(沪科版)物理必修一全套学案及章末检测试卷第2章学案6

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2017沪科版高中物理必修一第2章《匀变速直线运动规律的应用》word学案

学案6 匀变速直线运动规律的应用[学习目标定位] 1.会分析汽车行驶的安全问题.2.能正确分析“刹车”问题.3.会分析简单的追及和相遇问题.4.能利用v －t 图像解决问题．一、生活中的匀变速直线运动 1．生活中的匀变速直线运动匀变速直线运动是一种理想化的运动模型．生活中的许多运动由于受到多种因素的影响，运动规律往往比较复杂，但当我们忽略某些次要因素后，有些运动如汽车刹车、启动，飞机的起飞、降落等有时也可以把它们看成是匀变速直线运动，应用匀变速直线运动的规律解决这类问题． 2．交通安全问题汽车行驶的安全车距等于反应距离和刹车距离之和．二、求解匀变速直线运动需注意的问题求解匀变速直线运动的问题时，一定要认真分析运动过程，明确哪些是已知量，哪些是待求量，并养成画示意图的习惯．由于匀变速直线运动的两个基本公式(速度公式和位移公式)中包括五个物理量(v 0、v t 、a 、s 、t )，因此，只要知道其中的三个量，就一定可以求出另外两个量.一、汽车行驶安全问题和v －t 图像的应用 1．汽车行驶安全问题(1)汽车运动模型⎩⎪⎨⎪⎧启动过程：匀加速直线运动行驶过程：匀速直线运动刹车过程：匀减速直线运动(2)反应时间：从发现情况到采取相应行动经过的时间． (3)反应距离反应距离s 1＝车速v 0×反应时间t .在车速一定的情况下，反应越快即反应时间越短越安全．(4)刹车距离：刹车过程做匀减速运动，其刹车距离s 2＝－v202a(a ＜0)，大小取决于初速度和刹车的加速度． (5)安全距离安全距离即停车距离，包含反应距离和刹车距离两部分．2．利用v －t 图像求位移v －t 图像上，某段时间内图线与时间轴围成的图形的面积表示该段时间内物体通过的位移大小．例1 汽车在高速公路上行驶的速度为108 km/h ，若驾驶员发现前方80 m 处发生了交通事故，马上紧急刹车，汽车以恒定的加速度经过4 s 才停下来，假设驾驶员看到交通事故时的反应时间是0.5 s ，则(1)在反应时间内汽车的位移是多少？ (2)紧急刹车后，汽车的位移是多少？ (3)该汽车行驶过程中是否会出现安全问题？解析解法一设汽车的初速度为v ，且v ＝108 km/h ＝30 m/s. (1)汽车在反应时间内的位移为s 1＝vt 1＝30×0.5 m＝15 m.(2)汽车在刹车过程中的位移为s 2＝v 2t 2＝302×4 m＝60 m.(3)汽车停下来的实际位移为s ＝s 1＋s 2＝(15＋60) m ＝75 m.由于前方80 m 处出现了事故，所以不会出现安全问题．解法二汽车的位移可以通过v －t 图像求解，作出汽车这个过程的v －t 图像(如图)，由图像可知 (1)反应时间内的位移s 1＝30×0.5 m＝15 m.(2)刹车位移s 2＝30×42 m ＝60 m.(3)总位移s ＝＋2＝75 m ．由于前方80 m 处出现了事故，所以不会出现安全问题．答案 (1)15 m (2)60 m (3)不会二、刹车类问题和逆向思维法1．特点：对于汽车刹车，飞机降落后在跑道上滑行等这类交通工具的匀减速直线运动，当速度减到零后，加速度也为零，物体不可能倒过来做反向的运动，所以其运动的最长时间t ＝－v 0a(a ＜0)．在这种题目中往往会存在“时间陷阱”．2．处理方法：首先计算速度减到零所需时间，然后再与题中所给的时间进行比较，确定物体在所给的时间内是否已停止运动，如果是，则不能用题目所给的时间计算．注意虽然汽车刹车后不会以原来的加速度反向做加速运动，但我们在处理这类末速度为零的匀减速直线运动时，可采用逆向思维法，即把运动倒过来看成是初速度为零的匀加速直线运动．例2 一辆汽车正在平直的公路上以72 km/h 的速度行驶，司机看见红色信号灯便立即踩下制动器，此后，汽车开始做匀减速直线运动．设汽车减速过程的加速度大小为5 m/s 2，求： (1)开始制动后，前2 s 内汽车行驶的距离． (2)开始制动后，前5 s 内汽车行驶的距离．解析汽车的初速度v 0＝72 km/h ＝20 m/s ，末速度v t ＝0，加速度a ＝－5 m/s 2；汽车运动的总时间t ＝v t －v 0a ＝0－20 m/s－5 m/s 2＝4 s.(1)因为t 1＝2 s<t ，所以汽车2 s 末没有停止运动故s 1＝v 0t 1＋12at 21＝(20×2－12×5×22) m ＝30 m(2)因为t 2＝5 s>t ，所以汽车5 s 时早已停止运动故s 2＝v 0t ＋12at 2＝(20×4－12×5×42) m ＝40 m(注意：也可以用逆向思维法，即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．此题可以用如下解法：s 2＝12at 2＝12×5×42m ＝40 m)．答案 (1)30 m (2)40 m 三、追及相遇问题1．追及相遇问题是一类常见的运动学问题，分析时，一定要抓住： (1)位移关系：s 2＝s 0＋s 1.其中s 0为开始追赶时两物体之间的距离，s 1表示前面被追赶物体的位移，s 2表示后面物体的位移．(2)临界状态：v 1＝v 2.当两个物体的速度相等时，可能出现恰好追上、恰好避免相撞、相距最远、相距最近等临界、最值问题．2．处理追及相遇问题的三种方法(1)物理方法：通过对物理情景和物理过程的分析，找到临界状态和临界条件，然后列出方程求解．(2)数学方法：由于匀变速直线运动的位移表达式是时间t 的一元二次方程，我们可利用判别式进行讨论：在追及问题的位移关系式中，若Δ>0，即有两个解，并且两个解都符合题意，说明相遇两次；Δ＝0，有一个解，说明刚好追上或相遇；Δ<0，无解，说明不能够追上或相遇．(3)图像法：对于定性分析的问题，可利用图像法分析，避开繁杂的计算，快速求解．例3 物体A 、B 同时从同一地点沿同一方向运动，A 以10 m/s 的速度做匀速直线运动，B以2 m/s 2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，求A 、B 再次相遇前两物体间的最大距离．解析解法一物理分析法A 做v A ＝10 m/s 的匀速直线运动，B 做初速度为零、加速度为a ＝2 m/s 2的匀加速直线运动．根据题意，开始一小段时间内，A 的速度大于B 的速度，它们之间的距离逐渐变大；当B 加速到速度大于A 的速度后，它们之间的距离又逐渐变小；A 、B 间的距离有最大值的临界条件是v A ＝v B ①设两物体经历时间t 相距最远，则v B ＝at ②把已知数据代入①②两式联立解得t ＝5 s. 在时间t 内，A 、B 两物体前进的距离分别为：s A ＝v A t ＝10×5 m＝50 m s B ＝12at 2＝12×2×52 m ＝25 m.A 、B 再次相遇前两物体间的最大距离为：Δs m ＝s A －s B ＝50 m －25 m ＝25 m.解法二图像法根据题意作出A 、B 两物体的v －t 图像，如图所示．由图可知，A 、B 再次相遇前它们之间的距离有最大值的临界条件是v A ＝v B ，得t 1＝5 s.A 、B 间距离的最大值在数值上等于△Ov A P 的面积，即Δs m ＝12×5×10 m＝25 m.解法三极值法物体A 、B 的位移随时间变化的规律分别是s A ＝10t ，s B ＝12×2×t 2＝t 2，则A 、B 再次相遇前两物体间的距离Δs ＝10t －t 2，可知Δs 有最大值，且最大值为：Δs m ＝－－102－m ＝25 m. 答案 25 m1．(利用图像分析运动)甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的v－t图像中(如图1所示)，直线a、b 分别描述了甲、乙两车在0～20 s的运动情况．关于两车之间的位置关系，下列说法中正确的是( )图1A．在0～10 s内两车逐渐靠近B．在10 s～20 s内两车逐渐远离C．在5 s～15 s内两车的位移相等D．在t＝10 s时两车在公路上相遇答案 C解析由题图知乙做匀减速直线运动，初速度v乙＝10 m/s，加速度大小a乙＝0.5 m/s2；甲做匀速直线运动，速度v甲＝5 m/s.当t＝10 s时v甲＝v乙，甲、乙两车距离最大，所以0～10 s内两车之间的距离越来越大；10 s～20 s内两车之间的距离越来越小，t＝20 s时，两车距离为0，再次相遇，故选项A、B、D错误；在5 s～15 s内，两图线与时间轴围成的面积相等，因而两车位移相等，故选项C正确．2．(汽车行驶安全问题)驾驶手册规定具有良好刹车性能的汽车以80 km/h的速率行驶时，可以在56 m的距离内被刹住，在以48 km/h的速度行驶时，可以在24 m的距离内被刹住．假设对这两种速率，驾驶员的反应时间相同(在反应时间内驾驶员来不及刹车，车速不变)，刹车产生的加速度也相同，则驾驶员的反应时间约为多少？答案 0.72 s解析设驾驶员反应时间为t ，刹车距离为s ，刹车后加速度大小为a ，则由题意可得s ＝vt＋v 22a，将两种情况下的速度和刹车距离代入上式得： 56＝803.6×t ＋80 3.622a①24＝483.6×t ＋483.622a②由①②两式解得t ＝0.72 s 故驾驶员的反应时间约为0.72 s3．(刹车类问题)一滑块在水平面上以10 m/s 的初速度做匀减速直线运动，加速度大小为2 m/s 2.求：(1)滑块经3 s 时的速度的大小； (2)滑块经10 s 时的速度及位移的大小．答案 (1)4 m/s (2)0 25 m解析取初速度方向为正方向，则v 0＝10 m/s ，a ＝－2 m/s 2 由t 1＝Δv a 得滑块停止所用时间t 1＝0－10－2s ＝5 s(1)由v t ＝v 0＋at 得滑块经3 s 时的速度v 1＝10 m/s ＋(－2)×3 m/s＝4 m/s(2)因为滑块经5 s 时已经停止，所以5 s ～10 s 时滑块的速度为0,10 s 时的位移也就是5s 时的位移，由s ＝v t 得s ＝10＋02×5 m＝25 m4．(追及相遇问题)甲车以3 m/s 2的加速度由静止开始做匀加速直线运动．乙车落后2 s 在同一地点由静止开始，以6 m/s 2的加速度做匀加速直线运动．两车的运动方向相同．求： (1)在乙车追上甲车之前，两车距离的最大值是多少？(2)乙车出发后经多长时间可追上甲车？此时它们离出发点多远？答案 (1)12 m (2)(2＋22) s 70 m解析 (1)两车距离最大时速度相等，设此时乙车已开动的时间为t ，则甲、乙两车的速度分别是v 1＝3×(t ＋2)＝3t ＋6 v 2＝6t由v 1＝v 2得：t ＝2 s由s ＝12at 2知，两车距离的最大值Δs ＝12a 甲(t ＋2)2－12a 乙t 2＝12×3×42 m －12×6×22m ＝12 m (2)设乙车出发后经t ′追上甲车，则 s 1＝12a 甲(t ′＋2)2＝12×3×(t ′＋2)2＝t ′＋22ms 2＝12a 乙t ′2＝12×6×t ′2＝3t ′2s 1＝s 2，代入数据求得 t ′＝(2＋22) s将所求得的时间代入位移公式可得s 1＝s 2≈70 m题组一汽车行驶安全问题1．某辆汽车刹车时能产生的最大加速度为10 m/s 2，司机发现前方有危险时，0.7 s 后才能做出反应，开始制动，这个时间称为反应时间．若汽车以20 m/s 的速度行驶时，汽车之间的距离至少应为( ) A ．34 m B ．14 mC ．20 mD ．27 m答案 A解析汽车的反应距离s 1＝v 0t 1 为确保安全，反应时间t 1取0.7 s.s 1＝20×0.7 m＝14 m.刹车后汽车做匀减速直线运动，滑行位移为s 2，则v 2t －v 20＝2as 2，代入数据解得s 2＝20 m.汽车之间的安全距离至少为s ＝s 1＋s 2＝34 m.2．高速公路给人们出行带来了方便，但是因为在高速公路上行驶的车辆速度大，雾天往往出现十几辆车追尾连续相撞的车祸．汽车在沪宁高速公路上正常行驶的速率为120 km/h ，汽车刹车产生的最大加速度为8 m/s 2，大雾天关闭高速公路．如果某天有薄雾，能见度约为37 m ，为安全行驶，避免追尾连续相撞，汽车行驶速度应限制为(设司机反应时间为0.6 s)( ) A ．54 km/h B ．20 km/h C ．72 km/hD ．36 km/h答案 C解析能见度37 m ，即司机发现情况后从刹车到车停，位移最大为37 m ，司机反应时间t＝0.6 s ，vt ＋v 22a＝37 m ，解得v ＝20 m/s ＝72 km/h 即车速上限．题组二刹车类问题和逆向思维法3．若汽车以12 m/s 的速度在平直公路上匀速行驶，由于前方出现意外情况，驾驶员紧急刹车，刹车的加速度大小是4 m/s 2，则刹车后2 s 时的速度大小为( ) A ．4 m/s B ．2 m/s C ．8 m/sD ．10 m/s答案 A解析设汽车经时间t 停止，取初速度方向为正方向，则a ＝－4 m/s 2由v t ＝v 0＋at得t ＝v t －v 0a ＝0－12 m/s －4 m/s 2＝3 s则刹车2 s 时，汽车未停止v ＝v 0＋at ′＝[12＋(－4)×2]m/s＝4 m/s故选项A 正确．4．一辆汽车以20 m/s 的速度沿平直公路匀速行驶，突然发现前方有障碍物，立即刹车，汽车以大小为5 m/s 2的加速度做匀减速直线运动，那么刹车后2 s 内与刹车后6 s 内汽车通过的位移大小之比为( ) A ．1∶1 B ．3∶4 C ．3∶1D ．4∶3答案 B解析汽车的刹车时间t 0＝－20－5s ＝4 s ，故刹车后2 s 及6 s 内汽车的位移大小分别为s 1＝v 0t 1＋12at 21＝20×2 m＋12×(－5)×22m ＝30 m ，s 2＝20×4 m＋12×(－5)×42 m ＝40 m ，s 1∶s 2＝3∶4，B 正确．5．如图1所示，在水平面上有一个质量为m 的小物块，从某点给它一个初速度沿水平面做匀减速直线运动，途中经过A 、B 、C 三点，到达O 点的速度为零．A 、B 、C 三点到O 点的距离分别为s 1、s 2、s 3，物块从A 点、B 点、C 点运动到O 点所用时间分别为t 1、t 2、t 3，下列结论正确的是( )图1A.s 1t 1＝s 2t 2＝s 3t 3B.s 1t 1<s 2t 2<s 3t 3C.s 1t 21＝s 2t 22＝s 3t23D.s 1t 21<s 2t 22<s 3t 23答案 C解析由于v ＝s t ＝12v ，故s 1t 1＝v A 2，s 2t 2＝v B 2，s 3t 3＝v C 2，所以s 1t 1>s 2t 2>s 3t 3，A 、B 错；小物块的运动可视为逆向的由静止开始的匀加速直线运动，故位移s ＝12at 2，s t 2＝12a ＝常数，所以s 1t 21＝s 2t 22＝s 3t 23，C 对，D 错．题组三 v －t 图像的应用6．甲车以加速度3 m/s 2由静止开始做匀加速直线运动，乙车落后2 s 在同一地点由静止出发，以加速度4 m/s 2做加速直线运动，两车速度方向一致．在乙车追上甲车之前，两车距离的最大值是( ) A ．18 m B ．24 m C ．22 mD ．28 m答案 B解析法一乙车从静止开始做匀加速运动，落后甲2 s ，则开始阶段甲车在前．当乙车速度小于甲车的速度时，两者距离增大；当乙车速度大于甲车的速度时，两者距离减小，则当两者速度相等时距离最大．即：a 甲(t 乙＋2)＝a 乙t 乙，得：t 乙＝6 s ；两车距离的最大值为Δs ＝s 甲－s 乙＝12a 甲(t 乙＋2)2－12a 乙t 2乙＝24 m ，故选B.法二也可利用v －t 图像求解．如图所示，两车速度相等时，乙车已运动6 s(同法一)此时v ＝a乙t 乙＝4×6 m/s＝24 m/s ，最大距离为图中阴影部分面积，故Δs ＝12×2×24 m＝24 m.题组四追及相遇问题7．如图2所示，A 、B 两物体相距s ＝7 m ，物体A 以v A ＝4 m/s 的速度向右匀速运动，而物体B 此时的速度v B ＝10 m/s ，向右做匀减速运动，加速度大小为2 m/s 2，那么物体A 追上物体B 所用的时间为( )图2A ．7 sB ．8 sC ．9 sD ．10 s 答案 B解析 B 物体能运动的时间t B ＝－v B a ＝－10－2 s ＝5 s ．此时B 的位移s B ＝－v 2B 2a＝－102－m＝25 m ．在5 s 内A 物体的位移s A ＝v A t B ＝4×5 m＝20 m<s B ，所以在B 停止运动之前A 不能追上B .所以A 追上B 时，v A t ＝s B ＋s ，t ＝s B ＋s v A ＝25＋74s ＝8 s ．故B 正确． 8．在平直公路上，自行车与同方向行驶的一辆汽车在t ＝0时同时经过某一个路标，它们位移s (m)随时间t (s)的变化规律为：汽车为s ＝10t －14t 2(m)，自行车为s ＝6t (m)，则下列说法正确的是( )A ．汽车做减速直线运动，自行车做匀速直线运动B ．不能确定汽车和自行车各做什么运动C ．开始经过路标后较短时间内自行车在前，汽车在后D ．当自行车追上汽车时，它们距路标96 m 答案 AD解析根据两者位移s 随时间t 变化规律表达式可知，汽车做初速度为v 0＝10 m/s ，加速度大小为a ＝0.5 m/s 2的匀减速直线运动，自行车做速度为v ＝6 m/s 的匀速直线运动，故A 正确，B 错误；由于v 0>v ，所以开始经过路标后较短时间内汽车在前，自行车在后，故C 错误；设汽车速度减少至零所用时间为t 0，由题意得t 0＝20 s ，当自行车追上汽车时，设经过的时间为t ，则有：10t －14t 2＝6t ，解得：t ＝16 s<t 0，符合情境，此时两者的位移为：s ＝96 m ，故D 正确．9．目前我国动车组在广泛使用．假设动车轨道为直线，动车制动时的加速度为1 m/s 2. (1)如果动车司机发现前方450 m 处有故障车停车，要使动车不发生追尾，则动车运行速度不能超过多少？(不考虑反应时间)(2)如果动车运行的速度为252 km/h ，当动车司机前方2 464 m 处有故障车停车，经反应后制动减速，为了确保列车不发生追尾，问动车司机反应时间不得超过多少？答案 (1)30 m/s (2)0.2 s解析 (1)动车减速的加速度a ＝－1 m/s 2，－v 20＝2as ，解得v 0＝30 m/s (2)v ＝252 km/h ＝70 m/s设反应时间为t ，反应时间内位移为s 1，减速位移为s 2s ′＝s 1＋s 2＝2 464 m s 1＝vt－v 2＝2as 2 解得t ＝0.2 s.10．甲、乙两车在平直公路上比赛，某一时刻，乙车在甲车前方L 1＝11 m 处，乙车速度v 乙＝60 m/s ，甲车速度v 甲＝50 m/s ，此时乙车离终点线尚有L 2＝600 m ，如图3所示．若甲车做匀加速运动，加速度a ＝2 m/s 2，乙车速度不变，不计车长．图3(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？答案 (1)5 s 36 m (2)不能解析 (1)当甲、乙两车速度相等时，两车距离最大，即v 甲＋at 1＝v 乙得t 1＝v 乙－v 甲a ＝60－502s ＝5 s 甲车位移s 甲＝v 甲t 1＋12at 21＝275 m 乙车位移s 乙＝v 乙t 1＝60×5 m＝300 m此时两车间距离Δs ＝s 乙＋L 1－s 甲＝36 m(2)甲车追上乙车时，位移关系为s 甲′＝s 乙′＋L 1甲车位移s 甲′＝v 甲t 2＋12at 22 乙车位移s 乙′＝v 乙t 2将s 甲′、s 乙′代入位移关系，得v 甲t 2＋12at 22＝v 乙t 2＋L 1 代入数值并整理得t 22－10t 2－11＝0解得t 2＝－1 s(舍去)或t 2＝11 s此时乙车位移s 乙′＝v 乙t 2＝660 m因s 乙′>L 2，故乙车已冲过终点线，即到达终点时甲车不能超过乙车．11．晚间，甲火车沿平直轨道以4 m/s 的速度匀速前进，当时乙火车误入同一轨道，且以20 m/s 的速度追向甲车，当乙车司机发现甲车时两车相距仅125 m ，乙车立即制动，已知以这种速度前进的火车制动后需经过200 m 才能停止．(1)问是否会发生撞车事故？(2)若要避免两车相撞，乙车刹车的加速度至少应为多大？答案见解析解析 (1)乙车制动时的加速度：a ＝0－v 202s ＝0－2022×200m/s 2＝－1 m/s 2. 当甲、乙两车速度相等时有：v 甲＝v 乙＝v 0＋at ，解得t ＝16 s ，此过程甲车位移s 甲＝v 甲t ＝64 m ，乙车位移s 乙＝v 0＋v 乙2t ＝192 m ，由于s 甲＋125 m<s 乙，所以两车会发生撞车事故．(2)两车不相撞的临界条件是到达同一位置时两车的速度相同则125＋v 甲t 0＝v 0t 0＋12a 0t 20，v 甲＝v 0＋a 0t 0 代入数据解得t 0＝15.625 s ，a 0＝－1.024 m/s 2即为使两车不相撞，乙车刹车的加速度至少为1.024 m/s 2.12．甲、乙两车同时从同一地点出发，甲以8 m/s 的初速度、1 m/s 2的加速度做匀减速直线运动，乙以2 m/s 的初速度、0.5 m/s 2的加速度和甲车同向做匀加速直线运动，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位移．答案 12 m 32 m解析当两车速度相同时，两车相距最远，此时两车运动的时间为t 1，速度为v 1，则 v 1＝v 甲－a 甲t 1v 1＝v 乙＋a 乙t 1两式联立解得t 1＝v 甲－v 乙a 甲＋a 乙＝8－21＋0.5 s ＝4 s. 此时两车相距：Δs ＝s 1－s 2＝(v 甲t 1－12a 甲t 21)－⎝ ⎛⎭⎪⎫v 乙t 1＋12a 乙t 21 ＝[(8×4－12×42)－(2×4＋12×0.5×42)] m ＝12 m.当乙车追上甲车时，两车位移均为s ，运动时间为t ，则v 甲t －12a 甲t 2＝v 乙t ＋12a 乙t 2. 解得t ＝v 甲－v 乙a 甲＋a 乙＝－1＋0.5s ＝8 s ，t ＝0(舍去) 两车相遇时，位移均为：s ＝v 乙t ＋12a 乙t 2＝32 m.。

【精品试卷】沪科版高中物理必修一章末检测卷(二)复习专用试卷

高中物理学习材料（精心收集**整理制作）章末检测卷(二)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分．每小题给出的选项中只有一项符合题目要求．)1. 最早对自由落体运动进行科学的研究，否定了亚里士多德错误论断的科学家是()A．伽利略B．牛顿C．开普勒D．胡克答案 A2．做匀变速直线运动的物体位移随时间的变化规律为s＝24t－1.5t2(m)，根据这一关系式可以知道，物体速度为零的时刻是()A．1.5 s B．8 s C．16 s D．24 s答案 B3．如图1所示为某物体运动的v－t图像，t2＝2t1，t3＝3t1.若将该物体的运动过程用s－t图像表示出来，下列四幅图像中正确的是()图1答案 C解析根据v－t图像可知，在0～t1时间内物体以速度v1沿正方向做匀速直线运动，则其运动位移满足s1＝v1t，是一条过原点的倾斜直线；在t1～t2时间内，物体静止，位移不随时间变化，静止在正方向离原点s 1处；在t 2～t 3时间内，速度大小等于v 1，但方向与v 1反向，物体返回出发点．因此，选项C 正确．4．在平直公路上，汽车以15 m /s 的速度做匀速直线运动，从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2 m/s 2的加速度做匀减速直线运动，则刹车后10 s 内汽车的位移大小为( ) A ．50 m B ．56.25 m C ．75 m D ．150 m 答案 B解析先判断汽车刹车后经过多长时间停止，由v t ＝v 0＋at 知：t ＝7.5 s.因此汽车刹车后10 s 内的位移大小等于7.5 s 内的位移大小，s ＝12×2×7.52 m ＝56.25 m ．B 正确．5．汽车进行刹车试验，若速率从8 m /s 匀减速至零，用时1 s ．按规定速率为8 m/s 的汽车刹车后拖行距离不得超过5.9 m ，那么对上述刹车试验的拖行距离的计算及是否符合规定的判断正确的是( )A ．拖行距离为8 m ，符合规定B ．拖行距离为8 m ，不符合规定C ．拖行距离为4 m ，符合规定D ．拖行距离为4 m ，不符合规定答案 C解析汽车平均速度为4 m/s ，刹车位移为4 m ，符合规定，C 对．6．跳伞运动员以5 m /s 的速度竖直匀速降落，在离地面h ＝10 m 的地方掉了一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为(扣子所受的空气阻力可忽略，g 取10 m/s 2)( ) A ．2 s B. 2 s C ．1 sD ．(2－2) s答案 C解析设扣子着陆的时间为t 1，则由h ＝v 0t 1＋12gt 21可得t 1＝1 s ．设运动员着陆的时间为t 2，则由h ＝v 0t 2，可得t 2＝2 s ，所以t 2－t 1＝1 s ，选项C 正确．二、多项选择题(本题共4个小题，每小题5分，共20分．每小题给出的选项中有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)7．甲、乙两物体所受的重力之比为1∶2，甲、乙两物体所在的位置高度之比为2∶1，它们各自做自由落体运动，则两物体( ) A ．落地时的速度之比是2∶1B ．落地时的速度之比是1∶1C ．下落过程中的加速度之比是1∶2D ．下落过程中的加速度之比是1∶1 答案 AD解析做自由落体运动的物体下落过程中的加速度与其质量无关，与其重力无关，C 错，D 对；又根据v ＝2gh ，A 对，B 错．8．甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶．在t ＝0到t ＝t 1的时间内，它们的v －t 图像如图2所示．在这段时间内( )图2A ．汽车甲的平均速度比乙大B ．汽车乙的平均速度等于v 1＋v 22C ．甲、乙两汽车的位移相同D ．甲、乙两汽车的加速度都逐渐减小答案 AD9.甲、乙两个质点同时同地点向同一方向做直线运动，它们的v －t 图像如图3所示．则( )图3A ．2 s 后乙比甲运动得快B ．在2 s 末乙追上甲C ．4 s 内甲的平均速度大于乙的平均速度D ．乙追上甲时距出发点40 m 答案 AD解析观察v －t 图像，2 s 后乙的速度大于甲的速度，选项A 对．前2 s ，甲的速度一直大于乙的速度，2 s 末甲、乙速度相等，2 s 末二者距离最大，选项B 错．v －t 图像的面积代表位移，4 s内甲、乙的位移相同，时间相同，所以平均速度相同，选项C错.4 s末甲、乙位移等于40 m，此时乙刚好追上甲，选项D对．10．关于自由落体运动，下列说法中正确的是()A．它是方向竖直向下、v0＝0、a＝g的匀加速直线运动B．在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1∶3∶5C．在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是1∶2∶3D．从开始运动起下落4.9 m、9.8 m、14.7 m所经历的时间之比为1∶2∶3答案ABC解析自由落体运动是初速度为零、a＝g的匀加速直线运动，所以满足初速度为零的匀加速直线运动规律，则A、B、C正确．当h1＝4.9 m，h2＝9.8 m，h3＝14.7 m时，h1∶h2∶h3＝1∶2∶3，因为t＝2hg，所以t1∶t2∶t3＝h1∶h2∶h3＝1∶2∶3，D错误．三、实验题(本题共2个小题，共12分)11．(6分)实验室备有下列器材：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．(1)为了测量重物下落的加速度的数值，上述器材中必须有的是________(填字母代号)，实验是通过研究重物做________运动来测量重物下落的加速度的．(2)把重物固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，当重物自由下落时，打点计时器在纸带上打出一系列的点．取连续清晰的7个点，用刻度尺测出第2、3、4、5、6、7各点与第1点的距离d如下表所示：点的次序1234567距离d/cm0 6.0012.5019.3026.5034.1042.10根据这些数据可求出重力加速度的测量值为________．答案(1)ADE自由落体(2)9.72 m/s2解析(1)实验时，必须有的器材是：低压交流电源(50 Hz)和打点计时器(用来打点)，以及长度为1 m 、最小刻度为毫米的刻度尺(用来测量点迹之间的距离)． (2)我们用逐差法来求重力加速度的测量值．根据表中的数据可得 a ＝[(42.10－19.30)－19.30]×10－2(3×0.02)2m /s 2≈9.72 m/s 2 12．(6分)如图4所示，为测量匀加速直线运动的加速度，将宽度均为b 的挡光片A 、B 固定在小车上，测得两者间距为d .图4(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间为Δt 1和Δt 2，则小车的加速度a ＝________.(2)为减小实验误差，可采用的方法有________． A ．增大两挡光片宽度b B ．减小两挡光片宽度b C ．增大两挡光片间距d D ．减小两挡光片间距d答案 (1)b 22d [1(Δt 2)2－1(Δt 1)2] (2)BC 解析 (1)两挡光片通过光电门的速度分别为 v A ＝b Δt 1，v B ＝bΔt 2根据v 2B －v 2A ＝2ad ，得：a ＝b 22d [1(Δt 2)2－1(Δt 1)2] (2)本实验测速度的原理是用挡光片通过光电门时的平均速度代替瞬时速度，所以挡光片通过光电门的时间越短，即宽度越小，误差越小；另外，两挡光片间距越大，误差越小．四、计算题(本大题共4小题，共44分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13．(10分)在公园的草坪上主人和小狗正在玩飞碟游戏．设飞碟在空中飞行的时间为t 0＝5 s ，飞碟水平方向做匀速直线运动，v 0＝10 m /s ；小狗在1 s 内匀加速到v ＝8 m/s ，然后做匀速直线运动．当抛出飞碟的同时小狗应在离主人多远的地方向飞碟跑去才能恰好接住飞碟？(小狗与飞碟的运动同向共线) 答案 14 m解析设小狗应在离主人s 处向飞碟跑去才能恰好接住飞碟．根据位移关系，飞碟的位移为：s ＝v 0t 0 小狗的位移：s ′＝v ·12＋v (t 0－1)两者满足的关系是：Δs ＝s －s ′代入得Δs ＝10×5－(8×12＋8×4) m ＝14 m14．(10分)飞机着陆后做匀变速直线运动，10 s 内前进450 m ，此时速度减为着陆时速度的一半．试求：(1)飞机着陆时的速度．(2)飞机着陆后30 s 时距着陆点多远？答案 (1)60 m/s (2)600 m解析 (1)设着陆时的速度为v ，则s ＝v ＋v22tv ＝60 m/s(2)设飞机从开始着陆到停下来所用的时间为t ′，则 a ＝v －v 2t ＝60－60210 m /s 2＝3 m/s 2t ′＝v a ＝603 s ＝20 s<30 s故s ′＝v 22a ＝6022×3m ＝600 m.15．(12分)如图5所示，有一根长为l ＝0.5 m 的木棍AB ，悬挂在某房顶上，它自由下落时经过一高为d ＝1.5 m 的窗口，通过窗口所用的时间为0.2 s ，求木棍B 端离窗口上沿的距离h .(不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2)图5答案 4.05 m解析设木棍B 端下落到窗口上沿所用的时间为t ，则A 端下落到窗口下沿所用的总时间为t ＋0.2B 下落到上沿有：h ＝12gt 2①A 下落到下沿有：h ＋d ＋l ＝12g (t ＋0.2)2②①②联立得t ＝0.9 s ，h ＝4.05 m.16．(12分)车从静止开始以1 m /s 2的加速度前进，在车开始运动的同时，车后20 m 处，某人骑自行车开始以6 m/s 的速度匀速追赶，能否追上？若不能追上，人与车的最小距离是多少？若能追上，什么时候追上？答案不能 2 m解析解法一利用速度相等这一条件求解．当车的速度与人的速度相等时，相距最近，此时若追不上，以后永远追不上． v 车＝at ，v 人＝v 0当v 车＝v 人时，at ＝v 0，所以得时间t ＝v 0a ＝61 s ＝6 s以人开始追的位置为起点，此时人与车的位移分别为 s 人＝v 人t ＝6 m/s ×6 s ＝36 ms 车＝s 0＋12at 2＝20 m ＋12×1 m/s 2×(6 s)2＝38 m显然s 车>s 人，追不上．人与车相距最近为Δs ＝s 车－s 人＝38 m －36 m ＝2 m 解法二利用二次函数求解车与人的位移分别为s 车＝s 0＋12at 2s 人＝v 0t车与人相距Δs ＝s 车－s 人＝s 0＋12at 2－v 0t ＝20＋12t 2－6t＝12(t －6)2＋2 m 显然Δs 总大于2 m ，即追不上，而且当t ＝6 s 时，Δs 有最小值2 m ，即相距最近为2 m.。

沪科版必修一：第1章-学案【6】章末总结(含答案)

学案6 章末总结一、速度与速率速度是描述物体运动快慢和方向的物理量，是矢量，速率是描述物体运动快慢的物理量．1．速度：(1)平均速度＝位移时间.(2)瞬时速度是当时间趋近于零时的平均速度的极限值．2．速率(1)平均速率＝路程时间. (2)瞬时速率是指瞬时速度的大小，常称为速率．例1 如图1所示，小球从高出地面h ＝15 m 的位置，在t ＝0时刻竖直向上抛出，经1 s 小球上升到距抛出点5 m 最高处，之后就开始竖直回落，经0.5 s 刚好经过距最高点1.25 m 处位置，再经过1.5 s 到达地面．求：图1(1)前1.5 s 内平均速度是多少．(2)全过程的平均速率是多少．(结果保留一位小数)解析 (1)由题图可知：前1.5 s 小球的位移为：s ＝H －h′＝5 m －1.25 m ＝3.75 m所以前1.5 s 内平均速度v ＝s t ＝3.751.5m/s ＝2.5 m/s (2)由题图可知：全过程小球的路程为L ＝5 m ＋5 m ＋15 m ＝25 m全过程的平均速率为v ′＝L t ＝253m/s ≈8.3 m/s 答案 (1)2.5 m/s (2)8.3 m/s二、关于速度v 、速度变化量v t －v 0与加速度a 的理解1．速度描述物体运动的快慢；速度变化量是末速度与初速度的矢量差；加速度是速度变化量与所用时间的比值，它描述速度变化的快慢，也称为速度变化率．2．速度v 、速度变化量v t －v 0、加速度a 三者的大小无必然联系．(1)速度大，加速度不一定大，速度变化量也不一定大；速度小，加速度不一定小，速度变化量也不一定小．(2)速度变化量大，加速度不一定大；速度变化量小，加速度不一定小．3．速度的方向是物体的运动方向，速度变化量的方向是加速度的方向，加速度与速度的方向关系决定了物体做加速运动还是减速运动．(1)当加速度与速度同向时，物体做加速直线运动．(2)当加速度与速度反向时，物体做减速直线运动．例2 关于速度、速度变化、加速度，下列说法正确的是( )A ．加速度方向与规定正方向相反，物体速度一定减小B ．加速度不为零，物体速度一定增加C ．加速度不断减小，速度一定不断减小D ．速度变化越快，加速度越大解析加速度的方向与正方向相反，速度不一定减小，因为只有加速度方向与速度方向相反时，速度才减小，故A 错误．加速度不为零，速度不一定增加，如当加速度方向与速度方向相反时，速度减小，故B 错误．当加速度的方向与速度方向相同时，加速度减小，速度仍然增大，故C 错误．加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化快，加速度大，故D正确．答案 D三、运动图像的理解和应用1. s－t图像(1)s－t图像反映了物体的位置随时间变化的规律．(2)s－t图像的倾斜程度(斜率)表示速度的大小，v＝ΔsΔt，斜率的正、负反映速度的正、负．(3)s－t图像中，倾斜直线表示物体做匀速运动，平行于 t轴表示物体静止．2．v－t图像(1)v－t图像反映了物体速度随时间变化的规律．(2)v－t图像的倾斜程度(斜率)表示加速度的大小，a＝ΔvΔt，斜率的正、负表示加速度的方向．(3)v－t图像不表示运动的轨迹．两个v－t图像的交点只表示该时刻两物体速度相等，不表示相遇．例3如图2所示是A、B两个物体做直线运动的v－t图像，则下列说法中正确的是( )图2A．物体A做加速直线运动B．物体B做减速直线运动C．物体A的加速度大于B的加速度D．物体B的速度变化比A的速度变化快解析由两物体的速度图像可知，两物体速度的绝对值都在增大，都在做加速运动，A对，B错．由两物体运动图线的斜率可知，物体A的加速度为1 m/s2，物体B的加速度为－2 m/s2，所以B的加速度大于A的加速度，从而B的速度变化比A的速度变化快，C错，D对．答案AD例4表示甲、乙两运动物体相对同一原点的s—t图像如图3所示，下面有关说法中正确的是( )图3A．甲和乙都做匀变速直线运动B．甲、乙运动的出发点相距s0C．乙运动的速率大于甲运动的速率D．乙比甲早出发t1的时间答案BC解析题图中s—t图像都是直线，所以甲、乙都做匀速直线运动，故A错；因t＝0时，甲图线与s轴的截距为s0，而乙图线表示乙在原点，所以出发点相距s0，故B正确；因为乙图线的斜率大于甲图线斜率的绝对值，所以乙运动速率大于甲运动速率，故C正确；从图像中还可以看出甲比乙早出发t1的时间，故D错．1．(关于加速度的理解)以下对于加速度这个物理量的认识中，正确的是( )A．加速度很大的运动物体，速度可以很小B．加速度很大的运动物体，速度的变化量必然很大C．加速度很大的运动物体，速度可以减小得很快D．加速度减小时，物体运动的速度也必然随着减小答案AC解析加速度大小与速度的大小之间无必然的关系，物体的加速度大，它的速度不一定大，如匀速运动的高速列车的加速度为零，A对；加速度很大的物体在较短时间内它的速度变化量不一定很大，B错；加速度很大的物体在减速运动时其速度减小得很快，C对；加速度减小的加速运动，物体运动的速度逐渐增加，只是增加得慢了，D错．2．(s－t图像)龟兔赛跑的故事流传至今，按照龟兔赛跑的故事情节，兔子和乌龟的s－t图像如图4所示，下列关于兔子和乌龟运动的说法中正确的是( )图4A．兔子和乌龟是从同一地点出发的B．乌龟一直做匀加速运动，兔子先加速后匀速再加速C．骄傲的兔子在T4时刻发现落后奋力追赶，但由于跑得比乌龟慢，还是让乌龟先到达了预定位置s3D．在T2～T4时间内，兔子比乌龟运动得快答案 A解析兔子和乌龟都是从原点出发，A对；乌龟一直做匀速运动，兔子先是没动，T1时开始匀速前进，T2～T4时间内又静止，T4后又开始匀速前进，B错；兔子虽在T4时刻发现落后奋力追赶，跑得比乌龟快，但由于时间太晚，还是让乌龟先到达了预定位置s3，C错；在T2～T4时间内，兔子静止不动，乌龟一直前进，D错．3．(v－t图像)一立方体木块从高处自由下落到深水中，取竖直向下为正方向，其速度－时间图像如图5所示，由图像可知( )图5A．O～a段木块的加速度大于a～b段的加速度B．b时刻木块达到最深处C．c时刻木块达到最深处D．d时刻木块速度方向竖直向上答案ACD解析由v－t图像的斜率表示加速度及斜率大的加速度大可知，A正确．c时刻前速度均为正，说明木块一直在向下运动；c时刻后速度为负，说明c时刻以后木块向上运动，故B错误，C、D正确．4．(速度和速率)一人从甲地向东出发做匀速直线运动，以3 m/s的速度用10 min行至乙地，然后又以4 m/s 的速度用10 min向北到达丙地，此人从甲地到丙地的过程中平均速率是多少？平均速度又是多少？答案 3.5 m/s 2.5 m/s解析此人从甲地到丙地的路程L＝v1t1＋v2t2＝7×600 m＝4 200 m所以平均速率v＝Lt＝4 2001 200m/s＝3.5 m/s从甲地到丙地的位移s＝1t12＋2t22＝3 000 m所以平均速度v′＝st ＝3 0001 200m/s＝2.5 m/s。

高中物理必修一第二章章末检测试卷(后附答案)

高中物理必修一第二章章末检测试卷（后附答案）(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．物体在做匀减速直线运动(运动方向不变)，下面结论正确的是()A．加速度越来越小B．加速度方向总与运动方向相反C．位移随时间均匀减小D．速率随时间有可能增大2．汽车从静止出发做匀加速直线运动，加速度为a，经过时间t后，又以同样数值的加速度做匀减速直线运动，最后静止．则汽车在这两个过程中()A．位移不同B．平均速度不同C．经历时间不同D．加速度不同3．某人骑自行车在平直道路上行进，图1中的实线记录了自行车开始一段时间内的v －t图象．某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是()图1A．在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大B．在O～t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大C．在t1～t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大D．在t3～t4时间内，虚线反映的是匀速直线运动4．质点做直线运动的位移与时间的关系为x＝5t＋t2(各物理量均采用国际单位)，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1 s内的位移差都是1 mD．任意1 s内的速度增量都是2 m/s5.质点在x轴上运动，t＝0时质点位于坐标原点；图为2该质点的v－t图象，由图线可知( )图2A ．质点的x －t 关系为x ＝5t －t 2B ．t ＝20 s 时质点与坐标原点距离最大C ．0～20 s 内的平均速度为2.5 m/sD ．0～20 s 内的平均速率为2.5 m/s6．在军事演习中，某空降兵从飞机上跳下，先做自由落体运动，在t 1时刻，速度达到最大值v 1时打开降落伞，做减速运动，在t 2时刻以较小速度v 2着地．他的速度图象如图3所示．下列关于该空降兵在0～t 1或t 1～t 2时间内的平均速度v 的结论正确的是( )图3A ．0～t 1，v ＝v 12B ．t 1～t 2，v ＝v 1＋v 22C ．t 1～t 2，v >v 1＋v 22D ．t 1～t 2，v <v 1＋v 227．甲、乙、丙、丁四个物体做直线运动的速度图象分别如图4所示，以向东为正方向，由图看出下列判断正确的是( )图4A ．甲做往返运动，10 s 末在出发点的东边B．乙做往返运动，10 s末在出发点的西边C．丙做往返运动，10 s末在出发点的东边D．丁做往返运动，10 s末在出发点的西边8．汽车进行刹车试验，若速率从8 m/s匀减速至零，用时1 s．按规定速率为8 m/s的汽车刹车后拖行距离不得超过5.9 m，那么对上述刹车试验的拖行距离的计算及是否符合规定的判断正确的是()A．拖行距离为8 m，符合规定B．拖行距离为8 m，不符合规定C．拖行距离为4 m，符合规定D．拖行距离为4 m，不符合规定9.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的v－t图象中(如图5所示)，直线a、b分别描述了甲、乙两车在0～20 s的运动情况．关于两车之间的位置关系，下列说法中正确的是()图5A．在0～10 s内两车逐渐靠近B．在10 s～20 s内两车逐渐远离C．在5 s～15 s内两车的位移相等D．在t＝10 s时两车在公路上相遇10．下列给出的四组图象中，能够反映同一直线运动的是()二、填空题(本题共2小题，共12分)11．(6分)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到一条纸带如图6所示，A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点，若相邻两计数点的时间间隔为0.1 s，则粗测小车的加速度为____________ m/s2，B点的瞬时速度为________ m/s.图612．(6分)如图7所示，为测量做匀加速直线运动的小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得两者间距为d.图7(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间为Δt1和Δt2，则小车的加速度a＝________.(2)为减小实验误差，可采用的方法有()A．增大两挡光片宽度b B．减小两挡光片宽度bC．增大两挡光片间距d D．减小两挡光片间距d三、计算题(本题共4小题，共48分)13．(10分)一个物体从静止开始做匀加速直线运动，以T为时间间隔，在第三个T时间内位移是3 m，第三个T时间末的瞬时速度为3 m/s，则：(1)物体的加速度是多大？(2)第一个T时间末的瞬时速度是多大？(3)时间间隔T是多少？(4)物体在第一个T时间内的位移是多大？14．(12分)如图8所示，有一根长为l＝0.5 m的木棍AB，悬挂在某房顶上，它自由下落时经过一高为d ＝1.5 m的窗口，通过窗口所用的时间为0.2 s，求木棍B端离窗口上沿的距离h.(不计空气阻力，取g ＝10 m/s2)图815．(12分)在高速公路上，有时会发生“追尾”事故——后面的汽车撞上前面的汽车．请分析一下，造成“追尾”事故的原因有哪些？我国高速公路的最高车速限制为120 km/h.设某人驾车正以最高时速沿平直高速公路行驶，该车刹车时产生的加速度大小为5 m/s2，司机的反应时间(从意识到应该刹车至操作刹车的时间)为0.6 s～0.7 s．求汽车的安全行驶距离．16．(14分)A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶，当B车在A车前84 m处时，B车速度为4 m/s，且正以2 m/s2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，B车加速度突然变为零．A车一直以20 m/s的速度做匀速运动，经过12 s后两车相遇，则B车加速行驶的时间是多少？答案1．B 2．D 3．BD 4．D 5．D 6．AD 7．CD 8．C 9．C 10．BC 11．1.58 0.35912．(1)b 22d [1(Δt 2)2－1(Δt 1)2] (2)BC 13．(1)0.83 m/s 2 (2)1 m/s (3)1.2 s (4)0.6 m 14．4.05 m15．原因见解析 134.2 m解析从后车的运动考虑，造成“追尾”的原因主要有以下几方面：(1)车速过快；(2)跟前车的车距过小；(3)司机的反应较迟缓；(4)车的制动性能较差．当司机发现紧急情况(如前方车辆突然停下)后，在反应时间内，汽车仍以原来的速度做匀速直线运动；刹车后，汽车匀减速滑行．所以，刹车过程中汽车先后做着两种不同的运动，行驶时的安全车距应等于两部分位移之和．其运动情况如图所示，为确保安全行车，反应时间应按0.7 s 计算．汽车原来的速度v 0＝120 km/h ≈33.3 m/s ，在反应时间t 1＝0.7 s 内，汽车做匀速直线运动的位移，即反应距离为：x 1＝v 0t 1＝33.3×0.7 m ≈23.3 m ；刹车后，汽车做匀减速运动，滑行时间为：t 2＝v 1－v 0a ＝0－33.3－5s ≈6.7 s ，汽车刹车后滑行的位移，即刹车距离为：x 2＝v 0t 2＋12at 22＝33.3×6.7 m ＋12×(－5)×6.72m ≈110.9 m ；汽车行驶的安全车距要不小于停车距离，即：x ＝x 1＋x 2＝23.3 m ＋110.9 m ＝134.2 m. 16．6 s。

沪科版高中物理必修一章末综合测评2 (2)

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）章末综合测评(二)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1.下列四幅图中，能大致反映自由落体运动图像的是()【导学号：43212252】【解析】自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故它的v-t图像是一过原点的倾斜直线，a-t图像是一平行时间轴的直线，故D对，A、C错；B图中的图像表示物体匀速下落.故应选D.【答案】 D2.长为5 m的竖直杆下端距离一竖直隧道口5 m，若这个隧道长也为5 m，让这根杆自由下落，它通过隧道的时间为(g取10 m/s2)()A. 3 sB.(3－1)sC.(3＋1)sD.(2＋1)s【解析】画出直杆穿过隧道的图示，Δt ＝2(h ＋L 1＋L 2)g－2h g ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2×1510－2×510s ＝(3－1)s ，故选项B 正确.【答案】 B3.做匀加速直线运动的质点在第一个7 s 内的平均速度比它在第一个3 s 内的平均速度大6 m/s ，则质点的加速度大小为( )【导学号：43212253】A.1 m/s 2B.1.5 m/s 2C.3 m/s 2D.4 m/s 2【解析】根据匀变速直线运动的规律可知，第一个3 s 内的平均速度为第1.5 s 末的速度；第一个7 s 内的平均速度为第3.5 s 末的速度；则有：a ＝Δv Δt ＝62 m/s ＝3 m/s 2；故选C.【答案】 C4.汽车在水平公路上运动时速度为36 km/h ，司机突然以2 m/s 2的加速度刹车，则刹车后8 s 汽车滑行的距离为( )A.25 mB.16 mC.50 mD.144 m【解析】初速度 v 0＝36 km/h ＝10 m/s.选汽车初速度的方向为正方向.设汽车由刹车开始到停止运动的时间为t 0，则由v t ＝v 0＋at ＝0得： t 0＝0－v 0a ＝0－10－2 s ＝5 s故汽车刹车后经5 s 停止运动，刹车后8 s 内汽车滑行的距离即是5 s 内的位移，为s ＝12(v 0＋v t )t 0＝12(10＋0)×5 m ＝25 m.故选A 【答案】 A5.雨滴自屋檐由静止滴下，每隔0.2 s 滴下一滴，第一滴落地时第六滴恰欲滴下，此时第一滴、第二滴、第三滴、第四滴之间的距离依次为1.62 m 、1.26 m 、0.90 m ，设落下的雨滴的运动情况完全相同，则此时第二滴雨滴下落的速度为(g 取10 m/s 2)( )【导学号：43212254】A.8.00 m/sB.7.84 m/sC.7.20 m/sD.7.00 m/s【解析】因为雨滴每隔0.2 s 滴下一滴，且1.62 m －1.26 m ＝1.26 m －0.90 m ＝0.36 m ，由此可判定雨滴做初速度为零的匀加速直线运动.由Δs ＝aT 2得雨滴下落的加速度为a ＝9.00 m/s 2，再由v ＝at 可得v ＝9.00×0.8 m/s ＝7.20 m/s ，故选项C 正确.【答案】 C6.一个物体做匀变速直线运动，它的位移与时间的关系式为s ＝t ＋0.5t 2(m)，从t ＝0时开始计时，t 1时它的速度大小为3 m/s ，则 ( )【导学号：43212255】 A.物体的加速度a ＝1 m/s 2 B.物体的加速度a ＝0.5 m/s 2 C.t 1＝2 s D.t 1＝4 s【解析】将s ＝v 0t ＋12at 2与s ＝t ＋0.5t 2 对比知v 0＝1 m/s ，a ＝1 m/s 2 当v ＝3 m/s 时，t 1＝v t －v 0a ＝2 s 所以A 、C 选项正确. 【答案】 AC7.做初速度不为零的匀加速直线运动的物体，在时间T 内通过位移x 1到达A 点，接着在时间T 内又通过位移x 2到达B 点，则以下判断正确的是( )【导学号：43212256】A.物体在A 点的速度大小为x 1＋x 22T B.物体运动的加速度为2x 1T 2 C.物体运动的加速度为x 2－x 1T 2 D.物体在B 点的速度大小为3x 2－x 12T【解析】根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知：v A ＝x 1＋x 22T ，故A 正确；根据x 2－x 1＝at 2得物体运动的加速度为：a ＝x 2－x 1T 2，故B 错误，C 正确；在该加速运动过程中有：v B ＝v A ＋aT ＝x 1＋x 22T ＋x 2－x 1T ＝3x 2－x 12T ，故D 正确.【答案】ACD8.某高速列车沿直线运动的v-t图像如图1所示，则该列车()图1A.0～30 s时间内的位移等于9×102 mB.30 s时刻的速度大于30 m/sC.0～60 s时间内做匀加速运动D.90～120 s时间内做匀速运动【解析】根据图像的“面积”看出0～30 s时间内的位移小于12×60×30 m＝9×102m，故A错误；由图看出，30 s时的速度大于30 m/s，故B正确；0～60 s时间内，由于图线切线的斜率是变化的，说明列车的加速度是变化的，则列车做的是变加速运动，故C错误；90 s～120 s时间内列车的速度不变，说明做匀速运动.故D正确.【答案】BD二、非选择题(本题共4小题，共52分.按题目要求作答.)9.(12分)如图2所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T＝0.10 s，其中s1＝7.05 cm、s2＝7.68 cm、s3＝8.33 cm、s4＝8.95 cm、s5＝9.61 cm、s6＝10.26 cm，则打A点时小车瞬时速度的大小是________m/s，小车运动的加速度计算表达式为a＝________，加速度的大小是________ m/s2(计算结果保留两位有效数字).【导学号：43212257】图2【解析】利用匀变速直线运动的推论得：v A＝s3＋s42T＝0.86 m/s.根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT 2可以求出加速度的大小，得：s4－s1＝3a1T 2s 5－s 2＝3a 2T 2 s 6－s 3＝3a 3T 2为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：a ＝13(a 1＋a 2＋a 3)小车运动的加速度计算表达式为 a ＝(s 4＋s 5＋s 6)－(s 1＋s 2＋s 3)9T 2 代入数据得a ＝0.64 m/s 2.【答案】 0.86 (s 4＋s 5＋s 6)－(s 1＋s 2＋s 3)9T 20.64 10.(12分)在高速公路上，有时会发生“追尾”事故——后面的汽车撞上前面的汽车.我国高速公路的最高车速限制为108 km/h.设某人驾车正以最高时速沿平直高速公路行驶，该车刹车时产生的加速度大小为5 m/s 2，该人的反应时间(从意识到应该停车到操作刹车的时间)为0.5 s.计算行驶时的安全车距至少为多少？【导学号：43212258】【解析】汽车原来的速度v 0＝108 km/h ＝30 m/s 运动过程如图所示在反应时间t 1＝0.5 s 内，汽车做匀速直线运动的位移为s 1＝v 0t 1＝30×0.5 m ＝15 m 刹车后，汽车做匀减速直线运动，滑行时间为t 2＝0－30－5 s ＝6 s汽车刹车后滑行的位移为s 2＝v 0t 2＋12at 22＝30×6 m ＋12×(－5)×62 m ＝90 m 所以行驶时的安全车距应为s ＝s 1＋s 2＝15 m ＋90 m ＝105 m 【答案】 105 m11.(14分)甲车以加速度3 m/s 2由静止开始做匀加速直线运动.乙车落后2 s 在同一地点由静止开始以加速度6 m/s 2做匀加速直线运动.两车的运动方向相同，求：【导学号：43212259】(1)在乙车追上甲车之前，两车距离的最大值是多少？(2)乙车出发后经多长时间可追上甲车？此时它们离出发点多远？【解析】 (1)两车距离最大时速度相等，设此时乙车已运动t 秒，则甲、乙两车的速度分别是 v 1＝3×(t ＋2) m/s ， v 2＝6×t m/s ＝6t m/s ，由v 1＝v 2得：t ＝2 s ，由s ＝12at 2知，两车距离的最大值 Δs ＝12a 甲(t ＋2)2－12a 乙t 2 ＝12×3×42m －12×6×22 m ＝12 m.(2)设乙车出发后经t ′秒追上甲车，则 s 1＝12a 甲(t ′＋2)2＝12×3×(t ′＋2)2 m ， s 2＝12a 乙t ′2＝12×6×t ′2m 由s 1＝s 2代入数据，求得t ′＝(2＋22)s.将所求得时间代入位移公式可得s 1＝s 2≈70 m. 【答案】 (1)12 m (2)(2＋22) s 70 m12.(14分)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.已知运动员在加速阶段的第2 s 内通过的距离为7.5 m ，求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离.【解析】根据题意，在第1 s 和第2 s 内运动员都做匀加速直线运动，设运动员在匀加速阶段的加速度为a ，在第1 s 和第2 s 内通过的位移分别为s 1和s 2，由运动学规律得s 1＝12at 20 s 1＋s 2＝12a (2t 0)2 t 0＝1 s联立解得a ＝5 m/s 2设运动员做匀加速运动的时间为t 1，匀速运动的时间为t 2，匀速运动的速度为v ，跑完全程的时间为t ，全程的距离为s ，依题意及运动学规律，得t ＝t 1＋t 2v ＝at 1 s ＝12at 21＋v t 2设加速阶段通过的距离为s ′，则s ′＝12at 21 求得s ′＝10 m. 【答案】 5 m/s 2 10 m。

(沪科版)物理必修一全套学案及章末检测试卷章末检测卷(二)

章末检测卷(二)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分．每小题给出的选项中只有一项符合题目要求．)1．做匀变速直线运动的物体位移随时间的变化规律为s＝24t－1.5t2(m)，根据这一关系式可以知道，物体速度为零的时刻是( )A．1.5 s B．8 s C．16 s D．24 s答案 B2．物体在做匀减速直线运动(运动方向不变)，下面结论正确的是( )A．加速度越来越小B．加速度方向总与运动方向相反C．位移随时间均匀减小D．速率随时间有可能增大答案 B解析匀减速直线运动加速度不变，A错；加速度方向与运动方向同向时加速，反向时减速，B对；单方向减速的过程中位移越来越大，C错；匀减速到零之前速率越来越小，D错．3．如图1所示为某物体运动的v—t图像，t2＝2t1，t3＝3t1.若将该物体的运动过程用s—t图像表示出来，下列四幅图像中正确的是( )图1答案 C解析根据v—t图像可知，在0～t1时间内物体以速度v1沿正方向做匀速直线运动，则其运动位移满足s1＝v1t，是一条过原点的倾斜直线；在t1～t2时间内，物体静止，位移不随时间变化，静止在正方向离原点s1处；在t2～t3时间内，速度大小等于v1，但方向与v1反向，物体返回出发点．因此，选项C正确．4．在平直公路上，汽车以15 m/s的速度做匀速直线运动，从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2 m/s2的加速度做匀减速直线运动，则刹车后10 s 内汽车的位移大小为( )A．50 m B．56.25 m C．75 m D．150 m答案 B解析先判断汽车刹车后经过多长时间停止，由v t＝v0＋at知：t＝7.5 s.因此汽车刹车后10 s内的位移大小等于7.5 s内的位移大小，s＝12×2×7.52m＝56.25 m．B正确．5．汽车进行刹车试验，若速率从8 m/s匀减速至零，用时1 s．按规定速率为8 m/s的汽车刹车后拖行距离不得超过5.9 m，那么对上述刹车试验的拖行距离的计算及是否符合规定的判断正确的是( )A．拖行距离为8 m，符合规定B．拖行距离为8 m，不符合规定C ．拖行距离为4 m ，符合规定D ．拖行距离为4 m ，不符合规定答案 C解析汽车平均速度为4 m/s ，刹车位移为4 m ，符合规定，C 对．6．汽车甲沿着平直的公路以速度v 0做匀速直线运动，若它路过某处的同时，该处有一辆汽车乙开始做初速度为零的匀加速运动去追赶甲车，根据上述已知条件( )A ．可求出乙车追上甲车时乙车的速度B ．可求出乙车追上甲车所走的路程C ．可求出乙车从开始启动到追上甲车时所用的时间D ．不能求出上述三者中的任何一个答案 A7．跳伞运动员以5 m/s 的速度竖直匀速降落，在离地面h ＝10 m 的地方掉了一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为(扣子所受的空气阻力可忽略，g 取10 m/s 2)( )A ．2 sB. 2 s C ．1 s D ．(2－2) s 答案 C解析设扣子着陆的时间为t 1，则由h ＝v 0t 1＋12gt 21可得t 1＝1 s ．设运动员着陆的时间为t 2，则由h ＝v 0t 2，可得t 2＝2 s ，所以t 2－t 1＝1 s ，选项C 正确．二、多项选择题(本题共3个小题，每小题5分．每小题给出的选项中有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0。

沪科版高中物理必修一第2章《匀变速直线运动的规律(一)》word学案

学案3 匀变速直线运动的规律(一)[学习目标定位] 1.掌握并会推导匀变速直线运动的速度公式、位移公式，会应用公式进行分析和计算.2.理解各公式中各物理量的物理意义及符号的确定.3.知道匀变速直线运动的v －t 图像特点，理解图像的物理意义，会根据图像分析解决问题．一、初速度为零的匀变速直线运动图11．速度公式：v t ＝at .2．位移公式：s ＝12at 2.3．速度—时间图像如图1所示(1)图线的斜率表示物体运动的加速度． (2)图线下方三角形面积表示t 时间内的位移．二、匀变速直线运动的规律 1．速度公式：v t ＝v 0＋at .2．位移公式s ＝v 0t ＋12at 2.一、初速度为零的匀变速直线运动 [问题设计]自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动的特例，请你根据自由落体运动的速度公式和位移公式写出初速度为零的匀变速直线运动的一般规律．答案自由落体运动的速度公式为v t ＝gt ，位移公式为h ＝12gt 2，若初速度为零的匀变速直线运动的加速度为a ，则速度公式为v t ＝at ，位移公式为s ＝12at 2.[要点提炼]初速度为零的匀变速运动，其瞬时速度与时间成正比，位移与时间的平方成正比．即： 1．速度公式：v t ＝at .2．位移公式：s ＝12at 2.二、匀变速直线运动的规律及其图像 [问题设计]1．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 ，经过的时间为t ，求t 时刻物体的瞬时速度．答案由加速度的定义式a ＝v t －v 0t，整理得：v t ＝v 0＋at .2．一个物体做匀变速直线运动，其运动的v －t 图像如图2所示．已知物体的初速度为v 0，加速度为a ，运动时间为t ，末速度为v t .图2请根据v －t 图像和速度公式求出物体在t 时间内的位移(提示：v －t 图像与t 轴所围“面积”表示位移)．答案 v －t 图线下梯形的面积表示位移S ＝12(OC ＋AB )×OA把面积及各条线段换成所代表的物理量，上式变成s ＝12(v 0＋v t )t ①又因为v t ＝v 0＋at ② 由①②式可得s ＝v 0t ＋12at 2[要点提炼]1．匀变速直线运动的规律 (1)速度公式：v t ＝v 0＋at .(2)位移公式：s ＝v 0t ＋12at 2.2.由匀变速直线运动的v －t 图像可获得的信息(如图3所示)图3(1)由图像可直接读出任意时刻的瞬时速度，图像与纵轴的交点(截距)表示初速度．(2)图线的斜率表示物体运动的加速度．(3)图线与横轴所包围的“面积”表示位移大小．一、匀变速直线运动规律的应用例1一物体做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a＝2 m/s2，求：(1)第5 s末物体的速度多大？(2)前4 s的位移多大？(3)第4 s内的位移多大？解析(1)第5 s末物体的速度由v1＝v0＋at1得v1＝0＋2×5 m/s＝10 m/s(2)前4 s的位移由s1＝v0t＋12at2得s1＝0＋12×2×42 m＝16 m(3)物体第3 s末的速度v2＝v0＋at2＝0＋2×3 m/s＝6 m/s则第4 s内的位移s2＝v2t3＋12at23＝6×1 m＋12×2×12 m＝7 m答案(1)10 m/s (2)16 m (3)7 m针对训练1 由静止开始做匀加速直线运动的物体，在第1 s内的位移为2 m．关于该物体的运动情况，以下说法正确的是( )A．第1 s内的平均速度为2 m/sB．第1 s末的瞬时速度为2 m/sC．第2 s内的位移为4 mD．运动过程中的加速度为4 m/s2答案AD解析由直线运动的平均速度公式v＝st知，第1 s内的平均速度v＝2 m1 s＝2 m/s，A对．由s＝12at2得，加速度a＝2st2＝2×21m/s2＝4 m/s2，D对．第1 s末的速度v t＝at＝4×1 m/s＝4 m/s，B错．第2 s内的位移s2＝12×4×22 m－12×4×12 m＝6 m，C错．题组二对v－t图像的理解及应用例2图4是直升机由地面起飞的速度图像，试计算直升机能到达的最大高度及25 s时直升机所在的高度是多少？图4解析首先分析直升机的运动过程：0～5 s直升机做匀加速运动；5 s～15 s直升机做匀速运动；15 s～20 s直升机做匀减速运动；20 s～25 s直升机做反向的匀加速运动．分析可知直升机所能到达的最大高度为题图中t轴上方梯形的面积，即S1＝600 m．25 s时直升机所在高度为S1与图线CE和t轴所围成的面积S△CED的差，即S2＝S1－S△CED＝(600－100) m＝500 m.答案600 m 500 m针对训练2 质点做直线运动的v－t图像如图5所示，规定向右为正方向，则该质点在前8 s内平均速度的大小和方向分别为( )图5A．0.25 m/s；向右B．0.25 m/s；向左C．1 m/s；向右D．1 m/s；向左答案 B解析由题图得前8 s内的位移s＝[12×3×2＋12×5×(－2)] m＝－2 m，则平均速度v＝st＝－28m/s＝－0.25 m/s，负号表示方向向左．B正确．1．掌握匀变速直线运动的基本规律：(1)速度公式：v t＝v0＋at(2)位移公式：s＝v0t＋12at2注意上述三个公式中s、v0、v t、a均具有方向性，应用公式解题时首先应选定正方向，然后再确定各量的正、负，一般取v0方向为正方向．2．会分析v－t图像(1)由图像可知任意时刻的瞬时速度，纵截距表示物体的初速度．(2)图线的斜率表示物体的加速度．(3)图线与t轴所围的面积表示位移大小.1．(速度公式的理解及应用)物体做匀加速直线运动，已知第1 s末的速度是6 m/s，第2 s末的速度是8 m/s，则下面结论正确的是( )A．物体零时刻的速度是3 m/sB．物体的加速度是2 m/s2C．任何1 s内的速度变化都是2 m/sD．第1 s内的平均速度是6 m/s答案BC解析物体做匀加速直线运动，由已知可求出a＝2 m/s2，则初速度为4 m/s；第1 s内的平均速度应小于6 m/s.2．(位移公式的理解及应用)某质点的位移随时间变化的关系是s＝4t＋4t2，s与t的单位分别为m 和s，下列说法正确的是( )A．v0＝4 m/s，a＝4 m/s2 B．v0＝4 m/s，a＝8 m/s2C．2 s内的位移为24 m D．2 s末的速度为24 m/s答案BC解析将位移随时间变化的关系与位移公式s＝v0t＋12at2相对照即可判定v0＝4 m/s，a＝8 m/s2，A错误，B正确．把t＝2 s 代入公式可得s＝24 m，C正确．由于v t＝v0＋at，即v t＝4＋8t，把t＝2 s代入可得v t＝20 m/s，D错误．3．(v－t图像求位移)某物体运动的v－t图像如图6所示，根据图像可知，该物体( )图6A．在0到2 s末的时间内，加速度为1 m/s2B．在0到5 s末的时间内，位移为10 mC．第1 s末与第3 s末的速度方向相同D．第1 s末与第5 s末加速度方向相同答案 AC解析在0到2 s 末的时间内物体做匀加速直线运动，加速度a ＝Δv Δt ＝22m/s 2＝1 m/s 2，故A 正确.0到5 s 末的时间内物体的位移等于梯形面积s ＝(12×2×2＋2×2＋12×1×2) m＝7 m ，故B 错误．第1 s 末图像在时间轴上方，速度为正，第3 s 末速度图像也在时间轴上方，速度也为正，故方向相同，故C 正确．第1 s 内图线的斜率为正值，加速度沿正方向，而第5 s 内图线的斜率为负值，加速度方向沿负方向，则第1 s 内与第5 s 内物体的加速度方向相反，故D 错误． 4．(位移与时间关系的应用)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s ，则它从出发开始经过s4的位移所用的时间为( )A.t 4B.t 2C.t 16D.22t 答案 B解析由位移公式得s ＝12at 2，s 4＝12at ′2，所以t 2t ′2＝4，故t ′＝t 2，B 正确．题组一匀变速直线运动的基本规律1．某物体做匀变速直线运动，在运用公式v t ＝v 0＋at 解题时，若取初速度方向为正方向，则下列说法正确的是( )A ．匀加速直线运动中，加速度a 取负值B ．匀加速直线运动中，加速度a 取正值C ．匀减速直线运动中，加速度a 取负值D ．无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动，加速度a 均取正值答案 BC解析物体做匀加速直线运动，初速度方向与加速度方向相同，由于初速度为正值，故加速度也应取正值，A 错，B 对；匀减速直线运动中加速度方向与速度方向相反，加速度应取负值，C 对，D 错．2．根据匀变速直线运动的位移公式s ＝v 0t ＋at 2/2，则做匀加速直线运动的物体，在t 秒内的位移说法正确的是( ) A ．加速度大的物体位移大 B ．初速度大的物体位移大 C ．末速度大的物体位移大D．以上说法都不对答案 D解析由s＝v0t＋12at2知，s的大小与初速度、加速度、时间都有关，t一定时，s与两个量有关，不能简单地说初速度大或加速度大，位移一定大，A、B、C均错，D对．3．一辆匀加速行驶的汽车，经过路旁两根电线杆共用5 s时间，汽车的加速度为2 m/s2，它经过第2根电线杆时的速度为15 m/s，则汽车经过第1根电线杆的速度为( )A．2 m/s B．10 m/sC．2.5 m/s D．5 m/s答案 D解析根据v t＝v0＋at，得v0＝v t－at＝15 m/s－2×5 m/s＝5 m/s，D正确．4．物体由静止开始以1 m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此物体( )A．第一秒内通过的位移是1 mB．第一秒末的速度是1 m/sC．第一秒初的速度是1 m/sD．第一秒内的平均速度是1 m/s答案 B解析第一秒内通过的位移s＝12at2＝12×1×12 m＝0.5 m，故A错误．第一秒末的速度v t＝at＝1×1 m/s＝1 m/s，故B正确．第一秒初的速度为0，故C错误．第一秒内的平均速度v＝st＝0.5m/s，故D错误．5．飞机的起飞过程是从静止出发，在直跑道上加速前进，当达到一定速度时离地升空．已知飞机加速前进的路程为1 600 m，所用时间为40 s，若这段运动为匀加速运动，用a表示加速度，v表示离地时的速度，则( )A．a＝2 m/s2，v＝80 m/sB．a＝2 m/s2，v＝40 m/sC．a＝1 m/s2，v＝40 m/sD．a＝1 m/s2，v＝80 m/s答案 A解析题目所给的有用信息为s＝1 600 m，t＝40 s，灵活选用公式s＝12at2，可求得a＝2st2＝2×1 600402m/s2＝2 m/s2，则v t＝at＝80 m/s.故选A. 题组二v－t图像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—时间的关系为( )图1A ．v ＝(4＋2t ) m/sB ．v ＝(－4＋2t ) m/sC ．v ＝(－4－2t ) m/sD ．v ＝(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 ＝(－4＋2t ) m/s ，B 对．7.如图2所示是某物体运动的v －t 图像，下列说法正确的是( )图2A ．该物体的加速度一直不变B ．3 s 末物体加速度开始改变C ．0～8 s 物体一直做匀减速运动D ．t ＝0时和t ＝6 s 时物体的速率相等答案 AD解析图线斜率不变，加速度就不变，A 项正确，B 项错误．物体先做匀减速运动，再做匀加速运动，C 项错误．t ＝0时和t ＝6 s 时物体的速率都为30 m/s ，D 项正确．8．汽车由静止开始做匀加速直线运动，速度达到v 时立即做匀减速直线运动，最后停止，运动的全部时间为t ，则汽车通过的全部位移为( ) A.13vt B.12vt C.23vt D.14vt 答案 B解析汽车的速度—时间图像如图所示，由于图像与时间轴所围“面积”等于位移的大小，故位移s ＝12vt ，B 对．9．如图3所示是某物体做直线运动的v－t图像，由图像可知( )图3A．物体在0～2 s内做匀速直线运动B．物体在2 s～8 s内静止C．物体在4 s末的速度为10 m/sD．物体在6 s末的速度为12 m/s答案 D解析物体在0～2 s内速度随时间均匀增大，做匀加速直线运动，故A错误；物体在2 s～8 s内速度随时间不变，做匀速直线运动，故B错误．从图像知，物体在4 s末的速度为12 m/s，在6 s 末的速度为12 m/s，故C错误，D正确．10．利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像．某同学在一次实验中得到的运动小车的速度—时间图像如图4所示，以下说法正确的是( )图4A．小车先做加速运动，后做减速运动B．小车运动的最大速度约为0.8 m/sC．小车的位移一定大于8 mD．小车的运动轨迹是曲线答案ABC解析由v－t图像可以看出，小车的速度先增加，后减小，最大速度约为0.8 m/s，故A、B均正确．小车的位移为v－t图像与t轴所围的“面积”，由题图可以数出图像下面的格子数为85，所以s＝85×0.1×1 m＝8.5 m>8 m，C正确；图线弯曲表明小车速度变化不均匀，不表示小车运动轨迹是曲线，故D错误．题组三综合应用11．一滑块由静止开始，从斜面顶端匀加速下滑(斜面足够长)，第5 s 末的速度是6 m/s ，试求： (1)滑块运动7 s 内的位移； (2)第3 s 内的位移．答案 (1)29.4 m (2)3 m解析 (1)由v 0＝0，v t ＝at 得滑块运动的加速度a ＝v t t ＝6 m/s 5 s＝1.2 m/s 2由s ＝12at 2得前7 s 内的位移s 7＝12×1.2×72m ＝29.4 m(2)前3 s 内的位移s 3＝12at 23＝12×1.2×32m ＝5.4 m前2 s 内的位移s 2＝12at 22＝12×1.2×22m ＝2.4 m故第3 s 内的位移s Ⅲ＝s 3－s 2＝3 m.12．一物体从静止开始以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的速度是多大？ (2)物体做匀减速直线运动时的加速度是多大？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，匀速运动阶段的速度为AB 段的末速度，也为CD 段的初速度． (1)由速度和时间的关系式得v B ＝a 1t 1＝2×5 m/s＝10 m/s即做匀速直线运动的速度为10 m/sv C ＝v B ＝10 m/s(2)由v t ＝v 0＋at 得a 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．。

沪科版高中物理必修一单元测试题及答案全套

沪科版高中物理必修一单元测试题及答案全套章末综合测评(一) 怎样描述物体的运动(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．下列有关质点的说法中正确的是()A．只有质量和体积都极小的物体才能视为质点B．研究一列火车过铁路桥经历的时间时，可以把火车视为质点C．研究自行车的运动时，因为车轮在不停地转动，所以在任何情况下都不能把自行车看作质点D．虽然地球很大，还在不停地自转，但是在研究地球的公转时，仍然可以把它视为质点D[物体能否看成质点，不是看物体的质量和体积大小，是看形状和大小在所研究的问题中能否忽略，故A错误；研究火车过桥，火车的长度不能忽略，火车不能看成质点，故B错误；研究车轮的转动，车轮的形状不能忽略，自行车不能看成质点，但在研究自行车的运动速度时，就可以忽略自行车的自身大小，则可把自行车看作质点，故C错误；地球很大，在研究地球公转时，地球的大小与日地距离比较，可以忽略，可以看作质点，故D正确．]2．我们描述某个物体的运动时，总是相对一定的参考系，下列说法正确的是() A．我们说：“太阳东升西落”，是以太阳为参考系的B．我们说：“地球围绕太阳转”，是以地球为参考系的C．我们说：“同步卫星在高空静止不动”，是以太阳为参考的D．坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来，乘客是以火车为参考系的D[“太阳东升西落”是相对于我们居住的地球而言的，是以地球为参考系的，所以A错误；“地球围绕太阳转”是以太阳为参考系的，所以B错误；“同步卫星在高空静止不动”是相对于地球而言的，是以地球为参考系的，所以C错误；火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来，是以火车或他自己为参考系的，所以D正确．] 3．如图1所示，当月球、地球和太阳在同一直线上，整个月球完全进入地球的本影之时，就会出现月全食.2011年12月10日，我国上空出现一轮十全十美“红月亮”．这是十年一遇最美月全食，本次月全食从北京时间20时45分开始初亏，经过食既、食甚、生光、复圆，持续约3个半小时．而完全“被吃掉”的“红月亮”，只有大约51分钟．文中提到的“时刻”有()图1A．51分钟B．3个半小时C．20时45分D．2011年12月10日[答案] C4．如图2所示，小明骑自行车由静止沿直线运动，他在第1 s内、第2 s内、第3 s 内、第4 s内通过的位移分别为1 m、2 m、3 m、4 m，则()图2 A ．他4 s 末的瞬时速度为4 m/sB ．他第2 s 内的平均速度为1.5 m/sC ．他4 s 内的平均速度为2.5 m/sD ．他1 s 末的速度为1 m/sC [自行车速度是逐渐增大的，无法确定它的瞬时速度，只能求出平均速度，第2 s内平均速度为21 m/s ＝2 m/s ；4 s 内平均速度v －＝1＋2＋3＋44m/s ＝2.5 m/s.] 5．如图3所示是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美．摄影师选择的参考系是( )图3A ．大地B ．太阳C ．运动员D ．地面上的物体C [由于运动员和摄影师以相同的速度运动，以运动员作为参考系，摄影师是静止的，故运动员的图片是清晰的，但由于背景相对于运动员是运动的，所以背景相对于摄像机是运动的，故拍摄的背景是模糊的．在“追拍法”中摄影师选择的参考系是运动员，故C 正确．]6．如图4所示的v -t 图像所描述的物体的运动情况，下列结论中正确的是( )图4A ．O 到A 的速度变化比B 到C 的速度变化快B ．AB 平行于时间轴，则物体在AB 这段时间内是静止的C ．O 到A 的速度方向与B 到C 的速度方向相反D ．物体的位移越来越大D [O 到A 和B 到C 的速度的变化量大小相同，而O 到A 所用的时间长，故速度变化慢，A 错；AB 段物体是以v 0匀速运动，B 错；O 到A 和B 到C 的速度都大于0，故速度方向相同，C 错；物体速度方向不变，位移越来越大，D 对．]7．如图5所示，一小球在光滑的V 形槽中由A 点释放，经B 点(与B 点碰撞所用时间不计)到达与A 点等高的C 点，设A 点的高度为1 m ，则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为( )图5 A.23 3 m ，23 3 m B.23 3 m ，43 3 m C.43 3 m ，23 3 m D.43 3 m,1 mC [小球通过的路程为小球实际运动轨迹的长度，则小球的路程为s 1＝2s AB ＝2×1sin 60° m ＝43 3 m ；位移是由初位臵指向末位臵的有向线段，则小球的位移大小为s 2＝s AC ＝s AB ＝1sin 60° m ＝23 3 m ．选项C 正确．]8．关于加速度的方向，下列说法中正确的是( )A ．总与初速度的方向一致B ．总与平均速度的方向一致C ．总与速度变化的方向一致D ．与物体运动的方向无关CD [加速度的方向与速度变化的方向一致，与物体的运动方向无关，故C 、D 正确，A 、B 错误．]9．两个人以相同的速率同时从圆形轨道的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6中未画出)．从出发到相遇的过程中，描述两人运动情况的物理量相同的是( )图6A ．速度B ．位移C ．路程D ．平均速度BCD [运动过程中两人的速度方向不同；起点、终点都相同，说明位移相同；因两个人以相同的速率同时从圆形轨道的A 点出发，在相同的时间内所走的路程相同；根据平均速度公式，位移相同，运动时间相同，所以平均速度相同．故B 、C 、D 正确．]10．试判断下列的几个速度中哪个是瞬时速度( )A ．子弹以790 m/s 的速度击中目标B ．汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/hC ．汽车通过站牌时的速度是72 km/hD ．小球第三秒内的速度是6 m/sAC [平均速度与一段位移或一段时间对应，瞬时速度对应某一时刻或某一位臵.790 m/s 是击中目标时的速度，是瞬时速度；40 km/h 对应从甲站行驶到乙站的过程，是平均速度；72 km/h 对应某一位臵(站牌)，是瞬时速度；第三秒内是一段时间，故6 m/s 不是瞬时速度．]11．物体沿一条东西方向的水平线做直线运动，取向东为运动的正方向，其速度—时间图像如图7所示，下列说法中正确的是 ( )图7A．在1 s末，速度为9 m/sB．0～2 s内，加速度为6 m/s2C．6～7 s内，做速度方向向西的加速运动D．10～12 s内，做速度方向向东的加速运动AC[由所给图像知，物体1 s末的速度为9 m/s，A对；0～2 s内，物体的加速度a＝12－62m/s2＝3 m/s2，B错；6～7 s内，物体的速度、加速度为负值，表明它向西做加速直线运动，C对；10～12 s内，物体的速度为负值，加速度为正值，表明它向西做减速直线运动，D错．]12．如图8所示是中科大著名服务机器人“可佳”，现要执行一项任务．给它设定了如下动作程序：机器人在平面内由点(0,0)出发，沿直线运动到点(3,1)，然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4)，然后又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5)，然后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2)．该过程中机器人所用时间是2 2 s，则()图8A. 机器人的运动轨迹是一条直线B. 整个过程中机器人的位移大小为2 2 mC. 机器人不会两次通过同一点D. 整个过程中机器人的平均速度为1 m/sBD[机器人的运动轨迹为折线，A错误；由题意知机器人初位臵坐标为(0,0)，末位臵坐标为(2,2)，故位移为：x＝22＋22m＝2 2 m，故B正确；由点(5,5)沿直线运动到点(2,2)时会与由点(3,1)沿直线运动到点(1,4)有交点，即会经过同一位臵，C错误；平均速度为位移与时间的比值，故v＝xt＝2222m/s＝1 m/s，故D正确．]二、非选择题(本题共4小题，共52分．按题目要求作答)13．(10分)某学习小组用小车带着纸带，通过打点计时器打出了一系列的点，根据纸带得到各点对应时刻的瞬时速度并画出小车运动的速度—时间图像，如图9所示，由图知小车做________运动，小车的加速度为________ m/s2.图9[解析]由题图可知小车的速度在均匀减小，故小车做匀减速运动；在速度—时间图像中选取两点并确定两点对应的数据，由加速度的定义式得a ＝0.4－1.20.2－0.04m/s 2＝－5 m/s 2，负号表示加速度的方向与规定的正方向相反．[答案] 匀减速－514．(14分)如图10所示，小球从高出地面h ＝15 m 的位置，在t ＝0时刻竖直向上抛出，经1 s 小球上升到距抛出点5 m 的最高处，之后开始竖直回落，经0.5 s 刚好经过距最高点1.25 m 处位置，再经过1.5 s 到达地面．求：图10 (1)前1.5 s 内平均速度．(2)全过程的平均速率．(结果保留一位小数)[解析] (1)由题图可知：前1.5 s 小球的位移为：x ＝H －h ′＝5 m －1.25 m ＝3.75 m所以前1.5 s 内平均速度v ＝x t 1＝3.751.5 m/s ＝2.5 m/s. (2)由题图可知：全过程小球的路程为s ＝5 m ＋5 m ＋15 m ＝25 m全过程的平均速率为v ′＝s t ＝253 m/s ≈8.3 m/s.[答案] (1)2.5 m/s (2)8.3 m/s15．(14分)沪杭高铁是连接上海和杭州的现代化高速铁路，最大速度达到了413.7 km/h ，再次刷新世界纪录．沪杭高速列车在一次运行中由A 站开往B 站，A 、B 车站间的铁路为直线．技术人员乘此列车从A 车站出发，列车从启动加速到100 m/s ，用了250 s ，在匀速运动了10分钟后，列车减速运动，经过300 s 后刚好停在B 车站．求此高速列车启动、减速时的加速度．[解析] 加速过程的初、末速度v 0＝0，v 1＝100 m/s ，用时t 1＝250 s ，该过程的加速度a 1＝v 1－v 0t 1＝100250 m/s 2＝0.4 m/s 2. 减速过程的初、末速度v 1＝100 m/s ，v 2＝0，用时t 2＝300 s ，该过程的加速度a 2＝v 2－v 1t 2＝0－100300m/s 2＝－0.33 m/s 2. [答案] 0.4 m/s 2 －0.33 m/s 216．(14分)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 取10 m/s 2)，以醒世人，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：(1)一辆以72 km/h 的速度行驶的货车与一辆以54 km/h 的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞，摩托车驾驶员被以与货车相同的速度撞飞，碰撞时间为2.1×10－3 s ，摩托车驾驶员是否有生命危险？(2)为了防止碰撞，两车的驾驶员同时紧急刹车，货车、摩托车急刹车后到完全静止所需时间分别为4 s 、3 s ，货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少？[解析] (1)两车碰撞过程中，取摩托车的初速度方向为正方向，摩托车的速度变化量为Δv ＝v 2－v 1＝－72 km/h －54 km/h＝－20 m/s －15 m/s ＝－35 m/s两车相碰撞时摩托车的加速度为a ＝Δv Δt ＝－35 m/s 2.1×10－3 s≈－16 667 m/s 2＝－1 666.7g 1 666.7g >500g ，因此摩托车驾驶员有生命危险．(2)设货车、摩托车的加速度大小分别为a 1、a 2，根据加速度定义得a 1＝|Δv 1|Δt 1，a 2＝|Δv 2|Δt 2所以a 1∶a 2＝|Δv 1|Δt 1∶|Δv 2|Δt 2＝204∶153＝1∶1. [答案] (1)见解析 (2)1∶1章末综合测评(二) 研究匀变速直线运动的规律(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．下列四幅图中，能大致反映自由落体运动图像的是( )D [自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故它的v -t 图像是一过原点的倾斜直线，a -t 图像是一平行时间轴的直线，故D 对，A 、C 错；B 图中的图像表示物体匀速下落．故应选D.]2．长为5 m 的竖直杆下端距离一竖直隧道口5 m ，若这个隧道长也为5 m ，让这根杆自由下落，它通过隧道的时间为(g 取10 m/s 2)( )A. 3 s B ．(3－1)sC ．(3＋1)sD ．(2＋1)s B [画出直杆穿过隧道的图示，Δt ＝2(h ＋L 1＋L 2)g －2h g ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2×1510－2×510s ＝(3－1)s ，故选项B 正确．] 3．做匀加速直线运动的质点在第一个7 s 内的平均速度比它在第一个3 s 内的平均速度大6 m/s ，则质点的加速度大小为( )A ．1 m/s 2B ．1.5 m/s 2C ．3 m/s 2D ．4 m/s 2C [根据匀变速直线运动的规律可知，第一个3 s 内的平均速度为第1.5 s 末的速度；第一个7 s 内的平均速度为第3.5 s 末的速度；则有：a ＝Δv Δt ＝62 m/s ＝3 m/s 2；故选C.]4．汽车在水平公路上运动时速度为36 km/h ，司机突然以2 m/s 2的加速度刹车，则刹车后8 s 汽车滑行的距离为( )A ．25 mB ．16 mC ．50 mD ．144 mA [初速度 v 0＝36 km/h ＝10 m/s.选汽车初速度的方向为正方向．设汽车由刹车开始到停止运动的时间为t 0，则由v t ＝v 0＋at ＝0得：t 0＝0－v 0a ＝0－10－2s ＝5 s 故汽车刹车后经5 s 停止运动，刹车后8 s 内汽车滑行的距离即是5 s 内的位移，为s ＝12(v 0＋v t )t 0＝12(10＋0)×5 m ＝25 m ．故选A]5．一物体以初速度v 0＝20 m/s 沿光滑斜面匀减速向上滑动，当上滑距离x 0＝30 m 时，速度减为10 m/s ，物体恰滑到斜面顶部停下，则斜面长度为( )A ．40 mB ．50 mC ．32 mD ．60 mA [根据v 2－v 20＝2ax 求出物体的加速度为a ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫v 022－v 202x 0＝102－2022×30 m/s 2＝－5 m/s 2，物体到达斜面顶部时速度为0，则斜面长度L ＝0－v 202a ＝40 m ，故选项A 正确．]6．雨滴自屋檐由静止滴下，每隔0.2 s 滴下一滴，第一滴落地时第六滴恰欲滴下，此时第一滴、第二滴、第三滴、第四滴之间的距离依次为1.62 m 、1.26 m 、0.90 m ，设落下的雨滴的运动情况完全相同，则此时第二滴雨滴下落的速度为(g 取10 m/s 2)( )A ．8.00 m/sB ．7.84 m/sC ．7.20 m/sD ．7.00 m/sC [因为雨滴每隔0.2 s 滴下一滴，且1.62 m －1.26 m ＝1.26 m －0.90 m ＝0.36 m ，由此可判定雨滴做初速度为零的匀加速直线运动．由Δs ＝aT 2得雨滴下落的加速度为a ＝9.00 m/s 2，再由v ＝at 可得v ＝9.00×0.8 m/s ＝7.20 m/s ，故选项C 正确．]7．一个物体做匀变速直线运动，它的位移与时间的关系式为s ＝t ＋0.5t 2(m)，从t ＝0时开始计时，t 1时它的速度大小为3 m/s ，则 ( )A ．物体的加速度a ＝1 m/s 2B ．物体的加速度a ＝0.5 m/s 2C ．t 1＝2 sD ．t 1＝4 sAC [将s ＝v 0t ＋12at 2与s ＝t ＋0.5t 2对比知v 0＝1 m/s ，a ＝1 m/s 2当v ＝3 m/s 时，t 1＝v t －v 0a ＝2 s所以A 、C 选项正确．]8．做匀减速直线运动的质点，它的加速度大小为a ，初速度大小为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 －12at 2B ．v 0t C.v 0t 2 D.12at 2ACD [质点做匀减速直线运动，加速度为－a ，位移为v 0t －12at 2，A 对，B 错；平均速度为v 02，位移大小为v 02·t ，C 对；匀减速到零可看成初速度为零的匀加速直线运动，位移大小为12at 2，D 对．]9．做初速度不为零的匀加速直线运动的物体，在时间T 内通过位移x 1到达A 点，接着在时间T 内又通过位移x 2到达B 点，则以下判断正确的是( )A ．物体在A 点的速度大小为x 1＋x 22TB ．物体运动的加速度为2x 1T 2C ．物体运动的加速度为x 2－x 1T 2D ．物体在B 点的速度大小为3x 2－x 12TACD [根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知：v A ＝x 1＋x 22T ，故A 正确；根据x 2－x 1＝at 2得物体运动的加速度为：a ＝x 2－x 1T 2，故B 错误，C正确；在该加速运动过程中有：v B ＝v A ＋aT ＝x 1＋x 22T ＋x 2－x 1T ＝3x 2－x 12T ，故D 正确．]10．某高速列车沿直线运动的v -t 图像如图1所示，则该列车( )图1A ．0～30 s 时间内的位移等于9×102 mB ．30 s 时刻的速度大于30 m/sC ．0～60 s 时间内做匀加速运动D ．90～120 s 时间内做匀速运动 BD [根据图像的“面积”看出0～30 s 时间内的位移小于12×60×30 m ＝9×102 m ，故A 错误；由图看出，30 s 时的速度大于30 m/s ，故B 正确；0～60 s 时间内，由于图线切线的斜率是变化的，说明列车的加速度是变化的，则列车做的是变加速运动，故C 错误；90 s ～120 s 时间内列车的速度不变，说明做匀速运动．故D 正确．]二、非选择题(本题共6小题，共60分．按题目要求作答．)11．(9分)如图2所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T ＝0.10 s ，其中s 1＝7.05 cm 、s 2＝7.68 cm 、s 3＝8.33 cm 、s 4＝8.95 cm 、s 5＝9.61 cm 、s 6＝10.26 cm ，则打A 点时小车瞬时速度的大小是________m/s ，小车运动的加速度计算表达式为a ＝________，加速度的大小是________ m/s 2(计算结果保留两位有效数字)．图2[解析] 利用匀变速直线运动的推论得：v A ＝s 3＋s 42T ＝0.86 m/s.根据匀变速直线运动的推论公式Δx ＝aT 2可以求出加速度的大小，得：s 4－s 1＝3a 1T 2s 5－s 2＝3a 2T 2s 6－s 3＝3a 3T 2为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：a ＝13(a 1＋a 2＋a 3)小车运动的加速度计算表达式为a ＝(s 4＋s 5＋s 6)－(s 1＋s 2＋s 3)9T 2代入数据得a ＝0.64 m/s 2.[答案] 0.86 (s 4＋s 5＋s 6)－(s 1＋s 2＋s 3)9T 20.64 12．(9分)在高速公路上，有时会发生“追尾”事故——后面的汽车撞上前面的汽车．我国高速公路的最高车速限制为108 km/h.设某人驾车正以最高时速沿平直高速公路行驶，该车刹车时产生的加速度大小为5 m/s 2，该人的反应时间(从意识到应该停车到操作刹车的时间)为0.5 s ．计算行驶时的安全车距至少为多少？[解析] 汽车原来的速度v 0＝108 km/h ＝30 m/s运动过程如图所示在反应时间t 1＝0.5 s 内，汽车做匀速直线运动的位移为s 1＝v 0t 1＝30×0.5 m ＝15 m刹车后，汽车做匀减速直线运动，滑行时间为t 2＝0－30－5s ＝6 s 汽车刹车后滑行的位移为s 2＝v 0t 2＋12at 22＝30×6 m ＋12×(－5)×62 m ＝90 m所以行驶时的安全车距应为s ＝s 1＋s 2＝15 m ＋90 m ＝105 m[答案] 105 m13．(10分)一个小球从s 高处自由落下，经过最后200 m 所用的时间是4 s ，求小球下落s 所用的总时间T 和高度s 是多少？(g 取10 m/s 2，空气阻力不计)[解析] 根据题意画出小球的运动示意图如图所示，其中t ＝4 s ，s ′＝200 m.根据自由落体公式得：s ＝12gT 2，s －s ′＝12g (T －t )2代入数据解得：T ＝7 s ，s ＝245 m.[答案] 7 s 245 m14．(10分)甲车以加速度3 m/s 2由静止开始做匀加速直线运动．乙车落后2 s 在同一地点由静止开始以加速度6 m/s 2做匀加速直线运动．两车的运动方向相同，求：(1)在乙车追上甲车之前，两车距离的最大值是多少？(2)乙车出发后经多长时间可追上甲车？此时它们离出发点多远？[解析] (1)两车距离最大时速度相等，设此时乙车已运动t 秒，则甲、乙两车的速度分别是v 1＝3×(t ＋2) m/s ，v 2＝6×t m/s ＝6t m/s ，由v 1＝v 2得：t ＝2 s ，由s ＝12at 2知，两车距离的最大值Δs ＝12a 甲(t ＋2)2－12a 乙t 2＝12×3×42 m －12×6×22 m＝12 m.(2)设乙车出发后经t ′秒追上甲车，则s 1＝12a 甲(t ′＋2)2＝12×3×(t ′＋2)2 m ，s 2＝12a 乙t ′2＝12×6×t ′2m由s 1＝s 2代入数据，求得t ′＝(2＋22)s.将所求得时间代入位移公式可得s 1＝s 2≈70 m.[答案] (1)12 m (2)(2＋22) s 70 m15．(10分)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．已知运动员在加速阶段的第2 s 内通过的距离为7.5 m ，求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离.[解析] 根据题意，在第1 s 和第2 s 内运动员都做匀加速直线运动，设运动员在匀加速阶段的加速度为a ，在第1 s 和第2 s 内通过的位移分别为s 1和s 2，由运动学规律得s 1＝12at 20s 1＋s 2＝12a (2t 0)2t 0＝1 s联立解得a ＝5 m/s 2设运动员做匀加速运动的时间为t 1，匀速运动的时间为t 2，匀速运动的速度为v ，跑完全程的时间为t ，全程的距离为s ，依题意及运动学规律，得t ＝t 1＋t 2v ＝at 1s ＝12at 21＋v t 2设加速阶段通过的距离为s ′，则s ′＝12at 21求得s′＝10 m.[答案] 5 m/s210 m16．(12分)近年来隧道交通事故成为道路交通事故的热点之一．某日，一轿车A因故障恰停在某隧道内离隧道入口50 m的位置．此时另一轿车B正以v0＝90 km/h的速度匀速向隧道口驶来，轿车B到达隧道口时驾驶员才发现停在前方的轿车A并立即采取制动措施．假设该驾驶员的反应时间t1＝0.57 s，轿车制动系统响应时间(开始踏下制动踏板到实际制动)t2＝0.03 s，轿车制动时加速度大小a＝7.5 m/s2.问：(1)轿车B是否会与停在前方的轿车A相撞？(2)若会相撞，撞前轿车B的速度大小为多少？若不会相撞，停止时轿车B与轿车A 的距离是多少？[解析](1)轿车B在实际制动前做匀速直线运动，设其发生的位移为s1，由题意可知：s1＝v0(t1＋t2)＝15 m实际制动后，轿车B做匀减速运动，位移为s2，有v20＝2as2则s2＝41.7 m，轿车A离隧道口的距离为d＝50 m，因s1＋s2>d，故轿车B会与停在前方的轿车A相撞(2)设撞前轿车B的速度为v，由运动学公式得v20－v2＝2a(d－s1)解得v＝10 m/s.[答案](1)会，理由见解析(2)10 m/s章末综合测评(三) 力与相互作用(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．下列说法正确的是()A．力的大小可以用天平测量B．物体的重心一定在物体上C．每个力都必须有施力物体和受力物体D．有的物体自己就有力，如爆炸的手榴弹，所以有的力没有受力物体C[力的大小可用弹簧测力计测量，不能用天平测量，A错误．重心与物体的形状、质量分布有关，不一定在物体上，B错误．力是物体间的相互作用，力的施力物体和受力物体是同时存在的，C正确．手榴弹爆炸是由于火药燃烧产生的高温高压气体与弹片发生的相互作用而发生的，D错误．]2．跳高运动员在下列各图所示的四种过杆姿势中，重心最能接近甚至低于横杆的是()A．滚式B．跨越式C．剪式D．背越式D[四种过杆姿势中，A、B、C三种过杆时重心均在横杆之上，而背越式过杆时，头、躯干、腿依次过杆，身体的大部分与杆接近，重心接近甚至低于杆．选项D正确．] 3．一个鸡蛋放在一块海绵上，处于静止状态，下列说法正确的是()A．海绵受到鸡蛋的压力就是鸡蛋的重力B．海绵受到鸡蛋的压力是海绵的形变产生的C．海绵受到鸡蛋的压力是鸡蛋的形变产生的D．海绵对鸡蛋的支持力与鸡蛋对海绵的压力是一对平衡力C[海绵受到鸡蛋的压力与鸡蛋的重力的施力物体、受力物体各不相同，不是同一个力，A错误．海绵受到鸡蛋的压力是由该力的施力物体鸡蛋的形变产生的，B错误，C正确．海绵对鸡蛋的支持力与鸡蛋对海绵的压力是一对相互作用力，不是平衡力，D错误．] 4．跳水一直是我国的优势项目，如图1所示，一运动员静止站在3 m跳板上，图中F1表示人对跳板的弹力，F2表示跳板对人的弹力，则()图1A．F1和F2是一对平衡力B．F1和F2是一对作用力和反作用力C．先有力F1，后有力F2D．G和F2方向相反，大小可能不相等B[F1是人对跳板的弹力，受力物体是跳板．F2是跳板对人的弹力，受力物体是人，故F1、F2不是平衡力，A错；F1、F2性质都是弹力，是一对作用力和反作用力，B正确；F1、F2同时产生，C错；运动员静止站立时处于平衡状态，G与F2是平衡力，大小相等，故D错．]5.如图2所示，重为20 N的物体悬挂在弹簧的下端时，弹簧伸长了4 cm.现换用另一个重为40 N的物体悬挂在弹簧的下端(形变仍在弹性限度内)，这时弹簧的弹力大小、劲度系数分别是()图2A．20 N,500 N/m B．20 N,1 000 N/mC．40 N,500 N/m D．40 N,1 000 N/mC[重为20 N的物体悬挂在弹簧的下端时，根据物体平衡条件可知，弹簧的弹力F＝20 N，弹簧伸长的长度x＝4 cm＝4×10－2 m．根据胡克定律F＝kx得：k＝200.04N/m＝500N/m，当重为40 N的物体悬挂在弹簧的下端时，弹簧的弹力F＝40 N，劲度系数不变，故C正确．]6.木块甲、乙分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25.夹在甲、乙之间的轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m.系统置于水平地面上静止不动．现将F＝1 N的水平拉力作用在木块乙上，如图3所示，力F作用后()图3A．木块甲所受摩擦力大小是12.5 NB．木块甲所受摩擦力大小是11.5 NC．木块乙所受摩擦力大小是9 ND．木块乙所受摩擦力大小是7 NC[由题意可得木块乙受到的最大静摩擦力f max＝μN＝0.25×60 N＝15 N，弹簧的弹力F弹＝kx＝400×0.02 N＝8 N，木块乙受到向右的力F弹＋F＝9 N<f max，故木块乙仍静止．由平衡条件可得木块乙受到向左的摩擦力f乙＝F弹＋F＝9 N，故C正确，D错误；木块甲受到的最大静摩擦力f max′＝μN′＝0.25×50 N＝12.5 N，弹簧的弹力F弹＝8 N<f max′，故甲仍静止，受到向右的摩擦力f甲＝F弹＝8 N，故A、B错误．]7．足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱．如图4所示为四种与足球有关的情景．下列说法错误的是()甲乙丙丁图4A．甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B．乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C．丙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用D．丁图中，落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变ABD[静止在草地上的足球受到的弹力是地面对球的向上的力，受到的重力是地球对球的向下的引力，选项A错误．静止在光滑水平面上的两个足球间没有相互作用的弹力，选项B错误．踩在脚下的球可能受重力、地面对它的弹力、脚对它的弹力三个力的作用，选项C正确．网中的足球受到弹力是由于网发生了形变，选项D错误．] 8．如图5所示，有一刚性方形容器被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态．现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，在此过程中容器始终保持静止，下列说法中正确的是()图5A．容器受到的摩擦力逐渐增大B．容器受到的摩擦力不变C．水平力F可能不变D．水平力F必须逐渐增大AC[由题知，容器始终处于静止状态，则其受力平衡，即所受的摩擦力大小始终等于容器和水的总重力，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，故A正确，B错误；水平方向上容器受力平衡，若最大静摩擦力大于重力，则力F可能不变，若最大静摩擦力小于等于重力，则力F要增大，故C正确，D错误．]9.为保障市民安全出行，有关部门规定：对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查．如图6所示为乘客在进入地铁站乘车前，将携带的物品放到以恒定速率运动的水平传送带上，使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查时的情景．当乘客将携带的物品轻放在传送带上之后，关于物品受到的摩擦力，下列说法正确的是()图6A．当物品与传送带相对静止时，物品受到静摩擦力B．由于物品相对于地面是运动的，物品一定受到滑动摩擦力C．当物品受到摩擦力作用时，物品一定受到弹力作用。

沪科版高中物理必修一高一第二章综合检测题.docx

高中物理学习材料唐玲收集整理高一物理沪科版必修1第二章综合检测题（满分100分，90分钟完成，答案请写在答题纸上，g取10m/s2）一、选择题(本题共10个小题，每小题4分，共40分)1．如下图所示的位移(s)—时间(t)图象和速度(v)—时间(t)图象中，给出的四条曲线1、2、3、4分别代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（）A．图线1表示物体做曲线运动B．s－t图象中t1时刻v1＞v2C．v－t图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等D．两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动2．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．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动C．在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律相同D．物体做自由落体运动位移与时间成反比3．某物体以30 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10 m/s2.5 s 内物体的 ( )A．路程为65 m B．位移大小为25 m，方向向上C．速度改变量的大小为10 m/s D．平均速度大小为13 m/s，方向向上4．小李给小王讲了一个龟兔赛跑的故事．按照小李讲的故事情节，小王正确地画出了兔子和乌龟的位移—时间图象，如下图所示，则下列说法中正确的是 ( )A．故事中的兔子和乌龟是在同一地点出发的B ．故事中的乌龟做的是匀变速直线运动C ．故事中的兔子和乌龟在比赛中相遇了两次D ．故事中的兔子先通过预定位移sm 到达终点5．一个做变速直线运动的物体，其加速度方向不变而大小逐渐减小到零，那么该物体的运动情况可能是 ( )A ．速度不断增大，到加速度减小到零时速度达到最大，而后做匀速直线运动B ．速度不断减小，到加速度减小为零时速度达到最小，而后做匀速直线运动C ．速度不断减小，到加速度减小到零时运动停止D ．速度不断减小到零后，又反向做加速运动，最后做匀速运动6．在军事演习中，某空降兵从飞机上跳下，先做自由落体运动，在t1时刻，速度达较大值v1时打开降落伞，做减速运动，在t2时刻以较小速度v2着地．他的速度图象如右图所示．下列关于该空降兵在0～t 2或t 1～t 2时间内的平均速度v 的结论正确的是 ( )A ．0～t 2；v ＝v 12B ．t 1～t 2；v ＝v 1＋v 22C ．t 1～t 2；v ＞v 1＋v 22D ．t 1～t 2；v ＜v 1＋v 227．物体沿一条直线做加速运动，从开始计时起，第1 s 内的位移是1 m ，第2 s 内的位移是2 m ，第3 s 内的位移是3 m ，第4 s 内的位移是4 m ，由此可知 ( )A ．此物体一定做匀加速直线运动B ．此物体的初速度是零C ．此物体的加速度是1 m/s2D ．此物体在前4 s 内的平均速度是2.5 m/s8．一列车队从同一地点先后开出n 辆汽车在平直的公路上排成直线行驶，各车均由静止出发先做加速度为a 的匀加速直线运动，达到同一速度v 后改做匀速直线运动，欲使n 辆车都匀速行驶时彼此距离均为s ，则各辆车依次启动的时间间隔为(不计汽车的大小) ( )A.2v aB.v 2aC.s 2vD.s v9.如右图所示，A 、B 两物体相距s ＝7 m ，物体A 以v A ＝4 m/s 的速度向右匀速运动，而物体B 此时的速度v B ＝10 m/s ，只在摩擦力作用下向右做匀减速运动，加速度a ＝－2 m/s 2.那么物体A 追上物体B 所用的时间为 ( )A ．7 sB ．8 sC ．9 sD ．10 s10．空降兵从飞机上跳伞时，为了保证安全着陆，着陆前最后阶段降落伞匀速下落的速度约为6 m/s.空降兵平时模拟训练时，经常从高台上跳下，则训练用高台的合适高度约为(g＝10 m/s2)( )A．0.5 m B．1.0 m C．1.8 m D．5.0 m二、非选择题(本题共5个小题，共60分)11．(8分)一电火花打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如右下图所示．(1)电火花计时器使用电源(填“直流”或“交流”)，工作电压V.(2)已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，下图中A、B、C、D相邻两点间还有四个点未标出，其中OA=4.01 cm，AB=6.48 cm，BC=8.96 cm，CD=11.42 cm，利用图乙给出的数据可求出小车下滑的加速度a= m/s2.(3)打点计时器打A点时小车的速度v A= m/s.打O点时小车的速度v0= m/s.12．(10分)王兵同学利用数码相机连拍功能(此相机每秒连拍10张)，记录下北京奥运会跳水比赛中小将陈若琳和王鑫在10 m跳台跳水的全过程．所拍摄的第一张恰为她们起跳的瞬间，第四张如图甲所示，王兵同学认为这是她们在最高点；第十九张如图乙所示，她们正好身体竖直双手触及水面，设起跳时她们的重心离台面的距离和触水时她们的重心离水面的距离相等．由以上材料(g取10 m/s2)(1)估算陈若琳的起跳速度；(2)分析第四张照片是在最高点吗？如果不是，此时重心是处于上升还是下降阶段？13．(12分) 发射卫星一般采用多级火箭，第一级火箭点火后，使卫星向上做匀加速运动的加速度为50 m/s 2，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为10 m/s 2 的匀减速运动，10 s 后第二级火箭启动，卫星的加速度为80 m/s 2，这样再经过1分半钟，到第二级火箭脱离时，卫星上升的高度为多大？14．(12分)辨析题：要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道．求摩托车在直道上行驶所用的最短时间．有关数据见表格.某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度v 1＝40 m/s ，然后再减速到v 2＝20 m/s. t 1＝v 1a 1……；t 2＝v 1－v 2a 3…；t ＝t 1＋t 2你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算，若不合理，请说明理由，并用你自己的方法正确得出结论．15．(18分) 摩托车先由静止开始以2516 m/s 2的加速度做匀加速运动，之后以最大行驶速度25 m/s做匀速运动，追赶前方以15 m/s 的速度同向匀速行驶的卡车．已知摩托车开始运动时与卡车的距离为 1 000 m ，则：(1)追上卡车前两车相隔的最大距离是多少？(2)摩托车经过多少时间才能追上卡车？启动加速度a 1 4 m/s 2制动加速度a 2 8 m/s 2直道最大速度v 1 40 m/s 弯道最大速度v 2 20 m/s 直道长度s218 m第二章末综合检测题答案一、选择题(本题共10个小题，每小题4分，共40分) 1．【解析】位移(s)—时间(t)图象和速度(v)—时间(t)图象中无法表示曲线运动，故选项A 错误．s －t 图象中t 1时刻1的切线的斜率比2的斜率大，所以v 1＞v 2，故选项B 正确．V －t 图象中0至t 3时间内3的位移比4的位移小．所以3的平均速度比4的平均速度小，故选项C 错误．s －t 图象中的t 2时刻表示速度反向，而v －t 图象中的t 4时刻表示加速度反向，速度还是正方向，故选项D 错误．2．【解析】自由落体运动是指初速度为零，加速度为g 的竖直向下的匀加速直线运动．A 选项加速度不一定为g ，故A 错．B 选项中物体的初速度不一定为0，运动方向也不一定竖直向下，不符合自由落体的定义，故B 错．加速度g 与质量无关，则运动规律也与质量无关，故C 对．自由落体运动的位移h ＝12gt 2，s 与t 2成正比，故D 错．4．【解析】由题图可知二者从同一地点出发，乌龟零时刻出发，兔子t1时刻出发；乌龟做匀速直线运动，兔子在t3～t4时间休息．兔子和乌龟在t2和t4时刻位移分别为s1和s2，即相遇两次；乌龟在t6时刻到达终点，兔子还没有到．5．【解析】当加速度的方向和初速度的方向相同时，物体做加速运动；加速度的方向与初速度的方向相反时，物体就做减速运动．题中没有告诉加速度的方向和初速度的方向是否相同，所以要分两种情况讨论．加速度等于零后，速度不变．当加速度方向与初速度方向相同时，物体做加速运动，即使加速度不断减小，速度仍在增加，直到加速度减小到零时速度达到最大，然后做匀速直线运动．当加速度方向与初速度方向相反时，物体做减速运动，可能加速度减为零时，速度仍未减小到零，而做匀速直线运动；也可能加速度减为零时，速度刚好为零；也可能速度减为零时而加速度还未减为零，然后反向加速直到加速度减为零，最后做匀速直线运动．6．【解析】如图，0～t 1内空降兵做自由落7．【解析】题中条件没有说明物体每秒内怎样运动，无法判定物体是否做匀加速直线运动，初速度是否为零，加速度是多少，即A 、B 、C 错．但平均速度v ＝s t ＝1＋2＋3＋44 m/s ＝2.5 m/s ，可以确定D 正确．8．【解析】设某辆车从静止开始做匀加速直线运动经过时间t 速度恰好达到v ，其前面一辆车运动时间为t ＋Δt ，则s 1＝12at 2，s 1＋s ＝12at 2＋v ·Δt.联立上述方程得各辆车依次启动的时间间隔Δt ＝sv，故D 项正确．10．【解析】根据运动学公式v 2＝2gh ， h ＝v 22g ＝622×10 m ＝1.8 m 可知C 正确．二、非选择题(本题共5个小题，共60分) 11．(8分)＝(4.01＋6.48)×10－20.2m/s ＝0.52 m/s由v A ＝v 0＋at ，得v 0＝0.27 m/s12．(10分)【解析】 (1)由题意得：运动员从起跳到入水所用时间为t=1.8 s 设跳台高h ，起跳速度为v0，由：得：v0=3.4 m/s(2)上升至最高点所用时间而拍第四张历时0.3 s ，所以还处于上升阶段． 13．(18分)【解析】第一级火箭点火后的加速过程： h 1＝12a 1t 12＝22 500 m v 1＝a 1t 1＝15 00 m/s减速上升10 s 的过程： h 2＝v 1t 2－12a 2t 22＝14 500 mv 2＝v 1－a 2t 2＝1 400 m/s第二级火箭启动上升过程： h 3＝v 2t 3＋12a 3t 32＝ 450 000 m火箭上升的高度： h ＝h 1＋h 2＋h 3＝487 000 m 【答案】 487 000 m14．(12分)【解析】上述解法不合理，因为加速时间t 1＝v 1a 1＝10 s ，减速时间t 2＝v 1－v 2a 2＝2.5 s ．所以加速距离s 1＝v 12t 1＝200 m ，减速距离s 2＝v 1＋v 22t 2＝75 m ，又因s 1＋s 2>s ，故解法不合理．摩托车先以加速度a 1＝4 m/s 2加速到最大速度v m ，又以加速度a 2＝8 m/s 2减速到v 2＝20 m/s ，恰完成直道s ＝218 m 的距离，这样用时最短．则加速距离s 1＝v m 22a 1，减速距离s 2＝v m 2－v 222a 2，所以v m22a 1＋v 2m －v 222a 2＝x ，代入数据得v m ＝36 m/s. 加速时间t 1＝v m a 1＝364 s ＝9 s ，减速时间t 2＝v m －v 2a 2＝36－208 s ＝2 s ，故最短时间t ＝t 1＋t 2＝9 s ＋2 s ＝11 s.15．(12分)【解析】 (1)由题意得摩托车做匀加速运动的最长时间t 1＝vm a ＝16 s ．位移s 1＝v 2m2a(2)设从开始经过t 时间摩托车追上卡车，则有：v 2m2a＋vm(t －t 1)＝s ＋v ·t ，解得：t ＝120 s. 15．(18分)【解析】第一级火箭点火后的加速过程： h 1＝12a 1t 12＝22 500 m v 1＝a 1t 1＝15 00 m/s减速上升10 s 的过程： h 2＝v 1t 2－12a 2t 22＝14 500 mv 2＝v 1－a 2t 2＝1 400 m/s第二级火箭启动上升过程： h 3＝v 2t 3＋12a 3t 32＝ 450 000 m火箭上升的高度： h ＝h 1＋h 2＋h 3＝487 000 m【答案】487 000 m。

(沪科版)物理必修一全套学案及章末检测试卷章末检测卷(五)

章末检测卷(五)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分．每小题给出的选项中只有一项符合题目要求．)1．在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家及建立惯性定律的物理学家分别是( )A．亚里士多德、伽利略B．伽利略、牛顿C．伽利略、爱因斯坦D．亚里士多德、牛顿答案 B2．关于惯性，下列说法正确的是( )A．在宇宙飞船内，由于物体完全失重，所以物体的惯性消失B．跳远运动员助跑是为了增大速度从而增大惯性C．物体在月球上的惯性只是它在地球上的1 6D．质量是物体惯性的量度，惯性与速度及物体的受力情况无关答案 D解析物体的惯性只与物体的质量有关，与物体的运动状态、所处的位置无关，选项A、B、C错误，选项D正确．3．下列关于力和运动关系的说法中，正确的是( )A．没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现B．物体受力越大，运动越快，这是符合牛顿第二定律的C．物体所受合力为零，则其速度一定为零；物体所受合力不为零，则其速度也一定不为零D．物体所受的合力最大时，其速度却可以为零；物体所受的合力最小时，其速度却可以最大答案 D4．2013年6月11日，“神舟十号”载人飞船成功发射，设近地加速时，飞船以5g的加速度匀加速上升，g为重力加速度．则质量为m的宇航员对飞船底部的压力为( )A．6mg B．5mg C．4mg D．mg答案 A解析对宇航员由牛顿运动定律得：N－mg＝ma，得N＝6mg，再由牛顿第三定律可判定A项正确．5．如图1所示，静止的粗糙传送带上有一木块M正以速度v匀速下滑，滑到传送带正中央时，传送带开始以速度v匀速斜向上运动，则木块从A滑到B所用的时间与传送带始终静止不动时木块从A滑到B所用的时间比较( )图1A．两种情况相同B．前者慢C．前者快D．不能确定答案 A6．轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4 cm.若将重物向下拉1 cm后放手，则重物在刚释放的瞬间的加速度是( )A．2.5 m/s2B．7.5 m/s2C．10 m/s2D．12.5 m/s2答案 A解析设重物的质量为m，弹簧的劲度系数为k.平衡时：mg＝kx1，将重物向下拉1 cm，由牛顿第二定律得：k(x1＋x2)－mg＝ma，联立解得：a＝2.5 m/s2，选项A正确．7．如图2所示，小车上有一个定滑轮，跨过定滑轮的绳一端系一重球，另一端系在弹簧测力计上，弹簧测力计下端固定在小车上．开始时小车处于静止状态．当小车沿水平方向运动时，小球恰能稳定在图中虚线位置，下列说法中正确的是( )图2A．小球处于超重状态，小车对地面压力大于系统总重力B．小球处于失重状态，小车对地面压力小于系统总重力C．弹簧测力计读数大于小球重力，但小球既不超重也不失重D．弹簧测力计读数大于小球重力，小车一定向右匀加速运动答案 C解析小球稳定在题图中虚线位置，则小球和小车有相同的加速度，且加速度水平向右，故小球既不超重也不失重，小车既可以向右匀加速运动，也可以向左匀减速运动，故C项正确．8．如图3所示，在光滑的水平桌面上有一物体A，通过绳子与物体B相连，假。

2019-2020学年高中物理第2章第1-2节学案沪科版必修1

2019-2020学年高中物理第2章第1-2节学案沪科版必修1学案2 自由落体运动的规律[学习目标定位] 1.学习伽利略对自由落体运动的研究方法，感悟科学探究的过程.2.知道物体做自由落体运动的条件，知道重力加速度的大小和方向.3.会探究自由落体运动的规律，会测定自由落体运动的加速度.4.能够运用自由落体运动的规律和特点解决有关问题．一、伽利略对落体运动的研究1．亚里士多德的观点：重的物体比轻的物体下落得快． 2．伽利略对落体运动的研究(1)伽利略的逻辑结果：重物与轻物下落得一样快．(2)伽利略的猜想：下落物体的速度随着时间均匀增加，即v ∝t . (3)伽利略的数学推理结果：从静止开始做匀加速直线运动的物体通过的位移一定与运动时间的平方成正比，即s ∝t 2. (4)伽利略的理想斜面实验：因为物体实际下落太快，伽利略设计了“冲淡重力”的斜面实验，这样就减缓了物体下落速度．如图1所示，让小球从斜面上不同位置滚下，观测到小球多次从不同起点滚下的位移和所用时间的平方的比值s t 2总是保持不变，即有s 1t 21＝s 2t 22＝s 3t 23＝…＝常数．图1如果不断加大斜面的倾角，小球对于每一个特定的倾角的斜面，上述比例关系仍然成立，只是常数随斜面倾角的增大而增大．伽利略合理外推至倾角为90°，即物体自由下落时，其比值也保持不变，即s ∝t 2.(5)伽利略的结论：物体在做自由落体运动时，其速度随时间均匀增加，即v ∝t . 3．伽利略的科学方法(1)伽利略对落体运动的研究思路问题―→猜想―→数学推理―→实验验证―→合理外推―→得出结论 (2)科学思想方法的核心：把实验和逻辑推理结合起来．二、自由落体运动的规律1．自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动．2．自由落体运动的加速度：自由落体的加速度也叫重力加速度，用g 表示，它的大小约为9.8 m/s 2，方向竖直向下． 3．自由落体运动的规律 (1)速度公式：v t ＝gt (2)位移公式：h ＝12gt 2(3)速度与位移的关系v 2t ＝2gh一、自由落体运动 [问题设计]1．在空气中，将一张纸片和一石块从同一高度同时释放，哪个下落得快？若把这张纸片团紧成一团，再与石块从同一高度释放，情况会怎样？答案石块下落得快；纸团和石块几乎同时着地．2．钱毛管实验：玻璃管中有羽毛、小软木片、小铁片……玻璃管中抽成了真空，将物体聚于一端，再将玻璃管倒立，让所有物体同时下落．看到什么现象？说明什么问题？答案下落快慢相同．在没有空气阻力影响的情况下，所有物体下落快慢是相同的，与质量无关． [要点提炼]1．物体做自由落体运动的条件：(1)只受重力；(2)初速度v 0＝0.2．在实际中，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动，只有当空气阻力远小于重力时，物体由静止开始的下落才可看做自由落体运动．3．自由落体运动的实质：自由落体运动是初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动，它只是匀变速直线运动的特例．二、自由落体速度 [问题设计]伽利略的实验告诉我们，自由落体运动是匀加速直线运动，若已知自由落体的加速度为g ，你能推导做自由落体运动的物体在任意时刻速度的表达式吗？答案根据加速度的定义式，a ＝v t －v 0t得v t ＝v 0＋at ，由于自由落体运动的初速度为0，加速度为g ，所以有v t ＝gt . [要点提炼]1．自由落体运动的速度公式v t ＝gt .2．自由落体运动的v －t 图像是一条过原点的倾斜直线，如图2所示，其斜率表示重力加速度．图2三、自由落体的位移 [问题设计]1．匀速直线运动的位移与速度图像和坐标轴所包围的面积有什么关系？答案相等．2．自由落体运动v －t 图线下方三角形的面积与物体在时间t 内的位移有什么关系？运用了哪些思想方法？答案相等．思想方法：(1)t 分割成许多很小的时间间隔Δt ——微元；(2)Δt 内是简单的匀速直线运动——简化；(3)所有Δt 内的位移之和即总位移——求和；(4)当时间间隔无限减小(Δt →0)时，平行于t 轴的折线就趋近于物体的速度图线，则速度图线与t 轴包围的面积为自由落体运动的位移——极限．3．用“面积法”求出自由落体运动在t 时间内的位移．答案 h ＝12v t t ＝12gt 2.[要点提炼]1．自由落体运动在t 时间内的位移公式h ＝12gt 2.2．v －t 图像与t 轴所包围的面积对应着物体在t 时间内的位移．这个结论不仅适用于匀速运动、自由落体运动，也适用于任何形式的运动． [延伸思考]根据自由落体运动的速度公式v t ＝gt 和位移公式h ＝12gt 2，消去时间t ，得出什么关系？答案根据v t ＝gt 得：t ＝v t g，代入h ＝12gt 2得：h ＝12g (v t g )2＝v2t 2g即v 2t ＝2gh .四、实验探究：测定重力加速度的大小[问题设计] 利用如图3所示的实验装置测定重力加速度．用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态，并使重物停在靠近打点计时器处．先接通电源，再松开纸带让重物自由下落，打点计时器在纸带上打下一系列的点．如何根据打上点的纸带求出重物的重力加速度？图3答案可用下列两种方法求出重力加速度： (1)由v n ＝s n ＋s n ＋12T 求出各点的瞬时速度(比如v 2＝s 2＋s 32T)，作出v －t 图像，v －t 图像是一条过原点的倾斜直线，斜率表示加速度．(2)由g ＝v n －v n －1T计算出多个g 值然后求平均得重力加速度的大小． [要点提炼]1．测定重力加速度的方法 (1)利用打点计时器．图4(2)利用频闪照相法．频闪照相可以每隔相等的时间拍摄一次．利用频闪照相可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置(如图4为一小球做自由落体运动的频闪照片)．根据v n ＝s n ＋s n ＋12T 求出各点的瞬时速度，作出v －t 图像，图线的斜率表示加速度，由g ＝v t －v 0t，也可以求出重力加速度． 2．重力加速度(1)大小：在同一地点，重力加速度都相同；地球上纬度不同的地点重力加速度不同，其大小随纬度的增加而增大，赤道上最小，两极处最大．一般计算中，常取g ＝9.8 m/s 2或g ＝10 m/s 2. (2)方向：竖直向下．一、对自由落体运动及重力加速度的理解例1 关于自由落体运动和重力加速度，下列说法正确的是( )A ．重力加速度g 是标量，只有大小，没有方向，通常g 取9.8 m/s 2B ．在地面上的不同地方，g 的大小不同，但相差不是很大C ．地球上的同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都相同D ．自由落体运动的初速度为零解析重力加速度g 是矢量，方向竖直向下，在一般计算中g 取9.8 m/s 2，A 错误；在地球表面同一地点，重力加速度相同，C 正确；在地面上的不同地点重力加速度一般不同，但相差不大，B 正确；初速度为零是自由落体运动的一个条件，D 正确．答案 BCD二、自由落体运动的规律例2 从离地面500 m 的空中自由落下一个小球，取g ＝10 m/s 2，求小球： (1)落到地面所用的时间；(2)自开始下落计时，在第1 s 内的位移、最后1 s 内的位移．解析由h ＝500 m 和重力加速度，根据位移公式可直接算出落地所用时间，根据运动时间，可算出第1 s 内的位移．最后1 s 内的位移是下落总位移和前(n －1) s 下落位移之差． (1)由h ＝12gt 2，得落地所用时间：t ＝2hg＝2×50010s ＝10 s (2)第1 s 内的位移：h 1＝12gt 21＝12×10×12m ＝5 m因为从开始运动起前9 s 内的位移为h 9＝12gt 29＝12×10×92m ＝405 m所以最后1 s 内的位移为Δh ＝h －h 9＝500 m －405 m ＝95 m.答案 (1)10 s (2)5 m 95 m针对训练一观察者发现，每隔一定时间就有一个水滴自8 m 高处的屋檐落下，而且当看到第五滴水刚要离开屋檐时，第一滴水正好落到地面，那么这时第二滴水离地面的高度是(g 取10 m/s 2)( )A ．2 mB ．2.5 mC ．2.9 mD ．3.5 m 答案 D解析设两滴水之间的时间间隔为Δt ，则由h ＝12gt 2得8＝12g (4Δt )2①设第二滴水下落的高度为h 1，则h 1＝12g (3Δt )2.②解①②可得h 1＝4.5 m ，所以第二滴水离地面的高度是3.5 m. 三、重力加速度的测量例3 如图5所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度．图5(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需________(填字母代号)中的器材． A ．直流电源、天平及砝码 B ．直流电源、毫米刻度尺 C ．交流电源、天平及砝码 D ．交流电源、毫米刻度尺(2)通过作图像的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度．为使图线的斜率等于重力加速度，除作v －t 图像外，还可作__________图像，其纵轴表示的是________，横轴表示的是________．解析 (1)本实验不需要测量重物的质量，直接通过处理纸带，利用匀变速直线运动的规律即可求得重力加速度．故缺少低压交流电源和毫米刻度尺，因此选项D 正确．(2)由匀变速直线运动的规律v 2＝2gh ，可得v 22＝gh ，所以还可作v 22－h 图像．若纵轴表示v 22，横轴表示h ，则图像的斜率为重力加速度．答案见解析自由落体运动⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧伽利略对落体运动的研究自由落体运动的条件⎩⎪⎨⎪⎧ v 0＝0只受重力重力加速度⎩⎪⎨⎪⎧ 大小：9.8 m/s 2或取10 m/s2方向：竖直向下自由落体运动的规律⎩⎪⎨⎪⎧v t＝gth ＝12gt2v 2t＝2gh1．(伽利略对自由落体运动的研究)关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中正确的是( )A ．运用“归谬法”否定了亚里士多德的“重的物体下落快、轻的物体下落慢”的论断B ．提出“自由落体”是一种最简单的直线运动——匀速直线运动C ．通过斜面上物体的匀加速运动外推出：斜面倾角为90°时，物体做自由落体运动，且加速度的大小跟物体的质量无关D ．总体的思维过程是：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论答案 ACD解析根据伽利略对自由落体运动的研究过程可得选项A 、C 、D 正确；伽利略提出“自由落体”是一种最简单的变速直线运动——匀变速直线运动，选项B 错误．2．(自由落体运动和重力加速度)关于自由落体运动，下列说法正确的是( ) A ．自由落体运动是一种匀速直线运动 B ．物体刚下落时，速度和加速度都为零 C ．物体的质量越大，下落时加速度就越大D ．当地重力加速度为9.8 m/s 2，则物体在该处自由下落的过程中，每秒速度都增加9.8 m/s 答案 D解析自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动，故A 错误．物体刚下落时，初速度为零，加速度为重力加速度g ，故B 错误．自由落体运动是忽略空气阻力的运动，无论质量大小，下落时加速度都是g ，故C 错误．加速度等于单位时间内速度的变化量，当地重力加速度为9.8 m/s 2，则物体在该处自由下落的过程中，每秒速度都增加9.8 m/s 2，故D 正确． 3．(自由落体运动的规律)一物体从H 高处自由下落，经时间t 落地，则当它下落t2时，离地的高度为( ) A.H2 B.H4C.3H4 D.3H 2答案 C解析根据h ＝12gt 2，下落高度与时间的平方成正比，所以下落t 2时，下落高度为H4，离地高度为3H4.4．(重力加速度的测量)登上月球的宇航员利用频闪仪(频率为每秒20次)给自由下落的小球拍照所拍的频闪照片如图6所示(图上所标数据为小球到达各位置时总的下落高度)，则月球表面的重力加速度为________ m/s 2(保留两位有效数字)．图6答案 1.6解析小球每两个相邻位置的时间差T ＝120s ＝0.05 s由v n ＝s n ＋s n ＋12T 可得：v B ＝h AC 2T ＝1.60×10－22×0.05m/s＝0.16 m/s.v E ＝h DF 2T ＝7.20－3.20×10－22×0.05m/s ＝0.4 m/s.所以g ＝v E －v B 3T ＝0.4－0.163×0.05m/s 2＝1.6 m/s 2.题组一伽利略对自由落体运动的研究1．在物理学的发展历程中，下面的哪位科学家首先建立了用来描述物体的运动的概念，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展( )A ．亚里士多德B ．伽利略C ．牛顿D ．爱因斯坦答案 B解析在物理学发展史上，是伽利略建立了物理学的正确的研究方法，推进了人类科学的发展．2．伽利略在研究自由落体运动时，设计了如图1所示的斜面实验．下列哪些方法是他在这个实验中采用过的( )图1A．用水钟计时B．用打点计时器打出纸带进行数据分析C．改变斜面倾角，比较各种倾角得到的st2的比值的大小D．将斜面实验的结果合理“外推”，说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动答案ACD解析在这个实验中要记录时间和位移，当时是用水钟计时的，选项B错误，选项A正确；伽利略在实验中不断改变斜面的倾角，分别求出比值st2，进行分析，选项C正确；当倾角等于90°时，小球做自由落体运动，选项D正确．3．伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论是( )A．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比B．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比C．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关答案 B解析伽利略在著名的斜面实验中得出倾角一定时，st2的比值保持不变，推出小球在斜面上的速度与时间成正比，选项A错误，选项B正确；倾角不同，st的比值不同，即斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角有关，且倾角越大，速度越大，所用时间越短，选项C、D错误．题组二自由落体运动及重力加速度4．下列关于重力加速度的说法正确的是( )A．重力加速度g是标量，只有大小，没有方向B．在地球上不同地方，g的大小是不同的，但差别不大C．在地球上同一地点，轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的D．纬度越低的地方，重力加速度g值越小答案BCD解析重力加速度是矢量，方向总是竖直向下．地球上同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度是相同的，地球上不同地方g的大小是不同的，但差别不大，纬度越低的地方，g 值越小．故正确答案为B、C、D.5．在塔顶端同时释放体积大小相等的实心铁球和空心铁球，下列说法中正确的是( ) A．它们受到的空气阻力对运动的影响相同B．忽略空气阻力，它们的加速度相等C．忽略空气阻力，它们落地的速度不等D．忽略空气阻力，它们下落的时间相等答案BD解析大小相等的实心铁球和空心铁球受到的空气阻力相等，但由于它们的重力不同，故阻力对运动的影响不同，A 错误．在忽略空气阻力的情况下，两球均做自由落体运动，下落的快慢程度相同，加速度相等．因下落高度相等，故下落时间相等，落地速度相等，所以B 、D 正确，C 错误．6．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可视为自由落体运动C ．跳伞运动员从飞机上由静止开始下落，忽略空气阻力，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 ．一雨滴从屋顶落下，途中经过一个窗子，雨滴经过窗子的这一段运动是自由落体运动(不计空气阻力) 答案 BC解析自由落体运动是从静止开始、只在重力作用下的运动，自由落体运动必须同时满足这两个条件．A 选项中没有明确物体只受重力作用，故A 错误．D 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 错误，故B 、C 正确．7．一个做自由落体运动的物体，下落速度v 随时间t 变化的图像如图所示，其中正确的是( )答案 D解析自由落体运动的速度v ＝gt ，g 是常数，故下落速度v 与时间t 成正比，D 正确．题组三自由落体运动规律的应用8．物体从离地面45 m 高处做自由落体运动(g 取10 m/s 2)，则下列选项中正确的是( ) A ．物体运动3 s 后落地B ．物体落地时的速度大小为30 m/sC ．物体在落地前最后1 s 内的位移为25 mD ．物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s 答案 ABC解析由h ＝12gt 2得t ＝2hg＝3 s最后1 s 内位移Δh ＝12gt 23－12gt 22＝25 m落地速度v ＝gt ＝30 m/s 全程的平均速度v ＝h t ＝453m/s ＝15 m/s 9．A 、B 两物体质量之比是1∶2，体积之比是4∶1，同时从同一高度自由落下，空气阻力可忽略，则下落加速度之比和下落时间之比为( )A ．1∶1 1∶1B ．1∶1 1∶2C ．1∶2 1∶4D ．1∶2 1∶8 答案 A解析重力加速度大小为g ，则加速度之比为1∶1，由t ＝2hg知，时间之比为1∶1，A对．10．为了测出楼房的高度，让一石块从楼顶自由落下(不计空气阻力)，只测出下列哪个物理量能算出楼房的高度( ) A ．石块下落到地面的时间B ．石块下落过程中通过任意一扇窗户的时间C ．石块落地前最后一秒的位移D ．石块通过最后一米位移所用的时间答案 ACD解析由h ＝12gt 2知选项A 可算出楼房高度，由h ＝12gt 2和h －s ＝12g (t －1)2可知选项C 可算出楼房的高度，由h ＝12gt 2和h －1＝12g (t －Δt )2可知D 可算出楼房的高度．11．甲、乙两球从同一高度相隔1 s 先后自由下落，在下落过程中( )A ．两球的距离始终不变B ．两球的距离越来越大C ．两球的速度差始终不变D ．两球的速度差越来越大答案 BC解析甲、乙两球间的距离Δh ＝12g (t ＋1)2－12gt 2＝gt ＋12g .由此可以看出Δh 随t 的增大而增大，A 错，B 对．两球的速度差Δv ＝g (t ＋1)－gt ＝g ，由此可以看出Δv 不随t 变化，C对，D 错．12．一条铁链AB 长0.49 m ，将A 端悬挂使它自由下垂，然后让它自由下落，求整条铁链通过悬点下方2.45 m 处小孔O 时需要的时间．(g 取10 m/s 2)答案 7.4×10－2s解析以B 端为研究对象，当B 端到达O 点时，所需的时间为t 1，其位移为h 1，当A 端到达O 点时，B 端自由下落的位移为h 2＝2.45 m ，所需的时间为t 2，由图可知：h 1＝2.45 m －0.49 m ＝1.96 m ，h 1＝12gt 21，h 2＝12gt 22，t ＝t 2－t 1＝ 2h 2g－2h 1g≈7.4×10－2s.题组四测量重力加速度13.在测量重力加速度的实验中，打点计时器所用电源的频率为50 Hz ，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O ，另选连续的4个点A 、B 、C 、D 作为测量的点，每两个测量点之间还有4个实际打出的点，如图2所示，图中所标数据是各测量点到O 的距离(单位：mm)，那么由此可以计算重物做自由落体运动的加速度为多少？图2答案 9.8 m/s 2解析因为打点周期T ′＝0.02 s ，所以各测量点之间的时间为T ＝5×0.02 s＝0.1 s. 由纸带数据得s OB ＝196 mm ，s BD ＝588 mm.v A ＝s OB 2T ＝196 mm 2×0.1 s ＝0.98 m/s ，v C ＝s BD 2T ＝588 mm 2×0.1 s＝2.94 m/s ，所以g ＝v C －v A 2T ＝2.94－0.982×0.1m/s 2＝9.8 m/s 2. 14．用“滴水法”可以测量重力加速度g ，具体操作方法是：(1)将一只空铁皮水桶倒置在水龙头的正下方，可以十分清晰地听到水滴滴到桶底上的声音．细心地调整水龙头的阀门或水桶的高度，使得后一个水滴离开水龙头的同时，恰好听到前一个水滴撞击桶底的声音．(2)听到某次响声时开始用秒表计时，并数“0”，以后每听到1次响声就顺次加1，数到“100”时停止计时．(3)用尺子量出水龙头滴水处到桶底的高度．如果停止计时的时候，秒表上的读数是50 s ，水龙头滴水处到桶底的高度为122.5 cm ，请你根据以上实验内容及实验数据，计算当地重力加速度的值．答案 9.8 m/s 2解析水滴的运动可以视为自由落体运动．水滴从水龙头落到桶底的时间t ＝50100s ＝0.5 s ，由公式h ＝12gt 2，得g ＝2h t ＝2×1.2250.5 m/s 2＝9.8 m/s 2.。

沪科版高中物理必修一学案6

学案6
例 3 如图所示，物体 a、b 叠放在水平桌面上，水平力 F＝3N 作用于物体 b 上，a 与 b 保持静止，则
(1)a 与 b 之间的摩擦力大小为多少？ 3N
(2)a 与桌面间的摩擦力大小为多少？
3N
解析
若分析 a 与桌面间的摩擦力也可以把 a 隔离出来，选 a 为研
究对象(方法同上)，还可以把 a、b 作为整体研究，ab 整体
水平向右，则 A 对它有反作用力，即水平向左的
弹力作用；由于 B 对 A 有竖直向上的静摩擦力作
用，则 A 对 B 有竖直向下的摩擦力作用；最后，物体 B 在这几个
力的作用下不可能保持静止，可见墙壁对 B 还有竖直向上的摩擦
力作用(如图所示).
答案见解析
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学案6
的作用
D.受到重力、向上的弹力
和空气阻力的作用
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学案6
2.(三种性质力的分析)如图所示，物体 A 和 B 一起沿斜面匀速
下滑，则物体 A 受到的力是
(A )
A.重力、B 对 A 的支持力 B.重力、B 对 A 的支持力、下滑力 C.重力、B 对 A 的支持力、摩擦力 D.重力、B 对 A 的支持力、摩擦力、下滑力
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针对训练如图所示，物体 A、B 在力 F 的作用下静止在竖直墙面上，试对物体 A、B 进行受力分析.
学案6
解析隔离物体 B，首先，它受竖直向下的重力作用；其次，
与它接触的物体有 A 和墙壁，显然墙对它的弹力
是水平向右的；而由于它对 A 的弹力作用，方向

高一物理沪科版(2019)必修第一册第二章匀变速直线运动的研究章末检测试卷(二)

2021届沪科版（新教材）必修第一册第二章章末检测试卷(二)一、单项选择题1．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想方法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等，以下关于所用物理学方法的叙述不正确的是( )A ．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法B ．根据速度定义式v ＝Δs Δt ，当Δt 非常小时，ΔsΔt 就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法C ．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法D ．定义加速度a ＝ΔvΔt用到比值法，加速度与Δv 和Δt 无关2．滑雪者从斜面顶端由静止开始匀加速下滑，已知他通过斜面中点时的速度为v ，则其到达斜面底端的速度为( )A.2＋12v B ．(2＋1)v C.2vD.12v 3．甲、乙两辆汽车速度相等，在同时制动后，设均做匀减速直线运动，甲经3 s 停止，共前进了36 m ，乙经1.5 s 停止，乙车前进的距离为( ) A ．9 m B ．18 m C ．36 m D ．27 m4．一辆从静止开始做匀加速直线运动的汽车，第1 s 内的位移为0.4 m ，则( ) A ．第1 s 末的速度为0.4 m/s B ．加速度为0.8 m/s 2C ．第2 s 内通过的位移为1.6 mD ．前2 s 内通过的位移为1.2 m5．在平直公路上，一辆汽车以15 m/s 的速度做匀速直线运动，从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2 m/s 2的加速度做匀减速直线运动，则刹车后10 s 内汽车的位移大小为( ) A ．50 m B ．56.25 m C ．75 mD ．150 m6．将一个物体以大小为v 0的初速度竖直向上抛出，物体能上升的最大高度为h ，不计空气阻力，则物体上升到34h 高度时，物体的速度大小为( )A.22v 0 B.12v 0 C.13v 0 D.14v 0 7.某同学在墙前连续拍照时，恰好有一小白色重物从墙前的某一高度处由静止落下，拍摄到重物下落过程中的一张照片如图1所示．由于重物的运动，导致它在照片上留下了一条模糊的径迹．已知每层砖的平均厚度为6.0 cm(不计两层砖之间的抹灰厚度)，这个照相机的曝光时间为2.0×10－2 s ，g 取10 m/s 2，则( )图1A ．重物下落到A 位置时的速度约为60 m/sB ．重物下落到A 位置时的速度约为12 m/sC ．重物下落到A 位置所需的时间约为0.6 sD ．重物下落到A 位置所需的时间约为1.2 s8．甲、乙两汽车均以20 m/s 的速度在公路上沿同方向并排正常行驶，乙车因遇到突发事件需紧急停车，其刹车时的加速度大小为10 m/s 2，停下1分钟后，又以5 m/s 2的加速度启动到正常行驶速度，则乙车因停车而延误的时间和因停车而落后甲车的距离是( )A．60 s 1 200 m B．63 s 1 260 mC．66 s 1 320 m D．66 s 1 200 m二、多项选择题9.小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了如图2中1、2、3、4、5所示的小球在运动过程中每次曝光的位置．连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d.根据图中的信息，下列判断正确的是()图2A．位置1是小球释放的初始位置B．小球做匀加速直线运动C．小球下落的加速度为dT2D．小球在位置3的速度为7d 2T10．一辆汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动，途中用了6 s时间经过A、B两根电线杆，已知A、B间的距离为60 m，车经过B时的速度为15 m/s，则()A．车从出发到B杆所用时间为9 sB．车的加速度为15 m/s2C．经过A杆时的速度为5 m/sD．从出发点到A杆的距离为7.5 m11．A、B两物体在同一直线上运动的v－t图像如图3所示，已知在第4 s末两物体相遇，则下列说法正确的是()图3A．两物体从同一地点出发B．出发时A在B前方4 m处C．两物体运动过程中，A的加速度小于B的加速度D．第4 s末两物体相遇之后，两物体可能再相遇12．一物体沿一直线做匀加速直线运动，已知它在第2 s内的位移为4.0 m，第3 s内的位移为6.0 m，则下列说法中正确的是()A．它在第2 s初到第3 s末的平均速度的大小是5.0 m/sB．它在第1 s内的位移是2.0 mC．它的初速度为零D．它的加速度大小是2.0 m/s2三、非选择题13．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，所用电源频率为50 Hz，取下一段点迹清晰的纸带研究，如图4所示，设0点为计数点的起点，每5个点取一个计数点，则计数点1与起始点的距离s1＝________ cm，计算此纸带的加速度大小a＝______ m/s2；计数点3的瞬时速度为v3＝________ m/s.图414．某同学选用如图5所示的装置做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验，电源的频率为50 Hz.图5(1)他做完实验后，写出了如下的操作步骤：A ．把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，并连接在低压直流电源上B ．把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面C ．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D ．把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E ．把小车停在靠近打点计时器处，释放小车，启动计时器，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次F ．从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，并把每打五个点的时间作为时间单位．在选好的开始点下面记作0，每隔4个点取一个计数点，依此标出计数点1、2、3、4、5、6，并测算出相邻两点间的距离G ．根据公式a 1＝s 4－s 13T 2，a 2＝s 5－s 23T 2，a 3＝s 6－s 33T 2及a ＝a 1＋a 2＋a 33求出a 其中，把你认为有错的步骤序号选出________，可改正为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(2)该同学根据打出的纸带认为不用计算就能直接得到的物理量有两个，请帮他选出________． A ．时间间隔 B ．位移 C ．加速度D ．平均速度(3)该同学选出了一条点迹清晰的纸带，并根据纸带上的点，标出了如图6所示的计数点，其中两相邻计数点间还有4个点未画出，测得计数点之间的距离s 1＝7.05 cm ，s 2＝7.68 cm ，s 3＝8.33 cm ，s 4＝8.95 cm ，s 5＝9.61 cm ，s 6＝10.26 cm.求出小车的加速度大小为__________ m/s 2.图615．一做自由落体运动的物体，落地时速度为50 m/s，不计空气阻力(g取10 m/s2)，求：(1)物体开始下落处距地面的高度；(2)物体下落过程所用的时间；(3)物体落地前最后1 s的初速度大小．16．2019年12月，淄博市出现严重的雾霾天气．在淄博一平直公路上，雾霾能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)只有s＝30 m，若某汽车刹车时的加速度最大为a＝5 m/s2，司机的反应时间为t0＝0.5 s，某时刻司机突然发现前方停有一事故车辆，为保证两车不相撞，汽车的速度不能超过多大？17．如图7，一个冰球在冰面上向右匀减速运动时，依次通过长度为L＝3 m的两段相等的路程，并继续向前运动，它通过第一段路程历时1 s，通过第二段路程历时2 s，求：图7(1)冰球的加速度大小a；(2)冰球通过B点时的速度大小v B；(3)冰球继续向前运动的距离s.18．跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面125 m时打开降落伞，伞张开后运动员就以14.3 m/s2的加速度做匀减速直线运动，到达地面时的速度为5 m/s，取g＝10 m/s2.问：(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少？(2)离开飞机后，运动员经过多长时间才能到达地面？(结果保留三位有效数字)参考答案及解析1.答案：C2.答案：C解析：设斜面的长度为s ，滑雪者到达斜面底端的速度为v ′，根据速度位移公式得v 2＝2a ·s2，v ′2＝2as ，联立两式解得v ′＝2v ，C 正确．3.答案：B解析：甲车的平均速度v 1＝s 1t 1＝v 0＋02＝363m/s ＝12 m/s ，则初速度v 0＝24 m/s.乙车的平均速度v 2＝v 0＋02＝12 m/s ，则通过的位移s 2＝v 2t 2＝12×1.5 m ＝18 m ．故选B.4.答案：B解析：汽车做初速度为零的匀加速直线运动，由s 1＝12at 12可得a ＝0.8 m/s 2，则第1 s 末的速度v t ＝at 1＝0.8 m/s ，故B 正确，A 错误；汽车在前2 s 内的位移s 2＝12at 22＝12×0.8×4 m＝1.6 m ，在第2 s 内的位移s ′＝1.6 m －0.4 m ＝1.2 m ，故C 、D 错误． 5.答案：B解析：先判断汽车刹车后经过多长时间停止，由v t ＝v 0＋at 知：t ＝7.5 s.因此汽车刹车后10 s 内的位移大小等于7.5 s 内的位移大小，s ＝12×2×7.52m ＝56.25 m ．B正确． 6.答案：B解析：由运动学公式得，上升过程有0－v 02＝－2gh ；设上升到34h 高度时物体速度为v ，则v 2－v 02＝－2g ·34h .联立解得v ＝12v 0，故B 正确．7.答案：C解析：由题图可以看出，在曝光的时间内，重物下降了大约两层砖的高度，即12 cm(0.12 m)，曝光时间为2.0×10－2s ，所以AB 段的平均速度为v ＝0.122.0×10－2 m/s ＝6 m/s.由于曝光时间极短，故重物下落到A 位置时的速度约为v t ＝6 m/s ，由v t ＝gt 可得重物下落到A 位置所需的时间约为t ＝v t g ＝610s ＝0.6 s ，故C 正确，A 、B 、D 错误． 8.答案：B解析：刹车时间t 1＝0－v a 1＝2 s ，位移s 1＝v 2t 1＝20 m ，重新启动时间t 2＝va 2＝4 s ，位移s 2＝v2t 2＝40 m ，乙车因停车而延误的时间Δt ＝t 1＋t 2＋t －s 1＋s 2v＝63 s ，因停车而落后甲车的距离Δs ＝v (t 1＋t 2＋t )－s 1－s 2＝1 260 m ，选项B 正确． 9.答案：BCD解析：小球做自由落体运动，从静止开始运动的连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7…，而题图中位移之比为2∶3∶4∶5，故位置1不是小球释放的初始位置，选项A 错误，B 正确．由a ＝Δs T 2得a ＝d T 2，选项C 正确．小球在位置3的速度v 3＝3d ＋4d 2T ＝7d 2T，选项D 正确． 10.答案：ACD解析：由于s AB ＝v A ＋v B 2t ，故v A ＝2s AB t －v B ＝5 m/s ，车的加速度a ＝v B －v A t ＝53m/s 2，车从出发到B 杆所用时间t ′＝v B a ＝9 s ，从出发点到A 杆的距离s A ＝v A 22a＝7.5 m ，A 、C 、D 正确，B 错误． 11.答案：BC解析：0～4 s 时间内，物体A 的位移s A ＝8 m ，物体B 的位移s B ＝12 m,4 s 末A 、B 相遇，所以A 、B 出发点之间的距离Δs ＝s B －s A ＝4 m ，故A 错误，B 正确；A 的斜率小于B 的斜率，所以A 的加速度小于B 的加速度，C 正确；A 、B 在t ＝4 s 相遇后，v B ＞v A ，此后B 在前，A 在后，不可能再相遇，D 错误． 12.答案：ABD解析：第2 s 初到第3 s 末的总位移为10.0 m ，时间为2 s ，根据平均速度定义可知：v ＝ 10.02m/s ＝5.0 m/s ，即平均速度为5.0 m/s ，故A 正确；根据匀变速直线运动规律的推论可知，s 2－s 1＝s 3－s 2，可得第1 s 内的位移为2.0 m ，故B 正确；根据Δs ＝aT 2可得加速度a ＝6.0－4.012m/s 2＝2.0 m/s 2，故D 正确；根据s ＝v 0t ＋12at 2，可知物体的初速度v 0＝1 m/s ，不为零，故C 错误．13.答案：3(2分) 3(2分) 1.05(2分)解析：由题意可知：s 2＝6 cm ，s 3＝15 cm －6 cm ＝9 cm ，根据s 3－s 2＝s 2－s 1，解得：s 1＝3 cm.在匀变速直线运动中，连续相等时间内的位移差为常数，即Δs ＝aT 2，其中Δs ＝3 cm ，T ＝ 0.1 s ，代入解得：a ＝3 m/s 2.s 4－s 3＝s 3－s 2，可得s 4＝12 cm ，匀变速直线运动中，某段时间中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：v 3＝s 4＋s 32T ＝0.210.2m/s ＝1.05 m/s. 14.答案：(1)AE(2分) 把A 中的“直流电源”改为“交流电源”(2分)；把E 中的“释放小车，启动计时器”改为“启动计时器，释放小车”(2分) (2)AB(2分) (3)0.64(2分) 15.答案：(1)125 m (2)5 s (3)40 m/s解析：(1)由v t 2＝2gh 得：h ＝v t 22g ＝5022×10m ＝125 m(3分)(2)由v t ＝gt 得：t ＝v t g ＝5010s ＝5 s(2分) (3)最后1 s 的初速度即开始下落4 s 的末速度v ′＝gt ′＝10×4 m/s ＝40 m/s.(3分)16.答案：1.5 m/s解析：设汽车刹车时的速度为v ，反应时间内汽车做匀速运动，其位移s 1＝vt 0(2分)刹车时汽车做匀减速运动，其位移s 2＝v 22a(2分)为使两车不相撞，s 1＋s 2≤30 m ，(2分) 解得：v ≤15 m/s(2分) 故汽车的速度不能超过15 m/s.17.答案：(1)1 m/s 2(2)2.5 m/s (3)0.125 m解析：(1)冰球在冰面上向右做匀减速运动，令t ＝1 s ，则对AB 段有：L ＝v A t －12at 2(2分)对AC 段有：2L ＝v A ×3t －12a (3t )2(2分)由以上两式解得：a ＝1 m/s 2(1分)冰球通过A 点时的速度大小v A ＝3.5 m/s.(1分)(2)由速度公式：v B ＝v A －at (2分) 解得v B ＝2.5 m/s.(1分)(3)冰球从B 点向前运动的距离s 0＝v B 22a ＝3.125 m(2分) 则冰球从C 点向前运动的距离s ＝s 0－L ＝3.125 m －3 m ＝0.125 m ．(1分)18.答案：(1)305 m (2)9.85 s 解析：(1)设运动员自由下落的高度为h 1，打开伞前瞬间的速度为v 1，有v 12＝2gh 1(3分) 打开降落伞后做匀减速运动时满足：v 22－v 12＝2ah 2(3分) 联立解得h 1＝180 m(2分)所以总高度为H ＝h 1＋h 2＝(180＋125) m ＝305 m(2分)(2)设第一过程经过的时间是t 1，有h 1＝12gt 12 (2分) 第二过程经过的时间是t 2＝v 2－v 1a (2分) 所以总时间为t ＝t 1＋t 2≈9.85 s ．(2分)。

沪教版高中物理必修1全套学案

答案三种方式路程不同，但结果是一样的，即都是从北京到深圳，初位置一样，末位置一样，即位置的变化一样．可以用一条从北京到深圳的有向线段，即位移来描述位置的变化．
2．分析下列两种情况下的位移和路程，并说明：一般情况下，位移的大小等于路程吗？什么情况下相等？
(1)一位同学参加百米比赛；(2)一位同学沿着400 m的跑道跑一圈．
(1)质点是用来代替物体的有质量的物质点，它忽略了物体的大小和形状等次要因素，而突出了物体具有质量这个主要因素．它与几何中的“点”有本质区别．
(2)质点是一种科学抽象，是一种理想化的物理模型，实际上不存在(填“存在”或“不存在”)．
2．物体可以看成质点的条件：物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计时．
[延伸思考]
是不是很大的物体一定不能看做质点，而很小的物体一定可以看做质点？请举例说明．
答案不是．研究地球绕太阳的公转时可以把地球看做质点，而研究乒乓球的发球(如旋转问题)时不能把乒乓球看做质点．
三、位移与路程有什么不同
[问题设计]
1．中考结束后，爸爸带小明去深圳旅游．出发前，爸爸让小明设计出行路线，路线起点：北京，终点：深圳．他有三种方式可供选择：一是乘长途汽车；二是坐高铁；三是乘飞机．三种出行方式的路程是否相同？位置的变化是否相同？如何描述位置的变化？
2．路程：指物体运动轨迹的长度，它只有大小，没有方向．
四、用坐标表示位置和位移
1．用坐标可以表示物体运动的位置和位移．
2．物体做一维、二维、三维运动时，分别用一个、两个、三个坐标来确定它的位置．
五、时间和时刻
时光流逝过程中的每一瞬间叫做时刻，它没有长短，两个时刻之间的间隔叫做时间.
一、怎样判断动与静
沪教版高中物理必修一

高中物理必修一讲义章末检测试卷(第一、二章)

章末检测试卷(第一、二章)(满分：100分)一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．(2022·茂名市高一期末)2021年2月10日19时52分，“天问一号”探测器实施近火捕获制动，顺利进入环火星轨道，自发射以来，“天问一号”已累计飞行202天，飞行里程约4.75亿千米，距离地球约1.92亿千米。

下列判断正确的是()A．“天问一号”绕火星飞行一圈平均速度不为0，且它在每一时刻的瞬时速度都不为0 B．“19时52分”和“202天”，前者表示“时刻”，后者表示“时间间隔”C．飞行里程约4.75亿千米表示位移，距离地球约1.92亿千米表示路程D．地面卫星控制中心在对“天问一号”进行飞行姿态调整时可以将“天问一号”看成质点2.(2022·邯郸市高一期末)如图所示，某汽车以8 m/s的速度匀速驶向某一路口，当汽车的车头距离停车线为8 m时发现有人正在通过人行横道，该车司机经过一定的反应时间后，立即以大小为5 m/s2的加速度减速行驶，最后汽车车头刚好停在停车线处，则该司机的反应时间是()A．0.1 s B．0.2 sC．1 s D．1.6 s3．(2023·东莞市翰林高级中学高一期中)一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它在第1 s 内的位移恰为它在最后1 s内位移的三分之一，则它开始下落时距地面的高度为(g＝10 m/s2) ()A．15 m B．20 mC．11.25 m D．31.25 m4.a、b两车在同一平直公路上行驶，a做匀速直线运动，两车的位移x随时间t的变化如图所示。

下列说法正确的是()A ．b 车运动方向始终不变B ．a 、b 两车相遇两次C ．t 1到t 2时间内，a 车的平均速度小于b 车的平均速度D ．t 1时刻，a 车的速度大于b 车的速度5.甲、乙两辆汽车同时从同一地点沿同一直线由静止出发，它们的速度—时间图像如图所示，下列说法中正确的是( )A ．乙车在0～d 时间内始终做匀减速运动B ．乙车在a 时刻以后一直做匀变速运动C ．两辆汽车在b 时刻相距最远D ．甲车在c 时刻被乙车追上6．(2023·北京市海淀区高一月考)为测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为d ＝0.9 cm 的遮光条。

高中物理第一章章末检测卷(一)沪科版必修1

高中物理第一章章末检测卷（一）沪科版必修1(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分．每小题给出的选项中只有一项符合题目要求．)1．明代诗人曾写下这样一首诗：“空手把锄头，步行骑水牛；人在桥上走，桥流水不流”．其“桥流水不流”中的“桥流”应理解成其选择的参考系是( )A．水B．桥C．人D．地面答案 A2．下列各组物理量中，都是矢量的是( )A．位移、时间、速度B．速度、速率、加速度C．加速度、速度的变化量、速度D．路程、时间、位移答案 C解析位移、速度、加速度以及速度的变化量既有大小，又有方向，是矢量，而时间、路程和速率只有大小，没有方向，是标量，故C正确．3．在某段公路上，分别有如图1所示的甲、乙两块告示牌，告示牌上面数字的意思是( )图1A．甲是指位移，乙是指平均速度B．甲是指路程，乙是指平均速度C．甲是指位移，乙是指瞬时速度D．甲是指路程，乙是指瞬时速度答案 D解析告示牌甲上面的数字是车辆沿公路行驶到达告示牌上指定的地点时通过的路程，告示牌乙上面的数字“120”表示该公路限制速度为120 km/h，表明车辆在行驶时的瞬时速度不能高于该速度，选项D正确．4．钓鱼岛自古就是我国固有领土，又称钓鱼台、钓鱼台群岛、钓鱼台列岛，位置距温州市约356 km、福州市约385 km、基隆市约190 km.若我国某海监船为维护我国对钓鱼岛的主权，从温州出发去钓鱼岛巡航，到达钓鱼岛时航行了480 km.则下列说法中错误的是( )A ．该海监船位移是480 km ，路程是356 kmB ．该海监船位移是356 km ，路程是480 kmC ．该海监船在海上航行，确定其位置时可以将该海监船看成质点D ．若知道此次航行时间可求出此次航行的近似平均速度答案 A解析位移表示由初位置指向末位置的有向线段，路程表示实际运动轨迹的长度，故路程大于等于位移大小，所以该海监船位移是356 km ，路程是480 km ，A 错误，B 正确．该海监船在海上航行，确定其位置时其大小和形状可以忽略故能看成质点，C 正确．平均速度等于位移与时间的比值，故给出时间即可求出平均速度，D 正确．5．如图2所示，小球以v 1＝3 m/s 的速度水平向右运动，碰到墙壁经t ＝0.01 s 后以v 2＝2 m/s 的速度沿同一直线反弹，小球在这0.01 s 内的平均加速度为( )图2A ．100 m/s 2，方向水平向右 B ．100 m/s 2，方向水平向左 C ．500 m/s 2，方向水平向左 D ．500 m/s 2，方向水平向右答案 C解析规定水平向右为正方向．根据加速度的定义式a ＝Δv Δt 得：a ＝－2－30.01 m/s 2＝－500 m/s 2，负号表明加速度方向与v 1的方向相反，即水平向左．6．甲、乙两物体在同一直线上运动的s －t 图像如图3所示，以甲的出发点为原点，出发时刻为计时起点．则从图像可以看出( )图3A ．t 2到t 3这段时间内甲的速度小于乙的速度B ．乙比甲先出发C ．甲开始运动时，乙在甲前面s 0处D ．甲在中途停了一会儿，最终也没追上乙答案 C解析在t2～t3这段时间内，甲的图线斜率大于乙的图线斜率，所以甲的速度大于乙的速度，A项错．由题图知甲和乙同时出发，且乙在甲前面s0处，故B项错，C项正确．在t3时刻，甲追上了乙，D项错．二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分．每小题给出的选项中有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)7．如图4所示，博尔特在男子100 m决赛和男子200 m决赛中分别以9.69 s和19.30 s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌．关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是( )图4A．200 m决赛中的位移是100 m决赛的两倍B．200 m决赛中的路程是100 m决赛的两倍C．200 m决赛中的平均速度大小约为10.36 m/sD．100 m决赛中的平均速度大小约为10.32 m/s答案BD解析100 m决赛，他的运动是直线，位移就是100 m；而200 m决赛，他的运动是曲线(有弯道部分)，位移比200 m小，因此选项A错误，B正确.200 m决赛轨迹若为直线，其平均速度大小约为10.36 m/s，因此选项C错误．根据平均速度的定义，选项D正确．8.如图5所示是某物体运动的v－t图像，下列说法正确的是( )图5A．该物体的加速度一直不变B．3 s末物体加速度开始改变C．0～8 s物体一直做匀减速运动D．t＝0时和t＝6 s时物体的速率相等答案AD解析图线斜率不变，加速度就不变，A项正确，B项错误．物体先做匀减速运动，再做匀加速运动，C项错误．t＝0时和t＝6 s时物体的速率都为30 m/s，D项正确．9．一辆农用“小四轮”漏油，假如每隔1 s 漏下一滴，车在平直公路上行驶，一位同学根据漏在路面上的油滴分布，分析“小四轮”的运动情况(已知车的运动方向不变)．下列说法中正确的是( )A ．当沿运动方向油滴间距变小时，车一定在做减速直线运动B ．当沿运动方向油滴间距变大时，车一定在做加速直线运动C ．当沿运动方向油滴间距变大时，加速度一定在增大D ．当沿运动方向油滴间距变大时，车的加速度可能在减小答案 ABD解析当沿运动方向油滴间距变小时，由于相邻两个油滴的时间间隔相等，说明速度变小，车一定在做减速直线运动，故A 正确．同理，当沿运动方向油滴间距变大时，说明速度变大，加速度可能增大，可能减小，可能不变，但是车一定在做加速直线运动．故B 、D 正确，C 错误．10．质点做直线运动的v －t 图像如图6所示，则( )图6A ．在前3 s 内质点做变速直线运动B ．在1～3 s 内质点做加速度a ＝－2 m/s 2的变速直线运动C ．在2～3 s 内质点的运动方向与规定的正方向相反，加速度方向与1～2 s 内的加速度方向相同D ．以上说法均不正确答案 BC解析由图像可知，质点在第1 s 内做速度v 0＝2 m/s 的匀速直线运动，A 错误；在1～3 s 内质点做变速直线运动，加速度a ＝－2－22 m/s 2＝－2 m/s 2，加速度的方向与初速度v 0的方向相反，故B 正确；在2～3 s 内，速度为负值，说明方向与规定的正方向相反，但加速度与1～2 s 内的完全相同，因为图线的斜率没有发生变化，故C 正确．三、实验题(本题共2小题，共12分)11．(4分)电磁打点计时器工作时使用________(选填“交流”或“直流”)电源，当电源的频率是50 Hz 时，每隔________s 打一次点．其工作时的基本步骤如下： A ．当纸带完全通过计时器后，及时关闭电源 B ．将电磁打点计时器接上相应的电源C．将纸带穿过两个限位孔并从复写纸下面通过D．接通开关，立即拖动纸带运动上述步骤正确的顺序是______．(按顺序填写步骤编号)答案交流0.02 CBDA解析电磁打点计时器的工作电压是4～6 V交流电，频率为50 Hz时，打点时间间隔为0.02 s，工作时，应先接通电源后释放纸带，并且打完纸带后应立即关闭电源，所以正确的顺序是CBDA.12．(8分)某次实验打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz，纸带的记录如图7所示，图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点：图7(1)推测纸带的运动是加速运动还是减速运动？________.(2)在打出A、F这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度为________．(3)B点的瞬时速度为________．(4)小车的加速度为________．答案(1)加速运动(2)36.50 cm/s (3)25.20 cm/s(4)0.795 m/s2解析(1)从A点开始各相邻计数点间的时间间隔为t＝0.02×5 s＝0.1 s，每隔0.1 s纸带运动的位移分别是s1＝2.15 cm、s2＝2.89 cm、s3＝3.74 cm、s4＝4.32 cm、s5＝5.15 cm，说明纸带做加速运动．(2)A、F间纸带运动的平均速度为v＝ΔsΔt＝19.55－1.300.1×5cm/s＝36.50 cm/s(3)B点的瞬时速度可以用AC段的平均速度表示，故v B＝v AC＝AC2t＝6.34－1.302×0.1cm/s＝25.20 cm/s.(4)v C＝v BD＝BD2t＝33.15 cm/s，a＝v C－v Bt＝0.795 m/s2.四、计算题(本大题共4小题，共44分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13. (10分)如图8所示，一质点沿半径为r＝20 cm的圆周自A点出发，逆时针运动2 s，运动34圆周到达B 点，(计算结果保留三位有效数字)求：图8(1)质点的位移和路程． (2)质点的平均速度和平均速率．答案 (1)0.283 m 0.942 m (2) 0.142 m/s 0.471 m/s解析 (1)质点的位移是由A 点指向B 点的有向线段，位移大小为线段AB 的长度，由图中几何关系可知质点的位移s ＝2r ≈28.3 cm＝0.283 m 位移方向由A 点指向B 点质点的路程为L ＝34×2πr ≈94.2 cm＝0.942 m(2)根据平均速度定义得v ＝s t ＝0.2832m/s ≈0.142 m/s平均速度方向由A 点指向B 点质点的平均速率v ′＝L t ＝0.9422m/s ＝0.471 m/s14．(10分)按照规定，汽车应慢速通过隧道．某汽车在过隧道前将速度从25 m/s 减小到10 m/s ，然后匀速通过100 m 长的隧道，整个过程总共用了15 s 时间．求汽车减速时的加速度．答案－3 m/s 2解析汽车匀速通过隧道用时t 1＝s 隧v ＝10010s ＝10 s ，由题意知减速时间t ＝t 总－t 1＝5 s ，故减速时的加速度a ＝v －v 0t ＝10－255m/s 2＝－3 m/s 2，即减速时的加速度大小为3 m/s 2，方向与初速度方向相反．15．(12分)如图9所示是某质点运动的v －t 图像，请回答：图9(1)质点在图中各段的速度如何变化？(2)在0～4 s 内、8～10 s 内、10～12 s 内质点的加速度各是多少？答案见解析解析 (1)质点在0～4 s 内速度在逐渐变大； 4～8 s 内质点的速度保持10 m/s 不变；8～10 s 内质点的速度逐渐减小，10 s 时质点的速度为0； 10～12 s 内质点的速度反方向增大． (2)由a ＝ΔvΔt得：0～4 s 内的加速度a 1＝10－04－0 m/s 2＝2.5 m/s 28～10 s 内的加速度a 2＝0－1010－8 m/s 2＝－5 m/s 210～12 s 内的加速度a 3＝－10－012－10m/s 2＝－5 m/s 2.16．(12分)世界一级方程式(F1)比赛过程中，赛车每隔一定时间需要进站加油．在某次比赛中，一赛车进站加油，该赛车进站时一直做减速运动，平均加速度为30 m/s 2，出站时一直做加速运动，平均加速度为45 m/s 2，加油时间为6 s ，进站前和出站后在赛道上的速度均为90 m/s ，则该赛车从进站到出站所用时间是多少？答案 11 s解析以初速度方向为正方向，减速过程，初速度为90 m/s ，末速度为0，加速度为－30 m/s 2，所需时间：t 1＝Δv a 1＝0－90 m/s－30 m/s 2＝3 s 加速过程，初速度为0，末速度为90 m/s ，加速度为45 m/s 2，所需时间：t 2＝Δv ′a 2＝90 m/s －045 m/s ＝2 s所以赛车从进站到出站所用时间：t ＝3 s ＋2 s ＋6 s ＝11 s.。

(沪科版)物理必修一全套学案及章末检测试卷第2章学案7

学案7 章末总结一、匀变速直线运动的常用解题方法1．常用公式法匀变速直线运动的常用公式有：v t ＝v 0＋at s ＝v 0t ＋12at 2 v 2t －v 20＝2as 使用时应注意它们都是矢量，一般以v 0方向为正方向，其余物理量的方向与正方向相同的为正，与正方向相反的为负．2．平均速度法(1)v ＝s t，此式为平均速度的定义式，适用于任何直线运动． (2)v ＝v t 2＝12(v 0＋v t )只适用于匀变速直线运动． (3)比例法对于初速度为零的匀加速直线运动或末速度为零的匀减速直线运动，可利用初速度为零的匀加速直线运动的推论，用比例法解题．(4)逆向思维法把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法．例如，末速度为零的匀减速直线运动可以看做反向的初速度为零的匀加速直线运动．(5)图像法应用v－t图像，可把复杂的物理问题转化为较为简单的数学问题解决，尤其是用图像定性分析，可避免繁杂的计算，快速求解．注意(1)刹车类问题一般先求出刹车时间．(2)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vt ＝v＋at、s＝vt＋12at2、……列式求解．(3)分析题意时要养成画运动过程示意图的习惯．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．例1一物体以某一速度冲上一光滑斜面，前4 s的位移为1.6 m，随后4 s 的位移为零，那么物体的加速度多大？(设物体做匀变速直线运动且返回时加速度不变)你能想到几种解法？解析设物体的加速度大小为a，由题意知a的方向沿斜面向下．解法一基本公式法物体前4 s位移为1.6 m，是减速运动，所以有s＝v0t－12at2，代入数据1.6＝v0×4－12a×42随后4 s位移为零，则物体滑到最高点所用时间为t＝4 s＋42s＝6 s，所以初速度为v＝at＝6a由以上两式得物体的加速度为a＝0.1 m/s2.解法二推论v＝v t 2法物体2 s末时的速度即前4 s内的平均速度为v2＝v＝1.64m/s＝0.4 m/s.物体6 s末的速度为v6＝0，所以物体的加速度大小为a＝v2－v6t＝0.4－04m/s2＝0.1 m/s2.解法三推论Δs＝aT2法由于整个过程a保持不变，是匀变速直线运动，由Δs＝at2得物体加速度大小为a＝Δst2＝1.6－042m/s2＝0.1 m/s2.解法四由题意知，此物体沿斜面速度减到零后，又逆向加速．全过程应用s＝v0t＋12at2得1．6＝v0×4－12a×421．6＝v0×8－12a×82由以上两式得a＝0.1 m/s2，v＝0.6 m/s答案0.1 m/s2二、运动图像的意义及应用1．“六看”识图像首先要学会识图．识图就是通过“看”寻找规律及解题的突破口．为方便记忆，这里总结为六看：一看“轴”，二看“线”，三看“斜率”，四看“面”，五看“截距”，六看“特殊值”．(1)“轴”：纵、横轴所表示的物理量，特别要注意纵轴是位移s，还是速度v.(2)“线”：从线反映运动性质，如s－t图像为倾斜直线表示匀速运动，v －t图像为倾斜直线表示匀变速运动．(3)“斜率”：“斜率”往往代表一个物理量．s－t图像斜率表示速度；v－t图像斜率表示加速度．(4)“面”即“面积”：主要看纵、横轴物理量的乘积有无意义．如s－t 图像面积无意义，v－t 图像与t轴所围面积表示位移．(5)“截距”：初始条件、初始位置s0或初速度v.。

2019-2020学年高中沪科版物理必修1学案：第2章本章优化总结 Word版含答案

本章优化总结匀变速直线运动问题的分析方法[学生用书P28]匀变速直线运动是在高中阶段遇到的一种比较多的运动形式，在历年的高考题中经常出现，掌握此类问题的分析方法和技巧，会起到事半功倍之效．常用方法总结如下：常用方法规律、特点一般公式法速度公式、位移公式和速度、位移关系式，均是矢量式，使用时注意方向性．一般以v0的方向为正方向，其余与正方向相同者为正，与正方向相反者为负平均速度法v－＝st对任何性质的运动都适用，v－＝12(v0＋v t)只适用于匀变速直线运动中间时刻速度法“任一段时间t中间时刻的瞬时速度等于这段时间t内的平均速度”即vt2＝v－，适用于任何一个匀变速直线运动比例法对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动，可利用初速度为零的匀加速直线运动的重要特征的比例关系，用比例法求解逆向思维法(反演法)把运动过程的“末态”作为“初态”的反向来研究问题的方法，一般用于末态已知的情况图像法应用v－t图像，可把较复杂的物理问题转变为较为简单的数学问题．尤其是用图像定性分析，可避开繁杂的计算，快速求解巧用推论Δs＝aT2解题匀变速直线运动中，在连续相等的时间T内的位移之差为一恒量，即s n＋1－s n＝aT2，对于一般的匀变速直线运动问题，若出现相等的时间间隔问题，应优先考虑用Δs＝aT2求解巧选参考系解题物体的运动是相对一定的参考系而言的．研究地面上物体的运动常以地面为参考系，有时为了研究问题方便，也可巧妙地选用其他物体作参考系，甚至在分析某些较为复杂的问题时，为了求解简捷，还需灵活地转换参考系自由下落的物体，在落地前的最后1 s内下落了25 m，问此物体是从离地面多高的地方开始下落的？(g 取10 m/s 2)[解析] 本题可用公式法也可用图像法，可用基本公式、推导公式、与平均速度有关的公式以及特征公式来求解，充分体现一题多解．法一：设下落的总时间为(t ＋1) s ，运动情况如图所示，BC 为最后1 s 内的位移，由s ＝v B t 1＋12gt 21，得25＝v B ·1＋12g ·12，解得v B ＝20 m/s.又由v B ＝gt ，得t ＝2 s.于是物体下落的高度为h AC ＝12g (t ＋1)2＝45 m.法二：由法一的假设及自由落体的运动规律得 h AB ＝12gt 2，h AC ＝12g (t ＋1)2BC 的距离为25＝h AC －h AB ，即12g (t ＋1)2－12gt 2＝25，解得t ＝2 s ，所以h AC ＝12g (t ＋1)2＝45 m.法三：因为v B ＝gt ，v C ＝g (t ＋1)，h BC ＝25 m.由公式v 2C －v 2B ＝2gh BC ，得g 2(t ＋1)2－g 2t 2＝2g ·25，解得t ＝2 s ，所以h AC ＝12g (t ＋1)2＝45 m.法四：根据h ＝ 12gt 2，得t ＝2h g，由题意得t AC －t AB ＝1.即2h ACg－ 2（h AC －25）g＝1，解得h AC ＝45 m.法五：运用平均速度v －＝st 进行求解．v －BC ＝s BC Δt＝25 m/s.因为做匀加速直线运动的物体，在一段时间t 内的平均速度等于该段时间中间时刻t2时的瞬时速度，所以v －BC ＝v (t ＋0.5)，即v －BC ＝g (t ＋0.5)＝25 m/s.解得t ＝2 s ，则h AC ＝12g (t ＋1)2＝45 m.法六：平均速度v －BC ＝v B ＋v C2＝gt ＋g （t ＋1）2＝gt ＋g ·12，h BC ＝v －BC ·Δt ＝(gt ＋g ·12)·1，而h BC ＝25 m 所以gt ＋g ·12＝25，解得t ＝2 s ，则h AC ＝12g (t ＋1)2＝45 m.法七：根据初速度为零的匀加速直线运动的规律应有s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ∶…∶s n ＝1∶3∶5∶…∶(2n －1)．自由落体运动的物体在第1 s 内的位移为 h 1＝12gt 20＝5 m.12n －1＝525，2n －1＝5，n ＝3，即第3 s 内下落25 m ， h AC ＝12gt 2总＝12×10×32m ＝45 m. 法八：物体运动的v －t 图像如图所示，梯形abcd 的面积的数值等于最后1 s 内的位移的值h BC ＝25 m ，S 梯＝12(ab ＋cd )Δt ，ab ＝gt ，cd ＝g (t ＋1) 所以25＝12[gt ＋g (t ＋1)]×1解得t ＝2 s ， h AC ＝12g (t ＋1)2＝45 m.[答案] 45 m追及和相遇问题[学生用书P30]1．追及问题：追和被追的两者的速度相等常是能追上、追不上、二者距离有极值的临界条件．(1)速度大者减速(如匀减速直线运动)的物体追赶同向速度小者(如匀速直线运动)的物体． ①当两者速度相等时，若还没有追上，则永远追不上，此时两者间有最小距离； ②恰能追上的临界条件为：当两者速度相等时，其间距为零；③若追上时，追者速度仍大于被追者的速度，则被追者还有一次追上追者的机会，当速度相等时两者距离有一个最大值．(2)速度小者加速(如初速度为零的匀加速直线运动)的物体追赶同向运动的速度大者(如做匀速直线运动)的物体时，当两者速度相等时有最大距离，当两者相对同一位置的位移相等时，后者追上前者．2．相遇问题(1)同向运动的两物体追及即相遇．(2)相向运动的物体，当各自发生的位移大小之和等于开始两物体的距离时即相遇． 3．分析追及、相遇问题时的注意事项(1)分析问题时，一定要注意抓住“一个条件两个关系”．“一个条件”是两物体速度相等时满足的临界条件，即两物体的距离是最大还是最小，是否恰好追上等．“两个关系”是时间关系和位移关系．时间关系是指两物体运动时间是否相等，两物体是同时运动，还是一前一后等，而位移关系是指两物体是同地运动，还是一前一后运动等，其中通过画运动示意图找到两物体间的位移关系是解题的突破口．因此在学习中一定要养成画草图分析问题的良好习惯，对我们理解题意大有帮助．(2)若被追赶的物体做匀减速运动，一定要注意，被追上前该物体是否已停止运动． (3)仔细审题，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”“恰巧”“最多”“至少”等，往往对应一个临界状态，满足相应的临界条件．火车A 以v 1＝20 m/s 速度匀速行驶，司机发现前方同轨道上相距100 m 处有另一列火车B 正以v 2＝10 m/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．要使两车不相撞，a 应满足什么条件？[解析] 法一：物理分析法两车恰不相撞的条件是两车速度相同时相遇．由A 、B 速度关系v 1－at ＝v 2① 由A 、B 位移关系v 1t －12at 2≤v 2t ＋s 0②由①②得a ≥（v 1－v 2）22s 0＝（20－10）22×100 m/s 2＝0.5 m/s 2故a 应满足a ≥0.5 m/s 2. 法二：二次函数极值法若两车不相撞，其位移关系应为 v 1t －12at 2－v 2t ≤s 0即12at 2－10t ＋100≥0 若有解，则4×12a ×100－（－10）24×12a ≥0解得a ≥0.5 m/s 2所以a 应满足a ≥0.5 m/s 2. 法三：图像法火车A 做匀减速直线运动，B 做匀速直线运动，建立v －t 图像，面积表示位移．由题意得12×(20－10)t 0≤100解得t 0≤20 s所以a ＝v 1－v 2t 0≥20－1020m/s 2＝0.5 m/s 2故a 应满足a ≥0.5 m/s 2. 法四：相对运动法以火车B 为参考系，火车A 的初速度v 0＝10 m/s ，以加速度大小为a 减速，行驶s 0＝100 m后“停下”，末速度v t ＝0，恰好相遇不相撞时v 2t －v 20＝－2as 0解得a ＝v 2t －v 20－2s 0＝0－102－2×100m/s 2＝0.5 m/s 2故a 应满足a ≥0.5 m/s 2. [答案] a ≥0.5 m/s 2。

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