物理：第3節(jié)《速度和加速度》課件（魯科版必修1）

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歡迎進入物理課堂 一 平均速度和瞬時速度的理解 1 平均速度 1 反映一段時間內(nèi)物體運動的平均快慢程度 它與一段位移或一段時間相對應(yīng) 2 在變速直線運動中 平均速度的大小跟選定的時間或位移有關(guān) 不同時間段內(nèi)或不同位移上的平均速度一般不同 因此必須指明求出的平均速度是對應(yīng)哪段時間內(nèi)或哪段位移內(nèi)的平均速度 不指明對應(yīng)過程的平均速度是沒有意義的 3 在變速直線運動中 兩段相等時間內(nèi)的平均速度或兩段相等位移內(nèi)的平均速度 一般不相等 4 平均速度是矢量 其大小可由公式求出 其方向與一段時間 t內(nèi)發(fā)生的位移的方向相同 與運動方向不一定相同 2 瞬時速度 1 瞬時速度精確地描述了物體運動的快慢及方向 是矢量 一般情況下所提到的速度都是指瞬時速度 2 瞬時速度與某一時刻或某一位置相對應(yīng) 即對應(yīng)于某一狀態(tài) 3 瞬時速率是指瞬時速度的大小 簡稱速率 它是標(biāo)量 只有大小 沒有方向 3 兩者的關(guān)系 1 當(dāng)位移足夠小或時間足夠短時 可以認為瞬時速度就等于平均速度 2 在勻速直線運動中 平均速度和瞬時速度相等 1 瞬時速度的大小和方向與平均速度的大小和方向無必然聯(lián)系 2 在勻速直線運動中 瞬時速度與平均速度相同 但在其他運動中 兩者一般是不相同的 典例1 2011 三明高一檢測 劉翔在廣州亞運會實現(xiàn)三連冠后 為迅速提高其成績 孫海平教練分析了劉翔訓(xùn)練中跑110米欄全程的錄像帶 測得 他在前7s跑了51m 7s末到7 1s末跑了0 89m 跑到終點共用了13 09s 則下列說法錯誤的是A 全過程的平均速度為8 40m sB 前7s的平均速度為7 29m sC 在7s末的瞬時速度約為8 9m sD 無法估計7s末的瞬時速度 解題指導(dǎo) 解答本題時應(yīng)明確以下兩點 1 平均速度等于位移與時間的比值 2 當(dāng)位移或時間足夠短時 可以認為瞬時速度就等于平均速度 標(biāo)準解答 選D 由平均速度的定義計算后判斷A B選項正確 從7s到7 1s僅有較短時間0 1s 這段時間內(nèi)的平均速度近似等于7s末的瞬時速度 C正確 D錯誤 規(guī)律方法 平均速度的求解方法 1 平均速度是過程量 計算平均速度時 必須明確所求的是哪一段時間或哪一段位移的平均速度 2 明確所研究過程的初末位置 求該過程的位移 3 利用平均速度的定義求其大小 最后明確平均速度的方向即為位移的方向 變式訓(xùn)練 關(guān)于平均速度 瞬時速度敘述正確的是 A 勻速直線運動位移與時間的比值 既是平均速度又是瞬時速度B 路程與時間的比值等于平均速度C 對于變速運動不同時間段內(nèi)平均速度一定不相等D 平均速度和瞬時速度都能精確地描述變速運動 解析 選A 勻速直線運動的瞬時速度不變 所以其平均速度等于瞬時速度 A正確 平均速度等于位移與時間的比值 B錯 對變速運動不同時間段內(nèi)平均速度也可能相等 C錯 平均速度只能粗略地描述變速運動 而瞬時速度能精確地描述變速運動 D錯 二 理解加速度a與速度v 速度變化量 v的關(guān)系 1 速度v 速度變化量 v及加速度a的比較 2 在直線運動中 如何判斷物體做加速運動還是減速運動 1 根據(jù)s t圖象 看隨著時間的推移 圖象斜率的絕對值如何變化 若越來越大 則做加速運動 反之則做減速運動 2 根據(jù)加速度方向與速度方向間的關(guān)系判斷 加速度方向和速度方向相同時 物體做加速運動 加速度方向和速度方向相反時 物體做減速運動 這個判斷依據(jù)與加速度的正負 大小變化無關(guān) 1 加速度a的大小與速度v的大小 速度的變化量 v的大小無直接聯(lián)系 v大或 v大 a不一定大 2 a 是加速度的定義式 加速度a僅在量值上等于不是由決定的 不能說a與 v成正比 a與 t成反比 典例2 一個足球以10m s的速度沿正東方向運動 運動員飛起一腳 足球以20m s的速度向正西方向飛去 運動員與足球的作用時間為0 1s 求足球速度的變化量 足球獲得的加速度 解題指導(dǎo) 求解時 速度是矢量 矢量的運算不能用代數(shù)運算 標(biāo)準解答 規(guī)定正東為正方向 則v0 10m s vt 20m s 此過程足球速度的變化量 v vt v0 20m s 10m s 30m s 號表示速度變化量的方向與正方向相反 即向正西 足球獲得加速度a m s2 300m s2 號表示加速度的方向與正方向相反 即向正西 答案 速度的變化量大小為30m s 方向向正西加速度的大小為300m s2 方向向正西 規(guī)律方法 利用定義式求加速度的解題技巧雖然運用加速度定義式求加速度比較基本 但如果不注重細節(jié) 往往會導(dǎo)致求解錯誤 其正確的方法如下 1 明確初末位置或初末時刻 進而明確初末速度 2 選擇正方向 將初末速度含著方向符號代入加速度定義式進行求解 3 加速度是矢量 明確其方向 4 注意一點 利用加速度定義式求解的加速度一定是該過程的平均加速度 只有速度均勻變化時 平均加速度才等于瞬時加速度 互動探究 若以例題解答中相反方向為正方向 求足球獲得的加速度 并與例題的結(jié)果進行比較分析 判斷加速度的大小和方向與選擇的正方向有關(guān)嗎 解析 規(guī)定正西為正方向 足球獲得的加速度m s2 300m s2加速度為正 表示方向與正方向相同 即向正西 將結(jié)果與例題結(jié)果比較可以看出 當(dāng)選取的正方向不同時 答案的表達形式有變化 但加速度的大小和方向的實際結(jié)果不變 即加速度的大小和方向與選擇的正方向無關(guān) 答案 加速度大小為300m s2 方向向正西加速度的大小和方向與選擇的正方向無關(guān) 變式備選 在下列關(guān)于運動的描述中 不可能的情況是 a 0 A 物體的加速度在增大 而速度卻在減小B 物體速度為零時加速度卻不為零C 物體的加速度始終不變 速度也始終不變D 物體的速度變化越來越慢 加速度越來越小 解析 選C 加速度增大 物體可能做減速運動 速度在減小 A可能 加速度和速度沒有直接關(guān)系 速度為零時但速度可能正在變化 加速度不為零 B可能 因為加速度a 0 所以速度一定發(fā)生改變 C不可能 物體的速度變化越來越慢 說明加速度越來越小 D正確 故不可能的是C 速度 速率 平均速度和平均速率的辨析1 速度是矢量 它描述質(zhì)點運動的快慢和運動方向 也可以表述為 描述質(zhì)點空間位置改變的快慢和位置改變的方向 它有平均速度和瞬時速度之分 平均速度是質(zhì)點發(fā)生的位移和發(fā)生這段位移所用時間的比值 瞬時速度是指質(zhì)點在某一時刻或某一位置的速度 2 速率是標(biāo)量 它只描述質(zhì)點運動的快慢 平均速率是質(zhì)點通過路程和通過這段路程所用時間的比值 它與平均速度的大小是兩個不同的物理量 由于一般情況下質(zhì)點的路程要大于位移的大小 所以平均速率一般要大于平均速度的大小 只有單向直線運動中 平均速率才等于平均速度的大小 瞬時速率就是瞬時速度的大小 簡稱為速率 3 平均速度 平均速率 典例 汽車沿直線從甲地開往乙地 1 若在前一半路程的平均速度為v1 后一半路程的平均速度為v2 則汽車全程的平均速度為多少 2 若汽車在全程所用時間的前一半時間的平均速度為v1 后一半時間的平均速度為v2 則全程的平均速度為多少 3 若v1 v2 兩種情況下的平均速度哪個大 解題指導(dǎo) 求平均速度時 要明確對應(yīng)的時間和位移 即是哪一個過程的平均速度 標(biāo)準解答 1 設(shè)甲 乙兩地的距離為s 前一半路程所用時間為t1 后一半路程所用時間為t2 根據(jù)平均速度的定義式 則有又 解得 2 設(shè)全程所用時間為t 前一半時間的位移為s1 v1 后一半時間的位移為s2 v2 由平均速度的定義式得 3 兩平均速度求差有 由于v1 v2 所以有即后一種情況的平均速度較大 答案 1 2 3 后一種情況下的平均速度較大 對加速度理解不清導(dǎo)致錯誤關(guān)于速度和加速度的關(guān)系 下列說法中正確的是A 速度變化越大 加速度就越大B 速度變化越快 加速度就越大C 只要加速度的方向保持不變 速度的方向也保持不變D 只要加速度的大小不斷變小 速度的大小也不斷變小 正確解答 根據(jù)a v t可知 v t越大 即速度變化得越快 加速度就越大 所以 B對 A錯 速度的方向與a無關(guān) 所以C錯 速度變大還是變小取決于速度和加速度的方向 與加速度的大小變化無關(guān) 所以D錯 正確答案 B 易錯分析 在解答本題時易犯錯誤具體分析如下 1 下列關(guān)于速度的說法中 正確的是 A 速度是描述物體位置變化的物理量B 速度是描述物體位置變化大小的物理量C 速度是描述物體位置變化快慢的物理量D 速度是描述物體運動路程和時間關(guān)系的物理量 解析 選C 速度是描述物體運動快慢的物理量 即描述物體位置變化快慢的物理量 故C正確 A B D均錯 2 下列關(guān)于平均速度和瞬時速度的說法 正確的是 A 平均速度是矢量 方向與運動方向相同B 平均速度的大小又稱為平均速率C 瞬時速度方向與平均速度方向總是相同D 瞬時速度對應(yīng)物體運動的某一時刻或某一位置 解析 選D 平均速度是矢量 方向與位移方向相同 A錯 平均速度的大小與平均速率是兩個不同的物理量 B錯 瞬時速度方向為運動方向 與平均速度的方向不一定相同 C錯 瞬時速度是物體在某一時刻或某一位置的速度 D正確 3 2011 廈門高一檢測 如圖所示為某校學(xué)生開展無線電定位 搜狐 比賽 甲 乙兩人從O點同時出發(fā) 并同時到達A點搜到狐貍 兩人的搜狐路徑已在圖中標(biāo)出 則 A 甲的平均速度大于乙的平均速度B 甲的平均速度小于乙的平均速度C 兩人運動的平均速度相等D 甲的位移大于乙的位移 解析 選C 甲乙的位移相同 所用時間相同 由知平均速度相同 C正確 A B D錯誤 4 2011 徐州高一檢測 下列關(guān)于加速度的說法 正確的是 A 速度越大 加速度越大B 速度變化越大 加速度越大C 速度變化越快 加速度越大D 加速度的方向和速度的方向一定相同 解析 選C 加速度表示物體速度變化快慢 其大小與速度的大小 速度的變化量的大小無必然聯(lián)系 僅等于速度的變化率 A B錯 C正確 加速度的方向與速度變化的方向相同 和速度的方向不一定相同 D錯 5 一物體以初速度1 5m s沿光滑斜面上滑 2s末物體沿斜面下滑 速度大小為1m s 求物體的加速度 解析 取物體的初速度方向為正 物體的末速度與初速度的方向相反 為負值 所以加速度a m s2 1 25m s2 負號 表示加速度與初速度方向相反 即沿斜面向下 處理一條直線上的矢量加減運算時必須先規(guī)定正方向 矢量的方向用正 負號表示 計算結(jié)果中出現(xiàn)負號必須要加以說明 一 選擇題 本題包括6小題 每小題5分 共30分 每小題至少一個選項正確 1 2011 哈爾濱高一檢測 我國運動員劉翔獲得廣州亞運會110米跨欄冠軍 成績是13秒09 在男子110米跨欄中奪得金牌 再次向世人證明了他是亞洲第一飛人 劉翔之所以能夠取得冠軍 取決于他在110米欄比賽中 A 某時刻的瞬時速度大B 撞線時的瞬時速度大C 平均速度大D 任何時刻的速度都大 解析 選C 劉翔在110米欄比賽中取得冠軍 說明他跑完110米的位移用時最短 由速度公式v 知他的平均速度最大 但并不表明他在某時刻的速度一定就大 C正確 A B D錯誤 2 2011 衡水高一檢測 下面列舉的幾種速度中 指瞬時速度的是 A 某同學(xué)百米賽跑的速度是9m sB 汽車以60km h的速度通過秦嶺終南山公路隧道C 汽車速度計指示的速度是90km hD 子彈在槍管里的速度是400m s 解析 選C 根據(jù)平均速度對應(yīng)的是時間和位移 由于百米賽道 隧道和槍管都是一段位移 所以指的都是平均速度 A B D錯 而汽車速度計顯示的是每個瞬時的速度 故C正確 3 如圖所示是一輛汽車做直線運動的s t圖象 對相應(yīng)的線段所表示的運動 下列說法正確的是 A AB段表示車靜止B BC段發(fā)生的位移大小大于CD段發(fā)生的位移大小C CD段運動方向和BC段運動方向相反D CD段運動速度大小大于BC段運動速度大小 解析 選A C D s t圖象中 斜率的大小表示速度大小 斜率的正負表示速度方向 故A C D對 B錯 4 一物體的加速度方向始終與速度方向相同 但加速度在逐漸減小 則關(guān)于物體的運動描述正確的是 A 物體始終做加速運動B 物體始終做減速運動C 物體速度減小的越來越慢D 在相同時間內(nèi) 物體速度的變化量越來越大 解析 選A 因加速度與速度方向始終相同 所以物體始終做加速運動 但由于加速度減小 故物體加速越來越慢 即相同時間內(nèi) 速度的變化量越來越小 只有A正確 方法技巧 有關(guān)加速度辨析題解題技巧要想正確解決有關(guān)加速度的辨析題 必須深刻理解有關(guān)加速度與運動的關(guān)系 其技巧如下 1 一個物體的速度很大 其加速度可能很小 甚至為零 一個物體的速度很小 其加速度可能很大 2 只要加速度a的方向和速度v的方向相同 物體的運動就是加速運動 a不變 則v均勻增加 即為勻加速運動 a增大 則v增加得越來越快 a減小 則v增加得越來越慢 3 只要加速度a的方向和速度v的方向相反 物體的運動就是減速運動 a不變 則v均勻減小 即為勻減速運動 a增大 則v減小得越來越快 a減小 則v減小得越來越慢 5 物體做加速直線運動 已知其加速度恒為3m s2 那么在任意1s內(nèi) A 物體的末速度一定等于初速度的3倍B 物體的末速度一定比初速度大3m sC 物體的末速度一定比前1s末速度大3m sD 物體的末速度一定比前1s初速度大3m s 解析 選B C 在加速直線運動中 加速度恒為3m s2 表示每秒速度增加3m s 即每一秒內(nèi)的末速度比初速度大3m s 或每秒的末速度比前1s的末速度大3m s 并不表示末速度一定是初速度的3倍 A錯 B C正確 任意1s末相對于前1s初經(jīng)過了2s 所以速度增加量應(yīng)為6m s D錯 6 甲 乙兩個物體沿同一直線向同一方向 設(shè)為正 運動時 甲的加速度為2m s2 乙的加速度為 3m s2 則下列說法中正確的是 A 兩物體都做加速直線運動 乙的速度變化快B 甲做加速直線運動 它的速度變化快C 乙做減速直線運動 它的速度變化快D 甲的加速度數(shù)值比乙的大 解析 選C 因為選同一方向為正 且速度都沿正方向 所以a 2m s2的甲物體做勻加速直線運動 a 3m s2的乙物體則做勻減速直線運動 而a絕對值越大 速度變化越快 所以A B錯 C正確 加速度的正 負僅表示方向不表示大小 所以D錯 故選C 二 非選擇題 本題包括2小題 共20分 要有必要的文字敘述 7 10分 汽車在制造完成出廠之前 都要經(jīng)過嚴格的技術(shù)檢測 一輛汽車從原點O由靜止出發(fā)沿x軸做直線運動 自動檢測系統(tǒng)記錄下了該汽車啟動 運行及剎車過程的數(shù)據(jù) 求 1 汽車在第2s末的瞬時速度 2 汽車在前3s和最后2s的平均加速度 3 汽車在第4s內(nèi)的平均速度 解析 1 由表可知 第2s末的瞬時速度為3m s 2 汽車在前3s內(nèi)的平均加速度a m s2 1 67m s2 方向與運動方向相同 同理 最后2s內(nèi)的平均加速度為a m s2 2 5m s2 表示方向與運動方向相反 3 第4s內(nèi)的平均速度v m s 4m s 方向與運動方向相同 8 10分 挑戰(zhàn)能力 有些國家的交管部門為了交通安全 特制定了死亡加速度大小為500g g取10m s2 用這一數(shù)值以警示世人 意思是如果行車加速度超過此值 將有生命危險 這么大的加速度 一般車輛是達不到的 但是發(fā)生交通事故時 將會達到這一數(shù)值 試判斷 兩輛汽車以36km h的速度相向而撞 碰撞時間為2 10 3s 駕駛員是否有生命危險 解析 汽車的初速度v0 36km h 10m s 末速度vt 0 這一碰撞過程的時間 t 2 10 3s 由加速度的定義式a 得加速度的大小為m s2 5 103m s2 500g 所以駕駛員有生命危險 答案 有生命危險 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全