我們身邊有大量的物體處于運動狀态。運動着的物體,我們能感性認識到,有的運動得快,有的運動得慢。從生活常識可知:相同的時間内,經過路程長的運動得快。同理,相同的路程,用的時間短的,運動得快。
二、速度的計算1、定義:為了更加科學地描述運動的快慢,我們在物理學中定義了速度這一物理量,并用速度來表征運動的快慢。即路程與時間之比,叫做速度。從定義可以看出,速度在數值上,等于物體在單位時間内通過的路程。
2、速度公式
速度的單位:米每秒,符号表示是m/s,這種單位是複合單位。我們生活中常用的速度單位還有:千米每小時,其符号表示是km/h; 這兩個單位之間的關系:1m/s=3.6km/s。
3、勻速直線運動
定義:物體做直線運動,在相同的時間内通過的路程是相等的,即速度是不變的,這樣的運動我們稱之為勻速直線運動。勻速直線運動是最基本,最常考的機械運動。
4、平均速度
如果物體并非在做勻速直線運動,我們如何來描述其運動的快慢呢?
假如隻需要做粗略的研究,我們依然可以根據速度計算式來描述其運動的快慢。
公式中s指的是總的路程,t指的是所用的時間。這樣求解出來的速度是平均速度。在大部分情況下,我們所說的速度都是平均速度。比如,我們坐公交車從東直門到西直門,公交車運行過程中,運動的快慢肯定是改變的。我們總是用總路程除以總時間,來求出全程的平均速度,對汽車的運動情況進行描述。
三、活學活用1、有甲、乙兩物體,同時從同一地點沿直線向同一方向運動,它們的s-t圖像如圖所示,下列說法正确的是( )
圖1
A.2s時,甲比乙運動的路程長
B.乙先做勻速直線運動,後靜止不動
C.4s時,甲、乙速度相同
D.甲的速度始終比乙快
【解析】由圖可知,2s時,乙的路程為8m,甲的路程小于8m,故甲比乙運動的路程短,根據可知乙的速度比甲快,故A錯誤;甲一直做勻速直線運動,0~2s,乙做勻速直線運動,2s以後,乙靜止;4s時,甲、乙速度不相同,故B正确,C、D錯誤。
【答案】B
2、甲、乙、丙三輛小車同時、同地向同一方向運動,它們運動的圖象如圖所示,由圖象可知:運動速度相同的小車是_______ ;5s内甲車通過的路程是_______m;在相同的時間内乙、丙兩車通過的路程之比為_______。
圖2
【解析】由圖可知,甲是v-t圖象,速度不随時間的變化而變化,是一個定值,速度大小=4m/s;乙、丙是s-t圖象,是一條過原點的射線,路程和時間成正比,路程和時間的比值是一個定值,即4m/s,=1m/s;比較可知,運動速度相同的小車是甲和乙。5s内甲車通過的路程=4m/s×5s=20m;乙、丙兩車的速度之比:=4m/s:1m/s=4:1,則在相同的時間内乙、丙兩車通過的路程之比=4:1。
【答案】甲和乙 20 4 :1
2、百米賽跑過程中某時刻甲、乙兩名運動員位置如圖所示。兩運動員中,_______的速度較快,因為在相等的時間内該運動員______________較大;乙運動員前一半路程的平均速度是8m/s,後一半路程的平均速度是12.5m/s,他全程的平均速度是_______m/s(結果保留一位小數);相對于乙運動員,甲運動員向_______(選填“前”或“後”)方向運動。
圖3
【解析】由圖可知,甲和乙所用時間相同,可通過運動路程比較速度的大小,由于乙通過的路程長,所以乙跑得快,所以乙的速度大;這是通過利用相同的時間比較通過路程的長短來比較物體運動的快慢的。設總路程為2s,則前一半路程的時間,後一半路程的時間,則全程的平均速度≈9.8m/s。兩運動員向同一方向運動,甲運動員的速度小于乙運動員的速度,所以相對于乙運動員,甲運動員向後方向運動。
【答案】乙 通過的路程 9.8 後
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