本试题 “某科学兴趣小组的同学利用羽毛球和小金属球来研究“空气阻力和速度的关系”。取三个相同的羽毛球,每个羽毛球的质量为m,并编号为甲、乙、丙,其中在乙羽毛球内...” 主要考查您对速度及其单位换算
匀速直线运动
长度的测量及刻度尺的使用
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定义:物体在单位时间内通过的路程。
速度的单位:国际单位制中,速度的单位是 “米/秒”.符号是“m/s”;交通运输中常用单位是“千米/时”,符号是“km/h”。“m/s”与“km/h”的换算为1m/s=3.6km/h
常见的换算关系有:
1m/s=3.6km/h,5m/s=18km/h
10m/s=36km/h,15m/s=54km/h
20m/s=72km/h,25m/s=90km/h
定义:
物体沿着直线运动,方向不变且在任何相等的时问里路程都相等,或者说速度的大小和方向都不改变的运动,称为匀速直线运动。
匀速直线运动是状态不变的运动,是最简单的机械运动。
匀速直线运动的特征:
一是运动的路径是直线;二是运动的快慢保持不变,即它的速度是一个恒量,即任一时刻都相同。但路程与时间成正比。
对概念的理解:
(1)速度是表示物体运动快慢的物理量,速度可以用符号V来表示。在国际单位制(SI)中,速度的主单位是m/s,读作:米每秒。常用的单位有km/h,m/min等等。
(2)做匀速直线运动的物体其速度是保持不变的,因此,如果知道了某一时刻(或某一距离)的运动速度,就知道了它在任意时间段内或任意运动点上的速度。
(3)一个物体在受到两个或两个以上力的作用时,如果能保持静止或匀速直线运动,我们就说物体处于平衡状态。
(4)不能从数学角度把公式s=vt理解成物体运动的速度与路程成正比,与时间成反比。匀速直线运动的特点是瞬时速度的大小和方向都保持不变,加速度为零,是一种理想化的运动。
(6)匀速直线运动仅为理想状态。
图像法解决匀速直线运动的问题:
匀速直线运动的路程一时间图像,如图所示:
图像中可以获取的信息:
(1)该图像是过原点的直线,它说明做匀速直线运动的物体通过的路程与时间成正比。
(2)该图像的纵坐标表示路程,横坐标表示运行时问,利用一组对应的时间和路程值,可求出该物体的运动速度大小。
(3)可以通过图像,查某段时间内通过的路程。
(4)可以通过图像查该物体通过某段路程需要的时间。
(5)如果是两条线段在同一个图中,可以比较两个物体运动的速度快慢。
(6)如果某段时间内线段是水平的,就说明这段时间内物体是静止的。另外,匀速直线运动的速度一时问(v一t)图像如图所示,它是与时间轴平行的直线,它可以直接查得物体的速度,同一物体的s—t图像和v一t图像形状不同。
例1甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动,它们运动的图像如图所示,由图像可知:运动速度相同的小车是__和__;经过5s,跑在最前面的小车是__。
解析:由图像可知,甲、乙、丙都在做匀速直线运动,其中 4m/s,所以运动速度相同的小车是甲和丙。当甲、乙、丙同时、同地、同向运动时,经过5s后, 4rn/s×5s=20m,,故跑在最前面的小车是乙。
答案:甲 丙 乙
选用合适刻度尺和正确记录数据的方法:
长度测量的精确程度是由刻度尺的分度值决定的。所以,根据所要达到的精确度,要选择分度值和量程都合适的直尺、皮卷尺等刻度尺,如:测量课本的长度,用分度值为1mm、量程为30cm的塑料直尺即可。用精确度很高的刻度尺去测量一个精确度要求不是很高的物体,如用游标卡尺或螺旋测微器去测量课桌的长度,增加了测量的麻烦,也是不可取的。测量时要尽量选择量程大于所测物体长度的刻度尺,这样可避免多次测量的累加,提高测量精确度。
正确读数和记录数据是做好测量的关键。读数时,应弄清各大小刻度值的意义(即标有数字的主刻度的单位及分度值的单位)。如图所示,每一大格为1cm,每一小格为1mm。读数时,还要注意被测物体的始端是否与刻度尺的零刻线对齐,若没有对齐,要将所读数值减去这一刻度的刻度值。
减小测量误差的方法:
测物体长度时,测量误差要尽量减小,减小误差的措施有两条:一是采用较准确的刻度尺,采用科学、准确的测量方法测量;二是多次测量求其平均值。在计算平均值时,应先计算列估读值的下一位,然后再对该数进行四舍五入,最后的记录结果一定要和每次测量的记录值的精确度相同。
判断刻度尺分度值的方法
1.对位法
这种方法是根据测量值所带的单位,将测量值的每个数位与长度单位一一对应。其步骤是:①先看所给测量结果的“标称单位”;②再从小数点的前一位开始,由标称单位逐级缩小单位,并同时在各个数位上标出对应的单位,直到小数点后的倒数第二位为止;③最后看标出的最后一级的单位(即倒数第二位数字所对应的单位)是什么,此刻度尺的分度值就是什么。
2.移位法
这种方法是将测量结果换算成小数点后只有一位数字的形式,此时换算所得的单位就是刻度尺的分度值。如测量值为40mm,移位后为4.0cm,则测量该值所用刻度尺的分度值就是1cm。
3.数位法
这种方法是根据测量时记录测量结果所带的单位与刻度尺的分度值的关系,通过数小数位来确定刻度尺的分度值.如果测量值的单位是m,小数位只有1 位,测量时刻度尺的分度值就是1m;如小数位有两位,刻度尺的分度值就是1dm;如小数位有3位,刻度尺的分度值就是lcm;如小数位有4位,刻度尺的分度值就是1mm;如小数位有5位,刻度尺的分度值就是 0.1mm。上题中的记录值是以1m为单位,小数位有4 位,测量该值时所用刻度尺的分度值就是1mm。如果测量值是以dm、cm、mm为单位记录的,数位方法以此类推。在测量值无小数位的情况下,测量时刻度尺的分度值要比测量值所带的单位大一级。
积累法 | 把若于个相同的微小量“累积”起来,变得可直接测量,将测出的总量除以累积的个数,便得到微小量,这种方法叫“累积法”。这种方法用于长度测量就是把多个相同的微小长度的物体叠放在一起,测出叠收后的总长度,用总长度除以叠放物体的个数,得到单个物体的微小长度例如,要测一张纸的厚度,我们可以先用毫米刻度尺测出课本正文(除去封面)的总厚度.利用页数确定纸的张数,用总厚度除以张数算出一张纸的平均厚度。再如,要测细铜丝的直径,可以把细铜丝在圆铅笔上紧密排绕若干圈,测出这线圈的总长度.用线圈的总长度除以线圈的圈数,便可得到铜丝的直径 |
曲直互化法 | 借助于一些辅助器材(例如不易拉长的软线、嘲规、硬币、滚轮)把不能直接测量的曲线变为直线,再用刻度尺测量,这就是“化曲为直法”。譬如:要测某段曲线长,可用不易被拉长的软线,先使它与待测曲线完全重合,并在始末端做上记号,然后把软线拉直,用划度尺测出始末端记号间的长度即为曲线的长度。例如地图上某段公路线的长度 用已知周长的滚轮在较长的曲线上滚动,记下滚过的圈数,再用滚过的圈数乘以轮子的周长,就得到曲线的长度汽车、摩托车上的里程表。就是根据这一原理制作的还可将圆规两脚分开(分开的距离视曲线弯曲程度而定,越弯曲,间距就越小些),再用圆规两脚连续分割曲线,记下分割的总段数,测出圆规两脚间的距离,此距离乘以两脚在曲线上连续画出的总段数这便是曲线的大约长度 用自行车测一段马路的长时,可先测出车轮的周长,再推出自行车通过这段马路,并数出车轮转的圈数,则圈数乘以周长即得这段马路的长。这就是“化直为曲法” |
平移法(等量替代法) | 借助于一些简单的辅助器材(如三角板、直尺)把不可直接测量的长度“平移”到刻度尺上,从而可直接测出该长度,这种方法叫“平移”法。例如借助于三角板、直尺便可测出硬币、乒乓球的直径,圆锥体的高 |
公式法 | 测圆的周长时,可先测出圆的直径,再利用公式求出周长。像这样先测出相关量,再利用公式求出被测量量的方法叫“公式法”再如测长方体体积也用此法 |
化暗为明法 | 有些待测物体,不是明显地露在外面,而是隐含在物体的内部,刻度尺不能直接测量,如玻璃管的内径、工件的裂缝等,可以选择大小合适的钢针插入孔内,在管口处给钢针做上记号,然后再测钢针记号处的直径即可(常用千分尺测量)。如下图所示 |
与“某科学兴趣小组的同学利用羽毛球和小金属球来研究“空气阻力和...”考查相似的试题有: