(3)1.2 m/s是车在隧道内这一段位移对应的速度,是平均速度;
(4)8 m/s是太空舱在落入太平洋这一时刻所对应的速度,是瞬时速度;
(5)800 m/s是子弹撞击墙这一时刻的速度,是瞬时速度。
答案:(2)(3)是平均速度,(1)(4)(5)是瞬时速度
瞬时速度与某一时刻或某一位置相对应,平均速度与一段位移或连续的时间相对应。根据题目提供的信息去判断是瞬时速度还是平均速度。
1-1某次百米赛跑中,一同学跑过前50 m时速度为7.8 m/s,耗时6.75 s,到达终点时速度为8.8 m/s、成绩是13.00 s。求该同学在后一半赛程中的平均速度。
1-2下列说法正确的是( )
A.物体沿半径为R的圆周运动一周,平均速度为零
B.物体沿半径为R的圆周运动一周,平均速率为零
C.物体某时刻的速度为v,则该物体下一时刻的速度也为v
D.物体某时刻的速度为v,则该物体下一时刻的速度不一定为v
二、对加速度的理解
1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,通常用a来表示。
2.表达式:a==,式中vt、v0分别表示质点的末速度和初速度,其中Δv表示速度在时间间隔Δt内的变化量,计算时必须是末速度减去初速度,t是质点的速度从v0变化到vt所需的时间,a表示质点的加速度。
3.单位:在国际单位制中,加速度的单位是m/s2或m·s-2,读作米每二次方秒。
4.物理意义:加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量,反映的是速度变化的快慢,而不是速度变化的大小,也不是速度的大小,在数值上加速度等于单位时间内速度的变化量。
5.矢量性:加速度既有大小,也有方向,是矢量,直线运动中加速度a的方向与速度的变化量Δv的方向相同。在直线运动中,如果速度增加,加速度方向与速度方向相同;如果速度减小,加速度方向与速度方向相反。
加速度是一个用比值定义的物理量,不要把它理解为与Δv成正比,与Δt成反比,实际上加速度a与速度v无直接联系,与Δv也无直接联系,v大,a不一定大;Δv大,a也不一定大。如飞机飞行的速度v很大,a也可能等于零;列车由静止到高速行驶,其速度变化量很大,但经历时间也很长,所以加速度并不大。可对比着速度与位移和时间的关系学习加速度。
【例3】计算下列各种条件下加速度的大小:
(1)显像管内,电子从阴极射到阳极的过程中,速度由零增加到108 m/s,历时2×10-5 s,其加速度为______;
(2)子弹击中靶子时,在0.1 s内速度从200 m/s降到零,其加速度为______;
(3)火车出站时,可在20 s内使速度从10 m/s增大到1 200 m/min,其加速度为______;
(4)以2 m/s的速度沿直线运动的足球,被运动员"飞起一脚"使其在0.2 s内改为以4 m/s反向飞出,则足球被踢时的加速度为______。
解析:均以初速度方向为正方向
(1)a1= m/s2=5×1012 m/s2,方向沿初速度方向;
(2)a2= m/s2=-2 000 m/s2,方向与初速度方向相反,大小为2 000 m/s2;
(3)a3= m/s2=0.5 m/s2,方向沿初速度方向;
(4)a4= m/s2=-30 m/s2,方向与初速度方向相反,大小为30 m/s2。
答案:(1)5×1012 m/s2 (2)2 000 m/s2 (3)0.5 m/s2 (4)30 m/s2