状态是
( )
图2
A.A船肯定是向左运动的 B.A船肯定是静止的 C.B船肯定是向右运动的 D.B船可能是静止的 答案 C
解析 题图中河岸是静止的,由旗帜向右飘,可知此时风向向右(相对河岸而言).A船上的旗帜向右飘表明,A船有以下三种可能:一是A船不动,风把旗帜吹向右方;二是A船向左运动,风相对A船向右吹,风把旗帜吹向右方;三是A船向右运动,但船速小于风速,风仍能把旗帜吹向右方.对B船,则只有B船向右运动且船速大于风速,风才能把旗帜吹向左方.
考点二 平均速度和瞬时速度的关系
1. 平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,它与一段时间或一段位移相对应.瞬
时速度能精确描述物体运动的快慢,它是在运动时间Δt→0时的平均速度,与某一时刻或某一位置相对应.
2.瞬时速度的大小叫速率,但平均速度的大小不能称为平均速率,因为平均速率是路程与时间的比值,它与平均速度的大小没有对应关系.
例3 2012年8月6日在伦敦举行的奥运会100米决赛中,牙买加选手博尔特以9秒63获得
金牌.在8月6日举行的110米栏决赛中,美国选手梅里特以12秒92的成绩夺得冠军,刘翔因伤退赛;8月10日,博尔特又以19秒32的成绩,夺得男子200米金牌.关于这三次比赛中的运动员的运动情况,下列说法正确的是 A.200 m比赛的位移是100 m比赛位移的两倍 B.200 m比赛的平均速率约为10.35 m/s C.110 m栏比赛的平均速度约为8.51 m/s D.100 m比赛的最大速度约为20.70 m/s
解析 200 m赛道是弯道,100 m赛道是直道,所以运动员跑200 m路程时的位移小于200 200m,A项错.200 m比赛的平均速率为v= m/s=10.35 m/s,B项对;同理C项对.在
19.32100 m比赛中,由于运动员在全程中并非做匀加速直线运动,故最大速度不等于平均速度的2倍,D项错误. 答案 BC
物理问题常常与实际生活相联系,本题中200 m跑道不是直的, 而是弯曲的,这是一个实际生活问题,所以学习物理不能脱离生活.
( )
突破训练3 如图3所示,一个人沿着一个圆形轨道运动,由A点开始
运动,经过半个圆周到达B点.下列说法正确的是 A.人从A到B的平均速度方向由A指向B B.人从A到B的平均速度方向沿B点的切线方向 C.人在B点的瞬时速度方向由A指向B D.人在B点的瞬时速度方向沿B点的切线方向 答案 AD
解析 物体在某段时间内平均速度的方向与位移的方向相同,所以人从A到B的平均速度方向由A指向B,A正确,B错误.物体在某一点的瞬时速度的方向就是物体在该点的运动方向,人在B点时的运动方向为沿B点的切线方向,所以人在B点的瞬时速度方向沿B点的切线方向,C错误,D正确. 考点三 速度、速度变化量和加速度的关系
比较项目 物理 意义 速度 描述物体运动快慢和方向的物理量,是状态量 Δxv= Δt速度变化量 描述物体速度改变的物理量,是过程量 加速度 描述物体速度变化快慢和方向的物理量,是状态量 Δva= Δt=Δv由v与v0进行矢量运算,由Δv=aΔt知Δv由a与Δt决定 v-v0 Δt
图3
( )
定义式 Δv=v-v0 a不是由v、t、Δv来F决定的,而是由来决m定 与Δv的方向一致,由决定因素 v的大小由v0、a、Δt决定 方向 与位移同向,即物体运动的方向 由Δv或a的方向决定 F的方向决定,而与v0、v方向无关 例4 关于物体的运动,不可能发生的是 ( ) A.加速度大小逐渐减小,速度也逐渐减小 B.加速度方向不变,而速度方向改变
C.加速度和速度都在变化,加速度最大时,速度最小 D.加速度为零时,速度的变化率最大
解析 加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,当加速度为零时,物体的速度不再变化,速度的变化率为零,故D错误;速度增大还是减小,是由速度与加速度同向还是反
向决定的,与加速度的大小及变化无关,故A、B、C均有可能发生. 答案 D
ΔvF
1.a=是加速度的定义式,加速度的决定式是a=,即加速度的大小由物体受到的
Δtm合力F和物体的质量m共同决定,加速度的方向由合力的方向决定. 2.根据a与v方向间的关系判断物体是在加速还是在减速 (1)当a与v同向或夹角为锐角时,物体速度大小变大. (2)当a与v垂直时,物体速度大小不变.
(3)当a与v反向或夹角为钝角时,物体速度大小变小.
突破训练4 一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速
度大小逐渐减小直至为零,则在此过程中
( )
A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值 B.速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值 C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大 D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值 答案 B
解析 加速度的方向始终与速度方向相同,故加速度减小并不代表速度减小了,只是说明单位时间内速度的增加量减小了,但仍是加速.
1. 用极限法求瞬时速度
Δx
由平均速度公式v=可知,当Δx、Δt都非常小,趋向于极限时,这时的平均速度就可
Δt认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度.
Δx
测出物体在微小时间Δt内发生的微小位移Δx,然后可由v=求出物体在该位置的瞬时
Δt速度,这样瞬时速度的测量便可转化成为微小时间Δt和微小位移Δx的测量. 例5 为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0 cm
的遮光板,如图4所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两
个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间 为Δt1=0.30 s,通
过第二个光电门的时间为Δt2=0.10 s,遮光板
图4
从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二 个光电门的时间为Δt=3.0 s.试估算: (1)滑块的加速度多大?
(2)两个光电门之间的距离是多少? 解析 (1)遮光板通过第一个光电门的速度 L0.03v1== m/s=0.10 m/s
Δt10.30遮光板通过第二个光电门的速度 L0.03v2== m/s=0.30 m/s
Δt20.10
v2-v1
故滑块的加速度a=≈0.067 m/s2.
Δtv1+v2
(2)两个光电门之间的距离x=Δt=0.6 m.
2答案 (1)0.067 m/s2 (2)0.6 m
ΔxΔx
突破训练5 根据速度定义式v=,当Δt极短时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,
ΔtΔt
该定义应用了下列物理方法中的 A.控制变量法 C.微元法 答案 D
解析 在时间间隔Δt较小的情况下,平均速度能比较精确地描述物体运动的快慢程度,
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B.假设法 D.极限法

