1.3 運動的快慢-2023-2024學年八年級物理上冊舉一反三系列（解析版）（人教版）

1.3運動的快慢（解析版）本節(jié)學習目標1.知道如何描述物體運動的快慢；2.理解速度的概念；3.認識勻速直線運動；4.理解平均速度的概念，會計算物體運動的平均速度；5.認識運動圖像，會使用運動圖像分析物體的運動。要點一速度與平均速度知識點一、速度1.速度（1）定義：物理學中，把路程與時間之比叫做物體運動的速度。（2）公式：變形公式：。（3）物理意義：是描述物體運動快慢的物理量。在數(shù)值上，等于物體在單位時間內(nèi)通過的路程。這個數(shù)值越大，表明物體運動得越快；這個數(shù)值越小，表明物體運動的越慢。（4）單位及換算：在國際單位制中，速度的單位是米每秒，符號是m/s，或者m·s-1，速度單位是由長度單位和時間單位組合而成的組合單位。在交通運輸中，速度的單位常用千米每小時（km/h）表示。這兩個單位換算關系是：1m/s=3.6km/h。特別提醒1.速度公式中的v、s和t三個物理量，必須是同一個物體在同一運動過程中的速度、路程和時間。2.速度的大小時由路程與時間的比值決定的，不能說“速度與路程成正比”或“速度與時間成反比”。3.計算時代入的數(shù)據(jù)，應包含數(shù)字和單位兩個部分。4.在用公式進行計算時，要注意單位的對應搭配，“千米”和“時”搭配，“米”和“秒”搭配，組合成的速度單位分別是“千米/小時”或“米/秒”。汽車速度表如圖所示是汽車表的表盤，它既可作為速度表，也可作為里程表。（1）一般汽車里程表有兩個，一個可以清零，一個不可以清零。圖中不可清零的里程顯示的是“398249”，表示這輛車從出廠到現(xiàn)在走過的路程（單位為千米）；可清零的里程表顯示數(shù)字為“49.8”，表示該車從上次清零后到現(xiàn)在走過的路程（單位為千米）。（2）表盤指針指示的是當前的車速，單位是千米/小時（km/h），如圖可知當前車速為50km/h。知識點二、勻速直線運動1.機械運動的分類2.勻速直線運動（1）定義：物體沿直線且速度不變的運動，叫做勻速直線運動。特別提醒勻速直線運動是最簡單的機械運動，是一種理想狀態(tài)。在日常生活中，嚴格意義上的勻速直線運動是不存在的。為了簡化問題，便于研究，我們將某些運動，如在平直公路上以某一速度運動的汽車，在平直軌道上以某一速度行駛的列車等，都可以看成是勻速直線運動。（2）特點①做勻速直線運動的物體，其速度大喜和方向都不變；②做勻速直線運動的物體，在相等的時間內(nèi)通過的路程相等，或者說通過相等的路程所用的時間相等；③做勻速直線運動的物體通過的路程與其時間成正比。（3）勻速直線運動的圖像①速度-時間圖像（v-t圖像）：表示做勻速直線運動的物體運動速度與時間的關系。如圖甲所示，做勻速直線運動的物體，速度大小和方向都不變，圖像是一條平行于時間軸的直線，圖中速度大小是4m/s。②路程時間圖像（s-t圖像）：表示做勻速直線運動的物體路程與時間的關系，圖像是一條直線，圖像傾斜程度反映了速度大小，越傾斜速度越大。如圖乙所示，乙和丙兩物體同時從同地出發(fā)，乙的速度大于丙的速度。知識點三、變速直線運動與平均速度1.變速直線運動（1）變速直線運動：物體做直線運動時，其速度大小在發(fā)生變化，這種直線運動叫變速直線運動。例如，飛機起飛時速度越來越大，火車進站時速度越來越小等。（2）變速直線運動的圖像：做變速直線運動的物體，其s-t圖像不再是一條直線；其v-t圖像根據(jù)物體運動過程中速度變化情況，圖像形狀各異。如圖所示。2.平均速度（1）平均速度：為了粗略描述做變速直線運動的物體在某段時間內(nèi)（或某一段路程上）運動快慢，我們引入了“平均速度”的概念。平均速度等于物體運動的路程除以通過這段路程所用的時間。（2）平均速度的公式：。式中，“s”是通過的路程，“t”是通過這段路程所用時間，“v”是這段時間內(nèi)（或這段路程上）的平均速度。特別提醒由于做變速直線運動的物體的速度是不斷變化的，所以通過不同的路程（或在不同時間內(nèi)）物體運動的平均速度一般不相同。平均速度與速度的平均值平均速度速度平均值平均速度描述的是物體運動的平均快慢，應該根據(jù)公式，用總路程除以總時間求得。當我們說一個物體的平均速度時，必須指明是那段路程上或那段時間內(nèi)速度的平均值是指物體在不同路程（或時間）的速度的平均值。例如，物體從甲地道乙地的速度是v1，從乙地道丙地的速度是v2，這兩端路程的速度的平均值是。實際上，物理學中并沒有速度平均值的概念，不要把“平均速度”誤解為“速度的平均值”3.勻速直線運動與變速直線運動的比較勻速直線運動變速直線運動定義速度保持不變的直線運動速度變化的直線運動特點運動的路線是直線，且速度大小不發(fā)生變化運動的路線是直線，速度的大小發(fā)生變化。用常用平均速度來描述做變速直線運動的物體的快慢實例汽車在平直公路上勻速行駛；物品隨傳送帶勻速運動小球從高處自由下落；汽車緊急制動【例】（2023·大連）大連地鐵5號線是中國東北地區(qū)首條跨海地鐵線路，線路全長約為24km。某地鐵列車運行全程用時約為0.6h，則該列車運行全程的平均速度約為______km/h；以行駛的列車為參照物，站臺上的指示牌是______（選填“運動”或“靜止”）的?！敬鸢浮竣?40；②.運動?！窘馕觥縖1]列車運行全程的平均速度[2]當以行駛的列車為參照物，站臺上的指示牌相對于列車位置發(fā)生變化，所以站臺上的指示牌是運動的?！咀兪?】（2023·濟南）如圖所示，濟南至石家莊鐵路客運專線濟南黃河公鐵兩用特大橋，全長約14km，其中主橋長1792m。上層為設計時速100km/h的雙向六車道高速公路，下層為四線鐵路。汽車以設計時速通過該特大橋主橋，大約需要多少秒？【答案】64.8?！窘馕觥肯冗M行單位換算s＝1792m≈1.8km再由速度公式，得汽車通過該特大橋主橋大約需要的時間為答：汽車以設計時速通過該特大橋主橋，大約需要64.8秒?！咀兪?】（2023·安徽）圖示為一種身高測量儀，其頂部的感應器豎直向下發(fā)射超聲波信號，經(jīng)下方物體反射后返回，被感應器接收。某同學站上測高臺，感應器記錄信號從發(fā)射到接收所經(jīng)歷的時間為。已知感應器距測高臺的高度為2.5m，空氣中的聲速取340m/s，則該同學的身高為（）。A.1.70m B.1.65m C.0.85m D.0.80m【答案】B?！窘馕觥坑傻?，該同學頭頂距離感應器的高度是該同學的身高為故選B?！咀兪?】（2023·涼山州）小明乘坐C43次動車，11∶58從甘洛南站發(fā)車，13∶48到達德昌西站，已知甘洛南到德昌西的路程約272km，這段路程的平均速度約為___________km/h（結果保留整數(shù)）；在西昌西站上下乘客時，小明看到相鄰站臺上的另一輛動車正向北行駛，以那輛動車為參照物，C43次動車是向___________運動的（選填“南”或“北”），在行駛途中桌上的蘋果突然向前滾動，此時動車正在做___________（選填“加速”“勻速”或“減速”）運動。【答案】①.148；②.南；③.減速?！窘馕觥縖1]由題意可知，這段路程的距離為s=272km，這段路程的行駛時間為故由可得，這段路程的平均速度約為[2]以站臺為參照物，另一輛動車相對于站臺向北運動，而以那輛動車為參照物，C43次動車向南運動。[3]在行駛途中桌上的蘋果突然向前滾動，是由于動車正在做減速運動，而蘋果由于慣性仍然要保持原來的運動狀態(tài)不變，故此時蘋果會向前突然滾動。要點二運動圖像圖像法是描述各物理量之間的關系的有效手段，在物理學里經(jīng)常用到。1.路程圖像：路程隨時間的變化圖像叫路程時間圖像（s-t圖像），縱坐標表示路程（s），橫坐標表示時間（t），圖像表示路程隨時間變化的規(guī)律，如圖所示。如果是圖像是一條直線，表示物體做勻速直線運動；直線的傾斜度越大，表示物體運動的速度越大。由圖可以看出甲比乙在相同時間內(nèi)經(jīng)過的路程長，甲、乙均做勻速直線運動，但甲的速度大，乙的速度小。2.速度圖像：速度隨時間的變化圖像叫速度時間圖像（v-t圖像），縱坐標表示速度（v），橫坐標表示時間（t），圖像表示速度隨時間變化的規(guī)律，如圖所示。甲圖像是一條水平直線（平行于橫軸），表示物體做勻速直線運動；如果不是水平直線，表示物體做變速運動，乙物體的速度越來越大（加速運動），丙物體的速度越來越?。p速運動）?！纠浚?023·日照）姐姐和弟弟在同一所學校上學。某一天吃過早餐后，姐弟倆約定從小區(qū)門口出發(fā)去學校大門口會合。作出他們的路程與時間的關系圖象分別如圖中的兩條實線所示，弟弟的圖線為直線。下列判斷正確的是（）。A.弟弟比姐姐早5min離開家；B.弟弟和姐姐的平均速度相同；C.弟弟和姐姐行走時的速度相等，均為100m/min；D.姐姐一直做勻速直線運動【答案】C?！窘馕觥緼．根據(jù)上圖可知，計時的第5分鐘弟弟才出發(fā)，姐姐比弟弟早5min離開家，故A錯誤；B．由上圖可知，弟弟平均速度為姐姐的平均速度故弟弟和姐姐的平均速度不相同，故B錯誤；C．根據(jù)上圖知，姐姐自5-15分鐘通過的距離為0，即處于靜止狀態(tài)，故姐姐行走的時間為t=20min-10min=10min故姐姐行走時的速度弟弟和姐姐行走時的速度相等，均為100m/min，故C正確；D．因姐姐自5-15分鐘處于靜止狀態(tài)，故D錯誤。故選C。【變式1】（2023·上海）甲車從P出發(fā)、乙車從Q點出發(fā)，甲乙相向而行；乙比甲早出發(fā)1s，甲到Q點時，乙離P點1m，求此時乙到Q的距離（）。A.可能為2米 B.可能為4米 C.一定為8米 D.一定為6米【答案】B。【解析】由圖像可知，甲的速度乙的速度設PQ的距離為s，甲到Q點時，乙還未到達P點，且離P點1m，則解得；s=9m則此時乙到Q的距離當甲到Q點時，乙已經(jīng)過P點，且離P點1m，則解得：s=3m則此時乙到Q的距離故此時乙到Q的距離可能是4m，也可能為8m，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B?！咀兪?】甲、乙兩物體，同時從同一地點出發(fā)沿直線向同一方向運動，它們的s-t圖像如圖所示，下列說法正確的是（）。A.0-5s內(nèi)，乙的平均速度為3m/s；B.3-5s內(nèi)，乙做勻速直線運動；C.4s時，乙在甲前方5m處；D.5s時，甲、乙兩物體的速度相等【答案】A?！窘馕觥緼B．由圖可知，0~3s內(nèi)乙做勻速直線運動，乙運動的距離是15m，3~5s內(nèi)，乙處于靜止狀態(tài)，0~5s，乙的平均速度：v乙=；故A正確，B錯誤；C．甲做勻速直線運動，甲速度：v甲==3m/s4s時，甲運動的距離：s甲1=v甲t1=3m/s×4s=12m4s時，乙運動的距離：s乙=15m4s時，乙在甲前方：Δs=s乙-s甲1=15m-12m=3m；故C錯誤；D．5s時，甲的速度是3m/s，乙是靜止狀態(tài)，速度不同，故D錯誤。故選A。【變式3】如圖所示，公交車甲和公交車乙從同一車站同時同