物理量 区别与联系 意义 区别 方向 平均速度 粗略描述物体的运动,和时间、位移对应 与Δx方向一致 瞬时速度 精确描述物体的运动,和时刻、位置对应 与某时刻或某位置的运动方向一致 联系
【名师点睛】
计算平均速度时应注意:
Δx公式都为v=;瞬时速度可看成当Δt→0时,Δt内的平Δt均速度 (1) 求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。 Δx(2) -v=是平均速度的定义式,适用于所有的运动。 Δt1(3) -v=(v+v0) 适用于匀变速直线运动。 2t
【典例1】 一个朝着某方向做直线运动的物体,在时间t内的平均速度是v,紧接着 内的平均速度
2v
是 ,则物体在这段时间内的平均速度是( ) 2
245
A.v B.v C.v D.v
336【答案】 D
vt
vt+·225Δx
【解析】 由平均速度的定义式 -v= 可得物体在这段时间内的平均速度-v==v,故选项D
Δtt6
t+2正确。
【典例2】 一个朝着某方向做直线运动的物体,若物体在前一半位移的平均速度为v,后一半位移的v
平均速度为,求物体在整个过程中的平均速度。
2
2
【答案】 v
3
xx
【解析】 由平均速度的定义式-v= 得,物体前一半位移所用的时间为t1=,后一半位移所用的时tvx2x2x2
间为t2==,则全程的平均速度为-v==v。
vvt1+t232
二 对加速度的正确理解与计算
Δx
1.加速度a=,描述速度变化的快慢,也称速度的变化率,a和Δυ的方向相同.
Δt
2.υ、Δυ、a三者的大小无必然联系.υ大,a不一定大,更不能认为a减小,υ就减小;Δυ大,a也不一定大;υ的方向决定了物体的运动方向,a与υ的方向关系决定了物体是加速还是减速.
3.常见典型情况可总结如下(以υ0的方向为正方向)
???加速运动
?(1) a与υ0同向→ →?a增加,υ增加变快 ? Δυ>0?
?a减小,υ增加变慢
a恒定,υ均匀减小
a恒定,υ均匀增加
???减速运动
(2) a与υ0反向→? →?a增加,υ减小变快
? Δυ<0?
?a减小,υ减小变慢
【典例3】 (多选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为10 m/s,在这1 s内该物体的( )
A.加速度的大小为6 m/s2,方向与初速度的方向相同 B.加速度的大小为6 m/s2,方向与初速度的方向相反 C.加速度的大小为14 m/s2,方向与初速度的方向相同 D.加速度的大小为14 m/s2,方向与初速度的方向相反 【答案】 AD
v-v010-4
【解析】 选初速度方向为正方向,若初、末速度方向相同,a== m/s2=6 m/s2,方向与
t1v-v0-10-4
初速度的方向相同,选项A正确,B错误;若初、末速度方向相反,a== m/s2=-14 m/s2,
t1方向与初速度的方向相反,选项C错误,D正确。
【典例4】关于物体的运动,下列说法可能正确的是( ) A.加速度在减小,速度在增大 B.加速度方向变化,而速度不变
C.加速度和速度大小都在变化,加速度最大时速度最小,速度最大时加速度最小 D.加速度方向不变,而速度方向变化 【答案】 ACD
【解析】 若物体运动的加速度与速度方向相同,当加速度减小时,速度仍在增大,选项A正确;加速度方向发生改变,既然有加速度,则速度一定发生改变,选项B错误;若加速度方向与速度方向相反,当加速度最大时,速度可能取最小值,若加速度方向与速度方向相同,当加速度最小时,速度增大得最慢,加速度为零时,速度达到最大值,选项C正确;若物体做平抛运动,加速度方向不变,速度方向时刻变化,选项D正确。
【典例5】如图所示,小球以v1=3 m/s的速度水平向右运动,与一墙壁碰撞经Δt=0.01 s后以v2=2 m/s的速度沿同一直线反向弹回,小球在这0.01 s内的平均加速度是( )
A.100 m/s2,方向向右 B.100 m/s2,方向向左 C.500 m/s2,方向向左 D.500 m/s2,方向向右 【答案】 C
【解析】 解法一 取末速度的方向为正方向,由a=m/s2,方向与v2方向相同,水平向左,故选项C正确。
-v2-v1-2-3Δv
解法二 取初速度的方向为正方向,由a=得,a== m/s2=-500 m/s2,方向与v2
ΔtΔt0.01方向相同,水平向左,故选项C正确。
三 用极限法求瞬时速度——数学应用能力的培养
Δx
1.方法概述:由平均速度公式v=可知,当Δx、Δt都非常小,趋向于极限时,这时的平均速度就认
Δt为是某一时刻或某一位置的瞬时速度。极限思维法只能用于在选定区域内所研究的物理量连续、单调变化的情况。
Δx
2.常见类型:(1)公式v=中,当Δt―→0时v是瞬时速度。
ΔtΔv
(2)公式a=中,当Δt―→0时a是瞬时加速度。
Δt
【典例6】 如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记ΔxΔx
录遮光时间Δt,测得遮光条的宽度为Δx,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时ΔtΔt速度,正确的措施是( )
v2-(-v1)2-(-3)Δv
得,a== m/s2=500 ΔtΔt0.01
A.换用宽度更窄的遮光条 B.提高测量遮光条宽度的精确度 C.使滑块的释放点更靠近光电门 D.增大气垫导轨与水平面的夹角