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  4. 平均速度和瞬时速度的区别匀变速直线运动的位移与时间的关系重力的产生、方向和大小

在21届温哥华冬奥会上,我国女子冰壶队取得了优异成绩,比赛中,冰壶在水平冰面上的运动可视为匀减速直线运动,设一质量m=20kg的冰壶从被运动员推出到静止共用时t=20s,运动

一、题文

在21届温哥华冬奥会上,我国女子冰壶队取得了优异成绩,比赛中,冰壶在水平冰面上的运动可视为匀减速直线运动,设一质量m=20kg的冰壶从被运动员推出到静止共用时t=20s,运动的位移x=30m,取g=10m/s2,求:冰壶在此过程中
(1)所受重力的大小;
(2)平均速度的大小;
(3)加速度的大小.

考点提示:平均速度和瞬时速度的区别,匀变速直线运动的位移与时间的关系,重力的产生、方向和大小

二、答案

(1)冰壶所受重力的大小:G=mg=200N
(2)平均速度的大小:
.
v
=
x
t
=1.5m/s

(3)冰壶可以看作反方向的初速度为零的匀加速直线运动,根据:x=
1
2
at2

得:a=
2x
t2
=0.15m/s2

故冰壶的加速度为a=0.15m/s2

三、考点梳理

知名教师分析,《在21届温哥华冬奥会上,我国女子冰壶队取得了优异成绩,比赛中,冰壶在水平冰面上的运动可视为匀减速直线运动,设一质量m=20kg的冰壶从被运动员推出到静止共用时t=20s,运动》这道题主要考你对 平均速度和瞬时速度的区别匀变速直线运动的位移与时间的关系重力的产生、方向和大小 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:平均速度和瞬时速度的区别,匀变速直线运动的位移与时间的关系,重力的产生、方向和大小

考点名称:平均速度和瞬时速度的区别
  • 平均速度:
    质点在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间(或位移)的平均速度v,即,平均速度是矢量,其方向跟位移方向相同.平均速度是对变速运动的粗略描述。

    瞬时速度:
    运动物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度,方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧,瞬时速度是对变速运动的精确描述,其大小叫速率。

    平均速率:
    物体在某段时间内通过的路程l跟通过这段路程所用的时间t的比值,叫做这段路程(或这段时间)的平均速率,即,它是标量,值得注意的是:它并不是平均速度的大小.

  • 平均速度和瞬时速度对比:

    (1)区别:平均速度反映的是物体在整个运动过程中的整体运动情况,而瞬时速度反映的是物体在运动过程的某一时刻或某一位置的运动情况;
    (2)联系:在匀速直线运动中,任何时刻的瞬时速度和整个运动过程中的平均速度相同。

  • 方法与知识感悟:

    平均速度是反映的某一段运动过程中的平均运动快慢,是这一过程中的位移与时间的比值(是平均速度的定义式),适用于所有的运动;而适用于匀变速直线运动,但若,却不能判定该物体做匀变速直线运动.

    平均速度的计算:

    一辆汽车沿平直公路行驶,先以速度v1通过前的位移,再以速度v2=50km/h通过其余的位移.若整个位移中的平均速度=37.5km/h,则第一段位移内的平均速度是多少?
    解:设整段位移为x,通过前位移和后位移的时间分别为t和t,根据,可得。解得第一段时间位移内的速度=25km/h。

考点名称:匀变速直线运动的位移与时间的关系
  • 匀变速直线运动的位移公式:

    由平均速度的定义和匀变速直线运动的平均速度及速度公式,联立推导出匀变速直线运动的位移公式:

  • 知识点拨:

    1、是匀变速直线运动位移的一般表示形式.它能表明质点在各个时刻相对初始时刻(t=0)的位移。
    2、在位移公式中s、v0、a均是矢量,解题时一般要选取v0方向为正。
    3、位移公式可由速度图象来推导,

         

    如图是某物体做匀变速直线运动的图象.根据图象的物理意义,它与横轴(时间轴)所围的那块梯形面积表示运动的位移.所以:

考点名称:重力的产生、方向和大小
  • 重力:

    1、重力的产生:地面附近的物体由于地球的吸引受到力叫做重力,地面附近一切物体都受到重力,重力简称物重。重力的单位是N,但是表示符号为G。
    说明:
    (1)是由于地球的引力产生的,但不能说重力就是地球引力
    (2)地球表面附近的物体都受到重力的作用
    (3)施力物体是地球
    2、重力的大小:重力大小的计算公式为:G=mg。m是物体的质量,g为重力加速度,一般取9.8N/kg(9.8m/s2),含义:质量每千克受到重力9.8N。
    (1)两极处重力等于万有引力,赤道上万有引力=重力+向心力
    (2)不考虑地球自转时可认为重力等于万有引力
    (3)一般纬度越高g值越大
    (4)与物体的运动状态无关
    3、重力的方向:方向总是竖直向下,不一定是指向地心的(只有在赤道和两极指向地心)。
    (1)不一定指向地心,在两极或赤道上才指向地心
    (2)万有引力方向指向地心
    4、作用点:物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可认为各部分受到的作用都集中在重心
    (1)重力的位置与物体的质量,几何形状有关
    (2)质量分布均匀,形状规则的物体,中心在其几何中心处
    (3)重心不一定在物体上
    (4)重心的位置与物体的运动状态、纺织方式、所处位置无关

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