物理第二章习题课
2024年物理 必修第一册(配人教版)PPT课件:第二章 习题课一 匀变速直线运动的推论
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A.子弹在每个水球中运动的时间相同 B.由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间之比 C.子弹在每个水球中速度变化相同 D.子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等 答案:BD
典例4 (多选)如图所示,在水平面上固定着三个完全相同的木块,一 颗子弹以水平速度v射入。若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第 三个木块时速度恰好为零,则子弹依次穿入每个木块时的速度之比和穿过
每个木块所用时间之比分别为
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A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1 B.v1∶v2∶v3= 3∶ 2∶1 C.t1∶t2∶t3=1∶ 2∶ 3 D.t1∶t2∶t3=( 3- 2)∶( 2-1)∶1
通过 x0、2x0、3x0、…、nx0 所用时间之比,由 x=12at2 得 t= 2ax0,
可推得:
按位移等 t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶ 2∶ 3∶…∶ n 分(设相 通过第一个 x0、第二个 x0、第三个 x0、…、第 N 个 x0 所用时间 等的位移 之比,由 tⅠ=t1,tⅡ=t2-t1,tⅢ=t3-t2,…可推得:tⅠ∶tⅡ∶tⅢ∶…∶
经历的时间为t,则下列说法不正确的是
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A.物体运动全过程中的平均速度是Lt
B.物体在2t 时的瞬时速度是2tL
C.物体运动到斜面中点时瞬时速度是
2L t
D.物体从顶端运动到斜面中点所需的时间是
2t 2
答案:B
综合提能(三) 逐差相等公式的理解及应用
【知识贯通】 1.逐差相等公式:Δx=xⅡ-xⅠ=xⅢ-xⅡ=…=aT2 做匀变速直线运动的物体,如果在各个连续相等的时间T内的位移分 别为xⅠ、xⅡ、xⅢ、…、xN,则匀变速直线运动中任意两个连续相等的时 间间隔内的位移差都相等。
高中物理 第2章 习题课 匀变速直线运动的推论(二)课件 高一第一册物理课件
习题课 匀变速直线运动的推论(二)
12/8/2021
第一页,共二十八页。
速度公式 位移公式
v=v0+at,当 v0=0 时,v=at x=v0t+12at2,当 v0=0 时,x=12at2 v2-v20=2ax,当 v0=0 时,v2=2ax
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1)∶( 3- 2)∶…∶( n- 之比
n-1)
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(多选)(2019·西湖校级模拟)几个水球可以挡住子弹? 《国家地理频道》实验证实:四个水球就足够!四个完全相同 的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变 速直线运动.恰好能穿出第四个水球,则可以判定( )
C.物体从 A 运动到 E 全过程的平均速度等于 vB D.物体通过每一部分时,其速度增量 vB-vA=vC-vB=vD- vC=vE-vD
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解析:选 BC.初速度为零的匀加速运动的推论:tB∶tC∶tD∶tE
=1∶ 2∶ 3∶2,物体到达各点的速率之比为 1∶ 2∶ 3∶2,
12பைடு நூலகம்8/2021
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类型 匀加速 追匀速 匀速追 匀减速
匀加速追 匀减速
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常见的追及、相遇问题
图象
说明
(1)t=t0 以前,后面物体与前面物 体间距逐渐增大 (2)t=t0 时,v1=v2,两物体间距 最大,为 x0+Δx (3)t=t0 以后,后面物体与前面物 体间距逐渐减小 (4)能追上且只能相遇一次
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所以加速度相同,由Δv=at 可知,运动的时间不同,则速度 的变化量不同,故 C 错误;由 A 的分析可知,子弹穿过前 3 个 水球的时间与穿过第 4 个水球的时间是相等的,由匀变速直线 运动的特点可知,子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平 均速度相等,故 D 正确. [答案] BD
2021_2022学年新教材高中物理第2章习题课匀变速直线运动的推论(一)教案新人教版必修第一册 (
习题课 匀变速直线运动的推论(一)匀变速直线运动的两个根本公式速度公式 v =v 0+at ,当v 0=0时,v =at 位移公式x =v 0t +12at 2,当v 0=0时,x =12at 2由于运动学局部的公式较多,并且各公式之间又相互联系,因此本章中的一些题目常可一题多解.在解题时要开阔思路,联想比拟,筛选出最便捷的解题方案,从而简化解题过程.匀变速直线运动根本公式的选用1.四个公式的比拟一般形式 特殊形式(v 0=0) 不涉及的物理量速度公式 v =v 0+at v =at x 位移公式 x =v 0t +12at 2 x =12at 2 v 速度位移关系式 v 2-v 20=2ax v 2=2ax t 平均速度求位移公式x =v 0+v2tx =v 2ta2.公式的应用步骤(1)认真审题,画出物体的运动过程示意图. (2)明确研究对象,明确量、待求量.(3)规定正方向(一般取初速度v 0的方向为正方向),确定各矢量的正、负. (4)选择适当的公式求解.(5)判断所得结果是否符合实际情况,并根据结果的正、负说明所求物理量的方向.一滑块自静止开场从斜面(足够长)顶端匀加速下滑,第5 s 末的速度是6 m/s ,试求:(1)4 s 末的速度. (2)运动后5 s 内的位移. (3)第5 s 内的位移. [解析] (1)滑块的加速度:a =v -v 0t =6-05m/s 2=1.2 m/s 24 s 末的速度:v 4=at ′=1.2×4 m/s=4.8 m/s.(2)法一:由x =12at 2得:x =12××52 m =15 m.法二:由x =v 0+v2·t 得:x =0+62×5 m =15 m. 法三:由v 2=2ax 得:x =v 22a =622×1.2m =15 m. (3)法一:第5 s 内的位移等于前5 s 内的位移减去前4 s 内的位移: Δx =x -12at ′2=15 m -12××42m =5.4 m.法二:Δx =v 4+v2Δt =错误!×1 m =5.4 m.法三:由v 2-v 24=2a ·Δx 得:Δx =v 2-v 242a =6222×1.2m =5.4 m.[答案] (1)4.8 m/s (2)15 m (3)5.4 m巧选运动学公式的根本方法公式中共涉及v 0、v 、a 、t 、x 五个物理量,而每个公式中都含有四个量,因此明确三个量就可求出另外的两个量,恰中选择公式可到达事半功倍的效果,方法如下:无位移x ,也不需求位移选用速度公式v =v 0+at无末速度v ,也不需求末速度选用位移公式x =v 0t +12at 2无运动时间t ,也不需要求运动时间选用速度位移公式v 2-v 20=2ax没有加速度a ,也不涉及加速度选用平均速度位移公式x =v 0+v 2t1.一质点做匀变速直线运动,第3 s 内的位移为12 m ,第5 s 内的位移为20 m ,试求: (1)该质点的初速度和加速度.(2)该质点5 s 内的位移.解析:(1)第3 s 内的位移等于前3 s 内位移与前2 s 内位移之差,即Δx 3=x 3-x 2=12 m , 代入数据得v 0×3+12a ×32-(v 0×2+12a ×22)=12①同理可得:v 0×5+12a ×52-(v 0×4+12a ×42)=20②联立①②解得v 0=2 m/s ,a =4 m/s 2. (2)5 s 内的位移为x =v 0t 5+12at 25=60 m.答案:(1)2 m/s 4 m/s 2(2)60 m2.一滑雪运发动从85 m 长的山坡上匀加速滑下,初速度是1.8 m/s ,末速度是5.0 m/s ,滑雪运发动通过这段斜坡需要多长时间?解析:法一(利用速度公式和位移公式求解)v t =v 0+at ,x =v 0t +12at 2代入数据解得a =0.128 m/s 2,t =25 s. 法二(利用位移与速度的关系式和速度公式求解) 由v 2t -v 20=2ax得a =v 2t -v 202x=0.128 m/s 2由v t =v 0+at 得t =v t -v 0a=25 s. 答案:25 s匀变速直线运动推论的应用平 均 速 度 公 式内容做匀变速直线运动的物体,在一段时间t 内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度,还等于这段时间初、末速度矢量和的一半.即v -=v 0+v2=v t 2推导v -=Δx Δt=v 0t +12at 2t=v 0+12at而v t 2=v 0+a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫t 2故v -=v 0+12at =v t 2将v =v 0+at 代入上式可得 v -=v 0+v2=v t 2适用范围 匀变速直线运动续 表位 移 中 点 的 瞬 时 速 度推导在匀变速直线运动中,对于一段位移x ,设初速度为v 0,末速度为v ,加速度为a ,位移中点的瞬时速度为v x 2,前一半位移有v 2x 2-v 20=2a ·x2=ax ,后一半位移有v 2-v 2x 2=2a ·x2=ax ;联立以上两式有v 2x 2-v 20=v 2-v 2x 2,所以v x 2=v 20+v22比拟在v -t 图象中,速度图线与时间轴围成的“面积〞表示位移.当物体做匀加速直线运动时,由图甲可知v x 2>v t 2;当物体做匀减速直线运动时,由图乙可知v x 2>v t 2故当物体做匀速运动时,v x 2=v t 2;当物体做匀变速直线运动时,v x 2>v t 2逐 差 相 等 公 式内容在任意两个连续相等的时间间隔T 内,位移之差是一个常量,即Δx=x Ⅱ-x Ⅰ=aT 2;假设x m 和x n 分别为第m 段、第n 段位移,那么x m -x n =(m -n )aT 2推导 在时间T 内的位移x 1=v 0T +12aT 2①,在时间2T 内的位移x 2=v 0×2T+12a (2T )2②,那么x Ⅰ=x 1,x Ⅱ=x 2-x 1③;由①②③得Δx =x Ⅱ-x Ⅰ=aT 2作用 一是用来判断物体是否做匀变速直线运动,二是用来求加速度适用 范围匀变速直线运动有一个做匀变速直线运动的物体,它在两段连续相等的时间内通过的位移分别是24 m 和64 m ,连续相等的时间为4 s ,求物体的初速度和加速度是多少.[解析] 由题意可画出物体的运动示意图:法一:逐差法由Δx =aT 2可得a =Δx T 2=64-2442m/s 2=2.5 m/s 2① 又x 1=v A T +12aT 2②v C =v A +a ·2T ③由①②③式解得v A =1 m/s ,v C =21 m/s. 法二:平均速度公式法连续两段时间T 内的平均速度分别为 v -1=x 1T =244 m/s =6 m/sv -2=x 2T =644m/s =16 m/s由于B 是A 、C 的中间时刻,那么v -1=v A +v B 2,v -2=v B +v C2又v B =v A +v C2=v -1+v -22=6+162m/s =11 m/s解得v A =1 m/s ,v C =21 m/s 其加速度a =v C -v A 2T =21-12×4m/s 2=2.5 m/s 2. 法三:根本公式法由位移公式得:x 1=v A T +12aT 2x 2=v A ·2T +12a (2T )2-⎝⎛⎭⎪⎫v A T +12aT 2v C =v A +a ·2T将x 1=24 m ,x 2=64 m ,T =4 s 代入上式, 解得a =2.5 m/s 2,v A =1 m/s ,v C =21 m/s. [答案] 1 m/s 2.5 m/s 2【达标练习】1.(2021·濮阳期末)一物体做匀变速直线运动,某时刻的速度为v 1,经过t 时间运动的位移为x ,速度变为v 2,那么以下说法错误的选项是( )A .平均速度等于x tB .平均速度等于v 1+v 22C .中间位置的瞬时速度等于x tD .中间时刻的瞬时速度等于v 1+v 22解析:选C.根据平均速度的定义可得平均速度为v -=xt,故A 正确;物体做匀变速直线运动,故平均速度等于初末速度和的一半,即v -=v 1+v 22,故B 正确;设中间位置的瞬时速度为v ,匀变速运动加速度为a ,那么v 2-v 21=2a ·x 2①,v 22-v 2=2a ·x 2②,①②式联立解得:v =v 21+v 222,故C 错误;物体做匀变速直线运动,故中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度还等于初末速度和的一半,即v t 2=v 1+v 22=xt,故D 正确. 2.(多项选择)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v 1和v 2,那么以下结论中正确的有( )A .物体经过AB 位移中点的速度为v 1+v 22B .物体经过AB 位移中点的速度为 v 21+v 222C .物体通过AB 这段位移的平均速度为v 1+v 22D .物体通过AB 这段位移所用时间的中间时刻的速度为v 1+v 22解析:选BCD.设经过位移中点时的速度为v x 2,那么对前半段的位移有2a ·x2=v 2x 2-v 21,对后半段的位移有2a ·x2=v 22-v 2x 2,由这两式得v x 2=v 21+v 222,选项A 错误,B 正确;对匀变速直线运动而言,总有v =v t 2=v 1+v 22,选项C 、D 正确.3.(多项选择)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,那么以下判断正确的选项是( )A .物体在A 点的速度为x 1+x 22T B .物体运动的加速度为2x 1T2 C .物体运动的加速度为x 2-x 1T 2D .物体在B 点的速度为3x 2-x 12T解析:选ACD.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 1T2,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.一、选择题1.一辆沿笔直的公路匀加速行驶的汽车,经过路旁两根相距50 m 的电线杆共用5 s 时间,它经过第二根电线杆时的速度为15 m/s ,那么经过第一根电线杆时的速度为( )A .2 m/sB .10 m/sC .2.5 m/sD .5 m/s解析:选D.根据平均速度公式可知v =x t =v 0+v t 2,即505 m/s =v 0+15 m/s2,得v 0=5 m/s ,所以D 选项正确.2.(2021·晋中期末)某质点由A 经B 到C 做匀加速直线运动历时4 s .前2 s 和后2 s 位移分别为AB =8 m 和BC =12 m ,该质点的加速度大小及B 点的瞬时速度的大小分别是( )A .1 m/s 25 m/s B .2 m/s 25 m/s C .1 m/s 2 10 m/sD .2 m/s 210 m/s解析:选A.根据Δx =aT 2得,质点的加速度a =Δx T 2=BC -AB T 2=12-84 m/s 2=1 m/s 2;B 点的瞬时速度v B =AB +BC 2T =8+124m/s =5 m/s.故A 正确,B 、C 、D 错误. 3.(多项选择)(2021·红塔区校级期末)如下图,光滑斜面AD 被分成三个长度相等的局部,即AB =BC =CD ,一小物体从A 点由静止开场下滑,以下结论中正确的选项是( )A .物体到达各点的速率为vB ∶vC ∶vD =1∶2∶3B .物体在AB 段和BC 段的平均速度之比为(2-1)∶1 C .物体通过B 、C 、D 三点的速度满足v C =v 2B +v 2D2D .物体通过B 、C 、D 三点的速度满足v C =v B +v D2解析:选BC.由速度位移关系式有:v 2B =2aAB ,v 2C =2aAC ,v 2D =2aAD ,由AB =BC =CD ,可得v B ∶v C ∶v D =1∶2∶3,故A 错误;物体在AB 段的平均速度为v AB =v B2,物体在BC 段的平均速度为v BC =v B +v C2,由前面的分析可得v AB ∶v BC =(2-1)∶1,故B 正确;由公式v x 2=v 2+v 202可得v C =v 2B +v 2D2,故C 正确,D 错误.4.一个小球从斜面的顶端由静止开场匀加速沿斜面滑下,经过斜面中点时速度为3 m/s ,那么小球到达斜面底端时的速度为( )A .4 m/sB .5 m/sC .6 m/sD .3 2 m/s解析:选D.设斜面长为L ,加速度为a ,到底端的速度为v ,那么由v x 2=v 20+v22得3 m/s=v 22,所以v =3 2 m/s ,D 正确.5.做匀变速直线运动的物体在时间t 内的位移为s ,设这段时间中间时刻的瞬时速度为v 1,这段位移中间位置的瞬时速度为v 2,那么( )A .无论是匀加速还是匀减速直线运动,均有v 1<v 2B .无论是匀加速还是匀减速直线运动,均有v 1>v 2C .无论是匀加速还是匀减速直线运动,均有v 1=v 2D .匀加速直线运动时,v 1<v 2;匀减速直线运动时,v 1>v 2解析:选A.画出匀加速直线运动与匀减速直线运动的v -t 图象,如图甲、乙所示,由图知v 1<v 2,应选项A 正确.6.(多项选择)(2021·新疆高一期中)如下图,物体自O 点由静止开场做匀加速直线运动,A 、B 、C 、D 为其运动轨迹上的四点,测得AB =2 m ,BC =3 m .且物体通过AB 、BC 、CD 所用的时间相等,那么以下说法正确的选项是( )A .可以求出物体加速度的大小B .可以求得CD =4 mC .可以求得OA 之间的距离为1.125 mD .可以求得OB 之间的距离为12.5 m解析:选BC.由Δs =at 2可得物体的加速度a 的大小为a =Δs t 2=3-2t 2=1t2,因为不知道时间,所以不能求出加速度,故A 错误;根据s CD -s BC =s BC -s AB =1 m ,可知s CD =(3+1) m =4 m ,故B 正确;物体经过B 点时的瞬时速度为v B =v AC =52t,再 v 2t =2as 可得O 、B 两点间的距离为s OB =v 2B2a =254t 2·t 22=3.125 m ,所以O 与A 间的距离为 s OA =s OB -s AB =(3.125-2)m =1.125 m ,故C 正确,D 错误.7.(2021·浙江模拟)一物体做匀变速直线运动,在通过第一段位移x 1的过程中,其速度变化量为Δv ,紧接着通过第二段位移x 2,速度变化量仍为Δv .那么关于物体的运动,以下说法正确的选项是( )A .第一段位移x 1一定大于第二段位移x 2B .两段运动所用时间一定不相等C .物体运动的加速度为〔Δv 〕2x 2-x 1D .通过两段位移的平均速度为〔x 2+x 1〕Δvx 2-x 1解析:选C.两段过程中速度的变化量相等,根据t =Δva知,两段过程中运动的时间相等,假设做匀加速直线运动,第一段位移小于第二段位移,假设做匀减速直线运动,第一段位移大于第二段位移,故A 、B 错误;两段过程的时间相等,设为Δt ,那么有:x 2-x 1=a Δt 2,又Δv =a Δt ,解得物体的加速度a =〔Δv 〕2x 2-x 1,故C 正确;运动的总时间t =2×Δv a =2〔x 2-x 1〕Δv ,那么通过两段位移的平均速度v -=x 1+x 2t =〔x 1+x 2〕Δv2〔x 2-x 1〕,故D 错误.二、非选择题8.从车站开出的汽车,做匀加速直线运动,走了12 s 时,发现还有乘客没上来,于是立即做匀减速直线运动至停车,总共历时20 s ,行进了 50 m ,求汽车的最大速度.解析:法一 公式法 设最大速度为v m ,由题意可得x =12a 1t 21+v m t 2-12a 2t 22① t =t 1+t 2② v m =a 1t 1③ 0=v m -a 2t 2④由①②③④式整理得:v m =2x t 1+t 2=2×5020m/s =5 m/s. 法二 图象法作出汽车运动全过程的v -t 图象如下图,v -t 图线与t 轴围成的三角形的面积与位移相等,故x =v m t2,所以v m =2xt=2x t 1+t 2=2×5020m/s =5 m/s.答案:5 m/s9.(2021·甘肃兰州高一期末)小明同学乘坐京石“和谐号〞动车,发现车厢内有速率显示屏.当动车在平直轨道上经历匀加速、匀速与再次匀加速运行期间,他记录了不同时刻的速率,进展换算后数据列于表格中.在0~600 s 这段时间内,求:t /sv /(m ·s -1)0 30 100 40 300 50 400 50 500 60 550 70 60080(1)动车两次加速的加速度大小; (2)动车位移的大小.解析:(1)通过记录表格可以看出,动车组有两个时间段处于加速状态,设加速度分别为a 1、a 2.由a =ΔvΔt,代入数据得:a 1=40-30100m/s 2=0.1 m/s 2a 2=70-6050m/s 2=0.2 m/s 2. (2)通过作出动车组的v -t 图可知,第一次加速运动的完毕时间是200 s ,第二次加速运动的开场时刻是450 s..下载后可自行编辑修改,页脚下载后可删除。
大学物理课后习题(第二章)
第二章 能量守恒 动量守恒选择题2-1 有一劲度系数为k 的弹簧(质量忽略不计),垂直放置,下端悬挂一质量为m 的小球.现使弹簧为原长,而小球恰好与地面接触.今将弹簧上端缓慢地提起,直到小球刚脱离地面为止,在上提过程中外力做的功为 ( A )(A)222m g k ; (B)222m g k ;(C) 224m g k; (D) 224m g k.2-2 一弹簧长00.5m l =,劲度系数为k ,上端挂在天花板上,当下端吊一小盘后,长度变为10.6m l =.然后在盘中放一物体,使弹簧长度变为20.8m l =.放物后,在弹簧伸长的过程中,弹性力所做的功为 ( C )(A) 0.80.6d kx x -⎰; (B) 0.80.6d kx x ⎰;(C) 0.30.1d kx x -⎰; (D) 0.80.1d kx x ⎰.2-3 如图所示,一单摆在点A 和点A '之间往复运动,就点A 、点B 和点C 三位置比较,重力做功的功率最大位置为 ( B )(A) 点A ; (B) 点B ; (C) 点C ; (D) 三点都一样.2-4 今有质量分别为1m 、2m 和3m 的三个质点,彼此相距分别为12r 、23r 和31r .则它之间的引力势能总和为 ( A )(A) 233112122331m m m m m m G r r r ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭; (B) 233112122331m m m m m m G r r r ⎛⎫++ ⎪⎝⎭; (C) 2331121223312m m m m m m G r r r ⎛⎫-++⎪⎝⎭; (D) 2331121223312m m m m m m G r r r ⎛⎫++ ⎪⎝⎭.2-5 有下列几种情况:(1) 物体自由落下,由物体和地球组成的系统; (2) 使物体均匀上升,由物体和地球组成的系统;(3) 子弹射入放在光滑水平面上的木块,由子弹和木块组成的系统; (4) 物体沿光滑斜坡向上滑动,由物体和地球组成的系统.机械能守恒的有 ( C )(A) (1)、(3); (B) (2)、(4); (C) (1)、(4); (D) (1)、(2).2-6 质量分别为m 和4m 的两个质点,沿一直线相向运动.它们的动能分别为E 和4E ,它们的总动量的大小为 ( C )(A)(C)-.2-7 质量为m 的小球,以水平速度v 与竖直的墙壁作完全弹性碰撞.以小球的初速度v的方向为O x 轴的正方向,则此过程中小球动量的增量为 ( D ) (A) m i v ; (B) 0; (C) 2m i v ; (D) 2m -i v .2-8 如图所示,质量为1k g 的弹性小球,自某高度水平抛出,落地时与地面发生完全弹性碰撞.已知在抛出1s 后又跳回原高度,而且速度的大小和方向和刚抛出时相同.在小球与地面碰撞的过程中,地面给它的冲量的大小和方向为 ( A )(A) 19.8kg m s -⋅⋅,垂直地面向上;19.8kg m s-⋅⋅,垂直地面向上;(C) 119.6kg m s -⋅⋅,垂直地面向上; (D) 14.9kg m s-⋅⋅,与水平面成o45角.2-9 一炮弹由于特殊原因,在弹道最高点处突然炸成两块,如果其中一块做自由落体下落,则另一块的着地点 ( A )(A) 比原来更远; (B) 比原来更近; (C) 仍和原来一样; (D) 条件不足,不能判定.2-10 在下列陈述中,正确的是 ( A ) (A) 物体的动量不变,动能也不变; (B) 物体的动能不变,动量也不变; (C) 物体的动量变化,动能也一定变化; (D) 物体的动能变化,动量却不一定也变化.2-11 如图所示,一光滑圆弧形槽m '放置于光滑的水平面上,一滑块m 自槽的顶部由静止释放后沿槽滑下,不计空气阻力,对这一过程,下列陈述正确的为 ( C )(A) 由m 和m '组成的系统动量守恒; (B) 由m 和m '组成的系统机械能守恒; (C) 由m 、m '和地球组成的系统机械能守恒; (D) m 对m '的正压力恒不作功.2-12 如图所示,质量为20g 的子弹,以1400m s-⋅的速率沿图示方向射入一原来静止的、质量为980g 的摆中.摆线不可伸缩,质量忽略不计.子弹射入后,摆的速度为 ( A )(A) 14m s -⋅; (B) 18m s -⋅; (C) 12m s -⋅; (D) 11.79m s -⋅. 计算题2-13 用力推物体,使物体沿O x 轴正方向前进,力在O x 轴上的分量为510x F x =+式中x 的单位为m ,x F 的单位为N .求当物体由0x =移到4m x =时,力所做的功.解 在物体由0x =移到4m x =的过程中,力所做的功为()214d 510d 100J x x x A F x x x ==+=⎰⎰2-14 一个不遵守胡克定律的弹簧,它的弹性力F 与形变x 的关系为3F kx b x =--式中,411.1610N m k -=⨯⋅,531.610N mb -=⨯⋅,求弹簧变形由10.2m x =到20.3mx =时,弹性力所做的功.解 在弹簧变形由1x 到2x 的过程中,弹性力所做的功为221132244212111d ()d ()()24x x x x A F x kx b x F x k x x b x x ==-+=----⎰⎰将10.2m x =和20.3m x =代入上式,可得2244212142254411()()2411 1.1610(0.30.2) 1.6010(0.30.2)J 550J24A k x x b x x =----⎡⎤=-⨯⨯⨯--⨯⨯⨯-=-⎢⎥⎣⎦2-15 如果子弹穿入墙壁时,所受的阻力与穿入的深度h 成正比,证明当子弹的初速度增大为原来的2倍时,子弹进入墙壁的深度也增大2倍.证 在穿进墙壁后,子弹所受的阻力为F kh =-,式中k 为常数.设子弹进入墙壁的最大深度为m h ,则在子弹穿入过程中,阻力做的功为m 2m 01d 2h A kh h kh =-=-⎰子弹在最大深度m h 时的速度为零.由外力的功等于始末二状态之间的动能的增量,有22m ax 01122kh k -=-v式中0v 是子弹的初速度,即子弹与墙壁接触瞬间的速度.k 和子弹质量m 均为常数,因此子弹的初速度0v 和子弹进入墙壁的最大深度m h 成正比,子弹的初速度增大为原来的2倍时,子弹进入墙壁的最大深度也增大为原来的2倍.2-16 如图所示,一质量为4k g 的小球,从高度3m h =处落下,使弹簧受到压缩.假定弹簧的质量与小球相比可以略去不计,弹簧的劲度系数1500N m k -=⋅.求弹簧被压缩的最大距离.解 小球从开始下落,到弹簧达到最大压缩x 量为止,下落距离为h x +.这期间, 由小球、弹簧和地球组成的系统机械能守恒.由于小球的动能增量为零,因此21()02kx m g h x -+=即2220m g m g x x h kk--=将2249.80.1568500m g k⨯⨯==,3m h =代入上式,可解得0.769m x =2-17 测定矿车的阻力因数μ(即阻力与矿车对轨道正压力的比值)的设施如图所示.测定时使矿车自高度h 处从静止开始下滑,滑过一段水平距离2l 后停下.已知坡底的长度为1l ,证明12h l l μ=+.证 设矿车质量为m ,则矿车在坡道上下滑时所受的正压力大小为co s m g θ.式中θ为斜面与水平面的夹角.由功能原理,矿车所受的力在全过程中所做的功,等于其始末二状态之间的动能增量,而动能的增量为零,于是2co s 0co s l m g h m g m g l μθμθ--=由此可得12()h l l μ=+2-18 一颗子弹由枪口射出时速率为0v ,当子弹在枪筒内被加速时,它所受的合外力为F a bt =-式中a 、b 为常量.(1) 设子弹走到枪口处,所受的合力刚好为零,求子弹走完枪筒全长所需的时间; (2) 求子弹所受的冲量; (3) 求子弹的质量.解 (1) 子弹走到枪口处,所受的合力刚好为零:00F a bt =-=由此可得子弹走完枪筒全长所需的时间为0a t b=(2) 在[]00,t ,子弹所受的冲量为022200011()d ()222t a aaI a b t t a t b t ab bb b=-=-=-=⎰(3) 由动量原理I m =∆v ,而子弹的初速度为零,于是有0I =m v由此可得子弹的质量为2I a b ==m v v2-19 一质量为m 的质点,在O xy 平面上运动,其位置矢量为cos sin a t b t ωω=+r i j求从0t =到π2t ω=时间内,质点所受的合外力的冲量.解 质点的速度为d sin co s d a t b t tωωωω==-+r i j v0t =时, 质点的速度为1b ω=j vπ2t ω=时, 质点的速度为2ππsin co s 22a b a ωωωωωωω=-+=-i j i v由动量原理, 在0t =到π2t ω=时间内质点所受的合外力的冲量为21m m m a m b ωω=-=--I i j v v2-20 有一横截面积为20.2m S =的直角弯管,水平放置,如图所示.管中流过流速为13.0m s-=⋅v 的水.求弯管所受力的大小和方向.解 d m 的水转过直角,经历的时间为∆l t =v,式中l 为弯管14圆弧的长度;动量改变的大小为d m ,方向与水平成o45角.由动量定理,弯管给d m 的水的平均作用力的大小为2d d d d m m m F l tl===∆v圆弧弯管长度的水的质量为d m mS l ρ==⎰.这么多的水转过直角,弯管所给的平均作用力的大小为2223231100.20 3.0N 2.5510NS l F S ll====⨯⨯⨯=⨯v v v方向与水平成o45角,斜向上.此力的反作用力即为水管所受的力,大小为32.5510N F '=⨯方向与水平成o45角,斜向下.2-21 水力采煤是利用水枪在高压下喷出来的强力水柱,冲击煤层而使煤层破裂.设所用水枪的直径为30m m ,水速为160m s-⋅,水柱与煤层表面垂直,如图所示.水柱在冲击煤层后,沿煤层表面对称地向四周散开.求水柱作用在煤层上的力.解 设水在煤层表面均匀四散,则煤层所受的合力在沿煤层表面的方向上的分量为零.在t ∆时间内,有质量为m tS ρ=∆v 的水到达煤层表面.式中v 为水速, S 为水柱截面积.在垂直于煤层的方向上,其动量的变化为()2x m tS ρ∆=-∆v v由动量定理,()x x F t m ∆=∆v ,可求得水柱所受的冲力在垂直于煤层的方向上的分量为x F S ρ=-2v水柱作用在煤层上的力是x F i 的反作用力,垂直指向煤层,大小为2432π 3.01011060N 2545N 4F S ρ-⨯⨯'==⨯⨯⨯=2v2-22 在铁轨上,有一质量为40t 的车辆,其速度为11.5m s -⋅,它和前面的一辆质量为35t 的静止车辆挂接.挂接后,它们以同一速度前进.求:(1) 挂接后的速率;(2) 质量为35t 的车辆受到的冲量. 解 (1) 由动量守恒定律,有21122()m m m m +=+v v v式中11 1.5m s -=⋅v 是140t m =的车辆的初速度,20=v 是230t m =的车辆的初速度;v 是两辆车一起运动的速度.由此可得311113124010 1.5m s0.8m s(4035)10m m m --⨯⨯==⋅=⋅++⨯v v(2) 质量为235t m =的车辆受到的冲量等于其动量的增量:34235100.8N s 2.8010N s I m ==⨯⨯⋅=⨯⋅v2-23 一个质量为60kg 的人,以12.0m s -⋅速率跳上一辆以11.0m s -⋅的速率运动的小车.小车的质量为180k g .(1) 如果人从小车后面跳上去,求人和小车的共同速度 (2) 如果人从小车前面跳上去,求人和小车的共同速度. 解 以小车前进方向为正方向.由动量守恒定律121122()m m m m +=+v v v式中v 是人和小车的共同速度, 1v 是人的速率, 12 1.0m s -=⋅v 是小车的速率. 由上式可得112212m m m m +=+v v v(1) 如果人从小车后面跳上去,则人的速度11 2.0m s -=⋅v ,人和小车的共同运动的速度为1111221260 2.0180 1.0m s1.25m s(60180)m m m m --+⨯+⨯==⋅=⋅++v v v(2) 如果人从小车前面跳上去,则人的速度11 2.0m s -=-⋅v ,人和小车的共同运动的速度为1111221260( 2.0)180 1.0m s0.25m s(60180)m m m m --+⨯-+⨯==⋅=⋅++v v v2-24 一炮弹竖直向上发射,初速度为0v .在发射后经过时间t ,在空中自动爆炸.假定炮弹爆炸后分成质量相等的A 、B 、C 三块碎片.其中A 块的速度为零, B 、C 两块的速度大小相同,且B 块的方向与水平成α角.求B 、C 两块碎片的速度大小和C 块的方向.解 临爆炸前,炮弹的速度在竖直方向,大小为0g t =-v v .其方向可能竖直向上,亦可能竖直向下.设炮弹的质量为m ,爆炸后瞬时B 、C 两块的速度分别为B v 和C v .由动量守恒定律B C 1133m m m +=v v v图示为速度竖直向上时的动量守恒的矢量图,图中π2βα=-.若速度竖直向下,亦可作出相似的动量守恒的矢量图.由于B 、C 两块的速度大小相同,即B C =v v ,因此动量守恒的矢量图为等腰三角形,C v 与竖直面的夹角亦为β,与水平面的夹角亦为α;与B v 之间的夹角为π2α-,且B C 11sin sin 33m m m αα+=v v v将0g t =-v v 和B C =v v 代入,即可求得B 、C 两块碎片的速度大小为0B C 32sin g t α-==v v v2-25 如图所示,有一空气锤,质量为200kg m =,由高度0.45m h =处受工作气缸中压缩空气的压力及重力的作用而落下,摩擦阻力可以忽略.已知工作气缸内压缩空气对锤头的平均压力37.0010N F =⨯,锤头与工件的碰撞时间为0.010s t =,求锤头锻打工件时的平均冲力.解 设锤头到达工件,与工件接触瞬时的速度为v .由功能原理,有21()2F m g h m +=v由此可得=v这时,汽缸内的压强已经很小,对锤头的压力可以忽略.锤头锻打工件时的过程中,受到的向上的平均冲力为1F .以竖直向下为正方向,由动量原理,有()1Fm g t m -+∆=-v可得1F 的大小为15200 2009.8N 1.29010N0.010m F m g m gt ⎛⎫=+=⎪∆⎝⎭⎛⎫=⨯⨯=⨯ ⎪ ⎪⎝⎭v工件所受的打击力是1F 的反作用力,平均大小亦为51.29010N ⨯,方向竖直向下.若不忽略汽缸内的压缩空气对锤头的压力,且认为大小亦为37.0010N F =⨯,则有()1F F m g t m '-++∆=-v由此可得锤头和工件所受的打击力的平均大小()53511 1.290107.0010N1.3610N F F F '=+=⨯+⨯=⨯2-26 两个形状相同质量均为m '弧形光滑导轨A 和B ,放在光滑地板上,且在同一竖直平面内,A 和B 的下端均和地板相切,如图所示.今有一质量为m 的小物体,由静止从高度为0h 的A 的顶端下滑,求m 在B 导轨上上升的最大高度.解 设小物体下滑至地面时,物体速度为v ,导轨A 的速度为A v .在小物体下滑的过程中,小物体、导轨A 和地球组成的系统机械能守恒,有22A 01122m m m g h '+=v v小物体和导轨A 组成的系统在水平方向上动量守恒,有A 0m m '+=v v联立解此二方程,可得=v设小物体沿导轨B 上升的最大高度为h ,此时二者一起运动的速度为B v .在小物体上升的过程中,小物体、导轨B 和地球组成的系统机械能守恒,有221B 11()22m m g h m m '=++v v小物体和导轨B 组成的系统在水平方向上动量守恒,有B ()m m m '=+v v联立解此二方程,可得22()m h m m g'='+v将=v 代入上式,可得20m h h m m '⎛⎫= ⎪'+⎝⎭。
第二章 原子的结构和性质习题课
主峰位于离核较 远 的范围。
8、径向分布函数D(r)= D=r2R2 ;
它表示 电子在半径为r的球面单位壳层内出现的几率
。
9、n=3,l=2,m=0表示的原子轨道是 Ψ3.2.0 。
10、 n=4的原子轨道数目为 16 ;最多可容纳的电子数为 32 。
11、 n=5时其最大的轨道角动量M为
H) = -
2s
0.1
0.3
0.2
0.1 2
0 -0.1
0 012345
r/a0
02468
r/a0
径向分布函数D:
0.6
0.3
D=r2R2
0
反映电子云的分布随半径r的变
0.24 0.16
化情况。
0.08 0
Ddr代表在半径r到r+dr两个球
0.24 0.16
壳夹层内找到电子的几率。
0.08 0
0.16
0.08
(4 - r )= 0
r 24a50
a0
a0
r = 4a0
4、解:
ψ ¥ 2π π
P=
00
0
2 1s
r
2
sinθdθdφdr
5、 解:
4
= a03
2a0 r 2e-r 2a0 dr = 0.7618
0
Na:1s22s2p63s1
Z*(3s)= 11-1.00×2 - 0.85×8 = 2.2
12、写出C原子的哈密顿算符
h2 2m
20h
6
Σ
i= 1
i2
-
。
6
Σ
6e 2
i=1 4πε0 ri
+
1 2
高中物理第二章匀变速直线运动的研究习题课x_t图像与v_t图像的识别及应用课后提升训练含解析新人教版必修一
习题课:x-t图像与v-t图像的识别及应用基础巩固1.如图所示,物体的运动分三段,0~2 s为第Ⅰ段,2~4 s为第Ⅱ段,4~5 s为第Ⅲ段,则下述说法正确的是()A.第1 s内与第5 s内的速度方向相反B.第1 s的加速度大于第5 s的加速度C.第Ⅰ段与第Ⅲ段的平均速度相等D.第Ⅰ段与第Ⅲ段的加速度方向相同2.甲、乙两位同学进行百米赛跑,假如把他们的运动近似当作匀速直线运动来处理,他们同时从起跑线起跑,经过一段时间后他们的位置如图(a)所示,分别作出在这段时间内两人运动的位移x、速度v与时间t的关系图像,正确的是()图(a)3.(多选)某物体沿水平方向做直线运动,其v-t图像如图所示,规定向右为正方向,下列判断正确的是()A.在0~1 s内,物体做曲线运动B.在1~2 s内,物体向左运动,且速度大小在减小C.在1~3 s内,物体的加速度方向向左,大小为4 m/s2D.在3 s末,物体处于出发点右方4.(多选)如图所示,表示做直线运动的某一物体在0~5 s内的运动图像,由于画图人粗心未标明是v-t图像还是x-t图像,但已知第1 s内的速度小于第3 s内的速度,下列说法正确的是()A.该图一定是v-t图像B.该图一定是x-t图像C.物体的速度越来越大D.物体的位移越来越大5.如图所示,为一物体运动的x-t图像(位移—时间图像),由图像可知()A.物体做曲线运动B.物体一直朝同一方向做直线运动C.物体以某一速率做往复运动D.第2秒末,物体的速度方向发生改变6.如图所示,左图为甲、乙两质点的v-t图像,右图是在同一直线上运动的物体丙、丁的x-t 图像。
下列说法中正确的是()A.质点甲、乙的速度相同B.丙的运动速率大于丁的运动速率C.丙的出发点在丁前面x0处D.不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动,它们之间的距离一定越来越大7.(多选)如图所示为一个质点运动的位移x随时间t变化的图像,由此可知质点在0~4 s内()A.先沿x轴正方向运动,后沿x轴负方向运动B.一直做匀变速运动C.t=2 s时速度一定最大D.速率为5 m/s的时刻有两个8.(多选)(2019甘肃兰州一中高一上期中考试)质点从静止开始沿直线运动,其v-t图像如图所示,则()A.t=0.5 s时该质点离出发点最远B.t=1 s时该质点回到出发点C.t=1 s时该质点离出发点最远D.0.5 s到1.5 s时间内该质点的平均速度为0能力提升1.(多选)我国蛟龙号深潜器以7 020 m深度创下世界纪录,这预示着它可以探索全球99.8%的海底世界。
第二章 原子的结构和性质习题课
第二章习题课主要概念:1、核固定近似(B-O近似)2、中心力场模型3、量子数的物理意义4、屏蔽效应,钻透效应5、原子轨道及电子云的径向分布和角度分布6、自旋量子数和原子的完全态函数7、原子核外电子排布5、态函数的角度分布和电子云的角度分布态函数的角度分布节面数为l电子云的角度分布形状与原子轨道角度分布相似,但没有正负之分原子轨道轮廓图(各类轨道标度不同)7、屏蔽效应8、电子自旋与保里原理自旋量子数:电子运动除了由n 、l 、m 三个量子数确定的轨道运动外,还有另外的且与轨道运动无关的自旋运动,由自旋量子数m s 决定。
m s 只能取±1/2两个数值原子的完全态态函数应是轨道态函数和自旋态函数的乘积:ii jσ=Σσs sn.l.m.m n.l.m m Ψ=Ψη9、原子核外电子排布(1)能量最低原理(2)保里原理(3)洪特规则二、填空题1、在氢原子及类氢原子体系中E 电子决定于。
2、氢原子的E 2简并态为、、、。
3、写出类氢原子的哈密顿算符。
4、4dxy 原子轨道角动量为,径向分布函数节面数为,角度分布节面数为,总节面数为。
5、在n=3、l=1原子轨道中,m 的取值有种,分别为。
6、对于类氢原子,与轨道角动量不同,能量相同的轨道还有;能量与角动量都相同的轨道有;7、的径向分布函数图为;有个峰,个节面;主峰位于离核较的范围。
8、径向分布函数D(r)= ;它表示。
9、n=3,l=2,m=0表示的原子轨道是。
10、n=4 的原子轨道数目为;最多可容纳的电子数为。
11、n=5 时其最大的轨道角动量M 为。
12、写出C 原子的哈密顿算符。
2.1.0Ψ3s Ψ。
高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 习题课 匀变速直线运动的推论(一)分层演练巩固落实 新人教版
习题课 匀变速直线运动的推论〔一〕[随堂达标]1.(多项选择)(2016·湖北黄冈中学高一检测)物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s,2 s 后速度的大小变为10 m/s ,在这2 s 内该物体的( )A .位移的大小一定是14 mB .位移的大小可能是6 mC .加速度的大小可能是3 m/s 2D .加速度的大小可能大于7 m/s 2解析:选BC.(1)取初速度方向为正方向,如果末速度与初速度同向,如此加速度:a =v -v 0t =10-42m/s 2=3 m/s 2位移:x =v 0+v 2t =4+102×2 m=14 m.(2)取初速度方向为正方向,如果末速度与初速度反向,如此加速度:a =v -v 0t =-10-42m/s 2=-7 m/s 2位移:x =v 0+v 2t =4+-102×2 m=-6 m故位移大小为14 m 或6 m ,加速度大小为3 m/s 2或7 m/s 2; 故A 、D 错误,B 、C 正确.2.(多项选择)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,如此以下判断正确的答案是( )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 1T2C .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 12T解析:选ACD .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 1T2,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. [课时作业]一、单项选择题1.(2016·苏州高一检测)一物体做匀加速直线运动,在第1个t s 内位移为x 1,第2个t s 内位移为x 2,如此物体在第1个t s 末的速度是( )A.x 1-x 2t B .x 2+x 1t C.x 2-x 12tD .x 2+x 12t解析:选D .v =v t 2,所以第1个t s 末的速度v 1=x 1+x 22t,D 正确.2.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,速度达较大值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.他的速度图象如下列图.如下关于该空降兵在0~t 2和t 1~t 2时间内的平均速度v 的结论正确的答案是( )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 22解析:选D.由v -t 图象可知,在0~t 1时间内的平均速度为v 12.在t 1~t 2时间内,加速度越来越小,其平均速度v <v 1+v 22,应当选项D 正确.3. 如下列图,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上屡次曝光,得到了图中1、2、3、4、5…所示小球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 ,每块砖的厚度为d .根据图中的信息,如下判断不正确的答案是( )A .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d T2 D .小球在位置“3〞的速度为7d2T解析:选A.由题图可以知道每两个相邻的点之间的距离差是一样的,由Δx =aT 2可知,a =Δx T 2=dT2,所以B 、C 正确.点3的瞬时速度的大小为2、4之间的平均速度的大小,所以v 3=x 242T =7d 2T ,D 正确.由于v 3=v 1+a ·2T ,故v 1=v 3-2aT =7d 2T -2×d T 2×T =3d2T,故A 错误.4.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 ,如此汽车通过的全部位移为( )A.13vt B .12vt C.23vt D .14vt 解析:选B .汽车全程的平均速度v =v 2,故x =v t =12vt ,B 正确.二、多项选择题5.(2016·遵化高一检测)物体做匀变速直线运动,如下说法中正确的答案是( ) A .第1 s 内速度的变化量小于第2 s 内速度的变化量 B .第1 s 内的位移小于第2 s 内的位移C .第1 s 内速度的变化量等于第2 s 内速度的变化量D .相邻两段相等时间内位移之差等于一个恒量解析:选CD .由v =v 0+at 可知,一样时间内速度的变化量相等,故A 错误,C 正确;匀加速直线运动一样时间内位移越来越大,匀减速直线运动反之,故B 错误;由Δx =aT 2可知,D 正确.6.(2016·郑州高一检测)汽车自O 点出发从静止开始在平直公路上做匀加速直线运动,途中在6 s 内分别经过P 、Q 两根电杆,P 、Q 电杆相距60 m ,车经过电杆Q 时的速率是15 m/s ,如此如下说法正确的答案是( )A .经过P 杆时的速率是5 m/sB .车的加速度是1.5 m/s 2C .P 、O 间的距离是7.5 mD .车从出发到Q 所用的时间是9 s解析:选ACD .由于汽车在P 、Q 间的平均速度等于它经过两点时瞬时速度的平均值,即x t =v P +v Q 2,故v P =2x t -v Q =5 m/s ,A 对.车的加速度a =v Q -v P t =53m/s 2,B 错.O 到P 用时t ′=v Pa =3 s ,P 、O 间距离x 1=v P2·t ′=7.5 m ,C 对.O 到Q 用时t ′+t =3 s +6 s =9 s ,D 对.7.如下列图,物体自O 点由静止开始做匀加速直线运动,A 、B 、C 、D 为其运动轨迹上的四点,测得AB =2 m ,BC =3 m ,且物体通过AB 、BC 、CD 所用的时间均为0.2 s ,如此如下说法正确的答案是( )A .物体的加速度为20 m/s 2B .CD =4 mC .OA 之间的距离为1.125 mD .OA 之间的距离为1.5 m解析:选BC.由匀变速直线运动的规律相邻相等的时间内位移之差为常数,即Δx =aT 2可得:a =BC -AB t 2=10.04m/s 2=25 m/s 2,故A 错误;根据CD -BC =BC -AB =1 m ,可知CD =3 m +1 m =4 m ,故B 正确;v B =v AC =AB +BC 2t =12.5 m/s ,t B =v Ba=0.5 s ,可得t A =t B-0.2 s =0.3 s .由OA =12at 2A 得OA =12×25×0.32m =1.125 m ,故C 正确,D 错误.三、非选择题8.在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,使用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度,实验得到的一条纸带如下列图,0、1、2、3、…是选用的计数点,每相邻的计数点间还有4个打出的点没有在图上标出.图中还画出了某次实验将刻度尺靠在纸带上进展测量的情况,如此小车在打2计数点时的瞬时速度为__________m/s ,小车的加速度的大小是__________m/s 2(保存两位有效数字).解析:v 2=x 132T =22.60-12.60×10-22×0.1m/s =0.50 m/sx 01=(12.60-10.00)×10-2 m =2.60×10-2 m x 34=(30.00-22.60)×10-2 m =7.40×10-2 m x 34-x 01=3aT 2得a =x 34-x 013T 2=7.40-2.60×10-23×0.12m/s 2=1.6 m/s 2. 答案:0.50 1.69.从车站开出的汽车,做匀加速直线运动,走了12 s 时,发现还有乘客没上来,于是立即做匀减速直线运动至停车,总共历时20 s ,行进了 50 m ,求汽车的最大速度.解析:法一(公式法):设最大速度为v m ,由题意可得方程组x =12a 1t 21+v m t 2-12a 2t 22①t =t 1+t 2② v m =a 1t 1③0=v m -a 2t 2④由①②③④整理得:v m =2x t 1+t 2=2×5020m/s =5 m/s. 法二(图象法):做出汽车运动全过程的v -t 图象如下列图,v -t 图线与t 轴围成的三角形的面积与位移相等,故x =v m t2,所以v m =2xt=2x t 1+t 2=2×5020m/s =5 m/s. 答案:5 m/s10. 如下列图是用某监测系统每隔2.5 s 拍摄火箭起始加速阶段的一组照片.火箭的长度为40 m ,现在用刻度尺测量照片上的长度关系,结果如下列图.请你估算火箭的加速度a 和火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v .解析:从照片上可得,刻度尺的1 cm 相当于实际长度20 m .量出前后两段位移分别为4.00 cm 和6.50 cm ,对应的实际位移分别为80 m 和130 m .由Δx =aT 2可得a =8 m/s 2,再根据这5 s 内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可得照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度v =80+1302×2.5m/s =42 m/s.答案:8 m/s 242 m/s11. 从斜面上某一位置,每隔0.1 s 释放一个一样的小球.在连续放下n 个小球以后,给在斜面上滚动的小球拍摄照片,如下列图,测得AB =15 cm ,BC =20 cm ,试求:(1)小球滚动的加速度; (2)拍摄时B 球的速度; (3)D 与C 之间的距离.解析:因为每隔0.1 s 放下一个一样的小球,所以斜面上任何相邻两球的运动时间差都相等,都是0.1 s ,这些小球所构成的运动情景与打点计时器在纸带上留下的物体运动的点迹相似,因此可以用一样的方法处理数据.(1)令T =0.1 s ,由公式Δx =aT 2得 小球滚动的加速度a =Δx T 2=BC -ABT2=20-150.12 cm/s 2=500 cm/s 2=5 m/s 2. (2)此时B 球的速度v B =v AC =AB +BC2T=15+202×0.1cm/s =175 cm/s =1.75 m/s. (3)此时C 球的速度v C =v B +aT =(1.75+5×0.1) m/s=2.25 m/s ;同理,此时D 球的速度v D =v C +aT =(2.25+5×0.1) m/s=2.75m/s ; D 与C 间的距离 x CD =v T =T v C +v D2=0.1×2.25+2.752m =0.25 m.答案:(1)5 m/s 2(2)1.75 m/s (3)0.25 m。
_新教材高中物理第2章匀变速直线运动习题课一匀变速直线运动的推论课件鲁科版必修第一册
时速度,故 B 点的速度就是 AC 段的平均速度,vB=AB2+TBC=4 m/s,又因为连续相
等时间内的位移之差等于恒量,即 Δs=BC-AB=aT2,解得 a=1 m/s2,再由速度公
式 v=v0+at,解得 vA=2 m/s,vC=6 m/s,故选项 B 正确。 答案:B
初速度为零的匀加速直线运动的推论 的理解及应用
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+2 v2
B.物体经过 AB 位移中点的速度大小为
v21+v22 2
C.物体通过 AB 这段位移的平均速度为v1+2 v2
D.物体通过 AB 这段位移,中间时刻的速度为v1+2 v2
解析:设经过位移中点时的速度为 v,则对前半段的位移有 2a·2s=v2-v21,对后半段的
2.公式推导:(如图所示)
s1=v0T+12aT2,s2=v0·2T+42a·T2, s3=v0·3T+92a·T2 …… 所以 sⅠ=s1=v0T+12aT2,sⅡ=s2-s1=v0T+32aT2,sⅢ=s3-s2=v0T+52aT2 …… 故 sⅡ-sⅠ=aT2,sⅢ-sⅡ=aT2 …… 所以,Δs=sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=…=aT2。
[例题 1] 一物体做匀加速直线运动,通过一段位移 Δs 所用时间为 t1。紧接着通过
下一段位移 Δs 所用时间为 t2,则物体运动的加速度为
()
A.2t1Δt2stt11+-tt22
B.tΔ1ts2tt11-+tt22
C.2t1Δt2stt11-+tt22
D.tΔ1ts2tt11+-tt22
[解析] 物体做匀加速直线运动通过前一段 Δs 所用的时间为 t1,平均速度为 v 1=Δt1s;
高中物理必修一第二章习题课(二)
第二章
匀变速直线运动的研究
2.一个做匀加速直线运动的物体先后经过 A、B 两点的速 度分别为 v1 和 v2,则下列结论中正确的有( ) v1+v2 A.物体经过 AB 位移中点的速度大小为 2 2 v2+v2 1 B.物体经过 AB 位移中点的速度大小为 2 v1+v2 C.物体通过 AB 这段位移的平均速度为 2 D.物体通过 AB 这段位移所用时间的中间时刻的速度为 v1+v2 2
2
1 2 2 1 2 2 个 2 s 内的位移 x2= a(t2-t1)= a(4 2 2
1 2 9 2 -2 )=6a,第 5 s 内的位移 x3= a(5 -4 )= a, x1∶x2∶ 故 2 2 9 x3=2a∶6a∶ a=4∶12∶9,故选 C. 2
第二章
匀变速直线运动的研究
本部分内容讲解结束
【答案】
BD
第二章
匀变速直线运动的研究
例3
一列火车由静止开始做匀加速直线运动,一个人站
在第1节车厢前端的站台前观察,第1节车厢通过他历时 2
s,全部车厢通过他历时8 s,忽略车厢之间的距离,车厢长
度相等,求: (1)这列火车共有多少节车厢? (2)第9节车厢通过他所用时间为多少?
第二章
匀变速直线运动的研究
第二章
匀变速直线运动的研究
7.质点从静止开始做匀加速直线运动,在第1个2 s、第2个 2 s 和第5 s内三段位移比为( A.2∶6∶5 C.4∶12∶9 )
B.2∶8∶7 D.2∶2∶1
第二章
匀变速直线运动的研究
1 2 1 解析: C.由位移公式 x= at 得第 1 个 2 s 内的位移 x1= 选 2 2 1 2 at 1= a×22=2a.第 2
高中物理(新人教版)选择性必修二课后习题:第二章 习题课 电磁感应中的电路和图像问题【含答案及解析】
第二章电磁感应习题课:电磁感应中的电路和图像问题课后篇素养形成必备知识基础练1.用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m,正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以10 T/s的变化率增强时,线框中a、b两点间的电势差是()A.U ab=0.1 VB.U ab=-0.1 VC.U ab=0.2 VD.U ab=-0.2 V,从而有感应电流产生。
把左半部分线框看成电源,其电动势为E,内阻为r2,画出等效电路图如图所示,则a、b两点间的电势差即为电源的路端电压,设l是边长,且依题意知ΔBΔt =10 T/s。
由E=ΔΦΔt得E=ΔBSΔt=ΔBΔt·l22=10×0.222V=0.2 V,所以U=IR=E r2+r2·r2=0.1 V,由于a点电势低于b点电势,故U ab=-0.1 V,即B选项正确。
2.如图所示,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中点,O为圆心。
轨道的电阻忽略不计,OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆,M端位于PQS上,OM与轨道接触良好。
空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B'(过程Ⅱ)。
在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过OM的电荷量相等,则B'B等于()A.54B.32C.74D.2q=ΔΦR 得,q1=B·14πr2R=πBr24R,q2=(B'-B)πr 22R,因为q1=q2,故B'=32B,故B正确。
3.如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a,磁感应强度的大小为B。
一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置开始沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域,图中线框A、B两端电压U AB与线框移动距离x的关系图像正确的是(),注意U AB是路端电压,大小应该是电动势的四分之三,此时E=Bav,所以U AB=3Bav4;完全进入磁场后,没有感应电流,但有感应电动势,大小为Bav,穿出磁场时,电压大小应该是感应电动势的四分之一,U AB=Bav4,方向始终相同,即φA>φB。
高中物理 第二章 习题课 自由落体运动与竖直上抛运动练习(含解析)新人教版必修1
习题课自由落体运动与竖直上抛运动1.某同学身高1.8 m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8 m高度的横杆(如图所示).据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(取g=10 m/s2)( )A.2 m/s B.4 m/sC.6 m/s D.8 m/s解析:选B.身体横着越过1.8 m的横杆,此时重心高度为1.8 m,起跳时重心高度为0.9 m,所以重心上升的最大高度为h=1.8 m-0.9 m=0.9 m.所以起跳时竖直向上的速度v=2gh=2×10×0.9 m/s=3 2 m/s,最接近的是4 m/s,所以应选B.2.(2019·江苏南通一中高一期中)如图所示,某学习小组利用直尺估测反应时间:甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间.当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏住直尺,根据乙手指所在位置计算反应时间.为简化计算,某同学将直尺刻度进行了改进,以相等时间间隔在直尺的反面标记反应时间的刻度线,制作了“反应时间测量仪”,下列四幅图中刻度线标度正确的是( )解析:选B.由题可知,手的位置在开始时应放在0刻度处,所以0刻度要在下边.物体做自由落体运动的位移:h=12gt2,位移与时间的平方成正比,所以随时间的增大,刻度尺上的间距增大.由以上的分析可知,只有图B是正确的.3.小球从空中某处由静止开始自由下落,与水平地面碰撞后上升到空中某一高度处,此过程中小球速度随时间变化的关系如图所示,则( )A.在下落和上升两个过程中,小球的加速度不同B.小球开始下落处离地面的高度为0.8 mC.整个过程中小球的位移为1.0 mD .整个过程中小球的平均速度为2 m/s解析:选B.v -t 图象斜率相同,即加速度相同,所以选项A 错误;0~0.4 s 内为自由落体过程,通过的位移即为高度0.8 m ,选项B 正确;前0.4 s 自由下落0.8 m ,后0.2 s 反弹向上运动0.2 m ,所以整个过程小球位移为0.6 m ,选项C 错误;整个过程小球的平均速度大小为 1 m/s ,选项D 错误.4.一杂技演员,用一只手抛球.他每隔0.40 s 抛出一球,接到球便立即把球抛出.已知除抛、接球的时刻外,空中总有4个小球,将球的运动近似看做是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,g 取10 m/s 2)( ) A .1.6 m B .2.4 m C .3.2 mD .4.0 m解析:选C.被杂技演员抛出的小球在空中应做竖直上抛运动.考虑到空中总有四个小球,其边界情况为,演员手中的球将要被抛出时,空中第4个小球刚到演员的手中,如图所示.也就是说,抛出的小球在空中运动的时间是1.6 s .再根据竖直上抛运动上升过程和下降过程具有对称性,可知第二个小球抛出后经过0.80 s 到达最高点.小球到达的最大高度H =12gt 2=3.2 m.5.(2019·湖南衡阳高一月考)建筑工人安装搭手架进行高空作业,有一名建筑工人由于不慎将抓在手中的一根长5 m 的铁杆在竖直状态下脱落了,使其做自由落体运动,铁杆在下落过程中经过某一楼层面的时间为0.2 s .已知重力加速度g =10 m/s 2,不计楼层面的厚度.则铁杆刚下落时其下端到该楼层的高度为( ) A .25.5 m B .28.8 m C .30 mD .29.5 m解析:选 B.设铁杆下端到达该楼层面时的速度为v .根据L =vt +12gt 2得:v =L -12gt 2t=5-12×10×0.040.2m/s =24 m/s则铁杆下落时其下端到该楼层的高度为:h =v 22g =24×2420m/s =28.8 m ,故B 正确.6.某一跳水运动员从离水面10 m 高的平台上向上跃起,举双臂直体离开台面,此时重心位于从手到脚全长的中点,跃起后重心升高0.45 m 达到最高点,落水时身体竖直,手先入水,从离开平台到手接触水面,运动员可以用于完成动作的时间为多长?在此过程中,运动员水平方向的运动忽略不计,运动员可视为全部质量集中在重心的一个质点,取g =10 m/s 2. 解析:如图所示,从平台跃起,到手接触水面,运动员重心的高度变化为h =10 m. 方法一:将整个过程分上升和下降两个阶段考虑,设运动员跃起的初速度为v 0,则v 202g=H , v 0=2gH =2×10×0.45 m/s =3 m/s ,故上升时间为:t 1=v 0g=0.3 s.设运动员从最高点到手接触水面所用时间为t 2,则 12gt 22=h +H ,t 2= 2(H +h )g=2×(10+0.45)10s ≈1.4 s ,故用于完成动作的时间为t =t 1+t 2=1.7 s.方法二:运动员的整个运动过程为竖直上抛运动,设总时间为t ,由于运动员入水时位于跃起位置下方10 m 处,故该过程位移为x =-h ,即:x =v 0t -12gt 2,其中v 0=3 m/s ,代入数据得:5t 2-3t -10=0,t =3+20910s ≈1.7 s(另一根不合题意,舍去). 答案:1.7 s。
人教版物理必修一讲义:第2章习题课1 匀变速直线运动规律的应用Word版含答案
习题课1匀变速直线运动规律的应用[学习目标] 1.掌握匀变速直线运动的两个基本公式.2.掌握三个平均速度公式及其适用条件,会应用平均速度公式求解相关问题.3.会推导Δx=aT2,并会用它解决相关问题.1.02.位移公式:x=v0t+12at2.3.应用时注意的问题(1)基本公式中的v0、v、a、x都是矢量,在直线运动中,若规定了正方向,它们都可用带正、负号的代数值表示,把矢量运算转化为代数运算.通常情况下取初速度方向为正方向,凡是与初速度同向的物理量都取正值,凡是与初速度反向的物理量取负值.(2)两个基本公式含有五个物理量,可“知三求二”.(3)逆向思维法的应用:末速度为0的匀减速直线运动,可以倒过来看成是初速度为0的匀加速直线运动.(4)解决运动学问题的基本思路: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.【例1】在一段限速为50 km/h的平直道路上,一辆汽车遇到紧急情况刹车,刹车后车轮在路面上滑行并留下9.0 m长的笔直的刹车痕.从监控录像中得知该车从刹车到停止的时间为1.5 s.请你根据上述数据计算该车刹车前的速度,并判断该车有没有超速行驶.思路点拨:①若涉及速度、时间问题,应用v=v0+at列式分析.②若涉及位移、时间问题,应用x=v0t+12at2列式分析.[解析]已知汽车刹车的位移为x=9 m,刹车后运动时间t=1.5 s,刹车后的末速度为v=0由于汽车刹车后做匀减速直线运动,根据速度时间关系有:v=v0+at根据匀减速直线运动位移—时间关系有:x=v0t+12at2联立解得汽车刹车时的速度v0=12 m/s=43.2 km/h因为43.2 km/h<50 km/h,所以该汽车没有超速行驶.[答案]12 m/s没有超速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,冲上最高点之后,又以相同的加速度往回运动.则()A.第1 s末的速度大小为6 m/sB.第3 s末的速度为零C.2 s内的位移大小是12 mD.5 s内的位移大小是15 mACD[由t=v-v0a,物体冲上最高点的时间是4 s,又根据v=v0+at,物体1 s末的速度为6 m/s,A对、B错.根据x=v0t+12at2,物体2 s内的位移是12 m,4s内的位移是16 m,第5 s内的位移是沿斜面向下的1 m,所以5 s内的位移是15 m,C、D对.]1.v=xt适用于所有运动.2.v=v0+v2适用于匀变速直线运动.3.v=v t2,即一段时间内的平均速度,等于这段时间内中间时刻的瞬时速度,适用于匀变速直线运动.【例2】一质点做匀变速直线运动,初速度v0=2 m/s,4 s内位移为20 m,求:(1)质点4 s内的平均速度;(2)质点第4 s末的速度;(3)质点第2 s末的速度.[解析](1)利用平均速度公式:4 s内的平均速度v=xt=204m/s=5 m/s.(2)因为v=v0+v2,代入数据解得,第4 s末的速度v4=8 m/s.(3)第2 s末为这段时间的中间时刻,故v2=v=5 m/s.[答案](1)5 m/s(2)8 m/s(3)5 m/s2.某战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v所需时间为t,则起飞前的运动距离为()A.v t B.v t 2C.2v t D.不能确定B[因为战机在起飞前做匀加速直线运动,则x=v t=0+v2t=v2t.B正确.]1.Δx =x2-x1=aT2.2.应用(1)判断物体是否做匀变速直线运动如果Δx=x2-x1=x3-x2=…=x n-x n-1=aT2成立,则a为一恒量,说明物体做匀变速直线运动.(2)求加速度利用Δx=aT2,可求得a=Δx T2.【例3】从斜面上某一位置每隔0.1 s释放一个相同的小球,释放后小球做匀加速直线运动,在连续释放几个后,对在斜面上滚动的小球拍下如图所示的照片,测得x AB=15 cm,x BC=20 cm.试问:(1)小球的加速度是多少?(2)拍摄时小球B的速度是多少?(3)拍摄时x CD是多少?思路点拨:①可认为A、B、C、D各点是一个小球在不同时刻的位置.②x AB和x BC为相邻两相等时间内的位移.[解析](1)由推论Δx=aT2可知,小球的加速度为a=ΔxT2=x BC-x ABT2=20×10-2-15×10-20.12m/s2=5 m/s2.(2)由题意知B点对应AC段的中间时刻,可知B点的速度等于AC段上的平均速度,即v B=v AC=x AC 2T=20×10-2+15×10-22×0.1m/s=1.75 m/s.(3)由于连续相等时间内的位移差恒定,所以x CD-x BC=x BC-x AB所以x CD=2x BC-x AB=2×20×10-2 m-15×10-2 m=0.25 m.[答案](1)5 m/s2(2)1.75 m/s(3)0.25 m3.如图所示是每秒拍摄10次的小球沿斜面匀加速滚下的频闪照片,照片中直尺的最小分度值为cm,开始两次小球的照片A、B不清晰,此后C、D、E、F 位置如图所示.试由此确定小球运动的加速度大小.[解析]由题意可知,D是C、E中间时刻的照片,由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可知v D =x E -x C 2T =(47.0-17.0)×10-20.2 m/s =1.50 m/s同理可求E 处的瞬时速度v E =x F -x D 2T =(67.0-30.0)×10-20.2 m/s =1.85 m/s则a =Δv Δt =v E -v D T =1.85-1.500.1 m/s 2=3.5 m/s 2.[答案] 3.5 m/s 21.一颗子弹以大小为v 的速度射进一墙壁但未穿出,射入深度为x ,如果子弹在墙内穿行时做匀变速直线运动,则子弹在墙内运动的时间为( )A.xv B .2x v C.2x vD .x 2vB [由v =v 2和x =v t 得t =2xv ,B 选项正确.]2.一个向正东方向做匀变速直线运动的物体,在第3 s 内发生的位移为8 m ,在第5 s 内发生的位移为5 m ,则关于物体运动加速度的描述正确的是( )A .大小为3 m/s 2,方向为正东方向B .大小为3 m/s 2,方向为正西方向C .大小为1.5 m/s 2,方向为正东方向D .大小为1.5 m/s 2,方向为正西方向D [设第3 s 内、第5 s 内的位移分别为x 3、x 5,则x 5-x 3=2aT 2,解得a =-1.5 m/s 2,a 的方向为正西方向,D 正确.]3.一物体从斜面顶端由静止开始匀加速滚下,到达斜面中点用时1 s ,速度为2 m/s ,则下列说法正确的是( )A .斜面长度为1 mB .斜面长度为2 mC .物体在斜面上运动的总时间为2 sD .到达斜面底端时的速度为4 m/sB[物体从斜面顶端到斜面中点过程的平均速度v=v中2=1 m/s,L2=v t1=1 m,L=2 m,由12a×(1 s)2=1 m,得a=2 m/s2,故A错,B对;设到达中点时用时为t1,到达底端时用时为t2,则t1∶t2=1∶2得:t2= 2 s,故C错;由v=at知,v底=2 2 m/s,故D错.]4.(多选)物体做匀加速直线运动,在时间T内通过位移x1到达A点,接着在时间T内又通过位移x2到达B点,则物体()A.在A点的速度大小为x1+x2 2TB.在B点的速度大小为3x2-x1 2TC.运动的加速度为2x1 T2D.运动的加速度为x1+x2 T2AB[匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则v A=v=x1+x22T,A正确.设物体的加速度为a,则x2-x1=aT2,所以a=x2-x1T2,C、D均错误.物体在B点的速度大小为v B=v A+aT,代入数据得v B=3x2-x12T,B正确.]。
高中物理必修一第二章自由落体习题课
自由落体一、选择题1.自由落体运动是( ) A .物体不受任何作用力的运动B .物体在真空中的运动C .加速度为g 的竖直下落运动D .初速度为零,加速度为g 的竖直下落运动2.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 : 3,它们各自做自由落体运动,则 ( )A .落地时的速度之比是1:2B .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 .下落过程中加速度之比是1 : 24.一物体从H 高处自由下落,经t s 落地,则当下落t /3 时,离地高度为 ( )A .H /3B .H /9 C.3H /4 D.8H /95.一石块从地面上方高H 处自由落下,不计空气阻力,当它的速度大小等于着地时速度的一半时,石块下落的高度是A 、4HB 、83HC 、2HD 、43H 6.一个石子从高处释放,做自由落体运动,已知它在第1 s 内的位移大小是x ,则它在第3 s 内的位移大小是( ) A .5 x B .7 x C .9 x D .3x7.一个物体从45m 高的地方静止释放,做自由落体运动,(g 取10m/s 2)求:(1)到达地面时的速度(2)下落最后1s 内的位移8.一个自由落下的物体在最后1 s 内落下的距离等于全程的一半,计算它降落的时间和高度?9.从离地500m 的空中自由落下一个小球,取g= 10m/s 2,求:(1)经过多少时间落到地面;(2)从开始落下的时刻起,在第1s 内的位移、最后1s 内的位移;(3)落下一半时间的位移.10.从楼顶上自由下落的小球经过某窗户顶部和底部时的速度分别为4m/s和6m/s,试求该窗户的高度为多少.(g取10m/2s)例1、物体从距地面高度为处开始做自由落体运动,物体下落到地面时的速度大小为多少?物体下落到地面所用时间为多少?(g取)2、物体做自由落体运动,3s末落地,求物体下落到地面时的速度大小为多少?出发点的高度?(g取)【例2】一物体从塔顶自由落下,在到达地面之前的最后s1内通过的位移是m34,求塔的高度和3.下落的总时间。
大学物理第二章习题课
6
作业. 两块并排的木块A和B,质量分别为m1和m2,静止地放置在光滑的水 平面上,一子弹水平地穿过两木块,设子弹穿过两木块所用的时间分别为t1 和t2,木块对子弹的阻力为恒力F,则子弹穿出后,木块A的速度为______, 木块B的速度大小为_______.
F t1 m1 m2
F t1 F t2 m1 m2 m2
u dt
l
船岸
0
M m 0 狗船
M m
S
狗离岸的距离为 S S0 S
S
L l
S
S0
S
S0
M M
m
l
S l L l(1 m ) M l M m M m 17
17
作业. 有两个自由质点,质量分别为 m1和m2 ,他们之间只有万有引 力作用,开始时,两质点相距为 l ,处于静止状态。求当它们相距 l /2
[ C]
(A) ①、②是正确的。
(B) ②、③是正确的。
(C) 只有②是正确的。
(D) 只有③是正确的。
势能与保守力作功的一般关系: W Δ E p
物体沿闭合路径运动一周时, 保守力对它所作的功等于零。 l F保 d r 0
功不仅与力有关,还与位移有关!
5
2.填空题
教材、作业. 质量为m的小球,用轻绳AB、
L1
Δ
L
质点系的角动量定理(积分形式):作用于质点组的合
外力矩的冲量矩等于质点组角动量的增量。
4
教材. 对功的概念有以下几种说法:
① 保守力作正功时,系统内相应的势能增加。
② 质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零。
③ 作用力与反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的
高中物理第2章匀变速直线运动习题课匀变速直线运动规律的应用课件新人教版必修1
答案(dá àn):0.1 s
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达标测评
随堂演练(yǎn
1.甲l、i乙à两n车)从·同检一地测点沿效同一果方向做直线运动,其中甲车初速度为零,最大速
度为4 m/s,乙车初速度为1.5 m/s,最大速度为3.5 m/s,其v-t图像如图所示.关
于两车的运动情况(qíngkuàng),下列说法正确的是( A.在t=4 s时,甲、乙相遇
第十五页,共31页。
解析:第一种方式,刹车速度减为零的时间 t1= v0 a1
= 40m / s 8m / s2
=5
s,
刹车速度减为零的位移 x1= v02 = 40m / s2 =100 m,
2a 28m / s2
匀加速直线运动的时间 t2= v0 a
= 40m / s 8m / s2
=5
s,
则匀加速直线运动的位移 x2=x1=100 m,
第二十二页,共31页。
解析:设从出发至 B,C 点相遇所经历的时间为 t1,有
H-2L=
1 2
g
t12
+(v0t1-
1 2
g
t12
),
设从出发至 A,D 点相遇所经历的时间为 t2,有
H=
1 2
g
t22
+(v0t2-
1 2
g
t22
),
故 t=t2-t1= 2L , v0
代入数据解得 t=0.1 s.
↓
②分→将全过程分解,分析出每个分过程应用到的规律
↓
③合→找到各个分过程之间的联系,建立关联方程,寻找解题方法 (2)分析要点 ①题目中有多少个分过程? ②每个过程做什么性质的运动? ③每个分过程满足什么物理规律? ④运动过程中的关键位置(或时刻)是哪些?
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√
√
第二章
探究匀变速直线运动规律
【答案】
A
【名师点评】
熟记匀变速直线运动的几个推论,可以
更加快速的找到解题的思路,但对任何一个推论都要注 意其适用条件.
第二章
探究匀变速直线运动规律
尝试应用
4.(单选)物体沿一直线运动,在 t 时间内通过的路程为 s.它 s t 在中间位置 处的速度为 v1,在中间时刻 时的速度为 v2,则 2 2 下列说法不正确的是( . )
vC=vA+a· 2T,将 s1=24 m,s2=64 m,T=4 s 代入以上 三式,解得 a=2.5 m/s2,vA=1 m/s,vC=21 m/s.
第二章
Байду номын сангаас
探究匀变速直线运动规律
法二:用平均速度公式法. s1 24 连续两段时间 T 内的平均速度分别为: v 1= = m/s=6 T 4 vA+vB vB+vC s2 64 m/s,v 2= = m/s=16 m/s.且 v 1= ,v 2= , T 4 2 2 vA+vC v 1+ v 2 6+16 由于 B 是 A、 的中间时刻, vB= C 则 = = 2 2 2 m/s=11 m/s.解得 vA=1 m/s,vC=21 m/s.其加速度为:a= vC-vA 21-1 = m/s2=2.5 m/s2. 2T 2×4
探究匀变速直线运动规律
2.某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均 v0+vt t 速度,即 v = v = . 2 2 公式推导:如图所示为匀变速直线 运动的速度—时间图象,时间 t 内物 1 体的位移 s= (v0+vt)· t,由平均速度 2 1 s 公式 v = 可得时间 t 内物体的平均速度 v = (v0+vt),此式 t 2 只适用于匀变速直线运动.
第二章
探究匀变速直线运动规律
【精讲精析】
(1)汽车做匀减速直线运动,从减速到静止
0-v0 的时间 t= ,解得:t=3 s a 即 2 s 末时物体仍在做匀减速运动,则 v2=v0+at2 v2=6 m/s
(2)因为 3 s 末已经停止下来了,所以 6 s 末速度为 0.
【答案】
(1)6 m/s
方向与原运动方向相同
第二章
探究匀变速直线运动规律
1.选用技巧 上述公式中包含五个物理量,它们分别为:初速度 v0、加 速度 a、运动时间 t、位移 s、末速度 vt.在解题过程中选用 公式的基本方法为: (1)如果题目中无位移 s,也不求位移,一般选用速度公式 vt=v0+at. (2)如果题目中无末速度 vt,也不求末速度,一般选用位移 1 2 公式 s=v0t+ at . 2 (3)如果题目中无运动的时间 t,也不求运动时间,一般选用 导出公式 v2-v2=2as. t 0 (4)如果题目中无加速度 a,也不求加速度,一般选用公式 s v0+vt = t. 2
第二章
探究匀变速直线运动规律
典题示例
例1
(2013· 阳江高一检测)以18 m/s的速度行驶的汽车,
紧急刹车后做匀减速直线运动,其加速度大小为6 m/s2.求 (1)汽车在刹车2 s末的速度; (2)汽车在刹车6 s末的速度. 【审题指导】 汽车刹车、飞机着陆、火车进站等实际
减速运动,它们在速度减小为零后不再返回.
第二章
探究匀变速直线运动规律
7.一物体做匀变速直线运动,在连续相等的两个时间间 隔内,通过的位移分别是24 m和64 m,每一个时间间隔 为4 s,求物体的初速度和末速度及加速度. 解析:法一:基本公式法. 如图所示,由位移公式得: 1 2 s1=vAT+ aT 2
1 2 1 2 s2=vA· 2T+ a(2T) -vAT+ aT 2 2
【关键提醒】 求解此题应把握以下三点: t v0+vt (1)匀变速直线运动的物体:v = . 2 2 s (2)匀变速直线运动的物体:v = 2
2 v0+v2 t . 2
v0+vt (3)匀变速直线运动的物体 s= v t= · t. 2
第二章
探究匀变速直线运动规律
【精讲精析】
选项 A B
可通过以下表格逐项进行分析
第二章
探究匀变速直线运动规律
2.应分清的两种减速运动 (1)做匀减速直线运动的物体当速度减到零后就停止运动,这 就是无返回的减速运动问题.这类减速运动有最大时间 t= v0 v2 v0 0 a ,对应有最大位移 s=2a.若 t> a ,不能盲目套用匀变速直 线运动的公式,把题中所给的时间条件代入公式列方程,而 应深入分析物体的运动过程,确定物体停下来的时间,再根 据这个时间与已知时间比较后代入公式求解. (2)做匀减速直线运动的物体,当物体的速度为零时,加速度 不变,所以物体还要反方向运动.求解这类问题一是要注意 矢量的正负,二是要注意到速度、 时间等物理量可能有两解.
① ②
2 v0+v2 t 2
2
s 联立①②可解得:v = 2
第二章
探究匀变速直线运动规律
特别提醒:以上推论只适用于匀变速直线运动,其他性
质的运动不能套用推论式来处理问题.
第二章
探究匀变速直线运动规律
典题示例
例2 在研究匀变速直线运动的实验中,用打点计时器 打出的一条纸带如图所示,A、B、C、D、E为时间间隔 为0.1 s的相邻计数点.
第二章
探究匀变速直线运动规律
3.某段位移内中间位置的瞬时速度与这段位移的初、末速度 s 的关系为:v = 2 v2+v2 0 t 2
如图所示,一物体沿 AB 方向以加速 度 a 做匀变速直线运动. 由位移和速度关系式 v2-v2=2as 可得: t 0 v -v2=as 0 2
2 2s vt -v =as 2s
解析过程 结论 × √
C
D
v2+v2 s 0 t 由公式 v = ,物体经过 AB 中点的速度为 5v 2 2 v0+vt 由公式 vt = ,物体经过 AB 中间时刻的速度为 4v 2 2 v s-v0 4v s s 2 通过前 位移所需时间 t1= = , 通过后 位移所需时 2 a a 2 vt-vs 2v 2 间 t2= = a a v0+v t t 5 t t 2 前 时间通过的位移 s1= × = vt, 时间通过的位 后 2 2 2 4 2 v t +vt t 11 2 移 s2= × = vt 2 2 4
A.当物体做匀加速直线运动时,v1>v2 B.当物体做匀减速直线运动时,v1<v2 C.当物体做匀速直线运动时,v1=v2 D.当物体做匀减速直线运动时,v1>v2
第二章
探究匀变速直线运动规律
解析:选B.由题意,作出物体的v-t关系图,v1所对应的 v-t图线上的点处的虚线把梯形面积一分为二,由图 甲、乙可知,无论物体做匀加速直线运动还是做匀减速 直线运动.在中间位置的速度v1始终大于中间时刻的速 度v2,当物体做匀速直线运动时,在任何位置和任何时 刻的速度都相等.
第二章
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5.(单选)物体做匀变速直线运动,第 n 秒内的位移为 sn, 第 n+1 秒内的位移为 sn+1,则物体在第 n 秒末的速度为(n 为自然数)( sn+1-sn A. 2 s2 +s2 +1 n n C. n ) sn+sn+1 B. 2 sn·n+1 s D. n
解析:选 B.第 n 秒末的瞬时速度等于第 n 秒和第 n+1 秒 sn+sn+1 这两秒内的平均速度即 vn= . 2
如图所示,将匀变速直线运动分成若干时间段,每段时
间都为T,设质点在每段时间内通过的位移大小分别为 s1、s2、s3„
第二章
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1 则有 s1=v0T+ aT2 2 1 2 s2=(v0+aT)T+ aT 2 „„ 得 s2-s1=s3-s2=„=aT2,即 Δs=aT2.
第二章
解析:选 B.因为战机在起飞前做匀加速直线运动,则 s= v 0+v v t= t= t.B 选项正确. 2 2
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3.(单选)一个物体在水平面上以一定加速度运动,它的 位移与时间的关系s=24t-3t2,则它的速度为零的时刻是 第几秒末?( )
A.2 s
C.6 s
B.4 s
D.8 s
解析:选B.由s=24t-3t2知v0=24 m/s,a=-6 m/s2,再 由vt=v0+at,得vt=0时t=4 s.
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二、匀变速直线运动的三个重要推论
知识检索
1.任意两个连续相等的时间间隔(T)内,位移之差是一恒 量.即:s2-s1=s3-s2=„sn-sn-1=Δs=aT2.
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【答案】 t (3)v = v 2
(1)Δs=aT2 匀变速直线 1.38 m/s
(2)12.60 m/s2
【名师点评】要注意Δs=aT2的适用条件是“相邻的”、
“相等的时间”,对于不相邻的情况有sm-sn=(m- n)aT2.
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例3
(单选)一个做匀加速直线运动的物体,先后经过
(2)0
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尝试应用
1.(单选)几个做匀变速直线运动的物体, 在时间t内位 移最大的是( ) A.加速度最大的物体
B.初速度最大的物体
C.末速度最大的物体 D.平均速度最大的物体
解析:选D
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2.(单选)我国自行研制的隐形战机已在四川某地试飞成 功.假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到 起飞速度 v 所需时间为 t,则起飞前的运动距离为( A.vt C.2vt vt B. 2 D.不能确定 )
相距为s的A、B两点时的速度分别为v和7v,从A到B的运 动时间为t,则下列说法不正确的是( A.经过AB中点的速度为4v B.经过AB中间时刻的速度为4v )