高中物理必修1精品学案第二章 4学案

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高一物理必修1第二章导学案

2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律【学习目标】1．知道打点计时器的工作原理。

2．会正确使用打点计时器打出的匀变速直线运动的纸带。

3．会用描点法作出v-t 图象。

4．能从v-t 图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。

【重点、难点】重点：实验中应该注重的事项及小车速度的计算。

难点：极限思想计算瞬时速度的理解。

【使用说明及学法指导】1.通读课本内容，自主预习，设计实验操作步骤，在完成教材助读设置的问题，在掌握打点计时器的使用、纸带数据处理、测瞬时速度以及速度—时间图象的基础上，运用这些知识和技能探究小车速度随时间变化的规律。

2、限时20分钟。

一、预习导引（看我怎么学）1.了解打点计时器的结构、工作原理、使用方法及使用注意事项。

2.如何利用纸带上的点确定瞬时速度？3.速度图像描述的是。

从速度图象中可以获得那些信息？二、实验目的熟悉打点计时器的使用方法，并学会利用纸带处理数据、测量瞬时速度的方法，会通过纸带研究速度变化的规律三、实验原理将穿过打点计时器的纸带与小车连接在一起，小车用跨过定滑轮的钩码牵引，随着小车的运动，在纸带上打下一系列的点，这些点不仅记录了小车运动的时间，也相应的记录了小车在不同时刻的位置，利用点迹信息可以计算小车在不同时刻的瞬时速度，然后作出小车运动的速度—时间图象，通过速度—时间图象可以分析小车速度随时间的变化规律。

四、实验器材打点计时器、低压电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、、细线、复写纸片、。

五、实验步骤1．如课本31页图所示，把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。

2．把一条细线拴在小车上，使细线跨过滑轮，下边挂上合适的。

把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。

3．把小车停在靠近打点计时器处，接通后，放开，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点，随后立即关闭电源。

换上新纸带，重复实验三次。

高中物理必修一第二章《匀变速直线运动》全章精品学案(新教材全章整理)

高中物理必修一第二章《匀变速直线运动》精品学案第1节速度变化规律一、匀变速直线运动的特点1．定义：物体加速度保持不变的直线运动．2．特点：物体的加速度大小和方向都不改变．3．分类(1)匀加速直线运动：加速度与速度方向相同；(2)匀减速直线运动：加速度与速度方向相反．[判断正误](1)物体的速度增大，则物体一定做匀加速直线运动．(×)(2)物体在一条直线上运动，若加速度恒定，则物体一定做匀变速直线运动．(√)(3)物体的加速度与速度同向，且a恒定不变，物体一定做匀加速直线运动．(√)二、匀变速直线运动的速度—时间关系1．公式速度公式：v t＝v0＋at.当初速度为零时，公式为：v t＝at.2．图像描述v-t图像：匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线，如图甲所示．a-t图像：如果以时间为横坐标，加速度为纵坐标可以得到加速度随时间变化的图像，通常称为a-t图像，如图乙所示．做匀变速直线运动的物体，其a-t图像为平行于时间轴的直线．[思考]有同学根据公式v t＝v0＋at提出“物体的加速度越大，速度一定增加得越快”的观点，你认为该说法正确吗？提示：不一定，当a与v同向时，a越大，速度会增加得越快；当a与v反向时，a越大，速度则会减小得越快．要点一匀变速直线运动的特点及v-t图像[探究导入] (1)某同学探究了小车在钩码牵引下的运动，并且用v -t 图像直观地描述了小车的速度随时间变化的规律．你能求出小车的加速度吗？(2)如图是一个物体运动的v -t 图像，物体的加速度怎样变化？该物体所做的运动是匀变速运动吗？提示：(1)如图所示，在v -t 图像上取一段时间Δt (尽可能大一些)，找出对应的Δv ，根据a ＝Δv Δt可知，直线的斜率即为小车的加速度．(2)由图像可以看出相等时间内速度的变化量不相等，变化量逐渐减小(如图)，加速逐渐减小．故该物体的运动不是匀变速运动，而是加速度逐渐减小的加速运动．1．几种直线运动的速度—时间图像(v -t 图像)2.图像关键信息说明(1)纵截距：表示物体的初速度．(2)横截距：表示物体在开始计时后过一段时间才开始运动，或物体经过一段时间速度变为零．(3)与横轴的交点：表示速度为零且方向改变的时刻．(4)图线折点：表示加速度改变的时刻．(5)两图线的交点：表示该时刻两物体具有相同的速度．[易错提醒](1)v -t 图像反映的是速度随时间变化的规律，并不是物体运动的轨迹.(2)由于v -t 图像中只能表示正、负两个方向，所以它只能描述直线运动，无法描述曲线运动.[典例1] (多选)甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动，两物体运动的v -t 图像如图所示，下列判断正确的是( )A ．甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动B ．两物体两次速度相同的时刻分别在第1 s 末和第4 s 末C ．乙在前2 s 内做匀加速直线运动，2 s 后做匀减速直线运动D ．2 s 后，甲、乙两物体的速度方向相反[解析] 由v -t 图像知，甲以2 m/s 的速度做匀速直线运动，乙在0～2 s 内做匀加速直线运动，加速度a1＝2 m/s2,2～6 s内做匀减速直线运动，加速度a2＝－1 m/s2，A错误，C 正确；t＝1 s和t＝4 s时二者速度相同，B正确；0～6 s 内甲、乙的速度方向都沿正方向，D错误．[答案]BC1.(多选)(2019·山东青岛高一期末检测)一个沿直线运动的物体的v-t图像如图所示，则下列分析正确的是()A．图像OA段表示物体做非匀变速运动，AB段表示物体静止B．图像AB段表示物体做匀速直线运动C．在0～9 s内物体的运动方向相同D．在9～12 s内物体的运动方向与0～9 s内的运动方向相反解析：v-t图像是曲线，表示物体做非匀变速直线运动，图像与t轴平行表示物体做匀速直线运动，图像是倾斜直线表示物体做匀变速直线运动，A错误，B正确；0～9 s速度始终为正值，说明速度方向不变，C正确；9～12 s速度为负值，说明速度方向与正方向相反，D正确．答案：BCD要点二对匀变速直线运动速度公式的理解及应用[探究导入]如图是物体做匀加速直线运动的速度－时间图像(v-t图像)．(1)匀变速直线运动的v-t图像与我们在数学里学的什么图像类似？(2)你能不能将图中所示的直线用一次函数的一般表达式写出来？提示：(1)一次函数图像y＝kx＋b.(2)加速度a表示斜率，v0表示与纵轴的截距，v＝v0＋at.1．公式v＝v0＋at中各量的物理意义v0是开始计时时的瞬时速度，称为初速度；v是经时间t后的瞬时速度，称为末速度；at 是在时间t 内速度的变化量，即Δv ＝at .2．公式的适用条件：做匀变速直线运动的物体．3．注意公式的矢量性公式中的v 0、v 、a 均为矢量，应用公式解题时，一般取v 0的方向为正方向，若物体做匀加速直线运动，a 取正值；若物体做匀减速直线运动，a 取负值．4．特殊情况(1)当v 0＝0时，v ＝at ，即v ∝t (由静止开始的匀加速直线运动)．(2)当a ＝0时，v ＝v 0(匀速直线运动)．[易错提醒]应用匀变速直线运动速度与时间关系式时要注意实际情况，对于匀减速直线运动，应注意物体速度减为0之后能否加速返回，若不能返回，应注意题中所给时间与物体所能运动的最长时间t ＝v 0a的关系．[典例2] 一物体从静止开始以2 m/s 2的加速度做匀加速直线运动，经5 s 后做匀速直线运动，最后以大小为4 m/s 2的加速度做匀减速直线运动直至停止．求：(1)物体做匀速直线运动时的速度大小；(2)物体做匀减速直线运动到停止所用时间．[思路点拨] 解题关键是画出如下的示意图：[解析] 设思路点拨图中A →B 为匀加速直线运动，B →C 为匀速直线运动，C →D 为匀减速直线运动，BC 段的速度为AB 段的末速度，也为CD 段的初速度．(1)由速度与时间的关系式得v B ＝a 1t 1＝2×5 m/s ＝10 m/s即做匀速直线运动时的速度大小为10 m/s.(2)由v ＝v 0＋at 得t 2＝v D －v C a 2＝0－10－4s ＝2.5 s. [答案] (1)10 m/s (2)2.5 s[规律总结]速度公式v t ＝v 0＋at 与加速度定义式a ＝v t －v 0t的比较速度公式v t ＝v 0＋at 虽然是加速度定义式a ＝v t －v 0t的变形，但两式的适用条件是不同的：(1)v t ＝v 0＋at 仅适用于匀变速直线运动．(2)a ＝v t －v 0t还可适用于匀变速曲线运动．2．对于匀变速直线运动的速度与时间关系式v t ＝v 0＋at ，以下理解正确的是( )A ．v 0是时间间隔t 开始的速度，v t 是时间间隔t 内的平均速度B ．v t 一定大于v 0C ．at 在时间间隔t 内，可以是速度的增加量，也可以是速度的减少量，在匀加速直线运动中at 为正值，在匀减速直线运动中at 为负值D ．a 与匀变速直线运动的v -t 图像的倾斜程度无关解析：v 0、v t 都是瞬时速度，at 是速度的变化量，A 错，C 对；在匀加速直线运动中v t ＞v 0，在匀减速直线运动中v t ＜v 0，B 错误；在v -t 图像中，v -t 图像的斜率表示加速度，D 错误．答案：C3．火车沿平直铁轨匀加速前进，通过某一路标时的速度为10.8 km/h,1 min 后变成了54 km/h ，又需经多少时间，火车的速度才能达到64.8 km/h?解析：三个不同时刻的速度分别为v 1＝10.8 km/h ＝3 m/s 、v 2＝54 km/h ＝15 m/s 、v 3＝64.8 km/h ＝18 m/s时间t 1＝1 min ＝60 s所以加速度a ＝v 2－v 1t 1＝15－360m/s 2＝0.2 m/s 2，由v 3＝v 2＋at 2可得时间t 2＝v 3－v 2a ＝18－150.2s ＝15 s. 答案：15 s匀变速直线运动速度与时间关系的实际应用——“刹车问题”实际交通工具刹车后，在摩擦力作用下的运动可认为是匀减速直线运动，且此运动过程不可逆，即当速度减小到零时，车辆就会停止运动，不会反向加速．解答此类问题的常规思路是：(1)先确定刹车时间．若车辆从刹车到速度减到零所用的时间为T ，则刹车时间为T ＝v 0a. (2)将题中所给出的已知时间t 与T 比较．若T <t ，则在利用公式v t ＝v 0－at 进行计算时，公式中的时间应为T ；若T >t ，则在利用以上公式进行计算时，公式中的时间应为t .磁悬浮列车由静止开始加速出站，加速度为0.6 m/s 2，假设列车行驶在平直轨道上，则2 min 后列车速度为多大？列车匀速运动时速度为432 km/h ，如果以0.8 m/s 2的加速度减速进站，求减速160 s 时速度为多大？解析：取列车运动方向为正方向列车2 min 后的速度v ＝v 10＋a 1t 1＝0＋0.6×2×60 m/s ＝72 m/s.列车匀速运动的速度v 20＝432 km/h ＝120 m/s.列车进站过程减速至停止的时间t 0＝v 20a 2＝1200.8s ＝150 s 所以列车减速160 s 时已经停止运动，速度为零．答案：72 m/s 01．关于匀变速直线运动，下列说法正确的是( )A ．是加速度不变、速度随时间均匀变化的直线运动B ．是速度不变、加速度变化的直线运动C ．是速度随时间均匀变化、加速度也随时间均匀变化的直线运动D ．当速度不断减小时，其位移也一定不断减小解析：匀变速直线运动是速度均匀变化，而加速度不变的直线运动，故A 正确，B 、C 错误；当物体沿正方向做匀减速运动时，速度减小，但位移增大，故D 错误．答案：A2．(多选)在运用公式v t ＝v 0＋at 时，关于各个物理量的符号下列说法中正确的是( )A ．必须规定正方向，式中的v t 、v 0、a 才取正、负号B ．在任何情况下a >0表示加速运动，a <0表示做减速运动C ．习惯上总是规定物体开始运动的方向为正方向，a >0表示做加速运动，a <0表示做减速运动D ．v 的方向总是与v 0的方向相同解析：习惯上我们规定v 0的方向为正方向，当a 与v 0方向相同时a 取正号，a 与v 0方向相反时a 取负号，像这种规定我们一般不做另外的声明，但不说不等于未规定，所以A 、C 正确，B 错误；由v t ＝v 0－at 可以看出v t 的方向与v 0方向有可能相反，D 错误．答案：AC3.(多选)质点做直线运动的v -t 图像如图所示，则下列说法正确的是( )A ．在前4 s 内质点做匀变速直线运动B ．在1～3 s 内质点做匀变速直线运动C ．3 s 末质点的速度大小为5 m/s ，方向与规定的正方向相反D ．1～2 s 内与2～3 s 内质点的加速度方向相反解析：由图像知，前4 s 内质点的加速度发生变化，不是匀变速直线运动，故A 项错；1～3 s 内质点加速度不变，故B 项对；3 s 末质点的速度为－5 m/s ，故C 项对；1～2 s 内加速度为负，2～3 s 内加速度也为负，故D 项错．答案：BC4．2018年4月12日上午10时，解放军海上阅兵式在南海举行， “辽宁舰”号航母等48艘战舰、76架战机，分列7个舰艇作战群、10个空中梯队接受检阅．若“辽宁舰”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“歼－15”型战斗机在跑道上加速时产生的最大加速度为6.0 m/s 2，起飞的最小速度是70 m/s ，弹射系统能够使飞机所具有的最大速度为40 m/s ，则飞机起飞至少需要加速的时间是 ( )A ．3 sB ．4 sC ．5 sD ．6 s解析：由v t ＝v 0＋at 得t ＝v t －v 0a ＝70－406s ＝5 s. 答案：C5．(2019·陕西西安四校高一期末联考)在某汽车4S 店，一顾客正在测试汽车加速、减速性能．汽车以36 km/h 的速度匀速行驶，现以0.6 m/s 2的加速度加速，则 10 s 后速度能达到多少？若汽车以－0.6 m/s 2的加速度滑行，汽车到停下来需多长时间？解析：初速度v 0＝36 km/h ＝10 m/s ，加速度a 1＝0.6 m/s 2，a 2＝－0.6 m/s 2，v 2＝0. 由速度公式得v 1＝v 0＋a 1t 1＝10 m/s ＋0.6 m/s 2×10 s ＝16 m/s ，汽车开始滑行到停下来所用时间由v 2＝v 0＋a 2t 2得：t 2＝v 2－v 0a 2＝0－10－0.6s ≈16.7 s. 答案：16 m/s 16.7 s[A 组素养达标]1．下列关于匀变速直线运动的说法正确的是()A．匀加速直线运动的速度一定与时间成正比B．匀减速直线运动就是加速度为负值的运动C．匀变速直线运动的速度随时间均匀变化D．速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动解析：匀变速直线运动的速度是时间的一次函数，但不一定成正比，若初速度为零则成正比，所以A错；加速度的正、负仅表示加速度方向与规定的正方向相同还是相反，是否是减速运动还要看速度的方向，速度与加速度反向则为减速运动，所以B错；匀变速直线运动的速度随时间均匀变化，所以C对；加速度恒定，初速度与加速度方向相反的直线运动中，速度就是先减小再增大的，所以D错．答案：C2．一个质点做直线运动，其速度随时间变化的函数关系为v＝kt，其中k＝0.3 m/s2.下列说法正确的是()A．质点做匀速直线运动B．质点的速度变化量大小是0.3 m/sC．质点做匀加速直线运动D．质点的初速度为0.3 m/s解析：因为质点的速度随时间均匀变化，所以质点做匀加速直线运动，加速度a＝0.3 m/s2.答案：C3．有两个做匀变速直线运动的质点，下列说法中正确的是()A．经过相同的时间，速度大的质点加速度必定大B．若初速度相同，速度变化大的质点加速度必定大C．若加速度相同，初速度大的质点末速度一定大D．相同时间内，加速度大的质点速度变化必定大解析：由v t＝v0＋at可知，v t的大小除与t有关之外，还与v0和a有关，所以v t大的其a未必一定大，故A错误；速度的变化Δv＝v t－v0＝at，由于不知道时间的关系，故B错误；若a相同，由于t未知，所以也无法判断v t的大小，故C错误；若t相同，则Δv＝v t－v0＝at，a大的Δv一定大，故D正确．答案：D4．一物体做匀加速直线运动，已知它的加速度为2 m/s2，那么在任何1 s内()A．物体的末速度一定等于初速度的2倍B．物体的末速度一定比初速度大2 m/sC．物体的初速度一定比前1 s的末速度大2 m/sD ．物体的末速度一定比前1 s 的初速度大2 m/s解析：在任何1 s 内物体的末速度一定比初速度大2 m/s ，故A 错误，B 正确．某1 s 初与前1 s 末为同一时刻，速度相等，故C 错误．某1 s 末比前1 s 初多2 s ，所以速度的变化量Δv ＝4 m/s ，故D 错误．答案：B5．一小球在斜面上从静止开始匀加速滚下，进入水平面后又做匀减速直线运动，直至停止．在如图所示的v -t 图像中哪个可以反映小球的整个运动过程(v 为小球运动的速率)( )解析：A 、B 中的最后阶段表示的是匀速运动，所以A 、B 错；D 项中最后阶段表示匀加速直线运动，所以D 错；C 表示的恰为题干中小球的运动．答案：C6.如图所示是一物体做匀变速直线运动的v -t 图像，由图可知物体( )A ．初速度为0B ．2 s 末的速度大小为3 m/sC ．5 s 内的位移为0D ．加速度的大小为1.5 m/s 2解析：由题图可知，物体的初速度v 0＝5 m/s ，末速度v t ＝0，由公式v t ＝v 0＋at 可得a ＝0－5 m/s 5 s＝－1 m/s 2，A 、D 错误．由题图知，2 s 末物体的速度大小为3 m/s ，B 正确．由于5 s 内v -t 图像面积不为零，所以C 错误．答案：B7．一辆沿直线匀加速行驶的汽车，经过路旁两根电线杆共用时5 s ，汽车的加速度为2 m/s 2，它经过第2根电线杆时的速度为15 m/s ，则汽车经过第1根电线杆时的速度为( )A ．2 m/sB ．10 m/sC ．2.5 m/sD ．5 m/s解析：根据v t ＝v 0＋at ，得v 0＝v t －at ＝15 m/s －2×5 m/s ＝5 m/s ，D 正确．答案：D8．歼-20飞机在第11届中国国际航空航天博览会上进行飞行展示，这是中国自主研制的新一代隐身战斗机首次公开亮相．在某次短距离起飞过程中，战机只用了10 s 就从静止加速到起飞速度288 km/h ，假设战机在起飞过程中做匀加速直线运动，则它的加速度大小为( )A ．28.8 m/s 2B ．10 m/s 2C ．8 m/s 2D ．2 m/s 2解析：飞机末速度v t ＝288 km/h ＝80 m/s ，飞机做初速度为零的匀加速直线运动，根据公式v t ＝v 0＋at 可知v t ＝at ，即a ＝v t t ＝80 m/s10 s＝8 m/s 2，选项C 正确．答案：C9．一颗子弹以600 m/s 的水平初速度击中一静止在光滑水平面上的木块，经过0.05 s 穿出木块时子弹的速度变为200 m/s.(1)若子弹穿过木块的过程中加速度恒定，求子弹穿过木块时加速度的大小和方向． (2)若木块在此过程中产生了恒为200 m/s 2的加速度，则子弹穿出木块时，木块获得的速度的大小为多少？解析：(1)设子弹的初速度方向为正方向，对子弹有 v 0＝600 m/s ，v t ＝200 m/s ，t ＝0.05 s. 由v t ＝v 0＋at 得a ＝v t －v 0t ＝200－6000.05 m/s 2＝－8×103 m/s 2负号表示a 的方向与子弹初速度的方向相反． (2)设木块获得的速度为v ′，则 v ′＝a ′t ＝200 m/s 2×0.05 s ＝10 m/s.答案：(1)8×103 m/s 2 方向与初速度方向相反 (2)10 m/s[B 组素养提升]10．(多选)一物体做匀变速直线运动．当t ＝0时，物体的速度大小为12 m/s ，方向向东；当t ＝2 s 时，物体的速度大小为8 m/s ，方向仍向东．当物体的速度大小变为2 m/s 时，t 为( )A ．3 sB ．5 sC ．7 sD ．9 s解析：由题意可得物体运动的加速度a ＝8－122m/s 2＝－2 m/s 2.若速度大小为2 m/s 时，方向向东，则由v t ＝v 0＋at 解得t ＝v t －v 0a ＝2－12－2s ＝5 s ；若速度大小为2 m/s 时，方向向西，则t ＝v t －v 0a ＝－2－12－2s ＝7 s.答案：BC11．(多选)给滑块一初速度v 0，使它沿足够长的光滑斜面向上做匀减速运动，加速度大小为a ，当滑块速度大小变为v 02时，所用时间可能是( )A.v 04a B.v 02a C.3v 02aD.3v 0a解析：以初速度方向为正方向，当末速度与初速度方向相同时，v 02＝v 0－at ，得t ＝v 02a ；当末速度与初速度方向相反时，－v 02＝v 0－at ′，得t ′＝3v 02a，B 、C 正确．答案：BC12．卡车原来以10 m/s 的速度在平直公路上匀速行驶，因为道口出现红灯，司机从较远的地方即开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到2 m/s 时，交通灯转为绿灯，司机当即放开刹车，并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速过程用了12 s ．求：(1)减速与加速过程中的加速度大小； (2)开始刹车后2 s 末及10 s 末的瞬时速度．解析：(1)设加速过程的时间为t ，依题意有 2t ＋t ＝12 s 得t ＝4 s所以减速过程的加速度a 1＝v 2－v 12t ＝2－108m/s 2＝－1 m/s 2加速过程的加速度a 2＝v 3－v 2t ＝10－24 m/s 2＝2 m/s 2.(2)刹车后2 s 末的速度v ＝v 0＋a 1t 1＝10 m/s ＋(－1)×2 m/s ＝8 m/s 10 s 末的速度v ′＝v 2＋a 2t ′＝2 m/s ＋2×(10－8) m/s ＝6 m/s. 答案：(1)1 m/s 2 2 m/s 2 (2)8 m/s 6 m/s[C 组学霸冲刺]13．一辆汽车在平直的公路上从静止开始运动，先后经历匀加速、匀速、匀减速直线运动，最后停止．从汽车启动开始计时，下表记录了汽车某些时刻的瞬时速度，根据数据可判断出汽车运动的v -t 图像是( )解析：由题中表格里的数据可得汽车做匀加速直线运动的加速度a 1＝6.0－3.02.0－1.0 m/s 2＝3m/s 2，故汽车做匀加速直线运动的时间t 1＝va 1＝4 s ，选项B 、D 错误；当汽车做匀减速直线运动时a 2＝3.0－9.011.5－10.5m/s 2＝－6 m/s 2，故汽车做匀减速直线运动的时间t 2＝－va 2＝2 s ，故选项A 错误，选项C 正确．答案：C第2节位移变化规律一、匀变速直线运动的位移—时间关系 1．位移在v -t 图像中的表示如图所示，做匀变速直线运动的物体的位移大小可以用v -t 图像中的图线和时间轴包围的梯形的面积来表示．2．位移与时间的关系 (1)推导：⎭⎪⎬⎪⎫面积大小等于位移大小：s ＝12(v 0＋v t )×t 速度公式：v t ＝v 0＋at ―→s ＝v 0t ＋12at 2.(2)特例：如果匀变速直线运动的初速度为零，公式可简化为s ＝12at 2.[判断正误](1)位移公式s ＝v 0t ＋12at 2仅适用于匀加速直线运动. (×)(2)初速度越大，时间越长，匀变速直线运动物体的位移一定越大. (×) (3)匀变速直线运动的位移与初速度、加速度、时间三个因素有关. (√) 二、匀变速直线运动的位移—速度关系1．速度与位移关系式：v 2t －v 20＝2as .2．推导：3．速度与位移关系的应用条件：所研究的问题中，已知量和未知量都不涉及时间． [思考]如果你是机场跑道设计师，若已知飞机的加速度为a ，起飞速度为v t ，你应该如何来设计飞机跑道的长度？提示：根据公式v 2t －v 20＝2as得v 2t ＝2aL ，所以L ＝v 2t 2a ，即应使飞机跑道的长度大于v 2t2a.要点一匀变速直线运动位移公式的理解及应用[探究导入] (1)甲同学把物体的运动分成几个小段，如图甲所示，每段位移≈每段起始时刻速度×每段的时间＝对应矩形面积．所以，整个过程的位移≈各个小矩形面积之和．乙同学把运动过程分为更多的小段，如图乙所示，各小矩形的面积之和可以表示物体在整个过程的位移．比较以上两种分法，哪种更能精确的表示物体运动的位移？(2)结合甲、乙两同学的做法，丙同学认为，当Δt →0时，各矩形面积之和趋近于v -t 图线下面的面积(如图丙)．试根据梯形面积推导匀变速直线运动的位移公式．提示：(1)乙同学的做法更能精确的表示物体运动的位移． (2)由图可知：梯形OABC 的面积S ＝(OC ＋AB )×OA 2，代入各物理量得：s ＝12(v 0＋v t )t ，又v t ＝v 0＋at ，得s ＝v 0t ＋12at 2.1．公式的适用条件：位移公式s ＝v 0t ＋12at 2只适用于匀变速直线运动．2．公式的矢量性：s ＝v 0t ＋12at 2为矢量公式，其中s 、v 0、a 都是矢量，应用时必须选取统一的正方向．一般选v 0的方向为正方向．(1)匀加速直线运动中，a 与v 0同向，a 取正值；匀减速直线运动中，a 与v 0反向，a 取负值．(2)若位移的计算结果为正值，说明位移方向与规定的正方向相同；若位移的计算结果为负值，说明位移方向与规定的正方向相反．3．两种特殊形式(1)当v 0＝0时，s ＝12at 2，即由静止开始的匀加速直线运动，位移s 与t 2成正比．(2)当a ＝0时，s ＝v 0t ，此即为匀速直线运动的位移公式．[典例1] 一物体做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a ＝2 m/s 2，求：(1)第5 s 末物体的速度多大？ (2)前4 s 的位移多大？ (3)第4 s 内的位移多大？[解析] (1)第5 s 末物体的速度由v 1＝v 0＋at 1 得v 1＝0＋2×5 m/s ＝10 m/s. (2)前4 s 的位移由s 1＝v 0t 1＋12at 21得s 1＝0＋12×2×42 m ＝16 m.(3)物体第3 s 末的速度v 2＝v 0＋at 2＝0＋2×3 m/s ＝6 m/s则第4 s 内的位移s 2＝v 2t 3＋12at 23＝6×1 m ＋12×2×12m ＝7 m. [答案] (1)10 m/s (2)16 m (3)7 m1．(2019·陕西渭南尚德中学高一第一学期物理月考)某物体做匀变速直线运动的位移跟时间的关系式是s ＝0.5t ＋t 2，则该物体 ( )A ．初速度为1 m/sB ．加速度为1 m/s 2C ．前2 s 内位移为5 mD ．第2 s 内位移为5 m解析：根据位移时间公式s ＝v 0t ＋12at 2与s ＝0.5t ＋t 2比较系数可得v 0＝0.5 m/s ，a ＝2 m/s 2，故A 、B 错误；前2 s 内位移为s 1＝(0.5×2＋22)m ＝5 m ，故C 正确；第2 s 内位移为s 2＝(0.5×2＋22－0.5×1－12)m ＝3.5 m ，故D 错误．答案：C2．(2019·辽宁葫芦岛第一中学高一上学期第一次月考)一列火车从静止开始做匀加速直线运动，一个人站在第一节车厢前端的站台上，观测到第一节车厢通过他历时2 s ，全部列车车厢通过他历时6 s ，则此列车的车厢数目为( )A ．7节B ．8节C ．9节D ．10节解析：设一节车厢的长度为L ，火车从静止开始做匀加速直线运动，第一节车厢经过他历时为：t 1＝2 s ，由位移和时间的关系列出方程可得：L ＝12at 21＝12a ·22＝42a ①，然后再列t 2＝6秒内位移s表达式：s＝12at22＝362a②，由①②两式解得：s＝9L即火车共有9节车厢，故C正确．答案：C要点二位移—速度关系式的理解及应用[探究导入]在高速公路上，有时会发生“追尾”事故——后面的汽车撞上前面的汽车．造成追尾的主要因素是超速和精力不集中，如图所示是交警在处理一起事故．(1)交警同志在干什么呢？他们这样做的目的是什么？(2)为什么通过测量刹车距离就能知道是否超速？提示：(1)他们在测量刹车距离，目的是看看车是否超速．(2)因为速度和位移存在一定的关系，即v2t－v20＝2as.1．适用条件速度与位移的关系v2t－v20＝2as仅适用于匀变速直线运动．2．意义公式v2t－v20＝2as反映了初速度v0、末速度v t、加速度a、位移s之间的关系，当其中三个物理量已知时，可求另一个未知量．3．公式的矢量性公式中v0、v t、a、s都是矢量，应用时必须选取统一的正方向，一般选v0方向为正方向．(1)物体做加速运动时，a取正值，做减速运动时，a取负值．(2)s>0，说明物体通过的位移方向与初速度方向相同；s<0，说明位移的方向与初速度的方向相反．4．两种特殊形式(1)当v0＝0时，v2＝2as.(初速度为零的匀加速直线运动)(2)当v＝0时，－v20＝2as.(末速度为零的匀减速直线运动)[典例2]某高速列车在某段距离中做匀加速直线运动，速度由5 m/s增加到10 m/s时位移为s.则当速度由10 m/s增加到15 m/s时，它的位移是()A.52s B.53s C ．2sD ．3s[解析] 由v 2t －v 20＝2as 得102－52＝2as ①，152－102＝2as ′②，联立①②得s ′＝53s ，故选项B 正确．[答案] B [易错警示]应用位移—速度关系的两点注意(1)若不涉及时间，优先选用v 2t －v 20＝2as .(2)选用v 2t －v 20＝2as .要注意符号关系，必要时应对计算结果进行分析，验证其合理性．3．(2019·南京市第十二中月考)一物体从A 点由静止开始做匀加速直线运动，到达B 点时速度为v ，再运动到C 点时的速度为2v ，则AB 与BC 的位移大小之比为( )A ．1∶3B ．1∶4C ．1∶2D ．1∶1解析：对AB 过程，由变速直线运动的速度与位移的关系式可得v 2＝2as AB ，解得s AB ＝v 22a ，对BC 过程可得(2v )2－v 2＝2as BC ，解得s BC ＝3v 22a，所以AB 与BC 的位移大小之比为1∶3，故A 正确．答案：A4．(2019·江西南昌八一中学、洪都中学高一联考)酒后驾车严重威胁交通安全．其主要原因是饮酒后会使人的反应时间(从发现情况到实施操作制动的时间)变长，造成反制距离(从发现情况到汽车停止的距离)变长，假定汽车以20 m/s 的速度匀速行驶，刹车时汽车的加速度大小为10 m/s 2，正常人的反应时间为0.5 s ，饮酒人的反应时间为1.5 s ，试问：(1)驾驶员正常的反制距离是多少米？(2)饮酒的驾驶员的反制距离比正常时多了多少米？解析：(1)在反应时间内汽车做匀速直线运动为： s 1＝v 0t 1＝20×0.5 m ＝10 m 汽车减速的距离为：2as 2＝v 2t －v 20 代入数据解得： s 2＝0－2022×(－10)m ＝20 m驾驶员正常的反制距离：s 1＋s 2＝30 m ；(2)饮酒的驾驶员的反制距离比正常时，主要是反应时间多1 s ，所以反制动距离比正常多：Δs ＝v 0Δt ＝20×1 m ＝20 m.答案：(1)30 m (2)20 m“数形结合法”的应用——利用v -t 图像求物体的位移根据“无限分割”“逐渐逼近”的思想可以利用v -t 图像与t 轴所围面积表示位移．这就提供了一种利用图像计算位移的方法，常称为数形结合法，应用时注意以下几点：(1)v -t 图像与t 轴所围的“面积”表示位移的大小．(2)面积在t 轴以上表示位移是正值，在t 轴以下表示位移是负值． (3)物体的总位移等于各部分位移(正、负面积)的代数和． (4)物体通过的路程为t 轴上、下“面积”绝对值的和．某一做直线运动的物体的v -t 图像如图所示，根据图像求：(1)0～4 s 内，物体距出发点的最远距离； (2)前4 s 内物体的位移； (3)前4 s 内物体通过的路程．解析：(1)物体距出发点最远的距离 s m ＝12v 1t 1＝12×4×3 m ＝6 m.(2)前4 s 内的位移s ＝s 1－s 2＝12v 1t 1－12v 2t 2＝12×4×3 m －12×2×1 m ＝5 m.(3)前4 s 内通过的路程x ＝s 1＋s 2＝12v 1t 1＋12v 2t 2＝12×4×3 m ＋12×2×1 m ＝7 m.答案：(1)6 m (2)5 m (3)7 m1．根据匀变速直线运动的位移公式s ＝v 0t ＋at 22，关于做匀加速直线运动的物体在t 秒。

#高中物理物理必修一第一、二章导学案

第一章运动的描述第一节质点、参考系和坐标系【课标定向】学习目标1．理解质点的概念。

2．知道参考概念及其与运动的关系。

3．知道如何用坐标系描述质点的位置。

提示与建议在学习本节时要通过对生活现象和运动实倒的分析来感知质点、参考系和坐标系的引入对描述物体运动的重要性，为学习以后的知识打下基础。

特别是在建立高中第一个理想化模型——质点时，要通过分析大量实例来体会这种抓住主要因素，忽略次要因素的科学性，这也是物理学中常用的一种研究方法。

【互动探究】自主学习1．运动和质点（1）一个物体如果，则说这个物体在运动，这个运动叫做机械运动。

确定物体是否在运动的方法是，力学中主要研究。

（2）质点的主要特点是忽略了物体的，突出了物体的，这一要素；一个物体是否可以看成质点，取决于，当，时就可以看成质点。

2．参考系和坐标系（1）“运动是绝对的”这句话是指，运动的相对性是指。

（2）的物体称为参考系，当被选为参考系时，它的运动速度就被规定为。

合作学习一、物体和质点1．质点的概念： 2．质点的属性： 3．质点的简化： 4．理想化模型：模型的基本特点：二、参考系和坐标系1．位置的概念： 2．位置的要素： 3．位置的描述： 4．位置坐标的意义：5．坐标系的建立的原则：6．全球定位系统：疑难探究体积很小的物体一定可以看做质点吗？体积大的物体一定不可以看做质点吗？问题分析：物体能否看成质点是由所研究的问题的性质决定的，如果物体的形状和大小在所研究的问题中可以忽略不计，则可以将物体简化为一个有质量的点即质点，质点是一个理想化的模型，而不是由物体的体积大小和质量大小来决定的。

典例精析题型一：对质点概念的理解例1．在以下哪些情况中可将物体看成质点 A.研究某学生骑车回家的速度B.对某学生骑车姿势进行生理学分析C.研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D.研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面【解析】研究学生的骑车速度或探测器的飞行轨迹时，其大小和形状的影响可忽略不计，故它们可以看成质点。

2019-2020年高中物理教科版必修1教学案：第二章第4节摩擦力(含解析)

2019-2020年高中物理教科版必修1教学案：第二章第4节摩擦力(含解析)1．两个相互接触并互相挤压的物体发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力叫做摩擦力。

2．摩擦力包括静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。

3．摩擦力产生的条件：(1)接触面粗糙；(2)两个物体之间有弹力；(3)有相对运动或相对运动趋势。

这三个条件缺一不可，必须同时满足才能产生摩擦力。

4．滑动摩擦力的大小：f＝μN。

5．静摩擦力的大小范围：0＜f≤f max。

静摩擦力与正压力无关，最大静摩擦力f max∝N。

一、滑动摩擦力1．摩擦力两个相互接触并发生挤压的物体之间产生的阻碍相对运动的力。

2．滑动摩擦力两个物体相互接触并挤压，当它们沿接触面发生相对运动时，每个物体的接触面上都会受到对方作用的阻碍相对运动的力。

3．滑动摩擦力的大小(1)规律：滑动摩擦力的大小与正压力成正比。

(2)公式：f＝μN，其中μ叫做动摩擦因数，它是两个力的比值，没有单位。

(3)作用效果：总是阻碍物体间的相对运动。

4．滑动摩擦力的方向总是跟物体的接触面相切，并且跟它们相对运动的方向相反。

二、静摩擦力1．定义两个彼此接触且相互挤压的物体之间没有发生相对滑动，但它们之间存在相对运动的趋势时，在它们的接触面上产生的一种阻碍物体间发生相对运动的力。

2．方向总是与接触面相切并且与物体间相对运动趋势的方向相反。

3．效果阻碍物体间的相对运动的趋势。

4．大小范围0＜f≤f max，f max为最大静摩擦力，f由物体的运动状态及外界对它的施力情况决定。

1．自主思考——判一判(1)只要两个物体之间有弹力产生，又有相对运动，两个物体之间就一定存在滑动摩擦力。

(×)(2)滑动摩擦力一定存在于两个运动的物体之间。

(×)(3)静止的物体受到的摩擦力可能是滑动摩擦力。

(√)(4)静摩擦力就是静止物体受到的摩擦力。

(×)(5)静摩擦力方向一定与物体的运动方向相反。

2019-2020学年教科版(2019)物理必修第一册教案+学案：2.4 匀变速直线运动规律的应用-学案(有答案)

匀变速直线运动规律的应用【学习目标】1.知道位移速度公式，会用公式解决实际问题。

2.知道匀变速直线运动的其它一些扩展公式3.牢牢把握匀变速直线运动的规律，灵活运用各种公式解决实际问题。

【学习重难点】教学重点：与位移关系式的推导过程及应用。

教学难点：速度对速度与位移关系式的理解与应用。

【学习过程】一、自主学习1．当物体做匀速直线运动时，物体的位移为x =________。

当物体做变速直线运动时，可用平均速度求解物体的位移，即x =________。

2．匀变速直线运动的物体的位移与速度满足关系式：__________________________。

该关系式适用于匀加速和匀减速直线运动，且该公式为矢量式，在规定正方向后可用________表示x 和a 的方向。

3．描述一段匀变速直线运动共有5个物理量：初速度0v 、末速度v 、加速度A 、位移x 、时间t ，如果问题中的已知量和未知量都不涉及时间，利用______________求解，往往会使问题变得简单、方便。

4．如图1所示，一辆正以8 m 的速度沿直线行驶的汽车，突然以21 m s 的加速度加速行驶，则汽车行驶了18 m 时的速度为________m s 。

5．现在的航空母舰上都有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“1F A 5-”型战斗机在跑道上加速时产生的加速度为24.5 m ，起飞速度为50 m s 。

若该飞机滑行100 m 时起飞，则弹射系统必须使飞机具有的初速度为（） A ．30 m s B ．40 m sC．20 m s D．10 m6．汽车在平直公路上以20 m的初速度开始做匀减速直线运动，最后停止。

已知加速度的大小为20.5 m，求汽车通过的路程。

二、课堂探究练概念规律练知识点一：利用2202v v ax-=求位移1．在全国铁路第六次大提速后，火车的最高时速可达250 km h，若某列车正以216 km h的速度匀速行驶，在列车头经路标A时，司机突然接到报告要求紧急刹车，因前方1000 m处有障碍物还没有清理完毕，若司机听到报告后立即以最大加速度22 ma=刹车，问该列车是否发生危险？知识点二：利用2202v v ax-=求速度2 2 m，则经过斜面中点时的速度是________m s。

高一物理(人教版)必修1第二章课件2-4(学案)

§2. 4匀变速直线运动的速度与位移的关系基础夯实1．一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑距离为L 时，速度为v ，当它的速度是v 2时，它沿斜面下滑的距离是( )A.L 2B.2L 2C.L 4D.3L 42．以20m/s 的速度做匀速运动的汽车，制动后能在2m 内停下来，如果该汽车以40m/s 的速度行驶，则它的制动距离应该是( )A ．2mB ．4mC ．8mD ．16m3．(长沙一中09－10学年高一上学期期中)甲、乙两物体先后从同一地点出发，沿一条直线运动，它们的v －t 图象如图所示，由图可知( )A ．甲比乙运动快，且早出发，所以乙追不上甲B ．由于乙在t ＝10s 时才开始运动，所以t ＝10s 时，甲在乙前面，它们之间的距离为乙追上甲前最大C ．t ＝20s 时，它们之间的距离为乙追上甲前最大D ．t ＝30s 时，乙追上了甲 4．物体沿一直线运动，在t 时间内通过路程为s ，它在中间位置12s 处的速度为v 1，在中间时刻12t 时的速度为v 2，则v 1和v 2的关系为( ) A ．当物体做匀加速直线运动时，v 1＞v 2B ．当物体做匀减速直线运动时，v 1＞v 2C ．当物体做匀加速直线运动时，v 1＝v 2D ．当物体做匀减速直线运动时，v 1＜v 25．“神舟”七号载人飞船的返回舱距地面10km 时开始启动降落伞装置，速度减至10m/s ，并以这个速度在大气中降落，在距地面1.2m 时，返回舱的4台缓冲发动机开始向下喷火，舱体再次减速，设最后减速过程中返回舱做匀减速运动，并且到达地面时恰好速度为0，则其最后阶段的加速度为________m/s 2.6．(南京市08－09学年高一上学期期末)一辆大客车正在以20m/s 的速度匀速行驶．突然，司机看见车的正前方x 0＝50m 处有一只小狗，如图所示．司机立即采取制动措施．司机从看见小狗到开始制动客车的反应时间为Δt ＝0.5s ，设客车制动后做匀减速直线运动．试求：(1)客车在反应时间Δt 内前进的距离．(2)为了保证小狗的安全，客车制动的加速度至少为多大？(假设这个过程中小狗一直未动)7．长100m 的列车通过长1 000m 的隧道，列车刚进隧道时的速度是10m/s ，完全出隧道时的速度是12m/s ，求：(1)列车过隧道时的加速度是多大？(2)通过隧道所用的时间是多少？8．驾驶手册规定具有良好刹车性能的汽车在以80km/h 的速率行驶时，可以在56m 的距离内刹住，在以48km/h 的速率行驶时，可以在24m 的距离内刹住．假设对这两种速率，驾驶员的反应时间(在反应时间内驾驶员来不及使用刹车，车速不变)与刹车产生的加速度都相同，则驾驶员的反应时间为多少？能力提升1．列车长为l，铁路桥长为2l，列车匀加速行驶过桥，车头过桥头的速度为v1，车头过桥尾时的速度为v2，则车尾过桥尾时速度为()A．3v2－v1B．3v2＋v1 C.(3v22－v21)2 D.3v22－v2122．一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s，在这1s内该物体()A．位移的大小可能大于10m B．加速度的大小可能大于10m/s2C．位移的大小可能小于2.5m D．加速度的大小可能小于4m/s23．一小车从A点由静止开始做匀加速直线运动(如图所示)，若到达B点时速度为v，到达C点时速度为2v，则AB：BC等于()A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶44．为了打击贩毒，我边防民警在各交通要道上布下天罗地网．某日，一辆运毒汽车高速驶近某检查站，警方示意停车，毒贩见势不妙，高速闯来．由于原来车速已很高，发动机早已工作在最大功率状态，此车闯卡后在平直公路上的运动可近似看作匀速直线运动，它的位移可用式子x1＝40t来描述，运毒车过卡的同时，原来停在旁边的大功率警车立即启动追赶．警车从启动到追上毒贩的运动可看作匀加速直线运动，其位移可用式子x2＝2t2来描述，请回答：(1)毒贩逃跑时的速度是________m/s，警车追赶毒贩时的加速度是________m/s2，警车在离检查站的________m处追上毒贩．(2)在追赶过程中，在t＝________s时刻警车与毒贩子的距离最远，最远距离为________m.5．电影特技中有一种“快镜头”，对一个匀加速直线运动的汽车，不使用特技时，屏幕上汽车的加速度为a1，运动到某标志的速度为v1，当使用2倍速度的“快镜头”时，屏幕上汽车的加速度a2是多少？运动到同一标志的速度v2是多少？6．(黑龙江大庆实验中学08－09学年高一上学期期中)一辆轿车违章超车，以108km/h 的速度驶入左侧逆行道时，猛然发现正前方80m处一辆卡车正以72km/h的速度迎面驶来，两车司机同时刹车，刹车加速度大小都是10m/s2，两司机的反应时间(即司机发现险情到实施刹车所经历的时间)都是Δt.试问Δt是何数值，才能保证两车不相撞？7．“适者生存”是自然界中基本的法则之一，猎豹要生存必须获得足够的食物，猎豹的食物来源中，羚羊是不可缺少的．假设羚羊从静止开始奔跑，经50m能加速到最大速度25m/s，并能维持较长的时间；猎豹从静止开始奔跑，经60m能加速到最大速度30m/s，以后只能维持这个速度4.0s.设猎豹在某次寻找食物时，距离羚羊30m时开始攻击，羚羊则在猎豹开始攻击后1.0s才开始逃跑(如图所示)，假定羚羊和猎豹在加速阶段分别作匀加速直线运动，且均沿同一直线奔跑，问猎豹能否成功捕获羚羊．。

吉林省长春市第七中学人教版高中物理必修一学案：第二章专题二：追及相遇问题 -

第二章专题二：追及相遇问题【学习目标】1．掌握追及、相遇问题的特点2．能熟练解决追及、相遇问题【学习重点】掌握追及问题的分析方法，知道“追及”过程中的临界条件【学习难点】“追及”过程中的临界分析【知识预习】两物体在同一直线上追及、相遇或避免碰撞问题中的条件是：两物体能否同时到达空间某位置。

因此应分别对两物体进行研究，列出位移方程，然后利用时间关系、速度关系、位移关系求解。

一、追及问题1．追及问题的特征及处理方法：“追及”主要条件是：两个物体在追赶过程中处在同一位置，常见的情形有三种：⑴初速度比较小（包括为零）的匀加速运动的物体甲追赶同方向的匀速运动的物体乙，一定能追上。

a．追上前，当两者速度相等时有最大距离；b．当两者位移相等时，即后者追上前者。

⑵匀减速运动的物体追赶同向的匀速运动的物体时，存在一个能否追上的问题。

判断方法是：假定速度相等，从位置关系判断。

解决问题时要注意二者是否同时出发，是否从同一地点出发。

a．当两者速度相等时，若追者位移仍小于被追者，则永远追不上，此时两者间有最小距离；b．若两者速度相等时，两者的位移也相等，则恰能追上，也是两者避免碰撞的临界条件；c．若两者速度相等时，追者位移大于被追者，说明在两者速度相等前就已经追上；在计算追上的时间时，设其位移相等来计算，计算的结果为两个值，这两个值都有意义。

即两者位移相等时，追者速度仍大于被追者的速度，被追者还有一次追上追者的机会，其间速度相等时两者间距离有一个较大值。

⑶匀速运动的物体甲追赶同向匀加速运动的物体乙，情形跟⑵类似。

匀速运动的物体甲追赶同向匀减速运动的物体乙，情形跟⑴类似；被追赶的物体做匀减速运动，一定要注意追上前该物体是否已经停止运动。

2．分析追及问题的注意点：⑴要抓住一个条件，两个关系：一个条件是两物体的速度满足的临界条件，如两物体距离最大、最小，恰好追上或恰好追不上等。

两个关系是时间关系和位移关系，通过画草图找两物体的位移关系是解题的突破口。

苏教版高中物理必修一全册学案

苏教版高中物理必修一全册学案第一章力学基础- 研究目标：了解力学基本概念、力的作用效果和力的合成分解方法，掌握力学中的基本公式和计算方法。

- 研究内容：- 1.1 力的概念与力的种类- 1.2 力的作用效果- 1.3 力的合成与分解- 1.4 力的计算方法- 研究活动：- 通过观察和实验，了解力的概念和种类，探究力的作用效果；- 进行力的合成与分解实验，掌握力的合成分解方法；- 进行力的计算实验，熟练掌握力的计算方法。

第二章运动的描述- 研究目标：掌握运动和静止的描述方法，了解直线运动的基本特征和图象，研究使用图象分析运动规律。

- 研究内容：- 2.1 运动和静止的描述方法- 2.2 直线运动的基本特征和图象- 2.3 图象分析运动规律- 研究活动：- 观察和实验，掌握运动和静止的描述方法；- 进行直线运动的实验，观察和绘制运动图象；- 使用图象分析法，探究直线运动的规律。

第三章力的测量- 研究目标：了解力的测量方法和力的大小，研究使用弹簧测力计和天平进行力的测量。

- 研究内容：- 3.1 力的测量方法- 3.2 弹簧测力计和天平的使用- 研究活动：- 研究力的测量方法，了解测力计和天平的原理；- 进行实验，使用弹簧测力计和天平进行力的测量。

...（继续编写下一章的内容）参考资料总结本学案按照苏教版高中物理必修一的教学内容，分章节进行学习目标、学习内容和学习活动的设置。

通过实验和观察，学生可以深入了解力学基础、运动的描述和力的测量等知识，掌握基本公式和计算方法。

学案最后提供了参考资料，供学生进一步查阅学习。

江苏专用_新教材高中物理第二章机械振动4单摆学案新人教版选择性必修第一册

单摆1．知道什么是单摆。

2．掌握单摆振动的特点，知道单摆回复力的来源，理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动。

3．知道单摆的周期跟什么因素有关，了解单摆的周期公式，并能用来进行有关的计算。

知识点一单摆的回复力 [情境导学]如图甲所示为家庭用的摆钟，其摆锤的振动可以简化为如图乙所示，一根细线上端固定，下端连接一个金属小球，用手使小球偏离竖直方向一个夹角，然后由静止释放，请思考：(1)小球在振动过程中受到哪些力的作用？ (2)小球振动的回复力由什么力提供？提示：(1)小球受重力和细线的拉力作用。

(2)回复力由重力沿圆弧切线方向的分力提供。

[知识梳理] 1．单摆(1)组成：由长度不变的细线和小球组成。

(2)模型条件：①细线的质量和小球相比可以忽略。

②小球的直径与线的长度相比可以忽略，可以看成质点。

2．单摆的回复力(1)来源：摆球的重力沿圆弧切线方向的分力。

(2)特点：在偏角很小时，摆球所受的回复力与它偏离平衡位置的位移成正比，方向总指向平衡位置，即F ＝－mglx 。

(3)结论：单摆在偏角很小时，回复力满足F ＝－kx ，可以看成做简谐运动。

[初试小题]1．判断正误。

(1)制作单摆的细线弹性越大越好。

(×)(2)制作单摆的摆球越大越好。

(×)(3)单摆做简谐运动时的回复力是小球所受的合力。

(×)(4)单摆回复力的方向总是指向悬挂位置。

(×)2．关于单摆摆球在运动过程中的受力，下列结论错误的是( )A．摆球受重力、摆线的张力作用B．摆球的回复力最大时，向心力为零C．摆球的回复力为零时，向心力最大D．摆球的回复力最大时，摆线中的张力大小比摆球的重力大解析：选D 单摆在运动过程中，摆球受重力和摆线的拉力，故A正确；重力垂直于摆线的分力提供回复力，当回复力最大时，摆球在最大位移处，速度为零，向心力为零，则摆线拉力小于重力，在平衡位置处，回复力为零，速度最大，向心力最大，摆球的加速度方向沿摆线指向悬点，故D错误，B、C正确。

高中物理必修一全套学案

高中物理必修一全套学案(共3页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--新人教高中物理必修一全套精品学案质点参考系和坐标系学习目标:1. 理解质点的概念，知道它是一种科学抽象，知道实际物体在什么条件下可看作质点，知道这种科学抽象是一种常用的研究方法。

2. 知道参考系的概念和如何选择参考系。

学习重点:质点的概念、参考系。

学习难点:质点概念的理解。

自主学习：（一）、物体与质点１、观看鸽子飞行的录像。

思考：(1)要准确描述鸽子身上各点的位置随时间的变化不是容易事，困难和麻烦出在哪儿呢？(2)如果我们研究它从家里出发到你亲戚家送信，需要了解它各部分运动的区别吗？(3)如何才能较准确地描述它的运动呢？提示：有些时候为了便于分析，常常把物体简化为一个点。

观看“神舟”５号运行时在指挥部荧光屏上的显示为一个小小的光点。

在某些情况下，我们可以把物体简化为一个有质量的点。

物体变化，叫机械运动，简称运动。

用来代替物体的叫质点。

提示：在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，经过科学抽象而建立理想化的“物理模型”，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。

质点就是这种物理模型之一。

质点是理想化的物理模型，如果在研究的问题中，物体的、以及物体上各部分运动的差别是次要因素或无关因素，就可以把物体看着质点。

２、思考：(1) 观看太阳系运行的模拟动画：研究地球绕太阳的公转能否把地球视为一个点呢？(2) 观看火车运行模拟动画：一列沿京沪铁路运动的火车，若研究它从上海到北京的运动能否把它简化为一个点？(3)观看地球公转和四季变化的模拟动画：研究地球上各处的季节变化时，能否把它视为质点呢。

(4)观看火车过桥的图片。

研究火车通过南京长江大桥的运动时，能否把它简化为一个质点？3、讨论：(1)物体是否在所有的情况下都能看作质点？(2)物体看作质点的条件是什么？(3)物理中的“质点”跟几何学中的点有什么相同和不同的地方？(4)大的物体一定不能看成质点小的物体随时都看成质点吗归纳：①质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量。

高中物理人教版必修1 第二章 4 自由落体运动导学案

4 自由落体运动导学案[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道物体做自由落体运动的条件，知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.2.掌握自由落体加速度．科学思维：能够运用自由落体运动的规律和特点解决有关问题．科学探究：会通过实验探究自由落体运动的规律，会利用打点计时器测量自由落体加速度．一、自由落体运动1．轻重不同的物体下落快慢的研究现实生活中人们看到物体下落快慢不同是由于空气阻力的影响，如果没有空气阻力，所有物体下落的快慢都一样．2．自由落体运动(1)定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动．(2)物体的下落可看作自由落体运动的条件：空气阻力的作用比较小，可以忽略．二、自由落体加速度1．定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示．2．方向：竖直向下．3．大小(1)在地球表面不同的地方，g的大小一般是不同的(选填“不同”或“相同”)，g 值随纬度的增大而逐渐增大． (2)一般取值：g ＝9.8m/s 2或g ＝10m/s 2. 三、自由落体运动的规律 1．自由落体运动的性质：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动．2．匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动． 3．自由落体的速度、位移与时间的关系式：v ＝gt ，x ＝12gt 2.1．判断下列说法的正误．(1)重的物体总是比轻的物体下落得快．( × )(2)在空气中由静止释放的物体都做自由落体运动．( × ) (3)物体只在重力作用下的运动是自由落体运动．( × ) (4)自由落体加速度的方向垂直地面向下．( × )2．质量为2m 的物体A 从高h 处自由下落，质量为m 的物体B 从高14h处自由下落，不计空气阻力，则A 、B 两物体下落的加速度之比为；下落时间之比为t A ∶t B ＝；落地前瞬间的速度之比v A ∶v B ＝. 答案 1∶1 2∶1 2∶1一、自由落体运动与自由落体加速度 1．自由落体运动(1)自由落体运动实质上是初速度v0＝0、加速度a＝g的匀加速直线运动，是匀变速直线运动的一个特例．(2)自由落体是一种理想化模型，这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力．实际上，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动．(3)运动图像：自由落体运动的v－t图像(如图1)是一条过原点的倾斜直线，斜率k＝g.图12．自由落体加速度(重力加速度)(1)方向：总是竖直向下，但不一定垂直地面；(2)大小：①在同一地点，重力加速度都相同．②地球上纬度不同的地点重力加速度不同，其大小随纬度的增加而增大，赤道上最小，两极处最大，但各处的重力加速度都接近9.8m/s2，一般计算中g取9.8m/s2或10m/s2.(多选)下列说法正确的是( )A．初速度为零、竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动B．仅在重力作用下的运动叫作自由落体运动C．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫作自由落体运动D．当空气阻力可以忽略不计时，物体由静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动答案CD解析自由落体运动是物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，选项A、B错误，C正确．当空气阻力比较小，可以忽略不计时，物体由静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动，选项D 正确．二、自由落体运动的规律 1．自由落体运动的基本公式匀变速直线运动规律――→特例自由落体运动规律⎩⎪⎨⎪⎧v ＝v 0＋atx ＝v 0t ＋12at 2v 2－v 02＝2ax――→v 0＝0a ＝g ⎩⎪⎨⎪⎧v ＝gth ＝12gt2v 2＝2gh2．匀变速直线运动的一切推论公式，如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的比例式，都适用于自由落体运动．(2019·永安一中月考)从离地面500m 处自由落下一个小球，不计空气阻力，取g ＝ 10m/s 2，求：(1)小球落到地面需要的时间；(2)开始下落后第1s 内的位移大小和最后1s 内的位移大小； (3)下落时间为总时间一半时的位移大小．答案 (1)10s (2)5m 95m (3)125m解析 (1)小球做自由落体运动，根据h ＝12gt 2可得t ＝2hg＝2×50010s ＝10s. (2)第1s 内的位移h 1＝12gt 12＝12×10×12m ＝5m前9s 内的位移h 9＝12gt 92＝12×10×92m ＝405m最后1s 内的位移Δh ＝h －h 9＝500m －405m ＝95m. (3)t ′＝t2＝5s位移h 5＝12gt ′2＝12×10×52m ＝125m.如图2所示，一滴雨滴从离地面20m 高的楼房屋檐自由下落，下落途中用Δt ＝0.2s 的时间通过一个窗口，窗口的高度为2m ，g 取10m/s 2，不计空气阻力，问：图2(1)雨滴落地时的速度大小；(2)雨滴落地前最后1s 内的位移大小； (3)屋檐离窗的上边框有多高？答案 (1)20m/s (2)15m (3)4.05m解析 (1)设雨滴自由下落时间为t ，根据自由落体运动公式h ＝12gt2得t ＝2s.则雨滴落地时的速度v ＝gt ＝20m/s. (2)雨滴在第1s 内的位移为h 1＝12gt 12＝5m则雨滴落地前最后1s 内的位移大小为h 2＝h －h 1＝15m.(3)由题意知窗口的高度为h 3＝2m ，设屋檐距窗的上边框h 0，雨滴从屋檐运动到窗的上边框时间为t 0，则 h 0＝12gt 02.又h 0＋h 3＝12g (t 0＋Δt )2联立解得h 0＝4.05m. 三、自由落体运动的实验探究 1．实验器材打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、几个质量不同的重物、夹子、交流电源、毫米刻度尺． 2．探究过程(1)按如图3所示将打点计时器竖直固定在铁架台上，连接好电路． (2)使纸带穿过两个限位孔，下端用夹子夹住连到重物上，让重物靠近打点计时器．(3)用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态，启动计时器，放开纸带让重物自由下落，重物落地后立刻关闭电源，打点计时器就在纸带上打下一系列的点．(4)改变重物的质量，重复几次上面的实验，选取一条点迹清晰的纸带进行处理．图33．数据处理(1)用刻度尺测量打点计时器打出的纸带上的点之间的距离．(2)用v n ＝x n ＋x n ＋12T求出各点的速度，作v －t 图像，图像应为一条过原点的倾斜直线．(3)根据v －t 图像的斜率求加速度或根据Δx ＝aT 2计算加速度． 4．实验结论自由落体运动是初速度为零、加速度恒定(约为9.8m/s 2，与物体的质量无关)的匀加速直线运动．某同学用如图4甲所示的装置测定重力加速度．图4(1)电火花打点计时器的工作电压为．(2)打出的纸带如图乙所示，实验时是纸带的(填“A ”或“B ”)端和重物相连接．(3)纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时重物的加速度为m/s 2.(电火花打点计时器的工作频率为50Hz)(4)当地的重力加速度为9.8m/s 2，该测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因是．答案 (1)220V (2)B (3)9.4 (4)受摩擦力和空气阻力作用解析 (1)电火花打点计时器的工作电压为220V.(2)由于各点之间时间间隔均为T ＝0.02s ，重物下落过程中速度越来越大，故相邻两点间距离越来越大，由此可知，B 端与重物相连．(3)由Δx ＝aT 2得x 23－x 78＝5aT 2，解得a ＝x 23－x 785T2＝9.4m/s 2. (4)重物拖着纸带下落时受到摩擦力和空气阻力的作用，加速度必然小于重力加速度．研究自由落体运动、测定自由落体加速度的其他常用方法 1．频闪照相法(1)频闪照相机可以间隔相等的时间拍摄一次，利用频闪照相机的这一特点可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置，如图5.图5(2)根据匀变速直线运动的推论Δh ＝gT 2可求出重力加速度g ＝Δh T2.也可以根据2t v ＝v ＝x t ，求出物体在某两个时刻的速度，由g ＝v －v 0t，求出重力加速度g . 2．滴水法(1)让水滴落到水龙头下的盘子上，可以清晰地听到水滴碰盘子的声音，细心地调整水龙头的阀门，使第一个水滴碰到盘子听到响声的瞬间，第二个水滴恰好从水龙头滴水处开始下落．(2)听到某个响声时开始计时，并数0，以后每听到一次响声，顺次加1，直到数到N ，停止计时，表上时间的读数是T . (3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为h . (4)由h ＝12gt 2和t ＝T N 得g ＝2h t 2＝2h T N2＝2N 2hT2.1．(自由落体加速度)(多选)关于自由落体运动及重力加速度的说法，正确的是( )A ．竖直向下的运动一定是自由落体运动B ．熟透的苹果从树枝开始下落的运动可视为自由落体运动C ．同一地点，轻重物体的g 值一样大D ．g 值在赤道处大于在北极处答案 BC解析物体做自由落体运动的条件是初速度为零且只受重力作用，A 错；熟透的苹果在下落过程中虽受空气阻力作用，但该阻力远小于它的重力，可以忽略该阻力，故可将该过程视为自由落体运动，B 对；同一地点，重力加速度都相同，与质量无关，C 对；g 值在赤道处小于北极处，D 错．2．(自由落体运动规律的应用)(2018·棠湖中学高一期末统考模拟)做自由落体运动的甲、乙两物体所受的重力之比为2∶1，下落高度之比为1∶2，则( )A ．下落过程中的加速度之比为2∶1B ．下落时间之比为1∶2C ．落地速度之比为1∶ 2D ．若甲、乙同时下落，在甲落地前，两者间的距离越来越近答案 C解析自由落体运动的加速度相等，A 错误；由h ＝12gt 2得t 1∶t 2＝1∶2，B 错误；由v ＝gt 得v 1＝v 2＝1∶2，C 正确；若两者同时下落，在相等的时间内下落的位移相等，故两者间的距离保持不变，D 错误．3．(自由落体运动规律的应用)(2019·扬州中学月考)一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为1kg 的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s 内的位移是18m(未落地)，则( ) A ．小球在2s 末的速度是20m/s B ．小球在第5s 内的平均速度是3.6m/s C ．该星球上的重力加速度为5m/s 2 D ．小球在5s 内的位移是50m 答案 D解析小球在第5s 内的位移是18m ，则第5s 内的平均速度v ＝18m/s ，B 错误；第5s 内的平均速度等于4.5s 时刻的速度，故该星球上，宇航员所在处的重力加速度g 0＝184.5m/s 2＝4m/s 2，C 错误；小球在2s 末的速度v 2＝g 0t 2＝8m/s ，A 错误；小球在5s 内的位移h ＝12g 0t 52＝50m ，D 正确.4．(自由落体运动规律的应用)(多选)物体从某高度处开始做自由落体运动，从开始到落到地面的平均速度为10m/s(g 取10m/s 2)，则下列说法正确的是( )A ．下落一半高度时的瞬时速度为10m/sB ．落地瞬间的速度是20m/sC ．物体下落的高度是20mD ．第3s 内物体下落25m 答案 BC解析根据平均速度v ＝v 0＋v2，解得物体落地时的速度v ＝2×10m/s＝20m/s ；根据v 2＝2gh ，v ′2＝2g ·h2得，下落一半高度时的速度v ′＝22v ＝102m/s ，故A 错误，B 正确．物体下落的高度h ＝v 22g ＝20220m ＝20m ，故C 正确．物体落地的时间t ＝v g ＝2010s ＝2s ，则第3s 内下落的位移为零，故D 错误.考点一自由落体运动与自由落体加速度1．(多选)关于自由落体运动，下列说法正确的是( ) A ．初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动 B ．只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动 C ．自由落体运动在任意相等的时间内速度变化量相等 D ．自由落体运动是初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动答案 CD解析选项A 中，初速度为零的竖直向下的运动，有可能受到空气阻力或其他力的影响，下落的加速度不等于g ，这样就不是自由落体运动，选项B 中，物体有可能具有初速度，所以选项A 、B 错误；选项C 中，因自由落体运动是匀变速直线运动，加速度恒定，由加速度的概念a ＝ΔvΔt 可知，Δv ＝g Δt ，所以若时间相等，则速度的变化量相等，故选项C 正确；根据自由落体运动的性质可判定，选项D 正确． 2．下列关于自由落体运动的说法正确的是( ) A ．自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动B ．从竖直上升的热气球吊篮中掉下的物体的运动是自由落体运动C ．在空气中下落的雪花的运动是自由落体运动D ．只在重力作用下的运动必定是自由落体运动答案 A解析自由落体运动是初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动，故A 正确；从竖直上升的热气球吊篮中掉下来的物体具有向上的初速度，所以不是自由落体运动，故B 错误；在空气中下落的雪花受到的空气阻力不能忽略不计，不是自由落体运动，故C 错误；只在重力作用下但初速度不为零的运动不是自由落体运动，故D 错误． 3．(多选)下列关于重力加速度的说法正确的是( ) A ．重力加速度g 是标量，只有大小，没有方向B ．在地球上的不同地方，g 的大小一般是不同的，但差别不大C ．在地球上同一地点，轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的D ．纬度越低的地方，重力加速度g 值越小答案 BCD解析重力加速度是矢量，方向总是竖直向下．地球上同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都是相同的，地球上不同地方g 的大小一般是不同的，但差别不大，纬度越低的地方，g 值越小．故正确答案为B 、C 、D.考点二自由落体运动规律的应用4．一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2m ，那么它在第三段时间内的位移是( ) A ．1.2m B ．3.6m C ．6.0m D ．10.8m答案 C解析将该自由落体运动的时间分成了相等的三段，由其规律知：第T 内、第2T 内、第3T 内的位移之比为x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ＝1∶3∶5，第一段时间内的位移为1.2m ，则第三段时间内的位移为x ＝1.2×5m＝6.0m ，故选C.5．(多选)一小球从空中足够高的地方由静止释放，不计空气阻力(g 取10m/s 2)．下列说法正确的是( ) A ．第2s 末小球的速度为20m/s B ．前2s 内小球的平均速度为20m/s C ．第2s 内小球的位移为10m D ．前2s 内小球的位移为20m 答案 AD解析小球做自由落体运动，第2s 末小球的速度为v ＝gt ＝10×2m/s ＝20m/s ，故A 正确；前2s 内小球的位移为h 2＝12gt 2＝12×10×4m＝20m ，前2s 内小球的平均速度为v ＝h 2t＝202m/s ＝10m/s ，故B 错误，D 正确；第1s 内小球的位移为h 1＝12gt 12＝12×10×12m ＝5m ，故第2s 内小球的位移为Δh ＝h 2－h 1＝20m －5m ＝15m ，故C 错误．6．(多选)从一座塔顶自由落下一石子，忽略空气阻力，如果已知重力加速度大小，再加上下列哪项条件即可求出塔顶高度( ) A ．最后1m 内石子下落的时间t B ．第1s 末和第2s 末的速度 C ．最初1s 内石子下落的高度 D ．最后1s 内石子下落的高度答案 AD解析知道最后1m 内石子下落的时间t ，结合位移公式x ＝v 0t ＋12gt 2，速度公式v ＝v 0＋gt ，即可求出石子的末速度，再根据v 2＝2gh 可得塔的高度h ＝v 22g，故A 正确；知道第1s 末和第2s 末的速度无法求解出运动的总时间，也不能求解末速度，故无法求解塔高，故B 错误；知道最初1s 内的位移，无法求解出运动的总时间，也不能求解末速度，故无法求解塔高，故C 错误；知道最后1s 内石子的位移，同A 项类似，即可求得塔的高度，故D 正确．7．(多选)甲、乙两物体，m 甲＝2m 乙，甲从2H 高处自由落下，1s 后乙从H (H >1m)高处自由落下，不计空气阻力，在两物体落地之前，正确的说法是( ) A ．同一时刻甲的速度大B．同一时刻两物体的速度相同C．各自下落1m时，两物体速度相同D．落地之前甲和乙的高度之差不断增大答案AC解析因为甲、乙物体都做自由落体运动，它们的初速度为零，加速度为g，甲任意时刻的速度为：v＝gt，乙任意时刻的速度v′＝g(t －1)，所以两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度大于乙的速度，故A正确，B错误；各自下落1m时，根据速度时间关系公式，有：v2＝2gh，故v＝2gh＝2×10×1m/s＝25m/s，两物体速度相同，C 正确；1s后，相对于乙物体，甲向下做匀速直线运动，若甲自由下落1s时甲在乙的上方，则落地之前甲和乙的高度差先减小后增大，若甲自由下落1s时甲在乙的下方，则落地之前甲和乙的高度之差不断增大，由于不知道题目中H的具体数值，故D错误．8．物体从某一高度自由下落，第1s内就通过了全程的一半，物体还要下落多长时间才会落地( )A．1s B．1.5sC.2s D．(2－1) s答案 D解析初速度为零的匀变速直线运动，经过连续相同的位移所用时间之比为1∶(2－1)∶(3－2)∶…，所以物体下落后半程的时间为(2－1) s，故D正确．9．某校物理兴趣小组为了了解高空坠物的危害，将一只鸡蛋从高楼上静止释放，经过4s鸡蛋刚好着地．(忽略空气阻力的作用，g取10m/s2)求：(1)鸡蛋释放时距离地面的高度；(2)鸡蛋在下落过程中的平均速度大小； (3)鸡蛋下落过程中第4s 内的位移大小．答案 (1)80m (2)20m/s (3)35m解析 (1)由h ＝12gt 2，可得：h ＝12×10×42m ＝80m.(2)下落过程的平均速度大小为：v ＝h t ＝804m/s ＝20m/s.(3)前3s 内的位移大小h ′＝12gt 32＝12×10×32m ＝45m ，故第4s 内的位移大小Δh ＝h －h ′＝35m.10.(多选)(2018·济宁市期中)小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了如图1中1、2、3、4、5所示的小球在运动过程中每次曝光的位置．连续两次曝光的时间间隔均为T ，每块砖的厚度均为d .根据图中的信息，下列判断正确的是( )图1A ．位置1是小球释放的初始位置B ．小球做匀加速直线运动C ．小球下落的加速度为d T2D ．小球在位置3的速度为7d2T答案 BCD解析小球做自由落体运动，从静止开始运动的连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7…，而题图中位移之比为2∶3∶4∶5…，故位置1不是小球释放的初始位置，选项A 错误，B 正确．由a ＝Δx T 2得a ＝d T2，选项C 正确．小球在位置3的速度v 3＝3d ＋4d 2T ＝7d 2T ，选项D 正确．11.(多选)(2018·太原五中高一期中)如图2所示，在一个水平桌面上方有三个金属小球a 、b 、c ，高度分别为h 1、h 2、h 3，且h 1∶h 2∶h 3＝3∶2∶1.若先后由静止依次释放小球a 、b 、c ，三小球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则( )图2A ．三小球到达桌面时的速度大小之比是3∶2∶1B ．三小球运动时间之比为3∶2∶1C ．小球b 与a 开始下落的时间差小于c 与b 开始下落的时间差D ．小球b 与a 开始下落的时间差大于c 与b 开始下落的时间差答案 BC解析由v 2＝2gh ，得v ＝2gh ，则三小球落到桌面时的速度大小之比v 1∶v 2∶v 3＝3∶2∶1，A 错误；又由h ＝12gt 2，得t ＝2hg，则三小球运动时间之比t 1∶t 2∶t 3＝3∶2∶1，B 正确；设小球b 与a 开始下落的时间差为Δt 1，小球c 与b 开始下落的时间差为Δt 2，则由B 选项的分析可得Δt 1∶Δt 2＝(3－2)∶(2－1)，比值小于1，因此小球b 与a 开始下落的时间差小于小球c 与b 开始下落的时间差，C 正确，D 错误．12.(2019·奉新一中高一上学期期末)如图3所示，直杆长l 1＝0.5m ，圆筒高l 2＝3.7m ．直杆位于圆筒正上方H ＝0.8m 处．直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿过圆筒(g 取 10m/s 2)，求：图3(1)直杆下端刚到圆筒上端的时间； (2)直杆穿越圆筒所用的时间．答案 (1)0.4s (2)0.6s解析 (1)设直杆下端到达圆筒上端的时间为t 1，上端离开圆筒下端的时间为t 2，根据自由落体运动规律有H ＝12gt 12，解得t 1＝2×0.810s ＝0.4s.(2)根据自由落体运动规律有l 1＋H ＋l 2＝12gt 22，解得t 2＝2×0.5＋0.8＋3.710s ＝1s ，则直杆穿越圆筒所用的时间t ＝t 2－t 1＝0.6s.13．跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面125m 时打开降落伞，伞张开后运动员就以大小为14.3m/s 2的加速度做匀减速直线运动，到达地面时的速度为5m/s ，取g ＝10m/s 2.问：(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少？(2)离开飞机后，运动员经过多长时间才能到达地面？(结果保留三位有效数字)答案 (1)305m (2)9.85s解析 (1)设运动员自由下落的高度为h 1，打开伞前瞬间的速度为v 1，有v 12＝2gh 1①打开降落伞后做匀减速运动时满足：v 22－v 12＝2ah 2② 联立解得h 1＝180m所以总高度为H ＝h 1＋h 2＝(180＋125) m ＝305m (2)设第一过程经过的时间是t 1，有h 1＝12gt 12第二过程经过的时间是t 2＝v 2－v 1a所以总时间为t ＝t 1＋t 2≈9.85s.。

人教版高中物理必修1 第2章第4节自由落体运动教学设计

③仿照前面对小车运动的研究，测量重物下落的加速度。
④改变重物的质量，重复上面的实验。
4、数据处理
（1）计数点瞬时速度的求法
例题：计数点2时的瞬时速度
参考答案
用计算较准确的平均速度来代替某点的瞬时速度。
出示纸带：
教师出示计算结果和图像
试验结论：v-t图像为一条倾斜的直线，所以自由有落体运动是匀变速直线运动。
例1、关于自由落体运动，下列说法正确的是( )
A、物体竖直向下的运动一定是自由落体运动
B、不同的物体做自由落体运动，它们的运动规律是不同的
C、物体只有在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动
D、自由落体运动的加速度与物体的质量无关
答案：CD
二、实验：研究自由落体运动的规律
1、实验器材：铁架台、打点计时器、纸带、电源、夹子、导线、重物。
2、条件：初速度为零，只受重力
3、大小：一般g =9.8m/s2,粗略计算g=10m/s2
4、自由落体运动规律
梳理自己本节所学知识进行交流
根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
板书
一、自由落体运动
1、定义：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
2、条件：V0=0，只受重力
（2）把两块石头捆在一起后，整体重量增加，则速度增加。
结论2：整个物体下落的速度应该比8还要大。
教师总结：这种相互矛盾的结论，说明亚里士多德“重的物体下落得快”的看法是错误的。
那么，轻重不同的物体下落的情况到底怎样？下面我们一起来做个比较精细的实验，仔细研究一下。
2、演示实验：轻重不同的物体下落快慢的研究
A．树叶的自由下落过程
B．运动员推出的铅球的运动

人教版高中物理选择性必修1第2章第4节单摆教学设计

人教版高中物理选择性必修1第2章第4节单摆教学设计课题单摆单元 2 学科物理年级高二教材分析在学习单摆之前，学生学习了简谐运动及其图像，简谐运动的振幅、周期、频率以及回复力和能量等内容，本节是简谐运动的应用实例。

通过学习受力和运动情况均较为复杂的单摆，促进学生对简谐运动规律的进一步理解和应用，丰富学生的运动与相互作用观念。

教材以“单摆的摆动是否为简谐运动?”作为问题启发学生思考，通过对单摆回复力的分析推导和“做一做”观察墨汁图样的实验，丰富了学生的学习经历和知识形成过程。

通过对较为复杂的单摆的相关问题进行分析和推理，促进学生科学思维的发展。

探究单摆周期与摆长的关系时，先用控制变量法定性研究，再用图像法处理数据获得定量结果，提升学生科学探究的能力。

本节教学的重点是对单摆运动规律和单摆周期公式的探究。

单摆是简谐运动的典型模型之一，也是丰富学生运动与相互作用观的重要知识载体。

本节的难点在于对单摆回复力的判定以及对小角度的近似处理，虽然教材在必修模块已渗透极限思维，但大部分学生对小角度的近似处理缺少经验，还会存在学习障碍。

学习目标物理观念：知道什么是单摆，单摆的构造，单摆回复力的来源。

科学思维：掌握单摆振动的特点，理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动。

科学探究：会用单摆测定重力加速度。

重点单摆振动的特点，理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动。

难点单摆振动的特点，理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动。

教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课生活中经常可以看到悬挂起来的物体在竖直平面内往复运动。

将一小球用细绳悬挂起来，把小球拉离最低点释放后，小球就会来回摆动。

小球的摆动是否为简谐运动呢?观察生活中常见的悬挂起来的物体在竖直平面内往复运动。

从实际生活情景出发，激发学生思考，引出新课内容。

讲授新课思考讨论1：什么是单摆？定义：一根不可伸长的细线下面悬挂一个小球就构成了单摆。

摆长：悬点到球心的距离学生阅读教材，找出单摆的定义个特以思考讨论的方式引入新课，让学生级级摆角：摆到最高点时，摆线与竖直方向的夹角。

高中物理第二章匀变速直线运动的研究 2.5 初速度为0的匀加速直线运动的重要比例关系学案新人教版必修1

初速度为0的匀加速直线运动的重要比例关系一、考点突破二、重难点提示初速度为0的匀变速直线运动的灵活应用。

设物体做00=v ，加速度为a 的匀加速直线运动，从0=t 时刻开始计时，以T 为时间单位，则：一、1T 末、2T 末、3T 末、…、nT 末瞬时速度之比为 :::321v v v …::3:2:1=n v …n :。

由at v =可证。

二、1T 内、2T 内、3T 内、…、n T 内位移之比为：:::321x x x …:3:2:1:222=n x …2:n 。

由221at x =可证。

三、第1个T 内、第2个T 内、第3个T 内、…、第n 个T 内位移之比为： x Ⅰ:x Ⅱ:x Ⅲ: …:x n =1:3:5: …:（2n -1）证明：x Ⅰ=2121aT x =x Ⅱ=222122321)2(21aT aT T a x x =-=-x Ⅲ=2222325)2(21)3(21aT T a T a x x =-=-……22)12(aT n x n -=因此：x Ⅰ:x Ⅱ:x Ⅲ: …:x n =1:3:5: …:（2n -1）。

四、通过连续相等的位移末的瞬时速度之比为：:::321v v v …:3:2:1:=n v …n :由ax v 22=可证。

五、通过前x 、前x 2、前x 3、…、前nx 的位移所用时间之比为：t Ⅰ:t Ⅱ:t Ⅲ: …:t n =:3:2:1…n :由可证得axt at x 2212==。

六、通过连续相等的位移所用时间之比为：t Ⅰ:t Ⅱ:t Ⅲ: …:t n =:)23(:)12(:1--…)1(:--n n【注意】1. 只适用于初速度为0的匀加速直线运动； 2. 确定研究的问题，选择合适的规律解题，不能混淆； 3. 区分nT 内和第nT 内，nT 内的位移和第nT 内的位移；4. 从匀减速直线运动到速度为0，可以看做是反方向上的匀加速直线运动（逆向思维）。