1、1第 1 章运动的描述第 1 节 质点、参考系和坐标系物体的空间位置随时间的变化，称为机械运动，简称运动。按物体上各部分的运动情况是否相同可以将运动分为平动（物体上各点的运动情况都相同）和转动（物体上各点以某一点为轴运动） ；按照物体的运动轨迹又可以将运动分为直线运动和曲线运动。为了描述物体的运动，我们首先要来学习几个相关的概念。（一）物体和质点1质点：用来代替物体的有质量而没有形状和大小的点。2质点是一个理想模型，实际并不存在。但不同于几何中的点。3视作质点的条件：物体的大小和形状对所研究的问题的影响可忽略不计。例 1：在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（ ）A研究地球绕太阳公转一周所
2、需的时间B研究地球的自转运动C研究在平直公路上飞驰的汽车的速度D研究火车通过长江大桥所需的时E正在进行花样溜冰的运动员F研究比赛时乒乓球的旋转例 2：下列关于质点的说法中，正确的是（ ）A只要是体积很小的物体都可看成质点B只要是质量很小的物体都可看成质点C只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看做质点D由于所研究的问题不同，同一物体有时可以看做质点，有时不能看做质点注意：物体能否看作质点不是看物体的大小，而是要根据具体的问题来确定。“质点”不是几何中的点。（二）参考系1定义：为了描述一个物体的运动而选定的用来作为参考的物体。对于同一物体，选取的参考系不同，物体的运动情况也可能不同。
3、2参考系的选择 参考系的选择理论上是任意的，但在实际问题中，应以研究问题方便为原则，常取地面为参考系。注意：1)研究地面物体的运动，一般以地面为参考系；2)研究月亮或人造卫星的运动，应选取地球为参考系；3)研究行星的运动，应选取太阳为参考系。2例：甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动，由此可判断这三架电梯相对于地面的运动情况可能是（）A甲向下、乙向下、丙向下 B甲向下、乙向下、丙向上C甲向上、乙向上、丙向上 D甲向上、乙向上、丙向下（三）坐标系1)如果物体在一直线上运动（即在一维空间运动） ，则需建立直线坐标系，2)如果物体在
4、一平面内运动（即在二维空间运动） ，则需建立平面直角坐标系，3)如果物体在三维空间内运动，则需建立三维直角坐标系，坐标系的三要素：原点，正方向，单位长度例、如图 111 所示，物体沿 x 轴做直线运动，从 A 点运动到 B 点由图判断 A 点坐标、B 点坐标和走过的路程(四) 知识总结1、质点1.定义：用来代替物体的有质量的点（是理想化模型）2.物体可看成质点的条件：物体的大小和形状对研究物体的影响可忽略例如：平动，转动。质量很小，体积很小的物体3.质点：.一个物体是否可以视为质点，要具体情况具体分析.(1)平动的物体可以视为质点.所谓平动，就是物体运动时，其上任一点的运动与整体的运动有完全相
5、同的特点，如水平传送带上的物体随传送带的运动.(2)有转动，但相对平动而言可以忽略时，也可以把物体视为质点.如汽车在运动时，虽然车轮有转动，但我们关心的是车辆整体运动的快慢，故汽车可以看成质点.(3)物体的大小、形状对所研究问题影响可以忽略不计时，可视物体为质点.如地球是足够大的物体，但地球绕太阳公转时，地球的大小就变成次要因素，我们完全可以把地球当做质点看待.当然，在研究地球自转时，就不能把地球看成质点了.又如测量一个同学的跑步速度时，可以将他看成质点，但观察他做广播操时，就不能将他看成质点了.4.质点的问题1)下列情况的物体，可以看作质点的是（ ） A 研究绕地球飞行的航天飞机 B 研究汽
6、车后轮各点运动时的车轮C 水平地面上放一只木箱，用力推它沿直线滑动，研究其运动情况的木箱 D 研究自转时的地球32). 下列运动物体的情况中，哪些能看作质点 ( )A 一列火车通过铁桥所需时间 B 被扔出的铅球 C 比较两辆汽车的运动快3). 在以下的哪些情况中可将物体看成质点 ( )A.研究一段固定可绕端点转动的木杆的运动时，此杆可最为质点来处理B.在大海中航行的船要确定他在大海中的位置 ，可以把它C.研究地球绕太阳公转时，地球可以当做质点来处理4). 在下列情况下可将物体看成是质点的是 ( )A.研究某同学骑自行车回校的速度B.对这位同学骑车姿势进行生理分析C.研究火车探测器从地球到火星的
7、发行分析D 研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面二参考系：描述一个物体运动时，选来作为参考系的物体。 选来作为参考系的物体是可以静止也可以是运动的，但一旦选为参考系就认为是静止的参考系的选取可以是任意的，如果没有说明，通常以地面作为参考系选择不同的参考系，物体运动情况可能不同在同一问题中研究不同物体的运动或同一物体在不同阶段运动时，必须选择同一参考系1.有 A,B 两辆汽车在一条东西方向的直路上向东行驶,若以地面为参考系，A 车速度为 6m/s B 车为 10m/s 回答若以 A 车为参考系 B 车的速度有多大？方向?若以 B 车为参考系 A 车的速度有多大？方向?若以 A 车或 B 车
8、为参考系 地面的运动情况2. 甲乙两辆汽车以相同的恒定速度直线前进，甲车在前，乙车在后，甲车上的人 A 和乙车上的人 B 各用石子瞄准对方，若不考虑石子的竖直下落，则（ ）A.A 先被击中B.B 先被击中C.两人同时被击中D.可以击中 A 但不能击中 B3甲物体以乙物体为参考系是静止的，甲物体以丙物体为参考系是运动的，那么，以乙物体为参考系，丙物体是（ ）A 一定是静止的。 B一定是运动的。 C有可能是静止的或运动的 D无法判断。三坐标系：直线运动通常为一维坐标系平面内曲线运动通常为二维坐标系空间内复杂运动通常为三维坐标系4（五） 练习题基础夯实1下列关于质点的说法中，正确的是( )A质点一定
9、是体积很小、质量很小的物体B研究花样滑冰运动员的冰上动作时，不能把运动员看成质点C研究跳高运动员的起跳和过杆动作时，可以把运动员看成质点D地球虽大，且有自转，但有时仍可将地球看作质点答案：BD2在有云的夜晚，抬头望月，发现“月亮在白莲花般的云朵里穿行” ，这时取的参考系是( )A月亮 B云 C地面 D观察者答案：B3.平直公路上行驶的两辆汽车，甲车内的人看见窗外树木向北运动，乙车内的人发现甲车没有动，现以地面为参照系，则( )A甲车向南运动，乙车不动B乙车向南运动，甲车不动C甲车向南运动，乙车向北运动D甲、乙两车同时向南运动答案：D4如图所示，下雨天，地面观察者看到雨滴竖直下落时，坐在匀速行驶
10、的车厢里的乘客看到的雨滴是( )A向前运动 B向后运动C倾斜落向前方 D倾斜落向答案：D5.在离地高 3m 处将一个小球竖直向上抛出，球上升 2m 后开始下落，以抛出点为坐标原点，向上为正方向，则小球在最高点和落地时的位置坐标为( )A2m,3m B2m，3mC5m，2m D5m,0答案：B6公路上向左匀速行驶的汽车如下图甲，经过一棵果树附近时，恰有一颗果子从上面自由落下，图乙是其运动的轨迹则地面上的观察者看到的运动轨迹是_，车中人以车为参考系看到的果子的运动轨迹是_(不计阻力)5图甲 图乙 答案：C B8俄罗斯是盛产撑杆跳高运动员的国家，布勃卡和伊辛巴耶娃，分别 35 次和 24 次打破撑杆
11、跳高世界纪录，如图所示是伊辛巴耶娃越过横杆的瞬间撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动项目，一般来说可以把撑杆跳高运动分为如下阶段：助跑撑杆起跳、越过横杆讨论并思考后回答，在下列几种情况下运动员能否被看作质点从中体会质点模型的建立过程(1)教练员针对训练录像纠正运动员的错误时，能否将运动员看成质点？(2)分析运动员的助跑速度时，能否将其看成质点？(3)测量其所跳高度(判断其是否打破记录 )时，能否将其看成质点？答案：(1)不能 (2) 能 (3) 能能力提升1下列关于质点的说法，正确的是( )A体积很小的物体都可看成质点B质量很小的物体都可看成质点C物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可以
12、忽略不计时，我们就可以把物体看成质点D只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看成质点答案：C2在电视连续剧西游记中，常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头，这通常是采用“背景拍摄法”让“孙悟空”站在平台上，做着飞行的动作，在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云，同时加上烟雾效果；摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄6入镜头放映时，观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾” 这时，观众所选的参考系是( )A “孙悟空” B平台C飘动的白云 D烟雾答案：C3火车停靠在站台上，乘客往往会发现这样的现象，对面的火车缓缓起动了，等到站台出现，才知道对面的火车没有动，而是自己乘坐的火车开动了，则前
13、、后两次乘客采用的参考系是( )A站台，对面火车 B两次都是对面火车C两次都是站台 D自己坐的火车，站台答案：D4、在 2008 北京奥运圣火传递活动中,现场某记者同时拍下了固定在地面上随风飘动的旗帜和附近的甲、乙两个火炬照片,如图所示. 根据它们的飘动方向,可以判断下列说法正确的是 ( ). A.甲火炬一定静止B.甲火炬一定向右运动C.乙火炬一定静止D.乙火炬一定向左运动5嫦娥一号的成功发射标志我国在航空航天事业上又向前跨越了一大步，假设中国宇航员登上月球，在月球上拍摄地球照片如图所示，那么在月球上观察到地球的运动形式是(以月球为参考系)( )A静止不动B只有自转C只有公转D既有自转又有公转
14、答案：D76一位学生在作文中写到：“红日从东方冉冉升起，我坐在奔驰的火车里，静靠在椅背上，欣赏着窗外的景物，只见路旁的树木急速地向后退去”则下列几种运动形式所对应的参考系分别是：“升起”_；“奔驰”_；“静靠”_；“后退”_答案：地面 地面 火车 火车解析：红日从东方冉冉升起是由于地球自转造成的，火 车 是沿地面上的铁轨奔驰的，所以“升起” “奔驰”所对应的参考系是地面；学生是坐在火车里的座椅上的，树木相对地面是不动的所以， “静靠”和“后退”所对应的参考系是火车第 2 节时间与位移(一) 一、时刻和时间间隔生活中我们经常碰到“时间”一词，但在不同的语境当中，时间的含义又不尽相同，如何理解时间
15、在不同场景下的含义呢？案例一：我们每节课用多长时间？案例二：同学们早晨什么时间到的教室？案例三：登泰山时，从红门到南天门共用了 4 个小时.案例四：满洲里开往天津的 625 次列车于 13 时 35 分从满洲里出发.时间在以上四个实例中共表达了两个不同的含义：实例一、实例三表达的是一个过程所用时间的长短；实例二、实例四表达的是某个动作的起或始，对应的应该是某一个瞬时.即我们平常所说的“时间” ，有时指时刻，有时指时间间隔.1) 时刻指的是某一瞬间，时间间隔指的是两个时刻的间隔，那采取什么样的描述可以更加直观形象？可以参考数学的方法.2)可以采用数形结合的方法，即用时间坐标轴来描述.如图 1-2
16、-4.图 1-2-4总结：时刻在时间轴上对应于一点，表示某一瞬间，时刻与质点的位置相对应，即某一时刻物体在某一位置上.时间间隔在时间轴上对应于两点间的一段，表示一段过程.时间间隔与质点运动的位移或路程相对应，即在某段时间内，质点通过了一段路程或发生了一段位移. 8课堂训练1.关于时间与时刻，下列说法正确的是（ ）A.作息时间表上标出上午 8:00 开始上课，这里的 8：00 指的是时间B.上午第一节课从 8：00 到 8：45，这里指的是时间C.电台报时时说：“现在是北京时间 8 点整” ，这里实际上指的是时刻D.在有些情况下，时间就是时刻，时刻就是时间2.以下的计时数据指时间的是（ ）A.天
17、津开往德州的 625 次列车于 13 h 35 min 从天津发车B.某人用 15 s 跑完 100 mC.中央电视台新闻联播节目 19 h 开播D.1997 年 7 月 1 日零时中国对香港恢复行使主权E.某场足球赛开赛 15 min 时甲队攻入一球二、路程和位移路程是物体运动轨迹的长度位移是描述物体位置变化的物理量，用从初位置到末位置的有向线段表示，即物体位移的大小由初末位置决定，方向由初位置指向末位置。问题：物体的位移大小有没有等于路程的情况？答：在单向直线运动中位移的大小等于路程。课堂训练下列关于位移和路程关系的正确说法是（ ）A. 物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移9B.
18、物体沿直线运动，通过的路程等于位移的大小C. 物体通过的路程不等，位移可能相同D. 物体通过一段路程，位移不可能为零三、矢量和标量像位移这样既有大小又有方向的物理量叫做矢量，像路程这样只有大小，没有方向的物理量叫做标量。问题：回忆初中所学过的物理量，说明它们是标量还是矢量。答：温度、时间、质量、密度等是标量，速度是知量。（二）知识总结1时刻与时间间隔时刻：在时间轴上对应一点。时间间隔：在时间轴上对应一线段。2路程和位移1.路程：物体运动轨迹的长度。位移：初位置指向末位置的有向线段。2.路程：有大小但无方向（标量） 。位移：既有大小又有方向（矢量） 。3 路程：大小与初末位置及运动轨迹有关。位移
19、：大小与初末位置有关，与运动路径无关。路程位移注意 ：1.只有物体做单一方向的直线运动时，位移大小等于路程。2.物体在某一运动中，唯一可能等于零，但路程一定不为零。练习：1.以下说法中正确的是（ ）A两个物体通过的路程相同，则它们的位移的大小也一定相同。B两个物体通过的路程不相同，但位移的大小和方向可能相同。C一个物体在某一运动中，位移大小可能大于所通过的路程。D若物体做单一方向的直线运动，位移就等于路程。2 关于质点运动的位移和路程，下列说法正确的是（ ）A质点的位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量。B路程就是质点运动时实际轨迹的长度，是标量。C任何质点只要做直线运动，其位移的大小就和
20、路程相等。D位移是矢量，而路程是标量，因而位移大小不可能和路程相等。3某人沿着半径为 R 的水平圆周跑道跑了 1.75 圈时，他的 （ ）A路程和位移的大小均为 3.5R B路程和位移的大小均为 2RC路程为 3.5R、位移的大小为 2R D路程为 1.5R、位移的大小为 R103标量和矢量1.标量：有大小无方向的量。2.矢量：有大小又有方向的量。四物体的位置变化与位势（三） 练习题：1 关于质点运动的位移和路程，下列说法正确的是（ ）A 质点的位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量B 路程就是质点运动时实际轨迹的长度，是标量C 任何质点只要做直线运动，其位移的大小和路程相等D 位移是矢量
21、，而路程是标量，因而位移不可能和路程相等2 关于时刻和时间，下列说法正确的是（ ）A 时刻表示时间极短，时间表示时间较长B 时刻对应位置，时间对应位移C 作息表上的数字均表示时间D 作息时间上的数字均表示时刻3 以下数据指时刻的是（ ）A 某运动员跑百米用时 11.70sB 某学校上午第一节课 8：15 正式上课C 1997 年 7 月 1 日零时，中国开始对香港恢复行使主权D 课间十分钟4 小球从 3m 高处落下，被地面竖直弹回，在 1m 高处被接住，则小球通过的路程和位移大小分别是（ ）A 3m，2m B 4m，4mC 4m，2m D 3m，1m5 1997 年 7 月，苏梅克列维 9 号
22、彗星与木星相撞，紫金山天文台的科学工作者对这次奇特的“太空之吻”进行了成功的预测。木星距地球约7108km。已知用天文望远镜于 7 月 17 日 20 时 12 分观察到了该彗星的第18 号彗核与木星发生撞击，则这次撞击发生在当天的 时 分。这里的撞击“时间”指的是时间还是时刻？ （光传播速度为 3108m/s）116 卡车从西向东行驶，在t 时间内前进了 10m，在这期间，卡车上的人把车上的箱子向后拉动了 1m，规定由西向东方向为正方向，则箱子相对于车的位移为 m，相对于地面的位移为 m。7 河水以恒定速率向下流淌，某时刻从逆水而行的游艇上掉下一只救生圈。过10min 后船公才发现失落了救生
23、圈。马上调转船头追赶，设调转船头所用时间不计，船对水的速率始终不变。问：从调转船头追赶到追上救生圈用时多少？答案: 1 AB 2 C 3 BC 4 C 5 略 6 -1 , 9 7 10min 第 3 节 运动快慢的描述(一)初始位置/m 经过时间/s 末了位置/mA自行车沿平直道路行驶 0 20 100B公共汽车沿平直道路行驶 0 10 100C火车沿平直轨道行驶 500 30 1250D飞机在天空直线飞行 500 10 2500问题 1：比较 A 和 B 谁运动的快，为什么？问题 2：比较 B 和 D 谁运动的快，为什么？结论：比较物体运动的快慢，可以有两种方法：1）一种是在位移相同的情况
24、下，比较所用时间的长短，时间短的物体运动快，时间长的物体运动慢；2）另一种是在时间相同的情况下，比较位移的大小，位移大的物体运动得快，位移小的物体运动得慢；问题 3：比较 B 和 C 谁运动的快，为什么？一速度1定义：位移 跟发生这段位移所用时间 的比值，用 v 表示xt2物理意义：速度是表示运动快慢的物理量，2定义式： vt3单位：国际单位：ms（或 ms-1）常用单位：kmh（或 kmh-1）、cms （或 cms-1）3.6 千米每小时=1 米每秒4方向：与物体运动方向相同说明：速度有大小和方向，是矢量二平均速度和瞬时速度如果物体做变速直线运动，在相等的时间里位移是否都相等？那速度还是否
25、是恒定的？12那又如何描述物体运动的快慢呢？1平均速度1）定义：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，叫做这段时间（或这段位移）的平均速度，用 v表示 2）说明：a.平均速度只能粗略表示其快慢程度。表示的是物体在 t 时间内的平均快慢程度。这实际上是把变速直线运动粗略地看成是匀速运动来处理b这是物理学中的重要研究方法等效方法，即用已知运动研究未知运动，用简单运动研究复杂运动的一种研究方法c平均速度只是对运动物体在某一段时间内（或某一段位移内）而言的，对同一运动物体，在不同的过程，它的平均速度可能是不同的，因此，平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”的d.平均速度只能粗略地描述一
26、段时间（或一段位移）内的总体快慢，这就是“平均速度”与匀速直线运动“速度”的根本区别e.平均速度不是各段运动速度的平均值，必须根据平均速度的定义来求解。2瞬时速度（1）定义：运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，叫做此时刻（或此位置）的瞬时速度（2）意义：反映物体在某一时刻（或经某一位置）时运动的快慢，它能精确地描述变速运动的快慢。平均速度只能粗略地描述变速运动对瞬时速度的理解：瞬时速度是在运动时间 时的平均速度，即平均速度在 时的极限就是某一时刻（或某一位置）的瞬时速度。（4）瞬时速度的方向：瞬时速度是矢量，在直线运动中，瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的运动方向相同， （若是曲线运动
27、，瞬时速度的方向是轨迹上物体所在点的切线方向（与轨迹在该点的延伸方向一致） ）三速率：1 瞬时速率1）定义：瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率。2） 瞬时速率的测量：技术上通常用速度计来测量瞬时速率。2平均速率：瞬时速度的大小是瞬时速率，那平均速度的大小是否也可以叫平均速率呢？（NO）其实我们初中所学的速度也不是没有意义的，我们给了他一个新的名字平均速率。1）定义：路程与发生这段路程所用时间的比值。2）速率是标量。3）注意：平均速率不是平均速度的大小。【例题 1】一个做直线运动的物体，某时刻速度是 10m/s，那么这个物体 ( )A. 在这一时刻之前 0.1s 内位移一定是 1mB. 在这一时
28、刻之后 1s 内位移一定是 10mC. 在这一时刻起 10s 内位移可能是 50mD. 如果从这一时刻起开始匀速运动，那么它继续通过 1000m 路程所需时间一定是 100s13【例 2】一物体沿直线运动，先以 3m/s 的速度运动 60m，又以 2m/s 的速度继续向前运动60m，物体在整个运动过程中平均速度是多少？例 3根据下图中的 s-t 图线填空。（1）物体在 4 s8 s 内速度是_；发生的位移是_。（2）物体在 8 s10s 内做_运动；速度是_。（3）物体在 10 s12 s 内速度是_；发生的位移是_。（4）物体在 0 s10 s 内的位移是_；0 s12 s 内的位移是_。（
29、二）知识总结1.定义：速度是位移与发生这个位移的时间的比值。2.物理意义：描述物体运动快慢的物理量。3.单位：国际单位：m/s。常用单位： km/h cm/s 1m/s=3.6km/h4.性质：矢量：大小；数值等于单位时间内的位移方向：平均速度的方向与位移方向相同瞬时速度的方向与物体运动方向相同5.平均速率与瞬时速度平均速度与时间间隔和位移相对。6.注意：平均速度不是速度的平均值。瞬时速度：物体在某一时刻或某一位置时的速度。注意：瞬时速度的方向与物体运动方向相同。7.速率（标量）平均速率=s/t 平均速度=x/t 注意：平均速率不是平均速度的大小。瞬时速率是瞬时速度的小。(三) 练习：基础训练
30、1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速度是描述物体位置变化大小的物理量C速度是描述物体运动快慢的物理量D速度是描述物体运动路程与时间的关系的物理量答案：C142对于各种速度和速率，下列说法中正确的是( )A速率是瞬时速度的大小B物体运动的方向就是瞬时速度的方向C速度是矢量，平均速度是标量D平均速度的方向就是物体运动的方向答案：AB解析：平均速度的方向和位移的方向一致，它不能表示物体运 动的方向物体运 动的方向是瞬时速度的方向，故 B 对 D 错 正确的 选项应为 AB.3.下列情况中的速度，属于平均速度的是( )A百米赛跑的运动员冲过终点线时的速度为 9.5m/
31、sB由于堵车，汽车在通过隧道过程中的速度仅为 1.2m/sC返回地球的太空舱落到太平洋水面时的速度为 8m/sD子弹射到墙上时的速度为 800m/s答案：B4如下图所示，小明骑自行车由静止沿直线运动，他在第 1s 内、第 2s 内、第 3s 内、第4s 内通过的位移分别为 1m、 2m、3m、4m，则( )A他 4s 末的瞬时速度为 4m/sB他第 2s 内的平均速度为 1.5m/sC他 4s 内的平均速度为 2.5m/sD他 1s 末的速度为 1m/s答案：C5.为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志，如图所示，甲图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是 80km/h；乙图是路线指示标
32、志，此处到青岛还有 150km.上述两个数据表达的物理意义是( )15A80km/h 是平均速度，150km 是位移B80km/h 是瞬时速度， 150km 是路程C80km/h 是瞬时速度， 150km 是位移D80km/h 是平均速度，150km 是路程答案：B62004 年 12 月 26 日上午，印度洋海域发生强烈地震，引发的海啸夺去约 15 万人的生命给人类带来巨大的灾难，据媒体报道，这次大灾难在很大程度上是由于没有设置印度洋预警系统造成的这次地震中心到印度洋海岸约有 1650km，有关资料表明，地震时产生的地震波的传播速度约 6km/s，而地震引发的巨大海浪的推进速度约 200m/
33、s.如果在印度洋海岸设有预警系统试计算预警系统可以为人们防灾争取多长时间？答案：2.2h解析：当地震发生时产生的地震波被预警系统所接收，即可预警，而地震波的 传播速度较大，海浪的传播速度相对较小，故 预警系统所能给人们争取的 时间即为从探测到地震波到海浪到来之时的这段时间地震波的传播时间 t1 s275s，sv 16501036103海浪的传播时间 t2 s8250s，sv2 1650103200故可争取的时间 tt 2t 1 (8250275)s 2.2h.7用飞机进行航空测量飞机在保持离地面 500m 的高度上匀速巡航，速度大小为400km/h，飞机上测量仪器可在 120视角范围内测量，如
34、图所示试计算飞机每小时测量的覆盖面积有多大？答案：680km 216能力提升1用同一张底片对着小球运动的路径每隔 s 拍一次照，得到的照片如下图所示，则小球110在图示这段距离内运动的平均速度是( )A0.25m/s B0.2m/sC0.17m/s D无法确定答案：C解析：由图示可知在 t0.3s 内小球运动了 s0.05m. 0.17m/s.vst 0.05m0.3s2铁路员工常用来估测火车在铁轨上行驶速度的一种方法是：火车在两站间正常行驶时，一般可看作匀速运动根据车轮通过两段铁轨交接处时发出的响声来估测火车的速度从车轮的某一次响声开始计时，并从此之后数着车轮响声的次数若在一分半钟内共听到
35、66次响声已知每段铁轨长 25m，根据这些数据，估测该火车的速度是( )A12m/s B18m/s C24m/s D30m/s答案：B3.如图是在同一条直线上运动的 A、B 两质点的位移时间图象，由图可知( )At0 时，两者同时出发，A 在 B 前面BB 在 t2 时刻追上 A 并在此后跑在 A 的前面C在 0t 1 时间内 B 的运动速度比 A 大DB 开始运动时速度比 A 小， t2 秒后才大于 A 的速度答案：AB4.一辆汽车沿平直公路行驶，开始以 20m/s 的速度行驶了全程的 1/4，接着以速度 v 行驶其余的 3/4 的路程，已知全程的平均速度为 16m/s，则 v 等于( )A
36、18m/s B36m/s 17C15m/s D17.1m/s答案：C5为了威慑“台独”势力，我海军在某海域举行了打击航空母舰的军事演习一艘驱逐舰以 90km/h 的速度追赶在它前面 120km 处正向同方向匀速航行的航空母舰，驱逐舰总共追了 270km 才赶上则航空母舰的航速为 _km/h.答案：50解析：设航空母舰的速度为 v，由 题意可知 即 ，所以航空母 舰的速度为s1v s2v 27090 150vv50km/h.6下图是高速摄影机拍摄的子弹射过扑克牌的照片，子弹的平均速度是 900m/s，请你估算子弹穿过扑克牌的时间答案：710 5 s解析：扑克牌的宽度约为 6cm，所以 t 710
37、 5 s.xv7一质点做单向直线运动(1)若前一半时间的平均速度为 v1，后一半时间的平均速度为 v2，则全程的平均速度为多大？(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，则全程的平均速度为多大？答案：(1) (2)v1 v22 2v1 v2v1 v2解析：根据平均速度的定义 x/ t 知v(1)设全程的时间为 2t，则前一半 时间内的位移 x1v 1t，后一半时间内的位移 x2v 2t，则全程位移 xx 1x 2(v 1v 2)t，故全程平均速度 .vx2t v1 v22(2)设全程位移为 2x，则前一半位移的 时间为 t1 ，后一半位移的时间为xv118t ，故全程
38、平均速度为 . 2xv 2 v 2xxv 1 xv 2 2v 1v 2v 1 v 28客运轮船在九江至武汉之间做往返航班运行时刻表上(如下图所示) ，最右边一列是自九江起的公里数，根据表中数据，估算武汉至九江间长江的平均流速为多少？(提示：船顺水下行时，船的实际航速 v1v 0v，船逆水上行时，船的实际航速v2v 0v，v 0为水静止时船的速度，v为水流速度)答案：3.95km/h解析：船上行的实际航行时间 t1为 13.5h，船下行的 实际航行时间 t2为 9h 又40min，x(v 0 v)t 1，x(v 0v) t2 解得船速 v3.95km/h.第四节 实验：用打点计时器测速度一、练习
39、使用打点计时器1. 实验步骤如下：（1） 把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过连个限位孔，压在复写纸的下面.（2） 把电磁打点计时器的两个接线柱用导线分别与电源接线柱相连接.（3） 打开电源开关，用手水平地拉动纸带，纸带上就打下了许多的小点.（4） 取下纸带,关闭电源,从能看得清的某个点数起,数一数纸带上共有多少个点.如果有 n 个点,那么这些点的间隔数为 n-1 个,纸带的运动时间 snt)1(02.（5） 用刻度尺测量从开始计数的那一点到最后一点的距离 .x（6） 利用公式 txv计算出纸带在这段时间内的平均速度.（7） 在纸带上取连续的 6 个点,用刻度尺量出相邻两个点间的距离,判断
40、纸带在这段运动中是匀速运动还是变速运动.判断依据是:若连续相邻两点的距离相等,则物体做匀速运动;反之,则做变速运动 .2. 电火花计时器要比电磁打点器带来的实验误差小,因为电火花计时器放电时不会给纸带运动带来阻力,所以对与纸带相连的物体的运动影响很小.注意19(1) 电源电压要符合要求,电磁打点器应使用 6V 以下交流电源;电火花计时器使用220V 交流电源.(2) 实验前要检查打点的稳定性和清晰度,必要时要进行调节或更换器材.(3) 实验打点器应先接通电源,待打点计时器稳定时再用手拉纸带.(4) 手拉纸带时,速度应适当快一些,以防点迹太密集.使用电火花计时器时,应注意把两条白纸带正确穿好,墨
41、粉纸盘夹在两纸带之间;使用电磁打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写二、用打点计时器测量速度需注意的问题1. 计时点和计数点计时点是打点计时器在纸带上打出来的点.计数点是从计时点中选出来的具有代表性的点,一般相邻两个计数点之间含有若干个计时点.计数点通常不从第一个计时点开始取,而是选择点迹清晰、与相邻的加速度间距适中的点开始。2. 打点周期和计数周期打点周期是指两个相邻的计时点的时间间隔，即交流电源的周期，一般为 0.02 秒.计数周期是指两个相邻的计数点的时间间隔,若相邻两个计数点之间还有 n-1 个计时点,则计数周期为 T=0.02n 秒 .3. 处理纸带常用到的物理量和规律(1) 位
42、移任意两个计数点之间的距离,一般用毫米刻度尺测量得到.(2) 平均速度 txv, 可在纸带上测出.三、用打点计时器测量平均速度和瞬时速度1. 在纸带上选取两个相近点,测出位移 和时间 ,则 是纸带在这段时间内的平均xtx速度.2. 用 求出平均速度可以代表 范围内某点的瞬时速度 ,并且 越小、tx越短,平均速度越接近于某点的瞬时速度.如图所示的纸带上 E 点的瞬时速度可用D、G 或 D、F 间的平均速度代表 ,但用 D、F 间的平均速度表示时更精确.注意:(1)在实际计算中并不是 越小越好，因为 过小则测量误差变大，因此应xx根据实际情况选取两点来测量 。20（2）如上图所示纸带 D、F 两点
43、间的平均速度，不但能代表 E 点的瞬时速度，还能代表 D、F 间其他点的瞬时速度。四、用图象表示速度以速度 v 为纵轴，时间 t 为横轴建立之间坐标系，根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描点，最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度 v与时间 t 关系的图线。（1） 匀速直线运动的 v-t 图象：反映匀速直线运动的物体的速度随时间变化的规律，是一条平行于 t 轴的直线，图象反映出其速度是恒定（大小、方向都不变）的。（2） 若图线位于 t 轴上方，表示物体向正方向运动；若图线位于 t 轴下方，表示物体向负方向运动；图线与 t 轴所围成的 “面积”的值等于物体的位移（物
44、体向正方向运动发生的位移） ，下方的为负位移（物体向负方向运动发生的位移） 。基础训练1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的物理量是( )A时间间隔 B位移C速率 D平均速度答案：AB解析：因为打点计时器每隔 0.02s 打一次点，根据 纸带上打点的个数可确定出 时间间隔，故选项 A 正确用刻度尺可直接测量出两点间的距离即位移，故选项 B 正确；速率和平均速度可通过上述 A、B 项，再进行计算方可求得，因此 C、D 选项错误2采取下列哪些措施，有利于减小纸带受到摩擦而产生的误差( )A改用 6V 直流电源B电源电压越低越好C用平整的纸带，不用皱折的纸带D纸带理顺摊平，
45、不让它卷曲、歪斜答案：CD解析：电源不能用直流电源，也不是 电压越低越好， A、B 选项错误3一同学从家中出发，沿平直的马路以一定的速率走到邮局发信之后，沿原路以相同的速率返回设出发时方向为正方向，则下图中能描述该同学运动情况的 vt 图象是( )21答案：B解析：规定出发时方向为正方向，返回 时的速度为负， C 错误由于速率不变，所以 D 错误A 图表示的是两个物体的运动4下列关于打点计时器的使用，正确的是( )A不要在未放纸带时通电打点，每次打点完毕，及时切断电源，切忌长时间通电使用B每打完一条纸带，要将复写纸调整一下，确保下一次打点清晰C若发现振片振幅不稳定，应调节振片螺母，以使振动稳定
46、D若打的点不清楚或有漏点，则检查复写纸是否已损坏或打点针是否太短答案：ABCD5.一辆小车沿一条直线运动，车上放着盛水的漏滴，每隔 2.0s 滴一滴水，水在车行驶的路面上留下水滴的痕迹如图所示，图中还放着一把刻度尺，其零刻度线与 O 点对齐，若从小车通过 O 点开始计时，则当滴下水滴 G 时，小车运动时间是 _s，AH 段的平均速度为_m/s(保留 3 位有效数字 )答案：14.0s；2.146如图所示为小球从某一高度处自由下落时，用频闪照相获得的轨迹的一部分，计数点1、2 的间隔距离为 7.71cm,2、3 的间隔为 8.75cm,3、4 的间隔为 9.80cm,4、5 的间隔为10.86c
47、m，每次闪光的时间间隔为 1/30s，求小球运动到计数点 3 时的瞬时速度是多少？答案：2.785m/s解析：根据某段时间内的平均速度可以“粗略”代表某点的瞬时速度的思想来计算小球的速度，小球运动到计数点 3 时 ，其速度 为22v3 m/s2.785m/sx23 x342T 0.087 5 0.098 02130当然也可以计算到 1 到 5 这段上的平均速度来表示计数点 3 的瞬时速度，它的瞬时速度为：v3 m/s2.784m/s.x13 x354T 0.164 6 0.206 641307一个同学左手拿着一只秒表，右手拿着一只彩色画笔，当他的同伴牵动一条宽约 5mm的长纸带，使纸带在他的笔下沿着直线向前移动，每隔 1s 他用彩色画笔在纸带上点一个点，如下图所示，连续点了 6 个点，量得每两个相邻点之间的距离x15.18cm，x 24.40cm，x 33.62cm，x 42.78cm，x 52.00cm.(1)相邻两个点的时间间隔为多少秒？(2)纸带在各段的平均速度多大？(3)纸带在这段时间(连续点 6 个点)内的平均速度多大？(4)用描点法作出纸带在这段时间( 连续
