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九年级物理全册 第十二章 运动和力《运动的快慢》同步练习 新人教版

发布时间:2013-09-17 20:03:31  

运动的快慢同步练习

世界游泳锦标赛男子50m自由泳决赛正在紧张地进行着!观众看到前面两位运动员几乎同时触壁到达了终点,到底谁是冠军呢?裁判员很快就有了结论,你知道裁判员是怎么判断谁快、谁慢的吗?

速度的定义、公式和单位

运动的快慢 用速度公式进行计算

匀速直线运动的概念

问:怎样理解速度的概念?

答:速度是用来描述物体运动快慢的物理量,是物体在单位时间内通过的路程的多少.比

较物体运动快慢通常有两种方法:①在相同时间内比较物体通过的路程

②在相同的路程内,比较物体运动所需的时间.

问:在利用速度公式及其变形公式解题时,需要注意哪些问题?

答:需要注意以下几点:

(1)要写出依据的公式;

(2)应该统一单位;

(3)将已知条件代入公式时,既要代数值,又要代单位.

问:怎样正确全面地理解匀速直线运动?

答:

(1)定义:物体沿着直线快慢不变的运动.

(2)特点:作匀速直线运动的物体,在任何一段相等的时间内,通过的路程是相等的.在

任何时刻、任何一段路程内,速度都是相等的.

(3)计算:作匀速直线运动的物体,速度大小可用公式v=s/t

求出,但速度的大小与

s、t的大小无关.

问:怎样理解变速直线运动和平均速度?

答:(1)速度变化的直线运动叫做变速直线运动.

(2)平均速度可以粗略地反映作变速直线运动物体的

运动快慢. (3)平均速度可用公式??st (4)计算平均速度时,式中的路程s和时间t要一一对应,不能张冠李戴,因不同路程(或时间)内的平均速度不同,故计算平均速度时一定要指明是哪段路程(或时间)内的. 问:怎样用图像来表示匀速直线运动的规律?

答:(1)用横坐标表示时间,纵坐标表示路程,就得到了路程—时间图像.(如图a)

(2)用横坐标表示时间,纵坐标表示速度,就得到了速度—时间图像.(如图b)

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智 能 拓 展

1.在太阳系中人什么时候的运动速度较快

巴黎某报纸曾登载过一则广告,内容是:“只要你寄出25生丁(Centime,法国及瑞士的钱币单位,相当于1%法郎),你就可到星际去旅行。” 有位老实人一看了这则广告,立刻寄去了25生丁,结果他收到了这样的一封回信:

“请你静静地躺在床上,脑中想象着地球自转的情形,按巴黎的纬度(北纬49度),你一昼夜可走2.5万千米以上,好好地享受吧!如果还想观赏风景,那就拉开窗帘,你可以看到物换星移的奇妙景象。”

这位刊登广告的人,显然是个骗子,最后,他被控以欺诈罪,罚款了事。被判刑的时候,他还用幽默的语气引用伽利略的名言说:

“可是,地球确实在转动啊!” 从另一个

角度来看,被告说得也挺有道理的啊!生

活在地球上的人,的确是随时都在作“星

际旅行”。地球一面绕着太阳公转,一面

又以每秒30千米的速度自转,这是众所周

知的事。

这里还有一个问题不知各位是否想

过,那就是地球究竟是白天转得快,还是

晚上转得快呢?两种运动—起作用的结果,

会因我们身处于地球的迎光面或背光面的

不同而有所不同。由图11-7可知,地球在在夜晚一侧的人绕行太阳的速度比在白昼一侧的人快 半夜的运动速度等于自转速度加公转速图11-7

度,中午则恰巧相反,要从公转速度中减

掉自转速度。换言之,人在太阳系中运动的速度,半夜要比中午快。

赤道上的各点,以每秒 0.5千米的速度自转,因此,赤道上中午和半夜的速度差为0.5×2千米/秒=l千米/秒。凡是学过几何的人都知道,在北纬60度的圣彼得堡,昼夜的速度差为1千米/秒的一半,也就是半千米每秒,这是很容易就能算出来的。就是说,住在圣彼得堡的人,在太阳系中的运动速度,半夜比中午每秒快0.5千米。

2.小鸟到底飞了多远?

甲、乙两地相距10km,A船以10km/h的速度从甲地开出,向乙地匀速前进,同时B船以15km/h的速度从乙地开出,向甲地匀速前进.在两船匀速开出的同时,一只小鸟从甲地出发,以60km/h的速度向乙地匀速飞行,当它遇到B船后立即以同样大小的速度反向飞行,遇到A船后再次反向飞行,如此反复,直到两船相遇时,小鸟一共飞行了多少距离?

这是三个物体同时匀速运动的问题.小鸟在两船之间往返飞行,且两船也在靠近.如果将小鸟每次来回通过的路程依次求出再相加,这样计算不仅繁琐,且没有尽头.你有什么好的方法来解决这个问题吗?

思路点拨 从两船开始相向

运动到相遇的这段时间内,小鸟一直在飞,即小鸟飞行的时间 2

t1,等于两船开始运动到相遇所用的时间t2,只要求出t2,就能很简单地求出小鸟一共飞行了多少距离.

3.汽车速度计是怎样测车速的 汽车司机总是通过观察面前的速度计,来知道汽车行驶的速度的。汽车的速度计是怎样测量车速的呢?汽车速度计实际上是通过测量汽车驱动轮的转动速度换算来的。测量速度的仪器很多,其中一种是“电磁式”速度计。他的主要构造如图11-8所示,汽车前进时,通过传动机构,将汽车驱动轮的转动传到速度计的主轴

1,转轴1上端固定着一块永磁体2,磁体外面罩着铝

罩3,铝罩3与指针5固定在针轴4上,针轴4上连

接着游丝弹簧6。

当永磁体随着车轮旋转时,在铝罩中会有感应电流

产生,永磁体对感应电流的作用力使铝罩转动,转动

的铝罩使连着它的游丝弹簧扭转一个角度,从而产生

阻碍铝罩继续转动的力,铝罩在转动一个角度后停了

下来达到平衡,此时固定在铝罩上的指针也就指着某

一个位置。车速越大,永磁体转动越快,所产生的感图11-8

应电流越大,铝罩转过的角度越大,指针偏转越多。

因此,在表盘7上刻上相应的车速值,就可以从指针的偏转角度指示车速了。

题型一 本组题考查速度的概念及运动快慢的比较方法

例 日常生活中我们常用两种方法来比较物体运动的快慢,请借助图11-9中的短跑比赛来说明这两种方法:a图表明_______ _____;

b图表明_______ _____.

图11-9

知识点 速度的概念

闯关点拨 比较物体运动快慢通常有两种方法:①在相同时间内比较物体通过的路程;②在相同的路程内比较物体运动所需的时间.

解 由a图可以看出他们运动的时间是相同的,但他们所通过的路程不相同,所以由a图可以表明:在相同时间内,通过的路程越长,物体运动越快.由b图可以看出他们通过的路程是相同的,但他们所用的时间不相同,所以由b图可以表明:在通过相同的路程时,物体所用时间越短,运动越快.

题型二 知道速度的单位,并会进行速度单位的换算

例1 建在公路边的速度标志牌写着60km/h,它表示经过这一路程的车速不允许超过这个速度,这个速度合多少m/s?

知识点 速度的单位及其换算

闯关点拨 方法一:将km换算成m,即1km=1000m,同时将h换算成s,即1h=3600s.再运算得出结果.方法二:利用1m/s=3.6km/h倒算,即1km/h?

解 解法一:60km/h?60?1m/s. 3.61000m?16.7m/s. 3600s

3

解法二:60km/h?60?1km/h?60?1m/s?16.7m/s. 3.6

例2 甲、乙、丙、丁四个物体的速度分别是10m/s,18km/h,450cm/s,1200cm/min,则由大到小的顺序是( )

A.υ丁>υ丙>υ乙>υ甲 B.υ甲>υ乙>υ丙>υ丁

C.υ甲>υ乙>υ丁>υ丙 D.υ乙>υ甲>υ丙>υ丁

知识点 速度单位的换算,比较速度的大小

闯关点拨 要比较速度的大小,应先统一单位.可把单位都换算成m/s.

1m/s?5m/s 3.6

1m υ丙=450cm/s=450??4.5m/s s

1m

υ丁= 1200cm/min?1200??0.2m/s 60s解 υ乙=18km/h?18?

所以:υ甲>υ乙>υ丙>υ丁

答 选B

题型三 会用速度公式进行简单的计算

例1 长200m的火车以43.2km/h的速度匀速行驶在京九线上,当它穿越1000m长的隧道时,所需的时间是 .

知识点 用速度公式进行简单的计算

闯关点拨 (1)解本题的关键是确定火车穿越隧道时,通过的路程是多少.(2)解题过程中要注意统一单位.由于路程单位是m,可以将速度单位km/h

换算成m/s. 解 由图

可知火车穿过隧道时通过的路程是火车的长度与隧道长度之和.

图11-10

即s=L隧道+L车=200m+1000m=1200m

又υ=43.2km/h?43.2?

所以:t?1m/s?12m/s 3.6s

??1200m?100s. 12m/s

[变形题1] 一火车以12m/s的速度匀速穿过1000m长的隧道,所用的时间为100s,求火车的长度.

答 200m.

[变形题2] 一长为200m的火车匀速穿过1000m长的隧道,所用的时间为100s,求火车的 4

速度.

答 12m/s.

例2 人急行的速度大约是2m/s,人急行横过6m宽的马路所需要是时间大约是 s;汽车的行驶速度如果是10m/s,人至少要在距行驶过来的汽车 m处开始穿越马路. 知识点 利用速度公式有关的计算,解决简单的实际问题

闯关点拨 (1)人能安全穿过马路的条件是:汽行驶过来

的时间至少等于人横过马路所用的时间,

即t车=t人

解 (

1)t人?s人?人?6m?3s. 2m/s

(2)t车=t人=3s,s车=υ车t车=10m/s×3s=30m.

题型四 会判断物体的运动是否是匀速直线运动,理解匀速直线运动的概念

例 一辆摩托车作直线运动,1s内走10m,2s内走20m,3s内走30m??,则此车的

运动是( )

A.一定是匀速直线运动 B.一定是变速直线运动

C.可能是匀速直线运动 D.以上答案都不正确

知识点 匀速直线运动的概念

闯关点拨 根据匀速直线运动的概念可知“作匀速直线运动的物体,在任何相等的时间内通过的路程都相等.

解 从表面上看,摩托车每1s通过的路程都相等,但每0.1s内通过的路程是否一定相等呢?在其他任何相等的时间内的情况又如何都不得而知,因此不能确定其运动情况.

答 选C

[拓展题] 探究物体运动快慢,可以将物体将要通过的路程分成若干段,再分别测量物

体通过每段路程所需的时间。如图11-11所示,将运动员跑步的路程分成长度相同的三段,

由图中秒表可知运动员通过每段路程所需时间,从图中可见运动员在此运动过程中的速度是 ( )

A.不变 B.变大 C.变小 D.先减小后增大

图11-11

析 本题考查的要点是如何比较物体的运动快慢。比较物体的快慢方法很多,本题采用的是相等的路程比较时间的方法,从图中可以看出,从10m到70m的三段相同路程中,从计时开始观察秒表的示数变化,可以发现在三段相等的路程内,运动时间分别为10s。由此可以判断出,在相等的时间内运动员通过的路程相等,或者说在相同的路程内运动时间相等,即运动员做匀速直线运动。

答 本题的正确答案应为A.

题型五 会利用图像分析解决运动问题

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例 物体做匀速直线运动时,路程与时间的关系为s=υt,在图11-12中,甲、乙两直线分别是两运动物体的路程s和时间t关系的图像,由图可知两运动物体的速度大小关系是( )

A.υ甲>υ乙 B.υ甲<υ乙

C.υ甲<υ乙 D.条件不足,无法确定

B 知识点 利用图像解运动问题

(a) 图11-12 (b) (c) 闯关点拨 利用速度图像、路程图像分析问题时,注意每一点都有对应的路程速度、时间.

解 本题我们可以用两种方法来进行分析.方法(1):时间相同比较路程. 如图(a),在A、

B两点,根据公式υ=s,甲、乙两物体运动的时间相t

等,但s甲大,所以υ甲大;方法(2):路程相等比较运s动的时间.如图(b),在C、D两点,根据公式υ=,t

甲、乙两物体运动的路程相同,但t甲小,所以υ甲大.

答 选题型六 本组题主要考查你是否理解平均速度这个概念,会用平均速度的公式解题

例1 一名同学骑自行车从家路过书店到学校上学,家到书店的路程位1800m,书店到学校的路程位3600m.当他从家出发到书店用时5min,在书店等同学用了1min,然后二人一起再经过了12min到达学校.求:

(1)骑车从家到达书店这段路程中的平均速度是多少?

(2)这位同学从家里出发到学校的全过程中的平均速度是多大?

知识点 计算平均速度

闯关点拨 求从家到书店的平均速度时只要用从家到书店

的路程除以对应的时间,即可求出;求从家到学校的全过程

的平均速度,也要用从家到学校的路程除以从家到学校所用

的全部时间.

解 (1)骑车从家到达书店这段路程中的平均速度是:

?1?s11800m??6m/s; t1300s

s5400m??5m/s. t1080s(2)这位同学从家出发到学校的全过程中的平均速度是: ??

例2 一个做变速直线运动的物体,在前一半时间内的速度为υ1,后一半时间内的速度为υ2,求物体在整段时间内的平均速度.

知识点 平均速度的概念

闯关点拨 要求出整段时间的平均速度,根据公式υ=

理量题中并未给出,但题中把时间平分为两段.为了解题方便,设整段时间为2T,路程s

s,必须知道路程和时间,这两个物t

等于前一半时间的路程与后一半时间的路程之和. 解 设整段时间为2T,则整段时间内的平均速度为: ??s

?1T??2T?1??2??t2T2

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