5.(多选)在平直公路上,甲乘汽车以10m/s的速度运动,乙骑自行车以5m/s的速度运动,则甲、乙( )
A.同向运动时,甲观察到乙一定是以5m/s的速度远离
B.同向运动时,乙观察到甲一定是以5m/s的速度靠近
C.背离运动时,甲观察到乙以15m/s的速度远离
D.相向运动时,乙观察到甲以15m/s的速度靠近[来源:
数理化网]
6.一物体从O点出发,沿东偏北30°的方向运动10m至A点,然后又向正南方向运动5m至B点.
(1)建立适当坐标系,描述出该物体的运动轨迹;
(2)依据建立的坐标系,分别求出A、B两点的坐标。
1.2时间和位移
【学习目标】
1.知道时间和时刻的区别和联系。
2.理解位移的概念,了解路程与位移的区别。
3.知道标量和矢量。
4.能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移。
【自主学习】
一、时刻和时间间隔
1.时刻和时间间隔既有联系又有区别,在表示时间的数轴上,时刻用表示,时间间隔用表示,时刻与物体的相对应,表示某一瞬间;时间间隔与物体的相对应,表示某一过程(即两个时刻的间隔)。
二、路程和位移
1.路程是物体运动轨迹的,位移是用来表示物体的 的物理量,
(1)位移只与物体的 有关,而与质点在运动过程中所经历的无关。
(2)物体的位移可以这样表示:
从到作一条有向线段,有向线段的长度表示位移的,有向线段的方向表示位移的 。
2.物体的位移两个位置的坐标变化,位置的坐标变化等于 减去 。
3.位置的坐标变化的 表示位移的方向与坐标轴正方向相同还是相反,位置的坐标变化的 表示位移的大小。
三、矢量和标量
1.既有 又有 的物理量叫做矢量,只有大小没有方向的物理量叫做。
矢量相加与标量相加遵守不同的法则,两个标量相加遵从的法则,矢量相加的法则与此不同。
【合作探究】
1.讨论:
以下各词指“时间间隔”还是“时刻”,并在时间轴上表示出来。
前2秒,第2秒,2秒内,第2秒内,第1秒末,第2秒初,第2秒末,2秒末,第n秒
2.比较路程和位移,物体做什么运动时,位移大小等于路程?
路程
位移
区别
概念
矢标性
决定因素
联系
3.完成课本P13的【思考与讨论】,比较矢量和标量的算法有什么不同?
【典例精析】
例1.(多选)关于时间间隔和时刻,下列说法正确的是( )
A.物体在5s时指的是物体在5s末时,指的是时刻
B.物体在5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间间隔
C.物体在第5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间间隔
D.第4s末就是第5s初,指的是时刻
例2.(多选)关于位移和路程,下列说法正确的是( )
A.沿直线运动的物体,位移和路程是相等的
B.质点沿不同的路径由A运动到B,其路程可能不同而位移是相同的
C.质点通过一段路程,其位移可能是零D.质点运动的位移大小可能大于路程
例3.在如图所示的坐标系中,物体由A点沿直线运动到B点,再由B点沿直线返回到C点,试分别求出物体从A到B、从B到C、从A到C三段的路程和位移。
【巩固拓展训练】
1.(多选)关于矢量和标量,下列说法中正确的是( )
A.矢量既有大小又有方向B.标量既有大小又有方向C.位移-10m比5m小D.-10℃比5℃的温度低
2.如图所示,物体沿3条不同的路径由A运动到B,则沿3条路径运动时的位移关系是()
A.沿1较大 B.沿2较大C.沿3较大 D.都一样大
3.如图所示为时间轴,下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是( )
A.t2表示时刻,称为第2s末或第3s初,也可以称为2s内
B.t2-t3表示时间间隔,称为第3s内
C.t0-t2表示时间间隔,称为最初2s内或第2s内
D.tn-1-tn表示时间间隔,称为第(n-1)s内
4.(多选)物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置,用坐标的变化量Δx表示物体的位移。
如图所示,一个物体从A运动到C,它的位移Δx1=-4m-5m=-9m;从C运动到B,它的位移Δx2=1m-(-4m)=5m。
下列说法中正确的是( )
A.C到B的位移大于A到C的位移,因为正数大于负数
B.A到C的位移大于C到B的位移,因为符号表示位移方向,不表示大小
C.因为位移是矢量,所以这两个矢量的大小无法比较
D.物体由A到B的合位移Δx=Δx1+Δx2
5.一质点绕半径为R的圆圈从A点经B点运动了四分之三周到达C点,如图所示,则其位移大小为 ,路程是 ;若质点运动了1周,则其位移大小为 ,路程是 ,此运动过程中最大位移是 ,最大路程是 。
6.一辆汽车从A点出发,向东行驶了40km,到达C点,又向南行驶了30km到达B点,此过程中它通过的路程多大?
它的位移大小、方向如何?
1.3运动快慢的描述——速度
【学习目标】
1.理解速度的概念。
2.知道质点的平均速度和瞬时速度等概念,会求平均速度。
3.知道速度和速率以及它们的区别。
4.知道平均速度和平均速率的区别。
【自主学习】
一、坐标与坐标的变化量
物体沿着直线运动,并以这条直线为x坐标轴,这样物体的位置就可以用来表示,物体的位移可以通过表示,Δx的大小表示,Δx的正负表示。
位移为正值时,表示位移方向与x轴正方向相___;位移为负值时,位移方向与x轴正方向相___。
二、速度
1.定义:
_____跟发生这个位移所用时间的比值叫速度。
速度是表示物体________的物理量。
2.定义式:
v=_________。
3.单位:
国际单位是______,符号____;常用单位有千米/时,符号km/h;1m/s=____km/h。
4.速度是矢量,速度的方向就是物体的方向,也就是物体运动轨迹的方向。
三、平均速度和瞬时速度及平均速率
1.平均速度
(1)定义:
在变速运动中,运动质点的______和所用时间的比值,叫做这段时间内的平均速度。
定义式:
v=_______。
(2)意义:
表示物体在某段_______内(或通过某段位移)的平均快慢程度。
(3)平均速度是矢量,方向与这段时间内发生的_______方向相同。
2.瞬时速度
(1)定义:
运动质点在某一或某一的速度叫做瞬时速度,简称为速度。
(2)意义:
瞬时速度精确地描述物体的运动快慢,在数值上等于物体从此时刻起开始做匀速直线运动1秒钟内发生的位移。
瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率,没有____,是标量。
(3)瞬时速度是矢量,方向与物体经过该位置时_____方向相同(即运动轨迹的方向)。
(4)理解:
①瞬时速度与时刻或位置对应,平均速度跟或对应。
②当Δt→0时,v=表示物体t时刻的瞬时速度;即当位移足够小或时间足够短时,认为平均速度就等于。
③匀速直线运动是保持不变的运动。
在匀速直线运动中,和瞬时速度相等。
3.平均速率
(1)定义:
平均速率等于运动物体通过的路程跟所用时间的比值,常用来表示曲线运动的运动快慢。
(2)公式:
=_____,只有_____,没有_____。
平均速率平均速度的大小。
【典例精析】
例1.(多选)下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是()
A.平均速度,当充分小时,该式可表示t时刻的瞬时速度
B.匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度
C.只有瞬时速度可以精确描述变速运动
D.平均速度就是初末时刻瞬时速度的平均值
例2.下面几个速度中表示平均速度的是,表示瞬时速度的是。
A.子弹出枪口的速度是800m/sB.汽车从甲站行驶到乙站的速度是20m/s
C.火车通过广告牌的速度是72km/hD.人散步的速度约为1m/s
例3.对于做匀速直线运动的物体,下列说法正确的是( )
A.由公式v=可知,做匀速直线运动的物体,其速度与位移成正比
B.物体运动的时间越短,其速度一定越大C.对于匀速直线运动来说,路程就是位移
D.做匀速直线运动的物体,其位移与时间的比值是一个恒量
例4.某物体沿一直线运动,
(1)若前一半时间内的平均速度为v1,后一半时间内的平均速度为v2,求全程的平均速度。
(2)若前一半位移的平均速度为v1,后一半位移的平均速度为v2,全程的平均速度又是多少?
【巩固拓展训练】
1.下列速度值指的是平均速度的大小的是()
A.某同学百米赛跑的速度约为9m/sB.运动员百米赛跑的冲线速度为12m/s
C.汽车速度计指示着的速度为60km/hD.子弹离开枪口时的速度为600m/s
2.下列关于速度的说法正确的是()
A.速度是描述物体位置变化的物理量B.速度方向就是物体运动的方向
C.位移方向和速度方向一定相同D.匀速直线运动的速度方向是可以改变的
3.关于匀速直线运动,下列说法中正确的是()
A.瞬时速度不变的运动,一定是匀速直线运动B.速率不变的运动,一定是匀速直线运动
C.相同时间内平均速度相同的运动,一定是匀速直线运动
D.瞬时速度的方向始终不变的运动,一定是匀速直线运动
4.(多选)下列关于速度和速率的说法正确的是()
A.速率是速度的大小B.对运动物体,某段时间的平均速度不可能为零
C.平均速率是平均速度的大小D.对运动物体,某段时间的平均速率不可能为零
5.短跑运动员在100m比赛中,以8m/s的速度迅速从起点冲出,到50m处的速度是9m/s,10s末到达终点的速度是10.2m/s,则运动员在全程中的平均速度是()
A.9m/sB.10.2m/sC.10m/sD.9.1m/s
6.做变速直线运动的质点经过A点时的速度为3m/s,这表示()
A.质点在过A点后1s内的位移是3mB.质点在过A点前1s“内的位移是3m
C.质点在以过A点时刻为中间时刻的1s内的位移是3m
D.若质点从A点开始做匀速直线运动,则以后每1s内的位移是3m
7.一辆汽车以速度v1通过前三分之一路程,以速度v2=50km/h通过其余路程,且整个过程中的平均速度=37.5km/h。
那么,汽车在头三分之一路程中的速度大小v1为多少?
1.4实验:
用打点计时器测速度
【学习目标】
1.学会使用打点计时器,能根据纸带研究物体的运动情况。
2.认识v-t图象,能根据图象分析物体运动情况。
3.了解误差和有效数字。
【自主学习】
一、误差和有效数字
1.与的差异叫做误差。
2.误差根据产生的原因及性质可分为与两类。
3.偶然误差是指由因素造成的,用的方法可以减小偶然误差。
系统误差是由、造成的,特点是多次重复测量的结果总是真实值,呈现单一倾向。
4.与的差值叫做绝对误差。
即:
绝对误差Δ=-。
5.相对误差是指与的比值。
即:
相对误差=/×100%。
6.有效数字是指带有一位的近似数字。
二、实验原理
1.打点计时器的构造和原理
电磁打点计时器
电火花计时器[来源:
数理化网]
结构图示
工作电压
打点方式
振针周期性上下振动
周期性产生电火花
打点周期
工作原理
用限位孔限定纸带,复写纸压在纸带的面,通电,振片带动振针打点.若纸带运动,其上就会留下一行点迹
使用时,墨粉纸盘套在纸盘轴上,把纸带穿过限位孔.当接通电源按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经放电针、到纸盘轴,产生,于是在运动的纸带上就打出一行点迹
记录信息
注意事项
2.测量速度的原理
(1)测量平均速度:
用刻度尺量出这两点间的距离Δx,数出这两点间的点数n(包括两端点),则打这两点的时间间隔Δt=,即可由=算出平均速度。
(2)测量瞬时速度:
测量瞬时速度的方法实际上是利用了一种极限逼近的方法。
测量出两点间的位移△x和时间△t,算出这两点间的平均速度v=△x/△t,可用这个平均速度代表这两点间的某点的瞬时速度。
△t较短时,误差较小。
三、用图象表示速度
建立直角坐标系,用纵坐标,用横坐标表示,根据各时刻的速度描点,将点连线后得出的图线称为速度—时间图象(v-t图象),简称速度图象。
【典例精析】
例1.下列数据中是四位有效数字的是()
A.0.502mB.1.6214mC.12.40cmD.4.30mm
例2.如图所示,AC间的距离为cm。
【变式训练】如下图所示,OD间的距离为m。
例3.(多选)当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点迹,下列关于纸带上点迹的说法中正确的是()
A.点迹记录了物体运动的时间B.点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
C.点迹的分布情况反映了物体的形状D.纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况
x/cm
x1
x2
x3
x4
x5
0.8
1.0
0.9
1.0
0.6
例4.如图示是某次实验打出的纸带,在纸带上找出连续的6个点,分别标上0、1、2、3、4、5,用直尺测量出两个相邻点间距离x1、x2、x3、x4、x5,并把它们填入表格中,如图所示。
(打点计时器的打点周期为0.02s)
(1)请选择合适的计数点,测量包含这个点的一段时间内的位移△x,同时记录对应的时间△t,根据v=△x/△t算出各点附近的平均速度填下表。
(2)根据v=△x/△t算出刚填完的表1中各点附近的平均速度,把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度,填下表,点0作为计时的的开始,t=0。
从该表中能粗略看出纸带运动的速度变化情况。
(3)在坐标纸上画出纸带运动的速度-时间图像。
位置
0
1
2
3
4
△x/m
△t/s
v/m·s-1
位置
0
1
2
3
4
t/s
v/m·s-1
例5.如图所示是打点计时器打出的一条纸带,A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1s,试求打点计时器打下B、C、D各点时的瞬时速度:
vB=____m/s,vC=____m/s,vD=_____m/s。
若从A点开始计时,画出纸带运动的速度图像。
例6.下图是一个物体运动的v-t图象,从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的。
(1)物体从静止开始运动还是具有一定的初速度?
(2)物体运动的方向是否变化?
(3)物体的速度大小是否变化?
怎样变化?
【巩固拓展训练】
1.关于误差,下列说法正确的是()
A.仔细测量可以避免误差
B.误差是实验中产生的错误
C.采用精密仪器,改进实验方法,可以消除误差
D.实验中产生的误差是不可避免的,但可以设法尽量减小误差
2.用毫米刻度尺测量物体的长度,下列哪些读数符合有效数字要求()
A.1.502mB.1.6214mC.12.40cmD.4.30mm
3.关于接通电源和释放纸带(物体)的次序,下列说法正确的是()
A.先接通电源,后释放纸带B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带同时接通电源D.先接通电源或先释放纸带都可以
4.(多选)根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到或直接测量得到的物理量是()
A.时间间隔B.位移C.平均速度D.瞬时速度
5.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间,测得遮光条的宽度为,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使更接近瞬时速度,正确的措施是()
A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度
C.使滑块的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角
6.如图所示,是一条利用打点计时器打出的纸带,0、1、2、3、4、5、6是七个计数点,每相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各计数点到0的距离如图所示。
(1)在打出0、6这两个点的时间内,纸带运动的平均速度是多少?