2011届高考物理第一轮专题教案1(匀速直线运动)
2011届高考物理第一轮知识考点专题复习 相互作用
• 【提示】 受静摩擦力作用的物体不一定 静止;可能静止,可能运动. • (4)大小:随外力的变化而变化,大小在 零和最大静摩擦力之间. • (5)方向:与接触面相切,且总是与物体 相对运动趋势 的 方向相反. • (6)最大静摩擦力:静摩擦力的最大值, 叫做最大静摩擦力.
• 2.滑动摩擦力 相对运动 • (1)产生:两个相互接触的物体发生 时产生的摩擦力. 相对运动 • (2)作用效果:总是起着阻碍物体间 的作用. 挤压 • 相对运动 (3)产生条件:①相互接触且 ;②有 接触面粗糙 ;③ . 压力 • (4)大小:滑动摩擦力大小与 成正比, µFN 即:Ff= . 相对运动方向 • (5)方向:跟接触面相切,并跟物体 相反.
• 二、弹力方向的判断方法 • 1.根据物体产生形变的方向判断 • 物体所受弹力方向与施力物体形变的方向 相反,与自身(受力物体)形变方向相同. • 2.根据物体的运动状态判断 • 由状态分析弹力,即物体的受力必须与物 体的运动状态符合,依据物体的运动状态, 由共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方 程,确定弹力方向.
• 要正确理解摩擦力产生条件中“相对”的 含义:“相对”既不是对“地”,也不是 对“观察者”,“相对”的是跟它接触的 物体,即把其中一个物体作参考系,分析 另一个物体相对于参考系的运动.
题组演练
• 4.1粗糙水平面上有一斜面体A,在A的 粗糙斜面上放一小物体B,如右图所示, 已知A、B静止,则水平面对斜面体 ( )
• 3.2探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹 性限度内,悬挂15 N重物时,弹簧长度为 0.16 m,悬挂20 N重物时,弹簧长度为 0.18 m,则弹簧的原长L0和劲度系数k分 别为 • ( ) • A.L0=0.02 m k=500 N/m • B.L0=0.10 m k=500 N/m • C.L0=0.02 m k=250 N/m • D.L0=0.10 m k=250 N/m
2011届高考物理专题综合复习教案8实验研究匀变速直线运动
第二部分实验:研究匀变速直线运动知识要点梳理实验目的1.练习使用打点计时器,学会用打上点的纸带研究物体的运动。
2.掌握判断物体是否作匀变速运动的方法。
3.测定匀变速直线运动的加速度。
4.能利用“逐差法”求加速度。
实验器材打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、开关及导线实验原理1.由纸带判断物体做匀变速运动的方法如图所示,0、1、2、.…为时间间隔相等的各计数点,为相邻两计数点间的距离,若 (常量),即若两连续相等的时间间隔里的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。
2.由纸带求物体运动加速度的方法(1)用“逐差法”求加速度即根据 (T为相邻两计数点间的时间间隔)求出,再算出平均值即为物体运动的加速度。
(2)用图象求加速度即先根据求出打第n点时纸带的瞬时速度,然后作出图象,图线的斜率即为物体运动的加速度。
实验步骤1.按图把一端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.把细绳的一端固定在小车上,跨过滑轮后在另一端挂上适量的钩码,让纸带穿过打点计时器的限位孔后一端固定在小车上,用手拉住小车。
3.先接通电源,后放开小车,让小车运动,这样打点计时器就在纸带上打下一系列点,取下纸带,更换新纸带,至少重复3次。
4.选打点清晰的纸带进行研究,舍去开头比较密集的点,确定好计数始点,每隔4个计时点取一个计数点,使时间间隔为T=0.1s。
5.用毫米刻度尺量出各计数点之间的距离。
用逐差法计算加速度的值,最后求其平均值(计算出各计数点对应的瞬时速度,作出图象,求得直线的斜率即为物体运动的加速度)。
实验方法攻略数据处理1.从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点,在后边便于测量的地方找一个开始点来确定计数点。
为了计算方便和减小误差,通常用连续打五个点的时间作为时间单位,即T=0.1 s。
2011届高考物理第一轮知识考点专题复习 运动的图像、追击相遇问题
• 【解析】 在0~66 s内图象的斜率越来越 小,加速度越来越小,故海盗快艇做加速 度减小的加速运动,A选项错;海盗快艇 在96 s末,速度由正变负,即改变运动的 方向,开始掉头逃跑,此时海盗快艇离商 船最近,B对C错;海盗快艇在96~116 s 内,沿反方向做匀加速运动,D选项错. • 【答案】 B
• 【解析】 速度图象在t轴下的均为反方 向运动,故2 h末乙车改变运动方向,A 错. • 2 h末从图象围成的面积可知乙车运动位 移为30 km,甲车位移为30 km,相向运动, 此时两车相距x=(70-30-30)km=10 km, B对. • 从图象的斜率看,斜率大加速度大,故乙 车加速度在4 h内一直比甲车加速度大,C 对. • 4 h末,甲车运动位移120 km,乙车运动
• (1)v-t图象斜率为正(即向上倾斜)不一定 做加速运动,斜率为负(即向下倾斜)不一 定做减速运动. • (2)无论是v-t图象还是x-t图象都不表示 物体的运动轨迹.
• 四、追及、相遇 • 1.追上与追不上的临界条件 • 追和被追的两者的速度相等时常是能追上、 追不上、二者距离有极值的临界条件. • 2.追及、相遇的特征 • 两物体在同一直线上运动,他们之间的距 离发生变化时,可能出现最大距离、最小 距离或者是距离为零的情况,这类问题称 为追及、相遇问题.
• 【提示】 1.图线在横轴上的截距表示物 体从记时开始过一段时间从参考点出 发.图线与纵轴的截距表示开始计时时物 体相对于参考点的位移.
• 1.物体沿x轴运动,观察者在O点,在x轴 上有A、B、C三个点,它们到观察者的距 离分别为4 m、4 m、8 m,如下图甲所 示.请在下图乙中做出观察者看到的下列 物体运动的位移—时间图象.
• 1-1:某质点运动的v-t 图象如右图所示,则该质 点做 ( ) • A.来回往复运动 • B.匀变速直线运动 • C.朝某一方向的直线运 动 • D.不能确定
高中物理《匀速直线运动的规律》教案设计
高中物理《匀速直线运动的规律》教案设计教案设计一、教学目标1.了解匀速直线运动的概念,掌握匀速直线运动的描述方法。
2.掌握匀速直线运动的规律。
3.能够应用匀速直线运动规律解决实际问题。
二、教学重点1.匀速直线运动的概念和描述方法。
2.匀速直线运动规律的掌握。
三、教学难点1.能够将匀速直线运动的规律应用于实际问题的解决2.理解加速度为零的物理学概念。
四、教学过程1.模块一:引入1.1.教师寻找一个简单的物理现象,并用其引入匀速直线运动的概念。
1.2.学生回答问题,简单介绍匀速直线运动概念和描述方法。
2.模块二:学习2.1.教师通过给出不同时间和位置的物体运动状态,引导学生探究匀速直线运动的规律。
2.2.学生借助计时器,细心地进行实验记录,并得出其运动规律。
2.3.学生把实验得出的规律列出来,并简单解释其意义。
3.模块三:巩固3.1.学生进行小组讨论,将匀速直线运动的规律应用于实际问题的解决。
3.2.分享讨论结果,各小组可以解释其解决方案。
4.模块四:实践4.1.学生在实际中应用匀速直线运动的规律,进行反应时间测量,集中讨论,进一步巩固知识。
五、教学方法1.引导探究法2.讨论和分享法3.实践运用法六、教学手段1.实验器材:计时器、磁力观测器、直线运动轨道等。
2.计算器和电脑。
3.录像、PPT等多媒体教具。
七、教学评价1.学生在实验中的记录是否精细、准确。
2.学生在讨论中的主动性、创造力和思维。
3.学生在解决实际问题中的难易程度。
四、教学小结通过本课,学生掌握了匀速直线运动的概念和描述方法,理解加速度为零的物理学概念。
更重要的是,学生深刻领会了物理学中规律的意义,能够运用知识解决实际问题,进一步加深了对匀速直线运动的深入理解。
高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动的研究第1讲运动的描述课件
B.12 m/s
C.12.75 m/s
D.11.75 m/s
答案:B
答案:ABC
答案:B
考点三 加速度 1.加速度和速度的关系:
加速度的大小 和速度的大小
无直接关系.速度大,加速度不一定大,加速度 大,速度也不一定大;加速度为零,速度不一定 为零;速度为零,加速度也可以不为零
加速度的方向 无直接关系.加速度与速度的方向可能相同,也
答案:B
角度3 加速度的计算
例3 [2022·山东省实验中学月考]如图所示,子弹和足球的初速度均 为v1=10 m/s,方向水平向右.设它们与木板作用的时间都是0.1 s, 那么:
(1)子弹击穿木板后速度大小变为7 m/s,方向不变,求子弹击穿木板 时的加速度大小及方向;
(2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为7 m/s,求足球与木板碰 撞反弹时的加速度大小及方向.
【跟进训练】 1.校运会400 m比赛中,终点在同一直线上,但起点不在同一直线上(如图 所示),下列说法正确的是( ) A.这样做的目的是使参加比赛的同学位移大小 相同 B.这样做的目的是使参加比赛的同学路程相 同 C.这样做的目的是使参加比赛的同学所用时 间相同 D.这种做法其实是不公平的,明显对外侧跑道的同学有利
答案:D
角度2 加速度的理解及“加速”“减速”的判断 例2 [2022·河南三门峡市模拟]一个质点做方向不变的直线运动,加速度的 方向始终与速度的方向相同,但加速度大小先保持不变,再逐渐减小至零, 则在此过程中( ) A.速度先逐渐增大,然后逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最 小值 B.速度先均匀增大,然后增大得越来越慢,当加速度减小到零时,速度 达到最大值 C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大 D.位移先逐渐增大,后逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小 值
高考物理一轮复习 第一章 运动的描述 匀变速直线运动 第1讲 描述直线运动的基本概念教学案(含解析)
第1讲描述直线运动的基本概念➢教材知识梳理一、质点用来代替物体的________的点.质点是理想模型.二、参考系研究物体运动时,假定________、用作参考的物体.通常以________为参考系.三、时刻和时间1.时刻指的是某一瞬时,在时间轴上用一个________来表示,对应的是位置、瞬时速度、动能等状态量.2.时间是两时刻的间隔,在时间轴上用一段________来表示,对应的是位移、路程、功等过程量.四、路程和位移1.路程指物体________的长度,它是标量.2.位移是由初位置指向末位置的________,它是矢量.五、速度1.定义:物体运动________和所用时间的比值.定义式:v=________.2.方向:沿物体运动的方向,与________同向,是矢量.六、加速度1.定义:物体________和所用时间的比值.定义式:a=________.2.方向:与________一致,由F合的方向决定,而与v0、v的方向无关,是矢量.,答案:一、有质量二、不动地面三、1.点 2.线段四、1 运动轨迹 2.有向线段五、1.位移Δx Δt2.位移六、1.速度的变化量ΔvΔt2.Δv的方向[思维辨析](1)参考系必须是静止的物体.( )(2)做直线运动的物体,其位移大小一定等于路程.( )(3)平均速度的方向与位移方向相同.( )(4)瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向.( )(5)甲的加速度a甲=12 m/s2,乙的加速度a乙=-15 m/s2,a甲<a乙.( )(6)物体的加速度增大,速度可能减小.( )答案:(1)(×)(2)(×)(3)(√)(4)(√)(5)(√)(6)(√)➢考点互动探究考点一质点、参考系、位移1.(质点、参考系、位移)[2016·会昌中学模拟] 在中国海军护航编队“某某〞舰、“千岛湖〞舰护送下,“某某锦绣〞“银河〞等13艘货轮顺利抵达亚丁湾西部预定海域,此次护航总航程4500海里.假设所有船只运动速度相同,那么以下说法中正确的选项是( )A.“4500海里〞指的是护航舰艇的位移B.研究舰队平均速度时可将“千岛湖〞舰看作质点C.以“千岛湖〞舰为参考系,“某某〞舰一定是运动的D.根据此题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度答案:B[解析] 船舰航行轨迹的长度为4500海里,指的是路程,A、C错误;由于舰的大小对航行的位移的影响可以忽略不计,因此可将“千岛湖〞舰看作质点,B正确;因为所有船只运动速度相同,所以它们是相对静止的,C错误;由于不知道航行的位移和时间,所以无法求出平均速度,D错误.2.(质点与参考系)在“金星凌日〞的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,那便是金星.图111为2012年6月6日上演的“金星凌日〞过程,持续时间达六个半小时.下面说法正确的选项是( )图111A.地球在金星与太阳之间B.观测“金星凌日〞时可将太阳看成质点C.图中9:30:41为凌甚时间D.以太阳为参考系,可以认为金星是运动的答案:D[解析] 金星通过太阳和地球之间时,我们才会看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色,选项A错误;因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用,所以观测“金星凌日〞时不能将太阳看成质点,选项B 错误;9:30:41为凌甚时刻,选项C 错误;金星相对于太阳的空间位置发生了变化,所以以太阳为参考系,金星是运动的,选项D 正确.3.(位移与路程)[2016·惠阳高三检测] 如图112所示,物体沿两个半径为R 的圆弧由A 到C ,那么它的位移和路程分别为( )图112A.5π2R ,由A 指向C ;10R B.5π2R ,由A 指向C ;5π2R C.10R ,由A 指向C ;5π2RD.10R ,由C 指向A ;5π2R答案:C[解析] 从A 到C 的直线距离l =〔3R 〕2+R 2=10R ,所以位移为10R ,由A 指向C ;从A 到C 的路径长度为πR +34×2πR =52πR ,所以路程为52πR .■ 要点总结1.质点是理想模型,实际并不存在.模型化处理是分析、解决物理问题的重要思想.物理学中理想化的模型有很多,如质点、轻杆、轻绳、轻弹簧等;还有一些过程类理想化模型,如自由落体运动、平抛运动等.2.参考系的选取是任意的.对于同一个物体运动的描述,选用的参考系不同,其运动性质可能不同. 3.对位移和路程的辨析如下表比较项目 位移x路程l决定因素 由始、末位置决定由实际的运动轨迹决定运算规那么 矢量的三角形定那么或平行四边形定那么代数运算大小关系x≤l(路程是位移被无限分割后,所分的各小段位移的绝对值的和)考点二 平均速度、瞬时速度平均速度瞬时速度定义物体在某一段时间内完成的位移与所用时间的比值物体在某一时刻或经过某一位置时的速度定义式v =xt(x 为位移)v =ΔxΔt(Δt 趋于零)矢量性矢量,平均速度方向与物体位移方向相同矢量,瞬时速度方向与物体运动方向相同,沿其运动轨迹切线方向实际 应用物理实验中通过光电门测速,把遮光条通过光电门时间内的平均速度视为瞬时速度1 如图113所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt.测得遮光条的宽度为Δx ,用Δx Δt 近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使ΔxΔt 更接近瞬时速度,正确的措施是( )图113A .换用宽度更窄的遮光条B .提高测量遮光条宽度的精确度C .使滑块的释放点更靠近光电门D .增大气垫导轨与水平面的夹角 答案:A[解析] 遮光条的宽度越窄,对应的平均速度越接近通过光电门时的瞬时速度,应选项A 正确.提高测量遮光条宽度的精确度,只是提高测量速度的精度,应选项B 错误.改变滑块的释放点到光电门的距离,只是改变测量速度的大小,应选项C 错误.改变气垫导轨与水平面的夹角,只是改变测量速度的大小,应选项D 错误.式题 [2016·西城质检] 用如图114所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度,固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0 mm ,遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s ,那么滑块经过光电门位置时的速度大小为( )图114A .0.10 m/sB .100 m/sC .4.0 m/sD .0.40 m/s 答案:A[解析] 遮光条经过光电门的遮光时间很短,所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑块经过光电门位置时的瞬时速度,即v =d t =4.0×10-30.040m/s =0.10 m/s ,A 正确.■ 要点总结用极限法求瞬时速度应注意的问题(1)一般物体的运动,用极限法求出的瞬时速度只能粗略地表示物体在这一极短位移内某一位置或这一极短时间内某一时刻的瞬时速度,并不精确;Δt 越小,ΔxΔt越接近瞬时速度.(2)极限法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续单调变化(单调增大或单调减小)的情况. 考点三 加速度1.速度、速度变化量和加速度的对比比较项目速度速度变化量加速度物理意义描述物体运动快慢和方向的物理量,是状态量描述物体速度改变的物理量,是过程量描述物体速度变化快慢和方向的物理量,是状态量 定义v =Δx ΔtΔv =v -v 0 a =Δv Δt =v -v 0Δt2.两个公式的说明a =Δv Δt 是加速度的定义式,加速度的决定式是a =Fm ,即加速度的大小由物体受到的合力F 和物体的质量m 共同决定,加速度的方向由合力的方向决定.考向一 加速度的理解1.(多项选择)跳伞运动员做低空跳伞表演,当飞机在离地面某一高度静止于空中时,运动员离开飞机自由下落,下落一段时间后打开降落伞,运动员以5 m/s 2的加速度匀减速下降,那么在运动员展开伞后匀减速下降的任一秒内( )A .这一秒末的速度比前一秒初的速度小5 m/sB .这一秒末的速度是前一秒末的速度的15C .这一秒末的速度比前一秒末的速度小5 m/s D .这一秒末的速度比前一秒初的速度小10 m/s 答案:CD[解析] 这一秒末与前一秒初的时间间隔为2 s ,所以Δv =10 m/s ,选项A 错误,选项D 正确;这一秒末与前一秒末的时间间隔为1 s ,所以Δv 1=5 m/s ,选项C 正确,选项B 错误.考向二 加速度的计算2.[2016·江门模拟] 如图115所示,小球以v 1=3 m/s 的速度水平向右运动碰到一墙壁,经Δt =0.01 s 后以v 2=2 m/s 的速度沿同一直线反向弹回,小球在这0.01 s 内的平均加速度是( )图115 A.100 m/s2,方向向右B.100 m/s2,方向向左C.500 m/s2,方向向左D.500 m/s2,方向向右答案:C[解析] 取水平向左为正方向,那么v1=-3 m/s,v2=2 m/s,由加速度的定义式可得a=v2-v1Δt=2 m/s-〔-3 m/s〕0.01 s=500 m/s2,方向水平向左,故C正确.考向三加速度与速度的关系3.(多项选择)[2016·某某质检] 我国新研制的隐形战机歼—20已经开始挂弹飞行.在某次试飞中,由静止开始加速,当加速度a不断减小直至为零时,飞机刚好起飞,那么此过程中飞机的( ) A.速度不断增大,位移不断减小B.速度不断增大,位移不断增大C.速度增加越来越快,位移增加越来越慢D.速度增加越来越慢,位移增加越来越快答案:BD[解析] 根据题意,飞机的速度与加速度同向,飞机的速度和位移都在增大,选项A错误,选项B正确;由于加速度减小,所以速度增加越来越慢,而速度增大会使位移变化越来越快,选项C错误,选项D 正确.■ 要点总结(1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系,加速度的大小和方向由合力决定.(2)速度变化量的大小与加速度的大小没有必然联系,速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定.(3)物体做加速运动还是减速运动,关键是看物体的加速度与速度的方向关系,而不是看加速度的变化情况.加速度的大小只反映速度变化(增加或减小)的快慢.考点四 匀速直线运动规律的应用匀速直线运动是一种理想化模型,是最基本、最简单的运动形式,应用广泛.例如:声、光的传播都可以看成匀速直线运动,下面是涉及匀速直线运动的几个应用实例.实例计算声音传播时间计算子弹速度或曝光时间 雷达测速由曝光位移求高度 图示说明声波通过云层反射,视为匀速直线运动子弹穿过苹果照片中,子弹模糊部分的长度即曝光时间内子弹的位移通过发射两次(并接收两次)超声波脉冲测定汽车的速度 曝光时间内下落石子的运动视为匀速运动2 [2016·某某卷] 如图116所示为一种常见的身高体重测量仪.测量仪顶部向下发射波速为v的超声波,超声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔.质量为M 0的测重台置于压力传感器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比.当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为t 0,输出电压为U 0,某同学站上测重台,测量仪记录的时间间隔为t ,输出电压为U ,那么该同学的身高和质量分别为( )图116A .v(t 0-t),M 0U 0UB.12v(t 0-t),M 0U 0U C .v(t 0-t),M 0U 0(U -U 0)D.12v(t 0-t),M 0U 0(U -U 0) 答案:D[解析] 当没有站人时,测量仪的空间高度为h 0=vt 02,U 0=kM 0,站人时,测量仪中可传播超声波的有效空间高度h =vt 2,U =kM ,故人的高度为H =h 0-h =v 〔t 0-t 〕2,人的质量为m =M -M 0=M 0U 0(U -U 0),选项D 正确.式题1 如图117所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片.该照片经过放大后分析出,在曝光时间内,子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%.子弹飞行速度约为500 m/s ,那么这幅照片的曝光时间最接近( )图117A .10-3s B .10-6s C .10-9s D .10-12s答案:B[解析] 根据匀速直线运动位移公式x =vt 可得,曝光时间(数量级)等于子弹影像前后错开的距离(模型建立的关键点)除以子弹速度,所以,必须知道子弹影像前后错开距离和子弹速度的数量级.根据题意,子弹长度一般不超过10 cm ,所以弹头长度的数量级为10-2m ;根据“子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%〞可得,“子弹影像前后错开的距离〞的数量级应该是10-4m ,而弹头速度500 m/s 的数量级为102m/s ,所以曝光时间最接近的数量级为10-6s.式题2 [2016·某某四校摸底] 一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动.司机发现其将要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,5 s 后听到回声,听到回声后又行驶10 s 司机第二次鸣笛,3 s 后听到回声.此高速公路的最高限速为120 km/h ,声音在空气中的传播速度为340 m/s.请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度,看客车是否超速行驶,以便提醒司机安全行驶.答案:客车未超速[解析] 设客车行驶速度为v1,声速为v2,客车第一次鸣笛时距悬崖距离为L,那么2L-v1t1=v2t1当客车第二次鸣笛时,设客车距悬崖距离为L′,那么2L′-v1t3=v2t3又知L′=L-v1(t1+t2)将t1=5 s、t2=10 s、t3=3 s代入以上各式,联立解得v1=87.43 km/h<120 km/h故客车未超速.■ 建模点拨在涉及匀速直线运动的问题中,无论是求解距离、时间、速度,其核心方程只有一个:x=vt,知道该方程中任意两个量即可求第三个量.解答此类问题的关键主要表现在以下两个方面:其一,空间物理图景的建立;其二,匀速直线运动模型的建立.[教师备用习题]1.(多项选择)[2016·某某模拟] 从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,以下说法正确的选项是( )A.从直升机上看,物体做自由落体运动B.从直升机上看,物体始终在直升机的后方C.从地面上看,物体做平抛运动D.从地面上看,物体做自由落体运动[解析] AC 由于惯性,物体在释放后在水平方向上做匀速直线运动,故在水平方向上和直升机不发生相对运动,而物体在竖直方向上初速度为0,加速度为g,故在竖直方向上做自由落体运动,所以从直升机上看,物体做自由落体运动,应选项A正确,B错误;从地面上看,物体做平抛运动,应选项C正确,选项D错误.2.如下图是做直线运动的某物体的位移—时间图像,根据图中数据可以求出P点的瞬时速度.下面四个选项中最接近P点瞬时速度的是( )word11 /11 A .2 m/s B .2.2 m/s C .2.21 m/s D .无法判断[解析] C 根据公式v =Δx Δt,时间Δt 取得越短,平均速度越接近瞬时速度,A 项的时间段是1 s ,B 项的时间段是0.1 s ,C 项的时间段是0.01 s ,因此选项C 正确.3.用同一X 底片对着小球运动的路径每隔110s 拍一次照,得到的照片如下图,那么小球在图示过程中的平均速度大小是()A .0.25 m/sB .0.2 m/sC .0.17 m/sD .无法确定[解析] C 图示过程中,x =6 cm -1 cm =5 cm =0.05 m ,t =3×110 s ,故v =x t=0.17 m/s ,选项C 正确.4.一质点沿直线Ox 方向做变速运动,它离开O 点的距离x 随时间t 变化的关系为x =(5+2t 3) m ,它的速度随时间t 变化的关系为v =6t 2 m/s ,该质点在t =0到t =2 s 间的平均速度大小和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 、13 m/s[解析] B t =0时,x 0=5 m ;t =2 s 时,x 2=21 m ;t =3 s 时,x 3=59 m .平均速度v =Δx Δt ,故v 1=x 2-x 02 s=8 m/s ,v 2=x 3-x 21 s =38 m/s.。
2011届高考物理专题综合复习教案7
高考综合复习——直线运动专题复习二直线运动规律的应用第一部分图象追及和相遇问题知识要点梳理知识点一——直线运动的图象▲知识梳理一、直线运动的x-t图象1.图象的意义图象表示运动的位移随时间的变化规律。
匀速直线运动的图象,是一条倾斜直线。
速度的大小在数值上等于图象的斜率的绝对值,即,如图所示:2.图象的理解(1)图象不是物体实际运动的轨迹。
(2)从图象上判断物体的运动性质。
①图线平行于时间轴,表示物体静止;②图线是倾斜直线,表示物体做匀速直线运动;③图线是曲线,表示物体做变速直些运动。
(3)图象的斜率表示物体的速度,匀速直线运动斜率不变。
(4)图象的交点:如果两物体在同一直线上运动,其图象的交点表示两物体相遇。
二、直线运动的v-t图象1.匀速直线运动的图象(1)匀速直线运动的图象是与横轴平行的直线。
(2)由图象不仅可以求出速度的大小,而且可以求出位移大小(即图中画有斜线部分的面积)。
2.匀变速直线运动的图象(1)匀变速直线运动的图象是一条倾斜直线,如图所示。
(2)直线斜率的大小等于加速度的大小,即。
斜率越大,则加速度也越大,反之,则越小。
(3)当> 0时,若直线的斜率大于零,则加速度大于零,表示加速运动;若直线的斜率小于零,则加速度小于零,表示减速运动。
▲疑难导析一、对匀变速直线运动图象的理解1.图象能准确、全面地反映速度v随时间t的变化及其规律,图象符合客观要求。
2.图线是直线,表示物体做匀变速直线运动(一条倾斜的直线)或匀速直线运动(一条平行于t轴的直线);图线是曲线,则表示物体做非匀变速直线运动。
3.图线过坐标原点表示物体做初速度为零的匀变速直线运动,图线不过坐标原点,有两种情况:(1)图线在纵轴(v轴)上的截距,表示运动物体的初速度;(2)图线在横轴(t轴)上的截距表示物体在开始计时后过一段时间才开始运动。
4.两图线相交(如图所示),说明两物体在交点时刻的瞬时速度相等,其交点的横坐标表示两物体达到速度相等的时刻;纵坐标表示两物体达到速度相等时的速度。
高考物理一轮复习 专题1.1 运动的描述教学案-人教版高三全册物理教学案
1.1 运动的描述1.认识在哪些情况下可以把物体看成质点的,知道不引入参考系就无法确定质点的位置和运动.2.理解位移、速度和加速度。
3.在研究物理问题过程中构建物理模型,再现物理情景.4.对参考系、质点只作Ⅰ级要求,对位移、速度和加速度那么作Ⅱ级要求(1)热点预测:近年对直线运动单独命题逐渐增多,因为直线运动毕竟是基础运动形式,所以是永恒的热点。
预计以后的高考对本专题内容的考查仍将以图象问题和运动学规律的应用为主,题型延续选择题的形式,分值约为6分。
(2)趋势分析:将会越来越突出地考查运动规律和运动图象在实际生活中的应用,在高考复习中应予以高度关注。
一对质点、参考系和位移的理解1.质点(1)用来代替物体有质量的点叫做质点.(2)研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小对问题的影响可以忽略,就可以看做质点.(3)质点是一种理想化模型,实际并不存在.2.参考系(1)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们都假定它是静止的.(2)比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系.(3)选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能不同.通常以地球为参考系.3.位移(1)定义:表示质点的位置变动,它是质点由初位置指向末位置的有向线段.(2)与路程的区别:位移是矢量,路程是标量.只有在单向直线运动中,位移的大小才等于路程.抓住“三点〞理解质点、参考系和位移1.质点的模型化:建立模型.一是要明确题目中需要研究的问题;二是看所研究物体的形状和大小对所研究问题是否有影响.2.运动的相对性:选取不同的参考系,对同一运动的描述一般是不同的.3.位移的矢量性:一是位移只与初末位置有关;二是位移方向由初位置指向末位置. 二 速度 平均速度和瞬时速度 1.速度(1)物理意义:描述物体运动快慢和方向的物理量,是状态量. (2)定义式:v =ΔxΔt.(3)决定因素:v 的大小由v 0、a 、Δt 决定. (4)方向:与位移同向,即物体运动的方向. 2.平均速度(1)在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度,即v =ΔxΔt,其方向与位移的方向相同.(2)平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,它与一段时间或一段位移相对应.3.瞬时速度(1)运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧,是矢量.瞬时速度的大小叫速率,是标量.(2)瞬时速度能精确描述物体运动的快慢,它是在运动时间Δt →0时的平均速度,与某一时刻或某一位置相对应.(3)平均速率是路程与时间的比值,它与平均速度的大小没有对应关系. 用极限思想理解两种速度关系 1.两种速度的关系(1)瞬时速度是运动时间Δt →0时的平均速度. (2)对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等. 2.关于用平均速度法求瞬时速度(1)方法概述:由平均速度公式v =ΔxΔt 可知,当Δx 、Δt 都非常小,趋向于极限时,这时的平均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度.(2)选用思路:当物体在微小时间Δt 内发生的微小位移Δx 时,可由v =ΔxΔt 粗略地求出物体在该位置的瞬时速度.三 加速度与速度及速度变化量的关系 1.速度变化量(1)物理意义:描述物体速度改变的物理量,是过程量. (2)定义式:Δv =v -v 0.(3)决定因素:Δv 由v 与v 0进行矢量运算得到,由Δv =a Δt 知Δv 由a 与Δt 决定. (4)方向:由Δv 或a 的方向决定. 2.加速度(1)物理意义:描述物体速度变化快慢和方向的物理量,是状态量. (2)定义式:a =Δv Δt =v -v 0Δt.(3)决定因素:a 不是由v 、Δt 、Δv 来决定,而是由F m来决定.(4)方向:与Δv 的方向一致,由合外力的方向决定,而与v 0、v 的方向无关. 对速度与加速度关系的三点提醒1.速度的大小与加速度的大小没有必然联系.2.速度变化量与加速度没有必然的联系,速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定.3.物体做加速运动还是减速运动,关键是看物体的加速度与速度的方向关系,而不是看加速度的变化情况.加速度的大小只反映速度变化(增加或减小)的快慢.高频考点一 对质点和参考系的理解 1.对质点的理解科学抽象质点是对实际物体的科学抽象,是一种理想化的模型,真正的质点是不存在的可看做质点的条件一个物体能否被看做质点,要看物体的大小、形状在所讨论的问题中是主要因素还是次要因素.假设是次要因素,即使物体很大,也能看做质点;相反,假设是主要因素,即使物体很小,也不能看做质点质点与几何“点〞质点是对实际物体进行科学抽象的模型,有质量,只忽略了物体的大小和形状;几何中的“点〞仅仅表示空间中的某一位置[特别提醒]物体可视为质点主要有以下三种情形(1)物体各部分的运动情况都相同时;(2)当问题所涉及的空间位移远远大于物体本身的大小时,通常物体自身的大小忽略不计,可以看做质点;(3)物体有转动,但转动对所研究的问题影响很小(如研究小球从斜面上滚下的运动).2.参考系的选取原那么选取参考系时,应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原那么.(1)根据研究对象和研究对象所在的系统来决定.例如研究地球公转的运动情况,一般选太阳作为参考系.(2)研究地面上物体的运动时,通常选地面或相对地面静止的物体作为参考系.如不特别说明,一般是以地球作为参考系.(3)当比较两个物体的运动情况时,必须选择同一个参考系.例1、在“金星凌日〞的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,这种天文现象称为“金星凌日〞,如图2所示.下面说法正确的选项是( )图2A.地球在金星与太阳之间B.观测“金星凌日〞时可将太阳看成质点C.以太阳为参考系,金星绕太阳一周位移不为零D.以太阳为参考系,可以认为金星是运动的答案 D解析金星通过太阳和地球之间时,我们才看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色,选项A错误;因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用,所以观测“金星凌日〞不能将太阳看成质点,选项B错误;金星绕太阳一周,起点与终点重合,位移为零,选项C错误;金星相对于太阳的空间位置发生了变化,所以以太阳为参考系,金星是运动的,选项D正确。
高考物理一轮总复习第1章运动的描述匀变速直线运动的研究第2讲匀变速直线运动的规律课件
第2讲 匀变速直线运动的规律强基础•固本增分匀变速直线运动的概念及规律加速度相同相反v0+at×××研考点•精准突破1.选用合适公式2.思维流程审题→画出示意图→判断运动性质→选取正方向→选用公式列方程→求解方程考向一基本公式的应用典题1 (2024湖北襄阳模拟)有人提出了高速列车不停车换乘的设想。
高速做匀速直线运动,接驳列车B在相邻车道由静止开始做加速列车A以速度v度大小为a的匀加速直线运动,与高速列车A同向行驶。
两列车同时到达交,然后两列车保持该速度行驶供乘客换乘。
会点时,接驳列车B刚好加速到v两列车可视为质点。
(1)接驳列车B出发时,求高速列车A到交会点的距离。
(2)换乘完毕后,接驳列车B做匀减速直线运动,运动了距离s0后停止,求此过程中接驳列车B的加速度大小和运动时间。
考向二刹车类问题典题2 (多选)检测某品牌汽车刹车性能时,让汽车沿直线先加速到一定速度,然后急刹车,测得从刹车开始汽车相继通过两段相邻且距离都为12 m的路程(未停止)所用的时间分别为0.4 s、0.6 s。
设汽车刹车过程做匀减速直CD线运动,则( )A.汽车刹车的加速度大小为10 m/s2B.汽车刹车的初速度大小为30 m/sC.汽车刹车的总距离为28.9 mD.汽车刹车所用的总时间为1.7 s易错警示刹车类问题的注意事项(1)刹车类问题的特点为匀减速到速度为零后停止运动,加速度a突然消失。
(2)求解时要注意确定实际运动时间。
(3)如果问题涉及最后阶段(到停止)的运动,可把该阶段看成反向的初速度为零的匀加速直线运动——逆向思维法。
考向三双向可逆类问题典题3在足够长的光滑固定斜面上,有一物体以10 m/s的初速度沿斜面向上运动,物体的加速度大小始终为5 m/s2、方向沿斜面向下,重力加速度g取10 m/s2。
(1)当速度为零时,求物体前进的位移大小。
(2)当物体的位移大小为7.5 m时,求物体运动的时间和物体的速度大小。
高考物理一轮复习课件:第一章 第2讲 匀变速直线运动的规律及应用
A.1.8 m C.5.0 m
图1-2-1 B.3.6 m D.7.2 m
【解析】
从题目中的F-t图象中可以看出,运动员脱 s,则运动员上升到最大高
离弹性网后腾空的时间为t1=2.0
度所用的时间为t2=1.0 s,所以上升的最大高度 1 2 s=2gt2=5.0 m,选项C正确.
【答案】
C
1.正、负号的规定
方法二:利用平均速度公式求解 由于已知量有 s 及 t,平均速度 v 可求,故想到利用平均 t 速度公式 v =v 2,第一个 4 s 内的平均速度等于中间时刻 2 s 24 时的速度,v 2= 4 m/s=6 m/s,最后 4 s 内的平均速度等于中 56 间时刻 10 s 时的速度,v 10= m/s=14 m/s 4 v 10-v 2 14-6 所以 a= = m/s2=1 m/s2. t10-t2 10-2 方法三:利用 Δs=aT2 求解 本题出现了三个连续相等时间间隔(4 s), 故想到选用公式 Δs=aT2,s2-s1=aT2,s3-s2=aT2, s3-s1 56-24 2 2 2 所以 s3-s1=2aT ,a= 2T2 = 2 m/s =1 m/s . 2×4 【答案】 1 m/s2
【即学即用】 3.
图 1-2-2 (2012· 咸阳二模)从斜面上某一位置,每隔 0.1 s 释放一 个小球,在连续释放几个小球后,对在斜面上滚动的小球拍 下照片,如图 1-2-2 所示,测得 sAB=15 cm,sBC=20 cm, 求: (1)小球的加速度; (2)拍摄时 B 球的速度; (3)拍摄时 sCD 的大小;
图1-2-3 B.10 m C.20 m
D.45 m
【解析】 因曝光时间极短,故 AB 段可看做匀速直线运 动,小石子到达 A 点时的速度为 s 0.02 v A= = m/s=20 m/s, t 1 1 000 v2 202 A h= = m=20 m. 2g 2×10
【金太阳考案】高考物理一轮复习 第1单元直线运动课件
点要求较低、试题难度较小,高 3.预计2013年高考中涉及本单
考试题中单独考查本单元知识 元的试题与现实生产、生活和
的题目多以实际问题的形式出 现代科技的结合将更紧密,涉及
现,有时也与电场中的带电粒子 内容更广泛,与高科技相联系的
、磁场中的通电导线、电磁感 情景会有所增加.
应现象等知识综合考查.
3.从题型来看,试题以选择题为
C
跆拳道比赛中若将运动 错误
员看做质点,则运动员
的动作就无法研究,故
运动员此时不能看做质
点
D
研究跳水运动员在空中 错误
的运动情况时,其大小
和形状不能忽略,故不
能看做质点
【答案】B
模块建构
知识建构
技能建构
方法概述
1.质点是对实际物体科学的抽象,是研究物体运动时抓住主要因素, 忽略次要因素,对实际物体进行的近似,是一种理想化模型,真正的质 点是不存在的.
注意:①不能以物体的大小和形状为标准来判断物体是否可以看做 质点,关键要看所研究问题的性质.当物体的大小和形状对所研究的 问题的影响可以忽略不计时,物体可视为质点.
②质点并不是质量很小的点,要区别于几何学中的“点”.
二、关于加速度的理解和计算
模块建构
知识建构
技能建构
例2 有些国家的交通管理部门为了交通安全,特别制定了 死亡加速度为500g(g=10 m/s2),以警醒世人,意思是如果行车加速度 超过此值,将有生命危险.那么大的加速度,一般情况下车辆是达不到 的,但如果发生交通事故时,将会达到这一数值.试问:
【答案】CD
模块建构
知识建构
技能建构
4.A、B两物体均做匀变速直线运动,A的加速度a1=1.0 m/s2,B的加速 度a2=-2.0 m/s2,根据这些条件做出的以下判断,其中正确的是 ( )
人教版必修一高三高考物理第一轮复习1.1 运动的描述课件.ppt
岸才是静止的,选项B正确; 典 只有物体沿同一方向做单向直线运动时,位移大小才跟这段
例 时间内它通过的路程相等,除此之外,都是位移大小小于路 程,选项C错误;
解 40分钟指的是时间间隔,它对应着两个时刻之间,在时间轴
析 上对应着一段长度,选项D错误。
考点一 对质点和参考系的理解
精
编 精 [典例2] 一船夫划船逆流而上,驾船沿河道逆水航行,经 选 过一桥时,不慎将心爱的酒葫芦落入水中,被水冲走,但
精 编 2. 如图所示,小球以v 1=3 m/s的速度水平向右运动,碰 精 一墙壁经Δt=0.01 s 后以v 2=2 m/s的速度沿同一直线反向
弹回,小球在这0.01 s内的平均加速度是( C ) 选
A.100 m/s2,方向向右 B.100 m/s2,方向向左 C.500 m/s2,方向向左 D.500 m/s2,方向向右 典 例 解析:由 a=ΔΔvt 得:a=v2-Δ-t v1=2-0.0-1 3 解 m/s2=500 m/s2,方向与 v2 方向相同,水平 析 向左,故 C 正确。
考点三速度、速度变化量和加速度的关系
变
形 1、(多选)一个做变速直线运动的物体,加速度逐渐减小到零,那么
ACD 题 该物体的运动情况可能是(
)
A.速度不断增大,到加速度为零时,速度达到最大,而后做匀速直线
组
运动
B.速度不断增大,到加速度减为零时,物体停止运动
拓 C.速度不断减小到零,然后又相反方向做加速运动,而后物体做匀速
(2)x-t图象、v-t图象 结合追及和相遇问题;
的应用;
(2)对于图象问题要由注
(3)与牛顿运动定律、电 重对状态的分析转向注
场中带电粒子的运动、 重对过程的理解和处理;
高考物理一轮复习专题一质点的直线运动考点二匀变速直线运动及其公式教学案(含解析)
考点二 匀变速直线运动及其公式基础点知识点1 匀变速直线运动及其公式 1.基本公式(1)速度公式:v =v 0+at 。
(2)位移公式:x =v 0t +12at 2。
(3)位移速度关系式:v 2-v 20=2ax 。
这三个基本公式,是解决匀变速直线运动的基石。
均为矢量式,应用时应规定正方向。
2.两个重要推论(1)物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,还等于初、末时刻速度矢量和的一半,即:v =v t 2=v 0+v 2。
(2)任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差为一恒量,即:Δx =x 2-x 1=x 3-x 2=…=x n -x n -1=aT 2。
3.v 0=0的四个重要推论(1)1T 末、2T 末、3T 末、……瞬时速度的比为:v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n 。
(2)1T 内、2T 内、3T 内……位移的比为:x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =12∶22∶32∶…∶n 2。
(3)第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内……位移的比为:x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n =1∶3∶5∶…∶(2n -1)。
(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为:t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n -n -1)。
知识点2 自由落体运动和竖直上抛运动 1.自由落体运动 (1)条件①物体只受重力作用; ②从静止开始下落。
(2)运动性质:初速度v 0=0,加速度为重力加速度g 的匀加速直线运动。
(3)基本公式 ①速度公式:v =gt ; ②位移公式:h =12gt 2;③速度位移关系式:v 2=2gh 。
2.竖直上抛运动(1)运动特点:加速度为g ,上升阶段做匀减速直线运动,下降阶段做自由落体运动。
(2)基本公式①速度公式:v =v 0-gt ; ②位移公式:h =v 0t -12gt 2;③速度位移关系式:v 2-v 20=-2gh ;④上升的最大高度:H =v 202g;⑤上升到最高点所用时间:t =v 0g。
高考物理一轮专题复习学案:直线运动
一、几个基本概念t(s)0 1 2 3 4 5末x(m) 0 5 -4 -1 -7 1(1)A.前1s;B.前2s;C.前3s;D.前4s;E.前5s.(2)第几秒内的位移最大?A.第1s;B.第2s;C.第3s;D.第4s;E.第5s.(3)前几秒内的路程最大?A.前1s;B.前2s;C.前3s;D.前4s;E.前5s.(4)第几秒内的路程最大?A.第1s;B.第2s;C.第3s;D.第4s;E.第5s.【分析与解答】根据位移与路程的定义进行判断.由上表可以看出:(1)前4秒内的位移最大,为-7m,D选项正确.(2)前5s中第2s的位移最大,为一9m,故B选项正确.(3)由于物体一直是运动的,故运动时间越长,其轨迹线越长,前5秒内的路程最长,所以E选项正确.(4)第2秒内的位移最大,第二秒内的路程也是最大,路程为9m,所以B选项正确.●课堂针对训练●(1)当人坐船行驶在河中观看两岸青山时,常有“看山恰似走来迎”的感觉,这是以________为参考系的.而变换一下目光,又感到“仔细看山山不动”,这是以________为参考系.(2)第n秒内表示的是________s的时间,是从第________秒末到第________秒末的间隔.(3)下列说法正确的是:A.甲乙两人均以相同速度向正东方向行走,若以甲为参考系,则乙是静止的;B.甲乙两人均以相同速度向正东方向行走,若以乙为参考系,则甲是静止的;C.两辆汽车在公路上同一直线行驶,且它们之间的距离保持不变,若观察结果是两辆车都静止,则选用的参考系,必定是其中的一辆汽车;D.两人在公路上行走,且速度大小不同,方向相同,则选择其中任一人为参考系,两人都是静止的.(4)关于位移和路程,下列说法中正确的是:A.在某一段时间内物体运动的位移为零,则该物体不一定是静止的;B.在某一段时间内物体运动的路程为零,则该物体一定是静止的;C.在直线运动中,物体的位移大小等于其路程;D.在曲线运动中,物体的位移大小小于路程.(5)以下的计时数据指时间的是:A.天津开往德州的625次列车于13h35min从天津发车; B.某人用15s跑完100m;C.中央电视台新闻联播节目19h开播; D.1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权;E.某场足球赛开赛15min甲队攻入一球.(6)下列情况中的物体,哪些可以看成质点: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.研究在水平恒力作用下沿水平地面运动的木箱.(7)如图2-1所示,某物体沿两个半径均为R的半圆孤由A经B到C,则它的位移和路程各是多少?(8)一幢六层楼房,相邻两层楼窗台之间的距离都是3m.现从第三层楼窗台把一物体以竖直向上的初速度抛出,它最高可达到第六层楼窗台,求这时它相对于抛出点的位移和路程.当它又继续下落经过第一层楼窗台时,求这时它相对于抛出点的位移和路程.(9)在运动场地的一条直线跑道上,每隔5m远放置一个空瓶.运动员在进行折返跑训练时,从中间某一瓶子处出发,跑向最近的空瓶将其扳倒后返回再扳倒出发点处的瓶子,之后再折返扳倒前面的最近处的瓶子,依次下去.当他扳倒第6个空瓶时,他跑过的路程是多大?位移是多大?★滚动训练★(10)如图2-2所示,人向右水平匀速推动水平桌面上的长木板,在木板翻离桌面以前,则:A.木板露出桌面后,推力将逐渐减小; B.木板露出桌面后,木板对桌面的压力将减小;C.木板露出桌面后,桌面对木板摩擦力将减小; D.推力、压力、摩擦力均不变.二、位移和时间的关系(1课时)【例题】如图2-3所示为A、B两人在同一直线上运动的位移图象,图象表示:A.A、B两人同向而行; B.A、B两人在第1s末后相遇;C.在5s内,A走的路程比B走的路程多; D.在5s内,A走的位移比B走的位移大.【分析与解答】正确的选项为BD.从图中看出,A的位移减小,而B的位移先增大,再不变,后减小,所以开始AB是相向运动的.两图象相交于第1s末与第2s末之间的一个时刻,即此时A、B相遇.5s内A的位移为60m,路程也是60m;B有往返,在5s内位移为30m,而路程是90m.●课堂针对训练●(1)一列火车从车站开出后在平直轨道上行驶,头5s通过的路程是50m,头10s通过的路程是100m,头20s通过的路程是200m,则这列火车:A.一定是匀速直线运动;B.一定不是匀速直线运动;C.可能是匀速直线运动;D.以上均不正确.(2)如图2-4所示为某质点的________图象.该质点在时间为零的时刻已处在离原点________km的地方,它在前2h的位移大小为________,2h~4h处于________状态,4h~6h 作________运动.(3)图2-5中表示物体作匀速直线运动的图象是:(4)如图2-6所示为甲乙两物体相对于同一原点在同一直线运动的位移时间图线,下面说法正确的是:A.在0~t2时间内甲和乙都做匀速直线运动;B.甲、乙运动的出发点相距s1;C.乙比甲早出发t1时间; D.甲、乙运动方向相反.(5)甲、乙两物体在同一直线上运动的s-t图象见图2-7所示.以甲的出发点为原点,出发时间为计时起点,则A.甲、乙同时出发; B.乙比甲先出发;C.甲开始运动时,乙在甲前面s0处;D.甲、乙同一地点出发;E.甲在中途停止了一段时间,而乙没有停止.(6)一质量为m=10kg的物体在水平拉力F=10N的作用下,沿水平面运动,其s-t图象见图2-8所示,则物体与水平面间的动摩擦因数μ为多少?(7)如图2-9是两辆汽车由同一地点到达同一目的地的s -t 图象.试回答下列问题:①两辆车是否同时出发,同时到达?②哪辆车在中途停了一段时间?③两辆车各做什么样的运动?(8)为了研究一辆汽车在一段平直公路上运动的情况,可以在公路旁每隔100m 站一名拿着秒时间t/s0 4.9 10.0 15.1 19.9 …… 位移s/m 100 200 300 400 500 ……②汽车每秒内发生的位移多大?③汽车从10s 到30s 的时间内行驶的距离是多长?★滚动训练★(9)有三个共点力,大小分别为14N 、10N 、5N .其合力的最小值为:A .0N ;B .3N ;C .5N ;D .1N .(10)分解一个力,若已知它的一个分力的大小和另一个分力的方向,以下正确的是:A .只有唯一组解;B .一定有两组解; B .可能有无数解; D .可能有两组解.三、运动快慢的描述 速度【例1】作变速直线运动的物体,若前一半位移的平均速度为4m/s ,后一半位移的平均速度是8m/s ,则全程的平均速度是多少?【分析和解答】根据平均速度的定义v =s/t ,设全程位移为2s ,则前一半位移的时间是t 1=s/v 1,后一半位移的时间t 2=s/v 2,则整段的时间是t 总=t 1+t 2=s(v 1+v 2)/v 1v 2,故全程的平均速度v =2s/t 总=8484222121+⨯⨯=+v v v v ·=5.33(m/s). 可见,处理此类问题要注意找出位移和时间,不能草率代入v =(v 1+v 2)/2而求平均速度.【例2】如图2-10所示是A 、B 两物体的s -t 图象,试判定:(1)A 、B 两物体各做什么运动?(2)3s 末A 、B 的位移各是多少?(3)A 、B 的速度各是多大?【分析和解答】研究图象应先看纵、横轴各表示什么,采用什么单位.此题中是s -t 图象.(1)因为A 、B 的s -t 图象均为倾斜直线,说明位移随时间的变化是均匀的,故A 、B 出均是匀速直线运动.(A 为反向匀速,B 为正向匀速)(2)由图象可知3s 末对应s A =0,s B =3m .(3)A 、B 的速度大小可通过求A 、B 直线斜率而得.v A =k A =tan αA =-t s ΔΔ=-0303--=-1(m/s),速度为负值,说明A 的运动方向和正方向相反.v B =k B =tan αB =0303--=1.5(m/s). 注意:处理图象问题,要注意分清纵、横轴意义,熟记各种运动的图象及意义,切不要把图象当成物体运动的轨迹. ●课堂针对训练●(1)下列说法正确的是:A .变速直线运动的速度是变化的;B .平均速度即为速度的算术平均值;C .瞬时速度是物体在某一时刻或在某一位置时的速度;D .瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度.(2)对作变速直线运动的物体,有如下几句话:A .物体在第1s 内的速度是4m/s ;B .物体在第2s 末的速度是4m/s ;C .物体在通过其路径上某一点的速度是4m/s ;D .物体在通过某一段位移s 时的速度是4m/s .则以上叙述中,表示平均速度的是________,表示瞬时速度的是________.(3)如图2-11所示,Ⅰ和Ⅱ分别是甲乙两物体的s -t 图象,则甲物体速度v 1=________m/s ,乙物体速度v 2=________m/s ,t =15s 时,甲乙两物体相距________m ,在位移300m 处,Ⅰ物体超前Ⅱ物体________s .(4)短跑运动员在100m 竞赛中,测得7s 末的速度是9m/s ,10s 末到达终点时的速度是10.2m/s,则运动员在全程内的平均速度是:A.9m/s;B.9.6m/s;C.10m/s;D.10.2m/s.(5)对各种速率和速度,正确的说法是:A.平均速率就是平均速度;B.瞬时速率是指瞬时速度的大小;C.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度;D.匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度均相等.(6)如图2-12所示,小球沿光滑的轨道MN运动.从过A点开始计时,每隔0.5s记录一次小球的位置(用图中的黑点表示).由图可以看出,小球在AB段做________运动.速度大小是________cm/s.小球在经过3cm的坐标处时的速度为________cm/s.小球在BC段做________运动,在BC段的平均速度是________cm/s.在整个AC段上的平均速度是________cm/s.(7)某同学以一定速度去同学家送一本书,停留一会儿后,又以相同的速率沿原路返回家,图2-13中哪个图线可以粗略地表示他的运动状态?(8)某物体作变速直线运动,在前一半时间的平均速度是8m/s,后一半时间的平均速度是4m/s,则物体在全程的平均速度是多少?(9)某运动物体,第1秒内平均速度是3m/s,第2、第3秒内的平均速度是6m/s,第4秒内的平均速度是5m/s,则全部时间内的平均速度是多少?(10)骑车人从A沿直线运动到B,先以15km/h的速度通过了一半位移.剩下的时间内,一半时间以12km/h的速度运动,另一半时间以6km/h的速度运动.求他在整个位移中的平均速度.★滚动训练★(11)如图2-14长直木板的上表面的一端放有一铁块,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角α增大),另一端不动,则铁块受到的摩擦力f随时间变化图象可能正确的是图2-15中的哪一个(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)?四、速度和时间的关系(1课时)【例题】一质点的位移-时间图像如图2-16所示,能正确表示该质点的速度v与时间t 的图像是图2-17中的哪一个?【分析与解答】根据速度与位移的关系来进行判断.在图2-16所示的图象中,质点开始沿负方向做匀速直线运动,静止一段时间后,又向正方向做匀速直线运动回到出发点后又静止,且两次运动的速率相同,时间相同.所以质点的速度-时间图像开始时负方向的速度不变,然后静止,速度为零,接着以正方向的速度运动相同的时间,以后的速度为零.所以只有A 图中的图像是正确的.●课堂针对训练●(1)质点在一条直线上运动时:A.如果在某两段相等的时间内,速度的改变相等,便可断定它是做匀变速直线运动;B.如果在任意两段相等的时间内,速度的改变都相等,便可断定它是做匀变速直线运动;C.如果在某两段相等的时间内,速度的改变不相等,便可断定它不是做匀变速直线运动;D.如果在某两段不相等的时间内,速度的改变不相等,便可断定它不是做匀变速直线运动.(2)如图2-18所示,以下几个运动图象中不属作匀速直线运动的是:(3)如图2-19所示,表示甲、乙两物体的v-t图象,则A.甲、乙两物体都作匀速直线运动; B.甲、乙两物体若在同一直线,则一定会相遇;C.甲的速度大于乙的速度; D.甲、乙即使在一条直线上也一定不会相遇.(4)下列关于匀速直线运动的s-t,v-t图象的说法正确的有:A.s-t图象表示物体运动轨迹,v-t图象不表示物体的运动轨迹;B.由s-t图象不能求出物体速度大小;C.由v-t图象可求出物体速度的大小和某段时间t内物体的位移;D.s-t图象可以不经过坐标原点.(5)如图2-20所示为一物体做匀变速直线运动的速度-时间图线,根据图线作出的以下几个判断,正确的是:A.物体始终沿正方向运动;B.物体先沿负方向运动,在t=2s后开始沿正方向运动;C.在t=2s前,物体位于出发点负方向上,在t=2s后,物体位于出发点正方向上;D.前4s内,当t=2s时,物体距出发点最远.(6)甲、乙两物体在同一直线上做匀变速直线运动的速度图象如图2-21所示,则:①甲和乙的初速度方向怎样?其大小之比为多少?②什么时刻,两者的瞬时速度大小相等?③在前6s内,甲的速度改变了多少?乙的速度改变了多少?(7)图2-22为质点在一段时间内运动的位移-时间图象,画出在该时间内它的速度-时间图象.(8)如图2-23是甲、乙两物体的位移和速度图象,试根据图象说明A→B→C→D的各段时间内,甲、乙两物体各做什么运动?甲物体在5s内的位移是多少?★滚动训练★(9)如图2-24所示,物体A重40N,物体B重20N,A与B,A与地的动摩擦因数都相同,物体B用细绳系住,当水平力F=32N时,才能将A匀速拉出,接触面间的动摩擦因数多大?五、速度改变快慢的描述加速度【例1】下列说法正确的是:A.加速度增大,速度一定增大;B.速度改变量Δv越大,加速度就越大;C.物体有加速度,速度就增加;D.速度很大的物体,其加速度可以很小.【分析和解答】加速度是速度变化量Δv与所用时间Δt的比值,描述的是速度变化的快慢,加速度大小只反映速度变化的快慢,不能反映速度的大小,故加速度大时速度可以很小,反之加速度小时,速度可以很大,故D正确;物体做加速或减速运动的根本原因在于a的方向与v的方向是同向或反向,故A错;尽管Δv很大,若Δt也很大,由a=Δv/Δt可知a不一定大,故B错;物体有a时只是表明其速度变化,速度可以变大、也可以变小、或只有方向改变大小不变,故C错.综上所述,正确的选项只有D.【例2】如图2-25所示,是某质点直线运动的v-t图象,请回答:(1)质点在AB 、BC 、CD 段的过程各做什么运动?(2)AB 、CD 段的加速度各是多少?(3)质点在2秒末速度多大?【分析和解答】(1)AB 、CD 段的v -t 图是倾斜直线,说明这两段时间速度是均匀变化的,故质点在这两段作匀变速直线运动(AB 匀加、CD 匀减);BC 段是平行于x 轴直线,作匀速直线运动.(2)因为v -t 图线斜率大小等于加速度大小,故a AB =tan αAB =0224--=1(m/s 2). a CD =tan θCD =-4504--=-4(m/s 2). (3)由图象知2s 末速度是4m/s . ●课堂针对训练●(1)下列说法,正确的有:A .物体在一条直线上运动,若在相等的时间里通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动;B .加速度均匀变化的运动就是匀变速直线运动;C .匀变速直线运动是速度变化量为零的运动;D .匀变速直线运动的加速度是一个恒量.(2)判断下列说法的正误,把正确的选出来;A .有加速度的物体其速度一定增加;B .没有加速度的物体速度一定不变;C .物体的速度有变化,则必有加速度;D .加速度为零,则速度也为零.(3)关于速度和加速度的关系,下列说法正确的有:A .加速度大,则速度也大;B .速度变化量越大,加速度也越大;C .物体的速度变化越快,则加速度越大;D .速度变化率越大则加速度越大.(4)下列质点作匀变速直线运动,正确的说法是:A .若加速度方向与速度方向相同,虽然加速度很小,物体的速度还是增大的;B .若加速度方向与速度方向相反,虽然加速度很大,物体的速度还是减小的;C .不管加速度方向与速度方向关系怎样,物体的速度都是增大的;D .因为物体作匀变速运动,故其加速度是均匀变化的.(5)由a =Δv /Δt 可知:A .a 与Δv 成正比;B .物体的加速度大小由Δv 决定;C .a 的方向与Δv 的方向相同;D .Δv /Δt 叫速度变化率就是加速度.(6)图2-26是某质点的v -t 图象,则:A .前2s 物体做匀加速运动,后3s 物体做匀减速运动;B .2-5s 内物体静止;C .前2s 的加速度是1.5m/s 2,后3s 加速度是-35m/s 2; D .3s 末物体的速度是5m/s . (7)飞机由静止开始运动,50s 内速度达到200m/s ,则这段时间内飞机的加速度大小是多少?(8)以10m/s 前进的汽车,制动后经4s 停止下来,则汽车的加速度大小是多少?(9)一小车正以6m/s 的速度在水平面上运动,如果小车获得2m/s 2的加速度而加速运动,当速度增加到10m/s 时,经历的时间是多少?(10)一子弹用0.02s 的时间穿过一木板,穿入木板的速度是800m/s ,穿出木块的速度是300m/s ,则加速度为多少? ★滚动训练★(11)如图2-27所示,质量为m 的木块被水平推力F 压着,静止在竖直墙面上,当推力F 的大小增加到2F 时,则:A .木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍;B .木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍;C .木块所受墙面的弹力不变;D .木块所受墙面的摩擦力不变. 六、匀变速直线运动的规律第一课时【例1】一质点从静止开始以1m/s 2的加速度匀加速运动,经5s 钟后作匀速运动,最后2s 钟的时间使质点匀减速到静止,则质点匀速运动时速度是多大?减速运动时的加速度是多大?【分析和解答】质点的运动过程包括加速→匀速→减速三个阶段,如图2-29所示,AB 为加速阶段,BC 为匀速阶段,CD 为减速阶段,匀速运动的速度即为加速阶段的末速度v B , 故 v B =v 0+at =0+1×5=5(m/s)而质点作减速运动的初速即为匀速运动的速度,即v B =v C =5(m/s)在CD 的匀减速运动过程中:末速v D =0,由v t =v 0+at 得a =(v t -v 0)/t =(0-5)/2=-2.5(m/s 2).负号表示a 方向与v 0方向相反.【例2】以12m/s 的速度行驶的汽车,紧急刹车后加速度大小是5m/s 2,求刹车后2s 末、6s末的速度.想一想答案是否合理,为什么?【分析与解答】据已知条件,如果用公式v t =v 0+at 来求速度,则v 2=12-5×2=2(m/s)v 6=12-5×6=-18(m/s).v 6为负值表示汽车倒退,这是不合理的.原因是汽车从刹车开始经过时间t =512a v 00--=-=2.4(s)后就停下来了,即在6s 的时间内,汽车只在前2.4s 内做减速运动,以后就处于静止状态了.∴ v 6=v 2.4=0【总结提高】解物理题不同于解数学题.对所得的结果要根据实际情况看是否合理.●课堂针对训练●(1)物体作匀加速直线运动,初速v 0=2m/s ,加速度a =0.1m/s 2,则第3s 末的速度是________m/s ,5s 末的速度是________m/s .(2)质点作匀减速直线运动,加速度大小是3m/s 2,若初速度大小是20m/s ,则经4s 质点的速度为________m/s .(3)质点在直线上作初速度为零的匀变速运动,加速度为3m/s 2,则质点第3s 的初速度是________m/s 、末速度是________m/s .(4)图2-30中表示物体作匀变速直线运动的是:________.(5)质点作直线运动的v -t 图如图2-31所示,则:A .6s 内物体做匀变速直线运动;B .2-4s 内物体做匀变速直线运动;C .3s 末物体的速度为零,且开始改变运动方向;D .2s 末物体的速度大小是4m/s .(6)如图2-32所示,直线①和②分别表示两个匀减速直线运动的速度图象.它们的初速度各是多少?它们的加速度各是多少?经过多长时间,它们的速度大小相同?(7)汽车在平直公路上以10m/s 作匀速直线运动,发现前面有情况而刹车,获得的加速度大小是2m/s 2,则:①汽车经3s 的速度大小是多少?②经5s 的速度是多少?③经10s 的速度大小是多少?(8)质点在直线上作匀变速直线运动,如图2-33所示,若在A 点时的速度是5m/s ,经3s 到达B 点速度是14m/s ,若再经4s 到达C 点,则在C 点的速度是多少?(9)质点从静止开始作匀加速直线运动,经5s 后速度达到10m/s ,然后匀速运动了20s ,接着经2s 匀减速运动到静止,则质点在加速阶段的加速度大小是多少?在第26s 末的速度大小是多少?(10)卡车原来用10m/s 的速度匀速行驶,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2m/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,卡车即加速到原来的速度,从刹车开始起的全过程用了12s .求: ①减速与加速过程中的加速度;②开始刹车后2s 末及10s 末的瞬时速度. ★滚动训练★(11)甲、乙、丙三个相同的物体放在同一水平面上,它们分别受到如图2-34所示的外力作用后,均在水平面运动,若它们与水平面间的动摩擦因数相同,则它们受到的摩擦力:A .F f 甲>F f 乙>F f 丙;B .F f 甲<F f 乙<F f 丙;C .F f 甲=F f 乙=F f 丙;D .F f 乙>F f 甲>F f 丙. 第二课时【例1】汽车刹车前速度为5m/s ,刹车获得加速度大小为0.4m/s 2.(1)求汽车刹车开始后20s 内滑行的距离s ;(2)从开始刹车到汽车位移为30m 时所经历的时间t ;(3)静止前2.5s 内汽车滑行的距离s ′.【分析和解答】(1)判断汽车刹车所经历运动时间由0=v 0+at 及加速度a =-0.4m/s 2得:t =-s405a v 0. s =12.5s <20s .汽车刹车经过12.5s 后停下来,因此20s 内汽车的位移只是12.5s 内的位移.根据v t 2-v 02=2as 得:s =)40(250a 2v v 2202t .-⨯-=-=31.25(m). 或用 s =v 0t +21at 2=5×12.5-21×0.4×12.52=31.25(m) (2)根据s =v 0t +21at 2得: t =40)30()40(255a )s (a 214v v 2200..--⨯-⨯-±-=-⨯⨯-±- 解得:t 1=10(s),t 2=15(s)(t 2是质点经t 1后继续前进到达最远点后反方向加速运动重新达到位移为s 时所经历的时间,很显然,t 2不合题意,必须舍去)(3)把汽车的减速过程看成初速为零的匀加速运动,求出汽车以0.4m/2的加速度经过2.5s的位移,即:s ′=21at 2=21×0.4×2.52=1.25(m).也可以用下面方法求解: ∵ 静止前2.5s 末即是开始减速后的10s 末,10s 末速度v 10=v 0+at =5-0.4×10=1(m/s),∴ s ′=v 10t ′+21at ′2=1×2.5-21×0.4×2.52=1.25(m) 【例2】(教学建议:此题难度较大,高一阶段不宜面向全体学生教学,仅供有能力学生选学)羚羊从静止开始奔跑,经过50m 能加速到最大速度25m/s ,并能维持一段较长的时间;猎豹从静止开始奔跑,经过60m 的距离能加速到最大速度30m/s ,以后只能维持这速度4.0s .设猎豹距离羚羊x 时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后1.0s 才开始奔跑,假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速运动,且均沿同一直线奔跑,求:(1)猎豹要在从最大速度减速前追到羚羊,x 值应在什么范围?(2)猎豹要在其加速阶段追到羚羊,x 值应在什么范围?【分析与解答】解:设猎豹从静止开始匀加速奔跑60m 达到最大速度用时间t 1,则s 1=1v t 1=2v m 1t 1,t 1=3060v s 2m 11=4(s). 羚羊从静止开始匀加速奔跑50m 速度达到最大,用时间为t 2,则s 2=2v t 2=2v m 2t 2,t 2=m 22S v 2=25502⨯=4(s). (1)猎豹要在从最大速度减速前追到羚羊,则猎豹减速前的匀速运动时间最多4.0s ,而羚羊最多匀速3.0s 而被追上,此x 值为最大,即x =s 豹-s 羊=(60+30×4)-(50+25×3)=55(m).∴ 应取x <55m .(2)猎豹要在其加速阶段追到羚羊,即最多奔跑60m ,用4s 时间;而羚羊只奔跑3s 的时间,故对羚羊:s 4=21a42 50=21a ×42 a =425(m/s 2) s 3=21a32=21×425×32=8225(m) x 最大值为:x =s 豹4s -s 羊3s =60-8225=31.87(m) ●课堂针对训练●(12)汽车从静止开始以1m/s 2的加速度开始运动,则汽车前5s 内通过的位移是________m .第2s 内的平均速度是________m/s ,位移是________m .(13)某质点的位移随时间而变化的关系式为s =4t +2t 2,s 与t 的单位分别是米与秒.则质点的初速度与加速度分别为:A .4m/s 与2m/s 2;B .0与4m/s 2;C .4m/s 与4m/s 2;D .4m/s 与0.(14)A 、B 两车由静止开始运动,运动方向不变,运动总位移相同.A 行驶的前一半时间以加速度a 1做匀加速运动,后一半时间以加速度a 2做匀加速运动;而B 则是前一半时间以加速度a 2做匀加速运动,后一半时间以加速度a 1做匀加速运动.已知a 1>a 2,则两车相比:A .A 行驶时间长,末速度大;B .B 行驶时间长,末速度大;C .A 行驶时间长,末速度小;D .B 行驶时间长,末速度小.(15)图2-35所示为一物体做直线运动的v -t 图线,初速度为v 0,末速度为v t ,则物体在t 1时间内的平均速度为A .v =(v 0+v t )/2;B .v >(v 0+v t )/2;C .v <(v 0+v t )/2;D .无法确定. (16)做匀减速直线运动的质点,它的加速度大小为a ,初速度大小是v 0,经过时间t 速度减小到零,则它在这段时间内的位移大小可用下列哪些式子表示?A .v 0t -21at 2;B .a2v 20; C .2t v 0; D .21at 2. (17)甲、乙两个质点同时同地点向同一方向作直线运动,它们的v -t 图象如同2-36所示,则:A .乙比甲运动得快;B .在2s 末乙追上甲;C .甲的平均速度大于乙的平均速度;D .乙追上甲时距出发点40m 远.(18)汽车以10m/s 的速度行驶,刹车后获得2m/s 2的加速度,则刹车后4s 通过的路程是多大?刹车后8s 通过的路程是多大?(19)汽车刹车时获得6m/s2的加速度,如果要在刹车后1.5s停下来,汽车行驶的最大允许速度是多大?刹车后还能滑行多远?(20)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s,则它的速度从2v增加到4v时发生的位移是多少?(21)做匀加速直线运动的物体,先后经过A、B两点,已知在A点时速度为v A,在B点时速度是v B,则物体在A、B中点时速度是多少?在A、B中间时刻的速度是多少?★滚动训练★(22)用轻绳AC和BC悬挂一重物,绳与水平天花板的夹角分别为30°和60°,如图2-37所示,绳AC能承受的最大拉力为150N,绳BC能承受最大拉力为100N,为了使绳不被拉断,所悬挂的重物的重力的范围为________.七、匀变速直线运动规律的应用【例1】列车以72km/h的速度行驶,司机突然发现同一平直铁路上前方500m处,一货车以36km/h的速度同向行驶,为避免撞车,列车司机立即刹车.求列车刹车时加速度的最小值.【分析和解答】货车速度记为v1,列车速度记为v2,则v2>v1,列车与货车距离越来越小,v2<v1,列车与货车距离越来越大.可见,列车刹车后,开始列车距货车越来越近.若列车速度减小到与货车速度相等时,列车还没有追上货车(或刚好追上货车),此后列车距货车越来越远,不会相撞.方法一:设列车刹车加速度大小为a,刹车后经时间t,列车速度与货车速度相等,这段时间内货车、列车位移分别为s1、s2,则不撞车的条件是:Δs=(s1+500)-s2≥0根据匀变速运动规律有:s1=v1t s2=v2t-at2/2 v2-at=v1解得:a≥0.1m/s2即最小加速度为:0.1m/s2方法二:以货车为参考系,列车做初速度为v0=(v2-v1)的匀减速运动,加速度大小为a,要列车不撞货车,即当列车追上货车前(或刚好追上时)速度减为零(对货车),即:(v2-v1)2/2a≤500解得:a≥0.1m/s2即最小加速度为:0.1m/s2【总结提高】本题解法很多,上述两种方法是能较好地反映物理过程和物理意义的方法.方法一的关键是分析不撞车的临界条件,方法二在方法一的基础上转换了参考系,因而更筒捷,但是,理解上也有一定的难度.【例2】(此题难度较大,是否面向全体学生教学,请视实际情况而定)甲乙两车同时从同一地点出发,甲以16m/s的初速度、2m/s2的加速度作匀减速直线运动,乙以4m/s的初速度、1m/s2的加速度和甲同向作匀加速直线运动.求两车再次相遇前两车相距的最大距离和再次相遇时两车运动的时间.【分析和解答】解法一:两车同时同向出发,开始一段由于甲车速度大于乙车速度,将使两车距离拉开.由于甲车作减速运动,乙车作加速运动,总有一时刻两车速度相同,此时两车相距最远.随着甲车进一步减速,乙车进一步加速,乙车速度大于甲车速度,使两车距离变小.当乙车追上甲车时,两车运动位移相同.当两车速度相同时,两车相距最远,此时两车运动时间为t1,速度为v1,a甲=-2m/s2,a乙。
2011届高考物理单元考点总复习课件 直线运动的研究
• ►变式1:河岸上有甲、乙两地,一汽艇顺 着河流由甲到乙需要时间t1=3 h,逆流返 回需要时间t2=6 h.如果汽艇不用发动机, 顺流由甲地漂行到乙地需要时间t为多少?
• 解析:汽艇不用发动机顺流漂行,即是以 水流的速度.求时间t,需要求出甲、乙 两地的距离和水流的速度. • 设汽艇在静水中的速度为u,水流的速度 为v,汽艇顺水航行时其运动速度为(u+ v),逆水航行时其运动速度为(u-v),所 以有(u+v)t1=(u-v)t2=vt. • 整理后有t=2t1t2/(t2-t1)=2×3×6/(6-3) h=12 h. • 答案:12 h
• (4)参考系本身既可以是运动的物体,也 可以是静止的物体.在讨论问题时,被选 为参考系的物体,我们常假定它是静止 的. • (5)比较两个物体的运动情况时,必须选 (5) 择同一个参考系.
• 2.选取参考系的原则 • 选取参考系时,应以观测方便和使运动的 描述尽可能简单为原则.一般应根据研究 对象和研究对象所在的系统来决定.例如 研究地球公转的运动情况,一般选太阳作 为参考系;研究地面上物体的运动时,通 常选地面或相对地面静止的物体为参考系; 研究物体在运动的火车上的运动情况时, 通常选火车为参考系.在今后的学习中如 不特别说明,均认为是以地球作为参考 系.
• (1)不管是静止的物体还是运动的物体都 可以被选作参考系,但是,一旦被选为参 考系后均认为是静止的,这也说明静止是 相对的. • (2)当以相对地面静止或匀速直线运动的 物体为参考系时,这样的参考系叫惯性参 考系,牛顿第二定律仅适用于惯性参考 系.
• 1.三个物理量的对比
物理量 物理 意义 公式 单位 关系 速度 v 表示运动的 快慢和方向 速度的变 化量 ∆v 表示速度 变化的大 小和方向 加速度 a 表示速度变化的 快慢和方向, 快慢和方向,即速 度的变化率
2011届高考物理专题综合复习教案1
第二部分万有引力与运用知识要点梳理知识点一——开普勒行星运动定律▲知识梳理1.开普勒第一定律所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
这就是开普勒第一定律,又称椭圆轨道定律。
2.开普勒第二定律对于每一个行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
这就是开普勒第二定律,又称面积定律。
3.开普勒第三定律所以行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
这就是开普勒第三定律,又称周期定律。
若用a表示椭圆轨道的半长轴,T表示公转周期,则(k是一个与行星无关的常量)。
▲疑难导析1.开普勒第一定律告诉我们行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在它的一个焦点上由第一定律出发,行星运动时,轨道上出现了近日点和远日点。
由第二定律可以知道,从近日点向远日点运动时,速率变小,从远日点向近日点运动时速率变大。
由第三定律知道,而k值只与太阳有关,与行星无关。
2.开普勒定律的应用(1)行星的轨道都近似为圆,计算时可认为行星做匀速圆周运动,这时太阳在圆心上,第三定律为;(2)开普勒定律不仅适用于行星,也适用于卫星,若把卫星轨道近似看作圆,第三定律公式为,这时由行星决定,与卫星无关。
当天体绕不同的中心星球运行时,中的值是不同的。
(3)对于椭圆轨道问题只能用开普勒定律解决。
卫星变轨问题,可结合提供的向心力和需要的向心力的关系来解决。
、关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是:()A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B.行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处C.离太阳越近的行星的运动周期越长D.所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等答案:D解析:所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳在一个焦点上,但并非在同一个椭圆上,故A、B错。
由第三定律知离太阳越近的行星运动周期越小,故C错、D正确。
知识点二——万有引力定律▲知识梳理1.内容自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。
高考物理一轮总复习教学课件(人教版):专题1 运动学图象、追及相遇问题 (共29张PPT)
考点三 追及与相遇问题
1.追及问题的两类情况 (1)若后者能追上前者,追上时,两者处于同一位置,且后者速度一定不 小于前者速度。 (2)若追不上前者,则当后者速度与前者速度相等时,两者相距最近。
2.分析技巧:可概括为“一个临界条件”、“两个关系”。
考点三 追及与相遇问题
3.能否追上的判断方法 物体B追赶物体A:开始时,两个物体相距x0。若vA=vB时, xA+x0<xB,则能追上;若vA=vB时,xA+x0=xB,则恰好不 相撞;若vA=vB时,xA+x0>xB,则不能追上。
解析:利用 v -t 图象求解,先作 A、B 两车的 v -t 图象,如图所示,
设经过 t 时间两车刚好不相撞,则对 A 车有 vA=v′=v0-2at, 对 B 车有 vB=v′=at,以上两式联立解得 t=3va0。
运动的描述 匀变速直线运动
专题一 运动学图象、追及相遇问题
考点一 运动图象的理解及“识图”能力的考查 考点二 对“用图”能力的考查 考点三 追及与相遇问题
考点一 运动图象的理解及“识图”能力的考查
1.x-t图象 (1)物理意义:反映了物体做直线运动的 位移 随 时间 变化的规律。 (2)图线斜率的意义 ①图线上某点切线的斜率的大小表示物体 速度的大小 。 ②切线斜率的正负表示物体 速度的方向 。 (3)两种特殊的x t图象 ①匀速直线运动的x t图象是 一条倾斜的直线 。 ②若x t图象是一条平行于时间轴的直线,则表示物体处于 静止 状态。
(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大,
最大距离是多少?
(2)到达终点时甲车能否超过乙车?
运
x甲
动
情
况
分
析
:
L1
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高考物理一轮复习第1章直线运动的研究实验1探究匀变速直线运动训练(含解析)
第一章 能力课知识巩固练习1.(多选)在用打点计时器测匀变速直线运动加速度的实验中,下列说法对于减小误差有效的是( )A .选取计数点时,常使两计数点之间还有四个记录点为好B .先释放纸带,再接通电源C .选计数点时,舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点迹间距适当的一部分进行测量和计算D .最好用v -t 图像来求加速度 【答案】ACD【解析】选取计数点时,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位,则实际间隔为0.1 s ,有利于减少误差,故A 正确;实验中为了打点的稳定,具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车,故B 错误;舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点迹间距适当的一部分进行测量、计算,便于减少测量误差,故C 正确;把计算出的速度值和对应的时刻,运用描点法和拟合曲线法作出v -t 图像,计算该图像的斜率来求加速度,可以减少偶然误差,故D 正确.2.在“探究匀变速运动的加速度”实验中,对加速度的测量合理的是( ) A .任意选择两个计数点的速度,用公式a =ΔvΔt算出B .根据数据作v -t 图像,取图线上较远的两点所对应的速度及时间,用公式a =Δv Δt算出C .测出从第一个点到所选点的距离和时间,用x =12at 2计算D .算出第一个和最后一个计数点的速度,再用a =ΔvΔt 算出【答案】B【解析】在处理实验数据时,如果只使用其中两个数据,由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大;因此可以根据实验数据画出v -t 图像,考虑到误差,不可能使所有点都整齐地排成一条直线,连线时,应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧,这样图线上会舍弃误差较大的点,由图线上较远两点所对应的速度及时间,用公式a =ΔvΔt 算出加速度,误差小,故A 错误,B 正确;第一个点不一定是出发点,因此对应的速度不一定是零,那么公式x =12at 2不适用,C 错误;算出第一个和最后一个计数点的速度,再用a =ΔvΔt 算出加速度,若其中一点速度误差较大,则计算不合理,D 错误.3.(2021年葫芦岛模拟)某同学用下图所示的装置探究小车做匀变速直线运动的规律,他采用电火花计时器进行实验.(1)电火花计时器需要接的电源是________. A .8 V 以下直流电源 B .220 V 交流电源 C .8 V 以下交流电源D .220 V 直流电源(2)请在下面列出的实验器材中,选出本实验中不需要的器材________(填编号). ①电火花计时器 ②天平 ③低压交变电源 ④细绳和纸带 ⑤砝码、托盘和小车 ⑥刻度尺⑦停表⑧一端带有滑轮的长木板(3)搭建好实验装置后,先_____________,再____________.纸带被打出一系列点,其中一段如图所示,可知纸带的________(填“左”或“右”)端与小车相连.(4)实验过程中打出的一条理想纸带如图所示,图中O 、A 、B 、C 、D 、E 、F 为相邻的计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,则小车运动的加速度a =________m/s 2.E 点的瞬时速度为________m/s .(结果保留3位有效数字)【答案】(1)B (2)②③⑦【解析】(1)电火花计时器利用220 V 交流电源工作,B 正确.(2)本实验不必测量质量,不需要天平;电火花计时器利用220 V 交流电源工作,不需要低压直流电源;打点计时器有计时功能,不需要停表,故不需要②③⑦.(3)要先接通电源,再释放小车.小车刚开始运动时打出的点比较密集,可知纸带的左端与小车相连.(4)根据逐差法,加速度为a=x C F -x O C9T2=11.99+10.01+7.98-6.02-3.96-2.00×10-22m/s 2=2.00 m/s 2.E 点的瞬时速度大小等于DF 之间的平均速度,v E =11.99+10.01×10-20.2m/s =1.10 m/s .4.在暗室中用下图所示的装置做“测定重力加速度”的实验.实验器材有:支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪.具体实验步骤如下:①在漏斗内盛满清水,旋松螺丝夹子,水滴以一定的频率一滴滴地落下;②用频闪仪发出的白闪光将水滴照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴;③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度; ④采集数据进行处理.(1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时,频闪仪的闪光频率满足的条件是:________________.(2)实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30 Hz ,某同学读出其中比较远的水滴到第一个水滴的距离如图所示,根据数据测得当地重力加速度g =_________m/s 2;第8个水滴此时的速度v 8=_________m/s .(结果均保留3位有效数字)(3)该实验存在的系统误差可能有(答出一条即可):___________. 【答案】见解析【解析】(1)后一水滴经过一个频闪间隔运动到前一水滴的位置,可看到一串仿佛固定不动的水滴,即频闪仪频率等于水滴滴落的频率时,水滴仿佛不动.(2)g =h 8,10-h 6,8⎝ ⎛⎭⎪⎫2f 2=43.67-26.39-26.39-13.43⎝ ⎛⎭⎪⎫2302 cm/s 2=9.72 m/s 2,v 8=h 7,92f=,230) cm/s ≈2.27 m/s .(3)存在空气阻力对水滴的运动产生影响,水滴滴落的频率不恒定也会对实验产生影响.综合提升练习5.(2021年贵州名校质检)(1)在下列学生实验中,需要用到刻度尺和弹簧测力计的实验有________(填字母).A.探究求合力的方法B.探究加速度与力、质量的关系C.探究做功与物体速度变化的关系D.探究弹力和弹簧伸长的关系(2)在“探究滑块速度随时间变化的规律”实验中,某研究性学习小组在一端装有定滑轮的长木板的中段粘上均匀的薄沙纸,沙面朝上,还选用了质量为100 g 的长方体木块、一段较长的棉绳、一盒钩码(单个质量为50 g)、电磁打点计时器、纸带、复写纸、学生电源和导线若干,实验装置如图甲所示,实验时在木块上加载4个钩码,在棉绳的右端悬挂3个钩码,接通电源,释放木块,成功打出一条纸带,纸带的局部如图乙所示,大部分点的时刻和速度的对应关系已经描绘在图丙里.①根据图乙,请计算0.20 s时刻点的瞬时速度,并将其填入下表中.时刻/s速度/(m·s-1)②根据上述表格中的五组数据,请在图丙的坐标中描绘出对应的5个点,再根据图中所有的点,描绘出最能反映出木块运动性质的v-t图像.丙③根据上述图像,说明滑块的运动性质:__.④根据上述实验结果和所给的条件,可进一步推算出________.A.滑块与薄沙纸间的动摩擦因数B.滑块与长木板间的动摩擦因数C.薄沙纸的长度D.钩码下落的高度【答案】(1)A (2)①0.68 ②见解析图③滑块先做匀加速运动,接着做匀速运动,最后做匀加速运动④ABC【解析】(1)需要刻度尺的实验有A、B、C、D, 而需要弹簧测力计的实验为A,则需要用到刻度尺和测力计的实验为A.(2)①0.20 s时刻的瞬时速度为v=14.20-11.48×10-20.04m/s=0.68 m/s.②作出的v-t图像如图所示.③由图线可知,滑块先做匀加速运动,接着做匀速运动,最后做匀加速运动.④根据中段滑块做匀速直线运动,以及共点力平衡,可求得滑块与薄沙纸间的动摩擦因数;再根据末端的匀加速直线运动规律可求得加速度,再由牛顿第二定律可求得滑块与木板间的摩擦力;根据匀速运动经过的位移可求得薄沙纸的长度;由于不能确定最后打的点,因此无法确定下落的高度.故A、B、C正确,D错误.。
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江苏省2011届高三物理一轮教案匀速直线运动知识点复习一、基本概念1、质点:用来代替物体、只有质量而无形状、体积的点。
它是一种理想模型,物体简化为质点的条件是物体的形状、大小在所研究的问题中可以忽略。
2、时刻:表示时间坐标轴上的点即为时刻。
例如几秒初,几秒末,几秒时。
时间:前后两时刻之差。
时间坐标轴上用线段表示时间,例如,前几秒内、第几秒内。
3、位置:表示空间坐标的点。
位移:由起点指向终点的有向线段,位移是末位置与始位置之差,是矢量。
路程:物体运动轨迹之长,是标量。
注意:位移与路程的区别.4、速度:描述物体运动快慢和运动方向的物理量,是位移对时间的变化率,是矢量。
平均速度:在变速直线运动中,运动物体的位移和所用时间的比值,v = s/t (方向为位移的方向)瞬时速度:对应于某一时刻(或某一位置)的速度,方向为物体的运动方向。
速率:瞬时速度的大小即为速率;平均速率:质点运动的路程与时间的比值,它的大小与相应的平均速度之值可能不相同。
注意:平均速度的大小与平均速率的区别.【例1】物体M 从A 运动到B ,前半程平均速度为v 1,后半程平均速度为v 2,那么全程的平均速度是:( )A .(v 1+v 2)/2B .21v v ⋅C .212221v v v v ++D .21212v v v v + 解析:本题考查平均速度的概念。
全程的平均速度=+==2122v s v s s t s v 21212v v v v +,故正确答案为D5、加速度:描述物体速度变化快慢的物理量,a =△v /△t (又叫速度的变化率),是矢量。
a 的方向只与△v 的方向相同(即与合外力方向相同)。
点评1:(1)加速度与速度没有直接关系:加速度很大,速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时);加速度很小,速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时)。
(2)加速度与速度的变化量没有直接关系:加速度很大,速度变化量可以很小、也可以很大;加速度很小,速度变化量可以很大、也可以很小。
加速度是“变化率”——表示变化的快慢,不表示变化的大小。
点评2:物体是否作加速运动,决定于加速度和速度的方向关系,而与加速度的大小无关。
加速度的增大或减小只表示速度变化快慢程度增大或减小,不表示速度增大或减小。
(1)当加速度方向与速度方向相同时,物体作加速运动,速度增大;若加速度增大,速度增大得越来越快;若加速度减小,速度增大得越来越慢(仍然增大)。
(2)当加速度方向与速度方向相反时,物体作减速运动,速度减小;若加速度增大, 速度减小得越来越快;若加速度减小,速度减小得越来越慢(仍然减小)。
【例2】一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s ,经过1s 后的速度的大小为10m/s ,那么在这1s 内,物体的加速度的大小可能为解析:本题考查速度、加速度的矢量性。
经过1s 后的速度的大小为10m/s ,包括两种可能的情况,一是速度方向和初速度方向仍相同,二是速度方向和初速度方向已经相反。
取初速度方向为正方向,则1s 后的速度为v t =10m/s 或v t =-10m/s由加速度的定义可得614100=-=-=t v v a t m/s 或1414100-=--=-=t v v a t m/s 。
答案:6m/s 或14m/s点评:对于一条直线上的矢量运算,要注意选取正方向,将矢量运算转化为代数运算。
6、运动的相对性:只有在选定参考系之后才能确定物体是否在运动或作怎样的运动。
一般以地面上不动的物体为参照物。
【例3】甲向南走100米的同时,乙从同一地点出发向东也行走100米,若以乙为参考系,求甲的位移大小和方向?解析:如图所示,以乙的矢量末端为起点,向甲的矢量末端作一条有向线段,即为甲相对乙的位移,由图可知,甲相对乙的位移大小为2100m ,方向,南偏西45°。
点评:通过该例可以看出,要准确描述物体的运动,就必须选择参考系,参考系选择不同,物体的运动情况就不同。
参考系的选取要以解题方便为原则。
在具体题目中,要依据具体情况灵活选取。
下面再举一例。
【例4】某人划船逆流而上,当船经过一桥时,船上一小木块掉在河水里,但一直航行至上游某处时此人才发现,便立即返航追赶,当他返航经过1小时追上小木块时,发现小木块距离桥有5400米远,若此人向上和向下航行时船在静水中前进速率相等。
试求河水的流速为多大?解析:选水为参考系,小木块是静止的;相对水,船以恒定不变的速度运动,到船“追上”小木块,船往返运动的时间相等,各为1 小时;小桥相对水向上游运动,到船“追上”小木块,小桥向上游运动了位移5400m ,时间为2小时。
易得水的速度为0.75m/s 。
二、匀速直线运动1.定义:ts v ,即在任意相等的时间内物体的位移相等.它是速度为恒矢量的运动,加速度为零的直线运动。
2.图像:匀速直线运动的s - t 图像为一直线:图线的斜率在数值上等于物体的速度。
三、综合例析【例5】关于位移和路程,下列说法中正确的是( )A .物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移B .物体沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小C .物体通过一段路程,其位移可能为零D .物体通过的路程可能不等,但位移可能相同解析:位移是矢量,路程是标量,不能说这个标量就是这个矢量,所以A 错,B 正确.路程是物体运动轨迹的实际长度,而位移是从物体运动的起始位置指向终止位置的有向线段,如果物体做的是单向直线运动,路程就和位移的大小相等.如果物体在两位置间沿不同的轨迹运动,它们的位移相同,路程可能不同.如果物体从某位置开始运动,经一段时间后回到起始位置,位移为零,但路程不为零,所以,CD 正确.【例6】关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是()A .速度变化越大,加速度就越大B .速度变化越快,加速度越大C .加速度大小不变,速度方向也保持不变C .加速度大小不断变小,速度大小也不断变小解析:根据t v a ∆=可知,Δv 越大,加速度不一定越大,速度变化越快,则表示tv ∆越大,故加速度也越大,B 正确.加速度和速度方向没有直接联系,加速度大小不变,速度方向可能不变,也可能改变.加速度大小变小,速度可以是不断增大.故此题应选B .【例7 】在与x 轴平行的匀强电场中,场强为E =1.0×106V/m ,一带电量q =1.0×10-8C 、质量m =2.5×10-3kg 的物体在粗糙水平面上沿着x 轴作匀速直线运动,其位移与时间的关系是x =5-2t ,式中x 以m 为单位,t 以s 为单位。
从开始运动到5s 末物体所经过的路程为 m ,位移为 m 。
解析:须注意本题第一问要求的是路程;第二问要求的是位移。
将x =5-2t 和t v s 0=对照,可知该物体的初位置x 0=5m ,初速度v 0=2-m/s ,运动方向与位移正方向相反,即沿x 轴负方向,因此从开始运动到5s 末物体所经过的路程为10m ,而位移为5-m 。
【例8】某游艇匀速滑直线河流逆水航行,在某处丢失了一个救生圈,丢失后经t 秒才发现,于是游艇立即返航去追赶,结果在丢失点下游距丢失点s 米处追上,求水速.(水流速恒定,游艇往返的划行速率不变)。
解析:以水为参照物(或救生圈为参照物),则游艇相对救生圈往返的位移大小相等,且游艇相对救生圈的速率也不变,故返航追上救生圈的时间也为t 秒,从丢失到追上的时间为2t 秒,在2t 秒时间内,救生圈随水运动了s 米,故水速ts v 2= 思考:若游艇上的人发现丢失时,救生圈距游艇s 米,此时立即返航追赶,用了t 秒钟追上,求船速.【例9】如图所示为高速公路上用超声测速仪测车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到信号间的时间差,测出被测物体速度,图中P1、P2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是P1、P2被汽车反射回来的信号,设测速仪匀速扫描,P1,P2之间的时间间隔Δt=1.0s,超声波在空气中传播的速度是340m/s,若汽车是匀速行驶的,则根据图B可知汽车在接收P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是___m,汽车的速度是_____m/s.解析:本题首先要看懂B图中标尺所记录的时间每一小格相当于多少:由于P1P2之间时间间隔为1.0s,标尺记录有30小格,故每小格为1/30s,其次应看出汽车两次接收(并反射)超声波的时间间隔:P1发出后经12/30s接收到汽车反射的超声波,故在P1发出后经6/30s被车接收,发出P1后,经1s发射P2,可知汽车接到P1后,经t1=1-6/30=24/30s发出P2,而从发出P2到汽车接收到P2并反射所历时间为t2=4.5/30s,故汽车两次接收到超声波的时间间隔为t=t1+t2=28.5/30s,求出汽车两次接收超声波的位置之间间隔:s=(6/30-4.5/30)v声=(1.5/30)×340=17m,故可算出v汽=s/t=17÷(28.5/30)=17.9m/s.【例10】天文观测表明,几乎所有远处的恒星(或星系)都在以各自的速度远离我们而运动,离我们越远的星体,背离我们运动的速度(称为退行速度)越大;也就是说,宇宙在膨胀,不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即v=Hr,式中H为一恒量,称为哈勃常数,已由天文观测测定。
为解释上述现象,有人提出一种理论,认为宇宙是从一个爆炸的大火球开始形成的,大爆炸后各星体即以各自不同的速度向外匀速运动,并设想我们就位于其中心。
由上述理论和天文观测结果,可估算宇宙年龄T,其计算式为T= 。
根据近期观测,哈勃常数H=3×10-2m/s﹒光年,由此估算宇宙的年龄约为年。
解析:本题涉及关于宇宙形成的大爆炸理论,是天体物理学研究的前沿内容,背景材料非常新颖,题中还给出了不少信息。
题目描述的现象是:所有星体都在离我们而去,而且越远的速度越大。
提供的一种理论是:宇宙是一个大火球爆炸形成的,爆炸后产生的星体向各个方向匀速运动。
如何用该理论解释呈现的现象?可以想一想:各星体原来同在一处,现在为什么有的星体远,有的星体近?显然是由于速度大的走得远,速度小的走的近。
所以距离远是由于速度大,v=Hr只是表示v与r的数量关系,并非表示速度大是由于距离远。
对任一星体,设速度为v,现在距我们为r,则该星体运动r这一过程的时间T即为所要求的宇宙年龄,T=r/v将题给条件v=Hr代入上式得宇宙年龄T=1/H将哈勃常数H=3×10-2m/s·光年代入上式,得T=1010年。
点评:有不少考生遇到这类完全陌生的、很前沿的试题,对自己缺乏信心,认为这样的问题自己从来没见过,老师也从来没有讲过,不可能做出来,因而采取放弃的态度。