高中物理第二章第三节从自由落体到匀变速直线运动教案1粤教版必修1

第3节 从自由落体到匀变速直线运动
教学过程：
新课教学 匀变速直线运动规律
自由落体运动：物体仅在重力的作用下，由静止开始下落的运动，是一种特殊的匀变速直线运动，加速度是一个常量g,称为重力加速度
特殊性：①初速度v o =0
②一般计算中，通常取g=9.8m/s 2，粗略计算时取g=10m/s 2 自由落体运动的规律：22
1gt s gt
v t == 老师：是否所有的匀变速直线运动的初速度一定为0呢？
学生：不一定，在匀变速直线运动中初速度可以不为0，但也可以为0，就像刚才所说的自由落体运动。

老师：那么是不是所有匀变速直线运动的加速度都是一个固定不变的常量呢？
学生：这个也不一定，因为在各自不同的匀变速直线运动当中物体运动的加速度也是不一样的。

老师：那么我们能否像推导自由落体运动的速度公式和位移公式的推导过程那样来推导所有匀变速直线
运动的速度公式和位移公式呢？
学生：由加速度的定义式 t
v v a t 0-= 可得
匀变速直线运动的速度公式：v t = v o + at
由平均速度的定义式
t
s v = ………………………(1) 在上一章的第六节匀变速直线运动的速度图象教学中我们推导出物体做匀变速直线运动平均速度公式 )(2
10v v v t += ……………(2) 由以上两个式子得到匀变速直线运动的位移公式： t v v vt s t )(210+=
= 又at v v t +=0所以2021at t v s += 此公式还可以用图象的方法推导 老师总结 ：对位移公式和速度公式的理解：
（1）s 、a 、v 0、v t ，均为矢量，在应用公式时，一般以初速度方向为正，凡是与v 0方向相同的s 、a 、v t 均为正值，反之为负值，当v 0=0时，一般以a 的方向为正。

（2）公式只适用于匀变速直线运动
（3）当初速度为0时，公式变为at v t = 22
1at s = 为了对速度公式和位移公式有进一步的理解，下面我们就利用公式来解决实际问题。

学生：例题一是对公式的直接利用，从题目理解清楚：快艇做匀加速直线运动，已知快艇运动的加速度，初速度，时间。

求8秒末速度和8秒内走过的位移。

教师：解：设初速度方向为正方向
已知v 0=6m/s ，加速度a=2m/s 2，t=8s 因快艇做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律
v t =v 0+at
=826⨯+
=22m/s
s=v 0t+
2
1at 2 =2822186⨯⨯+⨯ =112m
所以，快艇8秒末的速度为22m/s ，8秒内位移为112m 。

如果此题变成快艇做初速度为6m/s,加速度大小为2m/s 2的匀减速直线运动，那么8s 末的速度和8s 内
的位移为多少？
学生解答，然后根据学生的解答情况进行分析。

此讨论与交流的目的是让学生注意解决问题时要根据实际情况，不能死套公式。

当快艇或汽车做匀减速直线运动时，应该先判断是否在规定时间内已停止运动。

解：设初速度方向为正方向
已知v 0=6m/s 加速度a=-2m/s 2，t=8s 因快艇做匀减速直线运动，设快艇在t 时刻已经停止运动,则
v t =0。

据 v t =v 0+at
得 a
v v t t 0-= =2
60-- =3s 所以8s 末速度为0。

又根据s=v 0t+
21at 2 得 23)2(2
136⨯-⨯+⨯=s =9m
总结：利用公式时注意矢量性
要根据实际解题，切忌死套公式。

课堂练习．汽车刹车前速度为20m/s ，刹车获得的加速度大小为2m/s 2，求：汽车刹车开始后20s 内滑行的距离？
解：设初速度方向为正方向，已知v 0=20m/s a=-2m/s 2 t=2
设汽车在t 时刻停止运动则据匀变速直线运动规律v t =v 0+at
得 a
v v t t 0-= =2
200-- =10s
所以20秒内汽车的位移为
s=v 0t+
2
1at 2 =210)2(211020⨯-⨯+⨯ =100m
思考：此题还有别的方法解位移吗？
解法二 t v v t v s t )(210+=
= =10)020(2
1⨯+ =100m
解法三 图象法
m s 10020102
1=⨯⨯=
此题的目的让学生进一步理解位移公式，体会矢量性。

并体会一题多解的乐趣。

总结：匀变速直线运动的速度公式和位移公式，并分析两个公式的特点。

请学生到黑板上写出这两个公式：（1）v t =v 0+at ——速度公式
（2）s=v 0t+1/2at 2——位移公式
请同学们分析这两个公式的特点。

评价并引导：公式中共有五个物理量，一般来说，已知其中三个量就可以求出其余的一个或两个物理量。

解题时应注意矢量的方向性。

有了上述两个公式，基本能解决匀变速直线运动的规律问题。

板书设计：
第三节 从自由落体到匀变速直线运动
自由落体运动规律：22
1gt s gt
v t == 特点：v 0=0 加速度g=9.8m/s 2(常量)
一、 匀变速直线运动速度公式 v t =v 0+at
匀变速直线运动位移公式 s=v 0t+1/2at 2
二、理解：（1）s 、a 、v 0、v t ，均为矢量
（2）公式只适用于匀变速直线运动
（3）当初速度为0时，公式变为at v t = 22
1at s =
三、例题解答
四、课后作业
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．1933年至1934年间，约里奥居里夫妇用α粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为
，反应生成物像天然放射性元素一样衰变，放出正电子且伴随产生中微子，核反应方程为。

则下列说法正确的是
A．当温度、压强等条件变化时，放射性元素的半衰期随之变化
B．中微子的质量数A=0，电荷数Z=0
C．正电子产生的原因可能是核外电子转变成的
D．两个质子和两个中子结合成一个α粒子，则质子与中子的质量之和一定等于α粒子的质量
2．如图所示,光滑的水平导轨上套有一质量为1kg、可沿杆自由滑动的滑块,滑块下方通过一根长为1m的轻绳悬挂着质量为0.99kg的木块.开始时滑块和木块均静止,现有质量为10g的子弹以500m/s的水平速度击中木块并留在其中(作用时间极短),取重力加速g=10m/s2.下列说法正确的是
A．子弹和木块摆到最高点时速度为零
B．滑块的最大速度为2.5m/s
C．子弹和木块摆起的最大高度为0.625m
D．当子弹和木块摆起高度为0.4m时,滑块的速度为1m/s
3．如下图所示，ab间接入u=200sin100πtV的交流电源，理想变压器的原副线圈匝数比为2︰1，R t 为热敏电阻，且在此时的环境温度下R t=2Ω(温度升高时其电阻减小)，忽略保险丝L的电阻，电路中电表均为理想电表，电路正常工作，则
A．电压表的示数为100V
B．保险丝的熔断电流不小于25A
C．原副线圈交流电压的频率之比为2︰1
D．若环境温度升高，电压表示数减小，电流表示数减小，输入功率不变
4．用同样的交流电分别用甲、乙两个电路给同样的灯泡供电，结果两个电路中的灯泡均能正常发光，乙图中理想变压器原、副线圈的匝数比为5：3，则甲、乙两个电路中的电功率之比为（）
A．1 : 1
B．5 : 2
C．5 : 3
D．25 : 9
5．A、B两带电小球，电量分别为＋q、＋9q，质量分别为 m l、m2 ，如图所示，用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于O点，静止时 A、B两球处于同一水平线上，其中O点到A球的间距OA= 2L，∠AOB=90°，∠OAB=60°，C是AB连线上一点且在O点的正下方，带电小球均可视为点电荷，静电力常量为k，则下列说法正确的是（）
A．AB间的库仑力为
B．A、B两球的质量之比为1：3
C．C点的电场强度为零
D．若仅互换A、B两球的带电量，则A、B两球位置将不再处于同一水平线上
6．如图所示,一光滑绝缘的半圆槽固定在地面上,圆心为O,半径为R,D点为最低点,整个半圆槽处于水平向右的匀强电场中.从半圆槽右边与圆心等高处由静止释放一质量为m,电荷量为+q的小球.已知电场强度为E,重力加速度为g,且.则
A．小球运动到D点时,对槽底部的压力大小为3mg
B．小球运动到D点时,对槽底部的压力大小为
C．小球能运动到半圆槽左边与圆心等高处
D．小球最终停在D点
二、多项选择题
7．下列说法正确的是（____）
A．气体的内能是分子热运动的平均动能与分子间势能之和
B．气体的温度变化时，气体分子的平均动能一定改变
C．晶体有固定的熔点且物理性质各向异性
D．在完全失重的环境中，空中的水滴是个标准的球体
E．金属在各个方向具有相同的物理性质，但它是晶体
8．关于热力学的一些现象和规律叙述正确的是（_______）
A．在自然过程中一个孤立系统的熵总是增加或不变的
B．理想气体状态方程对饱和汽也适用
C．一定质量的气体体积增大，但既不吸热也不放热，内能一定减少
D．绝对湿度可以描述气体的潮湿程度
E．气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击次数越多
9．下列关于热现象的叙述正确的是_________。

A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，跟单位体积内的分子数及温度有关
B．布朗运动是液体分子的运动，它说明液体分子不停地做无规则热运动
C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小
D．如果气体分子总数不变，当气体温度升高时，气体分子的平均动能一定增大，压强也必然增大
E.能量消耗反映了与热现象有关的宏观自然过程具有不可逆性
10．通常一次闪电过程历时约0.2～O.3s，它由若干个相继发生的闪击构成。

每个闪击持续时间仅40～80μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。

在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×v，云地间距离约为l km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C，闪击持续时间约为60μs。

假定闪电前云地间的电场是均匀的。

根据以上数据，下列判断正确的是
A．闪电电流的瞬时值可达到1× A
B．整个闪电过程的平均功率约为l×W
C．闪电前云地间的电场强度约为l×106V/m
D．整个闪电过程向外释放的能量约为6×j
三、实验题
11．如图所示，水平面上有一汽车A，通过定滑轮用绳子拉同一水平面上的物体B，当拉至图示位置时，两绳子与水平面的夹角分别为α、β，二者速度分别为v A和v B，则v A和v B的比值为多少？
12．小海同学新买了一节干电池，为了测出这节干电池的内阻和电动势，从实验室借来的实验器材、连接成了如图所示的实验电路图(图中的定值电阻为1)。

（1）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处____(填“左”或“右”端)
（2）实验时电流表A应选量程___（“3A”或“0.6A” )
（3）请在答卷纸上的虚线方框中按小海同学的实验电路的实物图画出电路图____
（4）小海同学在坐标纸上已标出做实验测量而得到的数据点，如图所示，根据图可求得干电池的电动势为___V，内阻为__(均保留三位有效数字)。

四、解答题
13．动量定理可以表示为，其中力F和动量p都是矢量。

在运动动量定理处理二维问题时，可以在相互垂额直的x、y两个方向上分别研究。

如图所示，质量为m的小球斜射钢板上，入射的角度是，碰撞后弹出的角度也时，碰撞前后的速度发小都时v，碰撞过程中忽略小球所受重力，碰撞时间为已知。

求小球对钢板的作用力F。

14．如图所示，质量M="4" kg的滑板B静止放在光滑水平面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0．5 m，这段滑板与木块A（可视为质点）之间的动摩擦因数μ= 0．2，而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑．木块A以速度v0="10" m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动．已知木块A的质量m="l" kg，g取10m/s2，．求：
（1）弹簧被压缩到最短时木块A的速度
（2）木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能．
【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 B C B C C B
二、多项选择题
7．BDE
8．ACE
9．ACE
10．AC
三、实验题
11．cosβ∶cosα
12．右端 0.6A 1.49V 0.833
四、解答题
13．，方向沿y轴负方向14．（1）2 m/s （2）39 J.
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．甲、乙两人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法正确的是（）
A．乙的周期大于甲的周期
B．乙的速度大于甲的速度
C．乙的向心力大于甲的向心力
D．乙的机械能大于甲的机械能
2．一质点在t＝0时刻从坐标原点出发，沿x轴正方向做初速度为零，加速度大小为a1的匀加速直线运动；t＝1s时到达x＝5m的位置，速度大小为v1，此时加速度立即反向，加速度大小变为a2，t＝3 s时质点恰好回到原点，速度大小为v2，则 ( )
A．a2＝3a1
B．v2＝3v1
C．质点向x轴正方向运动的时间为2s
D．质点向x轴正方向运动最远到x＝9m的位置
3．汽车的加速性能是反映汽车性能的重要指标，下图为甲、乙、丙三辆汽车运动的图象，根据图象可以判定( )
A．甲车的速度变化最快
B．乙与甲在3s时恰好相遇
C．丙比乙始终保持相同的距离
D．乙、丙两车的加速性能相同
4．如图所示为研究光电效应的实验装置，闭合开关，滑片P处于滑动变阻器中央位置，当一束单色光照到此装置的碱金属表面K时，电流表有示数，下列说法正确的是（）
A．若仅增大该单色光入射的强度，则光电子的最大初动能增大，电流表示数也增大
B．无论增大入射光的频率还是增加入射光的强度，碱金属的逸出功都不变
C．保持频率不变，当光强减弱时，发射光电子的时间将明显增加
D．若滑动变阻器滑片左移，则电压表示数减小，电流表示数减小
5．如图所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A上的顶端O处，细线另一端拴一质量为m=0.2kg的小球静止在A上。

若滑块从静止向左匀加速运动时加速度为a。

(取)则( )
A．当a=5m/s2时，线中拉力为
B．当a=10m/s2时, 小球受的支持力为
C．当a=12m/s2时, 经过1秒钟小球运动的水平位移是6m
D．在稳定后，地面对A的支持力一定小于两个物体的重力之和
6．如图所示，光滑固定斜面倾角为30°，上端固定光滑小滑轮，跨过小滑轮的轻绳两端连接质量都为m 的小物体P和Q（都可看做质点），Q离水平地面的高度为h，已知当地重力加速度为g。

现释放小物体P 和Q，对它们之后的运动，以下说法正确的是（）
A．Q着地前轻绳的张力为mg
B．Q着地前轻绳的张力为
C．Q着地前的最大速度大小为
D．P沿斜面上升过程中，轻绳拉力对P做的功为了
二、多项选择题
7．如图所示，斜面倾角为，位于斜面底端A正上方的小球以不同的初速度v0正对斜面顶点B水平抛出，小球到达斜面经历的时间为t，重力加速度为g，则下列说法正确的是
A．若小球以最小位移到达斜面，则
B．若小球垂直击中斜面，则
C．若小球恰能击中斜面中点，则
D．无论小球怎样到达斜面，运动时间均相等
8．a、b两束相互平行的单色光，以一定的入射角照射到平行玻璃砖上表面，经平行玻璃砖折射后汇聚成一束复色光c，从平行玻璃砖下表面射出，如图所示。

则下列判断正确的是________
A．a光波长比b光波长短
B．a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度大
C．玻璃砖对a光的折射率大
D．双缝干涉时，用a光照射得到条纹间距小
E. 增大入射角，a光在下表面可发生全反射
9．如图所示，在直角三角形ABC内存在垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），AB边长度为d，，
现垂直AB边射入一群质量均为m、电荷量均为q、速度大小均为v的带正电粒子，已知垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间为t0，运动时间最长的粒子在磁场中运动的时间为5t0/3，则下列判断正确的是（）
A．粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4 t0
B．该匀强磁场的磁感应强度大小为
C．粒子在磁场中运动的轨道半径为
D．粒子进入磁场时的速度大小为
10．如图，虚线MN的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，两电荷量相同的粒子P、Q从磁场边界的M 点先后射入磁场，在纸面内运动。

射入磁场时，P的速度垂直于磁场边界，Q的速度与磁场边界的夹角为45°。

已知两粒子均从N点射出磁场，且在磁场中运动的时间相同，则（）
A．P和Q的质量之比为1：2 B．P和Q的质量之比为
C．P和Q速度大小之比为D．P和Q速度大小之比为2：1
三、实验题
11．图甲、乙和丙所示均为教材中的演示实验实物图。

在电路连接正确的情况下，回答下列问题。

（1）图甲中，将条形磁铁插入线圈和拔出线圈时，灵敏电流计指针偏转方向______（填“相同”或“相
反”）。

（2）图乙中，导体棒AB以大小不同的速度沿相同方向切割磁感线时，灵敏电流计指针偏转大小______（填“相同”或“不同”）。

（3）图丙中，下列操作能使灵敏电流计指针偏转的是______。

（填选项前的字母）
A．闭合开关的瞬间
B．保持开关闭合，快速移动滑动变阻器的滑片
C．保持开关断开，快速移动滑动变阻器的滑片
12．如图所示，甲、乙两颗卫星在和地球赤道共面的轨道上绕地球分别做匀速圆周运动，二者运行方向相同，甲为地球同步卫星，乙为近地轨道卫星。

科学家经过观测发现，每隔时间t两颗卫星相距最近一次。

己知万有引力常量为G，地球自转周期为T0。

求：
（l）乙卫星运动的周期；
（2）地球的平均密度。

四、解答题
13．图示为一个质点做匀速直线运动的位移—时间图象,请说明质点在各段时间内做何种运动。

14．如图所示,一物块P质量m=2 kg,由平面上A点开始以速度v0=4 m/s向A点右侧运动,物块与平面之间的动摩擦因数μ1=0.2,运动x1=3 m 后滑上传送带BC。

已知传送带足够长且物块与传送带之间的动摩擦因数μ2=0.1,传送带以恒定速率v2=1 m/s逆时针转动。

(g取 10 m/s2)求:
(1)物块向右运动距A点的最大距离;
(2)物块最后停下来时距A点的距离。

【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 B D D B A C
二、多项选择题
7．AB
8．ACD
9．ABD
10．AC
三、实验题
11．相反不同 AB
12．（1）（2）
四、解答题
13．0~2 s内从原点出发向正方向以1.5 m/s的速度匀速运动到3 m处;2 s~4 s内在3 m处保持静止;4 s~5 s内从3 m处出发沿位移反方向以2 m/s的速度匀速返回到离原点1 m处
14．(1)5 m (2)2.75 m。