高中物理必修二第二章匀变速直线运动的研究
高中物理第二章匀变速直线运动的研究3
3.匀变速直线运动的位移与时间的关系新课程标准1．理解匀变速直线运动的规律．2．能运用规律解决实际问题，体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限法．核心素养目标必备知识·自主学习——突出基础性素养夯基一、匀变速直线运动的位移1．位移在v-t图像中的表示做匀变速直线运动物体的位移对应着v-t图线与时间轴所包围的________．如图所示，灰色部分的梯形面积等于物体在0～t1时间内的________．2．位移与时间的关系匀变速直线运动位移与时间的关系式：x＝________，当初速度为0时，x＝________．【情境思考】结合生活实际想想，汽车刹车问题如何计算时间和位移？答：二、速度与位移的关系1．公式：v2−v02＝________．2．推导：由速度与时间关系式v＝________，位移时间关系式x＝________，得v2−v02＝________．【思考辨析】判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”．(1)在vt图像中，图线与时间轴所包围的“面积”表示位移．( )at2仅适用于匀加速直线运动，而v2−v02＝2ax适用于任意运(2)位移公式x＝v0t＋12动．( )(3)初速度越大，时间越长，做匀变速直线运动的物体的位移一定越大．( )(4)因为v2−v02＝2ax，v2＝v02＋2ax，所以物体的末速度v一定大于初速度v0.( )(5)在vt图像中，图线与时间轴所包围的“面积”与物体的位移大小相等．( )关键能力·合作探究——突出综合性素养形成探究点一匀变速直线运动位移公式的理解与应用归纳总结at2的理解1.位移公式x＝v0t＋122．vt图像中“面积”的理解对于任何形式的直线运动，物体在t时间内的位移都可以用vt图线与t轴所包围的面积表示，如图所示．(1)当“面积”在t轴上方时，0～t1时间内的位移x1取正值．(2)当“面积”在t轴下方时，t1～t2时间内的位移x2取负值．(3)t1～t2时间内的总位移为x1与x2的代数和x1＋x2，总路程为|x1|＋|x2|.3．匀变速直线运动的位移—时间图像at2，可知匀变速直线运动的位移－时间图像是一条曲线，如图所示，根据公式x＝v0t＋12斜率逐渐增大，表明物体运动得越来越快．典例示范例1 某物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为1m/s2，求：(1)物体在2s内的位移大小；(2)物体在第2s内的位移大小；(3)物体在第二个2s内的位移大小．例2 某汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h，若驾驶员发现前方80m处发生了交通事故，立即紧急刹车，汽车以恒定的加速度经过4s才停下来，该汽车是否会出现安全问题？迁移拓展在【例2】中并没有考虑驾驶员的反应时间，但在现实生活中，反应时间是行车安全中不可忽略的一个因素．如果驾驶员看到交通事故后的反应时间是0.5s，该汽车行驶是否会出现安全问题？教你解决问题运动示意图如图所示．位移—时间关系式的应用步骤：(1)确定一个方向为正方向(一般以初速度的方向为正方向)．(2)根据规定的正方向确定已知量的正、负，并用带有正、负号的数值表示．(3)根据位移—时间关系式或其变形式列式、求解．(4)根据计算结果说明所求量的大小和方向．针对训练1 一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动，公路边每隔15m有一棵树，如图所示，汽车通过A、B两相邻的树用了3s，通过B、C两相邻的树用了2s，则汽车通过树B时的速度为( )A．3m/sB．3.5m/sC．6.5m/sD．8.5m/s针对训练2 某一做直线运动的物体的图像如图所示，根据图像求：(1)物体距出发点的最远距离；(2)前4s内物体的位移大小；(3)前4s内物体通过的路程．探究点二速度与位移的关系式的理解与应用导学探究交通事故中，交警为了了解汽车开始刹车时的车速，判断汽车是否超速，只要知道刹车时的加速度大小，再测出刹车痕迹长度就行．这是怎么办到的？答：归纳总结对公式v2−v02＝2ax的理解典例示范，所例3 某型号的舰载机在航空母舰的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为5ms2需的起飞速度为50m/s，跑道长100m．通过计算判断，舰载机能否靠自身的发动机从舰上起飞？为了使舰载机在开始滑行时就有一定的初速度，航空母舰装有弹射装置．对于该型号的舰载机，弹射装置必须使它具有多大的初速度？(为了尽量缩短舰载机起飞时的滑行距离，航空母舰还需逆风行驶．这里对问题做了简化．)迁移拓展在【例3】描述的情景中，若航空母舰上没有弹射装置，且舰载机在滑行前具有和舰相同的初速度v0，其他条件不变，要使舰载机能从舰上起飞，v0的最小值为多少？利用速度位移关系式解题(1)选择匀变速直线运动的物体为研究对象，依据题意明确研究过程．(2)分析研究对象的初末速度、加速度和位移，知道其中三个物理量，可计算第四个物理量．(3)选择正方向，判定各物理量的正负，代入公式计算．针对训练3[2022·河北唐县第一中学高一联考](多选)交通法规定“斑马线礼让行人”，若以速度为12m/s 匀速行驶的汽车即将通过路口，有行人正在过斑马线，此时汽车的前端距停车线12m ，该车减速时的加速度大小为7.5m/s 2，下列说法中正确的是( )A ．在距停车线8m 处才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处B ．驾驶员立即刹车制动，则至少需1.6s 汽车才能停止C ．若驾驶员的反应时间为0.2s ，汽车前端恰能止于停车线处D ．若驾驶员的反应时间为0.4s ，汽车前端恰能止于停车线处3．匀变速直线运动的位移与时间的关系 必备知识·自主学习一、1．面积 位移 2．v 0t ＋12at 212at 2情境思考：提示：计算刹车问题，要首先计算汽车停下来的时间和位移，再将所给的时间进行验证，不能够盲目将题目所给的时间代入公式进行计算．二、 1．2ax2．v 0＋at v 0t ＋12at 22ax思考辨析答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ 关键能力·合作探究探究点一【例1】 【解析】 (1)由v 0＝0，t 1＝2 s 得x 1＝12at 12＝12×1×22 m ＝2 m.(2)第1 s 末的速度(第2 s 初的速度)v 1＝v 0＋at 2＝1 m/s 故第2 s 内的位移大小x 2＝v 1t 3+12at 32＝(1×1+12×1×12) m ＝1.5 m.(3)第2 s 末的速度v 2＝v 0＋at ′＝1×2 m/s ＝2 m/s ， 这也是物体在第二个2 s 内的初速度 故物体在第二个2 s 内的位移大小x 3＝v 2t ″＋12at ″2＝(2×2+12×1×22) m ＝6 m.【答案】 (1)2 m (2)1.5 m (3)6 m【例2】 【解析】 由加速度定义式可得，汽车刹车过程中的加速度a ＝v−v 0t＝0−304m/s 2＝－7.5 m/s 2汽车由刹车到停止所经过的位移：x ＝v 0t ＋12at 2＝[30×4+12×(−7.5)×42] m ＝60 m由于前方距离有80 m ，汽车经过60 m 就已停下来，所以不会出现安全问题． 【答案】 见解析迁移拓展 解析：汽车做匀速直线运动的位移为x 1＝v 0t ＝30×0.5 m ＝15 m由加速度定义式可得，汽车刹车过程中的加速度为a ＝v−v 0t＝0−304m/s 2＝－7.5 m/s 2汽车由刹车到停止所经过的位移为x 2＝v 0t ＋12at 2＝[30×4+12×(−7.5)×42] m ＝60 m汽车停下来的实际位移为x ＝x 1＋x 2＝(15＋60) m ＝75 m ，由于前方距离有80 m ，所以不会出现安全问题．答案：见解析针对训练1 解析：汽车经过树A 时的速度为v A ，加速度为a ，对AB 段运动，有x AB ＝v A t 1+12at 12，同理，对AC 段运动，有x AC ＝v A t 2+12at 22，两式联立代入t 1＝3s ，t 2＝3 s ＋2s ＝5 s ，x AB ＝15 m ，x AC ＝30 m ，解得v A ＝3.5 m/s ，a ＝1 m/s 2，再由v B ＝v A ＋at 1，解得v B ＝3.5 m/s ＋1×3 m/s ＝6.5 m/s ，C 正确．答案：C针对训练2 解析：(1)t ＝3 s 时，物体速度方向将发生改变，则此时距出发点最远，最远距离x 1＝12v 1t 1＝12×4×3 m ＝6 m(2)前4 s 内物体的位移大小x ＝x 1－x 2＝12v 1t 1－12v 2t 2＝12×4×3 m －12×2×1 m ＝5 m(3)前4 s 内物体通过的路程s ＝x 1＋x 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 m 探究点二提示：由公式v 2−v 02＝2ax 求出初速度进行判断．【例3】 【解析】 舰载机的初速度v 0＝0，a max ＝5 m/s 2.(v ＝50 m/s 和x ＝100 m 两个数值并不是对应条件．)由于跑道长x ＝100 m ，据v 2−v 02＝2a max x 知对应的最大速度 v max ＝√v 02 +2a max x ＝√0+2×5×100 m/s ＝10√10 m/s<50 m/s ，所以不能靠自身的发动机从舰上起飞． 若要从舰上起飞，则必须使用弹射装置． 设弹射装置使飞机具有v ′0的初速度，则由 v 2−v 0′2＝2a max x 得v ′0＝√v 2−2a max x ＝√502−2×5×100 m/s ＝√1 500 m/s ＝10√15 m/s【答案】 见解析迁移拓展 解析：由匀变速直线运动规律有v 2−v 02＝2a (l ＋x ) ①对舰载机：v －v 0＝at ② 对航空母舰：x ＝v 0t ③要求v 0的最小值，则由①②③式解得v 0＝(50－10√10) m/s答案：(50－10√10) m/s针对训练3 解析：根据速度位移公式可知，减速运动的位移为x ＝0−v 022a＝9.6 m ，故在距停车线8 m 处才开始刹车制动，汽车前端超出停车线处，A 项错误；减速所需时间为t ＝0−v 0a＝1.6 s ，B 项正确；匀速运动的时间，即驾驶员的反应时间t ′＝L−x v 0＝12−9.612s ＝0.2 s ，若经0.2 s 后才开始刹车制动，汽车前端恰能停在停车线处，D 项错误，C 项正确．答案：BC。
高中物理第二章匀变速直线运动的研究2匀变速直线运动的速度与时间的关系课时作业含解析新人教版必修
匀变速直线运动的速度与时间的关系A组基础落实练1．如图为某物体做直线运动的v t图象，关于物体的运动情况，下列说法正确的是( )A．物体在第1 s内的加速度大小为4 m/s2B．物体加速度方向始终不变C．物体始终向同一方向运动D．物体的位移大小为零答案：C2．一列火车匀减速进站，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图象中，正确描述了火车运动情况的是( )解析：匀变速直线运动的v t图象是倾斜的直线，所以选项A、D错误；由于火车前后运动方向一致，故选项B正确，选项C错误．答案：B3．2015年2月9日报道，由于发射卫星耗资巨大，必须建造火箭——通常是在返回大气层或坠入海洋时四分五裂. 还要耗费大量燃料推动沉重的金属物体在地球大气中飞行．科学家正在研发一种解决方案，利用一架喷气式飞机发射一个高效的小型推进系统，把卫星送入近地轨道．已知卫星必须达到8 000 m/s才能达到预定轨道，发射时喷气式飞机运行了16.7 min.则喷气式飞机的加速度为( )A．6 m/s2 B．8 m/s2C．10 m/s2 D．12 m/s2解析：根据公式v ＝at 可得，加速度为8 m/s 2，选项B 正确． 答案：B4．下列关于匀变速直线运动的说法，正确的是( ) A ．匀变速直线运动是运动快慢相同的运动 B ．匀变速直线运动是速度变化量相同的运动C ．匀变速直线运动的v t 图象是一条平行于t 轴的直线D ．匀变速直线运动的v t 图象是一条倾斜的直线解析：匀变速直线运动是加速度保持不变的直线运动，其v t 图象是一条平行于t 轴的直线表示匀速直线运动．在v t 图象中，匀变速直线运动是一条倾斜的直线，故A 、B 、C 三项错误，D 项正确．答案：D5．(多选)汽车在平直的公路上运动，其v t 图象如图所示，则下列说法正确的是( )A ．前10 s 内汽车做匀加速运动，加速度为2 m/s 2B ．10～15 s 内汽车处于静止状态C ．15～25 s 内汽车做匀加速直线运动，加速度为1.2 m/s 2D ．汽车全段的平均加速度为1.2 m/s 2解析：A 对：前10 s 内汽车做匀加速运动，初速度为零，加速度为a 1＝20－010 m/s 2＝2 m/s 2.B 错：10～15 s 内汽车的速度不变，则汽车做匀速直线运动．C 错：15～25 s 内汽车的加速度a 2＝30－2025－15 m/s 2＝1 m/s 2.D 对：汽车全段的平均加速度为a 3＝30－025 m/s 2＝1.2 m/s 2.答案：AD6．假设某无人机靶机以300 m/s 的速度匀速向某个目标飞来，在无人机离目标尚有一段距离时发射导弹，导弹以80 m/s 2的加速度做匀加速直线运动，以1 200 m/s 的速度在目标位置击中该无人机，则导弹发射后击中无人机所需的时间为( )A ．3.75 sB ．15 sC ．30 sD ．45 s解析：导弹由静止做匀加速直线运动，即v 0＝0，a ＝80 m/s 2，据公式v ＝v 0＋at ，有tA ．在0～6 s 内，质点做匀变速直线运动B ．在6～10 s 内，质点处于静止状态C ．在4 s 末，质点向相反方向运动D ．在t ＝12 s 末，质点的加速度为－1 m/s 2解析：质点在0～4 s 内做加速度为1.5 m/s 2的匀加速直线运动，在4～6 s 内做加速度为1 m/s 2的匀减速直线运动，在6～10 s 内以4 m/s 的速度做匀速直线运动，在10～14 s 内做加速度为1 m/s 2的匀减速直线运动，综上所述只有D 选项正确．答案：D10．(多选)如图所示的是一火箭竖直上升的v t 图象，下列几条叙述中，符合图象所示的是( )A ．在40 s 末火箭已达到上升的最大速度B ．火箭达到最高点的时刻是120 s 末C ．在40 s 之前，火箭上升的加速度为20 m/s 2D ．在40 s 之后，火箭的加速度为0解析：由题图可以看出，在40 s 末时，火箭速度最大，选项A 正确；在120 s 以后，速度开始反向，所以120 s 时火箭上升至最高点，选项B 正确；在前40 s ，火箭做匀加速运动，加速度a 1＝80040 m/s 2＝20 m/s 2，在40 s ～120 s ，火箭做匀减速运动，加速度a 2＝0－800120－40m/s 2＝－10 m/s 2，选项C 正确，选项D 错误．答案：ABC11．(多选)下图反映的是四个质点在同一直线上运动的信息，下列叙述正确的是( )A ．甲、乙两图的形状相似，但反映的质点所做运动的性质不同B ．从甲图中可以看出初始时刻质点2位于质点1的前面C ．从乙图中可以看出质点4的初速度大于质点3的初速度D ．甲、乙两图中图线的交点的物理意义都反映了质点将在t 0时刻相遇解析：x t 图象中倾斜的直线表示质点做匀速直线运动，v t 图象中倾斜的直线表示质点做匀变速直线运动，故选项A 正确；由图象中的截距可知初始时刻质点1、2的位置和质点3、4的初速度，故选项B 、C 正确；x t 图象中图线的交点表示同一时刻在同一位置，即相遇，而v t 图象中图线的交点表示同一时刻速度相同，故选项D 错误．答案：ABC12．下表是通过测量得到的一辆摩托车沿直线加速运动时速度随时间的变化情况.t /s 0 5 10 15 20 25 30 v /(m·s －1)1020302010请根据测量数据：(1)画出摩托车运动的v t 图象； (2)求摩托车在第一个10 s 内的加速度；(3)根据画出的v t 图象，利用求斜率的方法求出第一个10 s 内的加速度，并与上面计算的结果进行比较；(4)求摩托车在最后15 s 内的加速度． 解析：(1)v t 图象如图所示．(2)第一个10 s 内的加速度a ＝Δv Δt ＝2010 m/s 2＝2 m/s 2.(3)相同．(4)最后15 s 内的加速度a ′＝Δv ′Δt ′＝0－3015 m/s 2＝－2 m/s 2，负号表示加速度方向与运动方向相反．答案：见解析13．磁悬浮列车由静止开始加速出站，加速度为0.6 m/s 22 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．(1)v ＝v 1＋a 1t 1＝(0＋0.6×120) m/s＝72 m/s≈259 km/h (2)列车减速进站时a 2＝－0.8 m/s 2v 2＝432 km/h ＝120 m/s从刹车到速度为0的时间t 0＝－v 2a 2＝－120－0.8s ＝150 s 所以160 s 时列车已经停止运动，速度为0. 答案：259 km/h 0。
(高中物理)第二章匀变速直线运动的研究
第二章 匀变速直线运动的研究第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律1．打点计时器打出的纸带，直接记录的物理量是〔 〕A ．时间间隔B ．速度C ．加速度D ．平均速度2．打点计时器振针打点的周期决定于〔 〕A ．交流电压的上下B ．交流电的频率C ．永久磁铁的磁性强弱D ．振针与复写纸间的距离3．关于计数点的以下说法中正确的选项是〔 〕A ．用计数点进行测量计算，既方便又可减小误差B ．相邻计数点间的时间间隔应是相等的C ．相邻计数点间的距离应是相等的D ．计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点间点迹的个数相等4．在“探究小车速度随时间变化的规律〞的实验中，以下说法正确的选项是 ()A ．长木板一定要水平摆放，不能一端高一端低B ．使小车速度的变化尽可能快一些C ．使用刻度尺测量长度时，要读到最小刻度的下一位D ．作v-t 图时，所描曲线必须经过每一个点5．一同学在做“探究小车速度随时间变化规律〞的实验时，发现纸带上打出的不是圆点，而是如下列图的一些短线，可能是因为( )A. 打点计时器错接在直流电源上B. 电源电压不稳定C. 电源的频率不稳定D. 打点针压得过紧6．如下列图为某次实验中打出的一条经过处理后的纸带，图中O 为小车运动的起始点，A 为所选取的第一个计数点，O 点到A 点之间有局部点不清晰，相邻两个记数点之间有4个点未画出，电源频率为50Hz ，用毫米刻度尺测量后可直接算出〔 〕A ．从O 点到F 点运动的时间B ．从A 点到F 点运动的平均速度C ．C 点时的瞬时速度vCD ．G 点时的瞬时速度vG7．使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中：①在如下实验步骤中，正确合理的排列顺序为 。
A ．把电火花计时器固定在桌子上B ．安好纸带C ．松开纸带让物体带着纸带运动D ．接通220V 交流电源E ．按下脉冲输出开关，进行打点②在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在 ，还要检查是否夹在两条纸带之间。
高中物理：匀变速直线运动的研究 教材分析
高中物理：匀变速直线运动的研究教材分析第一部分本章概述一、教材分析1．本章教学内容范围在物理知识方面,本章主要讲述了匀变速直线运动的规律（即质点的速度与时间的关系、位移与时间的关系、位移与速度的关系）,以及匀变速直线运动的具体实例《自由落体运动》的相关知识及规律等知识。
在物理技能方面,本章主要涉及对实验数据的处理；用文字、公式、图像三种方式表述匀变速直线运动的规律；应用匀变速直线运动规律解释或解决一些实际问题时对公式的合理选择；使用打点计时器、频闪照相或其他方法测量物体运动的位移和时间等技能。
在物理的思想方法方面,本章主要包括实验探究物理规律的方法、应用图像探索和表述物理规律的方法、物理模型方法、极限思想、微积分的思想、以及伽利略的科学研究方法。
2．本章的教学内容在模块内容体系中的地位和作用从知识技能角度讲,匀变速直线运动的研究是高中物理课程运动学中的重要学习内容,本章的三个核心概念（速度、加速度、位移）和匀变速直线运动的规律是后面学习解决有关匀变速直线运动的基础；另外,本章是为学习“相互作用和运动规律”、“抛体运动与圆周运动”等做准备、打基础的一章,通过本章的学习,使学生知道描述运动的物理量,理解匀变速直线运动的规律及其图象表述,并能应用运动规律求解有关问题,这些内容是进一步学习动力学和比较复杂的运动规律的基础,也为学习电荷在电、磁场中的运动等内容奠定了基础；本章所培养的学生的基本技能,对于今后的物理学习和研究有着重要的作用。
从物理方法角度讲,本章有意识渗透了理想模型的方法、微积分的思想方法、图像的方法。
这些方法对学习力学,乃至高中物理都是重要的。
这些方法对于将来从事文科专业研究的学生来说,是必备的科学素养；而微积分的思想方法和图像的方法,对于将来从事理科专业研究的学生来说则是必备的专业素养。
从本章的教学内容的安排顺序上看,既注意了知识的系统性,又注意了学生的认知规律,探究问题从生活实践和物理实验出发。
高中物理第二章匀变速直线运动的研究考点总结(带答案)
高中物理第二章匀变速直线运动的研究考点总结单选题1、下列图像中，能表示物体做匀速直线运动的是（）A．B．C．D．答案：Bx—t图像中图线的斜率表示速度，因此该图像如果是一条倾斜的直线，表明物体做匀速直线运动，v—t图像中图线的斜率表示加速度，因此该图像是一条平行于时间轴的直线，表明物体做匀速直线运动。
故选B。
2、如图是某轮船在海面上运动的速度－时间图像，则下列说法正确的是（）A．轮船在0～66s内的平均速度大小等于7.5m/sB．轮船在66s末运动方向改变C．轮船在66～96s内运动了225mD．轮船在96～116s内做匀减速直线运动答案：CA．根据图像可知轮船在0～66s内做加速度减小的加速运动，所以平均速度大小大于v=0+152m/s=7.5m/s故A错误；B．由题图知，轮船在66s末速度方向没有发生改变，故B错误；C．v－t图线与时间轴围成的面积等于位移，则轮船在66～96s内运动了x=12×(96−66)×15m=225m故C正确；D．轮船在96～116s内做反向的匀加速直线运动，故D错误。
故选C。
3、每隔0.2s从同一高度竖直向上抛出一个初速度大小为6m/s的小球，设小球在空中不相碰。
g取10m/s2，则在抛出点以上能和第3个小球所在高度相同的小球个数为（）A．6B．7C．8D．9答案：B小球做竖直上抛运动，从抛出到落回抛出点的整个过程是匀变速直线运动，根据位移公式有h＝v0t－12gt2可知小球位移－时间图像为开口向下的抛物线，从抛出到落回抛出点所用时间t＝1.2s，每隔0.2s抛出一个小球，故位移—时间图像如图所示，图线的交点表示两小球位移相等，可数得在抛出点以上能和第3个小球所在高度相同的小球个数为7。
故选B。
小提示：v-t图像隐含信息较多，我们经常借助v-t图像解决有关运动学或动力学问题，而忽视对xt图像的利用，实际上x-t图像在解决相遇问题时有其独特的作用，解题时要会灵活运用各种图像。
高中物理第二章匀变速直线运动的研究知识点梳理(带答案)
高中物理第二章匀变速直线运动的研究知识点梳理单选题1、若一质点从t=0开始由原点出发沿直线运动，其速度—时间图像如图所示，则该质点（）A．t=1s时离原点最远B．t=2s时离原点最远C．t=3s时回到原点D．t=4s时回到原点，路程为20m答案：BABC．根据题意，由图可知，质点在0∼2s内沿正方向运动，在2∼4s内沿负方向运动，由图线围成的面积可知，两段时间内质点位移的大小相等，则在t=2s时离原点最远，t=4s时回到原点，故AC错误，B正确；D．根据v−t图像中图线围成的面积表示位移，由图可知，质点在在0∼2s内位移大小为x1=12×2×5m=5m则质点在2∼4s内位移大小为x2=5m则质点在0∼4s内运动的路程为s=x1+x2=10m故D错误。
故选B。
2、汽车在水平公路上运动时速度大小为108km/h，司机突然以5m/s2的加速度刹车，则刹车后 8s 内汽车滑行的距离为（）A．50mB．70mC．90mD．110m答案：C汽车刹车后到停止运动所用的时间为t=v0a=305s=6s即汽车在6s时已停止运动，则刹车后8s内滑行的距离就是6s内的位移，由逆向分析可得x=v02t=302×6m=90m故选C。
3、2021年8月3日，在东京奥运会跳水男子3米板决赛中，中国选手谢思埸夺得金牌！在某次比赛中，若将运动员入水后向下的运动视为匀减速直线运动，该运动过程的时间为7t。
设运动员入水后第一个t时间内的位移为x1，最后一个t时间内的位移为x2，则x1:x2为（）A．7:1B．9:1C．11:1D．13:1答案：D将运动员入水后的运动逆过来可看作初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀加速直线运动的规律可知，连续相等的时间间隔内的位移之比为1:3:5:7:9:11:13⋅⋅⋅:(2n−1)，所以x1:x2=13:1故选D。
4、短跑运动员完成100 m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段，一次比赛中，某运动员用11.00 s跑完全程。
高中物理第二章匀变速直线运动的研究专项训练(带答案)
高中物理第二章匀变速直线运动的研究专项训练单选题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就是自由落体运动B．只受重力作用且竖直向下的匀变速直线运动就是自由落体运动C．不同物体所做的自由落体运动，其运动规律是不同的D．质点做自由落体运动，在第1s内、第2s内，第3s内的位移之比为1∶3∶5答案：DAB．初速度为零，只受重力，即加速度是重力加速度的匀加速直线运动是自由落体运动，AB错误；C．不同物体所做的自由落体运动，其运动规律是相同的，C错误；D．质点做自由落体运动，因为第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1：3：5，D正确。
故选D。
2、无人机航拍以无人驾驶飞机作为空中平台进行摄影。
某款质量m=1kg的摄影无人机开始悬停在湖面一定高度处，为了全景拍摄景物，无人机先加速下降至v1=4m/s再匀速下降最后减速下降至速度为零。
接着无人机加速上升达到v2=6m/s随即减速上升为零时，恰好升至原来高度。
已知加速和减速的加速度大小分别为a1=2m/s2，a2=1m/s2.忽略空气阻力影响，求无人机：上升的高度H（）A．24mB．27mC．32mD．42m答案：B上升过程中，由运动学公式v22 2a1+v222a2=H得H=27mB正确，ACD错误。
故选B。
3、如果把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，打点计时器的振针便通过复写纸在纸带上留下一行小点。
接通打点计时器的电源和物体开始运动这两个操作的先后关系是（）A．物体运动和接通电源应同时进行B．先让物体运动，后接通电源C．先接通电源，后让物体运动D．先接通电源还是后接通电源都没有关系，对实验来说效果是一样的答案：C为了充分利用纸带，且在纸带上能得到清晰的点迹，在实验开始时要先接通电源待打点稳定后，再让物体运动。
故选C。
4、“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，它是目前世界上下潜能力最强的潜水器。
假设某次活动中，“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为v开始计时，此后“蛟龙号”匀减速运动，经时间t上浮到海面，此时速度恰好减为零。
高中物理第二章匀变速直线运动的研究第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律4教案新人教版必修
实验：探究小车速度随时间变化的规律备课资源完成本实验的一些建议：1. 打点计时器纸带限位器要与长木板纵轴位置对齐再固定在长木板上，使纸带、小车、拉线和定滑轮在一条直线上。
小车要选择在木板上运动不跑偏或跑偏较小的车。
2. 牵引小车的钩码以100 g以内为宜。
若用到150 g以上，则纸带上打出的点数不能满足以0.1 s为计数点取6组数值的要求。
解决办法：用小沙桶替代钩码。
沙桶及沙的质量在40～100 g之间取三种不同质量，可用托盘天平称量沙桶和沙子。
若用50 g钩码，取至150 g时打出的纸带计数点之间的时间间隔可减小至0．08 s或0．06 s，可以满足6组以上数据的要求。
为防钩码落地损伤钩码，可在地面铺泡沫塑料垫。
小沙桶可选择能装100 g以上砂子的带盖塑料瓶。
3. 在小车后面安装纸带的方法如图2-1-1所示。
使小车运动时保持纸带与打点计时器平面、木板平行，减少摩擦力影响。
注意调整滑轮高度，使拉车的线与木板平行，减少拉力的变化。
4. 开启电源，待打点计时器工作稳定后释放小车，同时用一只手在定滑轮一端准备接住小车，防止小车撞击定滑轮，防止小车落地。
即使安装了防撞挡板，也要防止小车落地。
关断电源后再取纸带，取下纸带后，将所用钩码质量标注在纸带上，并给纸带编号。
5. 纸带上的点先取零点和计数点进行编号再测距离。
测量长度时不要用短刻度尺分别测量相邻两个计数点间的长度，最好用长刻度尺对齐各计数点（不移动尺子）读出各计数点间长度值，避免测量误差的积累。
6. 在坐标纸上画v-t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，使图象分布在坐标平面的大部分面积。
教学目标一、知识与技能1. 能熟练使用打点计时器。
2. 会根据相关实验器材，设计实验并完成操作。
3. 会处理纸带求各点瞬时速度。
4. 会设计表格并用表格记录并处理数据。
5. 会用v-t图象处理数据，描述物体运动规律。
二、过程与方法1. 初步学习根据实验要求，设计实验，探究某种规律的研究方法。
人教版高中物理必修 第二章 匀变速直线运动的研究-课时2 匀变速直线运动规律及其应用(含自由落体)
B
[解析]物体沿斜面沿直线下滑，设斜面的倾角为。在动摩擦因数不变的情况下，下滑的加速度为,因此加速度大小不变，由说明相等时间内的速度变化量相同，选项A错，B正确；根据匀变速直线运动的相关公式可知，相同时间内，下滑位移越来越大，选项C错；根据匀变速直线运动的推论,在相邻的相等时间内的位移差为恒定值，选项D错误。
B
[解析]苹果自由落体运动的速度与时间关系为，因此正确选项为B。
典例6 关于伽利略对自由落体运动的研究，下列叙述错误的是( )A. 伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快B. 伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法C. 伽利略用实验直接证实了自由落体运动下落高度与时间的平方成正比D. 伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量
C
[解析] 伽利略认为，做自由落体运动的物体下落的快慢与物体的质量无关，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快，故A正确；伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故B正确；伽利略猜想自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故C错误；伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量，故D正确；此题选择错误的选项，故选C。
[答案]
[解析]设飞机起飞所用的时间为，在时间内航空母舰航行的距离为，航空母舰的最小速度为，对航空母舰有，对飞机有，，联立方程并代入数据解得，即航空母舰的航行速度至少为。
考点3 直线运动的图像
1.图像：图像的物理意义：反映了物体做直线运动的位移随时间变化的规律。
高中物理第二章匀变速直线运动的研究素养拓展课匀变速直线运动规律的应用课件新人教版
时间间 逐差法求 vt ＝ v 运动规律
思路引导： 隔相等 → 加速度
→
2
求速度
→
求个数
解析：小球释放后做匀加速直线运动，且每相邻的两个小球的时间
间隔相等，均为 T＝0.1s，可以等效为 A、B、C、D 各点是一个小球在不
特别提醒
(1)以上比例成立的前提是物体做初速度为零的匀加速直线运动。 (2)对于末速度为零的匀减速直线运动，可把它看成逆向的初速度为 零的匀加速直线运动，应用比例关系，可使问题简化。
典例剖析
典题 2 (多选)(2021·广东梅州市高一期末)实验证实： 4个水球就
可以挡住子弹。如图所示，4个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，
子弹(可视为质点)在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好穿出第4
个水球，则以下说法正确的是 A．子弹在每个水球中速度变化相同
( CD )
B．由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间
C．子弹穿出第 3 个水球的瞬间速度与全程的平均速度相等
D．子弹依次穿过每个水球所用时间的比值为( 4－ 3)∶( 3－ 2)∶
Hale Waihona Puke 特别提醒(1)在解决追及、相遇类问题时，要紧抓“一图三式”，即过程示意 图，时间关系式、速度关系式和位移关系式，另外还要注意最后对解的 讨论分析。
(2)分析追及、相遇类问题时，要注意抓住题目中的关键字眼，充分 挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等，往 往对应一个临界状态，满足相应的临界条件。
调整好后，小球从紧靠1号凸条右侧处由静止释放，则可测得4、5
号凸条之间的平均速度与2、3号凸条之间平均速度的比值最接近 B
高中物理 第二章 匀变速直线运动的规律 1 匀变速直线运动的研究教案
匀变速直线运动的研究【教学目标】1.知识与技能：（1）理解匀变速直线运动的定义。
（2）进一步熟悉打点计时器的使用及纸带分析方法，会求各点的平均速度。
（3）设计实验、熟练操作、会用表格法、图像法处理数据，并能合理猜想。
2.过程与方法：（1）通过实验探究了解物理学研究的方法。
（2）熟悉物理实验和数学工具在物理学发展过程中的作用。
3.情感、态度、价值观：（1）培养严谨求实的实验态度。
（2）通过实验探究培养学习物理和研究物理的兴趣，学会探索物理规律的方法。
（3）学会合作完成实验，交流实验体会。
【教学重点】1.对运动的速度随时间变化规律的探究。
2.图像法研究速度随时间变化的规律。
【教学难点】1.各点平均速度的计算。
2.对实验数据的处理、规律的探究。
【教学过程】一、导入新课。
在我们的生活中存在着各种各样运动的物体，比如马路上急速行驶的汽车、高空中翱翔的飞鸟、空中快速下落的雨滴、地面上缓慢爬行的蜗牛等等，他们的运动各不相同，这些物体的运动速度的变化存在规律吗？如何探索复杂运动速度变化存在的规律呢？二、讲授新课。
（一）匀变速直线运动教师活动：问这张速度图像对应的运动有什么特点？学生活动：学生举手回答。
教师活动：讲解从图像可以看出，无论t∆选在什么区间，对应的速度v的变化量v∆与时间t的变化量t∆的比都是一样的，即物体运动的加速度保持不变，速度随时间均匀变化。
我们把速度随时间均匀变化的直线运动叫作匀变速直线运动。
（二）实验：研究小车的运动教师活动：今天我们的任务就是来探究匀变速直线运动存在怎样的规律？昨天我们发给同学们一份探究报告，让大家思考这个实验探究的思路、方法和操作？今天我们首先联系实际来讨论一下你实验探究的内容及主要操作方法。
学生活动：表达自己设计的实验想要探究的内容和主要操作的方法例如：a探究小车沿斜面加速下滑时速度随时间变化的规律操作方法：小车先静止在斜面的顶端然后下滑至底端b探究小车沿斜面减速向上滑时速度随时间变化的规律：操作方法：用手推小车，使小车沿斜面底端冲向斜面顶端c探究小车先沿斜面加速向上运动然后减速直至停止的运动规律：操作方法：砝码通过滑轮用细线连接小车使它先沿斜面向上快速滑动，半空中用手接住砝码小车由于受到阻力而逐渐停止下来。
高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究章末总结(讲)(基础版,含解析)新人教版必修1-新人教版高一必
第二章匀变速直线运动的研究※知识点一、知识网络※知识点二、匀变速直线运动规律的理解与应用 1.公式中各量正负号的确定x 、a 、v 0、v 均为矢量，在应用公式时，一般以初速度方向为正方向(但不绝对，也可规定为负方向)，凡是与v 0方向相同的矢量为正值，相反的矢量为负值．当v 0＝0时，一般以a 的方向为正方向，这样就把公式中的矢量运算转换成了代数运算． 2．善用逆向思维法特别对于末速度为0的匀减速直线运动，倒过来可看成初速度为0的匀加速直线运动，这样公式可以简化⎝ ⎛⎭⎪⎫如v ＝at ，x ＝12at 2，初速度为0的比例式也可以应用．3．注意(1)解题时首先选择正方向，一般以v 0方向为正方向． (2)刹车类问题一般先求出刹车时间．(3)对于有往返的匀变速直线运动(全过程加速度a 恒定)，可对全过程应用公式v ＝v 0＋at 、x ＝v 0t ＋12at 2、……列式求解．(4)分析题意时要养成画运动过程示意图的习惯，特别是对多过程问题．对于多过程问题，要注意前后过程的联系——前段过程的末速度是后一过程的初速度；再要注意寻找位移关系、时间关系. 4．匀变速直线运动的常用解题方法【典型例题】【例题1】一个物体以v 0＝8m/s 的初速度沿光滑斜面向上滑，加速度的大小为2 m/s 2，冲上最高点之后，又以相同的加速度往回运动，下列说法错误的是( ) A ．1 s 末的速度大小为6 m/s B ．3 s 末的速度为零 C ．2 s 内的位移大小是12 m D ．5 s 内的位移大小是15 m【审题指导】分析题中已知条件选择合适的关系式求解． 【答案】 B【针对训练】在某地地震发生后的几天，通向灾区的公路非常难行，一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动，刚运动了8 s ，由于前方突然有巨石滚在路中央，所以又紧急刹车，经4 s 停在巨石前．则关于汽车的运动情况，下列说法正确的是 ( ) A ．加速、减速中的加速度大小之比a 1∶a 2＝1∶2 B ．加速、减速中的加速度大小之比a 1∶a 2＝2∶1 C ．加速、减速中的平均速度之比v －1∶v －2＝2∶1 D ．加速、减速中的位移之比x 1∶x 2＝1∶1 【答案】A 【解析】 由a ＝v －v 0t 可得a 1∶a 2＝1∶2，选项A 正确，B 错误；由v －＝v 0＋v 2可得v －∶v －2＝1∶1，选项C错误；又根据x ＝v －t ，x 1∶x 2＝2∶1，选项D 错误．※知识点三、x -t 图象和v -t 图象 ★x －t 图象和v －t 图象的比较2.在图象问题的学习与应用中首先要注意区分它们的类型，其次应从图象所表达的物理意义，图象的斜率、截距、交点、拐点、面积等方面的含义加以深刻理解．【典型例题】【例题2】在水平直轨道上距离A点右侧10 m处，一辆小车以4 m/s的速度匀速向右行驶，5 s末，小车的速度立即变为2 m/s匀速向左行驶．设小车做直线运动的位移和运动方向都以水平向左为正方向，(1)试作出小车在20 s内的v－t图象和x－t图象：(写出必要的计算过程，以小车出发点为位移坐标原点)；(如图所示)(2)根据图象确定小车在20 s末的位置．(用文字表达)【针对训练】一质点由静止开始做直线运动的v－t关系图象如图所示，则该质点的x－t关系图象可大致表示为下图中的( )【答案】 B※知识点四、纸带问题的处理方法纸带的分析与计算是近几年高考中考查的热点，因此应该掌握有关纸带问题的处理方法．1．判断物体的运动性质(1)根据匀速直线运动的位移公式x ＝vt 知，若纸带上各相邻的点的间隔相等，则可判定物体做匀速直线运动．(2)由匀变速直线运动的推论Δx ＝aT 2知，若所打的纸带上在任意两个相邻且相等的时间内物体的位移差相等，则说明物体做匀变速直线运动． 2．求瞬时速度根据在匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度：v n ＝x n ＋x n ＋12T，即n 点的瞬时速度等于(n －1)点和(n ＋1)点间的平均速度． 3．求加速度 (1)逐差法虽然用a ＝ΔxT2可以根据纸带求加速度，但只利用一个Δx 时，偶然误差太大，为此应采取逐差法．如图所示，纸带上有六个连续相等的时间间隔T 内的位移x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6.由Δx ＝aT 2可得：x 4－x 1＝(x 4－x 3)＋(x 3－x 2)＋(x 2－x 1)＝3aT 2 x 5－x 2＝(x 5－x 4)＋(x 4－x 3)＋(x 3－x 2)＝3aT 2 x 6－x 3＝(x 6－x 5)＋(x 5－x 4)＋(x 4－x 3)＝3aT 2所以a ＝（x 6－x 3）＋（x 5－x 2）＋（x 4－x 1）9T 2＝（x 6＋x 5＋x 4）－（x 3＋x 2＋x 1）9T 2. (2)两段法将如图所示的纸带分为OC 和CF 两大段，每段时间间隔是3T ，可得：x 4＋x 5＋x 6－(x 1＋x 2＋x 3)＝a (3T )2，显然，求得的a 和用逐差法所得的结果是一样的，但该方法比逐差法简单多了． (3)v －t 图象法根据纸带，求出各时刻的瞬时速度，作出v －t 图象，求出该v －t 图象的斜率k ，则k ＝a . 这种方法的优点是可以舍掉一些偶然误差较大的测量值，有效地减少偶然误差． 【典型例题】【例题3】某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图所示．倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K ，电磁铁吸住第1个小球．手动敲击弹性金属片M ，M 与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球．当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落…….这样，就可测出多个小球下落的总时间．(1)在实验中，下列做法正确的是________．A．电路中的电源只能选用交流电源B．实验前应将M调整到电磁铁的正下方C．用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度D．手动敲击M的同时按下秒表开始计时(2)实验测得小球下落的高度H＝1.980 m,10个小球下落的总时间T＝6.5 s．可求出重力加速度g＝________ m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间△t磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差△t，这导致实验误差．为此，他分别取高度H1和H2测量n个小球下落的总时间T1和T2.他是否可以利用这两组数据消除△t对实验结果的影响？________(填“是”或“否”)(4)在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个办法．①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________.【答案】(1)BD (2)9.4 (3)是(4)见解析(2)H ＝12gt 2＝12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 102所以g ＝200H T 2＝200×1.980(6.5)2 m/s 2＝9.4 m/s 2(3)由H 1＝12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 1n －Δt 2和H 2＝12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 2n －Δt 2可得g ＝2n 2(H 1－H 2)2(T 1－T 2)2，因此可以消去Δt 的影响． (4)增加小球下落的高度或多次重复实验，取平均值做为最后的测量结果均能使实验误差减小【针对训练】 在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，取一段如图所示的纸带研究其运动情况．设O 点为计数的起始点，在四个连续的计数点中，相邻计数点间的时间间隔为0.1 s ，若物体做理想的匀加速直线运动，则计数点“A ”与起始点O 之间的距离x 1为________ cm ，打计数点“A ”时物体的瞬时速度为________ m/s ，物体的加速度为________ m/s 2.【答案】 4.00 0.50 2.00【解析】 设相邻相等时间内的位移之差为Δx ，则AB ＝x 1＋Δx ，BC ＝x 1＋2Δx ，OC ＝OA ＋AB ＋BC ＝3(x 1＋Δx )＝18.00 cm ，故AB ＝6.00 cm ，x 1＝4.00 cm ；由Δx ＝aT 2＝2.00 cm 可得a ＝2.00 m/s 2；A 点的速度v A ＝OA ＋AB2T＝0.50 m/s.※知识点五、追及相遇问题★追及问题的解题思路：(1)根据对两物体运动过程的分析，画出两物体运动的示意图．(2)根据两物体的运动性质，分别列出物体的位移方程，注意要将两物体运动时间的关系反映在方程中．(3)由运动示意图找出两物体位移间的关联方程，这是关键．(4)联立方程求解，并对结果进行简单分析．【典型例题】【例题4】A火车以v1=20m/s速度匀速行驶，司机发现前方同轨道上相距100m处有另一列火车B正以v2=10m/s 速度匀速行驶，A车立即做加速度大小为a的匀减速直线运动。
高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 2.4 匀变速直线运动的速度与位移的关系 匀变速直线运动三个推论习题
2.4 匀变速直线运动的速度与位移的关系 匀变速直线运动三个推论一、以考查知识为主试题【容易题】1、一个质点由A 向C 做匀加速直线运动，B 为AC 间的一点，如图所示。
已知m x AB 40=,m x BC 60=，s t t BC AB 4==，求质点的加速度？答案：1.252s m2、一个质点做匀加速直线运动，前2s 的位移为4m ，第6s 末到第8s 末的位移为16m ，求质点的加速度？答案：1 2s m3、一物体以某一速度冲上一光滑斜面，前4s 的位移为1.6m ，随后4s 的位移为零，那么物体的加速度多大？（设物体做匀变速运动）答案：0.1 2s m4、一个做匀变速直线运动的质点，初速度为0.5m/s ，在第9s 内的位移比第5s 内的位移多4m ，求：（1）质点的加速度；（2）质点在9s 内通过的位移。
答案：（1）12s m ；（2）45m5、证明：匀变速直线运动的相邻时间的位移差是个定值。
6、一个质点正在做匀加速直线运动，用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相，由闪光照片得到的数据，发现质点在第一次、第二次闪光的时间间隔内移动了2m ；在第三次、第四次闪光的时间间隔内移动了8 m 。
由此可以求得( )A ．第一次闪光时质点的速度B ．质点运动的加速度C ．从第二次闪光到第三次闪光这段时间内质点的位移D ．质点运动的初速度答案：C7、一小球在桌面上从静止开始做匀加速直线运动，现用数码摄相机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号。
如图所示，位置1恰好为小球刚开始运动的瞬间，摄相机相邻两次曝光的时间间隔均为0.1s ，则小球从位置3到位置5的运动过程中的平均速度为 m/s ，小球运动过程中的加速度为 2s m （保留1位有效数字）．答案：在打点3到5时间内的平均速度0.9m/s ，小车的加速度23s m 。
8、质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系是25t t x +=(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点( )A ．第1 s 内的位移是5 mB ．前2 s 内的平均速度是6 m/sC ．任意相邻的1 s 内位移差都是1 mD ．任意1 s 内的速度增量都是2 m/s答案：D9、关于质点的运动，下列说法正确的是（ ）A ．某时刻速度为零，此时刻加速度一定为零B ．质点的速度改变越快，其加速度越大C ．做匀加速直线运动的物体，在相邻两段时间间隔内通过的位移之差为定值D ．质点做单方向直线运动，其加速度逐渐增大时，其速度可能会逐渐减小答案：BCD10、一列火车做匀变速直线运动，一人在轨道旁观察火车的运动，发现在相邻的两个10s 内，列车从他跟前分别驶过8节和6节车厢，每节车厢长8m （连接处长度不计）．求：（1）火车的加速度a（2）此人开始观察时火车速度的大小答案：（1）火车的加速度为216.0s m -；（2）人开始观察时火车速度的大小为s m 2.7。
2024高中物理第二章匀变速直线运动的研究专题1匀变速直线运动的推论作业新人教版必修第一册
解析
3. 如图所示，在冰壶比赛中，一冰壶以速度 v 垂直边界进入四个完全 相同的矩形区域并沿虚线做匀减速直线运动，且刚要离开第四个矩形区域 边缘的 E 点时速度恰好为零，冰壶通过前三个矩形区域的时间为 t，则冰壶 通过第四个矩形区域的时间为( )
解析
3．做匀变速直线运动的物体，在时间 t 内的位移为 x，设这段时间的 中间时刻的瞬时速度为 v1，这段位移的中间位置的瞬时速度为 v2，则( )
A．无论是匀加速运动还是匀减速运动，v1<v2 B．无论是匀加速运动还是匀减速运动，v1>v2 C．无论是匀加速运动还是匀减速运动，v1＝v2 D．匀加速运动时，v1<v2，匀减速运动时，v1>v2
L2＝12at′2，所以 t′＝ 22t，D 正确。
解析
2．一个做匀加速直线运动的物体，先后经过相距为 x 的 A、B 两点时 的速度分别为 v 和 7v，从 A 到 B 的运动时间为 t，则下列说法不正确的是 ()
A．经过 AB 中点的速度为 4v B．经过 AB 中间时刻的速度为 4v C．通过前x2位移所需时间是通过后x2位移所需时间的 2 倍 D．前2t 时间通过的位移比后2t 时间通过的位移少 1.5vt
22
由图乙可知vx＞v t 。 22
故当物体做匀速直线运动时，vx＝v t ；当物体做匀变速直线运动时，vx
22
2
＞v t 。 2
解析
典型考点二 推论 Δx＝aT2 的应用
4．一列火车做匀加速直线运动，从某时刻开始计时，第 1 min 内火车
前进了 240 m，第 6 min 内火车前进了 1140 m，则该火车的加速度为( )
解析 答案
7．质点从静止开始做匀加速直线运动，在第 1 个 2 s、第 2 个 2 s 和第
高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 2.6 伽利略对自由落体运动的研究教案2
2.6 伽利略对自由落体的研究教材分析：本节内容是让学生了解伽利略研究自由落体运的科学思维方法和巧妙的实验构思。
教材编写脉络清楚，逻辑推理严谨，文字表达生动和通俗易懂，适合学生自学。
本节内容是新教材推行三维目标的典范，特别注重过程与方法、情感态度和价值观。
旧的教材是把伽利略对自由落体运动的研究放在自由落体运动的阅读材料中，教师把教学重点放在自由落体的条件和规律的教学中，教师很少安排时间在伽利略对自由落体运动的研究的教学上。
从这一节内容的安排上可以看出新教材更加重视科学精神、科学研究方法的培养。
这一节课的主要教学目的是让学生体会到人类对自然界的探究思想和方法，感受一位伟大科学家的逻辑推理能力和巧妙的实验构思。
为了更好地落实新课标的精神，不能简单讲授伽利略在对自由落体的研究过程中是好何想和如何做的，要让学生充分讨论，并参与论证和实验，充分体验科学家的研究过程。
学习起点分析：学生在上一节课学习了自由落体运动，懂得物体只在重力作用下轻重物体下落快慢是相同的，但并不了解在空气阻力作用下轻重不同的物体下落快慢关系如何。
学生在日常生活中常能看到重的物体下落得较快，缺少深入研究的科学精神和方法。
教学目标：（一）知识与技能1、理解伽利略研究自由落体运动规律的方法（逻辑推理→猜想→实验→结论）。
2、加深对自由落体运动规律的理解。
（二）过程与方法1、通过伽利略对自由落体运动现象的研究体验科学的研究方法；2、培养学生的逻辑推理能力与创造性思维能力；3、通过学习伽利略研究自由落体的过程，激发学生探索的精神。
（三）情感态度与价值观1、体验科学研究的方法；2、体验科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用；3、通过课堂的师生互动，培养学生的想象能力和分析处理物理问题的能力。
教学重点理解探索伽利略对自由落体的研究方法。
教学难点让学生形成科学的思维方法教学资源：长平木板若干、大小不同钢球各若干、白纸数张、秒表若干、多媒体课件教学方法：讲授法、交流和讨论法、实验探究法教学建议：本节课的重点是探索伽利略对自由落体的研究方法，在教学中要在教师引导下，学生进行思考和探索、推理，并让学生做好实验，直接体会到伽利略的研究过程。
高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 第2章 匀变速直线运动的研究 第2节 匀变速直线运动的速度与
(1)因为v、v0、a都是矢量，在直线运动中这些矢量只可能有两个方向，所以如果选定该直线的一个方向为正方向，则凡与规定正方向相同的矢量在公式中取正值，与规定正方向相反的矢量取负值． (2)应用：该公式中有四个物理量，知道任意三个便能确定第四个，是常用的匀变速直线运动的基本公式． (3)特别指出：当v0＝0(即从静止开始加速)时，公式变成为v＝at，瞬时速度和时间成正比．
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2.如下图是四个物体分别做直线运动的v－t图象，其中做匀变速直线运动的是( )
【解析】
【答案】 BC
〔说一说〕
如右图所示是一个物体运动的v-t图象．它的速度怎样变化？在相等的时间间隔内，速度的变化量总是相等吗？物体在做匀加速运动吗？ 【点拨】 匀变速直线运动在任意相等的时间内速度的变化都相等，速度均匀变化．图中显示出其速度在增加，在相等的时间间隔内，速度的变化量不相等，则物体的运动不是匀加速运动，是加速度在减小的变加速直线运动．
(1)匀加速直线运动是物体的速度随着时间均匀增加的直线运动． (2)匀减速直线运动是物体的速度随着时间均匀减小的直线运动．
加速度
3．直线运动的v-t图象． (1)匀速直线运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线，如右上图所示．
(2)匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线，如右图所示a表示匀加速直线运动 ，b表示匀减速直线运动． (3)v-t图线的倾斜程度，即图线斜率等于物体的加速度．
2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
1．了解匀变速直线运动的概念和特点，知道其两种运动类型． 2．知道匀变速直线运动速度—时间图象的特征． 3．理解匀变速直线运动的速度与时间的关系，会根据速度与时间的关系式进行相关计算．
一、匀变速直线运动 1．定义：沿着一条直线，且 恒定不变的运动． 2．分类：
高中物理第二章匀变速直线运动的研究21实验：探究小车速随时间变化的规律
计数点的瞬时速度：vn＝xn＋2Txn＋1。 (2)根据 v-t 图象判断运动性质：用描点法可作出小车的
v-t 图象，根据图象的形状可判断小车的运动性质。 (3) 加 速 度 的 计 算 ： 利 用 v-t 图 象 的 斜 率 求 出 小 车
的 □2 加速度 。
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(3)把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后释 放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器会在纸带上打下 一系列小点。随后立即关闭电源。
(4)换上新的纸带，重复实验两次。 (5)增减所挂钩码数，或在小车上放置重物，按以上步 骤再做两次实验。
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活动 3：本实验中有哪些注意事项？ (1)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。 (2)先接通电源，等打点稳定后，再释放小车。 (3)取下纸带前，先断开电源。 (4)选取一条点迹最清晰的纸带，舍掉开头一些过于密 集的点迹，找一个适当的点当做计时起点。适当选取计数点 (注意计数点与计时点的区别)，弄清楚相邻两计数点的时间 间隔 T 是多少。
(3)小车运动的 v-t 图象是一条倾斜向上的直线，说明小 车速度随时间均匀增加。
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[完美答案] (2)图见规范解答 (3)小车运动的 v-t 图象是一条倾斜向上的直线，说明小 车速度随时间均匀增加。
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[变式训练2] 如图所示是小球沿斜面滚下的频闪照 片，照片中每两个相邻小球像的时间间隔是 0.1 s，这样便 记录了小球运动的时间。设开始时的位置为 0，依次为位置 1、2、3、4、5，小球运动的位移可以用刻度尺测量。小球 在位置 1、2、3、4 的速度分别最接近___0_.8_0___ m/s、__1_._1_5___ m/s、___1_.5_0___ m/s、___1_.8_5___ m/s，小球滚下过程的加速 度为__3_._5_0___ m/s2。(小数点后保留两位数字)
高中物理第二章匀变速直线运动的研究知识点总结归纳完整版(带答案)
高中物理第二章匀变速直线运动的研究知识点总结归纳完整版单选题1、无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器，如图所示。
若某次无人机在一次测试中由静止匀加速飞行了100km时，速度达到180km/ℎ，则下列说法正确的是（）A．此次无人机飞行所需时间约为1.1sB．匀加速的加速度为164m/s2C．当无人机飞行距离为50m时，速度达到90km/ℎD．当飞行时间为200s时，飞行速度为9km/ℎ答案：DAB．根据题意，设无人机的加速度为a，由公式v2−v02=2ax，v=v0+at其中x=100km=100000m，v=180kmℎ⁄=50m s⁄，v0=0解得a=1.25×10−2m s2⁄，t=4×103s故AB错误；C．根据公式v2−v02=2ax，其中x=50m解得v1=√52m s⁄≈4.02kmℎ⁄故C错误；D．根据公式v=v0+at，当t=200s时，代入数据解得v2=2.5m s⁄=9kmℎ⁄故D正确。
故选D。
2、在某个恶劣天气中，能见度很低，甲、乙两辆汽车在一条平直的公路行驶，其运动的位移—时间图像如图所示，下列说法正确的是（）A．甲车的加速度大于乙车的加速度B．甲车的速度大于乙车的速度C．t＝24 s时两车相距最远D．t＝24 s时两车相遇答案：DAB．位移—时间图像的斜率表示速度，由图知甲、乙两车都做匀速运动，加速度为0，甲车斜率小速度小，故AB错误；CD．位移—时间图像的交点表示同一时刻到达同一位置，即相遇，故t＝24 s时两车相遇，C错误，D正确。
故选D。
3、在一挡综艺节目中，某明星参加跳水类游戏，他在跳板上从静止开始往下运动的v-t图像如图所示，则下列判断正确的是（）A．1s末该明星的速度方向发生改变B．跳板距离水面的高度为7.5mC．进入水面之前他的加速度方向向下，进入水面之后加速度方向向上D．整个过程他的平均速度为7.5m/s答案：CA．0～1.5 s速度图像都在时间轴上方，方向一直为正，所以1s末该明星的速度方向没有改变，故A错误；B．在0～1 s时间内人在自由下落，t=1 s时与水接触，根据图像的面积大小代表位移，可知跳板距离水面的高度等于0～1 s内的位移大小，为ℎ=12×1×10m=5m故B错误；C．在0～1 s时间内人在自由下落，加速度向下，1～1.5 s时间内人在水中做匀减速直线运动，加速度方向向上，故C正确；D．整个过程中的位移大小等于三角形面积大小，为x=10×1.52m=7.5m平均速度v=xt=7.51.5m/s=5m/s故D错误。
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第二章匀变速直线运动的研究第一节实验：探究小车速度随时间变化的规律进行实验处理数据作出速度—时间图象第二节匀变速直线运动的速度与时间的关系匀变速直线运动沿着一条直线，且加速度不变的运动。
速度与时间的关系式速度公式：v=v0+at第三节匀变速直线运动的位移与时间的关系匀速直线运动的位移匀变速直线运动的位移位移公式：x=v0t+at2/2第四节匀变速直线运动的位移与速度的关系公式：v2-v02=2ax第五节自由落体运动自由落体运动定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。
自由落体加速度（重力加速度）定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度。
用g表示。
一般的计算中，可以取g=9.8m/s2或g=10m/s2公式：v=gth=gt2/2v2=2ghΔh=gT2第六节伽利略对自由落体运动的研究绵延两千年的错误逻辑的力量猜想与假说实验验证伽利略的科学方法1）匀变速直线运动1.平均速度V平＝s/t（定义式）2.有用推论Vt2-Vo2＝2as3.中间时刻速度Vt/2＝V平＝(Vt+Vo)/24.末速度Vt＝V o+at5.中间位置速度 V 2s/2＝(V o 2+Vt 2)/26.位移 S ＝V 平t ＝V o t+at 2/2＝Vt/2 t7.加速度a ＝(Vt-Vo)/t ｛以Vo 为正方向，a 与V o 同向(加速)a>0；反向则a<0｝ 8.实验用推论Δs ＝aT 2 ｛Δs 为连续相邻相等时间(T)内位移之差｝ 9.主要物理量及单位:初速度(V o):m/s ；加速度(a):m/s 2；末速度(Vt):m/s ；时间(t)秒(s)；位移(s):米（m ）；路程:米；速度单位换算：1m/s = 3.6km/h 注：(1)平均速度是矢量;(2)物体速度大,加速度不一定大;(3)a=(Vt-Vo)/t 只是量度式，不是决定式;(4)其它相关内容：质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s —t 图、v —t 图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动1.初速度 V o ＝02.末速度 Vt ＝gt3.下落高度 h ＝gt 2/2（从Vo 位置向下计算）4.推论 V 2t ＝2gh 注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律； (2)a ＝g ＝9.8m/s2≈10m/s2（重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下）。
3)竖直上抛运动1.位移s ＝Vot-gt 2/22.末速度Vt ＝Vo-gt （g=9.8m/s 2≈10m/s 2）3.有用推论Vt 2-Vo 2＝-2gs4.上升最大高度Hm ＝Vo 2/2g(抛出点算起）5.往返时间t ＝2Vo/g （从抛出落回原位置的时间）注：(1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值； (2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性； (3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
练习：一、选择题1．物体做自由落体运动时，某物理量随时间的变化关系如图所示，由图可知，纵轴表示的这个物理量可能是( )A ．位移B ．速度C ．加速度D ．路程2．物体做匀变速直线运动，初速度为10 m/s ，经过2 s 后，末速度大小仍为10 m/s ，方向与初速度方向相反，则在这2 s 内，物体的加速度和平均速度分别为( )A ．加速度为0；平均速度为10 m/s ，与初速度同向tOB ．加速度大小为10 m/s 2，与初速度同向；平均速度为0C ．加速度大小为10 m/s 2，与初速度反向；平均速度为0D ．加速度大小为10 m/s 2，平均速度为10 m/s ，二者都与初速度反向3．物体做匀加速直线运动，其加速度的大小为2 m/s 2，那么，在任一秒内( ) A ．物体的加速度一定等于物体速度的2倍 B ．物体的初速度一定比前一秒的末速度大2 m/sC ．物体的末速度一定比初速度大2 m/sD ．物体的末速度一定比前一秒的初速度大2 m/s4．以v 0 =12 m/s 的速度匀速行驶的汽车，突然刹车，刹车过程中汽车以a =－6 m/s 2的加速度继续前进，则刹车后( )A ．3 s 内的位移是12 mB ．3 s 内的位移是9 mC ．1 s 末速度的大小是6 m/sD ．3 s 末速度的大小是6 m/s5．一个物体以v 0 = 16 m/s 的初速度冲上一光滑斜面，加速度的大小为8 m/s 2，冲上最高点之后，又以相同的加速度往回运动。
则( )A ．1 s 末的速度大小为8 m/sB ．3 s 末的速度为零C ．2 s 内的位移大小是16 mD ．3 s 内的位移大小是12 m6．从地面上竖直向上抛出一物体，物体匀减速上升到最高点后，再以与上升阶段一样的加速度匀加速落回地面。
图中可大致表示这一运动过程的速度图象是( )7．物体做初速度为零的匀加速直线运动，第 1 s 内的位移大小为5 m ，则该物体( )A ．3 s 内位移大小为45 mB ．第3 s 内位移大小为25 mC ．1 s 末速度的大小为5 m/sD ．3 s 末速度的大小为30 m/s8．将自由落体运动分成时间相等的4段，物体通过最后1段时间下落的高度为56 m ，那么物体下落的第1段时间所下落的高度为( )A ．3.5 mB ．7 mC ．8 mD ．16 mOvtA OvtB OvtC OvtD9．一辆沿笔直的公路匀加速行驶的汽车，经过路旁两根相距50 m 的电线杆共用5s 时间，它经过第二根电线杆时的速度为15 m/s ，则经过第一根电线杆时的速度为( )A ．2 m/sB ．10 m/sC ．2.5 m/sD ．5 m/s 10．两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的，由图可知( )A ．上木块做加速运动，下木块做匀速运动B ．上木块在时刻t 2与下木块在时刻t 5速度相同C ．在时刻t 2以及时刻t 5间，上木块的平均速度与下木块平均速度相同D ．在时刻t 1瞬间两木块速度相同二、填空及实验题11．从静止开始做匀加速直线运动的物体，第1 s 内的位移是4 m ，则物体第1 s 末的速度大小是 m/s ，运动的加速度大小是 m/s 2，第 2 s 内的位移是 m 。
12．如图所示，质点A 点从高为h 的窗台上方H 处，自由下落。
则A 通过窗台所用的时间为 __________。
13．一辆汽车从甲地出发，沿平直公路开到乙地刚好停止，其速度图象如图所示。
那么0～t 和t ～3 t 两段时间内，加速度的大小之比为 ，位移的大小之比为，平均速度的大小之比为，中间时刻速度的大小之比为。
14．实验室备有下列仪器：A ．长度为1 m 最小刻度为毫米的刻度尺；B ．长度为1 m 最小刻度为分米的刻度尺；C ．秒表；D ．打点计时器；E ．低压交流电源（50 Hz ）；F ．低压直流电源；G ．天平。
为了测量重锤下落的加速度的数值，上述仪器中必须有的是 （填字母代号），实验是通过研究重锤做 运动来测量重锤下落加速度的。
t 1 t 2 t 3 t 4 t 5t 6 t 7t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7Ovt2t3t tHhA15．在做“研究匀变速直线运动”实验中，打点记时器打出的一条纸带中的某段如图所示，若A ，B ，C ……点间的时间间隔均为0.10 s ，从图中给定的长度，求小车的加速度大小是 ，打下C 点时小车的速度大小是。
三、计算题16．为了比较汽车的加速性能，请计算下列汽车的加速度。
（单位用m/s 2，结果保留到小数点后两位。
）动力性 羚羊SC7130基本型奇瑞SQR7160基本型悦达QYZ6390基本型0～100 km/h 加速所需时间（s ） 14 13.5 15 最高时速（km/h ） 170 168 160 百公里耗油（L/100 km ） 4.86.9617．物体做匀加速直线运动，到达A 点时的速度为5 m/s ，经2 s 到达B 点时的速度为11 m/s ，再经过3 s 到达C 点，则它到达C 点时的速度为多大？AB 、BC 段的位移各是多大？18．物体以10 m/s 的初速度冲上一足够长的斜坡，当它再次返回坡底时速度大小为 6 m/s ，设上行和下滑阶段物体均做匀变速运动，则上行和下滑阶段，物体运动的时间之 比多大？加速度之比多大？19．一个屋檐距地面9 m 高，每隔相等的时间，就有一个水滴从屋檐自由落下。
当第四滴水刚要离开屋檐时，第一滴水正好落到地面，求此时第二滴水离地的高度。
（g = 10 m/s 2）20．竖直上抛的物体，上升阶段与下降阶段都作匀变速直线运动，它们的加速度都等于自由落体加速度。
一个竖直上抛运动，初速度是30 m/s ，经过2.0 s 、3.0 s 、4.0 s ，物体的位移分别是多大？通过的路程分别是多长？各秒末的速度分别是多大？（g 取10 m/s 2）21．矿井里的升降机从静止开始做匀加速运动，经过3 s ，它的速度达到3 m/s ；然后做匀速运动，经过6 s ；再做匀减速运动，3 s 后停止。
求升降机上升的高度，并画出它的速度图象。
单位：cmAB C D E5.014.027.044.0。