1、二、位移时间图象图31 1位移时间图象(xt图象)：在如图31所示的直角坐标系中，用来描述位移x与时间t关系的图象叫位移时间图象或xt图象2利用xt图象描述物体的运动(1)从xt图象中可以找出物体在各个时刻对应的位移,(2)若物体做匀速直线运动，则xt图象是一条倾斜的直线，直线的斜率表示物体的速度.图32 图33 (3)若xt图象与时间轴平行，表示物体处于静止状态，如图32所示(4)若物体做非匀速运动，则xt图象是一条曲线，如图33所示，在时间t1t3内的平均速度等于直线AB的斜率，t2时刻对应图象上点的切线的斜率表示该点的瞬时速度.,方法指导一、理解速度和速率例1 关于速率和速度，下列说法不
2、正确的是()A平均速率就是平均速度B瞬时速率是指瞬时速度的大小C匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻瞬时速度D匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度均相等,解析 速度与速率是两个不同的概念，且前者是矢量，后者是标量选项A中，平均速率是路程与时间的比值，而平均速度是位移与时间的比值，一般情况下，路程是大于位移的，所以两者大小不一定相等，而且平均速率无方向，也不同于平均速度，故选项A错误选项B是瞬时速率定义表述的内容，正确在特殊的匀速直线运动中，由于相等时间内位移相等，而且位移大小与路程也相等，所以选项C、D都正确答案 A,二、平均速度的计算例2 甲做变速直线运动，前一半位移平均
3、速度为v1，后一半位移平均速度为v2，全程的平均速度为多大？,变式训练1(1)甲做变速直线运动，若甲前一半时间的平均速度为v1，后一半时间的平均速度为v2，则全程的平均速度多大？(2)甲做变速直线运动，若甲前一半时间内的平均速度为v1，全程的平均速度为v2，则后一半时间内的平均速度是多少？,三、利用xt图象分析物体的运动例3 图34所示是做直线运动的甲、乙两物体相对于同一参考系的位移一时间(xt)图象，下列说法错误的是()图34 A甲启动的时刻比乙早t1 sB当tt2时，两物体相遇C当tt2时，两物体相距最远D当tt3时，两物体相距x0 m,解析 甲从t0时刻开始出发，乙在0t1这段时间内保持
4、静止，故甲比乙早出发的时间为t1 s，选项A正确当tt2时，甲、乙两物体的位移相等，即甲、乙两物体相遇，选项B正确、选项C错误；当tt3时，甲的位移为零，乙的位移为x0，两物体相距x0，选项D正确答案 C点评 解析图象问题要将图象与实际运动情况结合起来，以便建立清晰的物理情境注意坐标轴的含义，起点、交点的物理意义，以及斜率和面积的意义,变式训练2百米赛跑中，甲、乙、丙三人从一开始就做匀速直线运动，甲按时起跑，乙比甲落后0.5 s起跑，丙抢跑的距离为1 m，试说明图35中的A、B、C三条图线分别表示的是谁的图象并比较他们的速度大小图35,解析 甲按时起跑，说明甲的图线是A，乙比甲落后0.5 s，
5、说明乙的图线是C，丙抢跑1 m，说明丙的图线是B.在xt图象中，图线的斜率表示速度，从A、B、C三条图线斜率的大小可得出甲、乙、丙三人的速度大小关系为：v甲v乙v丙答案 A甲，B丙，C乙v甲v乙v丙,互动平台育才老师与细心同学、粗心同学关于平均速度的对话粗心：凡是平均数就应该是两数相加除以2.育才：其实常见的平均数有如下几种,细心：根据平均速度的定义，平均速度应当是第种，即调和平均数,粗心：原来我对于平均数的认识是狭隘的平均数有这么多种类，不能一遇上求平均值的问题就几个数相加再除以几我以后会注意的,同步达标一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分，每题至少有一个选项是正确的)1下列有关平
6、均速度的说法中，正确的是( )A平均速度为始末速度和的一半B平均速度是路程与时间的比值C平均速度是标量D平均速度与位移段的选取密切相关答案 D,2下列描述的几个速度中，属于瞬时速度的是()A子弹以790 m/s的速度击中目标B信号沿动物神经传播的速度大约为102 m/sC汽车上速度计的示数为80 km/hD台风以36 m/s的速度向东北方向移动解析 瞬时速度是物体在某一时刻或某一位置的速度，所以选项A、C正确，B、D错误答案 AC,3雨滴落在窗台的速度为5 m/s，经过窗户的速度是4 m/s，则()A5 m/s是平均速度B5 m/s是瞬时速度C4 m/s是平均速度D4 m/s是瞬时速度解析 平
7、均速度是一个过程中的速度，它与一段时间或一段位移对应，瞬时速度是某时刻或某位置的速度，它与时刻和位置对应，选项B、C正确答案 BC,4下列关于速度的说法中，正确的是()A速度是表示物体运动快慢的物理量，它既有大小，又有方向B平均速度就是速度的平均值，它只有大小没有方向C汽车以速度v1经过某一路标，子弹以速度v2从枪口射出，v1和v2均指平均速度D运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度，叫瞬时速度，它是矢量解析 速度的物理意义就是描写物体运动的快慢，它是矢量，有大小，也有方向，故选项A正确平均速度指物体通过的位移和通过这段位移所用时间的比值，它描写变速直线运动的平均快慢程度，不是速度的平均值，
8、它也是矢量，故选项B错误选项C中v1、v2对应某一位置，为瞬时速度，故选项C错误D为瞬时速度的定义，故选项D正确答案 AD,5一辆汽车向东行驶，在经过路标甲时速度计指示为50 km/h，行驶一段路程后，汽车转向北行驶，经过路标乙时速度计指仍为50 km/h，下列说法正确的是()A汽车经过甲、乙两路标时的速度相同B汽车经过甲、乙两路标时的速率不同C汽车经过甲、乙两路标时的速率相同，但速度不同D汽车向东行驶和向北行驶两过程平均速度相同解析 题目中给出的两个速度均为瞬时速度，大小相等，方向不同，故选项A、B错误，C正确；汽车向东行驶和向北行驶的平均速度无法计算，故选项D错误答案 C,6甲、乙、丙三个
9、物体同时同地出发做直线运动，它们的位xt图象如图所示在20 s内它们的平均速度和平均速率的大小关系是()A平均速度大小相等，平均速率v甲v乙=v丙B平均速度大小相等，平均速率v甲v丙 v乙C平均速度v甲v丙=v乙，平均速率相等D平均速度和平均速率大小均相等答案 A,7三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示，三个质点同时从N点出发，同时到达M点，下列说法正确的是()A三个质点从N到M的平均速度相同BB质点从N到M的平均速度方向与任意时刻瞬时速度方向相同C到达M点的瞬时速率一定是A的大D三个质点到M时的瞬时速率相同,解析 三个质点的运动的初、末位置相同，故位移相同，又时间一样，故平均速度相同B质点沿
10、NM直线运动但有可能往返，故不能断定平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同，选项B错误，C项无法判定到达M时，三者的瞬时速率大小无法确定答案 A,8图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片该照片经放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%2%.已知子弹飞行速度约为500 m/s，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近()A103 sB106 sC109 sD1012 s答案 B,二、计算题(10分)9如图所示，一列火车长100 m，速度为5 m/s.它通过一根直径为2 cm的标志杆约需要多长时间？它通过长为50 m的大桥需要多长时间？答案 20 s30 s,附加
11、探究题(10分)10火车在甲、乙两站之间匀速行驶，一位同学根据铁路旁电杆的标号观察火车的运动情况，在5 min时间里，他看见电杆的标号从100增到200.如果已知两根电杆之间的距离是50 m，甲、乙两站相距l=72 km，根据这些数据，试探究分析火车的速度是多少？探究思路答案 72 min,课时4实验：用打点计时器测速度课前导航1.电磁打点计时器图41所示是电磁打点计时器的构造图，图中标出了几个主要部件的代号及名称 图41,当给电磁打点计时器通电后，线圈产生磁场，放在线圈中的振片被磁化，由于线圈通的是交变电流，电流方向不断变化，振片就会因反复地受到向上、向下的吸引而不停地振动起来当交变电流的频
12、率是50 Hz时，电磁打点计时器的振针每0.02 s打下一个点2电火花计时器图42所示是电火花计时器的构造图图中标出了几个主要部件的代号，它们的名称见图图42,电火花计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显示出点迹的计时仪器当电源的频率是50 Hz 时，它的脉冲放电周期也是0.02 s，即每隔0.02 s 打下一个点请你思考：1为什么打点计时器不能使用直流电源？2假设交流电源的频率不是50 Hz，而是60 Hz，打点计时器还是每隔0.02 s打一个点吗？这时它将每隔多长时间打下一个点？,基础梳理,知识精析一、计时器的使用1电磁打点计时器的使用(1)用限位孔限定纸带，复写纸压在纸带的上面通
13、电，振片带动振针打点若纸带运动，其上就会留下一行小点(2)如由物体带动纸带运动，物体的位移就对应为纸带上相应点间的距离，运动时间可由该距离上点痕的数目计算2电火花计时器的使用(1)使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹(2)这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力比较小，实验误差也比较小,二、用打点计时器测量瞬时速度图43,三、用vt图象分析实验数据1vt图象在平面直角坐标系中，用纵轴表示速度，横轴表示时间，图象中的任一点表示某时刻的速度，得到速度时间图象(vt图
14、象)，简称速度图象2vt图象的意义vt图象反映的是速度随时间的变化关系，它并不是物体的运动轨迹,3匀速直线运动的vt图象图44(1)匀速直线运动的vt图象是与时间轴平行的直线，如图44所示(2)速度不同的匀速直线运动的vt图象，是不同的平行于时间t轴的直线，它们纵轴的截距表示速度，截距越大，表示速度越大，如图44中，vavb.(3)匀速直线运动的图线与时间轴所围的面积表示该时间内物体的位移图44中的阴影部分面积Svat，vat恰是a物体在t时间内的位移，即Sxvat.,4用vt图象描述纸带的运动以速度v为纵轴，时间t为横轴，建立直角坐标系用各点迹上对应的时间和瞬时速度描点，用一条平滑的曲线将这
15、些点连接起来，即可用vt图象分析速度随时间的变化规律,方法指导一、纸带的处理方法例1 打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量的情况如图45所示，纸带在A、C间的平均速度为_m/s，在A、D间的平均速度为_m/s，B点的瞬时速度更接近于_m/s.图45,解析 由题意知，相邻两点间的时间间隔为0.02 s，A、C间的距离为14 mm0.014 m，A、D间的距离为25 mm0.025 m.由公式v得，vAC m/s0.35 m/svAD m/s0.42 m/sB点的瞬时速度更接近于0.35 m/s.答案 0.350.420.35点评 求某点瞬时速度时，我们
16、应取此点两侧靠近此点的两点间的平均速度，但这两点并不是靠得越近越好,二、实验误差分析例2 某同学在用打点计时器做实验时，得到的纸带如图46所示，这可能是因为()图46A打点计时器错接在直流电源上B电源的电压不稳C电源的频率不稳D振针压得过紧解析 正常情况下，振针应该恰好敲打在限位板上，这样在纸带上才能留下点当振针与复写纸的距离过大时，振针可能打不到复写纸，这时会出现有时有点，有时无点当振针与复写纸的距离过小时，振针就会有较长的时间与复写纸接触，这样就会在复写纸上留下一段一段的小线段答案 D,三、vt图象的应用例3 图47是甲、乙两物体运动的速度图象，下列说法正确的是()图47A物体甲处于静止状
17、态B物体乙刚开始时以5 m/s的速度与甲物体同向运动C物体乙在最初3 s内的位移是10 mD物体乙在最初3 s内的路程是10 m,解析 甲速度图象是平行于t轴的直线，因此甲做匀速直线运动，选项A错误；乙物体在第1 s内向正方向做速率为5 m/s的匀速直线运动，第2 s内静止，第3 s内沿负方向做速率为5 m/s的匀速直线运动，故选项B正确；乙在第1 s内的位移x1v1t15 m，在第2 s内的位移x20，在第3 s内的位移x3v3t35 m，所以物体乙在最初3 s内的位移xx1x2x30，故选项C错误；物体乙在最初3 s内的路程l|x1|x2|x3|10 m，故选项D正确答案 BD,互动平台育
18、才老师与细心同学关于纸带位移测量的对话育才：为尽量减小刻度尺在测量相邻计数点间位移的大小的过程中产生的误差，应如何操作？细心：(1)刻度尺的准确度要达到1 mm；(2)不要分段测量相邻两点的位移，应尽可能一次测量完毕并分别测出第一个计数点到其他各计数点的位移，且读数时应估读到mm以下一位粗心同学与细心同学关于计数点的对话细心：用逐差法求加速度至少要测出6个位移值来粗心：所以纸带上最少应有7个点细心：我们如果是每5个点取一个计数点呢？粗心：唉，我又错了应该是纸带上至少应有7个计数点，而每5个点取一个计数点，所以纸带上至少要有31个点,同步达标一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分，每题至
19、少有一个选项是正确的)1在使用打点计时器时应()A先接通电源，再使纸带运动B先使纸带运动，再接通电源C在使纸带运动的同时接通电源D先使纸带运动或先接通电源都可以答案 A,2下列说法正确的是()A电磁打点计时器和电火花计时器的原理基本一样B电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电压一样C电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电频率是一样的D电磁打点计时器和电火花计时器打点的时间间隔都是0.02 s解析 电磁打点计时器和电火花打点计时器原理和使用方法基本一样，所接交流电压不同，电磁打点计时器的工作电压为4 V6 V，电火花计时器外接的电压为220 V.答案 ACD,3运动物体拉动穿过打点计时器的纸
20、带，纸带上打下一列小点，打点计时器打下的点直接记录了()A物体运动的时间B物体在不同时刻的位置C物体在相同时间内的距离D物体在不同时间内的位移解析 因为打点计时器打点的时间间隔都是0.02 s，所以只要数出纸带上所打的点数，用t0.02 s(n1)可以计算出物体运动的时间，选项A正确打点计时器每打一个点与一个时刻对应，因此，打点计时器直接记录物体在不同时刻所在的位置，选项B正确每两个相邻时间间隔一定是0.02 s，但这里的相同时间可以是任意相同时间只要测量间隔相同点数的点迹之间的距离就可以了，但是相同的时间内的距离不一定是相同的而物体在不同时间内的位移，只要经过再一次测量与该时间段对应的一段位
21、移就可以知道，所以打下的点也直接记录了物体在不同时间内的位移，选项D正确答案 ABD,4打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，其相邻点间的时间间隔是T，若纸带上共打出N个点，该纸带上记录的时间为t，则()AT0.1 s，tNTBT0.05 s，t(N1)TCT0.02 s，t(N1)TDT0.02 s，tNT答案 C,5我国使用的交流电的频率是50 Hz，而美国使用的交流电的频率为60 Hz，同样的纸带实验，纸带长度、拉动纸带的速度完全相同，在我国和美国两地区所得到的纸带上被打点的个数()A一样多B在美国多C在我国多 D不能确定解析 长度、拉动速度完全相同的纸带运动的时间出相同，频率越高，
22、周期越小，打下的点个数就越多答案 B,6若一质点从t=0开始由原点出发，其v-t图象如图所示，则该质点()A当t1 s时，离原点最远B当t2 s时，离原点最远C当t3 s时，回到原点D当t1 s时，回到原点解析 这是一个速度时间图象，故曲线与t轴所夹面积表示位移大小，所以2 s末离原点最远，4 s末回到原点答案 BD,二、填空题(9分)7用接在50 Hz交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况某次实验中得到一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每5个打印点取一个计数点，分别标明0、1、2、3、量得0与1两点间的距离x1=30 mm，2与3两点间的距离x2=48 mm，则小车在0与1两点间的平均速
23、度为v1=m/s，在2与3两点间的平均速度v2=m/s.据此可判定小车做_运动答案 0.30.48加速,三、计算题(11分)8利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图象某同学在一次实验中得到运动小车的v-t图象如图所示，请据此回答：(1)小车做什么样的运动？(2)小车运动的最大速度约为多少？(3)小车运动的最大位移约为多少？,解析 由图象可知，在08 s时间内小车做加速运动，在814 s时间内小车做减速运动图线的最大纵坐标表示小车运动的最大速度，约为0.8 m/s.曲线与横坐标轴(时间)所包围的“面积”表示小车运动的最大位移，通过割补法处理可得，约为8.3 m.,附加探究题(10分
24、)9图示是一打点计时器所打的纸带，将直尺靠在纸带边，零刻度线与纸带上打的第一个点对齐由0到1、2、3、点的距离分别用d1、d2、d3表示，初时刻0到1、2、3点的时间分别用t1、t2、t3表示，测量出d1、d2、d3的值并填入表中,假设打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，在这五个时间段内位移和时间有什么对应关系？,探究思路直接由图可读出d1、d2、d3、d4、d5的值，分别是1.75 cm、2.90 cm、3.80 cm、4.50 cm、5.00 cm，根据打点计时器的性质和图可知：t10.08 s，t20.14 s，t30.20 s，t40.26 s，t50.32 s，且t21t32t4
25、3t540.06 s. 观察图知，随着时间的延续，位移在不断地增大，但相同时间内发生的位移越来越小，说明物体运动得越来越慢,课时5速度变化快慢的描述加速度课前导航发令枪响的瞬间100米决赛就要开始了，运动员已各就各位，坐在看台上的观众也屏住气息，等待发令枪响激动人心的一刹那随着一声清脆的枪响，运动员像离弦的箭一样冲出了起跑线，飞似的奔向终点可以肯定，发令枪响的瞬间，运动员、坐在看台上的观众的速度都是零因为若枪响瞬间运动员速度不为零的话，必然是抢跑了，裁判就要判他犯规；若看台上观众的速度不为零的话，看台上的秩序就大乱了请你思考：1枪响瞬间运动员、观众速度都是零，但他们此时的加速度也都是零吗？2你
26、体会到了速度和加速度的区别了吗？,基础梳理,知识精析一、理解速度、速度变化量、加速度的区别与联系1含义(1)v表示运动的快慢程度(2)v表示速度改变的多少(3)a表示速度改变的快慢，是速度的变化率2方向：三个量都有大小也有方向，都可用“”、“”表示方向(1)v指物体运动的方向(2)v指速度改变的方向，也是矢量，由初末速度共同决定(3)a与v的方向相同，与v的方向没有必然关系,4图象 图51 (1)xt图象，如图51所示，由斜率表示速度表示匀速直线运动表示速度越来越小的直线运动斜率表示A点的瞬时速度,(2)vt图象，如图52所示，由斜率表示加速度，由两点纵坐标的差表示速度变化量图52表示加速度越
27、来越小的加速直线运动斜率表示B点的加速度,二、运动的判断判断物体是加速运动还是减速运动的方法有两个：1根据vt图象，看随着时间的增加，速度的大小如何变化，若越来越大，则加速，反之则减速；2根据加速度方向和速度方向间的关系只要加速度方向和速度方向相同，就是加速；加速度方向和速度方向相反，就是减速这与加速度的变化和加速度的正负无关可总结如下：,方法指导一、对加速度的理解例1 甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时，取物体的初速度方向为正，甲的加速度恒为2 m/s2，乙的加速度恒为3 m/s2，则下列说法正确的是()A两物体都做加速直线运动，乙的速度变化快B甲做加速直线运动，它的速度变化快C乙做减速直线运动，它的速度变化率大D甲的加速度比乙的加速度大分析 物体做加速运动还是减速运动，取决于速度方向与加速度方向是否相同，比较加速度的大小关系时，只比较它们的绝对值，不考虑方向,解析 因为两物体的运动方向相同，即速度方向相同，加速度一正一负，说明加速度方向相反，两者只有一个是做加速运动，所以选项A错误；加速度的负号说明加速度的方向与所取的正方向相反，比较加速度的大小时，应比较加速度的绝对值乙的加速度的绝对值大，所以它的速度变化快，选项B、D均错误；所以本题应选C.答案 C,
