学沪科版必修1 1.3 怎样描述运动的快慢（二） 课件（2）（30张）.ppt

1 3怎样描述运动的快慢 二 1 瞬时速度与瞬时速率 1 定义 运动物体经过的速度 叫瞬时速度 常简称为速度 瞬时速度的大小叫 有时简称速率 2 物理意义 精确描述物体运动快慢 3 瞬时速度是矢量 其方向与物体经过某位置时的相同 某一时刻或某一位置 瞬时速率 运动方向 2 位移 时间图象 s t图象 1 物理意义 反映了做直线运动的物体的随变化的规律 2 图线斜率的意义 图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的 图线上某点切线的斜率的正负表示物体速度的 3 两种特殊的s t图象 1 匀速直线运动的s t图象是一条的直线 2 若s t图象是一条平行于时间轴的直线 则表示物体处于状态 位移 时间 大小 方向 倾斜 静止 4 速度 时间图象 v t图象 1 v t图象反映运动物体的随时间的变化规律 2 解读v t图象 可读出物体在某时刻的速度或物体的某一速度所对应的 在右图中 0时刻的速度为v0 t时刻的速度为vt 可求出物体在某段时间内速度的变化量或物体发生某一速度变化所用的时间 如上图中 在0 t时间内 速度的变化量为 v 可判断物体的运动方向 根据速度的正负判断物体的运动方向 速度为正 表示物体沿规定的运动 速度为负 表示物体沿与规定的的方向运动 如右图所示 在0 3s时间内 物体沿运动 在4 6s时间内 物体沿运动 速度 时刻 正方向 正方向相反 正方向 负方向 vt v0 一 瞬时速度 要点梳理在公式v 中 如果时间t非常小 接近于零 表示的是某一瞬时 这时的速度称为瞬时速度 瞬时速度对应的是某一瞬时 或者说某一时刻 某一位置 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 瞬时速度简称速度 因此以后碰到 速度 一词 如果没有特别说明均指瞬时速度 疑点辨析平均速度与瞬时速度的比较 二 s t图象 要点辨析图象的四个应用要点 如图所示 四个质点的轨迹为同一直线 难点突破图象的应用 1 可求出任意时刻物体的位置 用位移表示 2 可求出某一位移所对应的时间 3 可判断物体的运动方向 4 可比较物体运动的快慢 5 可确定两物体何时在何处相遇 三 v t图象 疑点辨析 1 从纵坐标轴的符号或单位区分v t及s t图线 2 只要图线上各点的纵坐标的正 负 号不变 速度方向就不变 与斜率的正 负 号变化无关 3 横轴上 下方的面积分别为正向 负向的位移 只要面积的代数和未再次为零 就位于出发点的同侧 与坐标 斜率的正 负 号变化无关 一个做直线运动的物体 某时刻速度是5m s 那么这个物体 a 在这一时刻之前的0 1s内的位移一定是0 5mb 从这一时刻起1s内的位移一定是5mc 从这一时刻起1s内的位移可能是10md 从这一时刻起每1s内的位移可能都是5m 解析 某时刻物体的速度是5m s指的是该时刻的瞬时速度 不能说明物体从此时刻起前后运动的快慢情况 以后做匀速直线运动 或变速直线运动 或曲线运动都有可能 因此a b两项均错 如果从此时刻起物体做变速直线运动 从这一时刻起以后的1s内物体的位移可能是10cm c项正确 如果物体做匀速直线运动 那么物体在每1s内的位移都是5m d项正确 答案 cd 思维提升 瞬时速度能对物体的运动精确描述 但要描述一个物体运动的快慢 需知道物体在每一时刻 或每一位置 的速度 只知道某一时刻物体的速度 物体以后的运动情况是不知道的 下列的速度中属于瞬时速度的是 a 自行车的一般速度是8m sb 步枪子弹的速度是900m sc 卡车以25m s的速度从甲地驶到乙地d 飞机离开跑道时的速度是70m s 答案 d 2009年大连理工大附中月考 物体甲的位移与时间图象和物体乙的速度与时间图象分别如下图所示 则这两个物体的运动情况是 a 甲在整个t 6s时间内有来回运动 它通过的总位移为零b 甲在整个t 6s时间内运动方向一直不变 它通过的总位移大小为4mc 乙在整个t 6s时间内有来回运动 它通过的总位移为零d 乙在整个t 6s时间内运动方向一直不变 它通过的总位移大小为4m 解析 从图甲的s t图可看出 在t 0时 甲的位置在坐标轴上s 2m处 t 3s时 甲的位置在坐标轴上s 0m处 t 6s时 甲的位置在坐标轴上s 2m处 因此甲在整个6s内总位移大小为4m 方向沿正方向 从图乙的v t图可看出 在t 0时 乙的速度v0 2m s 表示速度大小为2m s 方向沿负方向 在t 3s时 乙的速度v3 0 前3s内向负方向发生3m的位移 在t 6s时 乙的速度v6 2m s 表示速度大小为2m s 方向沿正方向 后3s内向正方向发生3m的位移 回到原位置 选项b c正确 答案 bc 思维提升 对于s t图象和v t图象两种图象的认识 首先应明确坐标轴 知道是s t图象还是v t图象 其次应明确图象的意义 某物体的v t图象如右图所示 则相对应的s t图象是下列选项图中的 答案 c 运动员在百米竞赛中 测得70m处的速度是9m s 10s末恰好到达终点时的速度为10 2m s 则运动员在全程内的平均速度是 a 9m sb 9 6m sc 10m sd 5 1m s 指点迷津 从根本上理解平均速度的含义 弄清具体是指哪一段时间或位移上的平均速度 误区 100m全程运动过程中的初速度为0 末速度为10 2m s 由 5 1m s 初 末速度的算术平均值不等于全程的平均速度 因为100m竞赛的运动员 其运动过程是一个变速直线运动 要注意物理公式的适用范围和成立条件 解析 由平均速度定义 10m s 答案 c 在距离斜坡底端10m的山坡上 一辆小车以4m s的速度匀速向上行驶5s后 小车又以2m s的速度匀速向下行驶 设位移和运动方向都以沿斜坡向下为正方向 试作出小车20s内的位移图象和速度图象 由图象再确定小车在20s末的位置 指点迷津 此题告诉我们一种运动情境和运动图象的相互转化问题的处理方法 即由运动情境画出运动图象 反之也可由运动图象想象出物体的运动情境 解析 画出如图甲所示的草图 在0 5s内 位移大小为4 5m 20m 方向为负 速度方向为负 5s后向下行驶 速度方向为正 经时间20 2s 10s小车退回到原出发点o 位移为零 5 15s内位移方向为负 还有最后的5s 从原出发点继续向下行驶 位移和速度方向均为正 这5s内位移大小为2 5m 10m 作出s t图象和v t图象 如下图乙 丙所示 由s t图象知在20s末小车在斜坡底端 图象法在描述运动中的应用描述物体的运动通常有两种方法 即公式法和图象法公式法 精确 严密图象法 形象 直观图象法是描述物理规律的重要方法 应用图象法时注意理解图象的物理意义 即图象的纵 横坐标表示的是什么物理量 图线的斜率 截距 两条图线的交点 图线与坐标轴所夹的面积的物理意义各如何 两辆游戏赛车a b在两条平行的直车道上行驶 t 0时两车都在同一计时线处 此时比赛开始 它们在四次比赛中的v t图如下图所示 哪些图对应的比赛中 有一辆赛车追上了另一辆 解析 在v t图象中 图线与时间轴所围的面积表示位移的大小 a图中 t 20s时 两车位移大小相等 即b车追上了a车 b图中b车的速度始终比a车速度大 即a车不可能追上b车 c图中t 20s时两车位移相等 即b车能追上a车 d图中从图象可以看出 两车速度相等的时刻有两次 最后总是va vb 由于始终是b车位移大 故a车不可能追上b车 答案 ac 1 如图所示 我国运动员刘翔获得2004年雅典奥运会110米跨栏冠军 成绩是12秒91 在男子110米跨栏中夺得金牌 实现了我国在短跑中多年的梦想 是亚洲第一飞人 刘翔之所以能够取得冠军 取决于他在110米中 a 某时刻的瞬时速度大b 撞线时的瞬时速度大c 平均速度大d 起跑时的速度大 解析 由s t知s相等时 t越小 则越大 答案 c 2 在2008年8月16日 牙买加选手博尔特在国家体育场 鸟巢 进行的北京奥运会男子100米决赛中以9秒69的成绩夺得金牌并打破9秒72的世界纪录 设高度为h的博尔特正在进行100米短跑且就要到达比赛的终点处 如右图所示 有一摄影记者用照相机拍摄下了运动员冲刺的一幕 已知摄影记者使用的照相机的光圈 控制进光量的多少 是16 快门 曝光时间 是1 60秒 得到照片后测得照片中人的高度为h 胸前号码布上模糊部分的宽度是 l 则由以上数据可以知道运动员的 100米成绩 冲刺速度 100米内的平均速度 冲刺时1 60秒内的位移a b c d 解析 照片中模糊部分的宽度就是最后冲刺时的1 60秒运动员号码布对应的运动位移 由放大比例关系可知其大小 s l 对应运动员的最后冲刺速度为v 因此c正确 答案 c 3 如下图是物体的v t图 图象表示物体做 运动 速度是 m s 10s内物体的位移大小是 m 答案 匀速直线15150 4 如图所示是一列火车的s t图 则线段oa段的速度为 km h ab段的速度为 km h bc