九年级物理《运动的快慢》文字素材2 人教新课标版

运动的快慢 知识拓展

1．百米赛跑起跑线上的发令和终点计时

你参加过紧张激烈的百米赛跑吗？发令枪一响，运动员箭似地冲向终点，计时员在终点要准确记录每位运动员跑完全程所用的时间，最后排出名次．你是否想过，发令员为什么把发令枪靠近一黑色的屏？计时员是听到发令枪响开始计时？还是看到发令枪的火光(同时冒出白烟)开始计时？

在常温无风天气，声音在空气中传播速度是340 m/s ．假若计时员听到枪响开始计时，由于声音从起跑线传到百米终点需要的时间为t ＝v s ＝340

100＝0．3 (s)，所记录的时间就少0．3 s ，这0．3 s 与几分钟相比较可以忽略不计，如果和十几秒相比，误差就显得太大了．计

时员从看到发令枪的火光或白烟开始计时，情况就不一样了．光在空气中传播速度是3×108

m/s ，光从起跑线传到终点计时员处所需时间约为3．3×10－7 s ，这和十几秒相比是微不足

道的，可以忽略不计．把发令枪靠在黑色屏旁就是为了让计时员清楚地看到发令枪冒出的白烟．

大型体育比赛和国际体育比赛，田径项目的计时多用电子计时装置，操作简单，又提高了准确性．

2．提高赛跑成绩所要作的努力

小明1500 m 赛跑的成绩是6 min 38 s ，已达到及格成绩．他想使1500 m 赛跑所用时间缩短10%，达到优秀等级，那么他跑完全程的平均速度应提高百分之几？你能不能帮小明计算一下？

假设小明原来跑s ＝1500 m 全程的平均速度为v 1，所用时间为t 1，达到优秀等级所用时间为t 2，平均速度为v 2，则t 2与t 1应有如下关系：t 2＝

10

9t 1 根据求平均速度的公式，可以列方程： t 1＝1v s ① 10

9t 1＝2v s ② 两式相除得：9

1012=v v 根据比例式性质：

9910112-=-v v v ≈11% 从这个结果可以知道，跑1500 m 所用时间要缩短10%，那么跑完全程的平均速度要提高11%，所以，小明需要加强锻炼，从耐力到速度都需要提高．

3．赛艇的比赛成绩

我们知道，赛艇在流动的河水中，当顺水行驶时，其速度应是在静水中的速度v 1和水流速度v 2之和(v 1＋v 2)，赛艇在逆水行驶时，其速度应是在静水中速度v 1与水流速度v 2之差(v 1－v 2)．如果这一点你不理解的话，我可以举个例子做解释：你乘坐扶梯向上运动，如果你在扶梯上向上走，这时你相对于地面的速度应为扶梯向上运动速度与你行走速度之和，如果你在扶梯上向下走，而扶梯向上升，这时你相对于地面的速度应为你运动的速度和扶梯速度之差．

当赛艇在河水中往返一次，顺水行驶时增加的速度和逆水行驶时减少的速度恰好相

等．那么，由此能否得到结论：赛艇在河水中往返行驶路程为2 s (单程为s )所用的时间t 2，和在静止湖面上往返行驶路程2 s (单程为s )所用的时间t 1相同，即t 1＝t 2呢？对科学问题不能相当然，要以科学规律为依据得出结论．

设赛艇在静止湖面上行驶速度为v 1，往返路程为2 s 时所用时间

t 1＝1v s ＋1v s ＝12v s ①

当赛艇在河中顺水行驶时其速度为v 1＋v 2，行驶路程为s ，逆水行驶时其速度为v 1－v 2，行驶路程为s ，往返所用时间

t 2＝21v v s +＋21v v s -＝22

2112v v sv -＝12212v v v s - ② 比较①②两式，因为v 1＞(v 1－1

22v v ),所以t 2＞t 1，可见t 2≠t 1．赛艇比赛要在水静止的开阔湖面上进行，而不在流动的河水中进行，就是为了避免水流影响运动成绩．