时间与位移运动快慢的描述

1第二节时间和位移一、时间和时间间隔如图所示，物体沿直线从O点开始运动，如果各点之间的时间间隔都是一秒，则下列各说法中分别表示哪一点或线段。前3s内：第2s内：（第）2s末：第3s初：第二个2s内：二、路程和位移１．路程是物体运动轨迹的长度２．位移是描述物体位置变化的物理量，用从初位置到末位置的有向线段表示，即物体位移的大小由初末位置决定，方向由初位置指向末位置。问题：物体的位移大小有没有等于路程的情况？答：在单向直线运动中位移的大小等于路程。课堂训练下列关于位移和路程关系的正确说法是（）A.物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移B.物体沿直线运动，通过的路程等于位移的大小C.物体通过的路程不等，位移可能相同D.物体通过一段路程，位移不可能为零三、矢量和标量象位移这样既有大小又有方向的物理量叫做矢量，象路程这样只有大小，没有方向的物理量叫做标量。问题：回忆初中所学过的物理量，说明它们是标量还是矢量。答：温度、时间、质量、密度等是标量，速度是知量。问题：我们知道，如果一个口袋中原来有20kg大米，再放入10kg大米，口袋里共有30kg大米。那么如果一个物体第一次的位移大小为20m，第二次的位移大小为10m，则物体的总位移是不是30m呢？四、直线运动的位置和位移问题：要想准确描述物体的位置变化怎么办？答：对于做直线运动的物体，可以用直线坐标系来描述。在直线坐标系中，位置用点来描述，记为x=?；位移是位置的变化，记为Δx，Δx=x2-x1。分析讨论：一个物体从点沿直线运动到点，已知点的坐标为，点的坐标为，求物体的位移？负号的含义？能否在直线坐标系中表示出来？小结：物理中矢量的正负不表示大小，只表示方向，当规定了正方向后，正值表示与正方向同向，负值表示与正方向反向。反之亦然。巩固练习1．下列关于位移和路程的说法中，正确的是（）A.位移的大小和路程总是相等，但位移是矢量，路程是标量B.位移描述直线运动，路程描述曲线运动C.位移取决于始末位置，路程取决于实际运动路线D.运动物体的路程总大于位移２．一个质点在x轴上运动，各个时刻的位置如下表（质点在每一秒内都做单向直线运动）时刻01234位置坐标／m05-4-1-7OABCDE2（１）几秒内位移最大Ａ。1s内Ｂ。2s内Ｃ。3s内Ｄ。4s内（２）第几秒内位移最大（）Ａ。第1s内Ｂ。第2s内Ｃ。第3s内Ｄ。第4s内（３）几秒内的路程最大（）Ａ。1s内Ｂ。2s内Ｃ。3s内Ｄ。4s内（４）第几秒内的路程最大（）Ａ。第1s内Ｂ。第2s内Ｃ。第3s内Ｄ。第4s内３．某人沿着半径为R的水平圆形跑道跑了1.75圈时，他的（）Ａ。路程和位移的大小均为3.5πRＢ。路程和位移的大小均为RＣ。路程为3.5πR、位移的大小为R2Ｄ。路为0.5πR、位移的大小为R24.下面物理量中不属于矢量的是A.位移B.速率C.弹力D.加速度5.小球从4m高处自由落下，被地面弹回，在1m高处被接住。全过程中小球的路程和位移大小分别是A.4m，3mB.5m，4mC.5m，3mD.5m，2m运动快慢的描述—速度初始位置/m经过时间/s末了位置/mA．自行车沿平直道路行驶020100B．公共汽车沿平直道路行驶010100C．火车沿平直轨道行驶500301250D．飞机在天空直线飞行500102500问题1：比较A和B谁运动的快，为什么？问题2：比较B和D谁运动的快，为什么？问题3：比较B和C谁运动的快，为什么？一．速度1．定义：位移x跟发生这段位移所用时间t的比值，用v表示．2．物理意义：速度是表示运动快慢的物理量，2．定义式：xvt．3．单位：国际单位：m／s（或m·s-1）常用单位：km／h（或km·h-1）、cm／s（或cm·s-1）．4．方向：与物体运动方向相同．说明：速度有大小和方向，是矢量3二．平均速度和瞬时速度如果物体做变速直线运动，在相等的时间里位移是否都相等？那速度还是否是恒定的？那又如何描述物体运动的快慢呢？问题：百米运动员，10s时间里跑完100m，那么他1s平均跑多少呢？1．平均速度1）定义：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，叫做这段时间（或这段位移）的平均速度，用v表示．问题8：百米赛跑运动员的这个v=10m/s代表这100米内（或10秒内）的平均速度，是否是说明他在前50米的平均速度或后50米内或其他某段的平均速度也一定是10m/s？2．瞬时速度（1）定义：运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，叫做此时刻（或此位置）的瞬时速度．（2）意义：反映物体在某一时刻（或经某一位置）时运动的快慢，它能精确地描述变速运动的快慢。平均速度只能粗略地描述变速运动．（3）对瞬时速度的理解：瞬时速度是在运动时间0t时的平均速度，即平均速度tsv在0t时的极限就是某一时刻（或某一位置）的瞬时速度。（4）瞬时速度的方向：瞬时速度是矢量，在直线运动中，瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的运动方向相同，（若是曲线运动，瞬时速度的方向是轨迹上物体所在点的切线方向（与轨迹在该点的延伸方向一致））三．速率：1．瞬时速率1）定义：瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率。2）瞬时速率的测量：技术上通常用速度计来测量瞬时速率。2．平均速率：瞬时速度的大小是瞬时速率，那平均速度的大小是否也可以叫平均速率呢？（NO）其实我们初中所学的速度也不是没有意义的，我们给了他一个新的名字平均速率。1）定义：路程与发生这段路程所用时间的比值。2）速率是标量。3）注意：平均速率不是平均速度的大小。【例题1】一个做直线运动的物体，某时刻速度是10m/s，那么这个物体()A.在这一时刻之前0.1s内位移一定是1mB.在这一时刻之后1s内位移一定是10mC.在这一时刻起10s内位移可能是50mD.如果从这一时刻起开始匀速运动，那么它继续通过1000m路程所需时间一定是100s【例2】一物体沿直线运动，先以3m/s的速度运动60m，又以2m/s的速度继续向前运动60m，物体在整个运动过程中平均速度是多少？作业：1.下列关于速度和速率的说法正确的是①速率是速度的大小②平均速率是平均速度的大小③对运动物体，某段时间的平均速度不可能为零④对运动物体，某段时间的平均速率不可能为零A.①②B.②③C.①④D.③④2.试判断下列几个速度中哪个是平均速度A.子弹出枪口的速度800m/sB.小球第3s末的速度6m/sC.汽车从甲站行驶到乙站的速度40km/hD.汽车通过站牌时的速度72km/h43.一辆汽车从甲地开往乙地的过程中，前一半时间内的平均速度是30km/h，后一半时间的平均速度是60km/h.则在全程内这辆汽车的平均速度是A.35km/hB.40km/hC.45km/hD.50km/h4.一个学生在百米赛跑中，测得他在7s末的速度为9m/s，10s末到达终点的速度为10.2m/s，则他在全程内的平均速度是A.9m/sB.9.6m/sC.10m/sD.10.2m/s5.物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10m/s,v2=15m/s，则物体在整个运动过程中的平均速度是.A.13.75m/sB.12.5m/sC.12m/sD.11.75m/s6.两列火车相向而行，第一列的速度大小为36km／h，第二列为54km／h。第一列火车上的乘客测出第二列火车从他旁边通过所用的时间为5s。以下结论正确的是A.两列火车的长度之和为125mB.第二列火车的长度是125mC.第二列火车的长度是75mD.由于第一列火车的长也未知，故无法求出第二列火车的长7．在百米比赛中，计时裁判员应在看到发令员放枪的“白烟”，立即启动秒表计时开始。若计时裁判员是听到枪响才启动秒表，则他因此而晚计时多少？（设声波速度340m/s，且远小于光速）89．一支300m长的队伍，以1m/s的速度行军，通讯员从队尾以3m/s的速度赶到队首，并立即以原速率返回队尾，求通讯员的位移和路程各是多少？10．火车从甲站到乙站正常行驶速度是60km/h，有一次火车从甲站开出，由于迟开了5分钟，司机把速度提高到72km/h，才刚好正点到达乙站。求：（1）甲、乙两站间的距离（2）火车从甲站到乙站正常行驶的时间22..22速速度度与与时时间间的的关关系系1．匀速直线运动的v-t图象是一条平行于的直线，如图1所示。从速度-时间图象中可以读出。2．物体沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做；在匀变速直线运动中，如果物体的速度随着时间均匀增大，这个运动叫做；如果物体的速度随着时间均匀减小，这个运动叫做。3．匀变速直线运动的v-t图象是一条的直线，如图2所示，a表示，b表示。图1图24．v-t图象倾斜程度，即表示物体的加速度。5．判定匀加速运动、匀减速运动的方法匀加速运动：匀减速运动：6．利用加速度定义推导匀变速直线运动的速度与时间的关系式5规定运动开始时刻为计时起点（即0时刻）则从运动开始时刻到时刻t，时间的变化量为：初速度v0：计时起点（t＝0）的速度；末速度v（也可用vt表示）：时刻t的速度速度的变化量为：7．匀变速直线运动的速度与时间公式是：vt=,其中at表示整个过程中的，v0表示物体的。【例题】［例1］汽车以40m/s的速度匀速行驶，现以0.6m/s2的加速度加速，10s后速度能达到多少？［例2］某汽车在某路面紧急刹车时，加速度大小是6m/s2，如果必须在2s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？练习：某汽车正以12m/s的速度在路面上匀速行驶，前方出现紧急情况需刹车，加速度大小是4m/s2，求汽车5s末的速度.【基础练习】1、对于公式v=v0+at,下列说法正确的是（）A．使用于任何变速运动B．只适用于匀加速运动C．适用于任何运动D．适用于任何匀变速直线运动2、一物体在水平面上运动，则在下图所示的运动图像中表明物体做匀加速直线运动的图像的是（）3、物体做匀加速直线运动，已知第1s末的速度是6m/s，第2s末的速度是8m/s，则下列结论正确的是（）A．物体的加速度是2m/s2B．任何一秒内，该秒末的速度一定是该秒初的速度的2倍C．任何一秒内，该秒末的速度一定比该秒初的速度大2m/sD．可知t=0时物体的速度是3m/s4、图示为A、B两个物体做直线运动的v-t图象，下列说法正确的是（）A．物体A做匀加速直线运动B．物体B做匀减速直线运动C．物体A的加速度为正值，B的加速度为负值，所以A的加速度大于B的加速度D．2s末物体A的速度比物体B的速度大5、一个物体沿一直线运动，它先作匀减速直线运动接着作匀加速直线运动，下列四个图中能正确表示该物体的运动过程中的速度时间关系的是()v0v=?at420-4-2123ABv/(m·s-1)t/s66、汽车在一条平直公路上行驶，其加速度方向与速度方向一致．现在它的加速度减小，有下列四种说法，其中正确的是（）A．汽车的速度也减小B．汽车的速度仍在增大C．当加速度减小到零时，汽车静止D．当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大7、分析如图所示的图线，物体在各时间段内做何种运动？哪一段时间内的加速度最大？9、某质点运动的v-t图象如图所示，则该质点（）A．在第1s末运动方向发生变化B．在第2s末运动方向发生变化C．在第3s末加速度方向发生变化D．在第4s内速度越来越大10、物体由静止开始做加速度为5m/s2的匀加速直线运动，4s后物体做匀速直线运动，一段时间后，接着又经过5s匀减速直线运动后静止，全程所花总时间为10s，求（1）物体做匀速直线运动时的速度大小（2）物体做匀减速直线运动时的加速度（3）物体在6s末的速度大小（4）作出物体运动的v-t图象-10123v/(m·s-1)t/s456712410-1123v/(m·s-1)t/s567