2018高中物理第一章运动的描述1-9自由落体运动的研究练习教科版必修1
高中物理 课后练习答案与解析(WORD) 新课标人教版必修1
教科书练习与习题答案第一章 运动的描述一、质点 参考系和坐标系 1.能,不能2.江水相对江岸向东运动,地球相对太阳转动,时针相对钟转动,太阳相对地面升降.3.诗中描述了花、云和我的运动;花相对岸飞、云相对我不动、云和我相对岸(榆堤)向东;运动是相对的,同一物体选择不同的参考系,描述的运动可以不同,例如:云和我相对岸(榆堤)一起向东,而以我为参考系,岸(榆堤)是向西运动的.4.-0.42m, 0.34m解析: 用刻度尺测得图中桌高1.90cm 、AO 为1.00cm 、BO 为0.8cm ,则 AO 的实际距离是m cm cmm42.000.190.18.0=⨯BO 的实际距离是m cm cmm34.08.090.18.0=⨯所以,A 、B 两点的坐标分别是-0.42m 、0.34m . 二、时间和位移1.指时间的说法有:“停车8分”、“等了很久”、“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”;指时刻的说法有:“8点42分到站”、“这么早就来啦”、“3秒末”. 2.路程3.(1)100m ,100m (2)路程相同,位移不同.因为里外跑道的长度不同,800m 跑中不同道次的运动员起跑点不同,但他们的终点是一致的. 4.三、运动快慢的描述——速度 1.9.46×1015m, 1.3×108s解析:(1)光在真空中传播速度C=3.0×108m/s ,一年以365天计,全年有∆t = 365×24×3600s = 31536000s ,则光在一年中传播∆x=C ·∆t =3.0×108×31536000 m = 9.46×1015m(2)光到地球需时间s C x t 88313103.1100.310100.4⨯=⨯⨯⨯=∆=∆ 约3.7×104h, 即约1540天,也即约4.22年.2.(1)9m/s 、8m/s 、7m/s 、6m/s 和5m/s ;前1s 内的平均速度最接近汽车关闭油门时的瞬时速度;它比这个瞬时速度略小. (2)1m/s ,03.89.7km/h ,130.2km/h ,0 四、实验:用打点计时器测速度1.电磁打点计时器误差较大.电磁打点计时器对运动纸带的摩擦较大. 2.(1)左(2)用刻度尺测出A 左右相邻两点间的距离x ∆,根据电源的频率,求出打点的周期,得到A 左右相邻两点间隔的时间t ∆,由txv ∆∆=求得A 左右相邻两点间隔的平均速度,粗略表示A 点的瞬时速度,即打A 点时重物的瞬时速度. 3.甲物体一直做速度恒定的匀速直线运动;乙物体先做初速度为零的匀加速直线运动,再做一段时间的匀速直线运动,最后做匀减速直线运动至速度为零. 4.牵引纸带的速度越大,相邻两点的距离越大;相邻两点所表示的时间由人打点的快慢决定,牵动纸带的快慢只影响相邻两点的距离. 五、速度变化快慢的描述——加速度 1.2.46m/s 2,2.10m/s 2,1.79m/s 2.2.A :匀速直线运动的物体加速度为0,速度不为0B :加速度较小的物体,经长时间加速,它的速度变化量很大C :向西行驶的汽车在刹车过程中,加速度向东D :火箭在开始阶段速度较小,但加速度很大,随着速度越来越大,其加速度比原来小.3.a 物体的加速度最大,因为描述a 直线的倾斜程度最大.a 物体的加速度为0.625m/s 2,方向与正方向相同b 物体的加速度为0.083m/s 2,方向与正方向相同c 物体的加速度为0.25m/s 2,方向与正方向相反 4.4.74cm/s 2解析:滑块开始遮住光电门时的瞬时速度,可认为等于滑块通过光电门时的平均速度.则开始遮住第一个光电门时滑块速度s cm s cm t x v /2930029.00.311==∆∆=遮住第二个光电门时滑块速度s cm s cm t x v /1130011.00.322==∆∆= 滑块的加速度为212/74.4s cm tv v a =∆-=第二章 匀变速直线运动的研究一.实验:探究小车速度随时间变化的规律 1.解析 (1)(2)v-t 图如图1所示(3)v-t 图反映的是一条匀加速度运动的曲线,所以列车是在做匀加速直线运动. 2.A 物体以v A =15m/s 的速度做匀速直线运动; B 物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为1.75m/s 2; C 物体以v 0=4m/s 的初速度做匀减速直线运动,经过6s 停止运动.3. 将纸条上端中心连起来得到的v-t 图象如图2所示. 这样做有道理,每条纸带的宽度代表相等的时间,每条纸带的长度代表这段时间内的位移,而相等时间内的位移就表示这段时间内的平均速度.由于每段时间较短,所以这段时间中点的速度就是这段时间内的平均速度.取每段纸带上边的中点,然后过这些点画出v-t 图象,如图2所示.此图线的斜率就等于加速度a 的大小.图1图24.粘贴纸带的方法见上题.二.匀变速直线运动的速度与时间的关系 1.25s解析: v t =54km/h=15m/s, v 0=36km/h=10m/s 由速度公式:v t =v 0+at 得s s a v v t t 252.010150=-=-= 2. 8 m/s解析: v 0=72km/h=20m/s,t =2min=120s,以v 0为正方向,a=-0.1m/s 2 由速度公式:v t =v 0+at =20 m/s -0.1×120 m/s =8 m/s3.(1)由图象得,1s 末的速度v 1=1.5 m/s, 4s 末的速度v 4=2 m/s, 7s 末的速度v 7=1 m/s,因此: 4s 末的速度最大, 7s 末的速度最小.(2)它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的速度都是正值,所以方向相同,都是沿规定的正方向运动. (3)由图可知:2201/5.0/212s m s m t v v a t =-=-=,04=a , 2207/1/6820s m s m t v v a t -=--=-=,因此, 它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的加速度是7s 末最大, 4s 末的最小(4) 它在1s 末的加速度是正值, 7s 末的加速度为负值,所以方向相反.4.由题意知, v 0=0m/s,4s 末的速度v 4= at =1×4 m/s =4 m/s, 8s 末的速度v 8=v 4+at =4 m/s +0.5×4 m/s=6 m/s.物体在8s 内的v-t 图象如图3所示.三.匀变速直线运动的位移与时间的关系 1. 390m,16 m/s解析:v 0=36km/h=10m/s, a =0.2m/s 2坡路的长度:m m m at t v x 390302.030102212210=⨯⨯+⨯=+= 列车到达坡底的速度:v t =v 0+at =10 m/s +0.2×30 m/s =16 m/s 2.-4m/s 20 图3解析:由2210at t v x +=得 22220/4/3)31836(2)(2s m s m t t v x a -=⨯-⨯=-=3.约0.6m/s 2解析:运动过程如图4所示, 解法一:列车加速时间为s s s t 210)30450(211=-= 列车加速的末速度为v t =430km/h ≈120m/s 列车加速度为220/57.0/210120s m s m t v v a t =-=-= 解法二:加速阶段的位移m x 14700)301201033(321=⨯-⨯= 加速时间为s s s t 210)30450(211=-= 由公式222221/67.0/2101470022s m s m t x a at x =⨯===得 解法三:加速阶段的位移m x 14700)301201033(321=⨯-⨯⨯= 列车加速的末速度为v t =430km/h ≈120m/s 由速度与位移的关系22222/49.0/14700212022s m s m x v a ax v t t=⨯===得4.-41.7 m/s 2解析:由题意知v 0=10 m/s,v t =0 m/s,s=1.2m 由速度与位移的关系22220202/7.41/2.121022s m s m s v a ax v v t-=⨯=-==-得5.不能,38.7 m/s解析: 由s m s m s m v ax v v t t /50/5.31/100522202<=⨯⨯==-得高速行驶阶段加速阶段 加速阶段t 1t 2t 3图4所以飞机不能靠自身的发动机从舰上起飞. 又由s m s m ax v v ax v v t t /7.38/100525022220202=⨯⨯-=-==-得四.自由落体运动1.把一张纸片和一块文具橡皮同时释放, 文具橡皮下落得快.再把纸片捏成一个很紧的小纸团,和文具橡皮同时释放,两者下落得差不多快.这是因为纸片没有捏成小纸团时,受到的空气阻力较大.2. 悬崖有44.1m 高; 悬崖的实际高度比计算值小些解析:由m m gt x 1.440.38.9221221=⨯⨯==得悬崖有44.1m 高. 由于有空气阻力,实际的加速度要比g 小,所以悬崖的实际高度比计算值小些. 3. 30.6m. 石块下落的时间比2.5s 小,所以估算结果偏大解析: 由m m gt x 6.305.28.9221221=⨯⨯==得井口到水面的距离有30.6m. 考虑到声音传播的时间,石块下落的时间比2.5s 小,所以估算结果偏大.4.如图5所示,可以采用四种方法,第一种是运用速度公式求解, 第二种是运用位移公式求解,第三种是运用逐差法求解,第四种是运用v-t 图象求解. 解析:解法一: 运用速度公式求解 E 点的瞬时速度为s m s cm v E /98.1/08.05.124.28=-=所以22/9.9/504.098.1s m s m t v g E =⨯==解法二. 运用位移公式求解 由221gt x =得 222/8.9/02.06.192s m s cm t x g ===解法三:运用逐差法求解 x EF =28.4-19.6cm=8.8cm x BC =7.1-3.2cm=3.9cm22221/2.10/04.039.38.83s m s cm T x x a BC EF =⨯-=-=B CDE F图5同理 : 22222/8.9/04.034.21.73s m s cm T x x a AB DE =⨯-=-=22223/6.9/04.038.04.53s m s cm T x x a OA CD =⨯-=-=所以2321/9.93s m a a a a =++=解法四. 运用v-t 图象求解.s m s cm v E /98.1/08.05.124.28=-=s m s cm v D /56.1/08.01.76.19=-=s m s cm v C /16.1/08.02.35.12=-=s m s cm v B /79.0/08.08.01.7=-=s m s cm v A /40.0/08.02.3==由图6求得22/75.9/2.095.1s m s m a ==第三章 相互作用一、力 基本相互作用1.(1)从高处释放的小球在重力作用下,速度越来越快;乒乓球在球拍的作用下不断改变速度的大小和方向;在粗糙水平面上滚动的足球,运动越来越慢.弹簧在外力作用下,长度变长或缩短;钢尺在外力作用下发生弯曲;冲气的气球在用手施加的外力作用下发生形状变化.(2) 从高处释放的小球受到的重力, 施力物体是地球, 受力物体是小球;冲气的气球在用手施加的外力作用下发生形状变化,气球受到弹力的施力物体是手, 受力物体是气球.2.物体所受重力的图示如所示.图64.9×10398N 9.8N3.均匀的三角形薄板的重心与几何学上的重心在同一点上. 二、弹力 1.(略)2.钢管受到三个力的作用:重力、绳子对钢管的拉力、地面给钢管的弹力.受力示意图如图11.3. 锅铲受力的示意图如图12.4. (1)图象如图13(2)弹簧的劲度系数K 约为30N/m三、摩擦力1.手压着桌面向前移动时手受到桌面的滑动摩擦力作用, 滑动摩擦力方向和手指运动方向相反,阻碍手的运动. 滑动摩擦力的大小与压力成正比,手对桌面的G F 1F 2图11cm图13F 1F 2压力越大, 滑动摩擦力越大, 对手的阻碍作用越大.2. (1)瓶子静止在粗糙水平桌面上,不受摩擦力的作用;(2)瓶子静止在倾斜的桌面上, 瓶子受到沿斜面向上的静摩擦力作用;(3)瓶子被握在手中,瓶口朝上, 瓶子受到手的竖直向上的静摩擦力作用;(4)瓶子压着一纸条,挡住瓶子把纸条抽出时,瓶子受到纸施加的滑动摩擦力作用,方向是纸带抽动方向.3. F ma x =40N F =30N μ=0.3 20N. 四、力的合成1.它们的合力能等于5N 、10N,不能等于15N ;两个力的合力的最大值是12N ,最小值是8N.2.它们的合力大小为,方向为西南方向.3.选1cm 的线段表示30N 的力, 作出力的平行四边形图示如图14,即可根据比例关系求出合力大小,用量角器可量出合力的方向.两个力的夹角为30°时,量得对角线长为6.8cm,根据比例关系,合力大小为204N,量得F 和F 1的夹角为17°.两力夹角为150°时,解答略.4. (1)、(3)正确,(2)错误. 五、力的分解 1.300N, 53°解析:由图15运用直角三角形知识可得:2300F N == tan φ=143F F =, φ=530.2.如图16所示.其中(1)(2)的解是惟一的, (3)的解不是惟一的,有两解.1F图14FF 1F 2图153.41m解析: 如图17所示.根据三角形知识,位移)x m ===方向与水平方向夹角为θ,tanθ=1.25.第四章 牛顿运动定律一、牛顿第一定律1.(1)不能,从飞机上投下的炸弹由于惯性,在下落过程中还要向前飞行一段距离,炸弹将越过目标.(2)人向上跳起时,由于惯性,将保持与地球同步的速度运动,将落回到原处.2.防止汽车紧急刹车时,坐在前排的人由于惯性会以很大的速度撞上档风玻璃,造成人身伤害.3.这位同学犯了“力是维持物体运动的原因”的错误.4.在一辆汽车内的光滑水平桌面上静止有一小球,当汽车突然加速向前运动时,小球相对于桌面加速向后运动.若以汽车为参考系,小球在水平方向没有受力,却做加速运动,显然这时惯性定律不成立.三、牛顿第二定律图161x 11.没有矛盾.因为决定物体加速度(能否由静止开始运动)的是物体受到的合力,箱子除受到人的拉力外,还受重力及地面的支持力,且合力为零,所以物体不会动.2.12N 解析: 根据2211a F a F m ==,得)(124261122N F a a F =⨯== 3.3解析: 根据得乙乙甲甲,a m a m F ==35.15.4===乙甲乙甲a a m m 4.214N, 方向沿两力的角平分线解析:如图18所示,得2142==F F 合(N ) 由)/(2722142s m mF a ===合 方向沿两力的角平分线 5.0.5m/s 2, 方向与推力方向相反 解析: 由ma f F =-得 )(154560N ma F f =-=-= 若撤去推力 'ma f = 得)/(5.030152's m a == 方向与推力方向相反.四、力学单位制 1.20N 解析: 根据ax v v t2202=- 得)/(2.02s m a -=又根据)(20)2.0(100N ma f -=-⨯== 2.27m解析: 根据得合,ma f F =-= )/(62000102.124s m m F a -=⨯-==合又根据ax v v t2202=- 得).(27m x =3.根据FL W = 得:./11/1111222s m Kg m s m Kg m N J ⋅=⨯⨯=⨯= 4.证明: 因为2/1s m Kg N ⋅=合图18又根据mFa = 得22/1/11s m Kg s m Kg Kg N =⋅=五、牛顿第三定律1.涉及木箱和地球的作用力与反作用力有两对,木箱受地面的支持力和地球的吸引力;地球受木箱的压力和木箱的吸引力.2.证明: 如图19所示,对物体研究:受两力平衡G F =支 由牛顿第三定律得:压支F F = 结合两式得:G F =压3.在推石时:巨石加速向前运动,自己加速后退;在推石后:巨石匀速向前运动,自己匀速后退.若静止在地面上,情况不一样.因为人和巨石均对地面有压力,而推动时,物体均有相对运动(或趋势),因而人和巨石均受摩擦力,若推力不够大现两物体可能保持静止,也可能一个运动一个静止,或两个物体均运动后再做减速运动直到停止.4.如图20所示.(1)A 拉B 匀速运动时,阻F F AB =,方向相反,因为它们是一对平衡力.BA AB F F =,方向相反,因为它们是一对作用力与反作用力.(2)A 拉B 加速运动时,阻F F AB >,方向相反.BA AB F F =,方向相反,因为它们仍是一对作用力与反作用力.ma F F AB =-阻,N F AB 3102.3⨯=,N F BA 3102.3⨯=,方向如图20所示.5.小强的说法是错误的.平衡力作用效果能抵消,是因为它们作用在同一物体上;而作用力与反作用力是作用在不同物体上的两个力其作用效果不能抵消.六、用牛顿定律解决问题(一) 1.753m/s,32135m 解析: 如图21所示,物体所受的合力为:)(3503N F F ==合图19v图20F合图21由)/(32523502s m mF a ===合 又)/(3753325s m at v =⨯==)(321353325212122m at x =⨯⨯==2.6.0×103N解析: 根据at v v t =-0 得)/(5.12s m a -=又根据)(100.6)5.1(100.433N ma F ⨯-=-⨯⨯==合 3.26m/s解析: 如图22所示, ma f G =-θsin 且8.042.3sin ==θ 得)/(0.62s m a =再根据ax v v t 2202=- 得)/(62s m v = 4.超速解析: 汽车受地面的摩擦力做匀减速运动,其加速度)/(72s m g a -=-=μ 又由于ax v v t 2202=- 得 )/(30)/(1.37)/(3.106.7720h km h km s m v >==⨯⨯=可判断该车超速.七、用牛顿定律解决问题(二) 1.拉力为αcos G, 支持力为αtan ⋅G 解析: 如图23所示,物体受三力作用平衡 且有:αt an ⋅=G F N图22αcos GT =2.合力大小为F 1,方向与F 1方向相反3.水不会从瓶中漏出,因为饮料瓶与水均处于完全失重状态,瓶下方不受水的压强.4.(1)ma mg F T =- 得mg F T 7= (2)ma F mg T =- 则0<T F ,绳子松驰,拉力为零.5.(1)座舱离地面50m 时,仍处于完全失重状态,手上没有感觉. (2)N 7950解析: 座舱离地面15m 时,处于超重状态 )(2212h h g v -= 及222ah v = 得)/(71202s m a = 又ma mg F N =- 得)(7950)712010(5)(N a g m F N =+⨯=+=。
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高中物理目录新课标教材•必修1第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述──速度4 实验:用打点计时器测速度5 速度变化快慢的描述──加速度第二章匀变速直线运动的研究1 实验:探究小车速度随时间变化的规律2 匀变速直线运动的速度与时间的关系3 匀变速直线运动的位移与时间的关系4 自由落体运动5 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1 重力基本相互作用2 弹力3 摩擦力3 摩擦力4 力的合成5 力的分解第四章牛顿运动定律1 牛顿第一定律2 实验:探究加速度与力、质量的关系3 牛顿第二定律4 力学单位制5 牛顿第三定律6 用牛顿定律解决问题(一)7 用牛顿定律解决问题(二)高中物理目录新课标教材•必修2第五章机械能及其守恒定律1 追寻守恒量2 功3 功率4 重力势能5 探究弹性势能的表达式6 探究功与物体速度变化的关系7 动能和动能定理8 机械能守恒定律9 实验:验证机械能守恒定律10 能量守恒定律与能源第六章曲线运动1 曲线运动2 运动的合成与分解3 探究平抛运动的规律4 抛体运动的规律5 圆周运动6 向心加速度7 向心力8 生活中的圆周运动第七章万有引力与航天1 行星的运动2 太阳与行星间的引力3 万有引力定律4 万有引力理论的成就5 宇宙航行6 经典力学的局限性高中物理目录新课标教材•选修1-1 第一章电流1、电荷库仑定律2、电场3、生活中的静电现象4、电流和电源5、电流的热效应第二章磁场1、指南针与远洋航海2、电流的磁场3、磁场对通电导线的作用4、磁声对运动电荷的作用5、磁性材料第三章电磁感应1、电磁感应现象2、法拉第电磁感应定律3、交变电流4、变压器5、高压输电6、自感现象涡流7、课题研究:电在我家中第四章电磁波及其应用1、电磁波的发现2、电磁光谱3、电磁波的发射和接收4、信息化社会5、课题研究:社会生活中的电磁波高中物理目录新课标教材•选修1-2 第一章分子动理论内能1、分子及其热运动2、物体的内能3、固体和液体4、气体第二章能量的守恒与耗散1、能量守恒定律2、热力学第一定律3、热机的工作原理4、热力学第二定律5、有序、无序和熵6、课题研究:家庭中的热机第三章核能1、放射性的发现2、原子核的结构3、放射性的衰变4、裂变和聚变5、核能的利用第四章能源的开发与利用1、热机的发展和应用2、电力和电信的发展与应用3、新能源的开发4、能源与可持续发展5、课题研究:太阳能综合利用的研究高中物理目录新课标教材•选修2-1 第一章电场直流电路1、电场2、电源3、多用电表4、闭合电路的欧姆定律5、电容器第二章磁场1、磁场磁性材料2、安培力与磁电式仪表3、洛伦兹力和显像管第三章电磁感应1、电磁感应现象2、感应电动势3、电磁感应现象在技术中的应用第四章交变电流电机1、交变电流的产生和描述2、变压器3、三相交变电流第五章电磁波通信技术1、电磁场电磁波2、无线电波的发射、接收和传播3、电视移动电话4、电磁波谱第六章集成电路传感器1、晶体管2、集成电路3、电子计算机4、传感器高中物理目录新课标教材•选修2-2 第一章物体的平衡1、共点力平衡条件的应用2、平动和传动3、力矩和力偶4、力矩的平衡条件5、刚体平衡的条件6、物体平衡的稳定性第二章材料与结构1、物体的形变2、弹性形变与范性形变3、常见承重结构第三章机械与传动装置1、常见的传动装置2、能自锁的传动装置3、液压传动4、常用机构5、机械第四章热机1、热机原理热机效率2、活塞式内燃机3、蒸汽轮机燃气轮机4、喷气发动机第五章制冷机1、制冷机的原理2、电冰箱3、空调器高中物理目录新课标教材•选修2-3 第一章光的折射1、光的折射折射率2、全反射光导纤维3、棱镜和透镜4、透镜成像规律5、透镜成像公式第二章常用光学仪器1、眼睛2、显微镜和望远镜。
近年高中物理第一章运动的描述1.9自由落体运动的研究学案教科版必修1(2021年整理)
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对自由落体运动的研究一、考点突破:知识点考纲要求题型说明自由落体运动1. 掌握自由落体的运动规律及其应用;2。
掌握竖直上抛运动的规律及其应用。
选择题、计算题高考中一般以选择题或在计算题中的一个小过程的形式出现二、重难点提示:重点:自由落体和竖直上抛运动的规律应用.难点:竖直上抛运动的对称性的应用。
一、自由落体运动:1。
概念:物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动叫自由落体运动。
2. 基本特征:只受重力,且初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。
3。
基本规律:由于自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以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。
(1)速度公式:v=gt(2)位移公式:h=错误!gt2(3)位移与速度的关系:v2=2gh4。
推论(1)平均速度等于中间时刻的瞬时速度,也等于末速度的一半,即错误!=错误!=错误!gt (2)在相邻的相等时间内下落的位移差Δh=gT2(T为时间间隔)5. 应用:(1)测反应时间;(2)估测曝光时间二、竖直上抛运动:1。
概念:将物体以一定的初速度沿竖直方向向上抛出去,物体只在重力作用下所做的运动叫竖直上抛运动。
2. 基本特征:只受重力作用且初速度竖直向上,以初速度的方向为正方向,则a=-g。
教科版高一物理必修一第1章运动的描述练习含答案
教科版高一物理必修一第1章运动的描述练习含答案2020--2021教科版物理必修一第1章运动的描述练习含答案教科版必修一第1章运动的描述一、选择题1、下面关于质点的正确说法有()A.计算火车通过站台的时间可把火车看成质点B.研究沿地面翻滚前进的体操运动员的动作时,可把运动员看成质点C.蚂蚁很小,可把蚂蚁看成质点D.研究地球的公转时可把地球看成质点2、如图所示,物体由A点运动到B点,则物体的坐标变化量与位移分别是()A.7 m,7 m B.7 m,-7 mC.-7 m,7 m D.-7 m,-7 m3、(多选)北京成为“世界飞人”博尔特的福地,2015年世锦赛上又分别以9秒79和19秒55的成绩夺得男子100 m和200 m的冠军.下列说法正确的是()A.博尔特在百米比赛中的平均速度是10.21 m/sB.博尔特在百米比赛中的平均速率是10.21 m/sC.博尔特在200米比赛中的平均速度是10.23 m/sD.博尔特在200米比赛中的平均速率是10.23 m/s4、(多选)物体做直线运动时,有关物体的加速度、速度的方向及它们的正负值说法正确的是()A.在加速直线运动中,物体加速度的方向与速度方向必定相同B.在减速直线运动中,物体的速度必定为负值C.在直线运动中,物体的速度变大时,其加速度也可能为负值D.只有在确定初速度方向为正方向的条件下,加速直线运动中的加速度才为正值5、对于匀变速直线运动的速度与时间关系式v t=v0+at,以下理解正确的是()A.v0是时间t开始的速度,v t是时间t内的平均速度B .v t 一定大于v 0C .at 是速度的变化量D .a 与匀变速直线运动的v -t 图像的倾斜程度无关6、一物体由静止开始做匀变速直线运动,在时间t 内通过的位移为x ,则它从出发开始经过4x 的位移所用的时间为( )A.t 4B.t 2 C .2t D .4t7、(双选)关于自由落体运动,下列说法正确的是 ( )A .物体从静止开始下落的运动就是自由落体运动B .如果空气阻力比重力小得多,空气阻力可以忽略不计,这时由静止开始下落的运动是自由落体运动C .跳伞运动员从飞机上由静止开始下落,打开降落伞以前的运动是自由落体运动,打开降落伞以后的运动不是自由落体运动D .雨滴经过窗子的这段运动可以看成是自由落体运动8、做匀加速直线运动的物体,速度从v 增加到2v 时经过的位移是x ,则它的速度从3v 增加到4v 时所发生的位移是( )A.32xB.52xC.53xD.73x9、在某次铅球比赛中,某运动员以18.62米的成绩获得金牌.这里记录的成绩是指( )A .比赛中铅球发生的位移大小B .比赛中铅球经过的路程C .既是铅球发生的位移大小,又是铅球经过的路程D .既不是铅球发生的位移大小,也不是铅球经过的路程10、(双选)下列关于瞬时速度和平均速度的说法中正确的是( )A .若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内的平均速度一定等于零B .若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零C .匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度D .变速直线运动中任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度11、物体的加速度为2 m/s2,表示该物体()A.每秒运动2 mB.每经过1 s,其速度增大2 m/sC.每经过1 s,其速度变化大小为2 m/sD.每经过1 s,其速度减小2 m/s二、非选择题1、某人在河中划船逆流航行,经过A地时草帽落入水中,半小时后他才发觉,此时船已行至B点,于是他立即掉转船头追赶,在A点下游5.4 km处的C点追上,该船相对水流的速率v1不变,求水流速率v2.2、一个小球自屋檐自由下落,在Δt=0.25 s内通过了高度Δh=2 m的窗口,求窗口的顶端距屋檐多高?(g取10 m/s2)2020--2021教科版物理必修一第1章运动的描述练习含答案教科版必修一第1章运动的描述一、选择题1、下面关于质点的正确说法有()A.计算火车通过站台的时间可把火车看成质点B.研究沿地面翻滚前进的体操运动员的动作时,可把运动员看成质点C.蚂蚁很小,可把蚂蚁看成质点D.研究地球的公转时可把地球看成质点【答案】D[火车的大小和形状在通过站台时不能忽略,不能将火车看成质点,A错.翻滚前进的运动员的不同部位运动不同,不能将其视为质点,B错.物体的大小不是判断它是否能视为质点的条件,C 错.绕太阳公转的地球大小远小于它与太阳间的距离,此时的地球可看成质点,D对.]2、如图所示,物体由A点运动到B点,则物体的坐标变化量与位移分别是()A.7 m,7 m B.7 m,-7 mC.-7 m,7 m D.-7 m,-7 m【答案】D[A到B的坐标变化是Δx=x B-x A=-3 m-4 m=-7 m,位置变化量即位移,故位移也为-7 m,D选项正确.]3、(多选)北京成为“世界飞人”博尔特的福地,2015年世锦赛上又分别以9秒79和19秒55的成绩夺得男子100 m和200 m的冠军.下列说法正确的是()A.博尔特在百米比赛中的平均速度是10.21 m/sB.博尔特在百米比赛中的平均速率是10.21 m/sC.博尔特在200米比赛中的平均速度是10.23 m/sD.博尔特在200米比赛中的平均速率是10.23 m/s【答案】ABD[100 m比赛中,位移大小和路程都等于100 m,平均速度大小和平均速率相等,即v1=1009.79m/s≈10.21 m/s,故A、B对;在200 m比赛中,路程是200 m,位移小于200 m,故平均速率v2=20019.55m/s≈10.23 m/s,且大于平均速度的大小,故C错,D对.]4、(多选)物体做直线运动时,有关物体的加速度、速度的方向及它们的正负值说法正确的是()A.在加速直线运动中,物体加速度的方向与速度方向必定相同B.在减速直线运动中,物体的速度必定为负值C.在直线运动中,物体的速度变大时,其加速度也可能为负值D.只有在确定初速度方向为正方向的条件下,加速直线运动中的加速度才为正值【答案】ACD[在加速直线运动中,物体的加速度的方向与初速度方向相同,确定初速度方向为正方向时,加速度为正值,故选项A、D 正确;在减速直线运动中,物体加速度的方向与初速度方向相反,取加速度的方向为负方向时,物体速度为正值,选项B错误;在直线运动中,如果是加速直线运动,取初速度的方向为负值,则加速度为负值,且速度变大,故选项C正确.]5、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t 开始的速度,v t 是时间t 内的平均速度B .v t 一定大于v 0C .at 是速度的变化量D .a 与匀变速直线运动的v -t 图像的倾斜程度无关【答案】C [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 <="" p="" 图像的斜率表示加速度,d="" 错误.="" 错误;v="">6、一物体由静止开始做匀变速直线运动,在时间t 内通过的位移为x ,则它从出发开始经过4x 的位移所用的时间为( )A.t 4B.t 2 C .2t D .4t【答案】C [由题意知x =12at 2,设经过4x 位移用时为t ′则4x =12at ′2,联立两个式子可得t ′=2t ,故选项C 正确.]7、(双选)关于自由落体运动,下列说法正确的是 ( )A .物体从静止开始下落的运动就是自由落体运动B .如果空气阻力比重力小得多,空气阻力可以忽略不计,这时由静止开始下落的运动是自由落体运动C .跳伞运动员从飞机上由静止开始下落,打开降落伞以前的运动是自由落体运动,打开降落伞以后的运动不是自由落体运动D .雨滴经过窗子的这段运动可以看成是自由落体运动【答案】BC [自由落体运动是从静止开始、只在重力作用下的运动,A 选项中没有明确物体只受重力作用,故错误;D 选项中雨滴经过窗子的这段运动的初速度不为零,因而不是自由落体运动,D 错;如果空气阻力可以忽略不计,从静止下落的物体的运动可以看成自由落体运动,B 、C 正确.]8、做匀加速直线运动的物体,速度从v 增加到2v 时经过的位移是x ,则它的速度从3v 增加到4v 时所发生的位移是( )A.32xB.52xC.53xD.73x【答案】D [若物体的加速度为a ,则:(2v )2-v 2=2ax 1,(4v )2-(3v )2=2ax 2,故x 1∶x 2=3∶7,x 2=73x 1=73x ,D 正确.]9、在某次铅球比赛中,某运动员以18.62米的成绩获得金牌.这里记录的成绩是指( )A .比赛中铅球发生的位移大小B .比赛中铅球经过的路程C .既是铅球发生的位移大小,又是铅球经过的路程D .既不是铅球发生的位移大小,也不是铅球经过的路程【答案】D [位移是由初位置指向末位置的有向线段,铅球比赛中,铅球的初位置是刚与运动员手部分离时的位置,末位置在落地点;路程是铅球运动轨迹的长度.而测量成绩时,是从铅球球体落地痕迹的最近点取直线量至投掷圈内的圆心再减去投掷圈的半径.显然记录的成绩既不是铅球发生的位移大小,也不是铅球经过的路程,故A 、B 、C 错误,D 正确.]10、(双选)下列关于瞬时速度和平均速度的说法中正确的是( )A .若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内的平均速度一定等于零B .若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零C .匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度D .变速直线运动中任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度【答案】AC [由于各时刻的瞬时速度都等于零,即物体静止,因此平均速度也一定等于零,故A 正确;物体从某点沿一曲线运动又回到原出发点,则平均速度为零,但各个时刻的瞬时速度不为零,故B 错误;匀速直线运动中速度不变,平均速度与瞬时速度相等,故C 正确;由于运动情况不确定,一段时间的平均速度可能等于某时刻的瞬时速度,故D 错误.]11、物体的加速度为2 m/s 2,表示该物体( )A .每秒运动2 mB .每经过1 s ,其速度增大2 m/sC .每经过1 s ,其速度变化大小为2 m/sD .每经过1 s ,其速度减小2 m/s【答案】C [物体做变速运动,不同时间段内每1 s 的位移不同,A 错;仅凭所给条件不能确定物体是加速还是减速,B 、D 错;由Δv =aΔt 得,每经过1 s ,物体的速度变化量大小为2 m/s ,C 对.]二、非选择题1、某人在河中划船逆流航行,经过A 地时草帽落入水中,半小时后他才发觉,此时船已行至B 点,于是他立即掉转船头追赶,在A 点下游5.4 km 处的C 点追上,该船相对水流的速率v 1不变,求水流速率v 2.[解析] 该题如果取地面为参考系,运动过程复杂,易造成思维混乱而出错.这时我们不妨逆向思维,把流动的水看做是静止的,并取水为参考系,则船相对于水和水中的草帽将以速率v 1先背离运动半小时后,立即返回到追上草帽时也只需半小时,所以从草帽落水到追上草帽共历时1小时,即水流速率为v 2=s t =5.4×1033 600m/s =1.5 m/s. [答案] 1.5 m/s2、一个小球自屋檐自由下落,在Δt =0.25 s 内通过了高度Δh =2 m 的窗口,求窗口的顶端距屋檐多高?(g 取10 m/s 2)[解析] 方法一:设窗口顶端与屋檐的距离为h ,小球下落至窗口顶端经历的时间为t ,则h =12gt 2h +Δh =12g(t +Δt)2联立两式得12gt 2+Δh =12g(t +Δt)2解得t =0.675 s ,h ≈2.28 m.方法二:小球经过窗口的过程的中间时刻的瞬时速度v 1=Δh Δt =20.25 m/s =8 m/s设小球从屋檐落至速度为v 1的位置经历的时间为t 1,则v 1=gt 1,即t 1=v 1g =810 s =0.8 s设小球从屋檐落至窗口顶端经历的时间为t ,则t =t 1-Δt 2=? ??0.8-0.252 s =0.675 s 所以屋檐到窗口顶端的距离h =12gt 2=12×10×0.6752 m ≈2.28 m.[答案] 2.28 m。
高中物理 第一章运动的描述各节教材典型例题精析试题 新人教版必修1
第一章运动的描述1.1质点参考系和坐标系☆关于机械运动的认识[例1]下列哪些现象是机械运动A.神舟5号飞船绕着地球运转B.西昌卫星中心发射的运载在上升过程中C.钟表各指针的运动D.煤燃烧的过程解析:A、B、C三种现象中物体都有机械位置的变化,所以是机械运动;D煤的机械位置没有变化,所以不是机械运动。
故ABC正确☆关于质点的应用[例2]在研究下列哪些运动时,指定的物体可以看作质点()A.从广州到北京运行中的火车 B.研究车轮自转情况时的车轮.C.研究地球绕太阳运动时的地球 D.研究地球自转运动时的地球解析:物体可简化为质点的条件是:物体的大小和形状在所研究的问题中应属于无关或次要的因素。
一般说来,物体平动时或所研究的距离远大于物体自身的某些几何尺寸时,便可简化为质点。
答案:AC[例3]下列关于质点的说法中正确的是()A.体积很小的物体都可看成质点B.质量很小的物体都可看成质点C.不论物体的质量多大,只要物体的尺寸跟物体间距离相比甚小时,就可以看成质点D.只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物体不可看做质点解析:一个实际物体能否看成质点,跟它体积的绝对大小、质量的多少以及运动速度的快慢无关,主要决定于这个物体的尺寸和它与周围物体间距离相比是否能忽略,同时还跟所要研究的问题的性质有关。
例如,地球可称得上是个庞然大物,其直径约1.28×107m,质量达6×1024kg,,在太空中绕太阳运动的速度达几百米每秒。
但由于其直径与地球离太阳的距离(约 1.5×1011m)相比甚小,因此在研究地球公转运动时,完全可忽略地球的形状、大小及地球自身的运动,把它看成一个质点。
而同样的这个地球,在研究其昼夜交替及一年四季的成因时,就不能把它看成质点,本题的答案选C。
答案:C☆关于参考系选择的应用[例4]第一次世界期间,一名法国飞行员在2000 m高空飞行时,发现脸旁有一个小东西,他以为是一只小昆虫,敏捷地把它一把抓过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗子弹。
高中物理 第一章 运动的描述 纸带问题分析练习(提高篇)教科版必修1-教科版高一必修1物理试题
纸带问题分析(提高篇)一、选择题:1.当纸带与运动物体连接时,打点计时器接通频率恒定的电源在纸带上打出一系列点迹.如下关于纸带上点迹的说法中,正确的答案是( )A.点迹越密集,说明物体运动越快 B.点迹越密集,说明物体运动越慢C.点迹越密集,说明振针打点越快 D.点迹越密集,说明振针打点越慢2.如下列图,根据打点计时器打出的纸带判断哪条纸带表示物体做匀速运动( )3.在一次常规体检中,某运动员心电图记录仪的出纸速度(纸带移动的速度)是2.0cm/s,如下列图每格边长是0.5cm,由此可知他的心率和他的心脏每跳一次所需的时间分别为( )A.约100次/min,1s B.约75次/min,0.8sC.约80次/min,1.2s D.约60次/min,1s4.有一身高为H的田径运动员正在进展100m国际比赛,在终点处,有一站在跑道旁边的摄影记者用照相机给他拍摄冲线运动,摄影记者使用的照相机的快门(曝光时间)是1s60.得到照片后测得照片中人的高度为h,胸前号码布上模糊局部的宽度是△L,由以上数据可以知道运动员的( )A.100 m成绩 B.冲线速度 C.100m内的平均速度 D.100m比赛过程中发生的位移大小5.关于“探究小车速度随时间变化的规律〞的实验操作,如下说法中不正确的答案是( )A.长木板不能侧向倾斜,但可一端高一端低B.在释放小车前,小车应紧靠在打点计时器上C.应先接通电源,待打点计时器开始打点后再释放小车D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动6.在实验中,如下关于计数点间时间间隔的说法中正确的答案是( )A.每隔四个点取一个计数点,如此计数点间的时间间隔为0.10sB.每隔四个点取一个计数点,如此计数点间的时间间隔为0.08sC.每隔五个点取一个计数点,如此计数点间的时间间隔为0.08sD.每隔五个点取一个计数点,如此计数点问的时间间隔为0.10s7、图所示为某同学用打点计时器研究小车做匀变速直线运动时得到的一条纸带。
2018年秋人教版高一物理必修一试题:第1章运动的描述5含解析
第一章 5基础夯实一、选择题(1、2题为单选题,3、4题为多选题)1.有时,我们靠近正在地面取食的小鸟时,它会毫不慌张,当我们感觉能把它抓住时,它却总能立刻飞走,这是因为小鸟在起飞时具有较大的导学号 1321411( B )A.速度B.加速度C.速度的改变量D.位移解析:小鸟起飞时的速度变化很快即加速度较大,B正确。
2.(云南省玉溪民族中学2017~2018学年高一上学期期中)关于速度、速度的变化量、加速度,正确的说法是导学号 1321411( C )A.物体运动时速度的变化量越大,它的加速度一定越大B.速度很大的物体,其加速度一定很大C.某时刻物体速度为零,其加速度可能很大D.加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大解析:运动物体的速度变化量越大,加速度不一定越大,还取决于变化所用的时间,故A错误。
加速度与速度没有直接的关系,速度很大的物体,其加速度可能很小,可能为零,比如匀速直线运动,故B错误。
某时刻物体速度为零,若速度变化率很大,则其加速度很大,故C正确。
物体做减速运动时,加速度很大,运动物体的速度很快变小,故D错误。
3.如图所示是汽车中的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化,开始时指针指示在图中甲所示的位置,经过7s后指针指示在图乙所示的位置,若汽车做变速直线运动,有关上述过程,下列说法正确的是导学号 1321411 ( BD )A.由图直接读出的是汽车运动的平均速度B.乙图直接读出的是汽车运动7s时的瞬时速率C.汽车运动的平均加速度约为 5.7m/s2D.汽车运动的平均加速度约为 1.6m/s2解析:第一次观察速度计,速度为20km/h,7s后第二次观察时速度为60km/h,根据加速度的定义有a=ΔvΔt=40×1037×3600m/s2=1.6m/s2,选项B、D正确。
4.如图为一质点做直线运动的速度—时间图象,则在下图中给出的该质点在前3s内的加速度a随时间t变化关系的图象中不正确的是导学号 1321411 ( BCD )解析:0~1秒内加速度a1=41m/s2=4m/s2;1~3秒内a2=-42m/s2=-2m/s2,所以A选项正确,B、C、D选项错误。
2018版物理教科版必修一文档:第一章 运动的描述3 含
3 运动快慢与方向的描述——速度[学习目标] 1.理解速度的概念,领会其矢量性,知道速度的方向.2.知道平均速度和瞬时速度的区别和联系.3.能在具体问题的描述中正确使用平均速度和瞬时速度,并能进行相应的计算.4.理解v -t 图像的意义.一、运动快慢的描述——速度1.定义:位移与发生这段位移所用时间的比值,叫做速度. 2.表达式:v =ΔxΔt.3.单位:米每秒,符号是 m /s 或 m·s -1.1 m/s =3.6 km/h.4.矢量性:速度是矢量,速度的方向就是物体运动的方向. 5.物理意义:表示物体运动快慢和方向. 二、平均速度 1.公式:v =Δx Δt.2.平均速度只能粗略地描述物体在Δt 时间内运动的快慢. 3.方向:与位移的方向相同. 三、瞬时速度1.定义:运动物体在某一时刻或某一位置的速度. 2.物理意义:精确地描述物体运动的快慢.3.大小:当Δt 非常非常小时,ΔxΔt 称为物体在时刻t 的瞬时速度,瞬时速度的大小称为瞬时速率,简称速率. 四、速度—时间图像1.速度—时间图像(v -t 图像):以速度为纵轴,时间为横轴,建立平面直角坐标系,在坐标系中画出的描述速度v 与时间t 关系的图像.2.匀速直线运动的图像是与横轴平行的直线,在速度图像中位移对应边长分别为v 和t 的一块矩形面积. [即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)由公式v =ΔxΔt知,运动物体的位移Δx 越大,速度越大.(×)(2)瞬时速度是运动时间Δt →0时的平均速度.(√) (3)物体的平均速度为零,则物体一定处于静止状态.(×) (4)子弹以速度v 从枪口射出,v 指瞬时速度.(√)2.某质点沿一直线运动,在第1 s 内通过的位移为2 m ,第2 s 内通过的位移为4 m ,第3 s 内通过的位移为 6 m ,则质点前 2 s 的平均速度为________m /s ,后 2 s 内的平均速度为________m/s ;3 s 内的平均速度为________m/s. 答案 3 5 4一、对速度的理解[导学探究] 自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向行驶,在30 min 内自行车行驶了8 km ,汽车行驶了50 km ;百米比赛中,运动员甲用时10 s ,运动员乙用时13.5 s. (1)自行车和汽车哪个快? (2)运动员甲和运动员乙哪个快? (3)汽车和运动员甲哪个快?如何比较呢?答案 (1)汽车运动得快,单向直线运动中,相同时间内位移大的运动得快. (2)运动员甲跑得快,单向直线运动中,通过相同位移所需时间短的运动得快. (3)通过比较两物体单位时间内的位移,可比较两物体运动的快慢汽车:Δx 1Δt 1=50 km 30 min =50×103m 30×60 s≈27.8 m/s运动员甲:Δx 2Δt 2=100 m10 s =10 m/s所以汽车运动得快. [知识深化]1.对公式v =ΔxΔt的理解(1)速度采用比值定义法,不能说v 与Δx 成正比.Δx 大,仅指物体的位置变化量大.位移大,速度不一定大;当物体位置变化快时,速度才大. (2)式中Δx 是位移不是路程,Δx 与Δt 具有对应性. 2.速度是矢量(1)速度既有大小,又有方向,是矢量.瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向. (2)比较两个速度是否相同时,既要比较其大小是否相等,又要比较其方向是否相同. 例1 关于速度的定义式v =ΔxΔt,以下叙述正确的是( )A .物体做匀速直线运动时,速度v 与运动的位移Δx 成正比,与运动时间Δt 成反比B .速度v 的大小与运动的位移Δx 和时间Δt 都无关C .速度大小不变的运动是匀速直线运动D .v 1=2 m /s 、v 2=-3 m/s ,因为2>-3,所以v 1>v 2 答案 B解析 v =ΔxΔt 是计算速度的定义式,只说明速度可用位移Δx 除以时间Δt 来获得,并不是说v与Δx 成正比,与Δt 成反比,A 错,B 对;匀速直线运动是速度大小和方向都不变的运动,C 错误;速度是矢量,正、负号表示方向,绝对值表示大小,D 错.二、平均速度和瞬时速度[导学探究] 小明坐在沿直线行驶的汽车上,从甲地到乙地用时20分钟,行徎20 km ,根据公式v =ΔxΔt ,他计算出自己的速度为60 km /h.但途中某时刻小明发现速度计显示为70 km/h.(1)上面提到的两个速度各表示什么速度? (2)速度计显示的是什么速度?(3)若小明由乙地返回甲地又用了20分钟,则整个过程的平均速度是多少?它能反映汽车运动得快慢吗?答案 (1)60 km /h 为20分钟内汽车的平均速度;70 km/h 为瞬时速度. (2)瞬时速度(3)因为全程的位移为零,所以平均速度为0 不能 [知识深化] 平均速度和瞬时速度的比较例2 (多选)下列速度属于瞬时速度的是( )A .火车以76 km/h 的速度经过“深圳到惠州”这一路段B .汽车速度计指示着速度50 km/hC .城市繁华路口速度路标上标有“15 km/h 注意车速”字样D .足球以12 m/s 的速度射入球门 答案 BCD例3 甲、乙两地相距60 km ,一汽车沿直线运动用40 km/h 的平均速度通过了全程的13,剩余的23路程用了2.5 h .求:(1)此汽车在后23路程的平均速度大小.(2)汽车在全过程中的平均速度大小. 答案 (1)16 km /h (2)20 km/h解析 (1)汽车在前后两段的位移大小分别是 x 1=60×13 km =20 kmx 2=60×23km =40 km汽车在后23路程的平均速度大小:v 2=x 2t 2=402.5 km /h =16 km/h(2)汽车在全过程中的平均速度大小: v =x t =602040+2.5 km /h =20 km/h.求平均速度时注意:(1)所求的平均速度对应哪段的时间或位移. (2)发生的该位移一定与所用时间对应.三、平均速度、平均速率与速率的比较 1.概念:(1)平均速度=位移时间,平均速率=路程时间(2)速率是瞬时速度的大小,是瞬时速率的简称.2.矢标性:平均速度是矢量,有方向;速率是标量,无方向. 3.平均速度的大小一般小于平均速率.例4 一物体以v 1=4 m /s 的速度向东运动了5 s 后到达A 点,在A 点停了5 s 后又以v 2=6 m/s 的速度沿原路返回,运动了5 s 后到达B 点,求物体在全程的平均速度和平均速率.答案 23 m/s ,方向向西 103m/s解析 物体全程的位移大小x =v 2t 2-v 1t 1=6×5 m -4×5 m =10 m ,全程用时t =5 s +5 s +5 s =15 s ,故平均速度大小v =x t =1015 m/s =23 m/s ,方向向西.物体全程的路程s =v 2t 2+v 1t 1=6×5 m +4×5 m =50 m ,故平均速率v ′=s t =5015 m/s =103 m/s.四、v -t 图像的理解 由v -t 图像可以得到的信息1.确定物体在各时刻的速度大小和方向.2.确定物体各时间段内速度大小变化的趋势,是增大还是减小. 3.v -t 图像与时间轴围成的面积表示某段时间内的位移. 例5 某物体的运动规律如图1所示,下列说法中正确的是( )图1A .物体在第1 s 末运动方向发生变化B .第2 s 内、第3 s 内的速度方向是相同的C .物体在第2 s 内返回出发点,向反方向运动D .在这7 s 内物体做往复运动 答案 D解析 物体在第1 s 末运动方向没有发生变化,A 错;第2 s 内、第3 s 内的速度方向是相反的,B 错;物体在第2 s 内位移变大,向正方向运动,C 错;整个过程中物体做的是往复运动,D 项正确.1.(平均速度和瞬时速度)(多选)如图2所示是三个质点A 、B 、C 的运动轨迹,三个质点同时从N 点出发,同时到达M 点(物体做单向运动).下列说法正确的是( )图2A. 三个质点从N 到M 的平均速度相同B. 三个质点到达M 点的瞬时速度相同C. 三个质点从N 到M 的平均速率相同D. B 质点从N 到M 的平均速度方向与其任意时刻的瞬时速度方向相同 答案 AD解析 平均速度等于位移与时间的比值,由于位移与时间都相同,故平均速度相同,故A 正确;平均速率等于路程与时间的比值,由于时间相等,路程不等,故平均速率不相等,故C 错误;三个质点到达M 点的瞬时速度方向不同,所以瞬时速度肯定不同,B 错误;质点B 做单方向直线运动,速度方向不变,D 正确.2.(平均速度和平均速率的计算)(多选)小明上午从小区门口打车,经过一段时间又乘坐同一出租车回到小区门口.车票如图3所示,则下列说法正确的是( )A .小明全程的平均速度为20 km/hB .小明全程的平均速度为0C .小明全程的平均速率为20 km/hD .小明全程的平均速率为0 答案 BC解析 小明全程路程为5.0 km ,位移为0,所用时间为15 min =14 h .故全程小明的平均速度为0,平均速率v =5.0 km14h =20 km/h.3.(对v -t 图像的理解)(多选)图4是甲、乙两物体运动的速度—时间图像,下列说法正确的是( )图4A.甲处于静止状态B.乙刚开始时以5 m/s的速度与甲同向运动C.乙在最初3 s内的位移是10 mD.乙在最初3 s内的路程是10 m答案BD解析甲图线是平行于t轴的直线,因此甲做匀速直线运动,A错误;乙在第1 s内向正方向做速度为5 m/s的匀速直线运动,第2 s内静止,第3 s内沿负方向做速度大小为5 m/s的匀速直线运动,故B正确;乙在第1 s内的位移为x1=v1t1=5 m,在第2 s内的位移为x2=0,在第3 s内的位移为x3=v3t3=-5 m,所以乙在最初3 s内的位移为x=x1+x2+x3=0,故C 错误;乙在最初3 s内的路程为s=|x1|+|x2|+|x3|=10 m,故D正确.4.(速度公式的应用)在某次海上军事演习中,一艘驱逐舰以90 km/h的速度追赶在它前面120 km处同方向匀速航行的航空母舰,驱逐舰总共追赶了270 km才赶上,则航空母舰的航速为多大?答案50 km/h解析根据追赶过程中驱逐舰的位移和速度,可求得追赶过程所用的时间t=x1v1=3 h追赶过程中,航空母舰的位移x2=x1-120 km=150 km所以,航空母舰的速度:v=x2t=50 km/h.课时作业一、选择题(1~6为单选题,7~10为多选题)1.日常生活中,对平均速度和瞬时速度我们都称“速度”.下列速度中表示平均速度的是()A.百米赛跑运动员以9.8 m/s的速度冲过终点线B.由于堵车,在隧道内车速仅为1.2 m/sC.返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋中D.子弹以800 m/s的速度撞击在墙上答案 B2.2016年春井冈山红色旅游景区很受游客欢迎,为了使公路交通有序、安全,在景区路旁立了许多交通标志,如图1所示,甲图是限速标志,表示允许行驶的最大速度是80 km/h;乙图是路线指示标志,表示此处到井冈山还有150 km.关于上述两个数据表达的物理意义,下列说法正确的是()图1A.80 km/h是平均速度,150 km是位移B.80 km/h是瞬时速度,150 km是路程C.80 km/h是瞬时速度,150 km是位移D.80 km/h是平均速度,150 km是路程答案 B解析允许行驶的最大速度表示的是限定的最大瞬时速度,路线指示标志上的数字表示从此地到井冈山的行驶距离,而不是直线距离,表示的是路程,正确答案为B.3.如图2所示,两人以大小相同的速度同时从圆形轨道的A点出发,分别沿ABC和ADE 方向行走,经过一段时间后在F点相遇(图中未画出).从出发到相遇的过程中,描述两个人运动情况的物理量可能不相同的是()图2A.瞬时速度B.位移C.路程D.平均速度答案 A解析两个人所走的路径不同,所以瞬时速度方向不同,所走过的路程相同,由于初、末位置相同,所以两个人的位移相同,又因为时间相同,所以平均速度相同,综上所述,应选A. 4.2015年北京田径世锦赛100 m决赛中,博尔特以9秒79夺冠,我国选手苏炳添也跑出了10秒06的好成绩,成为第一个站在百米世界大赛的亚洲人.下列说法正确的是() A.起跑阶段的速度一定是博尔特大B .全程的平均速度一定是博尔特大C .全程的任意时刻对应的瞬时速度都是博尔特大D .到达终点时的速度一定是博尔特大 答案 B解析 100 m 比赛,两人的位移相等,时间短的平均速度大,所以B 正确,A 、C 、D 错误. 5.一名短跑运动员在100 m 竞赛中,测得他5 s 末的速度为10.4 m /s,10 s 末到达终点的速度是10.2 m/s ,则运动员在100 m 竞赛中的平均速度为( ) A .10.4 m /s B .10.3 m/s C .10.2 m /s D .10 m/s答案 D解析 v =x t =10010m /s =10 m/s.6.将一小球竖直向上抛出,经过时间t 回到抛出点,此过程中上升的最大高度为h .在此过程中,小球运动的路程、位移和平均速度分别为( ) A .2h 、0、2htB .2h 、0、0C .0、2h 、0D .2h 、h 、2ht答案 B解析 路程是指物体运动轨迹的长度;位移是指初位置到末位置的有向线段;平均速度是位移与时间的比值.此题中位移为零,故平均速度为零,故选B. 7.以下说法正确的是( )A .物体运动的位移越大,其速度一定越大B .物体运动的时间越短,其速度一定越大C .速度是表示物体运动快慢的物理量D .做匀速直线运动的物体,其位移跟时间的比值是一个恒量 答案 CD8.2016年安徽的黄山和九华山旅游事业蓬勃发展,吸引了大批海内外游客.设游客甲驾车从九华山大门去黄山大门,行程162 km.游客乙驾车从黄山大门赶往九华山大门,行程158 km.若两人恰好同时出发且同时到达,则甲、乙在两地之间运动的过程中( )图3A .研究甲车的行驶路程时能将车看成质点B .甲车、乙车的平均速度相同C .甲车的平均速率大于乙车的平均速率D .游客乙驾车运行“158 km ”指的是位移 答案 AC9.甲和乙两个物体在同一条直线上运动,它们的速度—时间图像分别如图4中a 、b 所示,在t 1时刻( )图4A .它们的运动方向相同B .它们的运动方向相反C .甲的速度比乙的速度大D .乙的速度比甲的速度大 答案 AD10.如图5所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB 、ABC 、ABCD 、ABCDE 四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1 s 、2 s 、3 s 、4 s ,已知方格的边长为1 m .下列说法正确的是( )图5A .物体在AB 段的平均速度为1 m/s B .物体在ABC 段的平均速度为52m/s C .AB 段的平均速度比ABC 段的平均速度更能反映物体处于A 点时的瞬时速度 D .物体在B 点的速度等于AC 段的平均速度 答案 ABC解析 物体在AB 段的平均速度为vAB =x AB t 1=11m /s =1 m/s ,选项A 正确;物体在ABC 段的平均速度为v =x AC t 2=12+222 m/s =52 m/s ,选项B 正确;因B 点比C 点更接近于A 点,故AB 段的平均速度比ABC 段的平均速度更能反映物体处于A 点时的瞬时速度,选项C 正确;因从A 到B 到C 物体不是做直线运动,故物体在B 点的速度不等于AC 段的平均速度,选项D 错误,故选A 、B 、C.二、非选择题11.如图6所示,一列火车长为100 m ,速度为5 m/s ,它通过一根直径为2 cm 的标志杆大约需要多长时间?它通过长为50 m 的大桥需要多长时间?图6答案 20 s 30 s解析 火车通过标志杆的位移大小可认为等于火车的长度,x 1=100 m ,火车通过大桥的位移大小等于火车和大桥长度之和,x 2=100 m +50 m =150 m根据v =Δx Δt得, 通过标志杆的时间:t 1=x 1v =20 s通过大桥的时间:t 2=x 2v =30 s.12.做直线运动的物体通过两个连续相等位移的平均速度的大小分别为v 1=10 m /s ,v 2=15 m/s ,求物体在整个运动过程中的平均速度的大小.答案 12 m/s解析 设两段相等位移均为x ,则两段用时分别为t 1=x v 1,t 2=x v 2,全程的平均速度v =2x t 1+t 2=2xx v 1+x v 2=2v 1v 2v 1+v 2=12 m/s.。
高中物理第一章运动的描述9测定匀变速直线运动的加速度学案教科版必修1(含思维导图及答案)
高中物理教科版必修1学案:测定匀变速直线运动的加速度一、实验目的(1)进一步练习使用打点计时器。
(2)知道判断物体做匀变速直线运动的方法。
(3)会利用逐差法和v t 图像法求加速度。
(4)知道误差、有效数字的概念,能分析简单的实验误差现象。
二、实验原理利用打点计时器打出纸带,测量出计数点之间的距离,计算出各时刻的速度,应用匀变速直线运动规律求出加速度。
1.利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法:(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v 1、v 2、v 3、v 4…若v 2-v 1=v 3-v 2=v 4-v 3=…则说明物体在相等时间内速度的增量相等,由此说明物体在做匀变速直线运动,即a =Δv Δt =Δv 1Δt =Δv 2Δt=…(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x 1、x 2、x 3、x 4…若Δx=x 2-x 1=x 3-x 2=x 4-x 3=…则说明物体在做匀变速直线运动,且Δx=aT 2。
2.速度的求解方法:“平均速度法”求瞬时速度,即v n =(x n +x n +1)2T,如图所示。
3.加速度的求解方法:(1)“逐差法”求加速度,即a 1=x 4-x 13T 2 ,a 2=x 5-x 23T 2 ,a 3=x 6-x 33T 2 ,然后取平均值,即a=a 1+a 2+a 33,这样使所给数据全部得到利用,以提高准确性。
(2)“图像法”求加速度,即由“平均速度法”求出多个点的速度,画出v t 图像,直线的斜率即加速度。
三、实验器材打点计时器、纸带、一端附有定滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、电源。
实验过程一、实验步骤(1)把一端附有滑轮的长木板放在实验桌上,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)把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面。
2018版物理教科版必修一文档:第一章 运动的描述5 含
5 匀变速直线运动速度与时间的关系[学习目标] 1.知道匀变速直线运动的特点及分类.2.理解匀变速直线运动的v -t 图像特点.3.掌握匀变速直线运动的速度公式,并会用公式解决简单的匀变速直线运动问题.一、匀变速直线运动速度与时间的关系 1.匀变速直线运动速度随时间均匀变化,即加速度恒定的运动. 2.速度与时间的关系速度公式:v t =v 0+at ,其中v 0为初始时刻的速度,v t 为t 时刻的速度. 二、匀变速直线运动的v -t 图像公式v t =v 0+at 表示了匀变速直线运动速度v t 是时间t 的一次函数,对应的v -t 图像是一条斜线,其斜率ΔvΔt表示了加速度的大小和方向.(1)匀加速直线运动:Δv >0,a =ΔvΔt>0,a 与v 0同向,如图1甲所示.图1(2)匀减速直线运动:Δv <0,a =ΔvΔt <0,a 与v 0反向,如图乙所示.[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)匀变速直线运动的加速度不变.(√)(2)速度逐渐增加的直线运动是匀加速直线运动.(×) (3)公式v t =v 0+at 适用于任何做直线运动的物体.(×)(4)公式v t =v 0+at 既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动.(√) (5)匀加速直线运动的v -t 图像的斜率逐渐增大.(×)2.一质点做直线运动,速度v t =5+0.3t (m/s),则质点的初速度为________,加速度为________,3 s 末的速度为________. 答案 5 m /s 0.3 m/s 2 5.9 m/s一、速度与时间关系式的理解及应用[导学探究] 设一个物体做匀变速直线运动,运动开始时刻(t =0)的速度为v 0(叫做初速度),加速度为a ,请根据加速度定义式求t 时刻物体的瞬时速度. 答案 由加速度的定义式a =Δv Δt =v t -v 0t ,整理得:v t =v 0+at .[知识深化] 速度与时间关系的理解1.公式v t =v 0+at 只适用于匀变速直线运动.2.公式的矢量性:公式v t =v 0+at 中的v 0、v t 、a 均为矢量,应用公式解题时,首先应选取正方向.一般以v 0的方向为正方向,若为匀加速直线运动,a >0;若为匀减速直线运动,a <0.若v t >0,说明v t 与v 0方向相同,若v t <0,说明v t 与v 0方向相反. 3.两种特殊情况: (1)当v 0=0时,v t =at .即由静止开始的匀加速直线运动的速度大小与其运动时间成正比. (2)当a =0时,v t =v 0.即加速度为零的运动是匀速直线运动.例1 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2 s 的时间内物体做匀减速直线运动直至静止.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时的加速度. 答案 见解析解析 解题关键是画出如下的示意图:设图中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、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 t =v 0+a 2t 2得a 2=v t -v 0t 2=v D -v C t 2=0-102 m /s 2=-5 m/s 2.负号表示加速度方向与v C 方向相反.1.v t=v0+at的适用条件:只适用于匀变速直线运动.2.v t=v0+at的用途:初速度v0、加速度a、时间t、末速度v t之间的关系,已知其中三个物理量,可求剩余的一个物理量.二、v-t图像的理解和应用1.v-t图像的理解(1)匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线,如图2所示.图2①直线a为匀加速直线运动的图像,直线b为匀减速直线运动的图像.②如果某时间段内v-t图像一段在t轴上方,另一段在t轴下方,但仍是直线,只是说明运动方向发生了改变,但加速度是恒定的,全过程可以看成统一的匀变速直线运动,如图中的c所示.(2)非匀变速直线运动的v-t图像是一条曲线,如图3所示.图3甲图中,在相等的时间Δt内Δv2>Δv1,加速度增大;乙图中,在相等的时间Δt内Δv2<Δv1,加速度减小.即v-t图像为曲线时,物体的加速度是变化的,曲线上某点的切线斜率等于该时刻物体的加速度.2.v-t图像的应用(1)图线上某点的纵坐标表示瞬时速度的大小和方向(其中正、负号表示方向).(2)图线的斜率表示加速度的大小和方向(其中正、负号表示方向).(3)图线的拐点表示运动性质改变的时刻.(4)图线与横轴所围图形的面积表示位移(下一节).例2(多选)一物体做直线运动,下图表示该物体匀变速运动的是()答案 AC解析 v -t 图像斜率保持不变,说明加速度恒定不变,物体做匀变速直线运动,故A 项对;x -t 图像斜率保持不变,说明速度恒定不变,物体做匀速直线运动,故B 项错;a -t 图像纵坐标保持不变,说明物体的加速度不变,物体做匀变速直线运动,故C 项对;D 图像中斜率不断变化,所以物体做变速直线运动,故D 项错.匀变速直线运动的特点是加速度不变;v -t 图像是一条倾斜直线;图A 中虽然t 0前后速度方向有变化,但由于图像斜率不变,加速度不变,全过程仍可看成匀变速直线运动.例3 如图4是物体做直线运动的v -t 图像,由图像可得到的正确结论是( )图4A .t =1 s 时物体的加速度大小为1.0 m/s 2B .t =5 s 时物体的加速度大小为0.75 m/s 2C .第3 s 内物体的位移为1.5 mD .在t =2 s 时到达最远点,2~3 s 静止,7 s 时回到出发点 答案 B解析 物体的速度一直为正,即速度方向未变,0~2 s 做匀加速运动,2~3 s 做匀速运动,3~7 s 做匀减速运动,D 项错误;由v -t 图像的斜率知t =1 s 时的加速度a 1=Δv 1Δt 1=3-02-0 m /s 2=1.5 m/s 2,A 错;t =5 s 时的加速度a 2=Δv 2Δt 2=0-37-3 m /s 2=-0.75 m/s 2,即t =5 s 时加速度大小为0.75 m/s 2,B 对;第3 s 内物体的位移为3 m ,C 错.三、速度公式在刹车问题中的应用例4 一汽车在平直的公路上以20 m /s 的速度匀速行驶,前面有情况需紧急刹车,刹车的加速度大小是8 m/s 2,刹车后可视为匀减速直线运动,求刹车3 s 后汽车的速度. 答案 0解析 设汽车从开始刹车到速度为零所用的时间为t ,取汽车运动的方向为正方向. 由v t =v 0+at ,得t =v t -v 0a =0-20-8 s =2.5 s ,汽车在2.5 s 末速度减为零而停下,之后汽车不再运动,所以3 s 后汽车的速度为零.1.刹车问题:车辆刹车时可看做匀减速直线运动直至速度变为零,所以刹车时车辆只在“刹车时间”内做匀变速直线运动.刹车时间取决于初速度和加速度的大小. 2.注意问题(1)明确车辆的刹车时间(车辆末速度变为零时所用的时间).通常可由t =v t -v 0a 计算得出,并比较研究的时长与刹车时间的大小关系.(2)若研究的时长小于刹车时间,则汽车在要研究的时间段内的实际运动时间等于时长;反之,实际运动时间等于刹车时间.3.常见错误:误认为汽车在给定的时间内一直做匀减速直线运动,简单套用速度公式v t =v 0+at ,得出的速度出现负值.1.(对匀变速直线运动的理解)(多选)如图所示的四个图像中,表示物体做匀加速直线运动的图像是( )答案 AD解析 做匀加速直线运动的物体速度随时间均匀增大,其图线远离时间轴,故选A 、D. 2.(对速度公式的理解)某机车原来的速度是36 km /h ,在一段下坡路上加速度为0.2 m/s 2.机车行驶到下坡末端,速度增加到54 km/h ,求机车通过这段下坡路所用的时间. 答案 25 s解析 初速度v 0=36 km /h =10 m/s ,末速度v t =54 km /h =15 m/s ,加速度a =0.2 m/s 2. 由v t =v 0+at 得:t =v t -v 0a =15-100.2 s =25 s.故机车通过这段下坡路所用的时间为25 s.3.(v -t 图像的理解和应用)(多选)如图5所示是某物体做直线运动的v -t 图像,由图像可知,下列说法中正确的是( )图5A .物体在0~10 s 内做匀速直线运动B .物体在0~10 s 内做匀加速直线运动C .物体运动的初速度为10 m/sD .物体在0~10 s 内的加速度为2.5 m/s 2 答案 BC解析 由题图知,物体的速度均匀增大,图像的斜率一定,说明该物体做匀加速直线运动,A 错误,B 正确.物体运动的初速度即t =0时刻的速度,由题图知初速度为10 m/s ,C 正确.物体在0~10 s 内的加速度为a =25-1010m /s 2=1.5 m/s 2,D 错误.故选B 、C.4.(v -t 图像的理解和应用)甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动的v -t 图像如图6所示,下列判断正确的是( )图6A .在6 s 内甲做匀速直线运动,乙做匀变速直线运动B .两物体在1 s 末相遇C .乙在前2 s 内做匀加速直线运动,2~6 s 做匀减速直线运动D .2 s 后,甲、乙两物体的速度方向相反 答案 C解析 据图像可知,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a 1=2 m/s 2,在2~6 s 内做匀减速直线运动,加速度a 2=-1 m/s 2.t 1=1 s 时,甲、乙两物体只是速度相同,未相遇.在6 s 内,甲、乙两物体的速度方向始终相同.只有选项C 正确.5.(速度公式在刹车中的应用)汽车的加速、减速性能是衡量汽车性能的一项重要指标,一辆汽车以54 km/h 的速度匀速行驶.(1)若汽车以1.5 m/s 2的加速度加速,求8 s 后汽车的速度大小.(2)若汽车以1.5 m/s 2的加速度刹车,分别求刹车8 s 时和12 s 时的速度大小.答案 (1)27 m /s (2)3 m/s 0 解析 初速度v 0=54 km /h =15 m/s.(1)由v t =v 0+at ,得v t =(15+1.5×8) m /s =27 m/s. (2)刹车过程中汽车做匀减速运动,a ′=-1.5 m/s 2. 减速到停止所用时间t ′=0-v 0a ′=-15-1.5s =10 s.所以刹车8 s 时的速度v t ′=v 0+a ′t =(15-1.5×8)m /s =3 m/s. 刹车12 s 时的速度为零.课时作业一、选择题(1~7为单选题,8~10为多选题)1.对于一个做匀减速直线运动的物体,在它静止前,下列说法中正确的是( ) A .速度越来越小 B .速度越来越大 C .加速度越来越小 D .加速度越来越大答案 A解析 因为是匀减速直线运动,故物体运动的加速度a 保持不变,由v t =v 0+at 知,当a 为负值时,v t 逐渐变小,所以B 、C 、D 错误,A 正确.2.一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 /s B .10 m/s C .2.5 m /s D .5 m/s 答案 D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.3.一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体,它在第1 s 末、第2 s 末、第3 s 末的瞬时速度之比是( ) A .1∶1∶1 B .1∶2∶3 C .12∶22∶32 D .1∶3∶5 答案 B解析 由v t =at 得v 1∶v 2∶v 3=at 1∶at 2∶at 3=1∶2∶3,故选项B 正确.4.一列火车匀减速进站,停靠一段时间后又匀加速(同方向)出站.在如图所示的四个v -t 图像中,正确描述了火车运动情况的是( )答案 B解析 进站速度均匀减小,出站速度均匀增大,故A 、D 错.进站、出站火车的运动方向相同,故C 错.5.一辆车由静止开始做匀变速直线运动,在第8 s 末开始刹车,经4 s 停下来,汽车刹车过程也在做匀变速直线运动,那么前后两段加速度的大小之比是( ) A .1∶4 B .1∶2 C .2∶1 D .4∶1 答案 B解析 设前后两段加速度大小分别为a 1、a 2,则a 1=v t 1,a 2=vt 2,所以a 1∶a 2=t 2∶t 1=1∶2.6.一个做匀变速直线运动的质点的v -t 图像如图1所示,由图线可知其速度与时间的关系为( )图1A .v t =(4+2t ) m /sB .v t =(-4+2t ) m/sC .v t =(-4-2t ) m /sD .v t =(4-2t ) m/s答案 B解析 由v -t 图像可知v 0=-4 m /s ,a =2 m/s 2,所以由v t =v 0+at 可知,v t =(-4+2t ) m/s ,B 对.7.质点做直线运动的v -t 图像如图2所示,规定向右为正方向,则关于该质点在前8 s 内的运动,下列说法正确的是( )图2A .0~1 s 内的加速度最大且方向向右B .t =2 s 和t =4 s 时加速度等大反向C .3~5 s 内质点的加速度方向向右D .5~8 s 内质点的加速度最小且方向向左 答案 A解析 0~1 s 内质点的加速度为a 1=2 m /s 2,方向向右;1~5 s 内质点的加速度为a 2=-1 m/s 2,方向向左;5~8 s 内质点的加速度为a 3=23 m/s 2,方向向右,A 正确,B 、C 、D 错误.8.一个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t 为多少时,物体的速度大小变为2 m/s( ) A .3 s B .5 s C .7 s D .9 s 答案 BC解析 物体的加速度a =Δv Δt =8-122 m /s 2=-2 m/s 2由速度公式v t =v 0+at ,当v t =2 m/s 与初速度同向时,t =v t -v 0a =2-12-2 s =5 s当v t =-2 m/s ,即速度方向与初速度方向相反时 t =v t -v 0a =-2-12-2s =7 s ,选项B 、C 正确.9.我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,将第三颗北斗导航卫星送入预定轨道,这标志着北斗卫星导航系统工程建设又迈出了重要一步,卫星组网正按计划稳步推进.如图3所示,发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为v =(2t +4) m/s ,由此可知这段时间内( )图3A .火箭的初速度为4 m/sB .火箭的加速度为2 m/s 2C .在3 s 末,火箭的瞬时速度为12 m/sD .火箭做匀减速直线运动 答案 AB解析 由速度的表达式v =(2t +4)m /s 可知,在这段时间内火箭的初速度v 0=4 m/s ,加速度a =2 m /s 2,火箭做匀加速直线运动,选项A 、B 正确,D 错误;将时间t =3 s 代入v =(2t +4)m/s 得 v =10 m/s ,选项C 错误.10.甲、乙两物体在同一直线上做匀变速直线运动的速度—时间图像如图4所示,由此可知( )图4A .甲和乙的初速度方向相同,大小之比为3∶1B .在t =4 s 时,两者的瞬时速度大小相等C .甲和乙的加速度方向相同,大小之比为3∶1D .甲和乙的加速度方向相反,大小之比为1∶1 答案 AD解析 甲的初速度为3 m /s ,乙的初速度为1 m/s ,因此甲和乙的初速度方向相同,大小之比为3∶1,选项A 正确;在t =2 s 时,两者的瞬时速度相同,大小都为2 m /s ,选项B 错误;甲沿正方向做匀减速运动,乙沿正方向做匀加速运动,甲的加速度为-0.5 m/s 2,乙的加速度为0.5 m/s 2,因此甲和乙的加速度方向相反,大小之比为1∶1,选项C 错误,D 正确.二、非选择题11.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 ,又需经多长时间,火车的速度才能达到64.8 km/h? 答案 15 s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=15-360 m /s 2=0.2 m/s 2则时间t 2=v 3-v 2a =18-150.2s =15 s.12.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的加速度刹车,则10 s 和20 s 后速度各减为多少? 答案 16 m /s 4 m/s 0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. 由速度公式得v 1=v 0+a 1t 1=10 m /s +0.6×10 m/s =16 m/s. 开始刹车10 s 后汽车的速度v 2=v 0+a 2t 2=10 m /s -0.6×10 m/s =4 m/s , 开始刹车至汽车停下所需时间 t 3=v -v 0a 2=0-10-0.6s ≈16.7 s <20 s.故刹车20 s 后汽车早已停止运动,所以车速为0.13.发射卫星一般应用多级火箭,第一级火箭点火后,使卫星向上匀加速直线运动的加速度为50 m/s2,燃烧30 s后第一级脱离;第二级火箭没有马上点火,所以卫星向上做加速度大小为10 m/s2的匀减速直线运动,10 s后第二级火箭启动,卫星向上匀加速直线运动的加速度为80 m/s2,这样再经过1分半钟第二级火箭脱离时,卫星的速度多大?答案8 600 m/s解析整个过程中卫星运动不是匀变速直线运动,但可以分为三段匀变速直线运动处理:第一级火箭燃烧完毕时的速度v1=a1t1=50×30 m/s=1 500 m/s.减速上升10 s后的速度v2=v1-a2t2=(1 500-10×10) m/s=1 400 m/s,第二级火箭脱离时的速度v3=v2+a3t3=1 400 m/s+80×90 m/s=8 600 m/s.。
2018版物理教科版必修一文档:第一章 运动的描述4 含
4 速度变化快慢的描述——加速度[学习目标] 1.知道v 、Δv 、ΔvΔt 的区别,掌握加速度的概念,认识加速度的矢量性.2.能根据速度和加速度的方向关系判断物体的运动情况.3.能根据v -t 图像分析、计算加速度.一、加速度1.物理意义:加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量.2.定义:速度的改变量Δv 与发生这一改变所用时间Δt 的比值,叫加速度. 3.定义式:a =ΔvΔt.4.单位:在国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是 m/s 2或 m·s -2.5.加速度是矢(“矢”或“标”)量,加速度的方向与速度变化Δv 的方向相同,与速度方向无关(填“有关”或“无关”).6.加速运动中,加速度方向与速度方向相同;减速运动中,加速度方向与速度方向相反.二、从v -t 图像看加速度1.定性判断:v -t 图像的倾斜程度(斜率)反映加速度的大小.2.定量计算:在v -t 图像上取两点E (t 1,v 1)、F (t 2,v 2),加速度的数值a =Δv Δt =v 2-v 1t 2-t 1图1[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)加速度是表示物体运动快慢的物理量.(×) (2)加速度是表示物体速度变化快慢的物理量.(√) (3)物体运动速度越大,加速度越大.(×) (4)物体速度变化越大,加速度越大.(×) (5)物体加速度的方向总与速度方向相同.(×)(6)在同一v -t 图像中,图线倾角越大,对应物体的加速度越大.(√)2.做直线运动的汽车,看到前面有险情,立即紧急刹车,在2 s 内速度从10 m /s 减小到0,则汽车的加速度为______ m/s 2. 答案 -5一、对加速度的理解[导学探究] 下表列出了三种车辆起步后速度变化情况(1)哪种车辆速度变化大?哪种车辆速度增加得快? (2)三种车辆的加速度分别为多大?(3)由计算结果分析加速度与速度v 、速度的变化量Δv 有无必然联系. 答案 (1)旅客列车速度变化大 自行车速度增加得快 (2)三车的加速度分别是自行车a 1=Δv 1Δt 1=145 m /s 2=2.8 m/s 2轿车a 2=Δv 2Δt 2=3020 m /s 2=1.5 m/s 2列车a 3=Δv 3Δt 3=40100m /s 2=0.4 m/s 2(3)加速度a 与速度v 、速度的变化量Δv 无必然联系. [知识深化]1.v 、Δv 、ΔvΔt意义的比较v 描述物体运动的快慢;Δv 描述运动速度变化的多少;ΔvΔt 描述运动速度变化的快慢(也叫速度对时间的变化率).2.对加速度定义式a =ΔvΔt的理解a =ΔvΔt 只是加速度a 的定义式,不是决定式,加速度a 与v 、Δv 没有必然的大小关系.(1)v 大,a 不一定大,比如匀速飞行的飞机速度很大,但加速度却为零;v 小,a 也不一定小,如射击时火药爆炸瞬间,子弹的速度v 可以看做零,这时加速度却很大.(2)速度变化量Δv 大,加速度a 不一定大,比如列车由静止到高速行驶,速度变化量很大,但经历时间也长,所以加速度并不大.(3)速度变化得快,即ΔvΔt 大,表示单位时间内速度变化大(或速度的变化率大),加速度才大.3.加速度的计算(1)规定正方向.一般选初速度v 1的方向为正方向. (2)判定v 2的方向,确定v 2的符号.(3)利用公式a =v 2-v 1t 计算.要注意速度反向情况下,速度变化量的计算.例1 关于小汽车的运动,下列说法不可能的是( ) A .小汽车在某一时刻速度很大,而加速度为零 B .小汽车在某一时刻速度为零,而加速度不为零 C .小汽车在某一段时间,速度变化量很大而加速度较小 D .小汽车加速度很大,而速度变化得很慢 答案 D解析 小汽车在刚启动时,速度为零,加速度不为零,B 可能.小汽车高速且匀速行驶时,速度很大,而加速度为零,A 可能.在较长的时间内,小汽车加速度较小,速度变化量也可以很大,C 可能.加速度是表示速度变化快慢的物理量,加速度大,速度变化一定快,D 不可能.例2 篮球以10 m /s 的速度水平撞击篮板后以6 m/s 的速度反向弹回,篮球与篮板的接触时间为0.1 s ,则篮球在这段时间内的加速度为多大?加速度的方向如何? 答案 160 m/s 2 方向与篮球初速度的方向相反解析 选取篮球的初速度方向为正方向,则初速度v 0=10 m /s.因为末速度方向与规定的正方向相反,故末速度为v t =-6 m/s.由加速度的定义式可得:a =v t -v 0t =-6-100.1 m /s 2=-160 m/s 2,负号表示加速度方向与初速度方向相反.本题也可以选取末速度的方向为正方向,解出的加速度将为正值.加速度是矢量,加速度的正负表示加速度的方向.若加速度的方向与规定的正方向相同,则加速度为正;若加速度的方向与规定的正方向相反,则加速度为负.二、加速度的方向 加速度对运动情况的影响[导学探究] 如图2中,甲、乙两图用带箭头的线段分别表示出了物体在做加速直线运动、减速直线运动时,初速度v 1和末速度v 2的大小和方向.图2请在甲、乙两图中,用带箭头的线段表示出两种情况下的速度变化量Δv ,并思考下列问题: (1)加速度a 的方向与速度变化量Δv 的方向有什么关系? (2)加速度的方向与速度的方向有什么关系?答案 表示出两种情况下的速度变化量Δv ,如图所示.(1)加速度a 的方向与速度变化量Δv 的方向相同;(2)加速时,加速度的方向与速度的方向相同;减速时,加速度的方向与速度的方向相反;或者说加速度方向与速度方向无必然联系. [知识深化]1.判断物体速度的大小变化情况,不必去管加速度大小,只需看加速度的方向与速度的方向是否相同.若加速度方向与速度的方向相同,则物体一定加速;若加速度方向与速度的方向相反,则物体一定减速.具体情况概括如下:⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧a 、v 同向,v 增大(加速运动)⎩⎪⎨⎪⎧a 不变,v 均匀增大a 增加,v 增加得越来越快a 减小,v 增加得越来越慢a 、v 反向,v 减小(减速运动)⎩⎪⎨⎪⎧a 不变,v 均匀减小a 增加,v 减小得越来越快a 减小,v 减小得越来越慢a =0,Δv =0,v 不变,物体做匀速直线运动2.判断物体速度变化的快慢,只需看加速度的大小.物体的加速度大,则表明物体的速度变化较快;加速度小则表明物体的速度变化较慢.注意:不能根据加速度的正、负来判断物体做加速运动还是做减速运动,要根据加速度与速度的方向关系来判断.例如做直线运动的物体,某时刻物体的速度v =-5 m /s ,加速度a =-1 m/s 2,则物体沿与规定的正方向相反的方向做加速直线运动.例3 一质点自原点开始在x 轴上运动,初速度v 0>0,加速度a >0,当a 值不断减小直至为零时,质点的( )A .速度不断减小,位移不断减小B .速度不断减小,位移继续增大C .速度不断增大,当a =0时,速度达到最大,位移不断增大D .速度不断减小,当a =0时,位移达到最大值 答案 C解析 由于初速度v 0>0,加速度a >0,即速度和加速度同向,不管加速度大小如何变化,速度都是在增加的,当加速度减小时,相同时间内速度的增加量减小,当a =0时,速度达到最大值,位移不断增大.针对训练 物体A 、B 做直线运动,A 的加速度为3 m /s 2,B 的加速度为-5 m/s 2,下列说法中正确的是( )A .物体A 的加速度比物体B 的加速度大 B .物体B 的速度变化比物体A 的速度变化快C .物体A 的速度一定在增加D .物体B 的速度一定在减小 答案 B解析 比较加速度的大小应比较它们的绝对值,物体A 的加速度比物体B 的加速度小,物体B 的速度变化较快,A 错,B 对.当加速度与初速度方向相同时,物体做加速直线运动,反之则做减速直线运动,本题由于不知A 、B 两物体的运动方向与其加速度方向的关系,故不能确定它们是做加速运动还是做减速运动,C 、D 错.三、从v -t 图像看加速度[导学探究] 如图3所示是甲、乙两个质点的v -t 图像.图3(1)根据图中数据求出它们的加速度的大小;(2)试说明v -t 图像中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系? 答案 (1)a 甲=Δv 1Δt 1=10-05 m /s 2=2 m/s 2a 乙=Δv 2Δt 2=15-510m /s 2=1 m/s 2(2)由(1)知甲的加速度大于乙的加速度,由图像可以直观地看出,甲的图线比乙的图线“陡”,所以通过比较图线的“陡”、“缓”就可以比较加速度的大小.在同一个v -t 图像中,图线“陡”的加速度较大. [知识深化]1.由图像计算或比较加速度(1)根据a =Δv Δt (即图像的斜率)可确定加速度.ΔvΔt 的正、负表示加速度方向,其绝对值表示加速度的大小.(2)v -t 图线为倾斜直线时,表示物体的加速度不变,图线为曲线时表示物体的加速度变化.如图4中物体的加速度在减小.图42.由v -t 图像判断速度的变化(如图5所示) (1)在0~t 0时间内,v <0,a >0,物体做减速运动; (2)在t >t 0时间内,v >0,a >0,物体做加速运动.图5例4 某物体沿直线运动,其v -t 图像如图6所示图6(1)求出物体在0~1 s 内,1~3 s 内,3~5 s 内的加速度. (2)下列说法正确的是( )A .第1 s 内和第2 s 内物体的速度方向相反B .第1 s 内和第2 s 内物体的加速度方向相反C .第4 s 内物体的速度方向和加速度方向相反D .第3 s 末物体的加速度为零答案 (1)2 m /s 2 -1 m/s 2 -1 m/s 2 (2)B 解析 (1)0~1 s 内,a 1=Δv 1Δt 1=2-01 m /s 2=2 m/s 21~3 s 内,a 2=Δv 2Δt 2=0-22 m /s 2=-1 m/s 23~5 s 内,a 3=Δv 3Δt 3=-2-02m /s 2=-1 m/s 2(2)第1 s 内、第2 s 内纵坐标为正,速度均为正向,A 错误;根据斜率的正、负,知第1 s 内加速度为正向,第2 s 内加速度为负向,B 正确;第4 s 内速度为负向,加速度为负向,C 错误;第3 s 末物体的加速度为-1 m/s 2,D 错误.在速度时间图像中,需要掌握两点:一、速度的正、负表示运动方向.看运动方向是否发生变化,只要考虑速度的正、负是否发生变化,二、图像的斜率表示物体运动的加速度.1.(对加速度的理解)(多选)由公式a =ΔvΔt 可知( )A .a 与Δv 成正比B .物体加速度大小由Δv 决定C .a 的方向与Δv 的方向相同 D.ΔvΔt 叫速度变化率,就是加速度 答案 CD解析 Δv 是速度的变化量,a 与Δv 不是正比关系,A 项错误;物体加速度大小不是由Δv 决定,与之无关,B 项错误;a 的方向与Δv 的方向相同,C 项正确;a =ΔvΔt 是加速度的定义式,反映的是速度变化快慢,也叫速度的变化率,D 项正确.2.(加速度对运动的影响)(多选)雨滴从高空由静止下落,由于受到空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到变为零,在此过程中雨滴的运动情况是( ) A .速度逐渐减小,加速度为零时,速度最小 B .速度逐渐增大,加速度为零时,速度最大 C .速度的变化率越来越小 D .速度与加速度的方向相反 答案 BC解析 雨滴做加速直线运动,加速度方向和速度方向相同,只要加速度不为零,速度就增大,加速度减到零时,雨滴速度最大,之后变为匀速,A 、D 错,B 对;加速度即为速度的变化率,加速度减小,所以速度的变化率也减小,C 对.3.(由v -t 图像看速度和加速度)(多选)某物体运动的v -t 图像是一条直线,如图7所示,下列说法正确的是( )图7A .物体始终向同一方向运动B .物体在第2 s 内和第3 s 内的加速度大小相等,方向相反C .物体在第2 s 末运动方向发生变化D .物体在前4 s 内的加速度不变 答案 CD解析 物体在前2 s 内速度为负,向反方向运动,物体在2~4 s 内速度为正,向正方向运动,故2 s 末速度方向发生了变化,A 错误,C 正确;图像的斜率表示加速度,物体在整个过程中加速度恒定,B 错误,D 正确.4.(加速度的计算)爆炸性的加速度往往是跑车的卖点.某品牌跑车由静止加速至28 m/s 只需4 s.(1)求该品牌跑车的平均加速度.(2)假设普通私家车的平均加速度为2 m /s 2,它需要多长时间才能由静止加速至28 m/s? 答案 (1)7 m/s 2 (2)14 s解析 (1)平均加速度a =Δv t =28 m/s -04 s =7 m/s 2.(2)所需时间t ′=Δv a ′=28 m/s2 m/s2=14 s.课时作业一、选择题(1~7为单选题,8~10为多选题) 1.关于加速度的概念,下列说法中正确的是( ) A .加速度不为零,物体的速度一定增大 B .加速度反映了速度变化的大小 C .加速度反映了速度变化的快慢D .加速度为正值,表示速度的大小一定越来越大 答案 C解析 加速度是描述速度变化快慢的物理量,大小等于单位时间内速度的变化量,B 错误,C 正确.速度越来越大的条件是加速度与速度方向相同,但加速度为正值时,加速度不一定与速度同向,A 、D 错误.2.关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是()A.物体的速度越大,加速度也越大B.物体的速度为零时,加速度也为零C.物体速度的变化量越大,加速度越大D.物体速度变化越快,加速度越大答案 D解析加速度与速度及速度的变化量无直接关系,物体的速度大或速度变化量大,速度变化并不一定快,加速度不一定大,故A、C错误;物体的速度为零时,加速度不一定为零,如汽车启动时,故B错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度越大,故D正确.3.下列关于速度和加速度的相关说法中,正确的是()A.上海磁悬浮列车的最高速度可达430 km/h,它的加速度一定很大B.运载火箭在点火后的短时间内,速度的变化很小,它的加速度也很小C.优秀短跑运动员起跑后,速度可以在0.1 s内达到10 m/s,说明他的加速度小,但速度变化得快D.枪膛中的子弹初速度为零,加速度却很大,是由于子弹在短时间内速度改变得很多答案 D4.若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则()A.汽车的速度也减小B.汽车的速度仍在增大C.当加速度减小到零时,汽车静止D.汽车的加速度未减小到零时,汽车开始反向答案 B解析汽车的加速度方向与速度方向一致,汽车在做加速运动,速度增大.故A错误,B正确;加速度减小,汽车的速度增加越来越慢,当加速度为零时,汽车做匀速运动,速度达到最大.故C、D错误.5.一个弹性小球,在光滑水平面上以5 m/s的速度向左垂直撞到墙上,碰撞后小球以大小为3 m/s的速度向右运动.如图1所示,则碰撞前后小球速度变化量Δv的大小和方向分别为()图1A.2 m/s,向左B.2 m/s,向右C.8 m/s,向左D.8 m/s,向右答案 D解析 规定向左为正方向,则v 0=5 m /s ,v t =-3 m/s故速度变化量为Δv =v t -v 0=(-3-5) m /s =-8 m/s ,负号说明与规定方向相反,故速度变化量方向向右.6.列车匀速前进,司机突然发现前方有一头牛在横穿铁轨,司机立即使列车制动,做减速运动,车未停下时牛已离开轨道,司机又使列车做加速运动,直到恢复原速,继续做匀速直线运动,列车运动的v -t 图像应是( )答案 B7.一物体以6 m /s 的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行,经过2 s 后,物体仍向上滑行,速度大小为1 m/s.若增大木板倾角,仍使物体以6 m /s 的速度从底端向上滑行,经过2 s 后,物体向下滑行,其速度大小变为1 m/s.以沿木板向上为正方向,用a 1、a 2分别表示物体在前后两种情况下的加速度,则以下选项正确的是( ) A .a 1=-2.5 m /s 2,a 2=-2.5 m/s 2 B .a 1=-3.5 m /s 2,a 2=-3.5 m/s 2 C .a 1=-2.5 m /s 2,a 2=-3.5 m/s 2 D .a 1=3.5 m /s 2,a 2=-3.5 m/s 2 答案 C解析 以沿倾斜木板向上为正方向,则初速度v 0=6 m /s ,木板倾角增大前后情况下,物体在2 s 末的速度分别为v 1=1 m/s ,v 2=-1 m/s.根据加速度的定义式可得,a 1=v 1-v 0t =1-62 m /s 2=-2.5 m/s 2,a 2=v 2-v 0t =-1-62 m /s 2=-3.5 m/s 2,选项C 正确,选项A 、B 、D 错误.8.根据给出的速度和加速度的正负,对下列运动性质的判断正确的是( ) A .v >0,a <0,物体做加速运动 B .v <0,a <0,物体做加速运动 C .v <0,a >0,物体做减速运动 D .v >0,a >0,物体做加速运动 答案 BCD9.做直线运动的物体在t 1、t 3两时刻对应的纵坐标如图2所示,下列结论正确的是( )图2A.t1、t3两时刻速度相同B.t1、t3两时刻加速度相同C.t1、t3两时刻加速度等值反向D.若t2=2t1,则可以求出物体的初速度为8 m/s答案BD解析由题图知,t1、t3两时刻的速度大小相同,但方向相反,A项错误;t1、t3两时刻图线斜率相同,加速度相同,B项正确,C项错误;若t2=2t1,由于v-t图线为直线,所以0~t1和t1~t2时间内速度的变化量Δv1=Δv2=-4 m/s,可得v0=8 m/s,D项正确.10.如图3是物体做直线运动的v-t图像.由图可知,该物体()图3A.第1 s内和第3 s内的运动方向相反B.第3 s内和第4 s内的加速度相同C.第1 s内和第4 s内的加速度大小相等D.3 s末速度方向和加速度方向都发生改变答案BC解析第1 s内和第3 s内的速度均为正值,方向相同,选项A错误;v-t图像的斜率代表加速度,第3 s内和第4 s内斜率相同,所以加速度相同,选项B正确;第1 s内、第4 s内加速度大小为a=1 m/s2,故选项C正确.第3 s末速度方向发生改变,但加速度方向不变,故选项D错误.二、非选择题11.2016年3月19-20日,连续举办了11年的泛珠三角超级赛车节在珠海国际赛车场硝烟再起,再次为车迷精心准备了一系列赛车饕餮大宴.如图4所示,图中两条直线a、b分别是两辆赛车启动时的v-t图像.通过计算可知,a赛车加速度的大小为________m/s2,b赛车加速度的大小为________m/s2,________(选填“a”或“b”)赛车启动性能较好.图4答案 5 4.17 a解析 a 赛车的加速度a 1=Δv 1Δt 1=15-03 m /s 2=5 m/s 2,b 赛车的加速度a 2=Δv 2Δt 2=15-03.6 m /s ≈4.17 m/s 2.赛车启动时加速度越大,启动性能越好,故a 赛车的启动性能较好.12.如图5所示,M99是一款性能先进的大口径半自动狙击步枪.步枪枪管中的子弹从初速度为0开始,经过0.002 s 的时间离开枪管被射出.已知子弹在枪管内的平均速度是600 m /s ,射出枪口瞬间的速度是1 200 m/s ,射出过程中枪没有移动.求:图5(1)枪管的长度;(2)子弹在射出过程中的平均加速度.答案 (1)1.2 m (2)6×105 m/s 2,方向与子弹的速度方向相同解析 (1)枪管的长度l =v t =600×0.002 m =1.2 m.(2)a =Δv Δt =1 200-00.002m /s 2=6×105 m/s 2 方向与子弹的速度方向相同.13.某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度,他在滑块上安装了宽度d =2 cm 的遮光板,如图6所示.然后利用气垫导轨和数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt 1=0.1 s ,通过第二个光电门的时间为Δt 2=0.05 s ,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t =2 s ,试计算滑块的加速度大小.图6答案 0.1 m/s 2解析 设遮光板通过两光电门的速度分别为v 1、v 2,则v 1=d Δt 1=2×10-20.1 m /s =0.2 m/s , v 2=d Δt 2=2×10-20.05m /s =0.4 m/s , 则滑块运动的加速度为a =v 2-v 1t =0.4-0.22 m /s 2=0.1 m/s 2.。
必修1第一章运动的描述配套练习
第一章运动的描述1.质点参考系和坐标系一、选择题(每小题有一个或多个选项符合题意)1.下列说法正确的是( )A.参考系必须选择地面;B.研究物体的运动,参考系选择任意物体其运动情况是一样的;C.选择不同的参考系,物体的运动情况可能不同;D.研究物体的运动,必须选定参考系。
2.关于质点,下列描述中正确的是( )A.质量很小的物体可看作质点;B.体积很小的物体可看作质点;C.在某种情况下,地球可看作质点;D.作平动的物体肯定可以看作质点,作转动的物体肯定不可以看作质点。
3.关于参考系,下述说法中正确的是( )A.参考系必须选择静止不动的物体;B.参考系必须是和地面连在一起的物体;C.任何物体都可以被选做参考系;D.参考系就是被选做假想不动的物体。
4.下列关于质点的概念的说法中,正确的是( )A.任何细小的物体都可以看做质点;B.任何静止的物体都可以看做质点;C.一个物体是否可以看做质点,要看研究问题的具体情况而定;D.一个物体在某种情况下可以看做质点,那么在另外的情况下也可以看做质点。
5.下列情况的物体哪些可以看做质点( )A.研究绕地球飞行时的航天飞机;B.研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮;C.研究从北京开往上海的一列火车;D.研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱。
6.甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动;乙中乘客看甲在向下运动;丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况可能是( ) A.甲向下、乙向下、丙向下B.甲向下、乙向下、丙向上C.甲向上、乙向上、丙向上D.甲向上、乙向上、丙向下7.平直公路上一汽车甲中的乘客看见窗外树木向东移动,恰好此时看见另一汽车乙从旁边匀速向西行驶,此时公路上两边站立的人观察的结果是( )A.甲车向东运动,乙车向西运动;B.乙车向西运动,甲车不动;C.甲车向西运动,乙车向东运动;D.两车均向西运动,乙车速度大于甲车。
8.下列说法中,正确的是()A.太阳系中,只能说“地球绕太阳运动”,而不能说“太阳绕地球运动”;B.汽车驶过一座桥梁,只能说“汽车是运动的”,而不能说“桥梁是运动的”;C.一座房子造好后,固定在地面上位置不变化,所以它是绝对静止的;D.宇宙是由运动着的物质组成的,自然界中不存在绝对静止的物体。
2018高中物理 第一章 运动的描述 1.9 自由落体运动的研究练习 教科版必修1
对自由落体运动的研究(答题时间:15分钟)1. 一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3(m),它的速度随时间t变化的关系为v=6t2(m/s),该质点在t=0到t=2 s间的平均速度和t=2 s到t=3 s间的平均速度大小分别为()A. 12 m/s,39 m/sB. 8 m/s,38 m/sC. 12 m/s,19.5 m/sD. 8 m/s,12 m/s2. 自由下落的物体,自起始点开始依次下落三段相同的位移所需要的时间比为()A. 1∶3∶5B. 1∶4∶9C. 1∶2∶ 3D. 1∶(2-1)∶(3-2)3. (泰安模拟)小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某高度,其速度—时间图象如图所示,则由图象可知(g=10 m/s2)以下说法正确的是()A. 小球下落的最大速度为5 m/sB. 第一次反弹初速度的大小为3 m/sC. 小球能弹起的最大高度为0.45 mD. 小球能弹起的最大高度为1.25 m4.(皖南八校联考)一物体从某一行星表面竖直向上抛出(不计空气阻力),设抛出时t =0,得到物体上升高度随时间变化的h-t图象如图所示,则该行星表面重力加速度大小与物体被抛出时的初速度大小分别为()A. 8 m/s2,20 m/sB. 10 m/s2,25 m/sC. 8 m/s2,25 m/sD. 10 m/s2,20 m/s5. 竖直上抛的物体,又落回抛出点,下列关于物体运动的说法中正确的有()A. 上升过程和下落过程,时间相等、位移相同B. 物体到达最高点时,速度和加速度均为零C. 整个过程中,任意相等时间内物体的速度变化量均相同D. 不管竖直上抛的初速度有多大(v0>10 m/s),物体上升过程的最后1s时间内的位移总是不变的6. (上海交大东方学校模拟)从某高处释放一粒小石子,经过1s从同一地点再释放另一粒小石子,则在它们落地之前,两粒石子间的距离将()A. 保持不变B. 不断增大C. 不断减小D. 有时增大,有时减小7. (济南质检)小芳是一个善于思考的乡村女孩,她在学过自由落体运动规律后,对自家房上下落的雨滴产生了兴趣,她坐在窗前发现每隔相等时间从屋檐滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上、下沿,小芳同学在自己的作业本上画出了如图所示的雨滴下落同自家房子尺寸的关系图,其中2点和3点之间的小矩形表示小芳正对的窗子,请问:(1)此屋檐离地面有多高?(2)滴水的时间间隔是多少?8. 2010年冰岛火山喷发,火山灰尘给欧洲人民的生活带来了很大的影响。
最新2019版高中物理 :第一章运动的描述1.9自由落体运动的研究练习教科版必修120190822417(含答案).doc
对自由落体运动的研究(答题时间:15分钟)1. 一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3(m),它的速度随时间t变化的关系为v=6t2(m/s),该质点在t=0到t=2 s 间的平均速度和t=2 s到t=3 s间的平均速度大小分别为()A. 12 m/s,39 m/sB. 8 m/s,38 m/sC. 12 m/s,19.5 m/sD. 8 m/s,12 m/s2. 自由下落的物体,自起始点开始依次下落三段相同的位移所需要的时间比为()A. 1∶3∶5B. 1∶4∶9C. 1∶2∶ 3D. 1∶(2-1)∶(3-2)3. (泰安模拟)小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某高度,其速度—时间图象如图所示,则由图象可知(g=10 m/s2)以下说法正确的是()A. 小球下落的最大速度为5 m/sB. 第一次反弹初速度的大小为3 m/sC. 小球能弹起的最大高度为0.45 mD. 小球能弹起的最大高度为1.25 m4.(皖南八校联考)一物体从某一行星表面竖直向上抛出(不计空气阻力),设抛出时t=0,得到物体上升高度随时间变化的h-t图象如图所示,则该行星表面重力加速度大小与物体被抛出时的初速度大小分别为()A. 8 m/s2,20 m/sB. 10 m/s2,25 m/sC. 8 m/s2,25 m/sD. 10 m/s2,20 m/s5. 竖直上抛的物体,又落回抛出点,下列关于物体运动的说法中正确的有()A. 上升过程和下落过程,时间相等、位移相同B. 物体到达最高点时,速度和加速度均为零C. 整个过程中,任意相等时间内物体的速度变化量均相同D. 不管竖直上抛的初速度有多大(v0>10 m/s),物体上升过程的最后1s时间内的位移总是不变的6. (上海交大东方学校模拟)从某高处释放一粒小石子,经过1s从同一地点再释放另一粒小石子,则在它们落地之前,两粒石子间的距离将()A. 保持不变B. 不断增大C. 不断减小D. 有时增大,有时减小7. (济南质检)小芳是一个善于思考的乡村女孩,她在学过自由落体运动规律后,对自家房上下落的雨滴产生了兴趣,她坐在窗前发现每隔相等时间从屋檐滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上、下沿,小芳同学在自己的作业本上画出了如图所示的雨滴下落同自家房子尺寸的关系图,其中2点和3点之间的小矩形表示小芳正对的窗子,请问:(1)此屋檐离地面有多高?(2)滴水的时间间隔是多少?8. 2010年冰岛火山喷发,火山灰尘给欧洲人民的生活带来了很大的影响。
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(答题时间:15分钟)
1. 一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3(m),它的速度随时间t变化的关系为v=6t2(m/s),该质点在t=0到t=2 s间的平均速度和t=2 s到t=3 s间的平均速度大小分别为()
A. 12 m/s,39 m/s
B. 8 m/s,38 m/s
C. 12 m/s,19.5 m/s
D. 8 m/s,12 m/s
2. 自由下落的物体,自起始点开始依次下落三段相同的位移所需要的时间比为()
A. 1∶3∶5
B. 1∶4∶9
C. 1∶2∶3
D. 1∶(2-1)∶(3-2)
3.(泰安模拟)小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某高度,其速度—时间图象如图所示,则由图象可知(g=10 m/s2)以下说法正确的是()
A. 小球下落的最大速度为5 m/s
B. 第一次反弹初速度的大小为3 m/s
C. 小球能弹起的最大高度为0.45 m
D. 小球能弹起的最大高度为1.25 m
4.(皖南八校联考)一物体从某一行星表面竖直向上抛出(不计空气阻力),设抛出时t =0,得到物体上升高度随时间变化的h-t图象如图所示,则该行星表面重力加速度大小与物体被抛出时的初速度大小分别为()
A. 8 m/s2,20 m/s
B. 10 m/s2,25 m/s
C. 8 m/s2,25 m/s
D. 10 m/s2,20 m/s
5. 竖直上抛的物体,又落回抛出点,下列关于物体运动的说法中正确的有()
A. 上升过程和下落过程,时间相等、位移相同
B. 物体到达最高点时,速度和加速度均为零
C. 整个过程中,任意相等时间内物体的速度变化量均相同
D. 不管竖直上抛的初速度有多大(v0>10 m/s),物体上升过程的最后1s时间内的位移总是不变的
6. (上海交大东方学校模拟)从某高处释放一粒小石子,经过1s从同一地点再释放另一粒小石子,则在它们落地之前,两粒石子间的距离将()
A. 保持不变
B. 不断增大
C. 不断减小
D. 有时增大,有时减小
7.(济南质检)小芳是一个善于思考的乡村女孩,她在学过自由落体运动规律后,对自家房上下落的雨滴产生了兴趣,她坐在窗前发现每隔相等时间从屋檐滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1 m 的窗子的上、下沿,小芳同学在自己的作业本上画出了如图所示的雨滴下落同自家房子尺寸的关系图,其中2点和3点之间的小矩形表示小芳正对的窗子,请问:
(1)此屋檐离地面有多高? (2)滴水的时间间隔是多少?
8. 2010年冰岛火山喷发,火山灰尘给欧洲人民的生活带来了很大的影响。
假设一灰尘颗粒开始以4 m /s 2
的加速度从地面竖直上升,10 s 末,忽然失去所有向上的推动力,灰尘颗粒只在重力作用下运动,则该颗粒最高可上升到距地面多高处?此颗粒失去推动力后经多长时间落回地面?(g 取10 m /s 2
)
1.B 解析:平均速度v =x
t
,t =0时,x 0=5 m ;t =2 s 时,x 2=21 m ;t =3 s 时,x 3=59
m 。
故v 1=x 2-x 02 s =8 m /s ,v 2=x 3-x 2
1 s =38 m /s 。
2.D
3.ABC 解析:由v -t 图象可知,t =0.5s 时,小球下落至地面,速度为5m /s ,小球与地
面作用的时间不计,小球刚被地面弹起时,速度为-3m /s ,能弹起的最大高度为h =v 22g =
3
220
m =0.45m 。
故选项A 、B 、C 对,D 错。
4.A 解析:根据图象可知物体在t =2.5s 时上升到最大高度,为25 m ,由运动学公式可求得A 项正确。
5.CD 解析:上升和下落过程时间相等,而位移大小相等、方向相反,物体到最高点加速度仍为g ,故A 、B 均错,在任意相等时间t 内,速度变化量均为gt ,C 正确,根据逆向思
维知,物体上升过程最后1s 内位移和自由下落第1s 内位移大小是相等的,都为12g×12
=12
g ,
D 也正确。
6.B 解析:设第1粒石子运动的时间为t s ,则第2粒石子运动的时间为(t -1)s ,在它
们落地之前,两粒石子间的距离为Δh =12gt 2-12g (t -1)2
=gt -12g ,可见,两粒石子间的
距离随t 的增大而增大,故B 正确。
7.(1)3.2 m (2)0.2 s
解:设屋檐离地面高为h ,滴水的时间间隔为T
由2
2
gt h 得
第2滴水的位移为h 2=2
(3)2g T ①
第3滴水的位移为h 3=2
(2)2
g T ②
且h 2-h 3=1 m ③ 由①②③得 T =0.2 s
则屋檐高h =2
(4)2
g T =3.2 m 。
答:此屋檐离地面有3.2m 高。
滴水的时间间隔是0.2s 。
8.280 m 11.48 s
解:向上加速阶段
H 1=12a 1t 21=12
×4×102
m =200 m
失去向上的推动力时,灰尘颗粒的速度大小为: v 1=a 1t 1=4×10 m /s =40 m /s 此后,灰尘颗粒做竖直上抛运动,
竖直上抛上升阶段:H 2=v 21
2g
=80 m
t 2=v 1
g
=4 s
自由下落阶段:H 1+H 2=12gt 2
3
得t 3=
1
+H 2
g
=56s =7.48 s 所以,此颗粒距地面最大高度 H max =H 1+H 2=280 m
灰尘颗粒从失去推动力到落地的总时间t =t 2+t 3=11.48 s
答:该颗粒最高可上升到距离地面280m 处。
此颗粒失去推动力后经11.48s 落回地面。
匀变速直线运动规律的应用
二、重难点提示:
重点:匀变速直线运动规律的应用; 难点:过程分析及公式的选择。