,它每隔 打一個點。 B電磁打點計時器的構(gòu)造課本P19圖1.41所示 C工作
41、原理:它是利用電源的磁效應打點計時的一種儀器。 點火花打點計時器 A工作條件:使用 電源,工作電壓 ,當電源的頻率為 時,它每隔 打一個點。 B點火花打點計時器的構(gòu)造課本P20圖1.42所示 C工作原理:電火花計時器裝置中有一個將正弦式交變電流轉(zhuǎn)化為脈沖式交變電流的裝置。脈沖電流產(chǎn)生電火花,利用電火花放電在紙帶上打出點來。 兩種打點計時器的特點:電磁打點計時器使用時電阻較大(原因: )。而電火花計時器在使用過程中阻力極小,因而系統(tǒng)誤差 。 例1 電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器,當電源的頻率為50Hz時,振針每隔 s打一個點?,F(xiàn)在用打點計時器測定物體的速度,當電源頻率低于50Hz時,
42、如果仍按50Hz的時間間隔打一個點計算,則測出的速度數(shù)值將比物體的真實數(shù)值 。 舉一反三1 關于打點計時器的使用,下列說法中正確的是 ( ) A打點計時器應用低壓交流電源,交流電源的頻率為50Hz B紙帶必須穿過限位孔,并注意把紙帶壓在復寫紙的上面 C要先通電,后釋放紙帶,紙帶通過后立即切斷電源 D為減小摩擦,每次測量應先將紙帶理順 舉一反三2 當紙帶與運動物體連接時,打點計時器在紙帶上打出點,下列關于紙帶上點的說法中,正確的是 ( ) A點記錄了物體運動的時間 B點記錄了物體在不同時刻的位置和某段時間內(nèi)的位移 C點在紙帶上的分布情況,反映了物體的質(zhì)量和形狀 D紙帶上的點的分布情況,反映了物體
43、的運動情況知識點2 用打點計時器測瞬時速度 (1)實驗原理 兩種打點計時器當接通50Hz的交流電時,都是每隔 打一次點。 當紙帶跟運動物體連在一起時,打點計時器打在紙帶上的點就是相應地表示物體在不同時刻的 ,紙帶上各點之間的距離就表示出運動物體在不同時間內(nèi)的 。根據(jù)平均速度的定義式v=x/t,當t很短時,可以認為x/t等于t時刻的 。 (2)實驗步驟 把打點計時器固定在桌子上,裝好紙帶。把打點計時器的電源接在220V的交流電源上。先 ,再 ,紙帶上就會打下一系列的點跡。取下紙帶,從 開始,往后數(shù)出n個點,則這些點劃分出來的間隔數(shù)為 。由此計算出紙帶從第一個點到第n個點的運動時間為 。 用刻度尺測量出第一個點到第n個點的距離x,再利用公式 計算紙帶通過這段位移時的 速度。 (3)實驗數(shù)據(jù)處理根據(jù)紙帶分析物體的運動情況并計算平均速度 A在紙帶上相鄰兩點的時間間隔均為 ,所以點跡密集的地方表示紙帶運動的速度 。 B根據(jù)v=x/t,求出任意兩點間的 速度。 粗略
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