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教學(xué)無憂淘寶店 http://jiaoxue5u.taobao.com 您身邊的教學(xué)專家 機(jī)械運(yùn)動（二） 一、知識概述 　　通過上周的學(xué)習(xí)，我們對物質(zhì)的簡單運(yùn)動已經(jīng)有所了解，知道一個物體相對于另一個物體位置的改變，叫做機(jī)械運(yùn)動，通常簡稱為運(yùn)動。要描述一個物體是運(yùn)動的還是靜止的，要先選定一個標(biāo)準(zhǔn)物體作參照，這個選定的標(biāo)準(zhǔn)物體叫參照物；還知道速度是描述物體運(yùn)動快慢的物理量。本周我們將進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)運(yùn)動的知識。 二、重難點知識歸納及講解 （一）平均速度與瞬時速度 1、平均速度 　　做變速運(yùn)動的物體，運(yùn)動的速度是不斷發(fā)生變化的，為粗略地反映做變速運(yùn)動的物體的運(yùn)動快慢，引入平均速度的概念，它表示的是運(yùn)動物體在某一段路程內(nèi)（或某一段時間內(nèi)）的快慢程度。 　　用表示平均速度，用s表示路程，用t表示時間，則平均速度的公式是：。 　　在實際應(yīng)用中，一些做曲線運(yùn)動的物體運(yùn)動的快慢，也常用平均速度來描述。通常所說的某某物體的速度，一般指的就是平均速度。 例1、一只船行駛在上、下游的甲、乙兩地之間，若水流速度是2m/s，小船在靜水中航行速度為18km/h，船從甲地出發(fā)到達(dá)乙地后立即調(diào)頭返回（調(diào)頭時間不計）；則此船往返一次行駛的平均速度是多少？ 解析： 　　本題清楚地寫明水流速度和船在靜水中的速度，現(xiàn)在船在流水中行駛，在甲、乙兩地間行駛，所以選河岸為參照物，則順?biāo)畷r船速為v船＋v水，逆水時船速為v船－v水，然后再利用求平均速度的知識，即可得解. 答案： 　　已知：v船=18km/h=5m/s，v水=2m/s 　　求：平均速度 解： 　　設(shè)甲、乙兩地距離為S，則： 　　船順流航行時所需的時間； 　　船逆流航行時所需的時間. 　　依題意，得： 　　 2、瞬時速度 　　（1）運(yùn)動物體在某一瞬間的速度稱為瞬時速度，例如汽車的速度計顯示的速度即為瞬時速度，它是運(yùn)動物體在極短時間內(nèi)的速度。 　　（2）瞬時速度和平均速度不同。平均速度表示的是運(yùn)動物體在某一段路程內(nèi)（或某一段時間內(nèi)）的平均快慢程度，它反映的是物體在整個運(yùn)動過程中的整體運(yùn)動情況；而瞬時速度反映的是物體在運(yùn)動過程中的某一時刻或者某一位置的運(yùn)動情況。 　　（3）如果物體做勻速直線運(yùn)動，它在運(yùn)動過程中速度保持不變，那么它任何時刻的瞬時速度都相同，并且任何時刻的瞬時速度和整個運(yùn)動過程中的平均速度也相同。 例2、下列所描述的幾種速度中，哪些是平均速度，哪些是瞬時速度？ 　?。?）子彈離開槍口時的速度。 　?。?）汽車啟動后，路過第6根電線桿時的速度。 　　（3）一個運(yùn)動的小球在運(yùn)動過程中5s內(nèi)的速度。 　　（4）一個人在百米賽跑時沖過終點時的速度。 　?。?）噴氣飛機(jī)的速度為300m/s. 解析： 　　根據(jù)平均速度和瞬時速度的定義，平均速度表示的是物體在某一段路程內(nèi)（或某一段時間內(nèi)）的平均快慢程度，反映的是整體的運(yùn)動情況，而瞬時速度反映的是物體在運(yùn)動過程中的某一時刻或某一位置的運(yùn)動情況。 答案： 　?。?）（2）（4）描述的速度是瞬時速度。 　?。?）（5）描述的速度是平均速度。 （二）平均速度的測量 　　物體在某段運(yùn)動過程中的平均速度是沒有一種測量工具可直接測出的，汽車的速度計測的是瞬時速度，所以測平均速度是一種間接測量。 　　物理學(xué)中是依據(jù)平均速度公式測量物體在某段路程上的平均速度的。測量方法是：用刻度尺測出該段路程的長度，用鐘表、停表或光電計時器等測出物體通過這段路程所用的時間，再根據(jù)平均速度公式計算出來。 例3、如圖所示，斜面AB長1m，C是AB中點，小車從A經(jīng)C到B，秒表指針走一圈為60s，示數(shù)如圖（指針未走滿一圈），求； 　　（1）小車在AC段的平均速度； 　　（2）小車在CB段的平均速度； 　　（3）小車在AB段的平均速度； 　　（4）、、按從大到小的順序排列. 解析： 　　秒表指針走一圈為60s，所以從A到C的時間為15s，從C到B的時間為10s，從A到B的時間為25s. 答案： 　　s1=0.5m，s2=0.5m，s3=1m，t1=15s，t2=10s，t3=25s. 　　小車從A到C平均速度為： 　　小車從C到B平均速度為： 　　小車從A到B平均速度為： 　　由以上計算可知： 例3、有甲、乙兩村，分別在同一座山的南面和北面，兩村之間全是上下山，某人上山速度為1km/h，下山速度為2.5 km/h，從甲村到乙村要走41小時，從乙村到甲村要走29小時，問兩村之間路程有多長？從甲村到乙村上山路和下山路各是多少？ 解法一： 　　設(shè)從甲村到乙村上山路長為s1，根據(jù)題意列方程組得： 　　 　　解之得s1=35千米，s2=15千米． 答：甲村到乙村的總路程長為50千米．從甲村到乙村上山路35千米，下山路15千米． 解法二： 　　根據(jù)不管從甲村上山還是從乙村上山速度都相同可知，山的南、北面坡度相同，根據(jù)題意作圖(圖)，從甲到乙比從乙到甲多走了12小時，實質(zhì)就是從A到B比從B到A多走12小時，即 　　解得SAB=20千米 　　從甲到乙，AB段所用時問為小時，那么BC段所用時間為21小時． 　　 SBO=SOC， 　　解得：SBO=15千米　所以SAO=35千米，SOC=15千米． 答：從甲村到乙村的總路程長為50千米．從甲村到乙村上山路35千米，下山路15千米． 解法三： 　　如圖，假設(shè)某人從甲走到乙再從乙走到甲，那么他走的上坡路程和下坡路程都為甲乙之間的路程設(shè)甲乙兩村之間的路程為s，走上坡路時間為t1，走下坡路時間為t2． 　　則s=1×t1，s=2.5×t2，t1＋t2=70． 　　解得s=50千米，t1=50小時，t2=20小時． 　　如圖，由A到O，O到C時間為41小時，A到O，C到O時間為50小時可知，OC段走上坡路比走下坡路多走了9小時． 　　，解得SOC=15千米，SAO=s－SOC=35千米 答：從甲村到乙村總路程長為50千米．從甲村到乙村上山路35千米，下山路15千米． 例4、A、B兩地相距s=100 km，甲、乙兩人分別從兩地騎自行車同時出發(fā)，相向而行，行駛的速度都是v1=20 km/h，假如有一只獵狗不停地來回奔走于甲、乙兩人之間，奔走的速度為v2=30 km/h．問在從甲、乙兩人出發(fā)至他們相遇的這段時間內(nèi)，獵狗共奔走了多少路程? 分析： 　　“掏核心、找出等量”求解． 　　解此題時，如果要一步步地計算獵狗來回走的路程，那就必然使你陷入迷宮．其實，本題的“核心”是：獵狗奔走的時間就等于甲、乙兩人出發(fā)至他們相遇的時間．只要求出了上述時間t，利用公式s2=v2t．就可求出獵狗總共奔走的路程s2． 解： 　　設(shè)從出發(fā)至相遇，甲、乙兩人騎車行駛的時間為t，則在時間t內(nèi)，甲、乙兩人從出發(fā)至相遇的時間 　　t=s/2v1=100km/(2×20)km/h=2.5 h 　　所以獵狗在時間t內(nèi)來回奔走的路程 　　s2=v2t=30km/h×2.5 h=75 km A卷 窗體頂端 一、選擇題 1、輪船從甲地到乙地順?biāo)叫兴俣仁?0km/h，從乙地返回甲地逆水航行速度是30km/h，那么輪船在甲、乙兩地往返的平均速度是（　） A．35km/h　　　　　　　　　　　B．34.3km/h C．36km/h　　　　　　　　　　　D．32km/h 2、李明的家距學(xué)校600m，某天他上學(xué)時，先以1m/s的速度走完前一半路程，為了不遲到，他改為1.5m/s的速度走完后一半路程，他上學(xué)走路的平均速度是（?。? A．1.2m/s　　　　　　　　　　　B．1.25m/s C．2m/s　　　　　　　　　　　　D．2.5m/s 3、一個物體做勻速直線運(yùn)動，在第5s時的速度為1m/s，則在前2s的速度是（?。? A．0.5m/s　　　　　　　　　　　B．0.4m/s C．1m/s　　　　　　　　　　　　D．2m/s 4、汽車以6m/s的速度勻速駛上長為60m的斜坡頂，接著又以10m/s的速度從坡頂沿原路勻速返回，該汽車下坡的全程中的平均速度是（?。? A．7.5m/s　　　　　　　　　　　B．8m/s C．6.25m/s　　　　　　　　　　 D．3.75m/s 5、某同學(xué)百米賽跑成績?yōu)?0s，以下說法正確的是（　） A．他每秒通過的路程是10m B．他賽跑時做勻速直線運(yùn)動 C．他在百米內(nèi)平均速度為10m/s D．他在沖線時的速度可能大于10m/s 6、甲、乙兩人沿平直的蓄水大壩并肩行走，上壩后第1min走了40m，第2min走了30m，連續(xù)走完190m大壩共用了4min，下列說法中正確的是（?。? A．他們在第 2min內(nèi)，一定是做勻速直線運(yùn)動 B．他們走完120m路程的平均速度是0.5m/s C．他們在第1min和最后1min的平均速度一定不相等 D．在行走中，甲相對于乙的速度是0m/s 7、某人沿直線從甲地到乙地共用100min，在第一個10min內(nèi)走過80m，在第二個10min內(nèi)走了120m，則下述說法中正確的是（　） A．他第一個10min內(nèi)的平均速度為0.2m/s B．他第二個10min內(nèi)的平均速度為0.2m/s C．他前20min內(nèi)的平均速度為0.6m/s D．甲、乙兩地相距1000m 8、下列說法中正確的是（?。? A．變速直線運(yùn)動中的物體的速度是變化的 B．瞬時速度就是物體在某一時刻（或某一位置）的速度 C．瞬時速度可以看成時間趨近于無窮小時的平均速度 D．平均速度就是速度的平均值 9、關(guān)于平均速度和瞬時速度，下列說法中正確的是（?。? A．手榴彈出手時的速度是20m/s，是瞬時速度 B．汽車通過某廣告牌的速度是30km/h，是平均速度 C．小球下落中第1s末的速度為10m/s，是平均速度 D．火車從甲站到乙站的速度是60km/h，是平均速度 10、一輛摩托車在平直的公路上行駛；起動后第1秒內(nèi)，第2秒內(nèi)，第3秒內(nèi)和第4秒內(nèi)通過的路程分別是1米，2米，3米，4米，摩托車（　） A．前2秒內(nèi)做勻速直線運(yùn)動 B．第3秒內(nèi)做勻速直線運(yùn)動 C．這4秒內(nèi)做勻速直線運(yùn)動 D．這4秒內(nèi)做變速直線運(yùn)動 　　 　　 提示： 　　1、設(shè)甲乙兩地相距為s，則： 　　 　　2、解題方法同題1. 　　4、 　　 　　5、該同學(xué)在百米賽跑的整個過程中是做變速運(yùn)動。 6、根據(jù) 平均速度的公式計算，計算時注意s與t的對應(yīng)關(guān)系。 　　8、根據(jù)平均速度和瞬時速度的定義。 　　9、選項A、B、C中描述的都是物體在某一時刻或某一位置的速度，因此都是瞬時速度，而選項D中描述的是一個過程中的速度，因此是平均速度。 　　10、物體在相等的時間內(nèi)通過的路程不相等。 第1題　正確答案為 B 第2題　正確答案為 A 第3題　正確答案為 C 第4題　正確答案為 A 第5題　正確答案為 CD 第6題　正確答案為 D 第7題　正確答案為 B 第8題　正確答案為 ABC 第9題　正確答案為 AD 第10題　正確答案為 D Ｂ卷 窗體底端 二、綜合題 11、一物體沿直線運(yùn)動，前4秒內(nèi)勻速運(yùn)動的距離為8m，其運(yùn)動速度為____________m/s，后6s內(nèi)運(yùn)動的速度為4m/s，那么物體在這10秒鐘內(nèi)的平均速度____________m/s. 12、一個物體做變速直線運(yùn)動，它在前2秒的平均速度為6m/s，后4秒的平均速度為3m/s，則物體在這6s內(nèi)的平均速度為____________. 13、在室外量出40米的直線路程，每隔10米作一記號，在各記號處均站有一人記時，發(fā)令槍響，一同學(xué)開始起跑，各記時員同時記時，分別記下該同學(xué)經(jīng)過他們記號處所用的時間。記錄結(jié)果如下表1所示。要求依據(jù)表1中的數(shù)據(jù)，填寫表2中的各空欄。 表1 路程（m） 10 20 30 40 時間（s） 2.5 4.0 6.0 8.0 表2 路程段 第1個10m內(nèi) 第2個10m內(nèi) 最后1個10m內(nèi) 全程內(nèi) 平均速度（m/s） 14、某班同學(xué)在用皮尺和秒表測平均速度時，四位計時員記錄了張紅同學(xué)通過10米、20米、30米和40米處的時間，并記錄在下表中： 路程 10m 20m 30m 40m 時間 3.2s 5.2s 6.8s 8.2s 　　根據(jù)上面的數(shù)據(jù)，計算出張紅同學(xué)跑步的下列平均速度： 　　（1）從起點到10m處的平均速度是____________m/s； 　　（2）從10m處到30m處的平均速度是____________m/s； 　　（3）從30m處到40m處的平均速度是____________m/s. 15、怎樣測量盤香（或蚊香）燃燒的速度？ 答案： 　　11、2；3.2 　　12、4m/s 　　13、4；6.7；5；5 　　14、 　　 　　15、原理：根據(jù)平均速度公式測量。 　　器材：盤香（或蚊香）一盤，棉線一根（長度適量），刻度尺一把，鐘表（或秒表）一只，火柴若干。 　?。?）首先用棉線沿盤香的中線與盤香完全重合（可采用一段一段逐漸重合的方法），然后用刻度尺測量這根綿線的長度L，就是盤香點燃前的總長度L。 　?。?）一只手持點燃的火柴，另一只手握秒表（或看鐘表），當(dāng)用火柴點燃盤香時，立即按下秒表（或立即記下鐘表分針?biāo)傅臅r刻）開始計時，當(dāng)點燃t分鐘時，讓盤香熄滅，再用棉線測出剩余盤香的長度L′。 （3）根據(jù)公式，求出盤香（或蚊香）燃燒的平均速度. 中考解析 一、中考要求 　　本部分內(nèi)容在中考中?？嫉膬?nèi)容有平均速度的概念，以及平均速度的測量，另外還有速度、路程和時間的計算. 二、中考新題例說 例1、步行人的速度為v1=5 km/h，騎車人的速度為v2=15 km/h，若步行人先出發(fā)t=30 min，則騎車人經(jīng)過多長時間才能追上步行人?這時距出發(fā)地多遠(yuǎn)? 分析： 　　步行人先行t=30 min=0.5 h，通過的路程為s=v1t=5 km/h×0.5h=2.5km 　　由此可知騎車人和步行人相距2.5 km，騎車人與步行人的速度差為v2－v1，設(shè)經(jīng)過時間t′后，騎車人追上步行人，則 　　t′=s/(v2－v1)=2.5 km/(15 km/h－5 km/h)=0.25 h 　　相遇處離出發(fā)點的距離就是騎車人所通過的路程，即 　　s2=v2t′=15 km/h×0.25 h=3.75 km 　　上述解法采用先求步行人所需的時間，此題還可有以下多種解法． 解法一： 　　以步行人和騎車人各自為研究對象列運(yùn)動方程，再列出他們之間的時間關(guān)系式和路程關(guān)系式，最后解方程組，具體解法如下： 　　步行人以速度v1運(yùn)動，在時間t1內(nèi)通過的路程為 　　s1=v1t1　① 　　騎車人以速度v2運(yùn)動，在時間t2內(nèi)通過的路程為 　　s2=v2t2?、? 　　步行人和騎車人從同地出發(fā)同向運(yùn)動而相遇，即兩人通過的路程相同，即 　　s1=s2　③ 　　步行人比騎車人先行t=30 min=0.5 h，即 　　t1=t2＋t　④ 　　將④式代入①式，再將①②式代入③式，有v1(t2＋t)=v2t2 　　代人數(shù)據(jù)后解得，t2=0.25 h 　　將t2=0.25 h代入②式，解得 　　s2=v2t2=15 km/h×0.25 h=3.75 km 解法二： 　　此題也可以用比例求解．步行人和騎車人同地出發(fā)同向運(yùn)動再相遇，有 　　s步=s騎　① 　　據(jù)t=s/v，在路程s相同的情況下，物體運(yùn)動時間與他們的速度成反比，即 　　t1︰t2=v2︰v1　② 　　步行人先出發(fā)t時間，則t1=t2＋t　③ 　　將③式代入②式，得，(t2＋t)︰t2=v2︰v1?、? 　　將t=0.5 h，v1= 5 km/h，v2=15 km/h，代入④式，則有 　　(t2＋0.5 h)︰t2=15 km/h︰5 km/h， 　　解得t2＝0.25h 　　從相遇點到出發(fā)點的距離就是騎車人所通過的路程，即 　　s2=v2t2=15 km/h×0.25 h=3.75 km 解法三： 　　此題還可變換參照物，用相對運(yùn)動的觀點求解．例如以步行人為參照物，在前t=0.5 h內(nèi)，騎車人以v1=5km/h的速度沿與步行人相對地的相反方向運(yùn)動，此時通過的路程為 　　s1=v1t　① 　　在后一段t2的時間內(nèi)，騎車人以v=v2－v1的速度相對步行人沿與步行人相對地運(yùn)動的方向運(yùn)動，此時通過的路程為 　　s2=(v2－v1)t2?、? 　　騎車人從步行人所在處出發(fā)，最后回到步行人所在處，則有 　　s1=s2　?、? 　　將①②兩式代人③式，則有 　　v1t=(v2－v1)t2　?、? 　　將v1=5 km/h，v2=15 km/h，t=0.5 h代入④式， 　　則有5km/h×0.5 h=(15 km/h－5 km/h)t2 　　解得t2=0.25 h 　　騎車人相對地面在時間t2內(nèi)通過的路程就是到出發(fā)點的距離，即 　　s2=v2t2=15km/h×0.25 h=3.75 km 例2、一艘輪船從甲地順?biāo)竭_(dá)乙地后再逆水返回甲地，所需的時間為t1，若輪船動力不變，它在靜水中同樣往返一次所需的時間為t2，則t2與t1的關(guān)系是（?。? A．t1>t2　　　　　　　　　　　B．t1=t2 C．t1v0，v2>v02，所以>1 　　所以t1>t2，故正確答案選A． 解法二： 　　巧用推論法 　　根據(jù)物體以不同速度經(jīng)過兩段相等的路程的平均速度公式可知，輪船在流水中往返一次的平均速度 　　即物體在流水中的平均速度小于在靜水中的速度，故答案選A． 解法三： 　　賦值法 　　設(shè)甲、乙兩地相距60 km，水流速度v0=10 km/h，船在靜水中的速度為40 km/h，則： 　　 　　t1>t2，故選A． 解法四： 　　極限法 　　水流速度v0v，則船無法逆水行駛，則t1變得無限長，故選A． 例3、小明身邊只有一把米尺和一輛自行車，他想測出自己騎自行車的平均速度是多大，你能幫助他嗎?還需要什么器材? 分析： 　　還需要停表．用米尺測出車輪的直徑D，算出車輪的周l=πD，讓小明騎上自行車，數(shù)出騎5分鐘車輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n，則在這段時間內(nèi)前進(jìn)的路程為s=nl=nπD，小明騎自行車時的平均速度大約為． 　　說明：此題亦可用里程牌計算路程，但騎車時間不能太短，否則數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確． 課外拓展 物理與生活 （1）常見的相對運(yùn)動 　　當(dāng)你坐在高速行駛的汽車上時，迎面開過來一個飛速行駛的摩托車，你看到的摩托車速度會比你站在地上觀察有什么區(qū)別？答案是顯然的，當(dāng)然是“快”。這是因為相向運(yùn)動時，相對運(yùn)動速度是相加的。當(dāng)物體同向行駛時，相對運(yùn)動速度是相減的。 　　在運(yùn)動會上，接力賽是最精彩的一幕，運(yùn)動員在交接棒時，應(yīng)保持怎樣的速度才能不掉棒，不影響比賽成績？根據(jù)運(yùn)動的相對性，當(dāng)兩個運(yùn)動員的速度相同時，即保持相對靜止，在動中取靜，就容易接好棒。 （2）孫悟空騰云駕霧是怎么拍攝的 　　《西游記》是大家比較熟悉和喜歡的電視劇，其中孫悟空給人們留下美好的印象，但是善于思考的觀眾一定會問，孫悟空的“騰云駕霧”是怎樣拍攝出來的？下面就來談?wù)勥@個問題，我們知道，平時我們所說的運(yùn)動和靜止都是相對的，是相對于我們假定不動的參照物而言的。 　　如果我們坐在封閉的火車廂里，那么我們將無法知道火車究竟是靜止的還是勻速行駛的，只有拉開窗簾，看到鐵軌旁的樹木、村莊等參照物，根據(jù)它們的位置是否發(fā)生變化，才能判斷出來。 　　利用運(yùn)動相對性，我們就可以拍攝孫悟空的“騰云駕霧”鏡頭了。如孫悟空“騰云遠(yuǎn)去”的鏡頭先分別拍攝孫悟空的動作鏡頭和景物鏡頭，然后將兩組畫面放在“特技機(jī)”里迭合，迭合時迅速地移動背景上的白云和山河湖海作參照物，用攝像機(jī)把它們拍攝下來，看電視時，觀眾以白云和山河湖海作參照物，于是便產(chǎn)生了“騰云遠(yuǎn)去”的感覺。 中小學(xué)各個科目優(yōu)質(zhì)課視頻+課件教案學(xué)案試題全冊打包qq1119139686