第3讲速度的描述与测量

1.一辆在平直公路上做匀速直线运动的汽车,其运动的(C)
A.路程越长,速度越大B.时间越短,速度越大C.时间越长,路程越大D.路程与时间无关
2.为响应“绿色出行”的号召,三个好朋友决定选择不同的低碳环保方式出行。小刘以18km/h的速度前进;小韩以4m/s的速度前进;小王出行时每分钟通过的路程为270m。三人中速度最大的是(A)
A.小刘B.小韩C.小王D.一样大
3.在水平面上有三个物体甲、乙、丙,某时刻甲、乙相距3m,乙、丙相距5m。经过一段时间后,甲、乙相距4m,乙、丙相距仍为5m。若以乙为参照物(A)
A.甲一定是运动的,丙可能是不动的B.甲一定是运动的,丙一定是运动的
C.甲可能是运动的,丙一定是不动的D.甲一定是运动的,丙一定是不动的

难点:计算大题步骤及规范重点:图像描述运动的含义及理解重点:速度的测量与实验考察



看着《龟兔赛跑》的运动图像,你能知道兔子中途休息了多长时间吗?

一 .
:

(1)
①做匀速直线运动的物体,其速度大小不随时间变化,因此在
是一条平行于时间轴的直线,
如图一中的甲乙,且;
②做变速直线运动的物体,其速度大小会随时间变化,如图一中的丙丁,且。
(2)
;
①做匀速直线运动的物体,其通过的路程与时间成正比,因此在
是一条倾斜的直线,
如图二中的丙乙,且;
②静止不动的物体,其路程不会随时间变化,如图二中的甲。

随练1、如图1所示是甲、乙两物体运动速度随时间变化的图象,根据该图象,可以获取两物体运动情况的信息有:
(1)甲物体速度比乙物体速度 大;(2)两物体都做 匀速运动。
(3)如果两物体同时从同一地点向东运动,如果以甲物体做参照物,则乙物体是向 西运动。
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图1图2
随练2、我们常用“频闪照片”来研究物体的运动。如图所示,记录了甲、乙两个小球每隔1s所处的位置。根据底片可以判断,甲球运动时间长。如图中的图像描述的是 甲球的运动。
随练3、根据如图3中所给A、B两物体图像,判断对应的图像哪个是正确的(D)
A.B.C.D.
随练4、周日做完作业,小明和小芳在风景如画的柳叶湖畔骑自行车,他们同时从同一地点出发做直线运动,如图4所示,这是他们的速度随时间变化的图像。下列分析中错误的是(B)
A.骑行时以小明为参照物,小芳是运动的B.0﹣10s内,两人所通过的路程相等
C.t=10s时,两人的速度相等D.小芳做匀速直线运动
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图3图4图5
随练5、甲、乙两辆小车同时同地同方向沿水平路面做匀速直线运动,它们的s﹣t图像如图5所示,下列描述正确的是(B)
A.甲做匀速直线运动的速度为0.6m/sB.乙做匀速直线运动的速度为0.4m/s
C.6s时,乙车通过的路程为4.8mD.4s时,甲、乙两小车相距1.2m

一.测量物体的平均速度
(1)实验原理:;
(2)实验器材:刻度尺、停表或秒表、小车和斜面;
(3)实验装置(如下图)
(4)实验步骤:
①将小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端用刻度尺测出路程
,将数据填入表中;
②用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间
;
③根据测得的
、
,利用公式
计算得出小车通过斜面全程的平均速度
;
④将金属片移至斜面的中部,测出小车到金属片的距离
;
⑤测得小车通过的上半段路程
及所用时间
,计算得出小车通过斜面上半段的平均速度
;

(5)实验评估与误差分析(“挑毛病”):

随练1、用如图所示的实验装置测量平均速度时,图中的圆圈是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间(圆圈里面的数字分别表示“小时:分:秒”)。
(1)该实验是根据公式 进行测量的;
(2)通过分析图中所给信息可以判断:小车从斜面顶端运动到底端的过程中 不是(选填“是”或“不是”)做匀速直线运动;
(3)小车在AB段运动的路程sAB=4.00dm;在AB段运动的平均速度vAB=0.2m/s;在BC段运动的平均速度vBC=0.5m/s;在AC段运动的平均速度vAC=0.3m/s;
(4)在实验前必须熟练使用电子表,如果小车到达C点还没有停止计时,则会使所测量的运动时间偏 大。
随练2、如图所示是测量小车沿斜面下滑过程中平均速度的实验:
(1)实验原理是________;实验中需要的测量工具有秒表和___刻度尺_____。
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较___小_____(选填“大”或“小”)。
(3)小车沿斜面下滑的过程中,速度的变化情况是___增大_____(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)图中秒表的1格表示1秒,甲、乙、丙分别对应了小车在起点、中点、终点位置的时间。其中s1=90cm小车长10cm,则小车通过全过程的平均速度v=___0.18__m/s,小车通过下半段路程的平均速度v2=__0.225___m/s。
随练3、小左在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置,小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车在A、B、C三处时电子表的显示情形(数字分别表示“时:分:秒”),则:
(1)请根据图中所给信息回答:sAB=40.0cm,vAC=0.30m/s。
(2)通过实验测出小车从斜面顶端由静止下滑时通过AB段路程的平均速度v1,通过BC段路程的平均速度v2、通过全程的平均速度v3,则三者之间的大小关系是 v2>v3>v1。

随练1、一个物体从静止开始沿一条直线通过一段路程,且运动得越来越快,在通过这段路程的最后3m时,用了2s,则该物体在整段路程中的平均速度可能是(A)
A.1m/sB.2m/sB.2m/sD.2.5m/s
随练2、某一物体做变速直线运动,已知它在前一半路程的速度为4m/s,后一半路程的速度是6m/s,那么,它在整个路程中的平均速度是(B)A.4m/sB.4.8m/sC.5m/sD.6m/s
随练3、甲、乙是两个做匀速直线运动的物体.若甲、乙通过的路程之比为2︰3,所用的时间之比是1︰2,则甲、乙的速度之比是(D)A.3︰2B.3︰1C.3︰4D.4︰3
随练4、如图是甲、乙两车一起在同一平直公路上同时同向行驶的照片。则___甲_____车在做匀速直线运动,甲、乙两车在40s内的平均速度v甲__=____v乙,两车到达750m处所用时间相差____5____s。

例题1、新疆果子沟大桥跨越伊犁河谷,北起蒙琼库勒南至将军沟隧道,成为亚欧大通道的咽喉,是对“一带一路”经济的巨大推动,线路全长4.4km,桥面距谷底净高达200m,设计最高时速80km/h,一辆货车以设计时速通过全部线路需多少分钟?大桥建成前,从蒙琼库勒南至将军沟隧道迂回84km,若汽车也以80km/h的速度行驶至少多少分钟?

【解答】解:(1)由题知,大桥全长4.4km,设计最高时速80km/h,车辆不违章,
根据速度公式得,通过全部线路最少行驶时间:t=
=
;
(2)大桥建成前,从蒙琼库勒南至将军沟隧道迂回84km,若汽车也以80km/h的速度行驶至少的时间:
t'=
=
。答:一辆货车以设计时速通过大桥全部线路需3.3分钟;大桥建成前,从蒙琼库勒南至将军沟隧道迂回84km,若汽车也以80km/h的速度行驶至少63分钟。
随练5、汽车在沪宁高速公路上行驶时看到如图所示的两个交通标志牌,其中“120”表示汽车在高速公路的最高行驶的速度。问:
(1)若一辆旅游车以100km/h的速度匀速行驶,从标志牌到达上海需要多少h?
(2)若一辆轿车以高速公路最高时速在沪宁高速公路行驶了1.5h,则轿车通过的路程多少km?
(3)上海到南京的路程约为320km,某驾驶员驾驶一辆轿车从上海到南京用了3h,设轿车匀速行驶。那么该驾驶员是否遵守交通规则?(通过计算回答)
严抓,严盯步骤书写规范,注意字母含义辨析
【解答】解:(1)由交通标志牌可知,从标志牌到上海的路程s=50km,
由v=
得,从标志牌到上海需要的时间:t=
=
=0.5h。
(2)汽车在高速公路的最高行驶的速度v′=120km/h,由v=
得,轿车通过的路程:
s′=v′t′=120km/h×1.5h=180km;
(3)该轿车匀速行驶的速度v″=
=
≈106.7km/h,小于120km/h,所以他遵守了交通规则。
答:(1)从标志牌到上海需要的时间为0.5h。(2)轿车通过的路程为180km。
(3)该驾驶员速度大约为106.7km/h,小于120km/h,所以他遵守了交通规则。
例题2、如图所示,一列长为100m的火车匀速通过一座2900m长的大桥,火车完全通过大桥所用的时间是150s,求:(1)火车运行的速度是多少m/s?画图,搞清楚路程
(2)火车以(1)中的速度行驶5分钟所走的路程是多少km?
(3)火车全部在桥面上运行的时间是多少s?
难,压进度,时间不够可不讲
【解答】解:(1)火车经过的距离s1=s车+s桥=100m+2900m=3000m;
火车运行速度:v=
=
=20m/s。
(2)根据公式v=
可得,火车以(1)中的速度行驶5分钟所走的路程:
s2=vt2=20m/s×5×60s=6000m=6km;
(3)火车全部在大桥上经过的距离:s3=s桥﹣s车=2900m﹣100m=2800m;
所需时间为:t3=
=
=140s。
答:(1)火车运行的速度是20m/s;
(2)火车以(1)中的速度行驶5分钟所走的路程是6km;
(3)火车全部在桥面上运行的时间是140s。
课堂小结
1.绘制描述物体运动的s-t图像与v-t图像,说明实际含义:
2.测量物体的运动速度实验的注意要求:
3.计算大题步骤注意事项列举:
拓展
1.汽车在平直的公路上匀速行驶,通过的路程s和时间t的关系图象是(B)
A.B.C.D.
2.我国百米短跑运动员苏炳添在东京奥运会上以9秒83的成绩闯入奥运男子百米决赛,打破亚洲记录。某次训练中,测得苏炳添7s末的速度为9m/s,10s末到达终点时的速度是11.2m/s,则他在这次训练中,全程的平均速度是(C)A.9m/sB.10.1m/sC.10m/sD.11.2m/s
3.外出求学的大鹏同学乘大巴车回老家金佛山,当他看到路边最高限速指示牌上“80”的意思是 汽车的最大行驶速度为80km/h,在不违反交通规则的前提下,大鹏从现在所在位置回到金佛山至少需要 1.5h。
4.小林爸爸驾车通过一个隧道时,看到路边限速牌如图1甲所示,汽车速度表上指针的位置恒定如图乙所示,整车通过隧道用时6分钟,不计车身长度。下列说法中正确的是(D)
A.汽车做变速运动B.隧道内汽车最高限速60m/sC.汽车已经超速D.隧道长度为4km
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图1图2
5.沿同一条直线同向运动的物体A、B,从其运动相对同一参考点O的距离s随时间t变化的图象如图2所示,以下说法正确的有(D)A.①④B.①②③C.②③④D.②③
①两物体由同一位置O点开始运动②运动2.5s,A和B相距10m
③运动5s,A、B相遇④A和B都在做匀速直线运动,且vB始终大于vA
6.为响应“低碳生活”的号召,小明每天骑自行车上学。他看到路边的小树向后“飞过”,小树向后“飞过”是以 小明为参照物;小明家到学校全程4800m,小明在前一半路程的平均速度是6m/s,通过后一半路程用了600s,则小明上学全程的平均速度为 4.8m/s。
7.在一次综合实践活动中,小明要测量纸锥下落的速度。他用每隔相等时间拍照一次的相机(相机说明书上的相关描述如下:“每秒拍照1次,像成在同一底片上”),拍下如图所示的照片,请回答:创新实验
(1)纸锥运动的时间tAB=tBC(选填“<”、“=”、“>”);
(2)从A到D纸锥下落的速度变化情况是 变大,判断的依据是
在相等的时间内通过的路程先变大后不变;
(3)右侧为纸锥从E到F过程放大图,EF段纸锥运动的路程是 20.0cm,EF段纸锥下落的速度是 0.2m/s。
8.如图所示的实验装置是用来测量玩具小车的运动速度。从A处开始计时,图中圆圈里显示的是玩具小车到达A、B、C三处时秒表显示的时间,格式为“分:秒:百分秒”则:
创新实验
(1)该实验的原理是 ;(2)玩具小车通过AB段的速度为 0.08m/s。玩具小车通过BC段的速度为 0.13m/s,玩具小车在做 变速(选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(3)为了方便计时,实验时应适当 增大(选填“增大”或“减小”)相邻两点间的距离。
9.小明坐在一列从苏州开往北京的动车上,看到窗外的景色十分美丽很开心。他想利用学到的物理知识来测量动车的速度。在路上动车正要匀速通过一座大桥,已知大桥长1000m,小明坐在车上从上桥到离开桥,所用的时间是20s.则:做错的要求画图描述情景
(1)则动车的速度为多少?
(2)已知车长150m,则动车全部通过大桥所行驶的路程为多少?
(3)动车通过大桥所需的时间为多少?
【解答】解:(1)已知,s=1000m,t=20s,动车的速度为:v=
=
=50m/s;
(2)动车全部通过大桥所行驶的路程:s总=s+s车=1000m+150m=1150m;
(3)由v=
得,动车全部通过大桥所需要的时间:t′=
=
=23s。
答:(1)则动车的速度为50m/s;
(2)已知车长150m,则动车全部通过大桥所行驶的路程为1150m;
(3)动车通过大桥所需的时间为23s。


