高一物理教案 速度和加速度(2)
高一物理速度和加速度典題導考
【綠色通道】
對于平均速度、瞬時速度說法正誤的判斷要緊扣它們的定義。平均速度對應一段位移或一段時間,瞬時速度對應某一位置或某一時刻。
[典題變式]
以下所說的速度,哪些是指平均速度,哪些是指瞬時速度?
A、 子彈射出槍口時的速度為700m/s
B、 一百米賽跑的運動員用10s跑完全程,某人算出他的速度為10m/s
C、 測速儀測出汽車經過某一路標的速度達到100km/h
D、 返回艙以5m/s的速度著陸
答案:A、C、D中的速度是瞬時速度,B中的速度為平均速度。
【綠色通道】
此題主要是考察對平均速度的計算,平均速度等于某段時間內的位移與這段時間的比值。注意位移與發生該段位移所用時間的對應性。另外速度是矢量,有方向,首先要選取一個正方向,位移有正負,則速度也對應地有正負。
[典題變式]
1、 一輛轎車在平直公路上行駛,其速度計顯示地讀數為72km/h,在一條與公路平行地鐵路上有一列長為200m的火車與轎車同向勻速行駛,經100s轎車由火車的車尾趕到了火車的車頭,求火車的速度。
答案:v=18m/s
【綠色通道】
對位移圖象得幾點說明:(1)位移圖象不是質點運動得軌跡。(2)勻速直線運動得位移圖象是一條直線。(3)在圖象上的某一點表示運動物體在某時刻所處的位置。(4)圖線的斜率大小反映物體運動的快慢,斜率越大表明物體運動越快。
[典題變式]
如圖1.3-3所示為某物體運動的位移圖象,根據圖象求出:
(1) 0~2s內,2s~6s內,6s~8s內物體各做什么運動?各段速度多大?
(2) 整個8s內的平均速度多大?前6s內的平均速度多大?
【答案】(1)0~2s做勻速運動,v1=2.5m/s;2s~6s物體精致;6s~8s內,物體做勻速運動,v3=5m/s(2)1.875m/s;0.83m/s
高一物理速度和加速度自主廣場
我夯基 我達標
1、 關于速度的說法,下列各項中正確的是
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得快
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、 速度的大小就是速率,速度是矢量,速率是標量
解析:速度是描述物體運動快慢的物理量,它表示物體位置變化的快慢。若物體位置變化得大,即位移大,但若時間長,則速度不一定大。速度是矢量,有大小,有方向。速度的大小叫速率,是標量。
答案:AD
2、 以下為平均速度的是
A、 子彈出槍口時的速度是800m/s
B、 汽車從甲站到乙站的速度是40km/h
C、 汽車通過站牌時的速度是72km/h
D、 小球在第3s末的速度是6m/s
解析:平均速度是某段位移上的,或某段時間內的。它等于某段位移和通過這段位移所用時間的比值。
答案:B
3、 關于瞬時速度、平均速度,以下說法中正確的是
A、 瞬時速度可以看成時間趨于無窮小時的平均速度
B、 做變速運動的物體在某段時間內的平均速度,一定和物體在這段時間內各個時刻的瞬時速度的平均值大小相等
C、 物體做變速直線運動,平均速度的大小就是平均速率
D、 物體做變速運動時,平均速度是指物體通過的路程與所用時間的比值
解析:當時間非常小時,物體的運動可以看成在這段很小時間內的勻速運動,平均速度等于瞬時速度,故A正確。
平均速度是位移跟發生這段位移所用時間的比值,而不是各時刻瞬時速度的平均值。
根據定義,平均速度的大小不是平均速率。平均速度是位移與時間的比值,而平均速率是路程跟時間的比值。
答案:A
4、 一個質點做變速直線運動,其運動情況有如下記錄,則記錄中表示瞬時速度的有
A、 質點在前5s內的速度是8m/s
B、 質點在第7s末的速度是12m/s
C、 指點通過某一路標時的速度是15m/s
D、 質點通過某一路段的速度為10m/s
解析:瞬時速度是質點在某一時刻的速度,或通過某一位置的速度,它與時刻、位置相對應。
答案:BC
5、對于各種速度和速率,下列說法中正確的是
A、 速率是速度的大小
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
解析:教材中沒有出現平均速率的概念,而有些人根據速率的概念主觀地認為平均速率是平均速度的大小。實際上平均速率定義為路程跟時間的比值,故B錯。平均速度的方向和位移的方向一致,它不能表示物體運動的方向。物體運動的方向是瞬時速度的方向,故D錯。正確選項應為A。
答案:A
6、汽車以36km/h的速度從甲地勻速運動到乙地用了2h,如果汽車從乙地返回甲地仍做勻速直線運動且用了2.5h,那么汽車返回時的速度為(設甲、乙兩地在同一直線上)
A、-8m/s B、8m/s
C、-28.8km/h D、28.8km/h
解析:速度和力、位移一樣都是矢量,即速度有正方向、負方向分別用“+”、“-”表示。當為正方向時,一般不帶“+”。速度的正方向可以根據具體問題自己規定,有時也隱含在題目之中。例如該題中汽車從甲地到乙地的速度為36km/h,為正值,隱含著從甲地到乙地的方向為正,所以返回速度為負值,故淘汰BD。
依據甲、乙兩地距離為:36×2km=72km,所以返回速度為-72km/2.5h=-28.8km/h=-8m/s。
答案:AC
我綜合 我發展
7、下列關于瞬時速度和平均速度的說法中正確的是
A、 若物體在某段時間內每一個時刻的瞬時速度都等于零,則它在這段時間內的平均速度一定等于零
B、 若物體在某段時間內的平均速度等于零,則它在這段時間內任一時刻的瞬時速度一定等于零
C、 勻速直線運動中物體任意一段時間內的平均速度都等于它任一時刻的瞬時速度
D、 變速運動中任一段時間內的平均速度一定不等于它某一時刻的瞬時速度
解析:物體的各個時刻瞬時速度都等于零,證明物體精致,即位移為零,因此平均速度一定等于零。
物體在某段時間內平均速度為零,說明整個運動過程中的位移為零,但不能證明物體不運動,例如物體做往返運動回到出發點,位移為零,但瞬時速度不為零。
勻速運動中,由于瞬時速度都相等,因此平均速度等于瞬時速度。
變速運動中,速度時刻在變,但平均速度可能與某一時刻的瞬時速度相等。
答案:AC
8、甲、乙兩車從A地出發經歷不同的時間后都到達B地,甲運動的時間較長,則
A、 甲的平均速度一定比乙大
B、 甲的平均速度一定比乙小
C、 甲的瞬時速度一定比乙小
D、 甲、乙通過的位移一定相等
解析:位移只決定于初、末位置,故甲、乙通過的位移一定相等,D正確。
由平均速度公式知,位移s相同,而甲運動時間較長,所以B正確。因甲和乙不一定是做直線運動,所以瞬時速度大小和平均速率大小無法確定。
答案:BD
9、如圖1.3-4所示,物體沿曲線軌跡的箭頭方向運動,現要考慮物體處于圖中A點時瞬間的速度。假設物體沿ABCDE、ABCD、ABC、AB四段曲線軌跡運動所用的時間分別是1.5s,0.9s,0.4s,0.1s,通過測量和計算,可以得出物體在這四段曲線軌跡上的平均速度分別是
。
解析:分別測量出AE、AD、AC、AB的線段長度,然后換算成實際運動的位移,根據平均速度的公式進行計算。
答案:1.7m/s,3.9m/s,6.0m/s,15m/s
我創新 我超越
10人類為了探測距地球約30萬千米的月球,發射了一種類似于四輪小車的月球登陸探測器,它能夠在自動導航系統的控制下行走,且每隔10s向地球發射一次信號,探測器上還裝有兩個相同的減速器(其中一個是備用的),這種減速器的最大加速度是5m/s2.
某次探測的自動導航系統出現故障,從而使探測器只能勻速前進而不再能自動避開障礙物,此時地球上的科學家必須對探測器進行人工遙控操作。
下表為控制中心的顯示屏的數據:
受到信號時間 與前方障礙物距離(單位:m)
9:10:20 52
9:10:30 32
發射信號時間 給減速器設定的加速度(單位:m/s2)
9:10:33 2
受到信號時間 與前方障礙物距離(單位:m)
9:10:40 12
已知控制中心的信號發射與接受設備工作的速度極快,科學家每次分析數據并輸入命令最少需3s。根據以上材料,考慮下面兩個問題:
1、 經過數據分析,你認為減速器是否執行了減速命令。
2、假如你是控制中心的工作人員,應采取怎樣的措施。通過計算分析說明。
共同成長
見仁見智
著名物理學家、諾貝爾獎獲得者費恩曼曾講過這樣一則笑話。
一位女士由于駕車超速而被警察攔住。警察走過來對她說:“太太,您剛才的車速是60英里每小時!”(1英里=1。609千米)。
這位女士反駁說:“不可能的!我才開了7分鐘,還不到一個小時,怎么可能走了60英里呢?”
警察說:“太太,我的意思是:如果您繼續象剛才那樣開車,在下一個小時里您將駛過60英里。”
太太說:“這也是不可能的。我只要再行駛10英里就到家了,根本不需要在開過60英里的路程。”
請你根據物理學的觀點來分析,這位女士沒有認清哪個科學概念?你是怎么認識的?
合作共贏
請你和你的同學一起進行下列探究活動。
用鐵錘十分準確地每隔1s敲打一下掛在樹上的一段鐵軌,假設你既能看到錘子的敲打動作,也能聽到敲打的聲音,你能否只用一把卷尺測出聲音在空氣中傳播的速度?簡述方法。