人教版高中物理必修一高一校本作业:匀变速直线运动的研究(3)
人教版高中物理必修一文档:第二章匀变速直线运动的研究56Word版含答案
5自由落体运动6伽利略对自由落体运动的研究[学科素养与目标要求]物理观念:1.知道物体做自由落体运动的条件,知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.2.掌握自由落体加速度.3.能够运用自由落体运动的规律和特点解决有关问题.科学探究:1.会通过实验探究自由落体运动的规律、测量自由落体加速度.2.了解伽利略研究自由落体运动的科学方法.一、自由落体运动1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.2.运动性质:初速度为0的匀加速直线运动.3.物体的下落可看做自由落体运动的条件:空气阻力的作用比较小,可以忽略.二、自由落体加速度1.定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫做重力加速度,通常用g表示.2.方向:竖直向下.3.大小(1)在地球上不同的地方,g的大小一般是不同的(填“不同”或“相同”),g值随纬度的增大而逐渐增大.(2)一般取值:g=9.8 m/s2或g=10 m/s2.三、伽利略对自由落体运动的研究1.亚里士多德的观点:物体下落的快慢是由它们的重量决定的.2.伽利略的研究:(1)逻辑归谬:伽利略从亚里士多德的论断出发,通过逻辑推理,否定了“重物比轻物落得快”的论断.(2)猜想与假说:伽利略猜想自由落体运动是一种最简单的变速运动,它的速度应该是均匀变化的.(3)数学推理:伽利略通过数学推理得出初速度为0的匀变速运动的位移与所用时间的二次方成正比,即x∝t2.(4)间接验证:让小球从斜面上的不同位置滚下,测出小球滚下的位移x和所用时间t.实验表明:小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动;斜面倾角一定时,小球的加速度相同;小球的加速度随斜面倾角的增大而增大.(5)合理外推:伽利略认为当斜面倾角为90°时,小球将自由下落,仍会做匀加速直线运动.1.判断下列说法的正误.(1)在空气中自由释放的物体都做自由落体运动.( × ) (2)物体只在重力作用下的运动是自由落体运动.( × ) (3)自由落体加速度的方向垂直地面向下.( × )(4)伽利略通过实验的观察与计算,直接得到自由落体运动的规律.( × )2.质量为2m 的物体A 从高h 处由静止下落,质量为m 的物体B 从高14h 处由静止下落,不计空气阻力,则A 、B 两物体下落的加速度之比为 ;下落时间之比为t A ∶t B = ;落地前瞬间的速度之比v A ∶v B = . 答案 1∶1 2∶1 2∶1一、自由落体运动与自由落体加速度 1.自由落体运动(1)自由落体运动实质上是初速度v 0=0、加速度a =g 的匀加速直线运动,是匀变速直线运动的一个特例.(2)自由落体是一种理想化模型,这种模型忽略了次要因素——空气阻力,突出了主要因素——重力.实际上,物体下落时由于受空气阻力的作用,并不做自由落体运动. (3)运动图象:自由落体运动的v -t 图象(如图1)是一条过原点的倾斜直线,斜率k =g .图12.自由落体加速度(重力加速度)(1)方向:总是竖直向下,但不一定垂直地面;(2)大小:①在同一地点,重力加速度都相同.②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,但各处的重力加速度都接近于9.8 m /s 2,因此一般计算中g 取9.8 m/s 2或10 m/s 2. 例1 (多选)下列说法正确的是( )A .初速度为零、竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动B .仅在重力作用下的运动叫做自由落体运动C .物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动D .当空气阻力可以忽略不计时,物体由静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动 答案 CD解析 自由落体运动是物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,选项A 、B 错误,C 正确.当空气阻力可以忽略不计时,物体由静止开始自由下落的运动也可视为自由落体运动,选项D 正确.二、自由落体运动的规律 1.自由落体运动的基本公式匀变速直线运动规律――→特例自由落体运动规律 ⎩⎪⎨⎪⎧v =v 0+at x =v 0t +12at 2v 2-v 02=2ax――→v 0=0a =g ⎩⎪⎨⎪⎧v =gth =12gt 2v 2=2gh2.匀变速直线运动的一切推论公式,如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的比例式,都适用于自由落体运动.例2 (2019·永安一中月考)从离地面500 m 处自由落下一个小球,不计空气阻力,取g =10 m/s 2,求:(1)小球落到地面需要的时间;(2)开始下落后第1 s 内的位移大小和最后1 s 内的位移大小; (3)下落时间为总时间一半时的位移大小. 答案 (1)10 s (2)5 m 95 m (3)125 m解析 (1)小球做自由落体运动,根据h =12gt 2可得t =2hg=2×50010s =10 s. (2)第1 s 内的位移h 1=12gt 12=12×10×12 m =5 m前9 s 内的位移h 9=12gt 92=12×10×92 m =405 m最后1 s 内的位移h 10=h -h 9=500 m -405 m =95 m. (3)t ′=t2=5 s位移h 5=12gt ′2=12×10×52 m =125 m.例3 如图2所示,一滴雨滴从离地面20 m 高的楼房屋檐自由下落,下落途中用Δt =0.2 s 的时间通过一个窗口,窗口的高度为2 m ,g 取10 m/s 2,求:图2(1)雨滴落地时的速度大小;(2)雨滴落地前最后1 s 内的位移大小; (3)屋檐离窗的上边框有多高? 答案 (1)20 m/s (2)15 m (3)4.05 m解析 (1)设雨滴自由下落时间为t ,根据自由落体运动公式h =12gt 2得t =2 s.则雨滴落地时的速度v =gt =20 m/s. (2)雨滴在第1 s 内的位移为h 1=12gt 12=5 m则雨滴落地前最后1 s 内的位移大小为h 2=h -h 1=15 m.(3)由题意知窗口的高度为h 3=2 m ,设屋檐距窗的上边框h 0,雨滴从屋檐运动到窗的上边框的时间为t 0,则 h 0=12gt 02又h 0+h 3=12g (t 0+Δt )2联立解得h 0=4.05 m. 三、自由落体运动的实验探究 1.实验器材打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、几个质量不同的重物、夹子、交流电源、毫米刻度尺.2.探究过程图3(1)如图3所示将打点计时器竖直固定在铁架台上,连接好电路.(2)令纸带穿过两个限位孔,下端用夹子夹到重物上,让重物靠近打点计时器.(3)用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态,启动计时器,释放纸带让重物自由下落,重物落地后立刻关闭电源,打点计时器就在纸带上打下一系列的点.(4)改变重物的质量,重复几次上面的实验,选取一条点迹清晰的纸带进行处理. 3.数据处理(1)用刻度尺测量打点计时器打出的纸带上的点之间的距离.(2)用v n =x n +x n +12T 求出各点的速度,作v -t 图象,图象应为一条过原点向上倾斜的直线.(3)根据v -t 图象的斜率求加速度,或根据Δx =aT 2计算加速度. 4.实验结论自由落体运动是初速度为零、加速度恒定(约为9.8 m/s 2,与物体的质量无关)的匀加速直线运动.例4 某同学用如图4甲所示的装置测定重力加速度.图4(1)电火花计时器的工作电压为 .(2)打出的纸带如图乙所示,实验时是纸带的 (填“A ”或“B ”)端和重物相连接.(3)纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时重物的加速度为 m/s 2.(电火花计时器的工作频率为50 Hz)(4)当地的重力加速度为9.8 m/s 2,该测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因是 .答案 (1)220 V (2)B (3)9.4 (4)受摩擦力和空气阻力作用 解析 (1)电火花计时器的工作电压为220 V .(2)由于各点之间时间间隔均为T =0.02 s ,重物下落过程中速度越来越大,故相邻两点间距离越来越大,由此可知,B 端与重物相连.(3)由Δx =aT 2得x 23-x 78=5aT 2,解得a =x 23-x 785T2=9.4 m/s 2. (4)重物拖着纸带下落时受到摩擦力和空气阻力的作用,加速度必然小于重力加速度.研究自由落体运动、测定自由落体加速度常用的其他方法 1.频闪照相法(1)频闪照相机可以间隔相等的时间拍摄一次,利用频闪照相机的这一特点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5.图5(2)根据匀变速直线运动的推论Δh =gT 2可求出重力加速度g =Δh T 2.也可以根据2t v =v =x t,求出物体在某两个时刻的速度,由g =v -v 0t ,求出重力加速度g .2.滴水法(1)让水滴落到垫起来的盘子上,可以清晰地听到水滴碰盘子的声音,细心地调整水龙头的阀门,使第一个水滴碰到盘子听到响声的瞬间,注视到第二个水滴正好从水龙头滴水处开始下落.(2)听到某个响声时开始计时,并数0,以后每听到一次响声,顺次加1,直到数到N ,停止计时,表上时间的读数是T .(3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为h . (4)由h =12gt 2和t =T N 得g =2h t 2=2h (T N)2=2N 2hT2.1.(自由落体加速度)(多选)关于自由落体运动及重力加速度的说法,正确的是( ) A .竖直向下的运动一定是自由落体运动B .熟透的苹果从树枝静止下落的运动可被视为自由落体运动C .同一地点,轻重物体的g 值一样大D .g 值在赤道处大于在北极处 答案 BC解析 物体做自由落体运动的条件是初速度为零且只受重力作用,A 错;熟透的苹果在下落过程中虽受空气阻力作用,但该阻力远小于它的重力,可以忽略该阻力,故可将该过程视为自由落体运动,B 对;同一地点,重力加速度g 值都相同,与质量无关,C 对;g 值在赤道处小于北极处,D 错.2.(自由落体运动规律的应用)(2018·棠湖中学高一期末统考)做自由落体运动的甲、乙两物体所受的重力之比为2∶1,下落高度之比为1∶2,则( ) A .下落过程中的加速度之比为2∶1 B .下落时间之比为1∶2 C .落地速度之比为1∶ 2D .若甲、乙同时下落,在甲落地前,两者间的距离越来越近 答案 C解析 自由落体运动的加速度相等,A 错误; 由h =12gt 2得t 1∶t 2=1∶2,B 错误;再由v =gt 得v 1∶v 2=1∶2,C 正确;若两者同时下落,在相等的时间内下落的位移相等,故两者间的距离保持不变,D 错误. 3.(自由落体运动规律的应用)(2019·扬州中学月考)一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验,让一个质量为1 kg 的小球从一定的高度自由下落,测得在第5 s 内的位移是18 m ,此时小球未着地,则( ) A .小球在2 s 末的速度是20 m/s B .小球在第5 s 内的平均速度是3.6 m/s C .该星球上的重力加速度为5 m/s 2 D .小球在5 s 内的位移是50 m 答案 D解析 小球在第5 s 内的位移是18 m ,则第5 s 内的平均速度v =18 m/s ,B 错误;第5 s 内的平均速度等于4.5 s 时刻的速度,故该星球上,宇航员所在处的重力加速度g =184.5m /s 2=4m/s 2,C 错误;小球在2 s 末的速度v 2=gt 2=8 m/s ,A 错误;小球在5 s 内的位移h =12gt 52=50 m ,D 正确.4.(自由落体运动规律的应用)(多选)物体从某高度处开始做自由落体运动,从开始到落到地面的平均速度为10 m/s(g 取10 m/s 2),则下列说法正确的是( ) A .下落一半高度时的瞬时速度为10 m/s B .落地瞬间的速度是20 m/s C .物体下落的高度是20 m D .第3 s 内物体下落25 m 答案 BC解析 根据平均速度v =v 0+v2,解得物体落地的速度v =2×10 m /s =20 m/s ;根据v 2=2gh ,v ′2=2g ·h 2得,下落一半高度时的速度v ′=22v =10 2 m/s ,故A 错误,B 正确.物体下落的高度h =v 22g =40020 m =20 m ,故C 正确.物体落地的时间t =v g =2010 s =2 s ,则第3 s 内下落的位移为零,故D 错误.一、选择题考点一 自由落体运动与自由落体加速度1.(多选)关于自由落体运动,下列说法正确的是( ) A .初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动 B .只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动 C .自由落体运动在任意相等的时间内速度变化量相等D .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 答案 CD解析 初速度为零的竖直向下的运动,有可能受到空气阻力或其他力的影响,下落的加速度不等于g ,这样就不是自由落体运动,故选项A 错误;只在重力作用下竖直向下运动的物体,可能具有初速度,不是自由落体运动,所以选项B 错误;因自由落体运动是匀变速直线运动,加速度恒定,由加速度的概念a =ΔvΔt 可知,Δv =g Δt ,所以若时间相等,则速度的变化量相等,故选项C 正确;根据自由落体运动的性质判定选项D 正确. 2.下列关于自由落体运动的说法正确的是( ) A .自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动B .从竖直上升的热气球吊篮中掉下的物体的运动是自由落体运动C.在空气中下落的雪花的运动是自由落体运动D.只在重力作用下的运动必定是自由落体运动答案 A解析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,故A正确;从竖直上升的热气球吊篮中掉下来的物体具有向上的初速度,所以不是自由落体运动,故B错误;在空气中下落的雪花受到的空气阻力不能忽略不计,不是自由落体运动,故C错误;只在重力作用下但初速度不为零的运动不是自由落体运动,故D错误.3.(多选)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.在地球上的不同地方,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都是相同的,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.考点二自由落体运动规律的应用4.一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面,把它在空中运动的时间分为相等的三段,如果它在第一段时间内的位移是1.2 m,那么它在第三段时间内的位移是() A.1.2 m B.3.6 mC.6.0 m D.10.8 m答案 C解析将该自由落体运动的时间分成了相等的三段,由其规律知:第T内、第2T内、第3T 内的位移之比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ=1∶3∶5,第一段时间内的位移为1.2 m,则第三段时间内的位移为x=1.2×5 m=6.0 m,故选C.5.(多选)一小球从空中由静止释放,不计空气阻力(g取10 m/s2).下列说法正确的是() A.第2 s末小球的速度为20 m/sB.前2 s内小球的平均速度为20 m/sC.第2 s内小球的位移为10 mD.前2 s内小球的位移为20 m答案AD解析小球做自由落体运动,第2 s末小球的速度为v=gt=10×2 m/s=20 m/s,故A正确;前2 s内小球的位移为h2=12gt2=12×10×22 m=20 m,前2 s内小球的平均速度为v=h2t=202m /s =10 m/s ,故B 错误,D 正确;第1 s 内小球的位移为h 1=12gt 12=12×10×12 m =5 m ,故第2 s 内小球的位移为Δh =h 2-h 1=20 m -5 m =15 m ,故C 错误.6.(多选)从一座塔顶自由落下一石子,忽略空气阻力,如果已知重力加速度大小,再加上下列哪项条件即可求出塔顶高度( ) A .最后1 m 内石子下落的时间t B .第1 s 末和第2 s 末的速度 C .最初1 s 内石子下落的高度 D .最后1 s 内石子下落的高度 答案 AD解析 知道最后1 m 内石子下落的时间t ,结合位移公式x =v 0t +12gt 2,速度公式v t =v 0+gt ,即可求出物体的末速度,再根据v t 2=2gh可得塔的高度h =v t 22g,故A 正确;知道第1 s 末和第2 s 末的速度无法求解出运动的总时间,也不能求解末速度,故无法求解塔高,故B 错误;知道最初1 s 内的位移,无法求解出运动的总时间,也不能求解末速度,故无法求解塔高,故C 错误;知道最后1 s 内石子的位移,同A 项类似,即可求得塔的高度,故D 正确. 7.(多选)甲、乙两物体,m 甲=2m 乙,甲从2H 高处自由落下,1 s 后乙从H (H >1 m)高处落下,不计空气阻力,在两物体落地之前,正确的说法是( ) A .同一时刻甲的速度大 B .同一时刻两物体的速度相同 C .各自下落1 m 时,两物体速度相同 D .落地之前甲和乙的高度之差不断增大 答案 AC解析 因为甲、乙物体都做自由落体运动,它们的初速度为零,加速度为g ,甲任意时刻的速度为:v =gt ,乙任意时刻的速度v ′=g (t -1),所以两物体下落过程中,在同一时刻甲的速度大于乙的速度,故A 正确,B 错误;各自下落1 m 时,根据速度时间关系公式,有:v 2=2gh ,故v =2gh =2×10×1 m/s =2 5 m/s ,两物体速度相同,C 正确;1 s 后,相对于乙物体,甲向下做匀速直线运动.若甲自由下落1 s 时甲在乙的上方,则落地之前甲和乙的高度之差先减小后增大,若甲自由下落1 s 时甲在乙的下方,则落地之前甲和乙高度之差不断增大,由于不知道题目中H 的具体数值,故D 错误.8.物体从某一高度自由下落,第1 s 内就通过了全程的一半,物体还要下落多长时间才会落地( ) A .1 s B .1.5 s C. 2 sD .(2-1)s解析初速度为零的匀变速直线运动,经过连续相同的位移所用时间之比为1∶(2-1)∶(3-2)∶…,所以物体下落后半程的时间为(2-1) s,故D正确.9.(多选)(2018·济宁市期中)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1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1A.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 2T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=ΔxT2得a=dT2,选项C正确.小球在位置3的速度v3=3d+4d2T=7d2T,选项D正确.10.(多选)如图2所示,在一个水平桌面上方有三个金属小球a、b、c,高度分别为h1、h2、h3,且h1∶h2∶h3=3∶2∶1.若先后由静止依次释放小球a、b、c,三小球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则()图2A.三小球到达桌面时的速度大小之比是3∶2∶1B.三小球运动时间之比为3∶2∶1C.小球b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差D.小球b与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差解析 由v 2=2gh ,得v =2gh ,则三小球落到桌面时的速度大小之比v 1∶v 2∶v 3=3∶2∶1,A 错误;又由t =2h g可得三小球运动时间之比t 1∶t 2∶t 3=3∶2∶1,B 正确;设小球b 与a 开始下落的时间差为Δt 1,小球c 与b 开始下落的时间差为Δt 2,则由B 选项的分析可得Δt 1∶Δt 2=(3-2)∶(2-1),比值小于1,因此小球b 与a 开始下落的时间差小于c 与b 开始下落的时间差,C 正确,D 错误.二、非选择题11.一位同学进行“用电磁打点计时器测量自由落体加速度”的实验.(1)现有下列器材可供选择:铁架台、电火花计时器及墨粉纸、电磁打点计时器及复写纸、纸带若干、220 V 交流电源、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关.其中不必要的器材是: ;缺少的器材是 .(2)这位同学从打出的几条纸带中,挑出较为理想的一条纸带.把开始打的第一个点标记为A ,随后连续的几个点依次标记为B 、C 、D 、E 和F ,测量出各点间的距离,如图3所示.已知电磁打点计时器的工作频率为50 Hz ,则由该纸带求出的自由落体加速度为 m/s 2(保留3位有效数字);比标准值 (填“偏大”或“偏小”).图3(3)产生该实验误差的主要来源是 ;可用 的方法减小该误差.答案 (1)电火花计时器及墨粉纸、220 V 交流电源、低压直流电源、天平、秒表 6 V 以下低压交流电源、刻度尺、重物 (2)9.58 偏小 (3)空气的阻力和纸带的摩擦 增大重物重力12.某校物理兴趣小组为了了解高空坠物的危害,将一只鸡蛋从高楼上静止释放,经过4 s 鸡蛋刚好着地.忽略空气阻力的作用,g 取10 m/s 2,求:(1)鸡蛋释放时距离地面的高度;(2)鸡蛋在下落过程中的平均速度大小;(3)鸡蛋下落过程中第4 s 内的位移大小.答案 (1)80 m (2)20 m/s (3)35 m解析 (1)由h =12gt 2,可得:h =12×10×42 m =80 m. (2)下落过程的平均速度大小为: v =h t =804m /s =20 m/s. (3)前3 s 内的位移大小h ′=12gt 32=12×10×32 m =45 m ,故第4 s 内的位移大小Δh =h -h ′=35 m.13.(2019·奉新一中高一上学期期末)如图4所示,直杆长l 1=0.5 m ,圆筒高l 2=3.7 m .直杆位于圆筒正上方H =0.8 m 处.直杆从静止开始做自由落体运动,并能竖直穿过圆筒(g 取10 m/s 2),求:图4(1)直杆下端刚到圆筒上端的时间;(2)直杆穿越圆筒所用的时间.答案 (1)0.4 s (2)0.6 s解析 设直杆下端到达圆筒上端的时间为t 1,上端离开圆筒下端的时间为t 2(1)根据自由落体运动规律有H =12gt 12,解得t 1=2×0.810s =0.4 s. (2)根据自由落体运动规律有l 1+H +l 2=12gt 22,解得t 2=2×(0.5+0.8+3.7)10 s =1 s , 则直杆穿越圆筒所用的时间t =t 2-t 1=0.6 s.14.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 /s 2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/s 2.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)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,则此时速度为v 1,有v 12=2gh 1①打开降落伞做匀减速运动时满足:v 22-v 12=2ah 2②式中v 2=5 m /s ,a =-14.3 m/s 2,h 2=125 m联立①②解得h 1=180 m所以总高度为H =h 1+h 2=305 m(2)设第一过程经过的时间是t 1,有t 1=v 1-0g第二过程经过的时间是t 2,有t 2=v 2-v 1a所以总时间为t =t 1+t 2≈9.85 s。
高中物理人教版必修一课时作业:第二章+匀变速直线运动的研究+课时自测·基础达标+2.1+Word版含答案.doc
课时自测·基础达标1.(2018·大连高一检测)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,采取下列哪些措施,有利于减小纸带因受到的摩擦而产生的误差( )A.改用直流6 V的电源B.电源电压越低越好C.用平整的纸带,不用皱折的纸带D.纸带不要穿过限位孔【解析】选C。
打点计时器使用的电源是交流电源,直流电源不会工作,故A错误;电源电压偏低会使得打出的点迹不够清晰,故B错误;用平整的纸带,不用皱折的纸带,皱折的纸带和计时器的摩擦阻力较大,故C正确;纸带不穿过限位孔,小车可能不做直线运动,故D错误。
2.如图甲所示的(图中长木板水平固定)是高中物理常用的力学实验装置,现用该装置完成“探究小车速度随时间变化的规律”。
甲(1)图乙中的实验照片中是否有实验错误、不合理或不必要之处?若存在问题,请指明问题所在。
(2)下列哪些措施能有助于减小实验的误差_______。
A.选用输出电压稳定性更佳的稳恒电源B.选用输出电压变化周期更稳定的交流电源C.调节滑轮高度,使拉线与长木板平行D.实验中满足砝码盘和砝码的总质量m远小于木块的质量ME.实验前先平衡滑块与木板间的摩擦力【解析】(1)照片A:实验有错误之处,选用蓄电池作为电源。
照片B:实验有不合理之处,木块起始点离打点计时器过远。
(2)选B、C。
选用输出电压稳定性更佳的稳恒电源对实验无影响,A错误;选用输出电压变化周期更稳定的交流电源可使打点周期稳定,减小误差,B正确;调节滑轮高度,使拉线与长木板平行,可减小误差,C正确;测定木块的加速度不需要满足砝码盘和砝码的总质量m远小于木块的质量M,也不需要实验前先平衡滑块与木板间的摩擦力,D、E项错误。
答案:(1)见解析(2)B、C【补偿训练】(多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)得到如图所示的纸带。
图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是( )A.实验时应先放开纸带再接通电源B.相邻两个计数点间的时间间隔为0.1 sC.可表示出最接近计数点B对应的速率D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s【解析】选B、C。
最新人教版高中物理必修第一册第二章 匀变速直线运动的研究1.实验:探究小车速度随时间变化的规律
4.换上新纸带,重复操作两次。
?
四、数据处理
1.挑选纸带并测量
在打出的纸带中选择一条点迹最清晰的。为了便于测量,舍
掉开头一些过于密集的点迹,找一个适当的点当作计时起点
(0点),每5个点(相隔0.1 s)取一个计数点进行测量,如图所示。
(相邻两点间还有4个点未画出,电源频率为50 Hz)
时应根据纸带上所打计时点的多少,以能在纸带上取6~7个计
数点为原则来选,不一定是每隔四个点选一个,B错误;对刻度
尺读数时应该估读,所以C正确;用v-t图线处理数据时应让图
线经过尽量多的点,但偏离较大的点误差较大,应不予考虑,故
D错误。
?
4.(数据处理)在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,打
点计时器使用的交变电流的频率为50 Hz,记录小车运动的纸
变化的规律的实验,下列说法正确的是(
)
A.打点计时器应固定在长木板上,且靠近滑轮一端
B.开始实验时小车应靠近打点计时器一端
C.应先接通电源,待打点稳定后再释放小车
D.牵引小车的钩码个数越多越好
?
答案:BC
解析:打点计时器应固定在长木板上没有滑轮的一端,选项A
错误;小车开始时靠近打点计时器是为了使小车的运动距离
使滑轮伸出桌面,打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端,
连接好电路。
?
2.把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下面挂上适当的
钩码,把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端连在小车的后
面。
3.把小车停在靠近打点计时器的位置,先接通电源,后释放小
车(填“接通电源”或“释放小车”),让小车拖着纸带运动,打点
物理人教版高中必修1匀变速直线运动的研究
新课标高一物理同步测试匀变速直线运动的研究一、选择题(每小题4分,共40分)1.关于自由落体运动,下面说法正确的是()A.它是竖直向下,v0=0,a=g的匀加速直线运动B.在开始连续的三个1s内通过的位移之比是1∶3∶5C.在开始连续的三个1s末的速度大小之比是1∶2∶3D.从开始运动起依次下落4.9cm、9.8cm、14.7cm,所经历的时间之比为1∶2∶32.一辆农用“小四轮”漏油,假如每隔l 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)。
下列说法中正确的是()A.当沿运动方向油滴始终均匀分布时,车可能做匀速直线运动B.当沿运动方向油滴间距逐渐增大时,车一定在做匀加速直线运动C.当沿运动方向油滴间距逐渐增大时,车的加速度可能在减小D.当沿运动方向油滴间距逐渐增大时,车的加速度可能在增大3.一物体做匀减速直线运动,初速度为10m/s,加速度大小为1m/s2,则物体在停止运动前ls内的平均速度为()A.5.5 m/s B.5 m/s C.l m/s D.0.5 m/s4. 如图所示是物体运动的v-t图象,从t=0开始,对原点的位移最大的时刻是()A.t1B.t2C.t3D.t45.一物体做匀加速直线运动,在第1个t s内位移为x1;第2个t s内位移为x2,则物体在第1个t s末的速度是()A.(x2-x1)/t B.(x2+x1)/t C.(x2-x1)/2t D.(x2+x1)/2 t6.一个物体自静止开始做加速度逐渐变大的加速直线运动,经过时间t,末速度为v t,则这段时间内的位移()A.x < v t t /2 B.x = v t t /2 C.x > v t t /2 D.无法确定7.P、Q、R三点在同一条直线上,一物体从P点静止开始做匀加速直线运动,经过Q点的速度为v,到R点的速度为3v,则PQ∶QR等于()A.l∶8 B.l∶6 C.l∶5 D.1∶38.一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开去,开出一段时间之后,司机发现一乘客未上车,便紧急刹车做匀减速运动.从启动到停止一共经历t=10 s,前进了15m,在此过程中,汽车的最大速度为()A.1.5 m/s B.3 m/s C.4 m/s D.无法确定9.汽车正在以 10m/s的速度在平直的公路上前进,在它的正前方x处有一辆自行车以4m/s的速度做同方向的运动,汽车立即关闭油门做a = - 6m/s2的匀变速运动,若汽车恰好碰不上自行车,则x的大小为()A.9.67m B.3.33m C.3m D.7m10.一小球沿斜面匀加速滑下,依次经过A、B、C三点。
人教版(2019)高一物理必修 第一册第二章2.2匀变速直线运动的研究 课时作业
新人教版必修第一册课时作业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一、选择题1.下列有关匀变速直线运动的认识,正确的是( )A.匀变速直线运动的速度变化量是一个恒量B.匀变速直线运动的速度变化率是一个恒量C.在相等的时间内,匀变速直线运动的位移大小相等D.匀变速直线运动的速度方向一定不变2.下列说法正确的是( )A.若物体的加速度均匀增加,则物体做匀加速直线运动B.若物体的加速度均匀减小,则物体做匀减速直线运动C.若物体的加速度与其速度方向相反,则物体做减速直线运动D.若物体在任意相等时间间隔内位移相等,则物体做匀变速直线运动3.(多选)如图所示的四个图像中,表示物体做匀加速直线运动的是( )4.(多选)物体做匀加速直线运动,已知加速度为2 m/s2,那么( )A.物体的速度变化率一定为2 m/s2B.任意1秒时间内物体的末速度一定比初速度大2 m/sC.第5 s的初速度比第4 s的末速度大2 m/sD.第5 s的初速度比第4 s的初速度大2 m/s5.一辆匀加速直线行驶的汽车,经过路旁两根电线杆共用时5 s,汽车的加速度大小为2 m/s2,它经过第2根电线杆时的速度大小为15 m/s,则汽车经过第1根电线杆时的速度大小为( )A.2 m/sB.10 m/sC.2.5 m/sD.5 m/s6.奥迪车有多种车型,如30TFSI、35TFSI、50TFSI(每种车型字母前的数字称为G值),G值用来表示车型的整体加速度,数字越大,加速越快。
G值的大小为车辆从静止开始加速到100 km/h 的平均加速度数值(其单位为m/s2)再乘10。
则车型为50TFSI的奥迪车从静止开始加速到 100 km/h 的时间约为( )A.5.6 sB.6.2 sC.8.7 sD.9.5 s7.(多选)一个物体做匀变速直线运动,当t=0时,物体的速度大小为12 m/s,方向向东;当t=2 s时,物体的速度大小为8 m/s,方向仍向东。
人教版(2019)高一物理必修第一册第2章 匀变速直线运动的研究含答案
2020--2021物理新教材必修第一册第2章 匀变速直线运动的研究含答案人教(新教材)必修第一册第二章 匀变速直线运动的研究1、质点沿直线运动,其位移—时间图像如图所示,关于质点的运动,下列说法中正确的是( )A .2 s 末质点的位移为零,前2 s 内位移为“-”,后2 s 内位移为“+”,所以2 s 末质点改变了运动方向B .2 s 末质点的位移为零,该时刻质点的速度为零C .质点做匀速直线运动,速度大小为0.1 m/s ,方向与规定的正方向相反D .质点在4 s 时间内的位移大小为0.4 m ,位移的方向与规定的正方向相同 2、(多选)下列关于匀变速直线运动的说法正确的是( )A .做匀变速直线运动的物体,它的速度变化越快,加速度越大B .做匀加速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向相同C .做匀变速直线运动的物体,它的速度变化越大,加速度越大D .做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向总是相同3、一物体在水平面上做匀变速直线运动,其位移与时间的关系为x =24t -6t 2,x 与t 的单位分别是m 和s ,则它的速度等于零的时刻t 为( )A.16 s B .2 sC .6 sD .24 s4、下列对物体做自由落体运动的说法中正确的是( )A .物体自由下落时,速度为0,加速度也为0B .物体下落过程中速度增大,加速度大小保持不变,方向改变C .物体下落过程中,速度和加速度同时增大D .物体下落过程中,速度的变化率是个恒量5、做匀加速直线运动的质点,在第一个3 s 内的平均速度比它在第一个5 s 内的平均速度小3 m/s.则质点的加速度大小为( )A.1 m/s2B.2 m/s2C.3 m/s2D.4 m/s26、下列有关匀变速直线运动的认识,其中正确的是()A.匀变速直线运动的速度变化量是一个恒量B.匀变速直线运动的速度变化率是一个恒量C.在相等的时间内,匀变速直线运动的位移大小相等D.匀变速直线运动的速度方向一定不变7、一个做匀加速直线运动的物体,初速度v0=2.0 m/s,在第2 s内通过的位移是5 m,则它的加速度为()A.2.0 m/s2B.0.5 m/s2C.1.0 m/s2D.1.5 m/s28、某同学摇动苹果树时,一个苹果和一片树叶从同一高度处同时由静止落向地面.下列说法正确的是()A.苹果和树叶都是自由落体运动B.苹果和树叶都不能看成自由落体运动C.假如地球上没有空气,则苹果和树叶会同时落地D.由于苹果受到空气阻力,所以苹果不能看作自由落体9、一个物体从静止开始做匀加速直线运动,它在第1 s内与第2 s内的位移之比为x1:x2,在走完第1 m时与走完第2 m时的速度之比为v1:v2.以下说法正确的是()A.x1:x2=1:3,v1:v2=1:2B.x1:x2=1:3,v1:v2=1: 2C.x1:x2=1:4,v1:v2=1:2D.x1:x2=1:4,v1:v2=1: 210、如图所示是几个质点的运动图像,其中做匀变速运动的是()A.甲、乙、丙B.甲、乙、丁C.甲、丙、丁D.乙11、飞机起飞的过程是由静止开始在平直跑道上做匀加速直线运动的过程.飞机在跑道上加速到某速度值时离地升空飞行.已知飞机在跑道上加速前进的距离为1 600 m,所用时间为40 s,则飞机的加速度a和离地速度v分别为() A.2 m/s280 m/sB.2 m/s240 m/sC.1 m/s240 m/sD.1 m/s280 m/s12、某汽车在紧急刹车时加速度的大小是6 m/s2,如果必须在2 s内停下来,汽车的行驶速度最高不能超过多少?13、(重力加速度的测量)某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度.(1)请完成以下主要实验步骤:按图(a)安装实验器材并连接电源;竖直提起系有重物的纸带,使重物__________(填“靠近”或“远离”)计时器下端;________,________,使重物自由下落;关闭电源,取出纸带;换新纸带重复实验.(2)图(b)和(c)是实验获得的两条纸带,应选取________(填“(b)”或“(c)”)来计算重力加速度.在实验操作和数据处理都正确的情况下,得到的结果仍小于当地重力加速度,主要原因是空气阻力和______________________________________________________________.2020--2021物理新教材必修第一册第2章匀变速直线运动的研究含答案人教(新教材)必修第一册第二章匀变速直线运动的研究1、质点沿直线运动,其位移—时间图像如图所示,关于质点的运动,下列说法中正确的是()A.2 s末质点的位移为零,前2 s内位移为“-”,后2 s内位移为“+”,所以2 s末质点改变了运动方向B.2 s末质点的位移为零,该时刻质点的速度为零C.质点做匀速直线运动,速度大小为0.1 m/s,方向与规定的正方向相反D.质点在4 s时间内的位移大小为0.4 m,位移的方向与规定的正方向相同解析:由所给图像可知:质点从距原点负方向0.2 m处沿规定的正方向做匀速直线运动,经4 s运动到正方向0.2 m处,在x - t图像中,“+”号表示质点在坐标原点正方向一侧,“-”号表示质点位于原点的另一侧,与质点实际运动方向无关. 位移由“-”变为“+”并不表示质点运动方向改变.由图像的斜率可得质点运动速度大小为0.1 m/s,综上所述,选项A、B、C错误,D正确.答案:D2、(多选)下列关于匀变速直线运动的说法正确的是()A.做匀变速直线运动的物体,它的速度变化越快,加速度越大B.做匀加速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向相同C.做匀变速直线运动的物体,它的速度变化越大,加速度越大D.做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向总是相同解析:物体的加速度大,表示速度变化得快,故速度变化越快,加速度越大,所以A 选项正确;当速度和加速度方向相同时,物体做加速运动,所以B 选项正确;速度变化量大,若用时很长,则加速度不一定大,故C 错误;物体做匀减速运动时,速度和加速度方向相反,故D 错误.答案:AB3、一物体在水平面上做匀变速直线运动,其位移与时间的关系为x =24t -6t 2,x 与t 的单位分别是m 和s ,则它的速度等于零的时刻t 为( )A.16 s B .2 sC .6 sD .24 s4、下列对物体做自由落体运动的说法中正确的是( )A .物体自由下落时,速度为0,加速度也为0B .物体下落过程中速度增大,加速度大小保持不变,方向改变C .物体下落过程中,速度和加速度同时增大D .物体下落过程中,速度的变化率是个恒量解析:做自由落体运动的物体,加速度不变,速度增大,而速度的变化率为加速度,是恒量,故选项D 正确.答案:D5、做匀加速直线运动的质点,在第一个3 s 内的平均速度比它在第一个5 s 内的平均速度小3 m/s.则质点的加速度大小为( )A .1 m/s 2B .2 m/s 2C .3 m/s 2D .4 m/s 26、下列有关匀变速直线运动的认识,其中正确的是( )A .匀变速直线运动的速度变化量是一个恒量B .匀变速直线运动的速度变化率是一个恒量C.在相等的时间内,匀变速直线运动的位移大小相等D.匀变速直线运动的速度方向一定不变解析:对于不同时间,匀变速直线运动的速度变化量不同,A错误;匀变速直线运动的加速度即速度变化率不变,B正确;匀变速直线运动的速度时刻在变,在相等的时间内位移大小不相等,C错误;匀变速直线运动的加速度方向一定不变,速度方向可能变化,D错误.答案:B7、一个做匀加速直线运动的物体,初速度v0=2.0 m/s,在第2 s内通过的位移是5 m,则它的加速度为()A.2.0 m/s2B.0.5 m/s2C.1.0 m/s2D.1.5 m/s28、某同学摇动苹果树时,一个苹果和一片树叶从同一高度处同时由静止落向地面.下列说法正确的是()A.苹果和树叶都是自由落体运动B.苹果和树叶都不能看成自由落体运动C.假如地球上没有空气,则苹果和树叶会同时落地D.由于苹果受到空气阻力,所以苹果不能看作自由落体解析:苹果和树叶都受重力和空气阻力,但空气阻力相对苹果的重力来说很小,可以忽略不计,故苹果的运动可以看作自由落体运动,而树叶的运动不能看作自由落体运动,故A、B、D项错误;假如地球上没有空气,苹果和树叶都只受重力,都做自由落体运动,同时落地,故C项正确.答案:C9、一个物体从静止开始做匀加速直线运动,它在第1 s内与第2 s内的位移之比为x1:x2,在走完第1 m时与走完第2 m时的速度之比为v1:v2.以下说法正确的是()A.x1:x2=1:3,v1:v2=1:2B.x1:x2=1:3,v1:v2=1: 2C .x 1:x 2=1:4,v 1:v 2=1:2D .x 1:x 2=1:4,v 1:v 2=1: 2解析:由初速度为零的匀加速直线运动,x 1x 2x 3…x n =135…(2n -1)知x 1x 2=13,由x =12at 2知t 1t 2=12,又v =at 可得v 1v 2=12,B 正确.10、如图所示是几个质点的运动图像,其中做匀变速运动的是( )A .甲、乙、丙B .甲、乙、丁C .甲、丙、丁D .乙解析:匀变速直线运动的速度—时间图像为倾斜直线,故所给图中甲、丙、丁表示物体做匀变速直线运动,C 正确.答案:C11、飞机起飞的过程是由静止开始在平直跑道上做匀加速直线运动的过程.飞机在跑道上加速到某速度值时离地升空飞行.已知飞机在跑道上加速前进的距离为1 600 m ,所用时间为40 s ,则飞机的加速度a 和离地速度v 分别为( )A .2 m/s 2 80 m/sB .2 m/s 2 40 m/sC .1 m/s 2 40 m/sD .1 m/s 2 80 m/s解析:根据x =12at 2得a =2x t 2=2 m/s 2,飞机离地速度为v =at =80 m/s.12、某汽车在紧急刹车时加速度的大小是6 m/s 2,如果必须在2 s 内停下来,汽车的行驶速度最高不能超过多少?解析:根据v=v0+at,有v0=v-at=0-(-6 m/s2)×2 s=12 m/s=43.2 km/h汽车的速度不能超过43.2 km/h.答案:43.2 km/h13、(重力加速度的测量)某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度.(1)请完成以下主要实验步骤:按图(a)安装实验器材并连接电源;竖直提起系有重物的纸带,使重物__________(填“靠近”或“远离”)计时器下端;________,________,使重物自由下落;关闭电源,取出纸带;换新纸带重复实验.(2)图(b)和(c)是实验获得的两条纸带,应选取________(填“(b)”或“(c)”)来计算重力加速度.在实验操作和数据处理都正确的情况下,得到的结果仍小于当地重力加速度,主要原因是空气阻力和______________________________________________________________.解析:(1)为使纸带上打出的点较多,应使重物靠近打点计时器的下端,并先接通电源,后释放纸带,使重物自由下落.(2)由于重物下落过程做匀加速运动,因此打出的纸带上的点迹间隔应逐渐增大,故应选用题图(b)中的纸带.在实验操作和数据处理都正确的情况下,实验结果仍小于当地的重力加速度,主要原因是空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦.答案:(1)靠近先接通电源再释放纸带(2)(b)纸带与打点计时器间的摩擦。
人教版高中物理必修1课件匀变速直线运动的研究学习教案
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物理 必修1
第二章
匀变速直线运动的研究
研读教材·自主学习
课堂互动·考点探究
随堂演练·当堂达标
4.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,如图甲所示。
甲
乙
(2)匀变速直线运动的 v -t 图象是一条_倾__斜__(q的īng直xi线é) ,如图乙所示,a 表示
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第二章
匀变速直线运动的研究
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随堂演练·开始时刻(t=0)的速度为 v0(叫 作初速度),加速度为 a,经过的时间为 t。
试结合上述情景,讨论下列问题: (1)求 t 时刻物体的瞬时速度。 (2)公式 v=v0+at 虽然可由 a=v-t v0变形后得到,但二者的含义不同,你知 道这是为什么吗?
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物理 必修1
第二章
匀变速直线运动的研究
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一物体从静止开始以 2 m/s2 的加速度做匀加速直线运动,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大小; (2)物体做匀减速直线运动时的加速度大小。
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第二章
匀变速直线运动的研究
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随堂演练·当堂达标
速度与时间的关系式 1.速度公式:v=__v_0+__a_t__。 2.对公式的理解:做匀变速直线运动的物体,在 t 时刻的速度 v,就等于物 体在开始时刻的速度 v0 再加上在整个过程中速度的变化量 at。 3.适用范围:_匀__变__速__(_b_ià_n__s_ù_)直__线。运动
高一物理必修1 匀变速直线运动的研究
学
在分析变速直线运动的瞬时速度时,我们采用无限取微逐渐 逼近的方法,即在物体经过的某点后面取很小的一段位移, 这段位移取得越小,物体在该段时间内的速度变化就越小, 在该段位移上的平均速度就越精确地描述物体在该点的运动 快慢情况。当位移足够小时(或时间足够短时) ,该段位移上
过 的平均速度就等于物体经过该点时的瞬时速度,这充分体现
了物理中常用的极限思想。 Ⅲ 解题方法技巧及应用 1、 要养成根据题意画出物体运动示意图的习惯, 特别对较复 杂的运动,画出图可使运动过程直观,物理图象清晰,便于 教师: 提出问题,引导学 生进行回答,进行 单独提问。
程
分析研究。 2、要注意分析研究对象的运动过程,搞清整个运动过程,按 运动性质的转换,可分为哪几个运动阶段,各个阶段遵循什 么规律,各个阶段间存在什么联系。 3、由于本章公式较多,且各公式间有相互联系,因此,本 章的题目常可一题多解,解题时要思路开阔,联想比较,筛 选最简捷的解题方案。解题时除采用常规的解析法外,图象 法、比例法、极值法、逆向转换法(如将一匀减速直线运动 视为反向的匀加速直线运动)等也是本章解题中常用的方法 三、知识要点追踪 Ⅰ 匀变速直线运动规律应用 1、匀变速直线运动的规律 实质上是研究做匀变速直线运动物体的初速度 v0、末速度 v、 加速度 a、位移 x 和时间 t 这五个量的关系。具体应用时,可
教师、学生活动 教师: 投影全章知识脉 络,帮助学生构建 知识体系。在本段 的教学过程中教师 以提问为主,可以 对重点、难点知识 进行提示和讲解。
教 本章的一大特点是同时用两种数学工具:公式法和图象法描 学生:
述物体运动的规律。把数学公式表达的函数关系与图象的物 理意义及运动轨迹相结合的方法,有助于更透彻地理解物体 的运动特征及其规律。 3、极限思想 以教师提供的知识 框架为基准,回忆 本章所学的基本概 念,回答老师提出 的问题,如果对知 识有所遗忘,可翻 阅教材或笔记本进 行复习。
【严选】人教版高一物理必修一试题:第2章匀变速直线运动的研究 3 含解析
严选人教版物理学习资料第二章 3基础夯实一、选择题(1~4题为单选题,5题为多选题)1.一物体做加速度为a 的匀变速直线运动,经过t 时间,其速度由v 0变为v ,下列关于t 时间内所发生的位移x 的表达式中错误的是导学号 1321411( B )A .x =v 0t +12at 2B .x =v t +12at 2C .x =v t -12at 2D .x =v 0+v2t解析:根据位移时间公式得,x =v 0t +12at 2,故A 正确;采取逆向思维,根据位移时间公式得,x =v t -12at 2,故B 错误,C 正确;根据平均速度公式得,x =v 0+v 2t ,故D 正确。
2.如图是某运动物体的x -t 图象,则它的运动情况是导学号 1321411( A )A .开始静止,然后向x 轴负方向运动B .开始静止,然后沿斜面下滑C .以恒定的速度运动,然后逐渐变慢D .先沿一个平面滑动,然后沿斜面下滑解析:起初x -t 图象是水平的直线,表示物体处于静止状态,后来是斜向下的直线,表示物体做反方向的匀速运动,A 项正确,C 项错误;x -t 图象不是物体实际运动的轨迹,B 、D 错误。
3.我国自行研制的J -31隐形战机在起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v 所需时间t ,则起飞前的运动距离为导学号 1321411( B )A .v tB.v t2C .2v tD .不能确定解析:x =0+v 2t =v t2,选项B 项正确。
4.为了测定某辆轿车在平直公路上运动时的加速度(轿车启动时的运动可以近似看作匀加速运动),某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片(如下图),如果拍摄时每隔2s 曝光一次,轿车车身总长为4.5m ,那么这辆车的加速度约为导学号 1321411( B )A .1m/s 2B .2m/s 2C .3m/s 2D .4m/s 2解析:本题考查看图分析能力和熟练应用推论解题的能力。
高中物理人教版必修一匀变速直线运动的研究(学生版)
高中物理人教版(2019)必修一匀变速直线运动的研究【问题查找】【诊断1】(多选)一个物体以v0=8 m/s的初速度沿光滑斜面向上滑,加速度的大小为2 m/s2,到达最高点之后,又以相同的加速度往回运动.则( )A.1 s末的速度大小为6 m/s B.3 s末的速度为零C.前2 s内的位移大小是12 m D.前5 s内的位移大小是15 m【诊断2】一列火车做匀变速直线运动,一人在轨道旁边观察火车运动,在相邻的两个10 s 内,火车从他跟前分别驶过的位移为64m和48m,求:(1)火车加速度的大小 (2)这20 s内中间时刻的瞬时速度; (3)人刚开始观察时火车速度的大小.【诊断3】做匀减速直线运动的物体经4 s后停止,若在第1 s内的位移是14 m,则最后1 s 内的位移是( )A.3.5 m B.2 m C.1 m D.0【诊断4】一辆汽车以3 m/s2的加速度开始启动的瞬间,另一辆以6 m/s的速度做匀速直线运动的自行车恰好从汽车的旁边通过.(1)汽车一定能追上自行车吗?若能追上,汽车经多长时间追上?追上时汽车的瞬时速度多大?(2)汽车追上自行车前哪个时刻与自行车相距最远?此时的距离是多大?【要点精讲】匀变速直线运动的应用教学目标:掌握匀变速直线运动的应用目标分解:1.掌握匀变速直线运动的两个基本公式并能熟练应用其解决问题.2.掌握匀变速直线运动的三个导出公式并能熟练应用其解决问题.3.能推导初速度为零的匀变速直线运动的几个比例式.4.会分析简单的追及和相遇问题.教学过程:目标1 掌握匀变速直线运动的两个基本公式并能熟练应用其解决问题【诊断1】(多选)一个物体以v0=8 m/s的初速度沿光滑斜面向上滑,加速度的大小为2 m/s2,到达最高点之后,又以相同的加速度往回运动.则( )A.1 s末的速度大小为6 m/s B.3 s末的速度为零C.前2 s内的位移大小是12 m D.前5 s内的位移大小是15 m板书:匀变速直线运动基本公式的应用1.速度公式:v=v0+at 位移公式:x=v0t+1 2 at2. 两个基本公式v=v0+at和x=v0t+12at2,涉及5个量,原则上已知三个量可求另外两个量,两个公式联立可以解决所有的匀变速直线运动问题.目标2 掌握匀变速直线运动的三个导出公式并能熟练应用其解决问题【诊断2】一列火车做匀变速直线运动,一人在轨道旁边观察火车运动,在相邻的两个10 s 内,火车从他跟前分别驶过的位移为64m 和48m ,求:(1)火车加速度的大小 (2)这20 s 内中间时刻的瞬时速度; (3)人刚开始观察时火车速度的大小.板书:运动学导出公式的应用 1.速度与位移的关系v 2-v 20=2ax ,如果问题的已知量和未知量都不涉及时间,利用此式往往会使问题变得简单.2.与平均速度有关的公式有v =x t 和v =2t v =v 0+v 2.其中v =xt 普遍适用于各种运动,而v =2t v =v 0+v 2只适用于匀变速直线运动.利用v =xt和v =2t v 可以很轻松地求出中间时刻的瞬时速度.3.匀变速直线运动中,任意连续相等的时间间隔T 内的位移差为常数,即x 2-x 1=aT 2. 目标3 能推导初速度为零的匀变速直线运动的几个比例式 板书:1.初速度为0的匀加速直线运动,按时间等分(设相等的时间间隔为T )的比例式(1)T 末、2T 末、3T 末、…nT 末的瞬时速度之比为:v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n . (2)T 内、2T 内、3T 内、…nT 内的位移之比为: x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =12∶22∶32∶…∶n 2. (3)第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内、…第n 个T 内的位移之比为:x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =1∶3∶5∶…∶(2n -1). 2.按位移等分(设相等的位移为x )的比例式(1)通过前x 、前2x 、前3x …前nx 时的速度之比为:v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n . (2)通过前x 、前2x 、前3x …前nx 的位移所用时间之比为:t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶2∶3∶…∶n . (3)通过连续相同的位移所用时间之比为:t 1′∶t 2′∶t 3′∶…∶t n ′=1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n -n -1).【诊断3】做匀减速直线运动的物体经4 s 后停止,若在第1 s 内的位移是14 m ,则最后1 s 内的位移是( )A .3.5 mB .2 mC .1 mD .0目标4 会分析简单的追及和相遇问题【诊断4】一辆汽车以3 m/s 2的加速度开始启动的瞬间,另一辆以6 m/s 的速度做匀速直线运动的自行车恰好从汽车的旁边通过.(1)汽车一定能追上自行车吗?若能追上,汽车经多长时间追上?追上时汽车的瞬时速度多大?(2)汽车追上自行车前哪个时刻与自行车相距最远?此时的距离是多大?说明:讨论追及、相遇的问题,其实质就是分析讨论两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置的问题.(1)一个条件:即两者速度相等.它往往是物体间能否追上、追不上或(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断此类问题的切入点.(2)两个关系:即时间关系和位移关系.位移关系可通过画草图得到.【查漏补缺】1.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/s B.a=2 m/s2,v=40 m/sC.a=1 m/s2,v=40 m/s D.a=1 m/s2,v=80 m/s2.从静止开始做匀加速直线运动的物体,在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度之比为( )A.1∶3∶5 B.1∶4∶9 C.1∶2∶3 D.1∶2∶ 3 3.一物体做匀减速直线运动,初速度为10 m/s,加速度大小为1 m/s2,则物体在停止运动前1 s内的平均速度为( )A.5.5 m/s B.5 m/s C.1 m/s D.0.5 m/s4.A、B两列火车,在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度v A=10 m/s,B车在后,其速度v B=30 m/s,因大雾能见度低,B车在距A车x0=85 m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过180 m 才能停止,问:B车刹车时A车仍按原速度行驶,两车是否会相撞?若会相撞,将在B车刹车后何时相撞?若不会相撞,则两车最近距离是多少?【梳理优化】查漏补缺1.一辆汽车以2 m/s2的加速度做匀减速直线运动,经过2 s(汽车未停下),汽车行驶了36 m.汽车开始减速时的速度是( )A.9 m/s B.18 m/s C.20 m/s D.12 m/s2.(多选)一个做匀加速直线运动的物体先后经过A、B两点时的速度分别为v1和v2,则下列结论中正确的有( )A.物体经过AB位移中点的速度大小为v1+v2 2B.物体经过AB位移中点的速度大小为v21+v22 2C.物体通过AB这段位移的平均速度为v1+v2 2D.物体通过AB这段位移所用时间的中间时刻的速度为v1+v2 23.3.小球向下做初速为0的匀加速直线运动,从开始下落计时,在下落过程中的第1秒内,第2秒内,第3秒内的位移之比为()A.1:2:3 B.1:4:9 C.1:2:3 D.1:3:54.当交叉路口的绿灯亮时,一辆客车以a=2 m/s2的加速度由静止启动,在同一时刻,一辆货车以10 m/s的恒定速度从客车旁边同向驶过(不计车长),则:(1)客车追上货车时离路口多远? (2)在客车追上货车前,两车的最大距离是多少?举一反三1.用相同材料做成的A、B两木块的初速度之比为2∶3,它们以相同的加速度在同一粗糙水平面上沿直线滑行直至停止,则它们滑行的( )A.时间之比为1∶1 B.时间之比为2∶3 C.距离之比为4∶9 D.距离之比为2∶32.一物体做匀加速直线运动,通过一段位移Δx所用的时间为t1,紧接着通过下一段位移Δx 所用时间为t2.则物体运动的加速度为( )A.2Δx(t1-t2)t1t2(t1+t2)B.Δx(t1-t2)t1t2(t1+t2)C.2Δx(t1+t2)t1t2(t1-t2)D.Δx(t1+t2)t1t2(t1-t2)3.如图2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s1、s2、s3,物块从A点、B点、C点运动到O点所用时间分别为t1、t2、t3,下列结论正确的是( )图2A.s1t1=s2t2=s3t3B.s1t1<s2t2<s3t3C.s1t21=s2t22=s3t23D.s1t21<s2t22<s3t234.一辆货车以8 m/s的速度在平直铁路上匀速行驶,由于调度失误,在后面600 m处有一辆客车以72 km/h的速度向它靠近.客车司机发觉后立即合上制动器,但客车要滑行2 000 m才能停止.求:(1)客车滑行的加速度大小为多少? (2)通过计算分析两车是否会相撞.方法技巧与总结:解决运动学问题的基本思路为:审题→画过程草图→判断运动性质→选取正方向(或选取坐标轴)→选用公式列方程→求解方程,必要时对结果进行讨论.【强化巩固】1.物体由静止做匀加速直线运动,第3 s内通过的位移是3 m,则( )A.第3 s内平均速度是3 m/s B.物体的加速度是1.2 m/s2C.前3 s内的位移是6 m D.3 s末的速度是3.6 m/s2.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5个2 s内三段位移之比为( )A.1∶4∶25 B.2∶8∶7 C.1∶3∶9 D.2∶2∶13.为了安全,汽车过桥的速度不能太大.一辆汽车由静止出发做匀加速直线运动,用了10 s 时间通过一座长120 m 的桥,过桥后的速度是14 m/s.请计算:(1)它刚开上桥头时的速度为多大? (2)桥头与出发点的距离是多少?4.车从静止开始以1 m/s2的加速度前进,在车开始运动的同时,车后20 m处,某人开始以 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?【课后练习】第1天的作业1.一个物体由静止开始做匀加速直线运动,第1 s末的速度达到4 m/s,物体在第2 s内的位移是( )A.6 m B.8 m C.4 m D.1.6 m2.一质点做匀加速直线运动,第3 s内的位移是2 m,第 4 s内的位移是2.5 m,那么以下说法中不正确的是( )A.这2 s内平均速度是2.25 m/s B.第3 s末瞬时速度是2.25 m/sC.质点的加速度是0.125 m/s2 D.质点的加速度是0.5 m/s23.一石块从楼房阳台边缘向下做初速度为零的匀加速直线运动到达地面,把它在空中运动的时间分为相等的三段,如果它在第一段时间内的位移是1.2 m,那么它在第三段时间内的位移是( )A.1.2 m B.3.6 m C.6.0 m D.10.8 m4.在一次治理超载和超限的执法中,一辆执勤的警车停在公路边.当警员发现从他旁边以72km/h的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶.经过10s后警车发动起来,并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90km/h以内.求:(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?(2)警车发动后要多少时间才能追上货车?第2天作业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?2.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/s B.物体的加速度是2 m/s2C.任何1 s内的速度变化都是2 m/s D.第1 s内的平均速度是6 m/s3.一个物体从静止开始做匀加速直线运动,它在第1秒内与第2秒内位移大小之比为x1∶x2,在通过第1米时与通过第2米时的速度大小之比为v1∶v2,则( )A.x1∶x2=1∶3,v1∶v2=1∶2 B.x1∶x2=1∶3,v1∶v2=1∶ 2C.x1∶x2=1∶4,v1∶v2=1∶2 D.x1∶x2=1∶4,v1∶v2=1∶ 24.甲乙两车沿同方向做直线运动,某时刻甲车在距离乙车前方x0=20m处v1=16m/s的初速度,a=2m/s2的加速度作匀减速直线运动;乙车在后以v2=8m/s的速度做匀速直线运动,求:(1)两车相遇前相距的最大距离.(2)经多长时间两车相遇.。
高一物理匀变速直线运动的研究3
2.下列关于计数点的说法中,不正确的是( C ) 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 点痕的个数相等
3.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,给你以下 器材:打点计时器、电池组、纸带、复写纸、小车、钩码、细绳、 导线、一端附有定滑轮的长木板.其中不需要的器材是 电池组 ______________________, 还需要增添的器材有
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
知识识记
一、实验原理 1.打点计时器打出的纸带能记录运动物体在不同时刻的位置. 2.求纸带上某点的瞬时速度一般用一小段时间内的平均速度 代替. 3.在v-t图象中,图线的倾斜程度表示加速度的大小,如果v-t图 象是一条倾斜的直线,说明物体做匀变速直线运动.
为了计算加速度,合理的方法是( ) A.根据任意两计数点的速度用公式a=Δv/Δt算出加速度 B.根据实验数据画出v-t图象,量出其倾角α,由公式a=tanα求出 加速度 C.根据实验数据画出v-t图象,由图线上相距较远的两点所对应 的速度、时间用公式a=Δv/Δt算出加速度
解析:在此题中,每5个点取一个计数点,所以每相邻两个计数 点间的时间间隔为T=5×0.02 s=0.1 s,由 vE=0.91m/s.结合加速度定义 、E各点速度分别为vB=0.31m/s、vC=0.51m/s、vD=0.71m/s、
x 可计算B、C、D v t
t
v 2. 得a=2.0m/s a
_____________________
遗漏的步骤 实验中应补充G步骤换上新纸带,再重复做三次.实验 ___________________________________________ 步骤顺序 _________________.
人教版高中物理必修一高一校本作业:匀变速直线运动的研究(3)
一、选择题(每小题4分,共48分)下面各小题中均有4个选项,其中只有1个选项是符合题目要求的,将符合题目要求的选项前的字母填在后面的答案框中。
错选、多选及选项没有填写在答案框中的均不得分。
1、伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的科学方法,这就是( )A .对自然现象进行总结归纳的方法B .用科学实验进行探究的方法C .对自然现象进行总结归纳,并用实验进行验证的方法D .抽象思维、 数学推导和科学实验相结合的方法2、a 、b 两个物体从同一地点同时出发,沿同一方向做匀变速直线运动,若初速度不同,加 速度相同,则在运动过程中 ( )①a 、b 的速度之差保持不变 ②a 、b 的速度之差与时间成正比 ③a 、b 的位移之差与时间成正比 ④a 、b 的位移之差与时间的平方成正比A .①③B .①④C .②③ D3、如图是某物体做直线运动的v-t 图象,由图象可得到的正确结果是( )A.t=1s 时物体的加速度大小为1.0 m/s 2B.t=5s 时物体的加速度大小为0.75 m/s 2C.第3s 内物体的位移为1.5 mD.物体在加速过程的位移比减速过程的位移大4、一个物体由静止开始做匀加速直线运动,第1s 末的速度达到4m/s ,物体在第3s 内的位移是 ( )A .6 mB .8 mC .10 mD .12 m5、一人站在五楼阳台边不慎掉下一直棒,经过三楼所用时间为t 1,经过二楼所用时间为t 2, 则 ( )A .t 1 > t 2B .t 1 < t 2C .t 1 = t 2D .无法判断6、在水平面上有a 、b 两点,相距20cm ,一质点以恒定的加速度沿a 向b 做直线运动,经过0.2s 的时间先后通过a 、b 两点,则该质点通过a 、b 中点时的速度大小为( )A .若加速度的方向由a 向b ,则大于s m /1,若加速度的方向由b 向a ,则小于s m /1B .若加速度的方向由a 向b ,则小于s m /1,若加速度的方向由b 向a ,则大于s m /1C .无论加速度的方向如何均大于s m /1D .无论加速度的方向如何均小于s m /17、一个从静止开始做匀加速直线运动的物体,从开始运动起,连续通过三段位移的时间分别是1 s 、2 s 、3 s ,这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是( )A .1∶22∶32;1∶2∶3B .1∶23∶33;1∶22∶32C .1∶2∶3;1∶1∶1 D.1∶3∶5;1∶2∶3。
人教版高中物理必修一高一校本作业:直线运动
一、在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.()1、关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是A.物体加速度的方向为正方向时,则速度一定增加B.物体的速度变化越快,则加速度就越大C.物体加速度的方向保持不变,则速度方向也保持不变D.物体加速度的大小不断变小,则速度大小也不断变小()2、一个物体沿直线运动,其加速度逐渐减小到0,随后保持为0不变,则关于它的速度,下列说法可能的是A.先逐渐增大,最后不变B.先减小后增大,最后不变C.先逐渐减小,最后不变D.先增大后减小,最后不变)3、匀变速直线运动是A BC.加速度随时间均匀变化的直线运动D.加速度的大小和方向恒定不变的直线运动)4、有一种“傻瓜”相机的曝光时间(快门从打开到关闭的时间)是固定不变的。
为了估测相机的曝光时间,有位同学提出了下述实验方案:他从墙面上A点的正上方与A相距H=1.5m处,使一个小石子自由落下,在小石子下落通过A点后,按动快门,对小石子照相,得到如图所示的照片,由于石子的运动,它在照片上留下一条模糊的径迹CD。
已知每块砖的平均厚度约6cm。
从这些信息估算该相机的曝光时间最近于下列哪个值?A.0.5 s B.0.06 s C.0.02 s D.0.008 s)5、一个质点正在做匀加速直线运动,用固定地面上照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1s,分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔移动了4m。
第3次第4次闪光的时间间隔移动了8m。
由此可以求得A.第1次闪光时质点的速度B.质点运动的加速度、C.从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移D.质点运动的初速度)6、如图所示,是一质点作直线运动的v-t图像,下列说法中正确的是A.整个过程中,CD段和DE段的加速度数值最大B.整个过程中,BC段的加速度数值最大。
高中物理人教版必修一课时作业:第二章+匀变速直线运动的研究+课时自测·基础达标+2.4+Word版含答案.doc
课时自测·基础达标1.一小球(可视为质点)沿斜面匀加速滑下,依次经过A、B、C三点,如图所示。
已知AB=18 m,BC=30 m,小球经过AB和BC两段所用的时间均为2 s,则小球在经过A、B、C三点时的速度大小分别是( )A.6 m/s,9 m/s,12 m/sB.6 m/s,12 m/s,18 m/sC.3 m/s,4 m/s,5 m/sD.3 m/s,5 m/s,7 m/s【解析】选B。
根据Δx=aT2,可得a=== m/s2=3 m/s2。
根据==,可得v B== m/s=12 m/s。
根据v=v0+at,可得v C=v B+aT=(12+3×2) m/s=18 m/s。
v A=v B-aT=(12-3×2) m/s=6 m/s。
小球通过A、B、C三点时的速度大小分别是v A=6 m/s,v B=12 m/s,v C=18 m/s,故B正确。
2.一列火车由静止以恒定的加速度启动出站,设每列车厢的长度相同,不计车厢间间隙距离,一观察者站在第一列车厢最前面,他通过测时间估算出第一列车厢尾驶过他时的速度为v0,则第n列车厢尾驶过他时的速度为( )A.nv0B.n2v0C.v0D.2nv0【解析】选C。
由v2=2ax得=2a·l,v2=2a·n l,联立解得v=v0,故选C。
【补偿训练】物体的初速度为v0,以不变的加速度a做直线运动。
如果要使速度增加到初速度的n倍,则经过的位移是( )A.(n2-1)B.(n-1)C.n2D.(n-1)2【解析】选A。
由2ax=v2-,v=nv0得:x=(n2-1),选项A正确,选项B、C、D错误。
3.“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。
假设某次海试活动中,“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮,从上浮速度为v时开始计时,此后“蛟龙号”匀减速上浮,经过时间t上浮到海面,速度恰好减为零,则“蛟龙号”在t0(t0<t)时刻距离海平面的深度为( )A. B.vt0(1-)C. D.【解析】选D。
高一物理必修一作业本答案:第二章匀变速直线运动的研究
精心整理高一物理必修一作业本答案:第二章匀变速直线运动的研究
以下是为大家整理的关于《高一物理必修一作业本答案:第二章匀变速直线运动的研究》,供大家学习参考!
四、匀变速直线运动的位移与速度的关系
9.制动时速度(km/h)反应距离(m)制动距离(m)停车总距离
(m)405681361201677288710.(1)25×106m/s2(2)011m(3)0128m11.(1 )12m/s(2)180m
专题匀变速直线运动的规律的应用
传约为
六、伽利略对自由落体运动的研究
7.提出问题落体运动的性质是什么猜想v∝t数学推理x∝t2实验验证斜面实验合理外推xt2的数值随倾角增大而增大,当倾角等于90°时,变为自由落体运动得出结论自由落体运动是一种速度均匀增
加的运动并不
8.6s082m9.(1)④(2)略10.(1)制作和观察能力(2)1592~1610年(3)发现了木星有卫星,经过几天的观察,发现卫星共有四颗,并在绕木星缓慢旋转(4)有流体静力秤、比例规、温度计、摆式脉搏计、。
最新2019-2020学年人教版物理高一必修1课时作业:第二章匀变速直线运动的研究_测试卷_word版含解析
时间图象如图所示,那么物体在
、B两物体的速度—时间图象
时刻开始,做初速度为零的匀加速直线运动的位移
时对应图象中的点的切线,交时间轴于t=2 s处,由此可知该质点做匀加速运动的加速度
连接起来,一同学用手固定
,不计空气阻力,且A、B落地后均不再弹起.从开始释放到
A上历时t2,
两辆汽车在平直公路上朝同一方向运动,如图所示为两车运动的.若两车从同一点出发,它表示两车再次相遇前的最大距离
该同学从实验结果发现,重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小,为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差,请你提出一个有效的改进方法:
0.068 m/s =0.34 m/s ,v B =x AC =0.26 m/s
小球先沿斜面向上做匀减速直线运动,速度由6 m/s
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】(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。
高中物理必修第一册2.4匀变速直线运动的研究-人教版(2019)
匀变速直线运动的研究自由落体运动考情分析:重难点题型分值重点自由落体运动的基本性质和基本规律选择计算6-10分难点匀变速直线运动的基本规律和推论在自由落体中的应用知识脉络:知识精讲:核心知识点一:自由落体运动的基本性质1. 定义:物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动。
2. 特点:受力:物体只受重力。
运动:v0=0,a=g3. 运动性质:初速度为0的匀加速直线运动 核心知识点二: 核心知识点三:自由落体运动的基本规律 1. 速度公式:v =gt 2. 位移公式:x =21gt 23. 速度位移关系式:v 2=2gx4. 匀变速直线运动的推论的应用:三个推论和四个比例关系 归纳总结:1. 自由落体运动为初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动。
2. g 的取值:地球表面不同的地方,g 的大小一般是不同的。
G 随纬度的增加而增加,随高度的增加而减小。
3. 匀变速直线运动的基本公式和所有推论都适用。
同步练习:(答题时间:30分钟)1. 滴水法测重力加速度的过程是这样的:让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里,调整水龙头,让前一滴水滴到盘子里听到声音时,后一滴水恰离开水龙头,测出n 次听到水击盘声的总时间t ,用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为h ,即可算出重力加速度,设人耳能区别两个声音的时间间隔为0.1 s ,已知声速为340 m/s ,则( )A. 水龙头距人耳的距离至少为34 mB. 水龙头距盘子的距离至少为34 mC. 重力加速度的计算式为232t hnD. 重力加速度的计算式为22)1(2tn h 2. 一个自由下落的物体,前3 s 内下落的距离是第1 s 内下落距离的( )A. 2倍B. 3倍C. 6倍D. 9倍3. 甲、乙两物体分别从10 m 和20 m 高处同时自由落下,不计空气阻力,下面描述正确的是( )A. 落地时甲的速度是乙的21倍B. 落地的时间甲是乙的21倍C. 下落1 s 时甲的速度与乙的速度相同D. 甲、乙两物体在最后1 s 内下落的高度相等4. 关于自由落体运动及重力加速度的说法,正确的是( ) A. 竖直向下的运动一定是自由落体运动B. 熟透的苹果从树枝开始自由下落的运动可被视为自由落体运动C. 同一地点,轻重物体的g 值一样大D. g 值在赤道处大于在北极处5. 从不同高度做自由落体运动的甲、乙两物体,所受的重力之比为2∶1,下落高度之比为1∶2,则( )A. 下落时间之比是1∶2B. 落地速度之比是1∶1C. 落地速度之比是1∶2D. 下落过程中的加速度之比是1∶16. 如图所示是某晚报报道香港新建成的一种让人体验自由落体的跳楼机,其中列出了一些数据供参考:(A )总高度60 m ;(B )限载12人;(C )最大时速45英里(1英里=1609 m ,此速度相当于20 m/s ),g 取10 m/s 2,根据以上信息估算:(1)跳楼机下落的总时间至少为多少?(2)跳楼机先做自由落体运动,紧接着做匀减速运动,则减速过程的最大加速度是多少?1.【答案】D【解析】由于人耳能区分两个声音的时间差为0.1 s ,因此两滴水落到盘子的时间差必须不小于0.1 s ,则水龙头距盘子的距离至少为h =21gt 2=0.05m 。
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一、选择题(每小题4分,共48分)下面各小题中均有4个选项,其中只有1个选项是符合题目要求的,将符合题目要求的选项前的字母填在后面的答案框中。
错选、多选及选项没有填写在答案框中的均不得分。
1、伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的科学方法,这就是(
)
A.对自然现象进行总结归纳的方法
B.用科学实验进行探究的方法
C.对自然现象进行总结归纳,并用实验进行验证的方法
D.抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法
2、a、b两个物体从同一地点同时出发,沿同一方向做匀变速直线运动,若初速度不同,加
速度相同,则在运动过程中()
①a、b的速度之差保持不变②a、b的速度之差与时间成正比
③a、b的位移之差与时间成正比
④a、b的位移之差与时间的平方成正比
A.①③B.①④C.②③D.②④
3、如图是某物体做直线运动的v-t图象,由图象可得到的正确结果是 ( )
A.t=1s时物体的加速度大小为1.0 m/s2
B.t=5s时物体的加速度大小为0.75 m/s2
C.第3s内物体的位移为1.5 m
D.物体在加速过程的位移比减速过程的位移大
4、一个物体由静止开始做匀加速直线运动,第1s末的速度达到4m/s,物体在第
3s内的位移是()
A.6 m B.8 m C.10 m
D.12 m
5、一人站在五楼阳台边不慎掉下一直棒,经过三楼所用时间为t1,经过二楼所
用时间为t2, 则()
A.t1 > t2 B.t1 < t2 C.t1 = t2 D.无法判断
6、在水平面上有a、b两点,相距20cm,一质点以恒定的加速度沿a向b做直线运动,经过0.2s的时间先后通过a、b两点,则该质点通过a、b中点时的速度大小为()
A.若加速度的方向由a向b,则大于
1
m/
s
m/
1,若加速度的方向由b向a,则小于s
B .若加速度的方向由a 向b ,则小于
s m /1,若加速度的方向由b 向a ,则大于s m /1
C .无论加速度的方向如何均大于s m /1
D .无论加速度的方向如何均小于s m /1
7、一个从静止开始做匀加速直线运动的物体,从开始运动起,连续通过三段位移的时间分别是1 s 、2 s 、3
s ,这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是( )
A .1∶22∶32;1∶2∶3
B .1∶23∶33;1∶22∶32
C .1∶2∶3;1∶1∶1 D.1∶3∶5;1∶2∶3
8、小球做自由落体运动,与地面发生碰撞,反弹后速度大小与落地速度大小相等。
若从释放小球时开始计时,且不计小球与地面发生碰撞的时间,则小球运动的速度图线可能是图中的( )
9、如图所示,以8m/s 匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2
s 将熄灭,此时汽车距离停车线18m 。
该车加速时最大加速度大小为
22m/s ,减速时最大加速度大小为
25m/s 。
此路段允许行驶的最大速度为
12.5m/s ,下列说法中正确的有 ( )
A .如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车不可能通过停车线
B .如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速
C .如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线
D .如果距停车线5m 处减速,汽车能停在停车线处
10、汽车以大小为20m/s 的速度做匀速直线运动,刹车后,获得的加速度的大小为5m/s 2,那么刹车后2s 内与刹车后6s 内汽车通过的路程之比为 ( )
A .1 : 1
B .3 : 1
C .4 : 3
D .3 : 4
11、物体以速度v 匀速通过直线上的A 、B 两点,所用时间为t ;现在物体从A 点由静止出发,先匀加速直线运动(加速度为a 1 )到某一最大速度v m 后立即做匀
减速直线运动(加速度大小为a 2)至B 点速度恰好减为0,所用时间仍为t 。
则物体的 ( )
A .v m 只能为2v ,与a 1、a 2的大小无关
B .v m 可为许多值,与a 1、a 2的大小有关
C .a 1、a 2须是一定的
D .a 1、a 2必须满足t v a a a a =
+⋅2121
12、a 、b 两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图象如图所示,下列说法正确的是
A. a 、b 加速时,物体a 的加速度大于物体b 的加速度 ( )
B.20秒时,a 、b 两物体相距最远
C.60秒时,物体a 在物体b 的前方
D.40秒时,a 、b 两物体速度相等,相距200 m
题号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案
二、填空题(每空1分,共12分)
13、请你根据图漫画“洞有多深”提供的情境,
回答下列问题:
(1)他们依据 规律估算洞的深度;
(2)写出他们估算洞的深度的方程式 ;
(3)请你对该方法进行评估:
该方法的优点 ;
该方法不足之处 。
14、右图表示某物体的v -t 图象,从图象可知OA 段的加速度
是 m/s 2,AB 段的加速度是 m/s 2,BC 段
的加速度是 m/s 2,CD 段的加速度是 m/s 2,物
体在这14 s 内运动的总路程是 m ,位移是 m 。
15、某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时得到如图所示的纸带,设O点是计数的起始点,两相邻计数点之间的时间间隔为0.1s。
则打计数点2时物体的瞬时速度
v 2= m/s ,物体的加速度a = m/s 2。
三、计算题
16、(8分)一石子从一烟囱顶端自由下落,它第1s 内下落的高度是最后1s 内下
落高度的91
,求烟囱的高度(g=10m/s 2)
17、(8分)一些同学乘坐动力组列车外出旅游,当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时,一同学提议说:“我们能否用身边的器材测出火车的加速度?”许多同学参与了测量工作,测量过程如下:他们一边看着窗外每隔100 m
的路标,一边用手表记录着时间,他们观测到从第一根路标运动到第二根路标的时间间隔为5 s ,从第一根路标运动到第三根路标的时间间隔为9
s ,请你根据他们的测量情况,求:(1)火车的加速度大小;
(2)他们到第三根路标时的速度大小。
18、(12分)公路上一辆汽车以速度v 1=10m/s
匀速行驶,汽车行至A 点时,一人为搭车,从距公路30m 的C
处开始以v 2=3m/s 的速度正对公路匀速跑去,司机见状途中刹车,汽车做匀减速运
动,结果车和人同时到达B 点,已知AB =80m,问:汽车在距A 多远处开始刹车,刹车后汽车的加速度有多大?
19、(12分)一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10m/s 的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5s 后警车发动起来,井以2.5m/s 2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90km/h 以内.问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?。