學案6章末總結

2023-01-11 17:36:02 字數 3421 閱讀 9199

一、速度與速率的比較

1.速度

(1)平均速度=,與一段時間或一段位移相對應.

(2)瞬時速度是當時間趨近於零時的平均速度的值,與某一時刻或某一位置相對應.

2.速率

(1)平均速率=.

(2)瞬時速率是指瞬時速度的大小,常稱為速率.

3.注意:平均速度的大小不一定等於平均速率.

例1 如圖1所示,小球從高出地面h=15m的位置,在t=0時刻被豎直向上丟擲,經1s小球上公升到距拋出點5m的最高處,之後就開始豎直回落,經0.5s剛好經過距最高點1.25m處位置,再經過1.

5s到達地面.求:

圖1(1)前1.5s內平均速度是多少?

(2)全過程的平均速率是多少?(結果保留一位小數)

解析 (1)由題圖可知:前1.5s小球的位移為:x=h-h′=5m-1.25m=3.75m

所以前1.5s內平均速度==m/s=2.5 m/s

(2)由題圖可知:全過程小球的路程為s=5m+5m+15m=25m

全過程的平均速率為′==m/s≈8.3 m/s

答案 (1)2.5m/s (2)8.3 m/s

二、對速度v、速度變化量δv與加速度a的理解

1.速度v描述物體運動的快慢;速度變化量δv=v2-v1是末速度與初速度的向量差;加速度α是速度變化量δv與所用時間δt的比值,它描述速度變化的快慢,也稱為速度的變化率.

2.速度v、速度變化量δv、加速度a三者的大小無必然聯絡.

(1)速度大,加速度不一定大,速度變化量也不一定大;速度小,加速度不一定小,速度變化量也不一定小.

(2)速度變化量大,加速度不一定大;速度變化量小,加速度不一定小.

3.速度的方向是物體的運動方向,速度變化量的方向是加速度的方向,加速度與速度的方向關係決定了物體做加速運動還是減速運動.

(1)當加速度與速度同向時,物體做加速直線運動.

(2)當加速度與速度反向時,物體做減速直線運動.

例2 關於速度、速度變化、加速度,下列說法正確的是(  )

a.加速度方向與規定正方向相反,物體速度一定減小

b.加速度不為零,物體速度一定增加

c.加速度不斷減小,速度一定不斷減小

d.速度變化越快,加速度越大

解析加速度的方向與正方向相反,速度不一定減小,因為只有加速度方向與速度方向相反時,速度才減小,故a錯誤.加速度不為零,速度不一定增加,如當加速度方向與速度方向相反時,速度減小,故b錯誤.當加速度的方向與速度方向相同時,加速度減小,速度仍然增大,故c錯誤.加速度是反映速度變化快慢的物理量,速度變化快,加速度大,故d正確.

答案 d

三、對v-t圖象的理解

1.圖象反映了物體速度隨時間變化的規律.

2.圖象的傾斜程度(斜率)表示加速度,斜率的正負表示加速度的方向.

3.圖象不表示運動的軌跡.兩個v-t圖象的交點只表示該時刻兩物體速度相同,不表示兩物體相遇.

例3 在如圖2所示的v-t圖象中,a、b兩質點同時從同一點沿一條直線開始運動,運動規律用a、b兩圖線表示,下列敘述正確的是(  )

圖2a.t=1s時,b質點運動方向發生改變

b.t=2s前後,b質點運動方向和加速度方向均發生改變

c.a、b兩質點同時從靜止出發,朝相反的方向運動

d.在t=4s時,a、b兩質點速度相等

解析質點的運動方向發生改變,則速度的正負發生改變,顯然在t=2s時,b質點改變運動方向,但加速度方向並沒發生變化,故a、b錯誤.由題圖可知,t=0時,a、b兩質點v=0,此後2s內va>0,vb<0,則c正確.t=4s時,兩者速度相等,故d正確.

答案 cd

針對訓練如圖3所示是a、b兩個物體做直線運動的v-t圖象,則下列說法中正確的是(  )

圖3a.物體a做加速直線運動

b.物體b做減速直線運動

c.物體a的加速度大於物體b的加速度

d.物體b的速度變化比物體a的速度變化快

答案 ad

解析由兩物體的v-t圖象可知,兩物體速度的大小都在增大,都在做加速運動,a對,b錯.由兩物體運**線的斜率可知,物體a的加速度為1m/s2,物體b的加速度為-2 m/s2,所以物體b的加速度大於物體a的加速度,從而物體b的速度變化比物體a的速度變化快,c錯,d對.

1.(v、δv與a的理解)下列關於速度和加速度的說法中,正確的是(  )

a.物體的速度變化量越大,加速度越大

b.物體的速度變化越快,加速度越大

c.在勻減速直線運動中,物體的加速度必定為負值

d.加速度在減小,速度可能在增加

答案 bd

解析根據a=可知加速度a由速度的變化量δv和速度發生改變所需要的時間δt共同決定,雖然δv大,但δt更大時,a可能很小,故a錯誤.物體的速度變化越快,加速度越大,故b正確.正方向的規定可以是任意的,在勻減速直線運動中,物體的加速度不一定是負值,故c錯誤.加速度在減小,如果加速度方向與速度方向相同,那麼速度在增加,故d正確.

2.(v、δv與a的理解)以下對於加速度這個物理量的認識中,正確的是(  )

a.加速度數值很大的運動物體,速度可以很小

b.加速度數值很小的運動物體,速度的變化量必然很小

c.加速度數值很大的運動物體,速度可能減小得很快

d.加速度數值減小時,物體運動的速度也必然隨著減小

答案 ac

解析加速度大小與速度的大小之間無必然的關係,物體的加速度大,它的速度不一定大,a對;加速度很小的物體在較長時間內它的速度變化量也可能很大,b錯;加速度很大的物體在減速運動時其速度減小得很快,c對;加速度數值減小的加速運動,物體的速度可能逐漸增加,只是增加得慢了,d錯.

3.(v-t圖象的理解)做直線運動的物體,其v-t圖象如圖4所示,試根據v-t圖象判斷:

圖4(1)第1秒內,物體的加速度為多大?

(2)第2秒內和第4秒內的加速度是否相同?

(3)在第4秒內,物體做什麼運動?

答案 (1)4m/s2 (2)加速度相同 (3)物體做加速度為負且恆定的加速直線運動,加速度大小為2 m/s2

解析 (1)由題圖知,物體在第1秒內,速度從0增加到4m/s,故加速度大小a1==m/s2=4 m/s2.

(2)第2秒內和第3秒內的加速度相同,該過程中物體的加速度a2=a3==m/s2=-2 m/s2.

在第4秒內,物體的速度從0至-2m/s,故該過程中加速度a4==m/s2=-2 m/s2.

可見,第2秒內和第4秒內的加速度相同.

(3)在第4秒內,物體做加速度為負且恆定的加速直線運動,加速度大小為2m/s2.

4.(速度和速率)一人從甲地向東出發做勻速直線運動,以3m/s 的速度用10 min行至乙地,然後又以4 m/s的速度用10min向北到達丙地,此人從甲地到丙地的過程中平均速率是多少?平均速度是多少?

答案 3.5m/s 2.5 m/s

解析此人從甲地到丙地的路程s=v1t1+v2t2=7×600m=4200m

所以平均速率==m/s=3.5 m/s

從甲地到丙地的位移x==3000m

所以平均速度′==m/s=2.5 m/s

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