高中地球的運(yùn)動教案
發(fā)表時(shí)間:2020-04-29第1節(jié)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律。
第1節(jié)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律三維目標(biāo)
知識與技能
1.掌握勻變速直線運(yùn)動的速度公式,知道它是如何推導(dǎo)出來的,知道它的圖象的物理意義,會應(yīng)用這一公式分析和計(jì)算.
2.掌握勻變速直線運(yùn)動的位移公式,會應(yīng)用這一公式分析和計(jì)算.
3.能推出勻變速直線運(yùn)動的位移和速度的關(guān)系式,并會運(yùn)用它進(jìn)行計(jì)算.
過程與方法
從表格中分析處理數(shù)據(jù)并能歸納總結(jié).培養(yǎng)學(xué)生將已學(xué)過的數(shù)學(xué)規(guī)律運(yùn)用到物理當(dāng)中,將公式、圖象及物理意義聯(lián)系起來加以運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力.
情感態(tài)度與價(jià)值觀
從具體情景中抽象出本質(zhì)特點(diǎn),既要用聯(lián)系的觀點(diǎn)看問題,還要具體問題具體分析.
教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)用數(shù)學(xué)工具推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動的速度公式和位移公式.
教學(xué)難點(diǎn)1.注意數(shù)學(xué)手段與物理過程的緊密聯(lián)系.
2.將公式、圖象及其物理意義聯(lián)系起來.
3.獲得勻變速運(yùn)動的規(guī)律,特別是用圖象描述運(yùn)動.圖象的應(yīng)用和公式的選擇是兩個(gè)難點(diǎn).
教具準(zhǔn)備多媒體工具,作圖工具
課時(shí)安排1課時(shí)
教學(xué)過程
導(dǎo)入新課
物理學(xué)中將物體速度發(fā)生變化的運(yùn)動稱為變速運(yùn)動.一般來說,做變速運(yùn)動的物體,速度變化情況非常復(fù)雜.本節(jié),我們僅討論一種特殊的變速運(yùn)動——勻變速直線運(yùn)動.
推進(jìn)新課
一、勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)
合作探究
請同學(xué)們閱讀P33的實(shí)例并合作討論表31的數(shù)據(jù).
從數(shù)據(jù)中可知:小車速度不斷增大,但是加速度保持不變.
得出結(jié)論:物理學(xué)中,稱物體加速度保持不變的直線運(yùn)動為勻變速直線運(yùn)動.
勻變速直線運(yùn)動是一種最簡單而且特殊的變速直線運(yùn)動,它的重要特點(diǎn)是:物體在直線運(yùn)動過程中,加速度為一恒量.當(dāng)加速度與速度同向時(shí),物體做勻加速直線運(yùn)動;當(dāng)加速度與速度反向時(shí),物體做勻減速直線運(yùn)動.勻變速直線運(yùn)動是一種理想化的運(yùn)動,自然界中并不存在,但是為了討論的方便,人們通常將某些物體的運(yùn)動或其中一段運(yùn)動近似認(rèn)為是勻變速直線運(yùn)動.
二、勻變速直線運(yùn)動的速度—時(shí)間關(guān)系v-t=v0+at
速度公式:a=v0+at(由加速度定義推導(dǎo))
其中v-t為末速度(時(shí)間t秒末的瞬時(shí)速度)
v0為初速度(時(shí)間t秒初的瞬時(shí)速度)
a為加速度(時(shí)間t秒內(nèi)的加速度)
討論:一般取v0方向?yàn)檎?,?dāng)a與v0同向時(shí),a0;當(dāng)a與v0反向時(shí),a0.
當(dāng)a=0時(shí),公式為v-t=v0
當(dāng)v0=0時(shí),公式為v-t=at
當(dāng)a0時(shí),公式為v-t=v0-at(此時(shí)a只能取絕對值)
可見:v-t=v0+at為勻變速直線運(yùn)動速度公式的一般表達(dá)形式(只要知道v0和a就可求出任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度.
速度—時(shí)間圖象:
(1)由v-t=v0+at可知,v-t是t的一次函數(shù),根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知其速度—時(shí)間圖象是一傾斜的直線.
(2)由v-t圖象可確定的量:
可直接看出物體的初速度;
可找出對應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度;
可求出它的加速度(斜率=加速度);
可判斷物體運(yùn)動性質(zhì);
可求出t時(shí)間內(nèi)的位移.
例如:根據(jù)圖3-1-1我們可以求出:
圖3-1-1
(1)甲的初速度為2m/s,乙的初速度為12m/s;
(2)在第2s末甲、乙瞬時(shí)速度相同,均為6m/s;
(3)甲做勻加速運(yùn)動,加速度為2m/s2;乙做勻減速運(yùn)動,加速度為-3m/s2;
(4)甲、乙前2s內(nèi)的位移分別為:s甲=(2+6)×2/2m=8m
s乙=(12+6)×2/2m=18m.
三、位移—時(shí)間關(guān)系
1.平均速度公式=
由于物體做勻變速運(yùn)動,物體的速度變化是均勻的,它在時(shí)間t內(nèi)的平均速度等于初速度和末速度的平均值.
2.位移—時(shí)間關(guān)系s=v0t+at2.
教師精講
1.推導(dǎo)
因?yàn)閟=,=,所以s=×t
s=(v0+v0+at)t=v0t+at2.
2.討論:當(dāng)a=0時(shí),s=v0t;
當(dāng)v0=0時(shí),s=at2;
當(dāng)a<0時(shí),s=v0t-at2(此時(shí)a只能取絕對值).
3.位移公式s=v0t+at2也可由速度圖象推出.
[例題剖析1]如圖3-1-2所示,下列說法正確的是()
圖3-1-2
A.前10s的加速度為0.8m/s2,后5s的加速度為1.6m/s2
B.15s末回到出發(fā)點(diǎn)
C.前10s的平均速度為4m/s
D.15s物體的位移為60m
解析:a1=0.8m/s2a2=-1.6m/s215s末的速度為零,但是15s內(nèi)的位移為60m前10s內(nèi)的平均速度為40/10m/s=4m/s15s內(nèi)的位移為×8×15m=60m.
答案:CD
[例題剖析2]一物體做勻加速直線運(yùn)動,位移方程為s=(5t+2t2)m,則該物體的初速度為________________,加速度為______________,2s內(nèi)的位移大小是_______________.
解析:與標(biāo)準(zhǔn)方程相比較一次項(xiàng)系數(shù)為初速度,二次項(xiàng)系數(shù)的兩倍為加速度,v0=5m/s,a=4m/s2,s=18m.
答案:5m/s4m/s18m
[例題剖析3]以8m/s勻速行駛的汽車開始剎車,剎車后的加速度大小為2m/s2,試求:
(1)汽車在第3s末的速度為多大?通過的位移為多大?
(2)汽車開始剎車后的最大位移.
(3)汽車通過最大位移中點(diǎn)時(shí)的速度.
解析:(1)由公式v-t=v0+at可知v0為8m/s,加速度a為-2m/s2,3s末的速度為2m/s
由公式s=v0t+at2可知s=15m.
(2)汽車最大滑行位移為16m.
(3)汽車滑行過最大位移中點(diǎn)時(shí)的速度為4m/s.
答案:(1)2m/s;15m(2)16m(3)4m/s
教師精講
位移—時(shí)間關(guān)系s=v0t+at2
另一種推導(dǎo)方法:根據(jù)勻變速直線運(yùn)動v-t圖來推導(dǎo)(微元法).
圖3-1-3
意義:勻變速直線運(yùn)動的物體在時(shí)間t內(nèi)的位移數(shù)值上等于速度圖線下方梯形的面積.
思考:若是非勻變速直線運(yùn)動,這一結(jié)論還適用嗎?
圖3-1-4
課堂小結(jié)
速度公式v-t=v0+at和位移公式s=v0t+at2是勻變速直線運(yùn)動的兩個(gè)基本公式,在一條直線上的矢量可用“+”“-”號表示其方向.一般以v0的方向?yàn)檎较?所以與v0的方向相同為正,與v0的方向相反為負(fù).
布置作業(yè)
1.某質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間而變化的關(guān)系式為s=4t+2t2,s和t的單位分別是m和s,則質(zhì)點(diǎn)的初速度與加速度分別為()
A.4m/s與2m/s2B.0與4m/s2
C.4m/s與4m/s2D.4m/s與0
2.汽車以20m/s的速度做勻速直線運(yùn)動,剎車后做勻減速運(yùn)動,加速度的大小為5m/s2,則剎車后6s內(nèi)汽車的位移是()
A.30mB.40mC.10mD.0
3.試證明勻變速直線運(yùn)動物體在時(shí)間t內(nèi)的平均速度為:=.(利用速度和位移公式或者用v-t圖進(jìn)行說明)
板書設(shè)計(jì)
勻變速運(yùn)動的規(guī)律
一、勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)
v-t=v0+at
討論:一般取v0方向?yàn)檎较颍?dāng)a與v0同向時(shí),a0;當(dāng)a與v0反向時(shí),a0.
當(dāng)a=0時(shí),公式為v-t=v0;
當(dāng)v0=0時(shí),公式為v-t=at;
當(dāng)a0時(shí),公式為v-t=v0-at(此時(shí)a只能取絕對值).
速度—時(shí)間圖象:
(1)由v-t=v0+at可知,v-t是t的一次函數(shù),根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知其速度—時(shí)間圖象是一傾斜的直線.
圖3-1-5
(2)由v-t圖象可確定的量:
可直接看出物體的初速度;
可找出對應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度;
可求出它的加速度(斜率=加速度);
可判斷物體運(yùn)動性質(zhì);
可求出t時(shí)間內(nèi)的位移.
二、位移—時(shí)間關(guān)系
s=v0t+at2.
精選閱讀
質(zhì)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律
高中物理《勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律》學(xué)案魯科版必修1
靜悟寄語:
1、一心向著目標(biāo)前進(jìn)的人,整個(gè)世界都得給他讓路。
2、成功就在再堅(jiān)持一下的努力之中。
3、奇跡,就在凝心聚力的靜悟之中。
一、“靜”什么?
1、環(huán)境“安靜”:鴉雀無聲,無人走動,無聲說話、交流,無人隨意出進(jìn)。每一個(gè)人充分沉浸在難得的靜謐之中。以享受維護(hù)安靜環(huán)境為榮,以影響破壞安靜環(huán)境為恥。
2、心態(tài)“安靜”:心靜自然“涼”,腦子自然清醒,精力自然集中,思路自然清晰。心靜如水,超然物外,成為時(shí)間的主人,學(xué)習(xí)的主人。情緒穩(wěn)定,效率較高。心不靜,則心亂如麻,心神不定,心不在焉,如坐針氈,眼在此心在彼,貌似用功,實(shí)則騙人。
二、【高考??疾榈闹R點(diǎn)】
1.靜力學(xué)的受力分析與共點(diǎn)力平衡(選擇題)
此題定位為送分題目,一般安排為16題,即物理學(xué)科的第一題,要求學(xué)生具有規(guī)范的受力分析習(xí)慣,熟練運(yùn)用靜力學(xué)的基本規(guī)律,如胡克定律、滑動摩擦定律與靜摩擦力的變化規(guī)律、力的合成與分解、正交分解法等,可涉及兩個(gè)狀態(tài),但一般不涉及變化過程的動態(tài)分析,也不至于考查相似三角形法等非常規(guī)方法。不必考慮計(jì)算題
2.運(yùn)動圖象及其綜合應(yīng)用(選擇題)
山東卷對物理圖象的專門考查以運(yùn)動圖象為代表,立足于對物理圖象的理解。可涉及物理圖象的基本意義、利用運(yùn)動圖象的分析運(yùn)動過程、用不同物理量關(guān)系圖象描述同一運(yùn)動過程等。以寧夏、海南為代表的利用運(yùn)動圖象考查追及、相遇問題尚未被山東采納。專題設(shè)計(jì)為選擇題,盡量多涉及不同的圖象類型。
3.牛頓定律的直接應(yīng)用(選擇、計(jì)算題)
與自感一樣,超重失重為Ⅰ級要求知識點(diǎn),此題為非主干知識考查題,為最可能調(diào)整和變化的題目。
但對牛頓定律的考查不會削弱,而很可能更加寬泛和深入,可拓展為具體情境中力和運(yùn)動關(guān)系的分析(選擇)、直線、類平拋和圓周運(yùn)動中牛頓第二定律的計(jì)算(計(jì)算題的一部分)。
此專題定位在牛頓定律的直接應(yīng)用,針對基本規(guī)律的建立、定律物理內(nèi)涵的理解及實(shí)際情境中規(guī)律的應(yīng)用,可涉及瞬時(shí)分析、過程分析、動態(tài)分析、特殊裝置、臨界條件,以及模型抽象、對象轉(zhuǎn)換、整體隔離、合成分解等方法問題。
4.第四專題萬有引力與航天(選擇、計(jì)算題)
此專題內(nèi)容既相對寬泛又相對集中,寬泛指萬有引力與航天的內(nèi)容均可涉及,集中即一定是本章內(nèi)容且集中在一道題目中。這部分內(nèi)容也是必考內(nèi)容,今年考試說明中本章知識點(diǎn)增加了“經(jīng)典時(shí)空觀和相對論時(shí)空觀(Ⅰ)”,“環(huán)繞速度”由(Ⅱ)到(Ⅰ)。可以理解為深度減弱,廣度增加,最大的可能仍是選擇題,也不排除作為力學(xué)綜合題出現(xiàn)的可能,復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)適當(dāng)照顧。需特別注意的是,一定要關(guān)注近一年內(nèi)天文的新發(fā)現(xiàn)或航天領(lǐng)域的新成就,題目常以此類情境為載體。
5.功能關(guān)系:(選擇、計(jì)算題)動能定理、機(jī)械能守恒、功能關(guān)系、能量守恒是必考內(nèi)容,要結(jié)合動力學(xué)過程分析、功能分析,進(jìn)行全過程、分過程列式??疾樾问竭x擇題、計(jì)算題
注意:必修1、2部分考察多為選擇題,但在牛頓定律結(jié)合功能關(guān)系以及拋體運(yùn)動和圓周運(yùn)動部分綜合的計(jì)算,出現(xiàn)在24題上,本題一般涉及多個(gè)過程,是中等難度的保分題。
6.靜電場主要以考察電場線、電勢、電勢差、電勢能、電容器、帶電粒子的加速與偏轉(zhuǎn)為主
7.恒定電流以考察電學(xué)實(shí)驗(yàn)為主,選擇中也容易出電路的分析題
8.磁場以考察磁場對運(yùn)動電荷和通電導(dǎo)線的作用為主,選擇中易出一個(gè)題,在大題中容易出與電場及重力場相結(jié)合的題目。
9.電磁感應(yīng)以選擇題、計(jì)算題,主要考察導(dǎo)體棒的切割以及感生電動勢,楞次定律,注意圖像問題
10.交流電主要考察交流電的四值、圖像,以及遠(yuǎn)距離輸電變壓器問題,通常以選擇形式出現(xiàn)
11.熱學(xué)3-3:油膜法、微觀量計(jì)算,氣體實(shí)驗(yàn)定律,熱一律、壓強(qiáng)微觀解釋、熱二律是重點(diǎn)
10.選修3-5中動量守恒、動量變化量計(jì)算、原子結(jié)構(gòu)中能級躍遷、原子核中質(zhì)能方程、核反應(yīng)方程是考察重點(diǎn)。
三、【靜悟注意事項(xiàng)】
1.以查缺補(bǔ)漏為主要目的,以考綱知識點(diǎn)為主線復(fù)習(xí)
2.重點(diǎn)看課本、課后題、改錯(cuò)本、以前做過的相關(guān)題目
3.把不會的問題記下來,集中找時(shí)間找老師解決
4.必須邊思考,邊動筆。靜悟最忌只動眼動嘴的學(xué)習(xí)方式,必須多動腦多動手,做到手不離筆,筆不離紙。
勻變速直線運(yùn)動
【考試說明】
主題內(nèi)容要求說明
質(zhì)點(diǎn)的直線
運(yùn)動參考系、質(zhì)點(diǎn)
位移、速度和加速度
勻變速直線運(yùn)動及其公式、圖像Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ
【知識網(wǎng)絡(luò)】
【考試說明解讀】
1.參考系
⑴定義:在描述一個(gè)物體的運(yùn)動時(shí),選來作為標(biāo)準(zhǔn)的假定不動的物體,叫做參考系。
⑵運(yùn)動學(xué)中的同一公式中涉及的各物理量應(yīng)以同一參考系為標(biāo)準(zhǔn)。
2.質(zhì)點(diǎn)
⑴定義:質(zhì)點(diǎn)是指有質(zhì)量而不考慮大小和形狀的物體。
⑵質(zhì)點(diǎn)是物理學(xué)中一個(gè)理想化模型,能否將物體看作質(zhì)點(diǎn),取決于所研究的具體問題,而不是取決于這一物體的大小、形狀及質(zhì)量,只有當(dāng)所研究物體的大小和形狀對所研究的問題沒有影響或影響很小,可以將其形狀和大小忽略時(shí),才能將物體看作質(zhì)點(diǎn)。
物體可視為質(zhì)點(diǎn)的主要三種情形:
①物體只作平動時(shí);
②物體的位移遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體本身的尺度時(shí);
③只研究物體的平動,而不考慮其轉(zhuǎn)動效果時(shí)。
3.時(shí)間與時(shí)刻
⑴時(shí)刻:指某一瞬時(shí),在時(shí)間軸上表示為某一點(diǎn)。
⑵時(shí)間:指兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔,在時(shí)間軸上表示為兩點(diǎn)間線段的長度。
⑶時(shí)刻與物體運(yùn)動過程中的某一位置相對應(yīng),時(shí)間與物體運(yùn)動過程中的位移(或路程)相對應(yīng)。
4.位移和路程
⑴位移:表示物體位置的變化,是一個(gè)矢量,物體的位移是指從初位置到末位置的有向線段,其大小就是此線段的長度,方向從初位置指向末位置。
⑵路程:路程等于運(yùn)動軌跡的長度,是一個(gè)標(biāo)量。只有在單方向的直線運(yùn)動中,位移的大小才等于路程。
5.速度、平均速度、瞬時(shí)速度
⑴速度:是表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動快慢的物理量,在勻速直線運(yùn)動中它等于位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值,速度是矢量,它的方向就是物體運(yùn)動的方向。
⑵平均速度:物體所發(fā)生的位移跟發(fā)生這一位移所用時(shí)間的比值叫這段時(shí)間內(nèi)的平均速度,即,平均速度是矢量,其方向就是相應(yīng)位移的方向。公式=(V0+Vt)/2只對勻變速直線運(yùn)動適用。
⑶瞬時(shí)速度:運(yùn)動物體經(jīng)過某一時(shí)刻(或某一位置)的速度,其方向就是物體經(jīng)過某有一位置時(shí)的運(yùn)動方向。
6.加速度
⑴加速度是描述物體速度變化快慢的物理量,是一個(gè)矢量,方向與速度變化的方向相同。
⑵做勻速直線運(yùn)動的物體,速度的變化量與發(fā)生這一變化所需時(shí)間的比值叫加速度,即
⑶速度、速度變化、加速度的關(guān)系:
①方向關(guān)系:加速度的方向與速度變化的方向一定相同,加速度方向和速度方向沒有必然的聯(lián)系。
②大小關(guān)系:V、△V、a無必然的大小決定關(guān)系。
③只要加速度方向跟速度方向相同,無論加速度在減少還是在增大,物體的速度一定增大,若加速度減小,速度增大得越來越慢(仍然增大);只要加速度方向跟速度方向相反,物體的速度一定減小。
7、運(yùn)動圖象:s—t圖象與v—t圖象的比較
下圖和下表是形狀一樣的圖線在s—t圖象與v—t圖象中的比較.
s—t圖v—t圖
①表示物體勻速直線運(yùn)動(斜率表示速度v)①表示物體勻加速直線運(yùn)動(斜率表示加速度a)
②表示物體靜止②表示物體做勻速直線運(yùn)動
③表示物體向反方向做勻速直線運(yùn)動;初位移為s0③表示物體做勻減速直線運(yùn)動;初速度為v0
④t1時(shí)間內(nèi)物體位移s1④t1時(shí)刻物體速度v1(圖中陰影部分面積表示質(zhì)點(diǎn)在0~t1時(shí)間內(nèi)的位移)
補(bǔ)充:(1)s—t圖中兩圖線相交說明兩物體相遇,v—t圖中兩圖線相交說明兩物體在交點(diǎn)時(shí)的速度相等
(2)s—t圖象與橫軸交叉,表示物體從參考點(diǎn)的一邊運(yùn)動到另一邊.v—t圖線與橫軸交叉,表示物體運(yùn)動的速度反向.
(3)s—t圖象是直線表示物體做勻速直線運(yùn)動或靜止.圖象是曲線則表示物體做變速運(yùn)動.v—t圖線是直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動或勻速直線運(yùn)動;圖線是曲線表示物體做變加速運(yùn)動.
(4)s—t圖象斜率為正值,表示物體沿與規(guī)定正方向相同的方向運(yùn)動.圖象斜率為負(fù)值,表示物體沿與規(guī)定正方向相反的方向運(yùn)動.v—t圖線的斜率為正值,表示物體的加速度與規(guī)定正方向相同;圖象的斜率為負(fù)值,表示物體的加速度與規(guī)定正方向相反.
【例題:07山東理綜】如圖所示,光滑軌道MO和ON底端對接且ON=2MO,M、N兩點(diǎn)高度相同。小球自M點(diǎn)右靜止自由滾下,忽略小球經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失,以v、s、a、EK分別表示小球的速度、位移、加速度和動能四個(gè)物理量的大小。下列圖象中能正確反映小球自M點(diǎn)到N點(diǎn)運(yùn)動過程的是
【例題:08山東理綜】質(zhì)量為1500kg的汽車在平直的公路上運(yùn)動,v-t圖象如圖所示.由此可求(ABD)
A.前25s內(nèi)汽車的平均速度
B.前l(fā)0s內(nèi)汽車的加速度
C.前l(fā)0s內(nèi)汽車所受的阻力
D.15~25s內(nèi)合外力對汽車所做的功
8.勻變速直線運(yùn)動的基本規(guī)律及推論:
基本規(guī)律:⑴Vt=V0+at,⑵s=V0t+at2/2
推論:⑴Vt2_VO2=2as
⑵(Vt/2表示時(shí)間t的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度)
⑶任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔(T)內(nèi),位移之差是一恒量.即:
sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=……=sN-sN-1=△s=aT2.
9.初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的特點(diǎn):(設(shè)T為等分時(shí)間間隔):
⑴1T末、2T末、3T末……瞬時(shí)速度的比為:v1:v2:v3:……vn=1:2:3:……:n
⑵1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)……位移的比為:s1:s2:s3:……:sn=12:22:32:……:n2
⑶第一個(gè)T內(nèi)、第二個(gè)T內(nèi)、第三個(gè)T內(nèi)……位移的比為:s1:sⅡ:sⅢ?……:sN=1:3:5:……:(2n-1)
⑷從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時(shí)間的比
t1:t2:t3:……:tn=
10、豎直上拋運(yùn)動的兩種研究方法
①分段法:上升階段是勻減速直線運(yùn)動,下落階段是自由落體運(yùn)動.
②整體法:從全程來看,加速度方向始終與初速度v0的方向相反,所以可把豎直上拋運(yùn)動看成是一個(gè)勻變速直線運(yùn)動,應(yīng)用公式時(shí),要特別注意v,h等矢量的正負(fù)號.一般選取向上為正方向,則上升過程中v為正值下降過程中v為負(fù)值,物體在拋出點(diǎn)以下時(shí)h為負(fù)值.
11、追及問題的處理方法
1.要通過兩質(zhì)點(diǎn)的速度比較進(jìn)行分析,找到隱含條件.再結(jié)合兩個(gè)運(yùn)動的時(shí)間關(guān)系、位移關(guān)系建立相應(yīng)的方程求解,也可以利用二次函數(shù)求極值,及應(yīng)用圖象法和相對運(yùn)動知識求解
2.追擊類問題的提示
1.勻加速運(yùn)動追擊勻速運(yùn)動,當(dāng)二者速度相同時(shí)相距最遠(yuǎn).
2.勻速運(yùn)動追擊勻加速運(yùn)動,當(dāng)二者速度相同時(shí)追不上以后就永遠(yuǎn)追不上了.此時(shí)二者相距最近.
3.勻減速直線運(yùn)動追勻速運(yùn)動,當(dāng)二者速度相同時(shí)相距最近,此時(shí)假設(shè)追不上,以后就永遠(yuǎn)追不上了.
4.勻速運(yùn)動追勻減速直線運(yùn)動,當(dāng)二者速度相同時(shí)相距最遠(yuǎn).
【例題:09海南】甲乙兩車在一平直道路上同向運(yùn)動,其圖像如圖所示,圖中和的面積分別為和.初始時(shí),甲車在乙車前方處.(ABC)
A.若,兩車不會相遇B.若,兩車相遇2次
C.若,兩車相遇1次D.若,兩車相遇1次
勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用
老師會對課本中的主要教學(xué)內(nèi)容整理到教案課件中,大家開始動筆寫自己的教案課件了。是時(shí)候?qū)ψ约航贪刚n件工作做個(gè)新的規(guī)劃了,這樣接下來工作才會更上一層樓!你們了解多少教案課件范文呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來的《勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用》,歡迎大家與身邊的朋友分享吧!
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、通過例題的討論學(xué)習(xí)勻變速直線運(yùn)動的推論公式及。
2、了解初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的規(guī)律。
3、進(jìn)一步體會勻變速直線運(yùn)動公式中矢量方向的表示方法。
能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生分析運(yùn)動問題的能力以及應(yīng)用數(shù)學(xué)知識處理物理問題的能力
教學(xué)建議
教材分析
教材通過例題1自然的引出推論公式,即位移和速度關(guān)系,通過思考與討論對兩個(gè)基本公式和推論公式做了小結(jié),啟發(fā)學(xué)生總結(jié)一般勻變速直線運(yùn)動問題涉及到五個(gè)物理量,由于只有兩個(gè)獨(dú)立的方程式,因此只有在已知其中三個(gè)量的情況下,才能求解其余兩個(gè)未知量,引導(dǎo)同學(xué)思考和總結(jié)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的特殊規(guī)律.教材通過例題2,實(shí)際上給出了對于勻變速直線運(yùn)動的平均速度特點(diǎn),強(qiáng)調(diào)由兩個(gè)基本公式入手推導(dǎo)出有用的推論的思想,培養(yǎng)學(xué)生分析運(yùn)動問題的能力和應(yīng)用用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力.
教法建議
通過例題或練習(xí)題的討論,讓學(xué)生自己分析題目,畫出運(yùn)動過程草圖,動手推導(dǎo)公式,教師適時(shí)地加以引導(dǎo)和總結(jié),配合適當(dāng)?shù)恼n件,加強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)識.在推導(dǎo)位移公式時(shí)直接給出的,在這里應(yīng)向?qū)W生說明,實(shí)質(zhì)上它也是勻變速直線運(yùn)動的兩個(gè)基本公式的推論.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)重點(diǎn):推論公式的得出及應(yīng)用.
教學(xué)難點(diǎn):初速度為零的勻變速直線運(yùn)動的比例關(guān)系.
主要設(shè)計(jì):
一、例題1的處理:
1、讓學(xué)生閱讀題目后,畫運(yùn)動過程草圖,標(biāo)出已知條件,,a,s,待求量.
2、請同學(xué)分析解題思路,可以鼓勵學(xué)生以不同方法求解,如“先由位移公式求出時(shí)間,再利用速度公式求”等.
3、教師啟發(fā):上面的解法,用到兩個(gè)基本公式,有兩個(gè)未知量t和,而本題不要求求出時(shí)間t,能否有更簡單的方法呢?可以啟發(fā)學(xué)生兩個(gè)基本公式的消去,能得到什么結(jié)論呢?
4、讓學(xué)生自己推導(dǎo),得到,即位移和速度的關(guān)系,并且思考:什么條件下用這個(gè)公式更方便?
5、用得到的推論解例題
二、思考與討論的處理
1、(1)(2)(3)三個(gè)公式中共包括幾個(gè)物理量?各個(gè)公式在什么條件下使用更方便?
2、用三個(gè)公式解題時(shí),至少已知幾個(gè)物理量?為什么?[(知三求二)因?yàn)槿齻€(gè)公式中只有(1)(2)兩個(gè)是基本公式,是獨(dú)立的方程,(3)為推論公式,所以最多只能求解兩個(gè)未知量]
3、如果物體的初速度等于零,以上三個(gè)公式是怎樣的?請同學(xué)自己寫出:
.
三、例題2的處理
1、讓學(xué)生閱讀題目后,畫運(yùn)動過程草題,標(biāo)出已知量、、,待求量為.
2、放手讓同學(xué)去解:可能有的同學(xué)用公式(3)和(1)聯(lián)立先解出a再求出t;也可能有的同學(xué)利用前面學(xué)過的,利用求得結(jié)果;都應(yīng)給予肯定,也可能有的同學(xué)受例1的啟發(fā),發(fā)現(xiàn)本題沒讓求加速度a,想到用基本公式(1)(2)聯(lián)立消去a,得到.
3、得到后,告訴學(xué)生,把它與對比知,對于勻變速直線運(yùn)動,也可以當(dāng)作一個(gè)推論公式應(yīng)用,此公式也可由,將位移公式代入.利用求得.(請同學(xué)自己推證一下)
4、用或解例2.
四、討論典型例題(見后)
五、討論教材練習(xí)七第(5)題.
1、請同學(xué)根據(jù)提示,自己證明.
2、展示課件,下載:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(見媒體資料)
3、根據(jù)課件,展開討論:
(1)1秒末,2秒末,3秒末……速度比等于什么?
(2)1秒內(nèi),2秒內(nèi),3秒內(nèi)……位移之比等于什么?
(3)第1秒內(nèi),第2秒內(nèi),第3秒內(nèi)……位移之比等于什么?
(4)第1秒內(nèi),第2秒內(nèi),第3秒內(nèi)……平均速度之比等于什么?
(5)第1個(gè)1米,第2個(gè)1米,第3個(gè)1米內(nèi)……所用時(shí)間之比等于什么?
探究活動
根據(jù)本節(jié)所學(xué)知識,請你想辦法測出自行車剎車時(shí)的初速度及加速度,需要什么測量儀器?如何測量?如何計(jì)算?實(shí)際做一做.
勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律復(fù)習(xí)講授
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非常活躍,幫助教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。寫好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢?下面是小編精心為您整理的“勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律復(fù)習(xí)講授”,但愿對您的學(xué)習(xí)工作帶來幫助。
秦嶺中學(xué)新課程高中物理導(dǎo)學(xué)案
課題第三章勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律總結(jié)(復(fù)習(xí)講授課型)
教師歸納總結(jié)部分
本章重點(diǎn)
總結(jié)歸納一、:勻變速直線運(yùn)動的基本規(guī)律(經(jīng)典運(yùn)動模型)
1、速度公式:
2、位移公式:
3、速度位移公式:
4、平均速度公式:
二、勻變速直線運(yùn)動的常用三個(gè)推論:(適用所有勻變速運(yùn)動)
(1)任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔T內(nèi)的位移之差是一個(gè)恒量,即
s2-s1=s3-s2……=Δs=aT2或sn+k-sn=kaT2
(2)在一段時(shí)間t內(nèi),中間時(shí)刻瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度,即
(3))中間位置處的速度等于這段位移初、末速度的方均根,即
三、勻變速直線運(yùn)動的特例推論6式:初速為零的勻加速直線運(yùn)動的特征
1、從運(yùn)動開始計(jì)時(shí),t秒末、2t秒末、3t秒末、…、nt秒末的速度之比等于連續(xù)自然數(shù)之比:
v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n.
2、從運(yùn)動開始計(jì)時(shí),前t秒內(nèi)、2t秒內(nèi)、3t秒內(nèi)、…、nt秒內(nèi)通過的位移之比等于連續(xù)自然數(shù)的平方之比:s1∶s2∶s3∶…∶sn=12∶22∶32∶…∶n2.
3、從運(yùn)動開使計(jì)時(shí),任意連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移之比等于連續(xù)奇數(shù)之比:
s1∶s2∶s3∶…∶sn=1∶3∶5∶…∶(2n-1).
4、通過前1s、前2s、前3s…的所用時(shí)間之比等于連續(xù)的自然數(shù)的平方根之比:
t1∶t2∶t3∶…tn=∶∶∶…∶.
5、從運(yùn)動開始計(jì)時(shí),通過任意連續(xù)相等的位移所用的時(shí)間之比為相鄰自然數(shù)的平方根之差的比:
t1∶t2∶t3∶…tn=∶∶∶…∶.
6、從運(yùn)動開始通過的位移與達(dá)到的速度的平方成正比:s∝v2.
班級姓名小組上課時(shí)間:年月日[來
學(xué)生課后自主完成,課堂上討論交流
課
對
練
習(xí)
1、某物體沿x軸運(yùn)動,它的x坐標(biāo)與時(shí)刻t的函數(shù)關(guān)系為:x=(4t+2t2)m,則它的初速度是m/s;加速度是m/s2。
解析:由題知,物體坐標(biāo)變化的函數(shù)關(guān)系表明該運(yùn)動為勻變速直線運(yùn)動,比照位移公式:得出,v0=4m/s,a=4m/s2即為所求。
2、神州五號載人飛船的返回艙距地面10Km時(shí)開始啟動降落傘裝置,速度減至10m/s,并以這個(gè)速度在大氣中降落。在距地面1.2m時(shí),返回艙的四臺緩沖發(fā)動機(jī)開始向下噴火,艙體再次減速。設(shè)最后減速過程中返回艙做勻減速運(yùn)動,并且到達(dá)地面時(shí)恰好速度為零,求最后減速階段的加速度。
解:由題知,艙體做末速度為零的勻加速運(yùn)動,其位移s=1.2m。
由知
代值得a=-4.31m/s2即為所求。
3、某型號的艦載飛機(jī)在航空母艦的跑道上加速時(shí),發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的最大加速度為5m/s2,所需的起飛速度為50m/s,跑道長100m。通過計(jì)算判斷,飛機(jī)能否靠自身的發(fā)動機(jī)從艦上起飛?為了使飛機(jī)在開始滑行時(shí)就有一定的初速度,航空母艦裝有彈射裝置。對于該型號的艦載飛機(jī),彈射系統(tǒng)必須使它具有多大的初速度?若通過航空母艦自身的同向運(yùn)動而獲得正常起飛的速度,則航空母艦的速度為多大?
解:由題知,假定飛機(jī)由靜止做勻加速運(yùn)動至起飛速度50m/s,則
由知,代值得s=250m
因?yàn)閟=250m>100m,所以飛機(jī)不能靠自身的發(fā)動機(jī)從艦上起飛。
假設(shè)通過彈射獲得初速度v0后在做勻加速運(yùn)動,則
由知
代值得v0=m/s=38.7m/s即為所求。
若通過航空母艦自身的同向運(yùn)動而獲得正常起飛的速度,則設(shè)母艦的速度為v0,
利用相對運(yùn)動原理,知
5、汽車做勻變速直線運(yùn)動在第一個(gè)4秒內(nèi)位移為80m,第二個(gè)4秒內(nèi)位移為64m,求:汽車做加速還是減速運(yùn)動,加速度多大?汽車在12秒內(nèi)的總位移是多少?
練
習(xí)
6、為了安全,在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離,已知某高速公路的最高限速v=120km/h,假設(shè)前方車輛突然停止,后方車司機(jī)從發(fā)現(xiàn)這一情況,經(jīng)操縱剎車到汽車開始減速所經(jīng)歷的時(shí)間(即反應(yīng)時(shí)間)t=0.50s,剎車具有的加速度大小為4m/s2,求該高速公路上汽車間的距離s至少應(yīng)為多少?
7.汽車以10m/s的速度在平直的公路上勻速行駛,突然發(fā)現(xiàn)正前方有一輛自行車以4m/s的速度作同方向的勻速直線運(yùn)動,此時(shí)司機(jī)立刻采取措施關(guān)閉油門時(shí)汽車做加速度大小為6m/s2的勻減速直線運(yùn)動(已知司機(jī)的反應(yīng)總時(shí)間為0.6s),則恰好沒有撞上自行車,那么,司機(jī)采取措施前,汽車與自行車相距約多遠(yuǎn)?
8、一輛轎車和一輛公共汽車沿互相垂直的兩條馬路向同一十字路口行使,小轎車離十字路口16m,以初速度2m/s、加速度1m/s2向著路口做勻加速直線運(yùn)動。公共汽車離路口12m時(shí)瞬時(shí)速度6m/s,為避免撞車,公共汽車開始制動讓小轎車先通過路口,問公共汽車的加速度應(yīng)滿足什么條件才能保證安全?
9.汽車從靜止開始以1m/s2的加速度前進(jìn),在車后S0為25m處與車同向的某人同時(shí)以6m/s的速度勻速追該車,他能否追上?若能追上求追上所用的時(shí)間,若追不上,求人車間最小距離。
10.一輛汽車在平直的公路上以20m/s的速度勻速行駛,其后1000m處的摩托車要在起動3分鐘內(nèi)追上汽車,若摩托車所能達(dá)到的最大速度為30m/s,則它的加速度至少為多大?
習(xí)
11.甲乙兩車從同一地點(diǎn)向同一方向做直線運(yùn)動,其
速度圖象如圖:
⑴a甲=;a乙=。
⑵速度相等的時(shí)刻是:。
⑶前20s內(nèi),兩車相距最遠(yuǎn)的時(shí)刻是:。
且最遠(yuǎn)距離為。
⑷兩車相遇的時(shí)刻是:。
12.兩物體從同一地點(diǎn)出發(fā),據(jù)圖判斷下列說法正確的是:
A.甲乙兩物體在第1s末,第4s末兩次相遇。
B.兩物體兩次相遇的時(shí)刻分別是第2s末和第6s末。
C.兩物體相距最遠(yuǎn)的時(shí)刻是2s末。
D.5.5s時(shí)甲在乙的前面。
補(bǔ)充1、一個(gè)小球從斜面頂端無初速下滑,接著又在水平面上勻減速運(yùn)動,直至停止,它共運(yùn)動了10s,斜面長4m,在水平面上運(yùn)動的距離為6m。求:
⑴小球在運(yùn)動過程中的最大速度。⑵小球在斜面和水平面上運(yùn)動的加速度。
補(bǔ)充2、一列車隊(duì)從同一地點(diǎn)先后開出n輛汽車在平直的公路上排成直線行駛,各車均由靜止出發(fā)先做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動,達(dá)到同一速度v后改做勻速直線運(yùn)動,欲使n輛車都勻速行駛時(shí)彼此距離均為s,則各輛車依次啟動的時(shí)間間隔為(D)
(不計(jì)汽車的大小)A.2vaB.v2aC.s2vD.sv
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評價(jià)
勻變速直線運(yùn)動規(guī)律及應(yīng)用
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,讓高中教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。我們要如何寫好一份值得稱贊的高中教案呢?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《勻變速直線運(yùn)動規(guī)律及應(yīng)用》,僅供參考,希望能為您提供參考!
第2課時(shí)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律及應(yīng)用
1.一個(gè)小石塊從空中a點(diǎn)自由落下,先后經(jīng)過b點(diǎn)和c點(diǎn),不計(jì)空氣阻力.已知它經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的速度為v,經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)的速度為3v,則ab段與ac段位移之比為()
A.1∶3B.1∶5C.1∶8D.1∶9
解析:經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的位移為hab=v22g,經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)的位移為hac=(3v)22g,所以hab∶hac=1∶9,故選D.
答案:D
2.靜止置于水平地面的一物體質(zhì)量為m=57kg,與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.43,在F=287N的水平拉力作用下做勻變速直線運(yùn)動,則由此可知物體在運(yùn)動過程中第5個(gè)7秒內(nèi)的位移與第11個(gè)3秒內(nèi)的位移比為()
A.2∶1B.1∶2C.7∶3D.3∶7
解析:第5個(gè)7秒內(nèi)的位移為x1=12a×352-12a×282,第11個(gè)3秒內(nèi)的位移為x2=12a×332-12a×302,所以x1x2=352-282332-302=73.
答案:C
3.
圖1-2-5
(2009江蘇,7)如圖1-2-5所示,以8m/s勻速行駛的汽車即將通過路口,綠燈還有2s將熄滅,此時(shí)汽車距離停車線18m.該車加速時(shí)最大加速度大小為2m/s2,減速時(shí)最大加速度大小為5m/s2.此路段允許行駛的最大速度為12.5m/s.下列說法中正確的有
()
A.如果立即做勻加速運(yùn)動,在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線
B.如果立即做勻加速運(yùn)動,在綠燈熄滅前通過停車線汽車一定超速
C.如果立即做勻減速運(yùn)動,在綠燈熄滅前汽車一定不能通過停車線
D.如果距停車線5m處減速,汽車能停在停車線處
解析:在加速階段若一直加速則2s末的速度為12m/s,2s內(nèi)的位移為x=8+122×2m=20m,則在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線,A正確.汽車一直減速在綠燈熄滅前通過的距離小于16m,則不能通過停車線,如距離停車線5m處減速,汽車運(yùn)動的最小距離為6.4m,不能停在停車線處.A、C正確.
答案:AC
4.在四川汶川抗震救災(zāi)中,一名質(zhì)量為60kg、訓(xùn)練有素的武警戰(zhàn)士從直升機(jī)上通過一根豎直的質(zhì)量為20kg的長繩由靜止開始滑下,速度很小可認(rèn)為等于零.在離地面18m高處,武警戰(zhàn)士感到時(shí)間緊迫,想以最短的時(shí)間滑到地面,開始加速.已知該武警戰(zhàn)士落地的速度不能大于6m/s,以最大壓力作用于長繩可產(chǎn)生的最大加速度為5m/s2;長繩的下端恰好著地,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=10m/s2.求武警戰(zhàn)士下滑的最短時(shí)間和加速下滑的距離.
解析:設(shè)武警戰(zhàn)士加速下滑的距離為h1,減速下滑的距離為(H-h(huán)1),加速階段的末速度等于減速階段的初速度為vmax,由題意和勻變速運(yùn)動的規(guī)律有:v2max=2gh1v2max=2a(H-h(huán)1)+v2
由上式解得h1=2aH+v22(g+a)=2×5×18+622×(10+5)m=7.2m
武警戰(zhàn)士的最大速度為vmax=2gh1=2×10×7.2m/s=12m/s
加速時(shí)間:t1=vmaxg=1210s=1.2s
減速時(shí)間:t2=vmax-va=12-65s=1.2s
下滑的最短時(shí)間t=t1+t2=1.2s+1.2s=2.4s
答案:2.4s7.2m
5.
圖1-2-6
(20xx湖南十校聯(lián)考)如圖1-2-6所示,離地面足夠高處有一豎直的空管,質(zhì)量為2kg,管長為24m,M、N為空管的上、下兩端,空管受到F=16N豎直向上的拉力作用,由靜止開始豎直向下做加速運(yùn)動,同時(shí)在M處一個(gè)大小不計(jì)的小球沿管的軸線豎直上拋,小球只受重力,取g=10m/s2.求:
(1)若小球上拋的初速度為10m/s,則其經(jīng)過多長時(shí)間從管的N端穿出;
(2)若此空管的N端距離地面64m高,欲使在空管到達(dá)地面時(shí)小球必須落到管內(nèi),在其他條件不變的前提下,求小球的初速度大小的范圍.
解析:(1)對管由牛頓第二定律得mg-F=ma①
代入數(shù)據(jù)得a=2m/s2
設(shè)經(jīng)過t時(shí)間從N端穿出
對管:h=12at2②
對球:-(24+h)=v0t-12gt2③
由②③得:2t2-5t-12=0,解得:t=4s,t′=-1.5s(舍去).
(2)-64=v0t1-12gt21④
64=12at21⑤
-88=v′0t1-12gt21⑥
由④⑤得:v0=32m/s,由⑤⑥得:v0′=29m/s,所以29m/sv032m/s.
答案:(1)4s(2)29m/sv032m/s
1.從足夠高處釋放一石子甲,經(jīng)0.5s,從同一位置再釋放另一石子乙,不計(jì)空氣阻力,則在兩石子落地前,下列說法中正確的是()
A.它們間的距離與乙石子運(yùn)動的時(shí)間成正比
B.甲石子落地后,經(jīng)0.5s乙石子還在空中運(yùn)動
C.它們在空中運(yùn)動的時(shí)間相同
D.它們在空中運(yùn)動的時(shí)間與其質(zhì)量無關(guān)
解析:兩石子做自由落體運(yùn)動,設(shè)t時(shí)刻甲下落的高度為h1=12gt2,則乙下落的高度為h1=12g(t-0.5)2,它們之間的距離h1-h(huán)2=12g(t-0.25)=12g[(t-0.5)+0.25]與乙石子運(yùn)動的時(shí)間(t-0.5)不成正比,A錯(cuò)誤;由于兩石子下落的高度相同,因此下落的時(shí)間相同,甲石子落地后,經(jīng)0.5s乙石子剛好落地,B錯(cuò)誤,C正確;由于不計(jì)空氣阻力,由t=2hg可知,兩石子在空中運(yùn)動的時(shí)間與質(zhì)量無關(guān),D正確.
答案:CD
2.在水平面上有a、b兩點(diǎn),相距20cm,一質(zhì)點(diǎn)在一恒定的合外力作用下沿a向b做直線運(yùn)動,經(jīng)過0.2s的時(shí)間先后通過a、b兩點(diǎn),則該質(zhì)點(diǎn)通過a、b中點(diǎn)時(shí)的速度大小為()
A.若力的方向由a向b,則大于1m/s,若力的方向由b向a,則小于1m/s
B.若力的方向由a向b,則小于1m/s;若力的方向由b向a,則大于1m/s
C.無論力的方向如何,均大于1m/s
D.無論力的方向如何,均小于1m/s
解析:無論力的方向如何,0.2s中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度均為vt2=0.20.2m/s=1m/s,經(jīng)分析可知,質(zhì)點(diǎn)無論是勻加速還是勻減速,a、b中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度均小于a、b中點(diǎn)時(shí)的速度,所以選項(xiàng)C正確.
答案:C
3.
圖1-2-7
2009年3月29日,中國女子冰壺隊(duì)首次奪得世界冠軍,如圖1-2-7所示,一冰壺以速度v垂直進(jìn)入三個(gè)矩形區(qū)域做勻減速運(yùn)動,且剛要離開第三個(gè)矩形區(qū)域時(shí)速度恰好為零,則冰壺依次進(jìn)入每個(gè)矩形區(qū)域時(shí)的速度之比和穿過每個(gè)矩形區(qū)域所用的時(shí)間之比分別是()
A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1B.v1∶v2∶v3=3∶2∶1
C.t1∶t2∶t3=1∶2∶3D.t1∶t2∶t3=(3-2)∶(2-1)∶1
解析:因?yàn)楸鶋刈鰟驕p速運(yùn)動,且末速度為零,故可以看做反向勻加速直線運(yùn)動來研究.初速度為零的勻加速直線運(yùn)動中連續(xù)三段相等位移的時(shí)間之比為1∶(2-1)∶(3-2),故所求時(shí)間之比為(3-2)∶(2-1)∶1,所以選項(xiàng)C錯(cuò),D正確;由v=at可得初速度為零的勻加速直線運(yùn)動中的速度之比為1∶2∶3,則所求的速度之比為3∶2∶1,故選項(xiàng)A錯(cuò),B正確,所以正確選項(xiàng)為BD.
答案:BD
4.兩物體分別從不同高度自由下落,同時(shí)落地,第一個(gè)物體下落時(shí)間為t,第二個(gè)物體下落時(shí)間為t/2,當(dāng)?shù)诙€(gè)物體開始下落時(shí),兩物體相距()
A.gt2B.3gt2/8C.3gt2/4D.gt2/4
解析:當(dāng)?shù)诙€(gè)物體開始下落時(shí),第一個(gè)物體已下落t2時(shí)間,此時(shí)離地高度h1=12gt2-12gt22,第二個(gè)物體下落時(shí)的高度h2=12gt22,則待求距離Δh=h1-h(huán)2=gt24.
答案:D
5.四個(gè)小球在離地面不同高度處,同時(shí)從靜止釋放,不計(jì)空氣阻力,從某一時(shí)刻起每隔相等的時(shí)間間隔,小球依次碰到地面.則剛剛開始運(yùn)動時(shí)各小球相對地面的位置可能是下圖中的()
答案:C
6.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)正在做勻加速直線運(yùn)動,用固定的照相機(jī)對該質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行閃光照相,閃光時(shí)間間隔為1s.分析照片得到的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)質(zhì)點(diǎn)在第1次、第2次閃光的時(shí)間間隔內(nèi)移動了2m;在第3次、第4次閃光的時(shí)間間隔內(nèi)移動了8m,由此不可求得()
A.第1次閃光時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度
B.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的加速度
C.從第2次閃光到第3次閃光這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移
D.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的初速度
解析:如上圖所示,x3-x1=2aT2,可求得a,而v1=x1T-aT2可求.
x2=x1+aT2=x1+x3-x12=x1+x32也可求,
因不知第一次閃光時(shí)已運(yùn)動的時(shí)間和位移,故初速度v0不可求.
答案:D
7.一滑塊以某一速度從斜面底端滑到頂端時(shí),其速度恰好減為零.若設(shè)斜面全長L,滑塊通過最初34L所需時(shí)間為t,則滑塊從斜面底端到頂端所用時(shí)間為()
A.43tB.53tC.32tD.2t
解析:假設(shè)存在逆過程,即為初速度是零的勻加速直線運(yùn)動,將全過程分為位移均為L/4的四個(gè)階段,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律,其時(shí)間之比為1∶(2-1)∶(3-2)∶(2-3),根據(jù)題意可列方程:(2-1)+(3-2)+(2-3)1+(2-1)+(3-2)+(2-3)=tt′,t′=2t.
答案:D
8.將一小物體以初速度v0豎直上拋,若物體所受的空氣阻力的大小不變,則小物體到達(dá)最高點(diǎn)的最后一秒和離開最高點(diǎn)的第一秒時(shí)間內(nèi)通過的路程為x1和x2,速度的變化量為Δv1和Δv2的大小關(guān)系為()
A.x1x2B.x1x2C.Δv1Δv2D.Δv1Δv2
解析:上升的加速度a1大于下落的加速度a2,根據(jù)逆向轉(zhuǎn)換的方法,上升的最后一秒可以看成以加速度a1從零下降的第一秒,故有:Δv1=a1t,x1=12a1t2;而以加速度a2下降的第一秒內(nèi)有:Δv2=a2t,x2=12a2t2,因a1a2,所以x1x2,Δv1Δv2,即A、C正確.
答案:AC
9.
圖1-2-8
如圖1-2-8所示,在光滑的斜面上放置3個(gè)相同的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),小球1、2、3距斜面底端A點(diǎn)的距離分別為x1、x2、x3,現(xiàn)將它們分別從靜止釋放,到達(dá)A點(diǎn)的時(shí)間分別為t1、t2、t3,斜面的傾角為θ.則下列說法正確的是()
A.x1t1=x2t2=x3t3B.x1t1>x2t2>x3t3
C.x1t21=x2t22=x3t23D.若θ增大,則s1t21的值減小
解析:三個(gè)小球在光滑斜面上下滑時(shí)的加速度均為a=gsinθ,由x=12at2知xt2=12a,因此x1t21=x2t22=x3t23.當(dāng)θ增大,a增大,xt2的值增大,C對,D錯(cuò).v=xt,且v=v2,由物體到達(dá)底端的速度v2=2ax知v1>v2>v3,因此v1>v2>v3,即x1t1>x2t2>x3t3,A錯(cuò),B對.
答案:BC
10.
圖1-2-9
(20xx湖北部分重點(diǎn)中學(xué)月考)如圖1-2-9所示水平傳送帶A、B兩端點(diǎn)相距x=7m,起初以v0=2m/s的速度順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn).今將一小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地輕放至A點(diǎn)處,同時(shí)傳送帶以a0=2m/s2的加速度加速運(yùn)轉(zhuǎn),已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.4,求:小物塊由A端運(yùn)動至B端所經(jīng)歷的時(shí)間.
解析:小物塊剛放上傳送帶時(shí),由牛頓第二定律:μmg=ma,得:a=4m/s2
小物塊歷時(shí)t1后與傳送帶速度相同,則:at1=v0+a0t1,得:t1=1s
此過程中小物塊的位移為:x1=at21/2,得:x1=2mx=7m
故小物塊此時(shí)尚未到達(dá)B點(diǎn),且此后的過程中由于a0μg,所以小物塊將和傳送帶以共同的加速度運(yùn)動,設(shè)又歷時(shí)t2到達(dá)B點(diǎn),則:x-x1=at1t2+a0t22/2得:t2=1s
小物塊從A到B歷時(shí):t=t1+t2=2s.
答案:2s
11.
圖1-2-10
“10米折返跑”的成績反應(yīng)了人體的靈敏素質(zhì),如圖1-2-10所示.測定時(shí),在平直跑道上,受試者以站立式起跑姿勢站在起點(diǎn)終點(diǎn)線前,當(dāng)聽到“跑”的口令后,全力跑向正前方10米處的折返線,測試員同時(shí)開始計(jì)時(shí),受試者到達(dá)折返線處時(shí),用手觸摸折返線處的物體(如木箱),再轉(zhuǎn)身跑向起點(diǎn)終點(diǎn)線,當(dāng)胸部到達(dá)起點(diǎn)終點(diǎn)線的垂直面時(shí),測試員停表,所用時(shí)間即為“10米折返跑”的成績.設(shè)受試者起跑的加速度為4m/s2,運(yùn)動過程中的最大速度為4m/s,快到達(dá)折返線處時(shí)需減速到零,減速的加速度為8m/s2,返回時(shí)達(dá)到最大速度后不需減速,保持最大速度沖線.求該受試者“10米折返跑”的成績?yōu)槎嗌倜耄?/p>
解析:對受試者,由起點(diǎn)終點(diǎn)線向折返線運(yùn)動的過程中
加速階段:t1=vma1=1s,x1=12vmt1=2m
減速階段:t3=vma2=0.5s;x3=12vmt3=1m
勻速階段:t2=l-(x1+x3)vm=1.75s
由折返線向起點(diǎn)終點(diǎn)線運(yùn)動的過程中
加速階段:t4=vma1=1s,x4=12vmt4=2m
勻速階段:t5=l-x4vm=2s
受試者“10米折返跑”的成績?yōu)椋簍=t1+t2+…+t5=6.25s.
答案:6.25s
12.
圖1-2-11
如圖1-2-11所示,一輛上表面光滑的平板小車長L=2m,車上左側(cè)有一擋板,緊靠擋板處有一可看成質(zhì)點(diǎn)的小球.開始時(shí),小車與小球一起在水平面上向右做勻速運(yùn)動,速度大小為v0=5m/s.某時(shí)刻小車開始剎車,加速度a=4m/s2.經(jīng)過一段時(shí)間,小球從小車右端滑出并落到地面上.求:
(1)從剎車開始到小球離開小車所用的時(shí)間;
(2)小球離開小車后,又運(yùn)動了t1=0.5s落地.小球落地時(shí)落點(diǎn)離小車右端多遠(yuǎn)?
解析:(1)剎車后小車做勻減速運(yùn)動,小球繼續(xù)做勻速運(yùn)動,設(shè)經(jīng)過時(shí)間t,小球離開小車,經(jīng)判斷知此時(shí)小車沒有停止運(yùn)動,則x球=v0t①
x車=v0t-12at2②
x球-x車=L③
代入數(shù)據(jù)可解得:t=1s④
(2)經(jīng)判斷小球離開小車又經(jīng)t1=0.5s落地時(shí),小車已經(jīng)停止運(yùn)動.設(shè)從剎車到小球落地,小車和小球總位移分別為x1、x2,則:x1=v202a⑤
x2=v0(t+t1)⑥
設(shè)小球落地時(shí),落點(diǎn)離小車右端的距離為Δx,則:Δx=x2-(L+x1)⑦
解得:Δx=2.375m.⑧
答案:(1)1s(2)2.375m