高中地球的運動教案

20xx高三物理《勻變速直線運動的研究》高考材料分析。

20xx高三物理《勻變速直線運動的研究》高考材料分析

考點一|勻變速直線運動的規(guī)律

1．基本規(guī)律
(1)速度公式：v＝v0＋at.
(2)位移公式：x＝v0t＋at2.
(3)位移速度關系式：v2－v＝2ax.
這三個基本公式，是解決勻變速直線運動的基石．均為矢量式，應用時應規(guī)定正方向．
2．兩個重要推論
(1)物體在一段時間內的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度，還等于初、末時刻速度矢量和的一半，即：＝v＝.
(2)任意兩個連續(xù)相等的時間間隔T內的位移之差為一恒量，即：Δx＝x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1＝aT2.
3．v0＝0時的四個重要推論
(1)1T末、2T末、3T末、…瞬時速度的比為：
v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n.
(2)1T內、2T內、3T內…位移的比為：
x1∶x2∶x3∶…∶xn＝12∶22∶32∶…∶n2.
(3)第一個T內、第二個T內、第三個T內…位移的比為：xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)．
(4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間的比為：
t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶(－1)∶(－)∶…∶(－)．

1．運動學公式中正、負號的規(guī)定
直線運動可以用正、負號表示矢量的方向，一般情況下，我們規(guī)定初速度的方向為正方向，與初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取負值，當v0＝0時，一般以a的方向為正方向．
2．兩類特殊的勻減速直線運動
(1)剎車類問題：指勻減速到速度為零后即停止運動，加速度a突然消失，求解時要注意確定其實際運動時間．如果問題涉及最后階段(到停止運動)的運動，可把該階段看成反向的初速度為零、加速度不變的勻加速直線運動．
(2)雙向可逆類：如沿光滑斜面上滑的小球，到最高點后仍能以原加速度勻加速下滑，全過程加速度大小、方向均不變，故求解時可對全過程列式，但必須注意x、v、a等矢量的正負號及物理意義．

1．下列關于勻變速直線運動的說法中，正確的是()
A．勻變速直線運動是運動快慢相同的運動
B．勻變速直線運動是速度變化量相同的運動
C．勻變速直線運動的速度一直在增加
D．勻變速直線運動就是速度變化快慢相同的運動
D[勻變速直線運動是速度變化快慢相等的運動，即在相等時間內速度變化量相等的運動，若時間不相同，則速度的變化量不同，因此A、B錯誤，D正確；勻變速直線運動分為勻加速直線運動和勻減速直線運動，只有加速度方向與速度方向相同時，才做加速運動，故C錯誤．]
2．(20xx·舟山學考模擬)汽車由靜止開始勻加速前進，經過10s速度達到5m/s，則在這10s內()
A．汽車的平均速度是0.5m/s
B．汽車的平均速度是2.5m/s
C．汽車的平均速度是5m/s
D．汽車的位移是50m
B[由v＝at知a＝0.5m/s2，＝＝2.5m/s，x＝·t＝25m．即A、C、D選項均錯誤，B選項正確．]
3．在一次交通事故中，警察測量出肇事車輛的剎車痕跡是20m，設該車輛的剎車加速度大小是10m/s2，該路段的限速為60km/h.則該車()
A．剎車所用的時間為1sB．超速
C．不超速D．行駛速度為60km/h
B[由運動學公式－2ax＝v2－v，代入可解得v0＝20m/s＝72km/h60km/h，該車超速，故B項正確，C、D項錯誤；剎車所用的時間為t＝＝s＝2s，故A項錯誤．]
4．(20xx·嘉興市聯(lián)考)有一列火車正在做勻加速直線運動．從某時刻開始計時，第1min內，發(fā)現火車前進了180m，第2min內，發(fā)現火車前進了360m．則火車的加速度為()
A．0.01m/s2B．0.05m/s2
C．36m/s2D．180m/s2
B[對于勻變速直線運動在連續(xù)相等時間內，位移之差為恒量，即Δx＝aT2，在本題中時間T為60s，x1＝180m，x2＝360m，則由x2－x1＝aT2，解得a＝0.05m/s2.故選B.]
5．(多選)(20xx·浙江湖州中學月考)物體自O點開始沿斜面向上做勻減速直線運動，A、B、C、D是運動軌跡上的四點，D是最高點．測得OA＝0.8m，AB＝0.6m，BC＝0.4m，且物體通過三段的時間均為1s．則下面判斷正確的是()
A．物體的初速度是0.9m/s
B．物體運動的加速度大小是0.2m/s2
C．C、D間的距離是0.2m
D．從C到D運動的時間是1.5s
ABD[由Δx＝aT2得加速度大小a＝m/s2＝0.2m/s2，B正確；根據x＝v0t－at2解得初速度v0＝0.9m/s，A正確；減速運動的總位移x＝＝m＝2.025m，因此C、D間的距離為(2.025－0.8－0.6－0.4)m＝0.225m，C錯誤；運動的總時間t＝＝4.5s，因此從C到D運動的時間為(4.5－1－1－1)s＝1.5s，D正確．]
考點二|自由落體運動伽利略對自由落體運動的研究

1．自由落體運動
(1)條件：物體只受重力作用，從靜止開始下落．
(2)運動特點：初速度v0＝0，加速度為重力加速度g的勻加速直線運動．
(3)基本規(guī)律：①速度公式：v＝gt.
②位移公式：h＝gt2.
③速度位移關系式：v2＝2gh.
2．自由落體加速度
(1)在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，這個加速度叫自由落體加速度，也叫重力加速度．方向：豎直向下．
(2)在地球上其大小隨地理緯度的增加而增大，在赤道上最小，兩極處最大．
3．伽利略對自由落體運動的研究
(1)亞里士多德認為物體下落的快慢是由它的重量決定的，物體越重，下落得越快．
(2)伽利略認為，重物和輕物應該下落得同樣快，他猜想落體應該是一種最簡單的變速運動，即它的速度應該是均勻變化的．
(3)日常生活中常會見到，較重的物體下落得比較快，這是由于空氣阻力對不同物體的影響不同．
(4)由于自由下落物體運動時間太短，當時直接驗證自由落體運動是勻加速直線運動很困難，伽利略采用了間接的驗證方法，他讓一個銅球從阻力很小的斜面上滾下，做了上百次的實驗，證明了球在斜面上的運動是勻變速直線運動，然后將此結論合理外推到自由落體運動上．
(5)伽利略的科學方法：觀察現象→邏輯推理→猜想假說→實驗驗證→修正推廣．
4．豎直上拋運動規(guī)律(加試要求)
(1)運動特點：加速度為g，上升階段做勻減速直線運動，下降階段做自由落體運動．
(2)基本規(guī)律：①速度公式：v＝v0－gt.
②位移公式：h＝v0t－gt2.
③速度位移關系式：v2－v＝－2gh.
④上升的最大高度：H＝.
⑤上升到最高點所用時間：t＝.

(20xx·浙江4月學考)宇航員在月球上離月球表面高10m處由靜止釋放一片羽毛，羽毛落到月球表面上的時間大約是()
A．1.0sB．1.4s
C．3.5sD．12s
C[由h＝gt2，其中月球表面重力加速度約為地球表面的六分之一，求得時間t約為3.5s，所以C正確．]
(20xx·10月浙江學考)其探險者在野外攀巖時，踩落一小石塊，約5s后聽到石塊直接落到崖底的聲音，探險者離崖底的高度最接近的是()
A．25mB．50m
C．110mD．150m
C[石塊被踩落后可近似看做自由落體運動，由h＝gt2可知5s后下降高度為h＝125m，實際過程中存在阻力作用，并不是理想的自由落體運動，故探險者離崖底的高度接近但小于125m．故選C.]
1．應用自由落體運動規(guī)律解題時的兩點注意
(1)物體由靜止開始的自由下落過程才是自由落體運動，從中間截取的一段運動過程不是自由落體運動，而是豎直下拋運動，應該用初速度不為零的勻變速直線運動規(guī)律去解決豎直下拋運動問題．
(2)可充分利用自由落體運動初速度為零的特點、比例關系及推論等規(guī)律解題．
①從運動開始連續(xù)相等的時間內位移之比為1∶3∶5∶7∶…∶(2n－1)．
②一段時間內的平均速度＝，＝，＝gt.
③連續(xù)相等的時間T內位移的增加量相等，即Δh＝gT2.
2．豎直上拋運動的三種對稱性
(1)時間的對稱性：
①物體上升到最高點所用時間與物體從最高點落回到原拋出點所用時間相等，即t上＝t下＝.
②物體在上升過程中從某點到達最高點所用的時間和從最高點落回該點所用的時間相等．
(2)速度的對稱性：
①物體上拋時的初速度與物體又落回原拋出點時的速度大小相等、方向相反．
②物體在上升階段和下降階段經過同一個位置時的速度大小相等、方向相反．
(3)能量的對稱性：
豎直上拋運動物體在上升和下降過程中經過同一位置時的動能、重力勢能及機械能分別相等．
3．豎直上拋運動的兩種處理方法
(1)分段法：將全程分為兩個階段，即上升過程的勻減速階段和下落過程的自由落體階段．
(2)全程法：將全過程視為初速度為v0，加速度a＝－g的勻變速直線運動，必須注意物理量的矢量性．習慣上取v0的方向為正方向，則：
①v0時，物體正在上升；v0時，物體正在下降．
②h0時，物體在拋出點上方；h0時，物體在拋出點下方．

1.伽利略為了研究自由落體運動的規(guī)律，將落體實驗轉化為著名的“斜面實驗”，如圖121所示，對于這個研究過程，下列說法正確的是()
圖121①斜面實驗放大了重力的作用，便于測量小球運動的路程
②斜面實驗“沖淡”了重力的作用，便于小球運動時間的測量
③通過對斜面實驗的觀察與計算，直接得到自由落體運動的規(guī)律
④根據斜面實驗結論進行合理外推，得到自由落體運動的規(guī)律
A．①②B．③④
C．①③D．②④
D[斜面實驗“沖淡”了重力的作用，可以使小球下滑的加速度變小，運動時間更長，①錯誤，②正確；根據斜面實驗結論——傾斜角越來越大，而遵循的規(guī)律一樣：小球沿斜面做勻加速運動、傾角一定時加速度相等，于是合理地將斜面外推成豎直，得到自由落體運動的規(guī)律，③錯誤，④正確，選D項．]
2．已知廣州地區(qū)的重力加速度為9.8m/s2，在此地區(qū)物體做自由落體運動的說法中，正確的是()
A．下落過程，物體的速度每秒增加9.8m/s
B．自由落體運動是一種勻速運動
C．釋放物體瞬間，物體速度和加速度都為零
D．物體越重，下落的越快
A[重力加速度為9.8m/s2，故自由下落過程中，物體的速度每秒增加9.8m/s，故A正確；自由落體運動是初速度為零，加速度為g的勻加速直線運動，故B錯誤；釋放物體瞬間，物體速度為零，加速度為g，故C錯誤；重力加速度與物體的質量無關，重物與輕物下落一樣快，故D錯誤．]
3．質量不等的兩個物體從相同高度處做自由落體運動，下列說法正確的是()
A．下落所用時間不同B．落地時速度不同
C．下落的加速度相同D．落地時速度變化量不相同
C[根據自由落體運動的規(guī)律，從相同高度處下落，下落所用時間相同，落地時速度相同，下落的加速度都等于重力加速度，速度變化量Δv＝gt相同，選項A、B、D錯誤，選項C正確．]
4．(加試要求)(20xx·嘉興市調研)蹦床運動要求運動員在一張繃緊的彈性網上蹦起、騰空并做空中運動．為了測量運動員躍起的高度，訓練時可在彈性網上安裝壓力傳感器，利用傳感器記錄彈性網所受的壓力，并在計算機上作出壓力—時間圖象，假如作出的圖象如圖122所示．設運動員在空中運動時可視為質點，則運動員躍起的最大高度是(g取10m/s2)()

圖122
A．1.8mB．3.6m
C．5.0mD．7.2m
C[由題圖可知運動員在空中的時間t＝2.0s，故運動員躍起的最大高度Hm＝g＝5.0m，C正確．]
5．(加試要求)(20xx·寧波高三檢測)(多選)一豎直的墻壁上AE被分成四段相等的部分，一物體由A點從靜止釋放做自由落體運動，如圖123所示，下列結論正確的是()

圖123
A．物體到達各點的速率vB∶vC∶vD∶vE＝1∶∶∶2
B．物體通過每一部分時，其速度增量vB－vA＝vC－vB＝vD－vC＝vE－vD
C．物體從A到E的平均速度＝vB
D．物體從A到E的平均速度＝vC
AC[由t＝，物體到達B、C、D、E的時間之比為tB∶tC∶tD∶tE＝1∶∶∶2，根據v＝gt，得vB∶vC∶vD∶vE＝1∶∶∶2，這樣可看出A正確、B錯誤；顯然vB＝，而＝，所以物體從A到E的平均速度＝vB，C正確、D錯誤．]
考點三|運動學圖象

1．xt圖象
(1)物理意義：反映了物體做直線運動的位移隨時間變化的規(guī)律．
(2)圖線斜率的意義
①圖線上某點切線的斜率的大小表示物體速度的大小．
②切線斜率的正負表示物體速度的方向．
(3)兩種特殊的xt圖象
①勻速直線運動的xt圖象是一條傾斜的直線．
②若xt圖象是一條平行于時間軸的直線，則表示物體處于靜止狀態(tài)．
2．vt圖象
(1)物理意義：反映了做直線運動的物體的速度隨時間變化的規(guī)律．
(2)圖線斜率的意義
①圖線上某點切線的斜率的大小表示物體加速度的大?。?br> ②圖線上某點切線的斜率的正負表示物體加速度的方向．
(3)兩種特殊的vt圖象
①勻速直線運動的vt圖象是與橫軸平行的直線．
②勻變速直線運動的vt圖象是一條傾斜的直線．
(4)圖線與時間軸圍成的面積的意義
①圖線與時間軸圍成的面積表示相應時間內的位移大?。?br> ②此面積在時間軸的上方，表示這段時間內的位移方向為正方向；若此面積在時間軸的下方，表示這段時間內的位移方向為負方向．
3．at圖象(加試要求)
(1)物理意義：反映了做直線運動的物體的加速度隨時間變化的規(guī)律．
(2)圖象斜率的意義：圖線上某點切線的斜率表示該點加速度的變化率．
(3)包圍面積的意義：圖線和時間軸所圍的面積，表示物體的速度變化量．

(20xx·浙江10月學考)下列vt圖象中，表示物體做勻速直線運動的是()

ABCD
D[勻速直線運動中v大小、方向均不變，故選D.]
1．位移—時間(xt)圖象
(1)位移—時間圖象反映了做直線運動的物體的位移隨時間變化的規(guī)律，圖象并非物體運動的軌跡．
(2)位移—時間圖象只能描述物體做直線運動的情況，這是因為位移—時間圖象只能表示物體運動的兩個方向：t軸上方代表正方向，t軸下方代表負方向；如果物體做曲線運動，則畫不出位移—時間圖象．
(3)位移—時間圖線上每一點的斜率表示物體該時刻的速度，斜率的大小表示速度的大小，斜率的正負表示速度的方向．
2．速度—時間(vt)圖象
(1)速度—時間圖象反映了做直線運動的物體的速度隨時間變化的規(guī)律，它也只能描述物體做直線運動的情況．
(2)速度—時間圖線上每一點的斜率表示物體該時刻的加速度．
(3)速度—時間圖線與t軸所圍面積表示這段時間內物體的位移．3．xt圖象與vt圖象的比較
xt圖象vt圖象軸橫軸為時間t，縱軸為位移x橫軸為時間t，縱軸為速度v線傾斜直線表示勻速直線運動傾斜直線表示勻變速直線運動斜率表示速度表示加速度面積無實際意義圖線和時間軸圍成的面積表示位移縱截距表示初位置表示初速度特殊點拐點表示從一種運動變?yōu)榱硪环N運動，交點表示相遇拐點表示從一種運動變?yōu)榱硪环N運動，交點表示速度相等
1．(多選)物體甲的速度與時間圖象和物體乙的位移與時間圖象分別如圖124所示，則這兩個物體的運動情況是()

甲乙
圖124
A．甲在整個t＝4s時間內有來回運動，它通過的總路程為6m
B．甲在整個t＝4s時間內運動方向一直不變，通過的總位移大小為6m
C．乙在整個t＝4s時間內有來回運動，它通過的總路程為12m
D．乙在整個t＝4s時間內運動方向一直不變，通過的總位移大小為6m
AD[由vt圖象知，甲在t＝4s時間內來回運動，路程為6m，總位移為0，A項正確，B項錯誤；由xt圖象知乙在t＝4s內一直向正方向做勻速直線運動，路程和位移大小均為6m，故C項錯誤，D項正確．]
2．(20xx·杭州市聯(lián)考)質點做直線運動的速度—時間圖象如圖125所示，該質點()

圖125
A．在第1秒末速度方向發(fā)生了改變
B．在第2秒末加速度方向發(fā)生了改變
C．在第2秒內發(fā)生的位移為零
D．在第3秒末和第5秒末的位置相同
D[A.在第1秒末質點的加速度方向發(fā)生改變，速度方向未改變，A錯誤．B.在第2秒末質點的速度方向發(fā)生改變，加速度方向未改變，B錯誤．C.在第2秒內質點一直沿正方向運動，位移不為零，C錯誤．D.從第3秒末到第5秒末質點的位移為零，故兩時刻質點的位置相同，D正確．]
3．t＝0時甲、乙兩物體同時從同一地點出發(fā)沿同一直線運動，以出發(fā)點為參考點，它們的位移—時間(xt)圖象如圖126所示，下列說法正確的是()

圖126
A．甲做勻速直線運動，乙做勻加速直線運動
B．0～t1時間內，甲與乙的平均速度相同
C．t1時刻，甲、乙位置相同，瞬時速度相同
D．t1時刻，甲在乙的前方，乙的速度大于甲的速度
B[甲做勻速直線運動，乙不一定做勻加速直線運動，因為乙圖線不一定是拋物線，選項A錯誤；0～t1時間內，甲、乙通過的位移相同，所以平均速度相同，選項B正確；t1時刻，甲、乙位置相同，乙圖線的斜率大于甲的，所以乙的速度大于甲的速度，選項C、D錯誤．]
4．(加試要求)一質點的位移—時間圖象如圖127所示，能正確表示該質點的速度v與時間t關系的圖象是()

圖127

A[題圖甲中質點在開始一段時間內的xt圖象是一條直線，故其斜率不變，做勻速直線運動，且斜率為負值，即速度方向與規(guī)定的正方向相反；在第二段時間內，質點處于靜止狀態(tài)，速度為零；在第三段時間內，圖線的斜率不變且為正值，即速度為正；在第四段時間內，質點靜止在出發(fā)點．綜上可知，質點的vt圖象是題圖乙中的A.]

延伸閱讀

20xx高考物理知識點：勻變速直線運動的規(guī)律

20xx高考物理知識點：勻變速直線運動的規(guī)律

一、勻變速直線運動的規(guī)律
1.條件：物體受到的合外力恒定，且與運動方向在一條直線上.
2.特點：a恒定，即相等時間內速度的變化量恒定.
3.規(guī)律：
(1)vt=v0+at
(2)s=v0t+at2
(3)vt2-v02=2as
4.推論：
(1)勻變速直線運動的物體，在任意兩個連續(xù)相等的時間里的位移之差是個恒量，即
Δs=si+1-si=aT2=恒量.
(2)勻變速直線運動的物體，在某段時間內的平均速度等于該段時間的中間時刻的瞬時速度，即vt/2==
以上兩個推論在測定勻變速直線運動的加速度等學生實驗中經常用到，要熟練掌握.
(3)初速度為零的勻加速直線運動(設T為等分時間間隔)：
①1T末、2T末、3T末……瞬時速度的比為：
v1∶v2∶v3∶……∶vN=1∶2∶3∶…∶n
②1T內、2T內、3T內……位移的比為：
s1∶s2∶s3∶…∶sN=12∶22∶32∶…∶n2
③第一個T內、第二個T內、第三個T內……位移的比為：
sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sN=1∶3∶5∶…∶(2n-1)
④從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間的比：
t1∶t2∶t3∶…∶tN=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-)
5.自由落體運動是初速度為0、加速度為g的勻加速直線運動，初速度為零的勻加速運動的所有規(guī)律和比例關系均適用于自由落體運動
二.解題方法指導
(1)要養(yǎng)成根據題意畫出物體運動示意圖的習慣.特別對較復雜的運動，畫出草圖可使運動過程直觀，物理圖景清晰，便于分析研究。
(2)要注意分析研究對象的運動過程，搞清整個運動過程按運動性質的轉換可分為哪幾個運動階段，各個階段遵循什么規(guī)律，各個階段間存在什么聯(lián)系。
(3)由于本章公式較多，且各公式間有相互聯(lián)系，因此，本章的題目常可一題多解。解題時要思路開闊，聯(lián)想比較，篩選最簡捷的解題方案。解題時除采用常規(guī)的公式解析法外，圖象法、比例法、極值法、逆向轉換法(如將一勻減速直線運動視為反向的勻加速直線運動)等也是本章解題中常用的方法。
三.跟蹤練習
1.一質點由靜止開始做勻加速直線運動，加速度大小為a1，經時間t后做勻減速直線運動，加速度大小為a2。若再經時間t恰好能回到出發(fā)點，則a1∶a2應為()
A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.1∶4
2.馬路旁每兩根電線桿間的距離都是60m，坐在汽車里的乘客，測得汽車從第1根電線桿駛到第2根電線桿用了5s，從第2根電線桿駛到第3根電線桿用了3s。如果汽車是勻加速行駛的，求汽車的加速度和經過這三根電線桿時的瞬時速度。
3.為了安全,在公路上行駛的汽車之間應保持必要的距離。已知某高速公路的最高限速v=120km/h。假設前方車輛突然停止，后車司機從發(fā)現這一情況,經操縱剎車，到汽車開始減速所經歷的時間(即反應時間)t=0.50s。剎車時汽車受到的阻力的大小為汽車重力的0.40倍。該高速公路上汽車間的距離s至少應為多少?取重力加速度為10m/s2。
4.如圖所示，光滑斜面AE被均分成四段，一物體由A點靜止釋放，則()
⑴物體到達各點速度之比vB：vC：vD：vE=1：：：2
⑵物體到達各點所經歷的時間tE=2tB=tC=2tD/
⑶物體從A到E的平均速度等于vB
⑷通過每一段時,其速度增量均相等
A.只有⑴B.⑴⑵⑶C.⑵⑷D.⑶⑷
5.由于十字路中一個方向有紅燈，一側已停有20輛汽車，平均每輛汽車占道路長度為5m,綠燈亮起時假設每輛汽車都以0.8m/s2的加速度起動，速度達到4m/s后改為勻速度行駛。如果十字路口寬度為70m，那么，一次綠燈亮多長時間才能讓全部停著的車輛都穿過馬路?
6.升降機從靜止開始上升，先做勻加速運動，經過4s速度達到4m/s，然后勻速上升2s，最后3s做勻減速運動直到停止，求升降機上升的總高度。
7.物體沿某一方向做勻變速直線運動，在時間t內通過的路程為s，它在處的速度為，在中間時刻的速度為.則和的關系是()
A.當物體做勻加速直線運動時，
B.當物體做勻減速直線運動時，
C.當物體做勻速直線運動時，
D.當物體做勻減速直線運動時，
8.質點以加速度a從靜止出發(fā)做勻加速直線運動，在時刻t加速度變?yōu)?a，時刻2t加速度變?yōu)?a……，求質點在開始的nt時間內通過的總位移。
9.物體從靜止開始作勻加速直線運動，第3s內通過的位移是3m，則()
A.第3s內的平均速度是3m/sB.物體的加速度是1.2m/s2
C.前3s內的位移是6mD.3s末的速度是3.6m/s
10.如圖1-2-2所示的光滑斜面上，一物體以4m/s的初速度由斜面底端的A點勻減速滑上斜面，途經C和B，C為AB中點，已知vA∶vC=4∶3，從C點到B點歷時()S，試求：
(1)到達B點的速度?
(2)AB長度?
11.勻變速直線運動的物體，初速度為10m/s，方向沿x軸正方向，經過2s，末速度變?yōu)?0m/s，方向沿x軸負方向，則其加速度和2s內的平均速度分別是().
A.10m/s2;0B.0;10m/sC.-10m/s2;0D.-10m/s2;10m/s
12.一物體做勻變速直線運動，某時刻速度大小為4m/s，1s后速度大小為10m/s，在這1s內該物體的()
A.位移的大小可能小于4mB.位移的大小可能大于10m
C.加速度的大小可能小于4m/s2D.加速度的大小可能大于10m/s2
13.有一個物體開始時靜止在O點，先使它向東作勻加速直線運動，經過5秒鐘，使它的加速度方向立即改為向西，加速度的大小不改變，再經過5秒鐘，又使它加速度方向改為向東，但加速度大小不改變，如此重復共歷時20秒，則這段時間內()
A.物體運動方向時而向東時而向西B.物體最后靜止在O點
C.物體運動時快時慢，一直向東運動D.物體速度一直在增大
14.汽車以20m/s的速度做勻速直線運動，剎車后的加速度為5m/s2，那么剎車后2S與剎車后6S汽車通過的位移之比為()
A.1∶1B.3∶1C.3∶4D.4∶3
15.物體沿光滑斜面勻減速上滑，加速度大小為4m/s2，6s后又返回原出發(fā)點.那么下述結論正確的是().
A.物體開始沿斜面上滑時速度為12m/sB.物體開始沿斜面上滑時速度是10m/s
C.物體沿斜面上滑的最大位移是18mD.物體沿斜面上滑的最大位移是15m
16.在正常情況下，火車以54km/h作勻速直線運動?；疖囋诮涍^某小站時要作短暫停留。火車將要到小站時以-0.5m/s2的加速度作勻減速直線運動，停留2分鐘后，又以0.3m/s2的加速度駛出小站直到恢復原來的速度，求：火車因?？啃≌径诱`的時間。
17.某人以接近于豎直方向從地面朝天開槍，子彈的初速度大小為30m/s，每隔1s時間發(fā)射一顆子彈，在發(fā)射了許多顆子彈后(子彈仍在發(fā)射中)，問：
(1)在任一時刻空中有幾顆子彈?
(2)對任一顆子彈，在空中可遇到多少顆子彈從它邊上擦過?
(不計空氣阻力，g取10m/s2)

高三物理教案：《研究勻變速直線運動》教學設計

一、實驗目的

1.練習使用打點計時器,學習利用打上點的紙帶研究物體的運動.

2.掌握判斷物體是否做勻變速運動的方法.

3.測定勻變速直線運動的加速度.

二、實驗原理

1.打點計時器

打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器.它每隔0.02s打一次點(交流電頻率為50Hz)。電磁打點計時器的工作電壓是4~6V,電火花打點計時器的工作電壓是220V。

2.紙帶上打的點的意義

紙帶上的點就表示了和紙帶相連的運動物體在不同時刻的位置.研究紙帶上點之間的間隔,就可以了解物體的運動情況.

3.分析紙帶可判斷物體運動的性質:

①若相等時間內的位移相等,則物體做勻速直線運動;

②若相等時間內的位移不相等,則物體做變速直線運動;

③若連續(xù)相等時間內的位移差為恒量,則物體做勻變速直線運動,并可由△x=aT2求出加速度(為了減小誤差常用逐差法或v-t圖象法求加速度).

4.求加速度的方法:

①用逐差法求加速度

②用v-t圖象法

先根據勻變速直線運動某段時間中點的瞬時速度等于這段時間的平均速度

③"平均速度法"求加速度:

即利用已求出的瞬時速度值,按加速度的定義式求加速度值,為了充分利用所有實驗數據,減小誤差,同樣采用逐差法進行數據處理.

三、實驗器材

電火花打點計時器(或電磁打點計時器)、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、導線、電源、復寫紙片.

四、實驗步驟

⑴、把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上并使滑輪伸出桌面。

⑵、把打點計時器固定在木板上無滑輪的一端,如右圖。

⑶、把一條細繩拴在小車上,細繩跨過定滑輪,下邊吊著適當的數量鉤碼。

點撥:吊適當數量的鉤碼是為小車的加速度適當大些,減小長度測量的相對誤差,并能在紙帶上長約50厘米的范圍內取出7-8個計數點為宜。

⑷、把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后面。

⑸、先使小車依靠在打點計時器處,接通電源后再釋放小車讓其運動。

⑹、斷開電源取下紙帶。

⑺、換上新紙帶再做兩次。

點撥:再做兩次的目的是為了在點子已打出的紙帶中選出兩條無"漏點"、無"雙點",點距正常清晰的紙帶,一條作逐差法用,一條作圖象法用。

⑻、在選出的一條紙帶上測量每個計數點與起始計數點的距離d1、d2、d3……如右圖。

點撥:測長度時,不要用短尺一段一段地測量后相加,以免誤差積累,測量時要估計到最小分度的一半(0.5毫米),紙帶上開頭過于密集的點應甩掉不用,并且不直接測量打點間隔,而采取計數點進行測量,旨在減小測量中的相對誤差。

五、誤差分析

1.紙帶的測量誤差.

2.打點計時器計時誤差.

六、注意事項

⑴、計時器打出的點不清晰,可能是電壓偏低或振針位置不合適。

⑵、打點計時器在紙帶上應打出輕重合適的小圓點,如果打出的是短橫線,應調整一下振針距復寫紙的高度,使之增大一些。

⑶、計時器打點時,應先接通電源,待打點穩(wěn)定后,再拉動紙帶。

⑷、拉動紙帶前,應使拉動端停靠在靠近打點計時器的位置。

⑸、小車的加速度應適當大些,可以減小長度的測量誤差,加速度大小以能在約50cm的紙帶上清楚地取出7~8個計數點為宜。

20xx高考物理《研究平拋運動》材料分析

作為杰出的教學工作者，能夠保證教課的順利開展，作為高中教師就要早早地準備好適合的教案課件。教案可以讓學生能夠在課堂積極的參與互動，幫助高中教師能夠更輕松的上課教學。那么如何寫好我們的高中教案呢？小編經過搜集和處理，為您提供20xx高考物理《研究平拋運動》材料分析，供您參考，希望能夠幫助到大家。

20xx高考物理《研究平拋運動》材料分析

實驗6研究平拋運動

1．實驗目的
(1)用實驗的方法描出平拋運動的軌跡．
(2)用實驗軌跡求解平拋物體的初速度．
2．實驗原理
使小球做平拋運動，利用描跡法描繪小球的運動軌跡，建立坐標系，測出軌跡曲線上某一點的坐標x和y，由公式：x＝v0t和y＝gt2，可得v0＝x.
3．實驗器材(以斜槽法為例)
斜槽(帶小球)、木板及豎直固定支架、白紙、圖釘、重垂線、三角板、鉛筆、刻度尺．
4．實驗步驟(以斜面小槽法為例)
圖1(1)按實驗原理圖1所示安裝實驗裝置，使斜槽末端水平．
(2)以水平槽末端端口上小球球心位置為坐標原點O，過O點畫出豎直的y軸和水平的x軸．
(3)使小球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，把筆尖放在小球可能經過的位置上，如果小球運動中碰到筆尖，就用鉛筆在該位置畫上一點．用同樣方法，在小球運動路線上描下若干點．
(4)將白紙從木板上取下，從O點開始連接畫出的若干點描出一條平滑的曲線．

1．實驗注意事項
(1)固定斜槽時，要保證斜槽末端的切線水平，保證小球的初速度水平．
(2)固定木板時，木板必須處在豎直平面內且與小球運動軌跡所在的豎直平面平行，固定時要用重垂線檢查坐標紙豎線是否豎直．
(3)小球每次從斜槽上的同一位置由靜止釋放，為此，可在斜槽上某一位置固定一個擋板．
(4)要在斜槽上適當高度釋放小球，使它以適當的水平初速度拋出，其軌跡由木板左上角到達右下角，這樣可以減小測量誤差．
(5)坐標原點不是槽口的端點，應是小球出槽口時球心在木板上的投影點．
(6)計算小球的初速度時，應選距拋出點稍遠一些的點為宜．以便于測量和計算．
2．判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線
(1)原理：若平拋運動的軌跡是拋物線，則當以拋出點為坐標原點建立直角坐標系后，軌跡上各點的坐標具有y＝ax2的關系，且同一軌跡上a是一個特定的值．
(2)驗證方法
方法一：代入法
用刻度尺測量幾個點的x、y坐標，分別代入y＝ax2中求出常數a，看計算得到的a值在誤差范圍內是否為一常數．
方法二：圖象法
建立yx2坐標系，根據所測量的各個點的x、y坐標值分別計算出對應y值的x2值，在yx2坐標系中描點，連接各點看是否在一條直線上，并求出該直線的斜率即為a值．
3．計算平拋運動的初速度
(1)平拋軌跡完整(即含有拋出點)
在軌跡上任取一點，測出該點離原點的水平位移x及豎直位移y，就可求出初速度v0.因x＝v0t，y＝gt2，故v0＝x.

圖2
(2)平拋軌跡殘缺(即無拋出點)
如圖2所示，由軌跡上任取三點A、B、C，使A、B間及B、C間的水平距離相等，由平拋運動的規(guī)律可知，A、B間與B、C間所用時間相等，設為t，則Δh＝hBC－h(huán)AB＝gt2
所以t＝，所以初速度v0＝＝x.

1．[實驗原理及實驗操作]在做研究平拋物體的運動的實驗中，在調整斜槽時，必須使斜槽末端切線方向水平，這樣做的目的是()
A．為了使小球初速度每次都相同
B．為了使小球運動軌跡是拋物線
C．為了使小球飛出時，初速度方向水平
D．為了使小球在空中運動時間每次都相等
C[小球平拋的初速度大小與釋放點高度有關，運動軌跡是否是拋物線與斜槽末端的切線水平無關，小球在空中運動的時間主要由高度決定，故選項A、B、D錯誤；只有斜槽末端切線水平，才能保證小球離開槽口后做平拋運動．]
2．[實驗數據的處理]如圖3甲所示是“研究平拋運動”的實驗裝置圖．圖乙是實驗后記錄的數據，其中O點為拋出點，則此小球做平拋運動的初速度為________m/s.

圖3
【解析】由平拋運動的規(guī)律知，在水平方向上小球做勻速直線運動，則x＝v0t①豎直方向上小球做自由落體運動，則y＝gt2②將其中一組數據如x＝32.0cm，y＝19.6cm代入①②式得v0＝1.6m/s.【答案】1.6

高三物理《運動的描述勻變速直線運動的研究》復習檢測

高三物理《運動的描述勻變速直線運動的研究》復習檢測

一、選擇題(本題共13小題，每小題5分，共65分．每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分)
1．(20xx·浙江嘉興學考一模)在下列各物體中，可視為質點的物體是()
A．研究公路上行駛的汽車
B．研究乒乓球運動員拉出的弧圈球
C．研究表演旋轉動作的芭蕾舞演員
D．研究在雙杠上表演動作的體操運動員
A[物體的大小和形狀對所研究的問題沒有影響時，可視為質點，故A項正確．]
2．如圖1所示，小李坐在甲船上看到乙船駛過并漸漸遠去，則站在河岸邊觀察的小張不可能看到的現象是()

圖1
A．甲船運動，乙船不動
B．甲船不動，乙船運動
C．甲船運動，乙船運動
D．甲船不動，乙船不動
D[本題考查選取不同物體作為參考系時，描述物體運動情況．若甲船不動，則乙船運動；若乙船不動，則甲船運動；若甲船運動，則乙船也可能運動．故站在河岸邊觀察的小張不可能看到的“甲船不動，乙船不動”，應選D.]
3．(20xx·紹興聯(lián)考)物體在做直線運動，則下列對物體運動的描述中正確的是()
A．當加速度為負值時，則一定是勻減速直線運動
B．加速度大小不變的運動，一定是勻變速直線運動
C．加速度恒定(不為零)的直線運動一定是勻變速直線運動
D．若物體在運動的過程中，速度的方向發(fā)生改變，則一定不是勻變速運動
C[若速度為負值，加速度為負值且保持不變時，也可能是勻加速直線運動，A錯誤；加速度是矢量，加速度大小不變，若方向改變，則加速度是變化的，不是勻變速直線運動，B錯誤，C正確；速度的方向發(fā)生改變，也可能加速度保持不變，即可能為勻變速直線運動，例如，物體在做勻減速直線運動時，當速度減小到零后，運動的方向會發(fā)生改變，變?yōu)榉聪騽蚣铀?，D錯誤．]
4．(20xx·杭州聯(lián)考)如圖2所示，坐高鐵從杭州到南京，原需經上海再到南京，路程為s1，位移為x1.杭寧(南京)高鐵通車后，從杭州可直達南京，路程為s2，位移為x2，則()

圖2
A．s1s2，x1x2/華-資*源%庫B．s1s2，x1s2，x1＝x2D．s1＝s2，x1＝x2
C
5．如圖3所示為甲、乙兩物體運動的xt圖象，下列關于甲、乙兩物體運動的說法，正確的是()

圖3
A．甲、乙兩個物體同時出發(fā)
B．甲、乙兩個物體在同一位置出發(fā)
C．甲的速度比乙的速度小
D．t2時刻兩個物體速度相同
C[由題圖可知甲物體從t＝0時刻開始出發(fā)，而乙物體從t1時刻開始出發(fā)，故A錯誤；由題圖可知甲物體從坐標x1開始出發(fā)，而乙物體從坐標為0的位置開始出發(fā)，故B錯誤；位移—時間圖象的斜率等于物體運動的速度，由題圖可知甲的斜率小于乙的斜率，故乙運動的速度大于甲的速度，故C正確；t2時刻兩物體相遇，但由選項C的分析可知乙的速度大于甲的速度，故D錯誤．]
6．某航母跑道長為200m，飛機在航母上滑行的最大加速度為6m/s2，起飛需要的最低速度為50m/s.那么，飛機在滑行前，需要借助彈射系統(tǒng)獲得的最小初速度為()
A．5m/sB．10m/s
C．15m/sD．20m/s
B[本題考查勻變速直線運動規(guī)律公式的應用．由v2－v＝2ax得v0＝＝10m/s，選項B正確．]
7．(20xx·寧波市聯(lián)考)某同學自編了這樣一道題“一架小型客機從靜止開始在跑道上滑行，經過時刻t＝20s離開地面．它在跑道上滑行過程中的位移x＝400m，離開地面的平均速度v1＝40m/s，求它滑行的瞬時速度v2.”從題中可以看出，該同學用對的概念有()
A．時刻tB．位移x
C．平均速度v1D．瞬時速度v2
B[“經過時刻t＝20s離開地面”中的“時刻”應為時間，離開地面的速度v1＝40m/s應是瞬時速度，它滑行的速度v2應是平均速度，故應選B.]
8．一輛做直線運動的汽車，以速度v行駛了全程的一半，然后勻減速行駛了后一半，到達終點時恰好停止，全程的平均速度為()
A．v/2B．2v/3
C．3v/2D．v/3
B[設全程為x，前半程的運動時間t1＝＝，后半程做勻減速直線運動，后半程的平均速度為，則后半程的運動時間t2＝＝，則全程的平均速度＝＝，故B正確．]
9．一輛汽車以20m/s的速度沿平直公路勻速行駛，突然發(fā)現前方有障礙物，立即剎車，汽車以大小為5m/s2的加速度做勻減速直線運動，那么剎車后2s內與剎車后6s內汽車通過的位移大小之比為()
A．1∶1B．3∶4
C．3∶1D．4∶3
B[汽車的剎車時間t0＝－s＝4s，故剎車后2s內及6s內汽車的位移大小分別為x1＝v0t1＋at＝20×2m＋×(－5)×22m＝30m，x2＝20×4m＋×(－5)×42m＝40m，x1∶x2＝3∶4，B正確．]
10．一輛汽車從車站沿直線由靜止勻加速開出去，開出一段時間之后，司機發(fā)現一乘客未上車，便緊急剎車做勻減速運動．從啟動到停止一共經歷t＝10s，前進了15m，在此過程中，汽車的最大速度為()
A．1.5m/sB．3m/s
C．3.5m/sD．4m/s
B[設最大速度為vm，根據平均速度推論知：t1＋t2＝x，解得最大速度為：vm＝＝m/s＝3m/s.故選B.]
11.(20xx·嵊州市調研)如圖4所示，高速動車出站時能在150s內勻加速到180km/h，然后正常行駛．某次因意外列車以加速時的加速度大小將車速減至108km/h.以初速度方向為正方向，則下列說法不正確的是()
圖4
A．列車加速時的加速度大小為m/s2
B．列車減速時，若運用v＝v0＋at計算瞬時速度，其中a＝－m/s2
C．若用vt圖象描述列車的運動，減速時的圖線在時間軸t軸的下方
D．列車由靜止加速，1min內速度可達20m/s
C[列車的加速度大小a＝＝m/s2＝m/s2，減速時，加速度方向與速度方向相反，a′＝－m/s2，故選項A、B都正確；列車減速時，vt圖象中圖線依然在時間軸t軸的上方，選項C錯誤；由v＝at可得v＝×60m/s＝20m/s，選項D正確．]
12．(加試要求)如圖5所示，一質點做勻加速直線運動先后經過A、B、C三點，已知從A到B和從B到C速度的增加量Δv均為2m/s，AB間的距離x1＝3m，BC間的距離x2＝5m，則物體的加速度為()

圖5
A．1m/s2B．2m/s2
C．3m/s2D．4m/s2
B[因為從A到B和從B到C速度的增加量Δv均為2m/s，可知A到B的時間和B到C的時間相等，設時間間隔為T，根據平均速度公式知，B點的速度vB＝＝＝，根據速度位移公式得v－v＝2ax1，即2－2＝2××3，解得T＝1s，則加速度a＝＝2m/s2.故選項B正確．]
13.(加試要求)(20xx·金華選考模擬)(多選)A、B兩物體在同一直線上做勻變速直線運動，它們的速度圖象如圖6所示，則()
圖6A．t＝4s時，A、B兩物體相遇
B．t＝4s時，A、B兩物體的速度大小相等，方向相反
C．t＝4s時，A、B兩物體的速度相同
D．A物體的加速度比B物體的加速度大
C[t＝4s時，只能說明A、B兩物體的速度大小相等，方向相同，不能說明位移相等和兩物體相遇，選項A、B錯誤，C正確；從題圖中可以算出A的加速度大小為a1＝＝m/s2＝0.625m/s2，B的加速度大小為a2＝＝m/s2＝1.875m/s2，故a2a1，選項D錯誤．]
二、非選擇題(共4小題，共35分)
14．(7分)使用電火花計時器分析物體運動情況的實驗中：
(1)在如下基本步驟中，正確的排列順序為________．
A．把電火花計時器固定在桌子上
B．安放紙帶
C．松開紙帶讓物體帶著紙帶運動
D．接通220V交流電源
E．按下脈沖輸出開關，進行打點
(2)在安放紙帶時，要檢查墨粉紙盤是否已經正確地套在________上，還要檢查________是否夾在兩紙帶之間.
【解析】根據實驗原理，通過對實驗儀器的觀察，掌握新儀器的使用方法是一種重要的實驗能力．電火花計時器的特點是打點靠放電針和墨粉紙盤之間的火花放電來實現，故其操作步驟和電磁打點計時器是類似的．墨粉紙盤應套在紙盤軸上，目的是使它可以轉動，均勻地被利用．墨粉紙盤夾在兩條白紙帶之間，目的是使墨粉紙盤可以更好地轉動．
【答案】(1)ABDEC(2)紙盤軸墨粉紙盤
15．(7分)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中：
小車拖著穿過打點計時器的紙帶做勻變速運動，如圖7是經打點計時器打出紙帶的一段，打點順序是A、B、C、D、E，已知交流電頻率為50Hz，紙帶上每相鄰兩個計數點間還有4個點未畫出．現把一刻度尺放在紙帶上，其零刻度線和計數點A對齊．請回答以下問題：

圖7
(1)用該刻度尺測量出計數點A、B之間的距離為________cm.
(2)打B點時紙帶的瞬時速度vB＝________m/s.
(3)小車運動的加速度大小是________m/s2.
【解析】(1)由刻度尺讀數知，AB之間的距離為1.50cm.(2)B點的瞬時速度vB＝＝m/s＝0.18m/s.(3)根據Δx＝aT2，運用逐差法得，a＝＝m/s2＝0.60m/s2.
【答案】(1)1.50(2)0.18(3)0.60
16．(10分)一輛汽車以20m/s的速度在平直公路上做勻速直線運動，由于在正前方出現了險情，司機采取緊急剎車，其加速度的大小是4m/s2.求：
(1)汽車剎車3s后速度的大?。?br> (2)汽車剎車后前進32m所用的時間；
(3)剎車后10s內汽車經過的位移大?。?br> 【解析】規(guī)定初速度方向為正方向，由題意知，v0＝20m/s，a＝－4m/s2，設開始剎車到最后速度為零時所用時間為t0.由速度公式v＝v0＋at0得t0＝＝s＝5s．(1)t1＝3st0＝5s，所以剎車后10s內的位移大小等于5s內汽車經過的位移，即x10＝x5＝v0t0＋at＝20×5m＋×(－4)×52m＝50m.
【答案】(1)8m/s(2)2s(3)50m
17．(11分)(加試要求)隨著機動車數量的增加，交通安全問題日益凸顯，分析交通違法事例，將警示我們遵守交通法規(guī)，珍惜生命．如圖8所示為某型號貨車緊急制動時(假設做勻減速直線運動)的v2x圖象(v為貨車的速度，x為制動距離)，其中圖線1為滿載時符合安全要求的制動圖象，圖線2為嚴重超載時的制動圖象．某路段限速72km/h，是根據該型號貨車滿載時安全制動時間和制動距離確定的，現有一輛該型號的貨車嚴重超載并以54km/h的速度行駛．通過計算求解：

圖8
(1)駕駛員緊急制動時，該型號嚴重超載的貨車制動時間和制動距離是否符合安全要求；
(2)若駕駛員從發(fā)現險情到采取緊急制動措施的反應時間為1s，則該型號貨車滿載時以72km/h速度正常行駛的跟車距離至少應為多遠？
【解析】(1)根據速度位移公式v2－v＝2ax，有v2＝2ax＋v，圖線斜率的一半表示加速度；根據題圖得到：滿載時，加速度大小為a1＝5m/s2，嚴重超載時加速度大小為a2＝2.5m/s2；設該型號貨車滿載時以72km/h(20m/s)的速度減速，制動距離x1＝＝m＝40m，制動時間為t1＝＝s＝4s；設該型號貨車嚴重超載時以54km/h(15m/s)的速度減速，制動距離x2＝＝m＝45mx1，制動時間為t2＝＝s＝6st1；所以駕駛員緊急制動時，該型號嚴重超載的貨車制動時間和制動距離均不符合安全要求．(2)貨車在反應時間內做勻速直線運動x3＝v0t3＝20×1m＝20m，跟車距離x＝＋x3＝40m＋20m＝60m.
【答案】(1)不符合(2)60m