四、平均速度的测量

运动的速度,一、速度,1.速度的意义：,速度是表示物体运动快慢的物理量。,2速度的定义：,3定义式：v=s/t,物体通过路程与所用时间的比叫做物体运动的速度。,4.单位：,国际单位：,米/秒，单位符号：m/s,交通运输常用单位：,千米/时,单位符号：km/h,换算：1m/s=3.6km/h,练习,1.填单位或完成单位换算（1）成年人步行的速度是1.2（）（2）高速公路上行驶汽车的速度30（）（3）5m/s=()km/h（4）144km/h=()m/s,m/s,m/s,18,40,二、匀速直线运动及其速度,1.匀速直线运动：一个物体沿着直线运动，在任意相同时间内，通过的路程始终相等的运动叫做匀速直线运动。它是最简单的机械运动。2.特点：速度不变3.速度公式：v=s/t,（1）s=vt（2）t=s/v,变形式：,4.注意：（1）公式v=s/t中的s、v、t三个物理量必须是对同一物体的运动而言；（2）单位必须统一；（3）做匀速直线运动的物体，其s与t成正比，s与t的比值是不变的，即v是不变的；（4）运动路程的判断，如队伍过桥，火车过隧洞等。,例题,例1.关于匀速直线运动的速度，下列说法正确的是（）A.物体运动速度v越大，通过的路程s越长B.物体运动速度v越大，所用时间t越少C.v的大小由s/t决定，但与s、t的大小无关D.上述说法都正确,解析：做匀速直线运动的物体，其速度为物体在单位时间内通过的位移，且速度是恒定不变的，其大小与s、t无关。故AB错，D亦错误，C是正确的。考点分析：考察匀速直线运动的概念。,练习,2.有关物体运动的速度、路程、时间之间的关系，下列说法正确的是（）A.速度大的物体，通过的路程一定长B.物体做匀速直线运动时，通过的路程越长，所需的时间一定越多C.运动时间短的物体，速度一定大D.以上说法都不对3.一辆做匀速直线运动的汽车，在5min内行驶了3km,则这辆汽车的速度是（）m/s,这辆汽车在运动到第5min末那个时刻的速度为（）km/h.4.甲、乙两辆车都在做匀速直线运动，它们的速度之比为3:1，通过的路程之比2:1,则通过这段路程甲、乙辆车的时间之比是（）。5.下图是甲、乙两辆同时从同一地点出发的小车的s-t图像，由图像可知（）A.720s乙车做匀速直线运动B在05s内，乙车的速度比甲车的速度大C.第10s时，甲、乙两车速度相同D.经过5s，甲车通过的路程比乙车大,B,10,36,2:3,B,三、变速直线运动、平均速度：,1变速直线运动：速度变化的直线运动叫做变速直线运动。2平均速度：（1）平均速度用来粗略描述做变速直线运动物体的运动快慢。它不能把物体在某段路程内的（或某段时间内的）运动快慢都精确地表示出来。（2）公式:v=s/t,变形式：,s=vtt=s/t,其中，s表示某段路程，t表示通过这段路程所用时间，v表示这段路程（或这段时间）的平均速度。,3注意：（1）平均速度不是速度的平均，一般不等于各段时间（或路程）中速度的平均值；（2）在同一变速运动中，各段时间内的平均速度与全程平均速度一般不同，注意平均速度与路程和时间的对应性，不能“张冠李戴”。（3）求整个运动过程的平均速度时，路程必须用全程的路程，时间是整个运动过程所用时间（包括中间停留时间）,例题,例2.短跑运动员在某次百米赛跑中测得5s末的速度为9.0m/s，10.0s末到达终点的速度是10.2m/s，则下列说法正确的是（）A.运动员在前5s内平均速度是4.5m/sB.运动员在后5s内平均速度是9.6m/sC.运动员在某次百米赛跑中的平均速度是9.6m/sD.运动员在某次百米赛跑中的平均速度是10m/s,解析：根据v=s/t,平均速度的计算应为路程和对应时间的比值，前5s内和后5s内的路程未知，无法计算，故A、B错误；总路程s=100m,总时间t=10s,全程平均速度v=s/t=100m/10s=10m/s,故D对，C错,解析：错解A：由前2s通过16m的路程，根据公式，代入数据v=16m/2s=8m/s,选项A正确。错解B：由后3s内通过30m的路程，根据公式，代入数据v=30m/3s=10m/s,选项B正确。错解C：因为短跑运动员前2s的平均速度=8m/s，后3s内的平均速度=10m/s，所以5s内的平均速度故选项C正确。以上三种错解的共同错误是不清楚做变速运动的物体在不同时间内或不同路程内，平均速度是不同的。,例3.一短跑运动员沿直线跑了5s，前2s内通过16m的路程，后3s通过了30m的路程，这个运动员在5s内的平均速度是（）A.8sB.10sC.9sD.9.2m/s,解析：因要计算短跑运动员在这5s内的平均速度，首先要找到在这5s内通过的路程s=16m+30m=46m，再利用平均速度的公式得到正确结果，应为v=46m/5s=9.2m/s。,例4.一辆汽车从甲地驶往乙地，共用了1h，前20min钟内的平均速度是30km/h,后40min钟内的平均速度是60km/h,则汽车在这1h内的平均速度是（）A35km/hB.40km/hC.45km/hD.50km/h,解析:由速度公式v=s/t可得出路程s=vt,前t1=20min=1/3h的路程s1=v1t1=30km/h1/3h=10km;t2=40min=2/3h的路程s2=v2t2=60km/h2/3h=40km，全程的平均速度v=s/t=(10km+40km)/1h=50km/h,例5从甲地到乙地，全长60km,汽车以30km/h的速度行驶15km后，接着又以45km/h的速度行驶到乙地。汽车从甲地到乙地的平均速度是多少km/h？解析：本题已知路程，要求全程的平均速度，只需由速度变形公式求出汽车运动时间，找到全程的所需的时间即可。,解：由速度公式：v=s/t可知汽车的行驶时间：t1=s1/v1=15km/30km/h=0.5ht2=s2/v2=(60km-15km)/45km=1h全程的平均速度：v=s/t=s/(t1+t2)=60km/(0.5h+1h)=40km/h.,练习,6.成渝高速公路全长约330km,由重庆开往成都的汽车运行2h刚好驶过全程中点，司机观察座位前的速度计如图示，为尽早到达成都，汽车提速后仅用100min跑完剩下的一半的路程，则该车从重庆到成都行驶的平均速度是多大？,解：由题知全程所用时间t=2h+100/60h=(11/3)h全程平均速度v=s/t=330km/(11/3)h=90km/h,7.列车从甲地到乙地，先以54km/h的速度行驶了2.5h,然后停车0.5h,再以72km/h的速度行驶1h,到达终点，则列车在全程的平均速度是多少km/h?,解：由速度公式v=s/t可得列车t1=2.5h内行驶的路程s1=v1t1=54km/h2.5h=135kmt2=1h内行驶的路程s2=v2t2=72km/h1h=72km全程的路程为s=s1+s2=135km+75km=210km全程所用时间t=t1+t2+t3=2.5h+1h+0.5h=4h全程的平均速度v=s/t=210km/4h=52.5km/h,例5.一辆长200米的火车匀速通过一座7000米的大桥，火车完全通过该大桥用了6分钟时间，求火车过桥时的速度是多少千米/时?,解析：解答本题时，必须先将整个物理过程分析清楚。在物理学中，画草图帮助分析题意是一种重要方法，这样能清晰明了地把研究的物理过程反映出来。如图所示，设大桥的长度为，火车全部通过大桥指的是从火车车头上桥到车尾离桥的整个过程，因此火车通过的路程，由于及火车过桥所用的时间t是已知的，利用速度公式v=s/t可以算出火车过桥时的速度。,解：火车通过的路程,火车运动的时间t=6min=360s,火车通过的速度,4.速度的测量,（1）测量物体运动速度的原理：,（3）物体运动速度的仪器：,v=s/t,（2）需要测量的物理量：,路程、时间,刻度尺、停表,例题,例6.用斜面和滑块做“测物体的平均速度”实验，当滑块自顶端出发时开始计时，花枝斜面底端停止计时，如图所示，则此过程中，滑块的平均速度是（）A.10cm/sB.9cm/sC.8cm/sD.7cm/s,B,练习,9.在课外活动实践中，用频闪照相机探究纸锥竖直下落的