高中物理人教版必修一运动学例题及解析
高中物理(新人教版)必修第一册课后习题：自由落体运动【含答案及解析】
自由落体运动课后篇巩固提升合格考达标练1.(多选)伽利略对自由落体运动的研究是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是()A.其中的甲、乙、丙图是实验现象,丁图是经过合理的外推得到的结论B.其中的丁图是实验现象,甲、乙、丙图是经过合理的外推得到的结论C.运用甲图的实验,可“冲淡”重力的作用,使时间更容易测量D.运用丁图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显,丁图是经过合理的外推得到的结论,选项A正确,B错误;伽利略的时代无法直接测定瞬时速度,就无法验证v与t成正比,伽利略通过数学运算得到,若物体初速度为零,且速度随时间均匀变化,即v正比于t,那么它通过的位移与所用时间的二次方成正比,只要测出物体通过不同位移所用的时间就可以验证这个物体的速度是否随时间均匀变化。
由于伽利略时代靠滴水计时,不能测量自由落体所用的时间,伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下,由于沿斜面下滑时加速度减小,所用时间长得多,所以容易测量。
这个方法叫“冲淡”重力,选项C正确,D错误。
2.(2021四川乐山高一期末)下图是一张在真空实验室里拍摄的羽毛与苹果同时下落的局部频闪照片。
已知频闪照相机的频闪周期为T。
下列说法正确的是()A.x1、x2、x3一定满足x1∶x2∶x3=1∶3∶5B.羽毛下落到B点的速度大小为x1+x2TC.苹果在C点的速度大小为2gTD.羽毛下落的加速度大小为x3-x12T2,从开始计时起,连续相等时间内位移之比为x 1∶x 2∶x 3=1∶3∶5,A 点不一定是起点,A 错误;羽毛下落到B 点的速度大小为v=x 1+x22T ,B 错误;如果A 点是起点,苹果在C 点的速度大小为2gT ,题目无此条件,C 错误;羽毛下落的加速度大小为a=x 3-x 12T 2,D 正确。
3.(2020湖南湘潭高一期中)如图所示,甲同学用手拿着一把长50 cm 的直尺,并使其处于竖直状态;乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备。
人教版高中物理必修1 第二章第5节 自由落体运动(含解析)
人教版高中物理必修1 第二章第5节自由落体运动一、单选题（本大题共10小题）1.一石块由高出地面上方H处做自由落体运动，当它的速度大小等于落地速度的一半时，距离地面的高度为（）A. B. C. D.2.两物体在不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t，第二个物体下落时间为t，当第二个物体开始下落时，两物体相距（）A. B. C. D.3.一物体从h高处做自由落体运动，经时间t到达地面，落地速度为v，那么当物体下落时间为时，物体的速度和距离地面的高度分别是（）A. ,B. ,C. ,D. ,4.在离地高h处，沿竖直方向向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为v，不计空气阻力，两球落地的时间差为（）A. B. C. D.5.以20m/s的初速度从地面竖直上抛一物体，空气阻力不计，（g取10m/s2），以下说法正确的是（）A. 运动过程加速度不断变化B. 从抛出到上升至最高点的时间为1sC. 上升的最大高度为25mD. 从上抛至落回原处的时间为4s6.一个物体做竖直上抛运动，初速度为20m/s，它升到最高点经历时间及上升的高度分别为（g=10m/s2）（）A. 1s,10mB. 2s,20mC. 3s,30mD. 4s,40 m7.跳伞运动员以5m/s的速度竖直匀速降落，在离地面h=10m的高度处掉下一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为（扣子受到的空气阻力忽略不计，运动员的运动不受掉落的扣子影响）（）A. 2sB. 1sC.D.8.一小球由静止释放自由下落，最后一秒内的位移为20m，不计空气阻力，取g=10m/s2，下列说法正确的是（）A. 小球运动的总时间为2sB. 小球着地的速度为C. 小球着地的速度为D. 小球释放的位置距地面的高度为45m9.唐代诗人李白用“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”描述了庐山瀑布的美景，以三尺为一米，可估算出水落到地面的速度为（）A. 100B. 140C. 200D. 1 00010.某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2，5s内物体的（）A. 路程为25 mB. 平均速度大小为5 ,方向向上C. 速度改变量的大小为10D. 位移大小为25 m,方向向下二、填空题（本大题共5小题）11.某个由静止自由下落的物体，忽略空气阻力，落地前最后一秒下落的高度为25米，由此可知，该物体是从______m高的地方下落的，落地速度大小为______m/s．（g 取10m/s2）12.高空作业的电业工人，在操作过程中，不慎将一螺母脱落，经2s螺母落地，取g=10m/s2，则螺母脱落处距地面的高度h=______m；螺母落地时的速度大小v=______m/s．13.一个物体从45m高的地方静止释放，做自由落体运动（g取10m/s2），则物体到达地面时的速度为______，物体下落的时间为______，物体下落最后1s内的位移为______．14.某实验小组用图甲所示的装置测自由落体的加速度．其操作步骤如下：A．按照图甲的装置安装实验器材B．将打点计时器接到学生电源的“直流输出”上C．先释放纸带，之后闭合开关接通电源，打出一条纸带D．重复步骤C几次，从打出的纸带中选取较理想的一条如图乙，测出纸带上一些连续点的距离为AB=5.8mm，BC=9.8mm，CD=13.6mm，DE=17.6mm；E．根据测量的数据算出重力加速度（1）以上步骤中有错误，请指出其错误步骤（填代号）并改正：______ ；______ ．（2）分析纸带可以得到B点速度为______ m/s，当地重力加速度为______ m/s2（交流电频率为50Hz，保留三位有效数字）．用这种方法测出的重力加速度总比实际值偏小，其原因是______ ．15.某同学用图1所示的装置测定重力加速度：（1）电火花计时器的工作电压为______，打点周期是______s．（2）打出的纸带如图2所示，实验时纸带的______端应和重物相连接．（选填“甲”或“乙”）（3）纸带上取连续的1至9点为计时点，由纸带上所给的数据可计算出实验时的加速度为______ m/s2．（4）当地的重力加速度数值为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的实际值有差异的一个原因______三、计算题（本大题共3小题）16.一个屋檐距地面9m高，每隔相等的时间就有一个水滴从屋檐自由落下．当第4滴水刚要离开屋檐时，第1滴水正好落到地面，求此时第2滴水离地的高度（g=10m/s2）。
人教高一物理必修1第四章牛顿运动定律典型例题剖析(含解析)
人教高一物理必修1第四章牛顿运动定律典型例题剖析例1. 如图1所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A 的顶端P 处，细线另一端拴一质量为m 的小球。
当滑块以2g 加速度向左运动时，线中拉力T 等于多少？解析：当小球和斜面接触，但两者之间无压力时，设滑块的加速度为a'此时小球受力如图2，由水平和竖直方向状态可列方程分别为： T ma T mg cos 'sin 45450︒=︒-=⎧⎨⎩解得：a g '=由滑块A 的加速度a g a =>2'，所以小球将飘离滑块A ，其受力如图3所示，设线和竖直方向成β角，由小球水平竖直方向状态可列方程 T ma T mg sin ''cos ββ=-=⎧⎨⎩0解得：()()T ma mg mg '=+=225例2. 如图4甲、乙所示，图中细线均不可伸长，物体均处于平衡状态。
如果突然把两水平细线剪断，求剪断瞬间小球A 、B 的加速度各是多少？（θ角已知）解析：水平细线剪断瞬间拉力突变为零，图甲中OA 绳拉力由T 突变为T'，但是图乙中OB 弹簧要发生形变需要一定时间，弹力不能突变。
（1）对A 球受力分析，如图5（a ），剪断水平细线后，球A 将做圆周运动，剪断瞬间，小球的加速度a 1方向沿圆周的切线方向。
F mg ma a g 111==∴=sin sin θθ，（2）水平细线剪断瞬间，B 球受重力G 和弹簧弹力T 2不变，如图5（b ）所示，则 F m g a g B 22=∴=t a n t a n θθ，小结：（1）牛顿第二定律是力的瞬时作用规律，加速度和力同时产生、同时变化、同时消失。
分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该瞬时前后的受力情况及其变化。
（2）明确两种基本模型的特点： A. 轻绳的形变可瞬时产生或恢复，故绳的弹力可以瞬时突变。
B. 轻弹簧（或橡皮绳）在两端均联有物体时，形变恢复需较长时间，其弹力的大小与方向均不能突变。
高中物理人教版必修一第一章课后习题答案及解析
高中物理人教版必修一第一章课后习题答案及解析高中物理 2019-07-23第一章应该都预习完了吧？如果还没有。
那你也太懒了第一章运动的描述1 问题与练习1．解答子弹长约几厘米，枪口到靶心的距离大于几十米，两者相差千倍以上。
研究子弹从枪口击中靶心的时间一般都可忽略子弹的长度，把子弹看做质点，这样带来的时间误差不到10-4 s。
子弹穿过一张薄纸的时间是从子弹头与纸接触算起到子弹尾离开纸的一段时间。
若把子弹看做质点，则子弹穿过一张薄纸就不需要时间，所以，研究子弹穿过一张薄纸的时间，不能把子弹看做质点。
说明能否把物体看做质点是由问题的性质决定的，而不是由物体的大小决定。
选用本题是为了说明一颗小子弹，在前一种情况可看成质点，而在后一种情况就不能看成质点。
2．解答“一江春水向东流”是水相对地面（岸）的运动，“地球的公转”是说地球相对太阳的运动，“钟表时、分、秒针都在运动”是说时、分、秒针相对钟表表面的运动，“太阳东升西落”是太阳相对地面的运动。
说明要求学生联系一些常见的运动指认参考系，可加深学生对参考系的理解。
这类问题有时也需要仔细、深入地思考才能得出正确的答案。
如我们说通信卫星是静止卫星、说静止卫星相对地球静止是模糊的。
说静止卫星相对地面（某点）静止是正确的，静止卫星相对地球中心是运动的。
3．解答诗中描写船的运动，前两句诗写景，诗人在船上，卧看云动是以船为参考系。
云与我俱东是说以两岸为参考系，云与船均向东运动，可认为云相对船不动。
说明古诗文和现代文学中，我们会发现一些内容与自然科学有关，表明人文科学与自然科学是相关的。
教材选用本诗是为了凸现教材的人文因素。
4．解答x A=-0．44 m，x B=0．36 m2 问题与练习1．解答A．8点42分指时刻，8分钟指一段时间。
B．“早”指时刻，“等了很久”指一段时间。
C．“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”指一段时间，“3秒末”指时刻。
2．解答公里指的是路程，汽车的行驶路线一般不是直线。
高中物理 课后练习答案与解析(WORD) 新课标人教版必修1
教科书练习与习题答案第一章 运动的描述一、质点 参考系和坐标系 1．能，不能2．江水相对江岸向东运动，地球相对太阳转动，时针相对钟转动，太阳相对地面升降．3．诗中描述了花、云和我的运动；花相对岸飞、云相对我不动、云和我相对岸（榆堤）向东；运动是相对的，同一物体选择不同的参考系，描述的运动可以不同，例如：云和我相对岸（榆堤）一起向东，而以我为参考系，岸（榆堤）是向西运动的．4．－0.42m, 0.34m解析: 用刻度尺测得图中桌高1.90cm 、AO 为1.00cm 、BO 为0.8cm ，则 AO 的实际距离是m cm cmm42.000.190.18.0=⨯BO 的实际距离是m cm cmm34.08.090.18.0=⨯所以，A 、B 两点的坐标分别是－0.42m 、0.34m ． 二、时间和位移1．指时间的说法有：“停车8分”、“等了很久”、“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”；指时刻的说法有：“8点42分到站”、“这么早就来啦”、“3秒末”． 2．路程3．（1）100m ，100m （2）路程相同，位移不同．因为里外跑道的长度不同，800m 跑中不同道次的运动员起跑点不同，但他们的终点是一致的． 4．三、运动快慢的描述——速度 1．9.46×1015m, 1.3×108s解析：（1）光在真空中传播速度C=3.0×108m/s ，一年以365天计，全年有∆t = 365×24×3600s = 31536000s ，则光在一年中传播∆x=C ·∆t =3.0×108×31536000 m = 9.46×1015m（2）光到地球需时间s C x t 88313103.1100.310100.4⨯=⨯⨯⨯=∆=∆ 约3.7×104h, 即约1540天,也即约4.22年.2．（1）9m/s 、8m/s 、7m/s 、6m/s 和5m/s ；前1s 内的平均速度最接近汽车关闭油门时的瞬时速度；它比这个瞬时速度略小． （2）1m/s ，03．89.7km/h ，130.2km/h ，0 四、实验：用打点计时器测速度1．电磁打点计时器误差较大．电磁打点计时器对运动纸带的摩擦较大． 2．（1）左（2）用刻度尺测出A 左右相邻两点间的距离x ∆，根据电源的频率，求出打点的周期，得到A 左右相邻两点间隔的时间t ∆，由txv ∆∆=求得A 左右相邻两点间隔的平均速度，粗略表示A 点的瞬时速度，即打A 点时重物的瞬时速度． 3．甲物体一直做速度恒定的匀速直线运动；乙物体先做初速度为零的匀加速直线运动，再做一段时间的匀速直线运动，最后做匀减速直线运动至速度为零． 4．牵引纸带的速度越大，相邻两点的距离越大；相邻两点所表示的时间由人打点的快慢决定，牵动纸带的快慢只影响相邻两点的距离． 五、速度变化快慢的描述——加速度 1．2.46m/s 2，2.10m/s 2，1.79m/s 2．2．A ：匀速直线运动的物体加速度为0，速度不为0B ：加速度较小的物体，经长时间加速，它的速度变化量很大C ：向西行驶的汽车在刹车过程中，加速度向东D ：火箭在开始阶段速度较小，但加速度很大，随着速度越来越大，其加速度比原来小．3．a 物体的加速度最大，因为描述a 直线的倾斜程度最大．a 物体的加速度为0.625m/s 2，方向与正方向相同b 物体的加速度为0.083m/s 2，方向与正方向相同c 物体的加速度为0.25m/s 2，方向与正方向相反 4．4.74cm/s 2解析：滑块开始遮住光电门时的瞬时速度，可认为等于滑块通过光电门时的平均速度．则开始遮住第一个光电门时滑块速度s cm s cm t x v /2930029.00.311==∆∆=遮住第二个光电门时滑块速度s cm s cm t x v /1130011.00.322==∆∆= 滑块的加速度为212/74.4s cm tv v a =∆-=第二章 匀变速直线运动的研究一.实验:探究小车速度随时间变化的规律 1.解析 (1)(2)v-t 图如图1所示(3)v-t 图反映的是一条匀加速度运动的曲线,所以列车是在做匀加速直线运动. 2.A 物体以v A =15m/s 的速度做匀速直线运动; B 物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为1.75m/s 2; C 物体以v 0=4m/s 的初速度做匀减速直线运动,经过6s 停止运动.3. 将纸条上端中心连起来得到的v-t 图象如图2所示. 这样做有道理,每条纸带的宽度代表相等的时间,每条纸带的长度代表这段时间内的位移,而相等时间内的位移就表示这段时间内的平均速度.由于每段时间较短,所以这段时间中点的速度就是这段时间内的平均速度.取每段纸带上边的中点,然后过这些点画出v-t 图象,如图2所示.此图线的斜率就等于加速度a 的大小.图1图24.粘贴纸带的方法见上题.二.匀变速直线运动的速度与时间的关系 1．25s解析: v t =54km/h=15m/s, v 0=36km/h=10m/s 由速度公式:v t =v 0+at 得s s a v v t t 252.010150=-=-= 2. 8 m/s解析: v 0=72km/h=20m/s,t =2min=120s,以v 0为正方向,a=-0.1m/s 2 由速度公式:v t =v 0+at =20 m/s -0.1×120 m/s =8 m/s3.(1)由图象得,1s 末的速度v 1=1.5 m/s, 4s 末的速度v 4=2 m/s, 7s 末的速度v 7=1 m/s,因此: 4s 末的速度最大, 7s 末的速度最小.(2)它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的速度都是正值,所以方向相同,都是沿规定的正方向运动. (3)由图可知:2201/5.0/212s m s m t v v a t =-=-=,04=a , 2207/1/6820s m s m t v v a t -=--=-=,因此, 它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的加速度是7s 末最大, 4s 末的最小(4) 它在1s 末的加速度是正值, 7s 末的加速度为负值,所以方向相反.4.由题意知, v 0=0m/s,4s 末的速度v 4= at =1×4 m/s =4 m/s, 8s 末的速度v 8=v 4+at =4 m/s +0.5×4 m/s=6 m/s.物体在8s 内的v-t 图象如图3所示.三.匀变速直线运动的位移与时间的关系 1. 390m,16 m/s解析:v 0=36km/h=10m/s, a =0.2m/s 2坡路的长度:m m m at t v x 390302.030102212210=⨯⨯+⨯=+= 列车到达坡底的速度:v t =v 0+at =10 m/s +0.2×30 m/s =16 m/s 2.-4m/s 20 图3解析:由2210at t v x +=得 22220/4/3)31836(2)(2s m s m t t v x a -=⨯-⨯=-=3.约0.6m/s 2解析:运动过程如图4所示, 解法一:列车加速时间为s s s t 210)30450(211=-= 列车加速的末速度为v t =430km/h ≈120m/s 列车加速度为220/57.0/210120s m s m t v v a t =-=-= 解法二:加速阶段的位移m x 14700)301201033(321=⨯-⨯= 加速时间为s s s t 210)30450(211=-= 由公式222221/67.0/2101470022s m s m t x a at x =⨯===得 解法三:加速阶段的位移m x 14700)301201033(321=⨯-⨯⨯= 列车加速的末速度为v t =430km/h ≈120m/s 由速度与位移的关系22222/49.0/14700212022s m s m x v a ax v t t=⨯===得4.-41.7 m/s 2解析:由题意知v 0=10 m/s,v t =0 m/s,s=1.2m 由速度与位移的关系22220202/7.41/2.121022s m s m s v a ax v v t-=⨯=-==-得5.不能,38.7 m/s解析: 由s m s m s m v ax v v t t /50/5.31/100522202<=⨯⨯==-得高速行驶阶段加速阶段 加速阶段t 1t 2t 3图4所以飞机不能靠自身的发动机从舰上起飞. 又由s m s m ax v v ax v v t t /7.38/100525022220202=⨯⨯-=-==-得四.自由落体运动1.把一张纸片和一块文具橡皮同时释放, 文具橡皮下落得快.再把纸片捏成一个很紧的小纸团,和文具橡皮同时释放,两者下落得差不多快.这是因为纸片没有捏成小纸团时,受到的空气阻力较大.2. 悬崖有44.1m 高; 悬崖的实际高度比计算值小些解析:由m m gt x 1.440.38.9221221=⨯⨯==得悬崖有44.1m 高. 由于有空气阻力,实际的加速度要比g 小,所以悬崖的实际高度比计算值小些. 3. 30.6m. 石块下落的时间比2.5s 小,所以估算结果偏大解析: 由m m gt x 6.305.28.9221221=⨯⨯==得井口到水面的距离有30.6m. 考虑到声音传播的时间,石块下落的时间比2.5s 小,所以估算结果偏大.4.如图5所示,可以采用四种方法,第一种是运用速度公式求解, 第二种是运用位移公式求解,第三种是运用逐差法求解,第四种是运用v-t 图象求解. 解析:解法一: 运用速度公式求解 E 点的瞬时速度为s m s cm v E /98.1/08.05.124.28=-=所以22/9.9/504.098.1s m s m t v g E =⨯==解法二. 运用位移公式求解 由221gt x =得 222/8.9/02.06.192s m s cm t x g ===解法三：运用逐差法求解 x EF =28.4-19.6cm=8.8cm x BC =7.1-3.2cm=3.9cm22221/2.10/04.039.38.83s m s cm T x x a BC EF =⨯-=-=B CDE F图5同理 : 22222/8.9/04.034.21.73s m s cm T x x a AB DE =⨯-=-=22223/6.9/04.038.04.53s m s cm T x x a OA CD =⨯-=-=所以2321/9.93s m a a a a =++=解法四. 运用v-t 图象求解.s m s cm v E /98.1/08.05.124.28=-=s m s cm v D /56.1/08.01.76.19=-=s m s cm v C /16.1/08.02.35.12=-=s m s cm v B /79.0/08.08.01.7=-=s m s cm v A /40.0/08.02.3==由图6求得22/75.9/2.095.1s m s m a ==第三章 相互作用一、力 基本相互作用1.（1）从高处释放的小球在重力作用下,速度越来越快；乒乓球在球拍的作用下不断改变速度的大小和方向；在粗糙水平面上滚动的足球，运动越来越慢.弹簧在外力作用下，长度变长或缩短；钢尺在外力作用下发生弯曲；冲气的气球在用手施加的外力作用下发生形状变化.(2) 从高处释放的小球受到的重力, 施力物体是地球, 受力物体是小球；冲气的气球在用手施加的外力作用下发生形状变化,气球受到弹力的施力物体是手, 受力物体是气球.2.物体所受重力的图示如所示.图64.9×10398N 9.8N3.均匀的三角形薄板的重心与几何学上的重心在同一点上. 二、弹力 1.（略）2.钢管受到三个力的作用:重力、绳子对钢管的拉力、地面给钢管的弹力.受力示意图如图11．3. 锅铲受力的示意图如图12.4. (1)图象如图13(2)弹簧的劲度系数K 约为30N/m三、摩擦力1.手压着桌面向前移动时手受到桌面的滑动摩擦力作用, 滑动摩擦力方向和手指运动方向相反,阻碍手的运动. 滑动摩擦力的大小与压力成正比,手对桌面的G F 1F 2图11cm图13F 1F 2压力越大, 滑动摩擦力越大, 对手的阻碍作用越大.2. (1)瓶子静止在粗糙水平桌面上,不受摩擦力的作用；(2)瓶子静止在倾斜的桌面上, 瓶子受到沿斜面向上的静摩擦力作用；(3)瓶子被握在手中，瓶口朝上, 瓶子受到手的竖直向上的静摩擦力作用；(4)瓶子压着一纸条，挡住瓶子把纸条抽出时，瓶子受到纸施加的滑动摩擦力作用，方向是纸带抽动方向.3. F ma x =40N F =30N μ=0.3 20N. 四、力的合成1.它们的合力能等于5N 、10N,不能等于15N ；两个力的合力的最大值是12N ，最小值是8N.2.它们的合力大小为,方向为西南方向.3.选1cm 的线段表示30N 的力, 作出力的平行四边形图示如图14,即可根据比例关系求出合力大小,用量角器可量出合力的方向.两个力的夹角为30°时,量得对角线长为6.8cm,根据比例关系,合力大小为204N,量得F 和F 1的夹角为17°.两力夹角为150°时,解答略.4. (1)、(3)正确，(2)错误. 五、力的分解 1.300N, 53°解析:由图15运用直角三角形知识可得:2300F N == tan φ=143F F =, φ=530.2.如图16所示.其中(1)(2)的解是惟一的, (3)的解不是惟一的,有两解.1F图14FF 1F 2图153.41m解析: 如图17所示.根据三角形知识,位移)x m ===方向与水平方向夹角为θ,tanθ=1.25.第四章 牛顿运动定律一、牛顿第一定律1．（1）不能，从飞机上投下的炸弹由于惯性，在下落过程中还要向前飞行一段距离，炸弹将越过目标．（2）人向上跳起时，由于惯性，将保持与地球同步的速度运动，将落回到原处．2．防止汽车紧急刹车时，坐在前排的人由于惯性会以很大的速度撞上档风玻璃，造成人身伤害．3．这位同学犯了“力是维持物体运动的原因”的错误．4．在一辆汽车内的光滑水平桌面上静止有一小球，当汽车突然加速向前运动时，小球相对于桌面加速向后运动．若以汽车为参考系，小球在水平方向没有受力，却做加速运动，显然这时惯性定律不成立．三、牛顿第二定律图161x 11．没有矛盾．因为决定物体加速度（能否由静止开始运动）的是物体受到的合力，箱子除受到人的拉力外，还受重力及地面的支持力，且合力为零，所以物体不会动．2．12N 解析: 根据2211a F a F m ==，得)(124261122N F a a F =⨯== 3．3解析: 根据得乙乙甲甲，a m a m F ==35.15.4===乙甲乙甲a a m m 4．214N, 方向沿两力的角平分线解析:如图18所示,得2142==F F 合（N ） 由)/(2722142s m mF a ===合 方向沿两力的角平分线 5．0.5m/s 2, 方向与推力方向相反 解析: 由ma f F =-得 )(154560N ma F f =-=-= 若撤去推力 'ma f = 得)/(5.030152's m a == 方向与推力方向相反．四、力学单位制 1．20N 解析: 根据ax v v t2202=- 得)/(2.02s m a -=又根据)(20)2.0(100N ma f -=-⨯== 2．27m解析: 根据得合,ma f F =-= )/(62000102.124s m m F a -=⨯-==合又根据ax v v t2202=- 得).(27m x =3．根据FL W = 得：./11/1111222s m Kg m s m Kg m N J ⋅=⨯⨯=⨯= 4．证明: 因为2/1s m Kg N ⋅=合图18又根据mFa = 得22/1/11s m Kg s m Kg Kg N =⋅=五、牛顿第三定律1．涉及木箱和地球的作用力与反作用力有两对，木箱受地面的支持力和地球的吸引力；地球受木箱的压力和木箱的吸引力．2．证明: 如图19所示,对物体研究：受两力平衡G F =支 由牛顿第三定律得：压支F F = 结合两式得：G F =压3．在推石时：巨石加速向前运动，自己加速后退；在推石后：巨石匀速向前运动，自己匀速后退．若静止在地面上，情况不一样．因为人和巨石均对地面有压力，而推动时，物体均有相对运动（或趋势），因而人和巨石均受摩擦力，若推力不够大现两物体可能保持静止，也可能一个运动一个静止，或两个物体均运动后再做减速运动直到停止．4．如图20所示.（1）A 拉B 匀速运动时，阻F F AB =，方向相反，因为它们是一对平衡力．BA AB F F =，方向相反，因为它们是一对作用力与反作用力．（2）A 拉B 加速运动时，阻F F AB >，方向相反．BA AB F F =，方向相反，因为它们仍是一对作用力与反作用力．ma F F AB =-阻,N F AB 3102.3⨯=,N F BA 3102.3⨯=，方向如图20所示．5．小强的说法是错误的．平衡力作用效果能抵消，是因为它们作用在同一物体上；而作用力与反作用力是作用在不同物体上的两个力其作用效果不能抵消．六、用牛顿定律解决问题（一） 1．753m/s,32135m 解析: 如图21所示，物体所受的合力为：)(3503N F F ==合图19v图20F合图21由)/(32523502s m mF a ===合 又)/(3753325s m at v =⨯==)(321353325212122m at x =⨯⨯==2．6.0×103N解析: 根据at v v t =-0 得)/(5.12s m a -=又根据)(100.6)5.1(100.433N ma F ⨯-=-⨯⨯==合 3．26m/s解析: 如图22所示, ma f G =-θsin 且8.042.3sin ==θ 得)/(0.62s m a =再根据ax v v t 2202=- 得)/(62s m v = 4．超速解析: 汽车受地面的摩擦力做匀减速运动，其加速度)/(72s m g a -=-=μ 又由于ax v v t 2202=- 得 )/(30)/(1.37)/(3.106.7720h km h km s m v >==⨯⨯=可判断该车超速．七、用牛顿定律解决问题（二） 1．拉力为αcos G, 支持力为αtan ⋅G 解析: 如图23所示，物体受三力作用平衡 且有：αt an ⋅=G F N图22αcos GT =2．合力大小为F 1，方向与F 1方向相反3．水不会从瓶中漏出，因为饮料瓶与水均处于完全失重状态，瓶下方不受水的压强．4．（1）ma mg F T =- 得mg F T 7= （2）ma F mg T =- 则0<T F ，绳子松驰，拉力为零．5．（1）座舱离地面50m 时，仍处于完全失重状态，手上没有感觉． （2）N 7950解析: 座舱离地面15m 时，处于超重状态 )(2212h h g v -= 及222ah v = 得)/(71202s m a = 又ma mg F N =- 得)(7950)712010(5)(N a g m F N =+⨯=+=。
人教版高中物理必修一第一章《运动快慢的描述——速度》典型例题及答案
运动快慢的描述、速度典型例题[例1] 一列火车沿平直轨道运行，先以10m/s的速度匀速行驶15min，随即改以15m/s的速度匀速行驶10min，最后在5min内又前进1000m而停止.则该火车在前25min及整个30min内的平均速度各为多大？它通过最后2000m的平均速度是多大？[分析] 根据匀速直线运动的规律，算出所求时间内的位移或通过所求位移需要的时间，即可由平均速度公式算出平均速度.[解答] 火车在开始的15min和接着的10min内的位移分别为：s1=v1t1=10×15×60m=9×103ms2=v2t2=15×10×60m=9×103m所以火车在前25min和整个30min内的平均速度分别为：因火车通过最后2000m的前一半位移以v2=15m/s匀速运动，经历时间为：所以最后2000m内的平均速度为：[说明]由计算可知，变速运动的物体在不同时间内（或不同位移上）的平均速度一般都不相等.[例2]某物体的位移图象如图所示.若规定向东为位移的正方向，试求：物体在OA、AB、BC、CD、DE各阶段的速度.[分析]物体在t=0开始从原点出发东行作匀速直线运动，历时2s；接着的第3s～5s内静止；第6s内继续向东作匀速直线运动；第7s～8s匀速反向西行，至第8s末回到出发点；在第9s～12s内从原点西行作匀速直线运动.[解]由s－t图得各阶段的速度如下：AB段：v2=0；[说明] 从图中可知，经t=12s后，物体位于原点向西4m处，即在这12s内物体的位移为-4m.而在这12s内物体的路程为（12+12+4）m=28m.由此可见，物体不是作单向匀速直线运动时，位移的大小与路程不等.[例3] 图1所示为四个运动物体的位移图象，试比较它们的运动情况.[分析]这四个物体的位移图象都是直线，其位移又都随时间增加，说明都向着同方向（位移的正方向）作匀速直线运动，只是其速度的大小和起始情况不同.[答]a、b两物体从t=0开始，由原点出发向正方向作匀速直线运动.c物体在t=0时从位于原点前方s1处向正方向作匀速直线运动.d物体在时间t1才开始向正方向作匀速直线运动.由图中可知，任取相同时间△t，它们的位移△s大小不同：△S c＞△S B＞△S a＞△S d，所以它们的速度大小关系为v c＞v B＞v a＞v d.[说明]这四条图线所对应的物体的运动，可以想象为四个百米赛跑的运动员.发令枪响，a、b两运动员从起跑线上以不同速度匀速出发.c运动员则“抢跑”——在发令枪响前t0时刻已开始出发，因此在发令枪响时刻（t=0）已跑到正前方s1处.d运动员则反应迟缓，发令枪响后经一段时间t1才开始出发——相当于在发令枪响时（t=0）从位于起跑线后s0处出发的（图2）.根据图线斜率的意义可知，匀速直线运动位移图象斜率的大小等于速度，即[例4] 对于作匀速直线运动的物体，则 [ ]A.任意2s内的位移一定等于1s内位移的2倍B.任意一段时间内的位移大小一定等于它的路程C.若两物体的速度相同，则它们的速率必然相同，在相同时间内通过的路程相等D.若两物体的速率相同，则它们的速度必然相同，在相同时间内的位移相等[分析] 物体作匀速直线运动时，速度v的大小、方向恒定不变，由公式s=vt知，其位移与时间成正比.又由于速度v方向不变，其轨迹是一条单向的直线，任意时间内的位移大小与路程相等.当v1=v2时，表示两者的大小、方向都相同，相同时间内的路程必相等.但当速率|v1|=|v2|时，两物体的运动方向可能不同，相同时间内的位移可以不等.[答] A、B、C.[例5]甲、乙、丙三个物体运动的 S—t图象如图所示，下列说法中正确的是 [ ]A.丙物体作加速直线运动B.甲物体作曲线运动[误解]选（B），（C），（D）。
高中物理 课后练习答案与解析(WORD) 新课标人教版必修1
教科书练习与习题答案第一章 运动的描述一、质点 参考系和坐标系 1．能，不能2．江水相对江岸向东运动，地球相对太阳转动，时针相对钟转动，太阳相对地面升降．3．诗中描述了花、云和我的运动；花相对岸飞、云相对我不动、云和我相对岸（榆堤）向东；运动是相对的，同一物体选择不同的参考系，描述的运动可以不同，例如：云和我相对岸（榆堤）一起向东，而以我为参考系，岸（榆堤）是向西运动的．4．－0.42m, 0.34m解析: 用刻度尺测得图中桌高1.90cm 、AO 为1.00cm 、BO 为0.8cm ，则 AO 的实际距离是m cm cmm42.000.190.18.0=⨯BO 的实际距离是m cm cmm34.08.090.18.0=⨯所以，A 、B 两点的坐标分别是－0.42m 、0.34m ． 二、时间和位移1．指时间的说法有：“停车8分”、“等了很久”、“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”；指时刻的说法有：“8点42分到站”、“这么早就来啦”、“3秒末”． 2．路程3．（1）100m ，100m （2）路程相同，位移不同．因为里外跑道的长度不同，800m 跑中不同道次的运动员起跑点不同，但他们的终点是一致的． 4．三、运动快慢的描述——速度 1．9.46×1015m, 1.3×108s解析：（1）光在真空中传播速度C=3.0×108m/s ，一年以365天计，全年有∆t = 365×24×3600s = 31536000s ，则光在一年中传播∆x=C ·∆t =3.0×108×31536000 m = 9.46×1015m（2）光到地球需时间s C x t 88313103.1100.310100.4⨯=⨯⨯⨯=∆=∆ 约3.7×104h, 即约1540天,也即约4.22年.2．（1）9m/s 、8m/s 、7m/s 、6m/s 和5m/s ；前1s 内的平均速度最接近汽车关闭油门时的瞬时速度；它比这个瞬时速度略小． （2）1m/s ，03．89.7km/h ，130.2km/h ，0 四、实验：用打点计时器测速度1．电磁打点计时器误差较大．电磁打点计时器对运动纸带的摩擦较大． 2．（1）左（2）用刻度尺测出A 左右相邻两点间的距离x ∆，根据电源的频率，求出打点的周期，得到A 左右相邻两点间隔的时间t ∆，由txv ∆∆=求得A 左右相邻两点间隔的平均速度，粗略表示A 点的瞬时速度，即打A 点时重物的瞬时速度． 3．甲物体一直做速度恒定的匀速直线运动；乙物体先做初速度为零的匀加速直线运动，再做一段时间的匀速直线运动，最后做匀减速直线运动至速度为零． 4．牵引纸带的速度越大，相邻两点的距离越大；相邻两点所表示的时间由人打点的快慢决定，牵动纸带的快慢只影响相邻两点的距离． 五、速度变化快慢的描述——加速度 1．2.46m/s 2，2.10m/s 2，1.79m/s 2．2．A ：匀速直线运动的物体加速度为0，速度不为0B ：加速度较小的物体，经长时间加速，它的速度变化量很大C ：向西行驶的汽车在刹车过程中，加速度向东D ：火箭在开始阶段速度较小，但加速度很大，随着速度越来越大，其加速度比原来小．3．a 物体的加速度最大，因为描述a 直线的倾斜程度最大．a 物体的加速度为0.625m/s 2，方向与正方向相同b 物体的加速度为0.083m/s 2，方向与正方向相同c 物体的加速度为0.25m/s 2，方向与正方向相反 4．4.74cm/s 2解析：滑块开始遮住光电门时的瞬时速度，可认为等于滑块通过光电门时的平均速度．则开始遮住第一个光电门时滑块速度s cm s cm t x v /2930029.00.311==∆∆=遮住第二个光电门时滑块速度s cm s cm t x v /1130011.00.322==∆∆= 滑块的加速度为212/74.4s cm tv v a =∆-=第二章 匀变速直线运动的研究一.实验:探究小车速度随时间变化的规律 1.解析 (1)(2)v-t 图如图1所示(3)v-t 图反映的是一条匀加速度运动的曲线,所以列车是在做匀加速直线运动. 2.A 物体以v A =15m/s 的速度做匀速直线运动; B 物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为1.75m/s 2; C 物体以v 0=4m/s 的初速度做匀减速直线运动,经过6s 停止运动.3. 将纸条上端中心连起来得到的v-t 图象如图2所示. 这样做有道理,每条纸带的宽度代表相等的时间,每条纸带的长度代表这段时间内的位移,而相等时间内的位移就表示这段时间内的平均速度.由于每段时间较短,所以这段时间中点的速度就是这段时间内的平均速度.取每段纸带上边的中点,然后过这些点画出v-t 图象,如图2所示.此图线的斜率就等于加速度a 的大小.图1图24.粘贴纸带的方法见上题.二.匀变速直线运动的速度与时间的关系 1．25s解析: v t =54km/h=15m/s, v 0=36km/h=10m/s 由速度公式:v t =v 0+at 得s s a v v t t 252.010150=-=-= 2. 8 m/s解析: v 0=72km/h=20m/s,t =2min=120s,以v 0为正方向,a=-0.1m/s 2 由速度公式:v t =v 0+at =20 m/s -0.1×120 m/s =8 m/s3.(1)由图象得,1s 末的速度v 1=1.5 m/s, 4s 末的速度v 4=2 m/s, 7s 末的速度v 7=1 m/s,因此: 4s 末的速度最大, 7s 末的速度最小.(2)它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的速度都是正值,所以方向相同,都是沿规定的正方向运动. (3)由图可知:2201/5.0/212s m s m t v v a t =-=-=,04=a , 2207/1/6820s m s m t v v a t -=--=-=,因此, 它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的加速度是7s 末最大, 4s 末的最小(4) 它在1s 末的加速度是正值, 7s 末的加速度为负值,所以方向相反.4.由题意知, v 0=0m/s,4s 末的速度v 4= at =1×4 m/s =4 m/s, 8s 末的速度v 8=v 4+at =4 m/s +0.5×4 m/s=6 m/s.物体在8s 内的v-t 图象如图3所示.三.匀变速直线运动的位移与时间的关系 1. 390m,16 m/s解析:v 0=36km/h=10m/s, a =0.2m/s 2坡路的长度:m m m at t v x 390302.030102212210=⨯⨯+⨯=+= 列车到达坡底的速度:v t =v 0+at =10 m/s +0.2×30 m/s =16 m/s 2.-4m/s 20 图3解析:由2210at t v x +=得 22220/4/3)31836(2)(2s m s m t t v x a -=⨯-⨯=-=3.约0.6m/s 2解析:运动过程如图4所示, 解法一:列车加速时间为s s s t 210)30450(211=-= 列车加速的末速度为v t =430km/h ≈120m/s 列车加速度为220/57.0/210120s m s m t v v a t =-=-= 解法二:加速阶段的位移m x 14700)301201033(321=⨯-⨯= 加速时间为s s s t 210)30450(211=-= 由公式222221/67.0/2101470022s m s m t x a at x =⨯===得 解法三:加速阶段的位移m x 14700)301201033(321=⨯-⨯⨯= 列车加速的末速度为v t =430km/h ≈120m/s 由速度与位移的关系22222/49.0/14700212022s m s m x v a ax v t t=⨯===得4.-41.7 m/s 2解析:由题意知v 0=10 m/s,v t =0 m/s,s=1.2m 由速度与位移的关系22220202/7.41/2.121022s m s m s v a ax v v t-=⨯=-==-得5.不能,38.7 m/s解析: 由s m s m s m v ax v v t t /50/5.31/100522202<=⨯⨯==-得高速行驶阶段加速阶段 加速阶段t 1t 2t 3图4所以飞机不能靠自身的发动机从舰上起飞. 又由s m s m ax v v ax v v t t /7.38/100525022220202=⨯⨯-=-==-得四.自由落体运动1.把一张纸片和一块文具橡皮同时释放, 文具橡皮下落得快.再把纸片捏成一个很紧的小纸团,和文具橡皮同时释放,两者下落得差不多快.这是因为纸片没有捏成小纸团时,受到的空气阻力较大.2. 悬崖有44.1m 高; 悬崖的实际高度比计算值小些解析:由m m gt x 1.440.38.9221221=⨯⨯==得悬崖有44.1m 高. 由于有空气阻力,实际的加速度要比g 小,所以悬崖的实际高度比计算值小些. 3. 30.6m. 石块下落的时间比2.5s 小,所以估算结果偏大解析: 由m m gt x 6.305.28.9221221=⨯⨯==得井口到水面的距离有30.6m. 考虑到声音传播的时间,石块下落的时间比2.5s 小,所以估算结果偏大.4.如图5所示,可以采用四种方法,第一种是运用速度公式求解, 第二种是运用位移公式求解,第三种是运用逐差法求解,第四种是运用v-t 图象求解. 解析:解法一: 运用速度公式求解 E 点的瞬时速度为s m s cm v E /98.1/08.05.124.28=-=所以22/9.9/504.098.1s m s m t v g E =⨯==解法二. 运用位移公式求解 由221gt x =得 222/8.9/02.06.192s m s cm t x g ===解法三：运用逐差法求解 x EF =28.4-19.6cm=8.8cm x BC =7.1-3.2cm=3.9cm22221/2.10/04.039.38.83s m s cm T x x a BC EF =⨯-=-=B CDE F图5同理 : 22222/8.9/04.034.21.73s m s cm T x x a AB DE =⨯-=-=22223/6.9/04.038.04.53s m s cm T x x a OA CD =⨯-=-=所以2321/9.93s m a a a a =++=解法四. 运用v-t 图象求解.s m s cm v E /98.1/08.05.124.28=-=s m s cm v D /56.1/08.01.76.19=-=s m s cm v C /16.1/08.02.35.12=-=s m s cm v B /79.0/08.08.01.7=-=s m s cm v A /40.0/08.02.3==由图6求得22/75.9/2.095.1s m s m a ==第三章 相互作用一、力 基本相互作用1.（1）从高处释放的小球在重力作用下,速度越来越快；乒乓球在球拍的作用下不断改变速度的大小和方向；在粗糙水平面上滚动的足球，运动越来越慢.弹簧在外力作用下，长度变长或缩短；钢尺在外力作用下发生弯曲；冲气的气球在用手施加的外力作用下发生形状变化.(2) 从高处释放的小球受到的重力, 施力物体是地球, 受力物体是小球；冲气的气球在用手施加的外力作用下发生形状变化,气球受到弹力的施力物体是手, 受力物体是气球.2.物体所受重力的图示如所示.图64.9×10398N 9.8N3.均匀的三角形薄板的重心与几何学上的重心在同一点上. 二、弹力 1.（略）2.钢管受到三个力的作用:重力、绳子对钢管的拉力、地面给钢管的弹力.受力示意图如图11．3. 锅铲受力的示意图如图12.4. (1)图象如图13(2)弹簧的劲度系数K 约为30N/m三、摩擦力1.手压着桌面向前移动时手受到桌面的滑动摩擦力作用, 滑动摩擦力方向和手指运动方向相反,阻碍手的运动. 滑动摩擦力的大小与压力成正比,手对桌面的G F 1F 2图11cm图13F 1F 2压力越大, 滑动摩擦力越大, 对手的阻碍作用越大.2. (1)瓶子静止在粗糙水平桌面上,不受摩擦力的作用；(2)瓶子静止在倾斜的桌面上, 瓶子受到沿斜面向上的静摩擦力作用；(3)瓶子被握在手中，瓶口朝上, 瓶子受到手的竖直向上的静摩擦力作用；(4)瓶子压着一纸条，挡住瓶子把纸条抽出时，瓶子受到纸施加的滑动摩擦力作用，方向是纸带抽动方向.3. F ma x =40N F =30N μ=0.3 20N. 四、力的合成1.它们的合力能等于5N 、10N,不能等于15N ；两个力的合力的最大值是12N ，最小值是8N.2.它们的合力大小为,方向为西南方向.3.选1cm 的线段表示30N 的力, 作出力的平行四边形图示如图14,即可根据比例关系求出合力大小,用量角器可量出合力的方向.两个力的夹角为30°时,量得对角线长为6.8cm,根据比例关系,合力大小为204N,量得F 和F 1的夹角为17°.两力夹角为150°时,解答略.4. (1)、(3)正确，(2)错误. 五、力的分解 1.300N, 53°解析:由图15运用直角三角形知识可得:2300F N == tan φ=143F F =, φ=530.2.如图16所示.其中(1)(2)的解是惟一的, (3)的解不是惟一的,有两解.1F图14FF 1F 2图153.41m解析: 如图17所示.根据三角形知识,位移)x m ===方向与水平方向夹角为θ,tanθ=1.25.第四章 牛顿运动定律一、牛顿第一定律1．（1）不能，从飞机上投下的炸弹由于惯性，在下落过程中还要向前飞行一段距离，炸弹将越过目标．（2）人向上跳起时，由于惯性，将保持与地球同步的速度运动，将落回到原处．2．防止汽车紧急刹车时，坐在前排的人由于惯性会以很大的速度撞上档风玻璃，造成人身伤害．3．这位同学犯了“力是维持物体运动的原因”的错误．4．在一辆汽车内的光滑水平桌面上静止有一小球，当汽车突然加速向前运动时，小球相对于桌面加速向后运动．若以汽车为参考系，小球在水平方向没有受力，却做加速运动，显然这时惯性定律不成立．三、牛顿第二定律图161x 11．没有矛盾．因为决定物体加速度（能否由静止开始运动）的是物体受到的合力，箱子除受到人的拉力外，还受重力及地面的支持力，且合力为零，所以物体不会动．2．12N 解析: 根据2211a F a F m ==，得)(124261122N F a a F =⨯== 3．3解析: 根据得乙乙甲甲，a m a m F ==35.15.4===乙甲乙甲a a m m 4．214N, 方向沿两力的角平分线解析:如图18所示,得2142==F F 合（N ） 由)/(2722142s m mF a ===合 方向沿两力的角平分线 5．0.5m/s 2, 方向与推力方向相反 解析: 由ma f F =-得 )(154560N ma F f =-=-= 若撤去推力 'ma f = 得)/(5.030152's m a == 方向与推力方向相反．四、力学单位制 1．20N 解析: 根据ax v v t2202=- 得)/(2.02s m a -=又根据)(20)2.0(100N ma f -=-⨯== 2．27m解析: 根据得合,ma f F =-= )/(62000102.124s m m F a -=⨯-==合又根据ax v v t2202=- 得).(27m x =3．根据FL W = 得：./11/1111222s m Kg m s m Kg m N J ⋅=⨯⨯=⨯= 4．证明: 因为2/1s m Kg N ⋅=合图18又根据mFa = 得22/1/11s m Kg s m Kg Kg N =⋅=五、牛顿第三定律1．涉及木箱和地球的作用力与反作用力有两对，木箱受地面的支持力和地球的吸引力；地球受木箱的压力和木箱的吸引力．2．证明: 如图19所示,对物体研究：受两力平衡G F =支 由牛顿第三定律得：压支F F = 结合两式得：G F =压3．在推石时：巨石加速向前运动，自己加速后退；在推石后：巨石匀速向前运动，自己匀速后退．若静止在地面上，情况不一样．因为人和巨石均对地面有压力，而推动时，物体均有相对运动（或趋势），因而人和巨石均受摩擦力，若推力不够大现两物体可能保持静止，也可能一个运动一个静止，或两个物体均运动后再做减速运动直到停止．4．如图20所示.（1）A 拉B 匀速运动时，阻F F AB =，方向相反，因为它们是一对平衡力．BA AB F F =，方向相反，因为它们是一对作用力与反作用力．（2）A 拉B 加速运动时，阻F F AB >，方向相反．BA AB F F =，方向相反，因为它们仍是一对作用力与反作用力．ma F F AB =-阻,N F AB 3102.3⨯=,N F BA 3102.3⨯=，方向如图20所示．5．小强的说法是错误的．平衡力作用效果能抵消，是因为它们作用在同一物体上；而作用力与反作用力是作用在不同物体上的两个力其作用效果不能抵消．六、用牛顿定律解决问题（一） 1．753m/s,32135m 解析: 如图21所示，物体所受的合力为：)(3503N F F ==合图19v图20F合图21由)/(32523502s m mF a ===合 又)/(3753325s m at v =⨯==)(321353325212122m at x =⨯⨯==2．6.0×103N解析: 根据at v v t =-0 得)/(5.12s m a -=又根据)(100.6)5.1(100.433N ma F ⨯-=-⨯⨯==合 3．26m/s解析: 如图22所示, ma f G =-θsin 且8.042.3sin ==θ 得)/(0.62s m a =再根据ax v v t 2202=- 得)/(62s m v = 4．超速解析: 汽车受地面的摩擦力做匀减速运动，其加速度)/(72s m g a -=-=μ 又由于ax v v t 2202=- 得 )/(30)/(1.37)/(3.106.7720h km h km s m v >==⨯⨯=可判断该车超速．七、用牛顿定律解决问题（二） 1．拉力为αcos G, 支持力为αtan ⋅G 解析: 如图23所示，物体受三力作用平衡 且有：αt an ⋅=G F N图22αcos GT =2．合力大小为F 1，方向与F 1方向相反3．水不会从瓶中漏出，因为饮料瓶与水均处于完全失重状态，瓶下方不受水的压强．4．（1）ma mg F T =- 得mg F T 7= （2）ma F mg T =- 则0<T F ，绳子松驰，拉力为零．5．（1）座舱离地面50m 时，仍处于完全失重状态，手上没有感觉． （2）N 7950解析: 座舱离地面15m 时，处于超重状态 )(2212h h g v -= 及222ah v = 得)/(71202s m a = 又ma mg F N =- 得)(7950)712010(5)(N a g m F N =+⨯=+=。
人教版高中物理(必修1) 知识讲解： 力与运动的两类问题(基础)(附答案)
力与运动的两类问题【学习目标】1.明确用牛顿运动定律解决的两类问题;2.掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法． 【要点梳理】要点一、根据运动情况来求力运动学有五个参量0v 、v 、t 、a 、x ，这五个参量只有三个是独立的。
运动学的解题方法就是“知三求二”。
所用的主要公式：0v v at =+ ①——此公式不涉及到位移，不涉及到位移的题目应该优先考虑此公式2012x v t at =+ ②——此公式不涉及到末速度，不涉及到末速度的题目应该优先考虑此公式212x vt at =- ③——此公式不涉及到初速度，不涉及到初速度的题目应该优先考虑此公式02v v x t += ④——此公式不涉及到加速度，不涉及到加速度的题目应该优先考虑此公式2202v v x a-= ⑤——此公式不涉及到时间，不涉及到时间的题目应该优先考虑此公式根据运动学的上述5个公式求出加速度，再依据牛顿第二定律F ma =合，可以求物体所受的合力或者某一个力。
要点二、根据受力来确定运动情况先对物体进行受力分析，求出合力，再利用牛顿第二定律F ma =合，求出物体的加速度，然后利用运动学公式0v v at =+ ① 2012x v t at =+ ② 212x vt at =-③ 02v v x t +=④ 2202v v x a -=⑤ 求运动量（如位移、速度、时间等）要点三、两类基本问题的解题步骤1.根据物体的受力情况确定物体运动情况的解题步骤①确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，画出物体的受力图． ②求出物体所受的合外力．③根据牛顿第二定律，求出物体加速度．④结合题目给出的条件，选择运动学公式，求出所需的物理量． 2.根据物体的运动情况确定物体受力情况的解题步骤①确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出受力图． ②选择合适的运动学公式，求出物体的加速度． ③根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力． ④根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力． 要点四、应注意的问题1.不管是根据运动情况确定受力还是根据受力分析物体的运动情况，都必须求出物体的加速度。
人教版高中物理必修一第一章《运动的描述》测试题(含答案解析)(1)
一、选择题1．如图所示，足球比赛中，某运动员将向左冲来的足球向右踢回，踢球前后足球的速度大小分别为2m/s和5m/s，脚对球的作用时间为0.5s，此过程中足球的加速度为（）A．26m/s，方向向左6m/s，方向向右B．2C．214m/s，方向向右D．214m/s，方向向左2．甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移—时间图象如图所示，则在0~t1时间内（）A．甲的速度总比乙大B．甲、乙平均速度相同C．乙物体做曲线运动D．甲、乙均做加速运动3．关于匀变速直线运动，下列说法正确的是（）A．匀减速直线运动中，加速度可能减小B．匀加速直线运动中，加速度可能增大C．匀加速直线运动中，加速度的方向一定和速度方向相同D．匀减速直线运动中，加速度的方向一定和速度方向相同4．2008年8月16日，在国家体育场“鸟巢”进行的北京奥运会男子100米决赛中，尤塞恩·博尔特以9秒69的成绩夺取金牌，冲过终点线时的速度为9.5m/s，打破了这个项目的奥运会纪录和世界纪录。
下列说法正确的是（）A．博尔特冲过终点线的瞬时速度大小不是9.5m/sB．博尔特冲过终点线的瞬时速度大小为10.3m/sC．博尔特在百米赛跑中的平均速度大小为9.5m/sD．博尔特在百米赛跑中的平均速度大小为10.3m/s5．区间测速是指在公路某一恒定限速值的路段的两端设置自动抓拍系统。
现有某一路段区间测速指示牌如图所示，假设该路段为直线，下列说法正确的是（）A ．该路段瞬时速度不能超过120km/hB ．只要抓拍时速度不超过120km/h 就不违章C ．该路段必须以120km/h 恒定速度行驶D ．该路段平均速度不能超过120km/h 。
6．某人沿直线做单方向运动，由A 到B 的速度为v 1。
由B 到C 的速度为v 2，若AB = BC ，则这全过程的平均速度是（ ） A ．122νν+ B ．1212ννν-+vC ．12122()νννν+ D ．12122νν+v v 7．关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（ ） A ．加速度可以用速度与时间的比值来表示 B ．速度改变量越大，加速度越大 C ．加速度越大，速度变化越快 D ．速度为零时，加速度一定也为零8．关于瞬时速度和平均速度，下列说法正确的是（ ） A ．瞬时速度是质点在某一段时间的运动快慢 B ．平均速度是变速运动各部分速度的平均值 C ．说到平均速度必须指明是哪一位移或哪一时刻的D ．无限逼近某一位置附近的足够小位移内的平均速度，可看作质点在这位置的瞬时速度 9．下列所描述的运动中，可能的是（ ） ①速度变化很大，加速度很小 ②速度变化方向为正，加速度方向为负 ③速度变化越来越快，加速度越来越小 ④速度越来越大，加速度越来越小 A ．①②B ．②③C ．①③D ．①④10．田径运动场跑道周长是 400m 。
高一必修一物理经典力学典型例题(有答案,含解析)
高一必修一物理经典力学典型例题1.倾角θ=37°的斜面底端与水平传送带平滑接触，传送带BC长L=6 m，始终以v0=6m/s的速度顺时针运动。
一个质量m=1 kg的物块从距斜面底端高度h1=5.4m的A点由静止滑下，物块通过B点时速度的大小不变。
物块与斜面、物块与传送带间动摩擦因数分别为μ1=0.5、μ2=0.2，传送带上表面在距地面一定高度处，g取10m/s2。
(sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）求物块由A点运动到C点的时间；（2）求物块距斜面底端高度满足什么条件时，将物块静止释放均落到地面上的同一点D。
2.如图，倾斜的传送带向下匀加速运转，传送带与其上的物体保持相对静止。
那么关于传送带与物体间静摩擦力的方向，以下判断正确的是A．物体所受摩擦力为零B．物体所受摩擦力方向沿传送带向上C．物体所受摩擦力方向沿传送带向下D．上述三种情况都有可能出现3.（2018·江西师大附中）如图是工厂流水生产线包装线示意图，质量均为m=2.5 kg、长度均为l=0.36 m的产品在光滑水平工作台AB上紧靠在一起排列成直线（不粘连），以v0=0.6 m/s 的速度向水平传送带运动，设当每个产品有一半长度滑上传送带时，该产品即刻受到恒定摩擦力F f=μmg而做匀加速运动，当产品与传送带间没有相对滑动时，相邻产品首尾间距离保持2l（如图）被依次送入自动包装机C进行包装。
观察到前一个产品速度达到传送带速度时，下一个产品刚好有一半滑上传送带而开始做匀加速运动。
取g=10 m/s2。
试求：(1)传送带的运行速度v；(2)产品与传送带间的动摩擦因数μ：(3)满载工作时与空载时相比，传送带驱动电动机增加的功率∆P；(4)为提高工作效率，工作人员把传送带速度调成v'=2.4 m/s，已知产品送入自动包装机前已匀速运动，求第(3)问中的∆P′?第(3)问中在相当长时间内的等效∆P′′?4.如图所示，传送带AB段是水平的，长20 m，传送带上各点相对地面的速度大小是2 m/s，某物块与传送带间的动摩擦因数为0.1。
【单元练】人教版高中物理必修1第一章【运动的描述】知识点(含答案解析)
一、选择题1．如图所示，足球比赛中，某运动员将向左冲来的足球向右踢回，踢球前后足球的速度大小分别为2m/s 和5m/s ，脚对球的作用时间为0.5s ，此过程中足球的加速度为（ ）A ．26m/s ，方向向右B ．26m/s ，方向向左C ．214m/s ，方向向右D ．214m/s ，方向向左C解析：C取向左的初速度方向为正方向，则有0s =2m/v ，5m/s t v =-，根据加速度的定义公式可得加速度为205214m/s 0.5t v v v a t t -∆--====-∆ 所以加速度大小为214m/s ，方向向右，则C 正确；ABD 错误； 故选C 。
2．从高出地面6m 的位置竖直向上抛出一个小球，如图所示。
它上升10m 后回落，最后到达地面。
则小球通过的路程和位移的大小分别是（ ）A ．10m ，6mB ．16m ，6mC ．26m ，6mD ．26m ，16m C解析：C位移是由初位置指向末位置的有向线段，球上升10m ，又下降16m ，故全过程的总路程是10m 16m 26m s =+=全过程的总位移是6m x =-则位移大小为6m 。
故选C 。
3．2020年10月29日上午9时30分枣阳一中的秋季运动会正式开始。
在此次运动会中，小明报名参加了400m 跑（且为最内圈跑道）和铅球两项比赛，已知小明400m 跑步的成绩为1分06秒，铅球成绩为12.1m 。
下列说法正确的是（ ） A ．9时30分指的是时间间隔 B ．1分06秒指的是时间间隔C ．小明400m 跑的平均速度大小为6.78m/sD ．小明的铅球成绩12.1m 是指铅球位移为12.1m B 解析：BA ．9时30分指的是时刻，故A 错误；B ．成绩为1分06秒指的是时间间隔，故B 正确；C ．小明400m 跑的平均速度大小为0m 066sx v t === 故C 错误；D ．铅球运动的轨迹是抛物线，比赛成绩是抛出点的竖直投影点到落地点的距离，该距离要小于位移，故该成绩不是铅球的位移，故D 错误。
人教版高中物理必修一运动的描述经典大题例题
(每日一练)人教版高中物理必修一运动的描述经典大题例题单选题1、如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移—时间（x-－t）图象。
由图象可知，下列说法错误的是（）A．在时刻t1，b车追上a车B．在时刻t2，a车的加速度小于b车的加速度C．在t1到t2这段时间内，a和b两车的路程相等D．在t1到t2这段时间内，b车的速率先减小后增大答案：C解析：A．由图知，在时刻t1，a、b两车的位置坐标相同，到达同一位置相遇，且a的速度小于b的速度，所以在时刻t1，b车追上a车，A正确；B．a做匀速运动，加速度为零，b做变速运动，加速度不为零，所以在时刻t2，a车的加速度小于b车的加速度，B正确；C．在t1到t2这段时间内，a和b两车初、末位置相同，通过的位移相同，a一直沿负方向运动，而b先沿负方向运动后沿正方向运动，所以两者通过的路程不等，C错误；D．根据速度图线切线的斜率表示速度，知在t1到t2这段时间内，b车图线斜率先减小后增大，则b车的速率先减小后增加，D正确。
故选C。
2、如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移—时间（x-－t）图象。
由图象可知，下列说法错误的是（）A．在时刻t1，b车追上a车B．在时刻t2，a车的加速度小于b车的加速度C．在t1到t2这段时间内，a和b两车的路程相等D．在t1到t2这段时间内，b车的速率先减小后增大答案：C解析：A．由图知，在时刻t1，a、b两车的位置坐标相同，到达同一位置相遇，且a的速度小于b的速度，所以在时刻t1，b车追上a车，A正确；B．a做匀速运动，加速度为零，b做变速运动，加速度不为零，所以在时刻t2，a车的加速度小于b车的加速度，B正确；C．在t1到t2这段时间内，a和b两车初、末位置相同，通过的位移相同，a一直沿负方向运动，而b先沿负方向运动后沿正方向运动，所以两者通过的路程不等，C错误；D．根据速度图线切线的斜率表示速度，知在t1到t2这段时间内，b车图线斜率先减小后增大，则b车的速率先减小后增加，D正确。
人教版高中物理必修一匀变速直线运动的位移与时间的关系课后习题答案及解析
5．神舟五号载人飞船的返回舱距地面 10 km 时开始启动降落伞 装置，速度减至 10 m/s，并以这个速度在大气中降落。在距地面 1.2 m 时，返回舱的四台缓冲发动机开始向下喷气，舱体再次减速。 设最后减速过程中返回舱做匀减速直线运动，并且到达地面时恰好 速度为 0，求最后减速阶段的加速度。
人教版高中物理必修一
匀变速直线运动 的位移与时间的关度行驶的列车开始下坡，在坡路上的加速度等于 0.2 m/s2，经过 30 s 到达坡底。求坡路的长度和列车到达坡底时的速度。
2．以 18 m/s 的速度行驶的汽车，制动后做匀减速直线运动，在 3 s 内前进 36 m。求汽车的加速度及制动后 5 s 内发生的位移。
3．速度、加速度的测量通常比位移的测量要复杂些，而有的时候 我们只需比较两个物体运动的加速度大小，并不需要知道加速度的 具体数值。例如，比较两辆汽车的加速性能就是这样。如果已知两 个物体在相同时间内从静止开始匀加速直线运动的位移之比，怎样 根据运动学的规律求出它们的加速度之比？
4．滑跃式起飞是一种航母舰载机的起飞方式。飞机跑道的前一部分是 水平的，跑道尾段略微向上翘起。飞机在尾段翘起跑道上的运动虽然会使 加速度略有减小，但能使飞机具有斜向上的速度，有利于飞机的起飞。假 设某飞机滑跃式起飞过程是两段连续的匀加速直线运动，前一段的加速度 为 7.8 m/s2 ，位移为 180 m，后一段的加速度为 5.2 m/s2，路程为 15 m， 求飞机离舰时的速度有多大？
参考解答：15 m/s2，速度方向沿汽车前进方向
感谢观看
6．一辆肇事汽车在紧急刹车后停了下来，路面上留下了一条车轮滑 动的磨痕。警察为了判断汽车刹车时速度的大小，测出路面上车轮磨 痕的长度为 22.5 m。根据对车轮和路面材料的分析可以知道，车轮在 路面上滑动时汽车做匀减速直线运动的加速度大小是 5.0 m/s2。请你根 据以上条件，计算汽车刚开始刹车时的速度是多少？
【单元练】人教版高中物理必修1第一章【运动的描述】经典测试题(含答案解析)(1)
一、选择题1．做匀变速直线运动的物体初速度为6m/s ，经过10s 速度变为反向的21m/s ，则加速度的大小为（ ） A ．1.2m/s 2 B ．1.4m/s 2C ．1.5m/s 2D ．2.7m/s 2D解析：D物体初速度为：v 0=6m/s ，10s 后的速度方向与初速度方向反，即21m/s v =- 根据加速度的定义式，加速度为22216m/s 2.7m/s 10v a t ∆--===-∆ 负号表示加速度的方向与初速度的方向相反，则加速度的大小为2.7m/s 2。
故选D 。
2．在“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间站交会对接的过程中（ ） A ．飞船可以看成质点，空间站不可以看成质点 B ．飞船不可以看成质点，空间站可以看成质点 C ．飞船和空间站都可以看成质点 D ．飞船和空间站都不可以看成质点D 解析：D在飞船和空间站对接的过程中，飞船和空间站的大小和形状不能忽略，否则无法对接，因此两者均不能看作质点。
故选D 。
3．一辆汽车在平直的公路上运动，全程前13的时间内以v 1的速度运动，全程后23的时间内以12m/s 的速度运动，全程的平均速度为14m/s ，则v 1的值是（ ）A ．15m/sB ．16m/sC ．17m/sD ．18m/s D解析：D 由平均速度公式得112123314v t tt⨯+⨯=解得118m/s v = 。
故选D 。
4．一质点以初速度v 0沿x 轴正方向运动，已知加速度方向沿x 轴正方向，在加速度a 的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中，该质点（ ） A ．速度先增大后减小，直到加速度等于零为止 B ．速度一直在先减小后增大，直到加速度等于零为止 C ．位移先增大，后减小，直到加速度等于零为止 D ．位移一直在增大，到加速度等于零之后仍继续增大D解析：DAB．加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到0的过程中，由于加速度的方向始终与速度方向相同，所以速度一直在增大，故AB错误；CD．由于质点做方向不变的直线运动，所以位移一直在增大，加速度等于零时做匀速直线运动，位移仍然在增大，故C错误，D正确。
高中物理(新人教版)必修第一册课后习题：牛顿运动定律的应用(课后习题)【含答案及解析】
牛顿运动定律的应用课后篇巩固提升合格考达标练1.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。
在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g 取 10 m/s 2,则汽车刹车前的速度为( ) A.7 m/sB.14 m/sC.10 m/sD.20 m/sa ,由牛顿第二定律得μmg=ma ,解得a=μg 。
由匀变速直线运动速度与位移关系式v 02=2ax ,可得汽车刹车前的速度为 v 0=√2ax =√2μgx =14 m/s,因此选项B 正确。
2.假设汽车突然紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受的重力的大小差不多,当汽车以20 m/s 的速度行驶时突然制动,它还能继续滑动的距离约为(重力加速度g 取10 m/s 2)( ) A.40 m B.20 m C.10 mD.5 m,汽车刹车的加速度a=Ffm =mgm =g ,则继续滑行的距离s=v 022a =20 m,B 项正确。
3.(2021河南焦作高一期末)从距地面h 高度处由静止释放一小球,与地面碰撞后竖直返回且碰撞前后速率不变,返回的高度为原高度的一半,已知重力加速度为g ,小球的质量为m ,运动过程中阻力大小不变,则小球所受阻力大小为( ) A.45mg B.12mg C.34mgD.13mgF f ,落地速度大小为v ,小球下落时,满足mg-F f =ma 1,2a 1h=v 2,小球反弹时满足mg+F f =ma 2,2a 2·ℎ2=v 2,联立解得F f =13mg ,故选D 。
4.某气枪子弹的出口速度达100 m/s,若气枪的枪膛长0.5 m,子弹的质量为20 g,若把子弹在枪膛内的运动看作匀变速直线运动,则高压气体对子弹的平均作用力为 ( )A.1×102 NB.2×102 NC.2×105 ND.2×104 Nv2=2ax ,得a=v 22x=10022×0.5m/s 2=1×104 m/s 2,从而得高压气体对子弹的平均作用力F=ma=20×10-3×1×104 N=2×102 N 。
高中物理(新人教版)必修第一册同步习题：牛顿运动定律的应用(同步习题)【含答案及解析】
第四章运动和力的关系5牛顿运动定律的应用基础过关练题组一从受力确定运动情况1.(2019四川攀枝花高一上期末)若恒定合力F使质量为m的物体由静止开始运动,在时间t内移动的距离为x,则2F的恒定合力使质量为2m的物体由静止开始运动,在2t时间内移动的距离为()A.2xB.4xC.8xD.16x2.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。
在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g取10m/s2,则汽车刹车前的速度为()A.7m/sB.14m/sC.10m/sD.20m/s3.(2019山东济南高三上期末)图甲是运动员在奥运会上蹦床比赛中的一个情景。
设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动,运动员的脚在接触蹦床过程中,蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来,如图乙所示。
g 取10m/s2,不计空气阻力。
根据F-t图像求:乙(1)运动员在运动过程中的最大加速度的大小;(2)运动员双脚离开蹦床后的最大速度的大小。
4.如图所示,质量m=15kg的木箱静止在水平地面上,木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2。
现用F=60N的水平恒力向右拉动木箱(g取10m/s2)。
求:(1)3s时木箱的速度大小。
(2)木箱在2s内的位移大小。
5.如图所示,楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成θ=37°角。
一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板,工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上,大小为10 N,刷子的质量为m=0.5kg,刷子可视为质点,刷子与天花板间的动摩擦因数μ=0.5,天花板长为L=4m,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。
试求:(1)刷子沿天花板向上运动时的加速度大小;(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。
6.质量为m=2kg的物体静止在水平地面上,物体与水平地面之间的动摩擦因数为μ=0.5。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
运动学【1】物体沿直线向同一方向运动，通过两个连续相等的位移的平均速度分别为v 1=10m/s 和v 2=15m/s ，则物体在这整个运动过程中的平均速度是多少？ 【分析与解答】设每段位移为s ，由平均速度的定义有v =212121212//22v v v v v s v s st t s +=+=+=12m/s [点评]一个过程的平均速度与它在这个过程中各阶段的平均速度没有直接的关系，因此要根据平均速度的定义计算，不能用公式v =(v 0+v t )/2，因它仅适用于匀变速直线运动。
【2】一质点沿直线ox 方向作加速运动，它离开o 点的距离x 随时间变化的关系为x=5+2t 3(m)，它的速度随时间变化的关系为v=6t 2(m/s)，求该质点在t=0到t=2s 间的平均速度大小和t=2s 到t=3s 间的平均速度的大小。
【分析与解答】当t=0时，对应x 0=5m ，当t=2s 时，对应x 2=21m ，当t=3s 时，对应x 3=59m ，则:t=0到t=2s 间的平均速度大小为2021x x v -==8m/st=2s 到t=3s 间的平均速度大小为1232x x v -==38m/s [点评]只有区分了求的是平均速度还是瞬时速度，才能正确地选择公式。
【3】一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过，当他听到飞机的发动机声音从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方与地面成600角的方向上，据此可估算出此飞机的速度约为声速的多少倍？【分析与解答】设飞机在头顶上方时距人h ，则人听到声音时飞机走的距离为：3h/3 对声音：h=v 声t 对飞机：3h/3=v 飞t 解得：v 飞=3v 声/3≈0.58v 声[点评]此类题和实际相联系，要画图才能清晰地展示物体的运动过程，挖掘出题中的隐含条件，如本题中声音从正上方传到人处的这段时间内飞机前进的距离，就能很容易地列出方程求解。
【4】如图所示，声源S 和观察者A 都沿x 轴正方向运动，相对于地面的速率分别为v S 和v A ．空气中声音传播的速率为v p ．设v S <v p ，v A <v p ，空气相对于地面没有流动．(1)若声源相继发出两个声信号，时间间隔为△t ，．请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程，确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔△t '．(2)请利用(1)的结果，推导此情形下观察者接收到的声波频率与声源发出的声波频率间的关系式．【分析与解答】: (1)如图所示，设为声源S 发出两个信号的时刻，为观察者接收到两个信号的时刻．则第一个信号经过时间被观察者A 接收到，第二个信号经过时间被观察者A 接收到．且设声源发出第一个信号时，S 、A 两点间的距离为L ，两个声信号从声源传播到观察者的过程中，它们运动的距离关系如图所示．可得由以上各式，得(2)设声源发出声波的振动周期为T ，这样，由以上结论，观察者接收到的声波振动 的周期T'为 。
由此可得，观察者接受到的声波频率与声源发出声波频率间的关系为f v v v v f sp A p --=' ⑤[点评]有关匀速运动近几年高考考查较多，如宇宙膨胀速度、超声波测速等，物理知识极其简单，但对理解题意、建立模型的能力要求较高。
解本题时，通过作图理解和表述运动过程最为关键。
【5】一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为v 1=4m/s ，1S 后速度大小为v 2=10m/s ，在这1S 内该物体的加速度的大小为多少？【分析与解答】根据加速度的定义，tv v a t 0-=题中v 0=4m/s ，t=1s 当v 2与v 1同向时，得14101-=a =6m/s 2 当v 2与v 1反向时，得14102--=a =-14m/s 2[点评]必须注意速度与加速度的矢量性，要考虑v 1、v 2的方向。
4图【6】某著名品牌的新款跑车拥有极好的驾驶性能，其最高时速可达330km/h ，0～100km/h 的加速时间只需要3.6s ，0～200km/h 的加速时间仅需9.9s ，试计算该跑车在0～100km/h 的加速过程和0～200km/h 的加速过程的平均加速度。
【分析与解答】:根据tv v a t 0-=且 s m h km v t /78.27/1001≈= s m h km v t /56.55/2002≈= 故跑车在0～100km/h 的加速过程2211011/72.7/6.3078.27s m s m t v v a t =-=-=故跑车在0～200km/h 的加速过程2222022/61.5/9.9056.55s m s m t v v a t =-=-=【7】右图为某物体做匀变速直线运动的图像，求：（1）该物体3s 末的速度。
（2）该物体的加速度。
（3）该物体前6s 内的位移。
【分析与解答】: （1）由图可直接读出3s 末的速度为6m/s 。
（2）a －t 图中图线的斜率表示加速度，故加速度为22/1/639s m s m a =-=。
（3）a －t 图中图线与t 轴所围面积表示位移，故位移为m m S 36)39(62163=-⨯⨯+⨯=。
【8】建筑工人安装塔手架进行高空作业，有一名建筑工人由于不慎将抓在手中的一根长5m 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0.2s ，试求铁杆下落时其下端到该楼层的高度？（g ＝10m/s 2，不计楼层面的厚度） 【分析与解答】铁杆下落做自由落体运动，其运动经过下面某一楼面时间Δt =0.2s ，这个Δt 也就是杆的上端到达该楼层下落时间t A 与杆的下端到达该楼层下落时间t B 之差，设所求高度为h ，则由自由落体公式可得到：221B gt h =2215Agt h =+ t A －t B ＝Δt解得h ＝28.8m【9】在现实生活中，雨滴大约在1.5km 左右的高空中形成并开始下落。
计算一下，若该雨滴做自由落体运动，到达地面时的速度是多少？你遇到过这样快速的雨滴吗？据资料显示，落到地面的雨滴速度一般不超过8m/s ，为什么它们之间有这么大的差别呢？ 【分析与解答】根据：221gt s =gt v t =可推出s m s m gs v t /10732.1/105.1102223⨯=⨯⨯⨯==可见速度太大，不可能出现这种现象。
【10】从斜面上某一位置，每隔O.1s 释放一颗小球，在连续释放几颗后，对在斜面上滑动的小球拍下照片，如图所示，测得S AB =15cm ，S BC =20cm ，试求： (1)小球的加速度(2)拍摄时B 球的速度V B (3)拍摄时S CD(4)A 球上面滚动的小球还有几颗?【分析与解答】 释放后小球都做匀加速直线运动，每相邻两球的时间问隔均为o.1s ，可以认为A 、B 、C 、D 各点是一个球在不同时刻的位置。
【11】 跳伞运动员作低空跳伞表演，当飞机离地面224 m 时，运动员离开飞机在竖直方向做自由落体运动.运动一段时间后，立即打开降落伞，展伞后运动员以12.5 m/s 2的平均加速度匀减速下降.为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过5 m/s.取g =10 m/s 2.求：（1）运动员展伞时，离地面的高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下? （2）运动员在空中的最短时间为多少? 【分析与解答】：运动员跳伞表演的过程可分为两个阶段，即降落伞打开前和打开后.由于降落伞的作用，在满足最小高度且安全着地的条件下，可认为v m =5 m/s 的着地速度方向是竖直向下的，因此求解过程中只考虑其竖直方向的运动情况即可.在竖直方向上的运动情况如图所示.（1）由公式v T 2－v 02＝2as 可得第一阶段：v 2＝2gh 1① 第二阶段：v 2－v m 2＝2ah 2② 又h 1＋h 2＝H ③ 解①②③式可得展伞时离地面的高度至少为h 2＝99 m.设以5 m/s 的速度着地相当于从高h '处自由下落.则h '＝g v 22'=10252⨯ m ＝1.25 m.（2）由公式s =v 0t ＋21at 2可得： 第一阶段：h 1＝21gt 12④ 第二阶段：h 2＝vt 2－21at 22⑤ 又t =t 1＋t 2⑥解④⑤⑥式可得运动员在空中的最短时间为 t =8.6 s.【12】 以速度为10 m/s 匀速运动的汽车在第2 s 末关闭发动机，以后为匀减速运动，第3s 内平均速度是9 m/s ，则汽车加速度是_______ m/s 2，汽车在10 s 内的位移是_______ m. 【分析与解答】：第3 s 初的速度v 0＝10 m/s ，第3.5 s 末的瞬时速度v t =9 m/s 〔推论（2）〕所以汽车的加速度：a =t v v t 0-=5.0109- m/s 2＝－2 m/s 2“－”表示a 的方向与运动方向相反. 汽车关闭发动机后速度减到零所经时间：t 2＝a v 00-=2100-- s=5 s ＜8 s则关闭发动机后汽车8 s 内的位移为：s 2＝a v 2020-=）（221002-⨯- m ＝25 m前2 s 汽车匀速运动： s 1＝v 0t 1＝10×2 m ＝20 m 汽车10 s 内总位移：s =s 1＋s 2＝20 m ＋25 m ＝45 m. 说明：（1）求解刹车问题时，一定要判断清楚汽车实际运动时间.（2）本题求s 2时也可用公式s =21at 2计算.也就是说“末速度为零的匀减速运动”可倒过来看作“初速度为零的匀加速运动”.【13】一列客车以v 1的速度前进，司机发现前面同一轨道上有一列货车正以v 2(v 2<v 1)的速度同向匀速前进，货车车尾距客车的距离为 s 。
客车立即紧急刹车，刹车加速度大小为a=(v 1-v z )2/4s ．为避免相撞货车必须同时加速行驶，货车的加速度应满足的条件? 【分析与解答】: 解法一:设经时间t ，恰追上而不相撞时的加速度为a ，则：V 1t-21at 2=v 2t+s v 1-at=v 2所以当时，两车不会相撞．解法二:要使两车不相撞，其位移关系应为V 1t-21at 2≤v 2t+s对任一时间t ，不等式都成立的条件为解法三:以前车为参照物，刹车后后车相对前车做初速度v 0=v 1-v 2、加速度为a 的匀减速直线运动．当后车相对前车的速度减为零时，若相对位移s /≤s ，则不会相撞．以两物体运动的位移关系、时间关系、速度关系建立方程是解答追及相遇问题的最基本思路．特别注意第三种解法，这种巧取参考系，使两者之间的运动关系更简明的方法是要求同学们有一定的分析能力后才能逐步学会应用的【14】 在铁轨上有甲、乙两列列车，甲车在前，乙车在后，分别以速度v 1=15m/s),v 2=40m/s 做同向匀速运动，当甲、乙间距为1500m 时，乙车开始刹车做匀减速运动，加速度大小为O.2m/s 2，问：乙车能否追上甲车? 【分析与解答】 由于乙车速度大于甲车的速度，因此，尽管乙车刹车后做匀减速直线运动，速度开始减小，但其初始阶段速度还是比甲车的大，两车的距离还是在减小，当乙车的速度减为和甲车的速度相等时，乙车的位移大于甲车相对乙车初始位置的位移，则乙车就一定能追上甲车，设乙车速度减为v 1=15m/s 时，用的时间为t ，则有V 1=v 2-at t=(v 2-v 1)/a=125s在这段时间里乙车的位移为 S 2=t v v 221 =3437．5m 在该时间内甲车相对乙车初始位置的位移为 S 1=1500十v 1t=3375m因为s 2>s 1，所以乙车能追上甲车。
