运动以及速度的讲解
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运动及速度讲义一.运动的描述1.在自然界里,一切物体都在不断地运动着,地球有自转和绕太阳公转,而地球上的物体便随地球一起运动。
其实,整个宇宙所组成的物质都是不停运动变化着的。
在各种各样的运动中,最普遍,最简单的就是机械运动。
一个物体相对于别的物体的位置变化叫做机械运动。
2.你有没有注意过这样的情况,当你坐在火车里,两台火车并排停在站台上,你坐在车厢中向另一节车厢观望,一时间觉得自己的车厢缓缓前进了,但是“驶过”了对面火车的车尾你才发现,实际上你乘坐的列车还停在站台上,而对面的列车却向反方向开过去了。
这是怎么回事呢?再看看下面这个有趣的故事:第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2000米的高空飞行的时候,发现脸旁有一个小东西,飞行员以为是昆虫,敏捷地一把抓了过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗德国子弹.这名法国飞行员怎么会有这么大的本领呢?其实如果我是那名飞行员,我可以抓住那颗子弹.因为尽管飞机和子弹都在飞,但对飞行员来说那颗子弹是静止的.3. 理解物体的运动和静止与参照物的选取有关。
①在研究机械运动时,我们说物体运动还是静止,总是选定一个被认为不动的物体作标准,这个“标准”物体就叫参照物。
②参照物是可以任意选取,但为研究问题的方便,应选最适合的参照物。
如研究地面上物体运动的时候,就选地面或地面上的固定不动物体做参照物。
若研究乘坐在火车、飞机上人的运动时,选车厢、机舱作参照物。
③研究同一物体的运动,如果选择的参照物不同,描述它的运动情况的结论也不同。
例如装在卡车上的货物,当卡车行驶时,以卡车为参照物,货物是静止的;如果以公路旁的树木为参照物,货物就是运动的。
放学后和同学一起回家时,以同学为参照物,我就是静止的,以房子为参照物,我就是运动的.在河堤上行走时,以自己在水中的倒影为参照物,则自己是静止的,以河岸为参照物,则自己和影子都是运动的.一个人在公路上行走,如以路旁的树木作参照物,他是从西向东走,这时如果从他身后开过一辆汽车,以汽车为参照物时,这个人就是在从东向西走.从上面的例子中我们可以看出运动还是静止其实是相对的,只是参照物选取的不同而已。
例1.甲、乙、丙三人各乘一架电梯且各以自己为参照物。
甲看到地面在上升;乙看到地面不动;丙看到地面在下降。
试说明甲、乙、丙三人所乘的电梯对地面来说是上升还是下降还是静止不动?解:判断物体是运动还是静止,取决于所选取的不同参照物。
选择的参照物不同,对同一物体的运动状态的判断也截然不同。
本题甲以自己为参照物,即假定人不动时看到地面在上升。
现在以地面为参照物,人就应该为下降,即甲乘的电梯是下降的。
用同样的方法可以判断乙乘的电梯与地面相对静止;丙乘的电梯在上升。
例2.坐在行驶汽车中的乘客,以路旁的树木为参照物,他们是(填“静止”,“运动”)的。
在一条东西取向的平直公路上,甲、乙、丙三辆汽车依次向东行驶,已知甲车比乙车快,比丙车慢,则以为参照物时,三辆汽车均向西行驶。
解:坐在汽车中的乘客,汽车行驶时,以车为参照物,乘客是静止的。
以路旁的树木为参照物时,乘客是运动的。
已知三辆车向东行驶,υ丙>υ甲>υ乙,这是以路旁树木为参照物时叙述的。
若在路上选一个向东行驶的并且速度大于丙车的另一辆汽车为参加物时,三辆车则均向西行驶。
参照物知识点延伸例题:(1)放在行李架上的物品相对于火车头、车厢的座椅是静止的:相对于路边的树木、房屋是运动的.若以乘客为参照物,要看乘客是坐在椅子上静止还是在运动.如果以坐在椅子上的乘客为参照物,则行李架上的物品是静止的.若以正在车厢内走动的乘客为参照物,则行李架上的物品电可以认为是运动的.(2)地球同步通信卫星也叫同步轨道通信卫星,它绕地球转动一周的时间与地球自转一周所用的时间相同,且它的运动方向和地球自转的运动方向也相同,所以相对于地面上的任一点的位置都不改变,因此,地面上的人从任一观察点去看卫星都是静止不动的..二.速度1.物体运动的快慢用速度里描述。
比较连个跑步快慢有两种方法:相同时间比路程,相同路程比时间。
所以速度的计算公式为v=s/t.也就是速度等于路程除以时间。
速度的单位是米每秒或者千米每小时。
1米每秒等于3.6千米每小时。
2.知道匀速直线运动。
如果物体在一条直线上运动且在任何相等的时间内通过的路程都相等,这种运动称之为匀速直线运动。
必须注意,任何相等时间是指“以每小时计算”“每分钟计算”或以每秒钟计算时,即任意相等时间内路程都相等的运动才能说是匀速直线运动。
3.知道平均速度是粗略描述做变速直线运动的物体运动快慢的物理量。
因为,做变速运动的物体,在运动过程中它的速度是变化的,在不同的时间内或不同的路程中,它的平均速度是不同的。
因此,讲平均速度必须指明物体在哪段时间内或哪些路程中的平均速度,否则是没有任何意义的。
例1.一个物体以6米/秒的速度通过前120米的路程,又以4米/秒的速度通过后120米的路程。
求这个物体在全路中的平均速度。
解:要求全程的平均速度,就要用全程的路程跟它所对应的时间的比值求出。
则:这一物体在前一半路程中所用的时间t1==20秒;在后一半路程中所用的时间,则全程s=s1+s2=240米,所用时间t=t1+t2=50秒。
所以全程平均速度υ=例2.一辆汽车往返甲、乙两城,去时速度是υ1,返回时的速度为υ2,(υ1≠υ2)则汽车往返的平均速度是多少?解:因为s1=s2,则s总=2s1 t1= t2= t总=t1+t2=+所以:例3.汽车先以4米/秒的速度开行20秒,接着又以7.5米/秒的速度开行20秒,最后改用36千米/小时的速度开行5分种到达目的地,求汽车在前40秒内和整个路程的平均速度各是多少?解:s1=υ1·t1=4米/秒×20秒=80米 s2=υ2t2=7.5米/秒×20秒=150米s3=υ3·t3=10米/秒×300秒=3000米汽车在前40秒内的平均速度汽车在整个路程平均速度点评:在解答变速直线运动的平均速度时,首先要明确求的是哪一段时间内或哪一段路程中的平均速度,然后根据平均速度的定义正确求出数值。
在计算中要注意单位的统一。
4.在正确掌握基本概念基础上,要灵活运用物理公式,提高分析问题和解决问题的能力。
例:在一次爆破中,用一条1米长的引火线来引爆炸药。
引火线的燃烧速度是0.5厘米/秒,点火者点着引火线以后,以4米/秒的速度跑开,他能不能在爆炸前跑到离爆炸地点600米的安全地区?解:用s1、υ1、t1表示引火线的长度、燃烧速度和能燃烧的最长时间。
s2、υ2、t2表示点火者离开点火地区的路程、速度和运动的时间,该问题可以用五种方法求解。
第一种方法:比较点火者能够跑出的距离引火线燃烧所能提供的时间:在这段时间内点火者能够跑出的距离s2=υ2t2=4米/秒×200秒=800米因为800米>600米,所以点火者能在火药爆炸前跑到安全区。
第二种方法:比较引火线的安全长度点火者跑到安全地区需用的时间这段时间内引火线应有的长度s1=υ1t1=0.5厘米/秒×150秒=75厘米因为0.75米<1米,所以点火者能在火药爆炸前跑到安全区。
注意:物理解题方法往往不只一种,一题多解,可培养自己解题思路开扩,训练思维敏捷,灵活运用物理公式,提高分析能力,这是学好物理的关键。
做到这一步,弄清基本概念,掌握基本规律是非常重要的。
课后作业:一、选择题1.甲、乙两辆汽车同时在公路上行驶,甲车上的乘客认为自己的车向后倒退,他选择的参照物是()A.甲车 B.乙车 C.地面 D.自己2.下列说法中正确的是()A.速度大的物体通过的路程长 B.速度大的物体运动的时间短C.速度由物体运动的时间决定 D.速度与物体运动通过的路程无关3.三位同学在操场上测量自己步行的平均速度。
测得结果为υ甲=4千米/时,υ乙=1.2米/秒,υ丙=0.04千米/分。
这三位同学步行速度的关系为()A.υ甲>υ乙>υ丙 B.υ甲>υ丙>υ乙 C.υ乙>υ甲>υ丙 D.υ乙>υ丙>υ甲4.甲、乙两车同时做匀速直线运动,已知乙车的速度是甲车的3倍,甲车通过的路程是乙车的2倍。
则甲车与乙车行驶的时间之比是()A.2 : 3 B.3 : 2 C.1 : 6 D.6 : 15.一个做匀速直线运动的物体,它在40秒内通过100米的路程。
那么它在前10秒内的速度是()A.25米/秒 B.10米/秒 C.2.5米/秒 D.无法判断二、填空题1.完成下列单位换算(1) 1米/秒= 千米/时(2) 72千米/时= 米/秒(3) 30米/分= 米/秒2.物体在一条直线上运动,前三分之一路程所用时间是2秒;后三分之二路程所用时间也是2秒,则该物体所作的是运动。
3.某同学骑车由东向西而行(填静止或运动):(1)当他以迎面开来的车为参照物时,他是;当他以路边车站为参照物时,他是;当他和另一位同学同向同速骑车时,若以另一同学为参照物,他是。
4.某物体以28.8千米/小时的速度通过全程的三分之二,用6米/秒的速度通过剩余的三分之一路程,该物体通过全程的平均速度是。
三、计算题1.一列火车长300米,以18千米/时的速度通过某一座桥,从车头上桥到车尾离开桥共用11分50秒,求这座桥的长度。
2.甲、乙二人从同一地点同时出发,同向而行。
乙的速度是10.8千米/时,1分钟后两人相距60米,求甲的速度。