《机械运动》全章复习与巩固。
学习目标】1.知道参照物的概念,会选择参照物描述物体的运动;
2.了解运动是物体的属性,运动和静止是相对的;
3.掌握速度公式,能用速度公式进行简单的计算;
4.理解匀速直线运动和平均速度;
5.会测量、计算平均速度。
知识网络】要点梳理】
要点。一、运动与静止。
1、 机械运动:在物理学中,我们把一个物体相对于另一个物体位置的变化叫做机械运动。
2、 参照物:判断一个物体的运动情况(是运动还是静止),需要选定一个物体作为标准,这个被选作标。
准的物体就叫做参照物。
3、 物体的运动和静止是相对的。
1)判断一个物体是运动的还是静止的,要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化。若位置有变化,则物体相对于参照物是运动的;若位置没有变化,则物体相对于参照物是静止的。
2)在舱外工作的宇航员,以飞船为参照物,宇航员是静止的,以宇航员为参照物飞船是静止的——相对静止;以地球为参照物,飞船和宇航员是运动的,以飞船和宇航员为参照物,地球是运动的——相对运动。
要点诠释:1、参照物可以选取研究对象以外的任何物体,它既可以是运动的也可以是静止的,要根据物体的实际情况而定。
2、同一物体,由于参照物选择不同,其运动状态也往往不同。如:行驶的火车上,以车厢为参照物,乘客是静止的,如果以地面(或房屋、树木)为参照物,乘客是运动的。
3、通常我们研究地面上物体运动的情况较多,为了方便起见,我们常选地面或相对于地面静止的物体为参照物。
4、人们如果在运动的物体中描述物体的运动,一般习惯选择运动物体本身作参照物,如人坐在行驶的火车上,一般会选火车为参照物来描述其他物体的运动情况。
要点。二、运动的快慢。
1、速度:1)物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量,物体运动越快速度越大;物体运动越慢,速度越小。
2)定义:路程与时间之比叫做速度。
3)公式:,s——路程单位米(m),t——时间单位秒(s),v——速度单位米每秒(m/s)。
4)速度的单位及换算关系:国际单位:米/秒(或)
常用单位:千米/小时(或)
单位换算:1m/s=3.6km/h
2、匀速直线运动:
1)定义:物体沿着直线快慢不变的运动叫做匀速直线运动。
2)匀速直线运动的特点:
①匀速直线运动是运动状态不变的运动,是最简单的机械运动。
②在整个运动过程中,物体的运动方向和运动快慢都保持不变。
③在任意一段相等的时间内和任意一段路程内速度都是相等的。
要点诠释:1、做匀速直线运动的物体,其速度的大小可以由v=s/t来计算,但速度的大小与s、t无关;
2、用图像描述物体的运动。
1)图象:用横坐标表示时间t,纵坐标表示路程,就得到了物体运动的图象,如下图(1)所示是匀速直线运动的图象。
2)图象:用横坐标表示时间,用纵坐标表示速度,就得到了物体运动的图象,如下图(2)所示是匀速直线运动的图象。
要点。三、平均速度。
变速运动与平均速度:
1)物体运动速度发生改变的运动叫做变速运动。
2)平均速度:物体通过一段路程,与通过这段路程所用时间的比值叫这段路程(或这段时间)的平均速度。
3)平均速度的物理意义:平均速度能粗略地描绘做变速运动的物体在一段路程上或一段时间内的运动快慢。
要点诠释:1、物体在做变速运动时,可能是物体的运动方向改变,也可能是快慢改变,还可能是方向和快慢同时改变。
2、知道了一个做变速运动的物体的平均速度,就大体上知道了它运动的快慢,但不能精确地知道它的运动情况,即不知它何时加速,何时减速,何时中途停留。
典型例题】类型。
一、机械运动——参照物的选取。
1. 在一条平直的南北方向的公路上,有甲、乙两辆汽车顺序向北行驶,甲车比乙车快。
问:1)若以甲车为参照物,乙车向什么方向运动?
2)若以乙车为参照物,甲车向什么方向运动?
3)以什么为参照物,两辆车均向南运动?
思路点拨】看被研究的物体与所选的标准,即参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。
答案】(1)若以甲车为参照物,乙车向南运动;(2)若以乙车为参照物,甲车向北运动;(3)若以向北行驶速度比甲车更快的丙车为参照物,两辆车均向南运动。
解析】甲车比乙车快,以甲车为参照物,乙车应是向后退的,即向南运动;甲车比乙车快,以乙车为参照物,甲车向北的距离越来越大,故向北运动;若有比甲车更快的向北运动的丙汽车,则甲、乙相对丙车均向后退,即向南运动。
总结升华】运动和静止是相对的,描述同一个物体的运动,选择的参照物不同,物体的机械运动情况不同,关键是看描述的物体相对参照物位置如何变化。
举一反三:变式】观察图中的房子和小旗,关于甲、乙两车相对于房子的运动情况有几种可能?并说明发生该现象的条件。(左西右东)
答案】(1)甲车向东行驶;甲车静止不动;甲车向西行驶车速小于风速。
2)乙车向西运动且速度大于风速。
2.在南北走向的平直公路上,有 a、 b、 c三辆汽车。 a车上的人看到 b车匀速向南运动, c车上的人看到 a车匀速向北运动, b车上的人看到路旁的建筑物匀速向南运动,这三辆车相对地面可能静止的是( )
a、只有 a车 b、只有 b车 c、只有 c车 d、 a车和车。
思路点拨】判断一个物体的运动情况,一定是相对参照物而言,选择不同的参照物,物体的运动情况会不一样。
答案】 c解析】 b车上的人以 b车为参照物看到路旁建筑物向南运动,而实际上建筑物相对地面是静止的,因此可判断 b车是向北行驶的。而 a车上的人以 a车为参照物看到 b车匀速向南运动,则可判断 a车也向北行驶,但 a车比 b车运动得快,可知a、b、d错。若 c相对地面是静止的,与“车上的人看 a车是匀速向北运动”相符,应选c。
总结升华】有多个参照物时,可根据运动和静止的相对性进行思维迁移,逐个分析判断物体相对于各选定参照物的运动情况,从而得出正确答案。
类型。二、图像信息题——路程时间、速度时间。
3.某同学的爸爸携全家驾车去太湖渔人码头游玩,在途经太湖路时,路边蹿出一只小猫,他紧急刹车才没撞到它.如图为紧急刹车前后汽车行驶的时间--速度图象,根据图象分析不正确的是( )
a.紧急刹车发生在8:27
b.在8:23~8:27时间段内他驾车匀速前进
c.在8:20~8:30时间段内他驾车的最大速度为60千米/时
d.在8:20~8:30时间段内他驾车的平均速度为60千米/时。
思路点拨】本图是速度--时间图象,横轴表示时间,纵轴表示速度,从图象上能够读出每个时间点对应的速度,也能分析出某个时间段内速度的变化,考查学生的分析综合能力。
答案】d解析】从图象可知,速度急剧减小时间是8:27,所以说紧急刹车发生在8:27,故a正确;在8:
23~8:27时间段内,速度大小不变,所以说在这个时间段内他驾车匀速前进,故b正确;从图象可知,在8:20~8:
30时间段内他驾车的最大速度为60千米/时,最低速度为40千米/时,所以平均速度一定小于60千米/时,故c正确,d错误。
总结升华】这是一道图象信息题,图中给出速度——时间图象,横轴表示时间,纵轴表示速度,从图象上能够读出每个时间点对应的速度,也能分析出某个时间段内速度的变化,考查学生的分析综合能力。
举一反三:变式】甲、乙两位同学进行百米赛跑,假如把他们的运动近似看作匀速直线运动处理,他们同时从起跑线起跑,经过一段时间后他们的位置如右图所示,在下图中分别作出的在这段时间内两人运动路程s、速度v与时间t的关系图象,正确的是( )
答案】b类型。
三、求平均速度。
4. 一物体做直线运动,已知该物体前一半路程的平均速度是 15m/s,后一半路程的平均速度为 5m/s,那么全程的平均速度是 m/s。
答案与解析】设全程路程为s,则通过前一半路程的时间:;
通过后一半路程的时间:。
全程的平均速度:
总结升华】平均速度是指一段时间内的物体运动的平均快慢程度,找到总的路程和通过这段路程的时间,利用公式求平均速度;而不能用去计算。
举一反三:变式】一个物体作直线运动,全程50m,通过前一半路程用了4s,通过后一半路程用了6s,则该物体在全程中的平均速度为( )
a.10m/sb.4.17m/sc.6.25m/s d.5m/s
答案】d 类型。
四、综合应用与实验**。
5.甲、乙两车都做匀速直线运动,它们的速度之比是3:1,通过的路径之比是2:1,则通过这段路甲、乙两车的时间之比是多少?
思路点拨】根据速度的计算公式v=s/t推出时间的计算公式t=s/v求出时间的比。
答案与解析】已知:;
求: 据: ,可得
则: 答:通过这段路甲、乙两车的时间之比是2:3
总结升华】题目考察了利用速度公式的变形求时间 ,计算中涉及到比例,需要认真。
举一反三:变式】甲乙两个是做匀速直线运动的物体,它们速度之比是2:3,所用时间之比是4:3,则甲乙两物体通过路程之比是( )
a.3:2b.2:3c.9:8d.8:9
答案】d6. 如图所示是测量小车沿斜面下滑的平均速度的实验。(1)该实验目的是练习用测平均速度;
2)该实验原理是。
3)实验时观察到,小车沿斜面顶端下滑到斜面底端的运动是直线运动;(选填“匀速”或“变速”)
4)实验中测得路程s1段的平均速度为v1,路程s2段的平均速度为v2,路程s3段的平均速度为v3。那么,v1、v2、v3的大小关系是选填>、<
答案】(1)斜面小车(2)故答案为:(3)变速(4)v3>v1>v2
解析】(1)图示,小车从斜面顶端由静止释放,将沿斜面做加速运动,分别测出不同时间段的路程和时间,可以算出不同时间段的平均速度;
2)测出路程s,对应的时间t,用计算速度;
3)小车由静止释放,沿斜面做加速运动;
4)小车沿斜面做加速直线运动,所以在三段路程上的平均速度大小关系式:v3>v1>v2。
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