1、第 5 课时 机械运动,考点一 长度和时间的测量,零刻度线,量程,分度值,垂直,分度值,数值,单位,考点二 运动的描述,不同,静止,运动,考点三 运动的快慢,路程,时间,路程,时间,3.6,不变,变化,30,考点四 初高衔接知识点,4.v-t图像 (1)物体的运动速度与时间的关系可以用图像来描述。以速度v为纵轴、时间t为横轴建立坐标系,再根据相关数据进行描点,用平滑的曲线将点依次连接起来,就绘制出了速度和时间关系的图像,也就是v-t图像。在v-t图像中,物体在任意时刻的加速度就是v-t图像上所对应的点的切线的斜率。 (2)图5-2甲是匀速直线运动的v-t图像,其函数关系式为v=v0,v与路程s
2、和时间t无关。物体在一段时间(t0)内走过的路程(s0)满足关系式s0=v0t0,在图甲中为阴影矩形的面积。图乙是初速度不为0的匀加速直线运动的v-t图像,其函数关系式为vt=v0+at0,位移(s0)与时间(t0)的函数关系式为s0=v0t0+a,在图像中s0为阴影矩形和三角形的面积之和。甲 乙,例1 2018瑶海区一模 在图5-3中,圆筒的直径d为 cm,停表的读数为 s。图5-3,探究一 长度与时间,1.00,228.5,例2 2018瑶海区一模 2017年4月9日“2017徐州国际马拉松竞赛”在徐州开展,其中设置了全长7500 m的迷你马拉松赛,小明同学报名参加。在跑步途中他看到路边的
3、小树向后“飞去”,他是以 为参照物的。小明跑完全程用了1.5 h,他在全程中的平均速度为 km/h。,探究二 运动的描述与速度的计算,自己,5,【变式1】 2018铜陵一模 义安初中在举行登山比赛时,小明上山速度为4 km/h,下山速度为6 km/h,则小明上下山的平均速度为 km/h。,4.8,【变式2】 光在真空中的传播速度为3.0108 m/s,爱因斯坦指出,这一速度是自然界的极限速度,空气中的光速与之接近。已知太阳到地球的距离约为1.5亿千米,则光从太阳到达地球的时间约为 s。,【变式3】 甲、乙两辆车沿同一方向做匀速直线运动,其路程s随时间t变化的关系图像如图5-4所示。在第3 s时
4、,甲、乙两车的速度之差等于 m/s。 图5-4,500,20,例3 如图5-5甲所示,图中阴影部分的面积在数值上等于物体在 s内通过的路程。从v-t图像中可看出速度图线和时间横轴所夹的面积可以表示该时间内通过的路程,我们能利用这一点很方便地计算出路程。小明同学在笔直的跑道上跑步,他在跑步过程中的速度与时间关系的图像如图乙所示,则从出发到20 s这段时间内他通过的路程是 m,在60 s这一时刻他距出发点m。 图5-5,探究三 机械运动初高衔接,100,2,20,【变式1】 物理学中把物体运动路径的长度叫路程;把物体位置的变化叫位移,位移大小等于物体初位置到末位置的直线距离。孙明在操场上绕着400
5、 m跑道练习长跑,他出发后以5 m/s的平均速度跑了4 min,则孙明在这4 min内跑过的路程是 m,他的位移大小为 m。 【变式2】 一个做匀速直线运动的物体,其速度随时间变化的图像如图5-6A所示,在t0时刻该图像所围成的阴影部分的面积所表示的物理量是 。现在有甲、乙两个物体由静止开始运动,它们运动时速度随时间变化的图像如图B所示。在t0时刻,甲通过的路程 (选填“大于”“等于”或“小于”)乙通过的路程。 图5-6,1200,0,路程,小于,4,解析 (1)物体在5 s内的速度变化量v=vt-v0=6 m/s-2 m/s=4 m/s。,0.8,(4)物体做匀速直线运动的v-t图像如图5-
6、7甲所示,图中阴影部分面积表示以速度v匀速直线运动的物体,运动时间为t时通过的路程s;物体做匀加速直线运动的v-t图像如图乙所示,其中阴影部分面积表示做匀加速直线运动的物体,速度由v0到vt,运动时间为t时通过的路程s。用v0、t、a写出s的表达式:s= 。 图5-7,突破 测小车的平均速度 【考点归纳】 实验原理: 。 刻度尺和停表的使用和读数。 通过测量路程和时间,运用速度公式计算出平均速度,通过小车在单位时间内运动的路程来判断小车的运动状态(变速直线运动)。 斜面放置时倾角不宜过大,目的是延长小车运动的时间,减小时间测量误差。 金属片的作用:确定小车到达终点时在同一位置;斜面的作用:使小
7、车获得动力,加速下滑。,实验突破,测量下半段(或任意一段)路程的速度时,不能让小车从中点(或除顶端外的任意起点)由静止释放。因为小车沿斜面自由下滑时,它的速度越来越大,若从除顶端外的任意起点下滑,则所测路程内时间偏大,速度偏小。 小车下滑过程中能量的转化情况为重力势能转化为动能。 误差分析:a.若小车经过终点后再停止计时,会导致时间测量值偏大,测得的平均速度偏小;b.若小车没有由静止从顶端释放,会导致时间测量值偏小,测得的平均速度偏大。,例 小明利用如图5-8所示的装置测量小车运动的平均速度。让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点时的时间,即可测出不同阶段的平均速度。图5
8、-8 (1)依据的实验原理是 ,需要测量的物理量是 和 。 (2)斜面应选择较小坡度,这样设计的目的是在实验中便于测量 。 (3)图中AB段的路程sAB= cm,如果测得小车通过AB段所用时间tAB=3 s,则小车在AB段的平均速度vAB m/s。(最后一空保留三位小数),小车运动的路程,所用的时间,时间,40.0,0.133,(4)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,则测出AB段的平均速度vAB会偏 (选填“大”或“小”)。 (5)小车通过下半程BC段的平均速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)小车通过上半程AB段的平均速度。,小,大于,(6)小车通过全程AC段的平均速
9、度 (选填“大于”“小于”或“等于”)小车通过下半程BC段的平均速度。,【实验拓展】 (7)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,同组的小伟让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车在下半程运动的平均速度。你认为小伟的做法是 (选填“正确”或“错误”)的。,(8)小车通过全程AC段的平均速度是 m/s。 (9)小车通过全程AC段做的是 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。,0.16,1. 2012安徽2题2分 如图5-9所示,某同学测量一片完整树叶的长度,读数为 cm。,考点一 刻度尺的使用和读数,2.70(2.682.70均可),2. 2015安徽14题3分 小明利用分
10、度值为1 mm的刻度尺测量一个物体的长度,三次测量的数据分别为2.35 cm、2.36 cm、2.36 cm,则测量结果应记为 ( ) A.2.36 cm B.2.357 cm C.2.35 cm D.2.4 cm,1. 2013安徽1题2分 小林坐在行驶的汽车上,以他乘坐的汽车为参照物,他是 (选填“运动”或“静止”)的。 2. 2012安徽1题2分 2011年11月3日,“神舟八号”无人飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实现对接(如图5-10所示)。对接时二者的速度相等,这时以“神舟八号”为参照物,“天宫一号”是 (选填“运动”或“静止”)的。 图5-10,考点二 参照物,静止,静止,1.
11、2018安徽1题2分 大客机C919是我国首架具有自主知识产权的大型喷气式干线民用客机,它的巡航速度是920 km/h,该速度值的物理意义是 。 2. 2014安徽1(2)题1分 360 km/h= m/s。,考点三 速度的单位换算及计算,飞机每小时飞行的距离是920 km,100,3. 2011安徽3题2分 如图5-11所示,某物体(可看成一个点)从坐标原点O开始以3 cm/s的速度沿x轴正方向匀速运动2 s,然后以4 cm/s的速度沿y轴正方向匀速运动2 s到P点(图中未标出)。若物体直接从O点沿直线匀速运动到P点,所用时间也为2 s,则物体的速度大小为 cm/s。图5-11,5,2012安徽14题3分 我们可以用路程来描述物体的运动,还可以从初位置到末位置作出一条线段来表示物体位置的变化。如图5-12所示,某物体分别沿两条路径从M点运动到N点:第一次先从M到P,再从P到N;第二次直接从M到N。则物体的两次运动 ( ) A.路程相等,位置的变化相同 B.路程不等,位置的变化不同 C.路程相等,位置的变化不同 D.路程不等,位置的变化相同图5-12,考点四 机械运动初高衔接,
