物理人教版學(xué)案與測評第1章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻速直線運(yùn)動(dòng)（課件）ppt

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,歡迎進(jìn)入物理課堂,第一章運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線運(yùn)動(dòng),第1節(jié)描述運(yùn)動(dòng)的基本概念,例1.(2009.廣東)做下列運(yùn)動(dòng)的物體，能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)處理的是()A.自轉(zhuǎn)中的地球B.旋轉(zhuǎn)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片C.進(jìn)行武術(shù)表演的運(yùn)動(dòng)員D.勻速直線運(yùn)動(dòng)的火車,【點(diǎn)撥】(1)質(zhì)點(diǎn)的定義.(2)物體可看做質(zhì)點(diǎn)的條件.,【解析】A、B、C選項(xiàng)中對所研究的物體(地球、葉片、運(yùn)動(dòng)員),物體各部分的運(yùn)動(dòng)情況不一樣，其大小和形狀相對于所研究的問題不能忽略，所以不能看做質(zhì)點(diǎn)，D中火車可以看做質(zhì)點(diǎn).【答案】D,1.(自創(chuàng)題)2009年十一屆全運(yùn)會(huì)于2009年10月在濟(jì)南舉行，共有田徑、體操、柔道等33個(gè)大項(xiàng)的比賽.下列比賽項(xiàng)目中研究對象可視為質(zhì)點(diǎn)的是()A.在撐桿跳比賽中研究支撐桿在支撐地面過程中的轉(zhuǎn)動(dòng)情況時(shí)B.足球比賽中確定球員在足球場中的位置時(shí)C.跆拳道比賽中研究運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作時(shí)D.鉛球比賽中研究鉛球拋出后在空中飛行時(shí)間時(shí),【解析】撐桿跳時(shí)，若將支撐桿看做質(zhì)點(diǎn)，則無法研究支撐桿的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，A錯(cuò)；研究球員在足球場中的位置時(shí)，球員的大小和形狀可以忽略，故可看做質(zhì)點(diǎn)，B對；跆拳道比賽中若將運(yùn)動(dòng)員看做質(zhì)點(diǎn)，則其動(dòng)作就無法研究，C錯(cuò)誤；研究鉛球在空中的飛行時(shí)間時(shí)，不必考慮鉛球的大小和形狀，故鉛球可看做質(zhì)點(diǎn)，D正確.【答案】BD,例2.對參考系的理解，以下說法正確的是()A.不選參考系就無法研究某一物體是怎樣運(yùn)動(dòng)的B.參考系一定要選取不動(dòng)的物體C.研究車輪邊緣上一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)只能以輪軸為參考系D.同一物體的運(yùn)動(dòng)對不同的參考系有相同的觀察結(jié)果,【點(diǎn)撥】(1)研究物體運(yùn)動(dòng)必須選擇參考系.(2)參考系的選擇是任意的.(3)選取的參考系不同，對物體的描述往往不同.,【解析】選擇參考系其實(shí)是選擇一個(gè)用來與所描述的對象進(jìn)行比較的物體，顯然不選參考系則無法比較，故A正確；任何物體都可以作為參考系，但選擇不同的參考系，所描述的運(yùn)動(dòng)情況往往不同，故B、C、D錯(cuò)誤.【答案】A,2.有這樣的詩句：“滿眼風(fēng)波多閃爍，看山恰似走來迎，仔細(xì)看山山不動(dòng)，是船行.”其中“看山恰似走來迎”和“是船行”所選的參考系分別是（）A.船和山B.山和船C.地面和山D.河岸和流水,【解析】“山走來迎”的參考系是船，“是船行”的參考系是山，故A正確.【答案】A,例3.關(guān)于速度、加速度的關(guān)系，下列說法中正確的是()A．物體的加速度增大時(shí)，速度也增大B．物體的速度變化越快，加速度越大C．物體的速度變化越大，加速度越大D．物體的加速度不等于零時(shí)，速度大小一定變化【點(diǎn)撥】(1)v、Δv、a的物理意義和決定因素.(2)v、Δv、a三者之間的關(guān)系.,解析：速度是否增大僅與速度方向與加速度方向有關(guān)，與加速度大小變化無關(guān),A錯(cuò)誤.由加速度的定義可知B正確C錯(cuò)誤.加速度的定義式是矢量式，即使速度大小不變但方向變化，仍然具有加速度.答案：B,3.下列說法正確的是()A.物體有加速度，速度就增加B.物體運(yùn)動(dòng)的加速度等于零，則物體一定靜止C.加速度的方向保持不變，速度方向也保持不變D.加速度的大小不斷變小，速度的大小可能不斷變大,【解析】物體有加速度時(shí)，其速度一定變化，但可能增加也可能減小，還可能僅是速度方向的變化，故A、B錯(cuò)誤；加速度與速度沒有必然聯(lián)系，故C錯(cuò)誤，D正確，與C項(xiàng)相反的例子如拋體運(yùn)動(dòng);當(dāng)速度與加速度的方向相同時(shí)D項(xiàng)所述是可能的.【答案】D,例.下列有關(guān)速度與加速度的說法中正確的是()A.物體的速度越大，則加速度也越大B.某一瞬時(shí)物體的速度為零，則加速度也為零C.物體具有加速度時(shí)，速度的大小可以不變D.物體的加速度減小時(shí)，速度一定減小,【錯(cuò)解】ABD【剖析】加速度是指物體速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值，反映的是速度變化的快慢，其數(shù)值由合外力與質(zhì)量共同決定，與速度的變化量無關(guān).速度大,速度的變化不一定快，故A錯(cuò)誤；某一瞬時(shí)物體的速度為零，這一瞬時(shí)速度可以有變化率，物體可以受力，可以有加速度，如豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)時(shí)速度為零，但加速度仍為重力加速度g,故B錯(cuò)誤；若物體運(yùn)動(dòng)的速度大小不變、方向變化，物體也具有加速度，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故C正確；加速度減小說明速度變化得慢，可以是速度增加得慢，也可以是減小得慢，故D錯(cuò)誤.【答案】C,第2節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,例1.(2008全國Ⅰ)(14分)如圖所示，已知O、A、B、C為同一直線上的四個(gè)點(diǎn),AB間的距離為l1,BC間的距離為l2,一物體自O(shè)點(diǎn)由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，已知物體通過AB段與BC段所用的時(shí)間相等.求O與A的距離.,【點(diǎn)撥】畫出示意圖→設(shè)相關(guān)參量→選運(yùn)動(dòng)過程→選公式計(jì)算,【解析】滿分展示設(shè)物體的加速度為a，到達(dá)A點(diǎn)的速度為v0，通過AB段和BC段所用時(shí)間為t,則有l(wèi)1=v0t+at2/2①3分l1+12=2v0t+a(2t)2/2②3分聯(lián)立①②式得12-l1=at2③2分3l1-12=2v0t④2分設(shè)O與A的距離為l,則有l(wèi)=v20/(2a)⑤2分聯(lián)立③④⑤式得l=(3l1-12)2/8(12-l1).2分,1.一物體在與初速度方向相反的恒力作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，已知v0=20m/s，加速度大小a=5m/s2，求：(1)物體回到出發(fā)點(diǎn)所用的時(shí)間.(2)開始運(yùn)動(dòng)后6s末物體的速度.,【解析】（1）根據(jù)位移公式x=v0t-12at2，其中x=0，代入數(shù)據(jù)得t=8s.（2）根據(jù)速度公式vt=v0-at，其中t=6s，代入數(shù)據(jù)得vt=-10m/s，物體向負(fù)方向運(yùn)動(dòng).,例2.一跳水運(yùn)動(dòng)員從離水面10m高的平臺(tái)上向上躍起，舉雙臂直體離開臺(tái)面，此時(shí)其重心位于從手到腳全長的中點(diǎn)，躍起后重心升高0.45m達(dá)到最高點(diǎn)，落水時(shí)身體豎直，手先入水，(在此過程中運(yùn)動(dòng)員水平方向的運(yùn)動(dòng)忽略不計(jì))，從離開跳臺(tái)到手觸水面，他可用于完成空中動(dòng)作的時(shí)間是s.(計(jì)算時(shí)，可以把運(yùn)動(dòng)員看做全部質(zhì)量集中在重心的一個(gè)質(zhì)點(diǎn),g取10m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)【點(diǎn)撥】分析各段運(yùn)動(dòng)性質(zhì)→選全程或分段→選公式列方程,【解析】分段法：把運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)分為上升和下降兩個(gè)過程，如圖所示.h1=1/2gt21,代入數(shù)據(jù)得t1=0.3sh0+h1=12gt22，代入數(shù)據(jù)得t2≈1.45s所以完成空中動(dòng)作的時(shí)間t=t1+t2=1.75s.全程法：設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，初速度為v0,上升高度為h1,以向下為正方向，則:v0t+1/2gt2=h0①(v0)2/2g=h1②聯(lián)立①②兩式，代入數(shù)據(jù)可得t≈1.75s.,2.某人在高層建筑的陽臺(tái)外側(cè)以v=20m/s的速度豎直向上拋出一個(gè)小石子.求拋出后石子經(jīng)過距離拋出點(diǎn)15m處所需的時(shí)間.(不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2),【解析】若把石子的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程當(dāng)作一個(gè)勻減速直線運(yùn)動(dòng)（即把上升到最高點(diǎn)后的自由下落階段也包含在其中）,取向上為正方向，則石子在拋出點(diǎn)上方的A點(diǎn)時(shí)，xA=15m，在拋出點(diǎn)下方的B點(diǎn)時(shí)，xB=-15m（注意此時(shí)的位移為負(fù)值），a=-g=-10m/s2，分別代入公式x=v0t+1/2at2可得兩個(gè)方程:15=20t+1/2(-10)t2①-15=20t+1/2(-10)t2②解①式可得t1=1s,t2=3s,解②式可得t3=(2+)s,t4=(2-)s,由于t4<0，所以不合題意，應(yīng)舍去.這樣石子從拋出經(jīng)過“離拋出點(diǎn)15m處”時(shí)所用的時(shí)間分別為t1=1s,t2=3s,t3=(2+7)s.,例.一汽車在平直的公路上以v0=20m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)，剎車后，汽車以大小為a=4m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，那么剎車后經(jīng)8s汽車通過的位移有多大？,【錯(cuò)解】x=v0t-at2/2=208m-482/2m=32m.,【剖析】汽車剎車所用時(shí)間t=v0/a=20/4s=5s<8s，故剎車后汽車通過的路程x=v02/2a=202/24m=50m.【答案】50m,第3節(jié)運(yùn)動(dòng)圖象、追及相遇問題,例1.已知一汽車在平直公路上運(yùn)動(dòng)，它的位移—時(shí)間(x-t)圖象如圖甲所示．(1)根據(jù)圖甲在圖乙所示的位置坐標(biāo)軸上標(biāo)出A、B、C、D、E各點(diǎn)代表的汽車的位置.(2)求出汽車在前8h內(nèi)的路程和位移大?。?3)求出汽車在0~6h、6~8h的平均速度,【點(diǎn)撥】區(qū)分x-t圖象v-t圖象→分析各段的運(yùn)動(dòng)情況→讀取各段的位移和路程,【解析】(1)物體OA段做勻速運(yùn)動(dòng)，ＡＢ段靜止，BC段做勻速運(yùn)動(dòng)，CD段靜止，DE段反向勻速運(yùn)動(dòng)直到回到出發(fā)點(diǎn)，A、B、C、D、E各點(diǎn)代表的汽車的位置如下圖：,(2)路程s=200km，位移x=0.(3)汽車在0~6h的平均速度為v1=100/6km/h=16.7km/h;方向與規(guī)定正方向相同；6~8h的平均速度v2=100/2km/h=50km/h,方向與規(guī)定正方向相反.,1.(2009.廣東物理)某物體運(yùn)動(dòng)的速度圖象如圖，根據(jù)圖象可知()A.0-2s內(nèi)的加速度為1m/s2B.0-5s內(nèi)的位移為10mC.第1s末與第3s末的速度方向相同D.第1s末與第5s末的加速度方向相同,【解析】v-t圖象反映的是速度v隨時(shí)間t的變化規(guī)律，其斜率表示加速度，A正確；圖中圖象與坐標(biāo)軸所圍成的梯形面積表示的是0-5s內(nèi)的位移為7m，在前5s內(nèi)物體的速度都大于零，即運(yùn)動(dòng)方向相同，C正確；0-2s加速度為正，4-5s加速度為負(fù)，方向不同.【答案】AC,2.(2008四川)A、B兩輛汽車在筆直的公路上同向行駛.當(dāng)B車在A車前84m處時(shí)，B車速度為4m/s，且正以2m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)；經(jīng)過一段時(shí)間后，B車加速度突然變?yōu)榱?A車一直以20m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過12s后兩車相遇.問B車加速行駛的時(shí)間是多少？【點(diǎn)撥】分析運(yùn)動(dòng)過程→列位移表達(dá)式→分析位移關(guān)系→求解時(shí)間,解析:設(shè)A車的速度為vA，B車原速度為vB，加速行駛時(shí)間為t，兩車在t0時(shí)相遇.則xA=vAt0①xB=vBt+1/2at2+(vB+at)(t0-t)②式中t0=12s，xA、xB分別為A、B兩車相遇前行駛的路程.依題意有xA=xB+x③式中x＝84m.由①②③式可得t2-2t0t+2［(vA-vB)t0-x］/a=0④代入題給數(shù)據(jù)vA=20m/s，vB=4m/s，a=2m/s2，有t2-24t+108=0⑤式中時(shí)間t的單位為s.解得t1=6s，t2=18s.t2＝18s不合題意，舍去.因此B車加速行駛的時(shí)間為6s.,2.汽車從靜止開始以3m/s2的加速度行駛，恰有一自行車以6m/s的速度從車邊勻速駛過.(1)小汽車從運(yùn)動(dòng)到追上自行車之前經(jīng)過多長時(shí)間兩者相距最遠(yuǎn)？此時(shí)距離是多少？(2)汽車什么時(shí)候追上自行車，此時(shí)汽車的速度是多少？,【解析】(1)物理分析法：汽車開動(dòng)時(shí)速度由零逐漸增大，而自行車速度是定值，當(dāng)汽車速度還小于自行車速度時(shí)，兩者的距離越來越大，當(dāng)汽車的速度大于自行車速度時(shí)，兩者距離越來越小，所以當(dāng)兩車的速度相等時(shí)，兩車的距離最大，有v汽車=at=v自行車所以t=v自行車/a=2s，Δx=x自行車-x汽車=v自行車t-1/(2at2)=6m.極值法：設(shè)汽車追上自行車之前t時(shí)刻相距最遠(yuǎn).Δx=x自行車-x汽車=v自行車t-1/(2at2)=6t-32t2當(dāng)t=-b/(2a)=2s時(shí)，Δx最大，Δxmax=6m.,圖象法畫出汽車和自行車的v-t圖象，當(dāng)ts時(shí)兩車速度相等，v汽車=at=6,即t=2s時(shí)兩車的位移差最大Δx=1/226m=6m.(2)由（1）中的圖象法可知當(dāng)t=4s時(shí)汽車追上自行車.此時(shí)v汽車=at=34m/s=12m/s.,例3.(2008寧夏)甲乙兩車在公路上沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，它們的v-t圖象如圖所示.兩圖象在t=t1時(shí)相交于P點(diǎn)，P在橫軸上的投影為Q，ΔOPQ的面積為s.在t=0時(shí)刻，乙車在甲車前面，相距為d.已知此后兩車相遇兩次，且第一次相遇的時(shí)刻為t′，則下面四組t′和d的組合可能的是()A.t′＝t1,d=sB.t′=t1/2,d=s/4C.t′=t1/2,d=s/2D.t′=t1/2,d=3s/4,【點(diǎn)撥】(1)圖象與坐標(biāo)軸所圍面積表示位移.(2)注意利用相遇時(shí)的位移關(guān)系與時(shí)間關(guān)系.【解析】由v-t圖象可知，圖象與坐標(biāo)軸所圍成的“面積”表示某時(shí)刻的位移，當(dāng)t′=1/2t1時(shí)，s甲=s,s乙=1/4s，故d=s-1/4s=3/4s,因此選項(xiàng)D正確.【答案】D,3.如圖所示，a、b分別表示先后從同一地點(diǎn)以相同的初速度做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體的速度圖象，則下列說法正確的是()A.4s末兩物體的速度相等B.4s末兩物體在途中相遇C.5s末兩物體的速率相等D.5s末兩物體相遇,【解析】由v-t圖象可知，t=4s時(shí)，a、b兩物體速度大小均為10m/s，但方向相反，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤.由圖象可求得在前4s內(nèi)a、b兩物體的位移相等，即a、b在t=4s時(shí)相遇，B選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤.5s末，va=-20m/s，vb=0,它們速率不相等,C選項(xiàng)錯(cuò)誤.【答案】B,例一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度—時(shí)間圖線如圖所示，則以下說法中錯(cuò)誤的是(),A.第1s末質(zhì)點(diǎn)的位移和速度都改變方向B.第2s末質(zhì)點(diǎn)的速度改變方向C.0~4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為零D.第3s末和第5s末質(zhì)點(diǎn)的位置相同,【錯(cuò)解】B【剖析】該圖象為速度圖象，從圖線中可以直接從縱坐標(biāo)軸上讀出速度，其正、負(fù)就表示速度方向，位移為速度圖線與坐標(biāo)軸所圍圖形的“面積”，在坐標(biāo)軸下方的“面積”為負(fù).由圖中可直接看出，速度方向發(fā)生變化的時(shí)刻是第2s末、第4s末，而位移始終為正值，前2s內(nèi)位移逐漸增大，第3s、第4s內(nèi)又逐漸減?。?s末位移為零，以后又重復(fù)上述變化．0~3s內(nèi)與0~5s內(nèi)的位移均為0.5m.故選項(xiàng)B、C、D正確．只有A錯(cuò)誤.【答案】A,實(shí)驗(yàn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng),例.如圖是某同學(xué)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，從測得的若干紙帶中選中的一條紙帶的一部分，他每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，圖上注明了他對各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離的測量結(jié)果.所接電源是頻率為50Hz的交流電.,(1)為了驗(yàn)證小車的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，請進(jìn)行下列計(jì)算，填入表內(nèi)(單位：cm),各位移差與平均值最多相差____cm，由此可以得出結(jié)論：小車的運(yùn)動(dòng)是_______.(2)兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔Δt=____s.(3)物體的加速度的計(jì)算式a=____，加速度為a=____m/s2.(4)計(jì)算打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車的速度v=____m/s.,(5)在圖中繪出v-t圖線，并確定物體的加速度a=____m/s2.,【解析】(1)數(shù)據(jù)表(單位：cm),由數(shù)據(jù)表分析可知：各位移差與平均值最多相差0.05cm，在誤差范圍內(nèi)相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差近似相等，因此可以得出結(jié)論：小車的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng).(2)該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的電源是頻率為50Hz的交流電，紙帶上的計(jì)數(shù)點(diǎn)每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)，即兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有5段相等時(shí)間間隔，所以兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為Δt=5150s=0.1s.,(3)用逐差法來計(jì)算加速度.a1=(x4-x1)/3Δt2，a2=(x5-x2)/3Δt2，a3=(x6-x3)/3Δt2，取平均值：=(a1+a2+a3)/3=[(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)]/9Δt2.將數(shù)據(jù)代入上式即得加速度的值.a=[(7.57+9.10+10.71)-(2.80+4.40+5.95)]10-2/90.12m/s2=1.58m/s2.,(4)由于該物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，因此，B計(jì)數(shù)點(diǎn)物體的速度等于AC段平均速度v=(x2+x3)/2Δt=（4.40+5.95）10-2/20.1m/s=0.5175m/s.也可以用OD間距離來計(jì)算v=（x1+x2+x3+x4）/4Δt.(5)分別計(jì)算出A、B、C、D、E點(diǎn)的速度，在圖中描點(diǎn)，然后畫一條斜線，使盡量多的點(diǎn)落在線上，如圖所示.,由以上數(shù)據(jù)計(jì)算得：vA=36.00cm/s，vB=51.75cm/s，vC=67.60cm/s，vD=83.35cm/s，vE=99.05cm/s.又根據(jù)加速度定義a=Δv/t，可以求出該斜線的斜率即為加速度，即a=1.576m/s2≈1.58m/s2.,例.用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶只能測定短距離過程中的速度.若要測定長距離過程中的速度，如測定某人在走路過程中的速度就不能用以上兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器了.有人設(shè)計(jì)了一種簡易的“滴水計(jì)時(shí)器”，就可以粗略地測定人走路的速度.取一只飲料瓶，用縫衣針在瓶底鉆一大小適當(dāng)?shù)男】?，在瓶中灌滿水，用手提著，使水均勻滴出,如圖所示.實(shí)驗(yàn)中可用旋松、旋緊瓶蓋的方法開、關(guān)計(jì)時(shí)器,(1)測出計(jì)時(shí)器的滴水周期.(2)用計(jì)時(shí)器判定你在賽跑的不同階段的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).(3)測定你在勻速步行時(shí)的速度.,【解析】(1)從某滴水滴下開始計(jì)時(shí)，用停表測出滴n滴水的總時(shí)間t(n取30或50)，則計(jì)時(shí)器的滴水周期為T=t/n.(2)起跑階段滴在跑道上的水滴之間的距離越來越大，表明做加速運(yùn)動(dòng)；中間階段水滴之間的距離較大且近似相等，表明做速度較大的勻速運(yùn)動(dòng)；通過終點(diǎn)后水滴之間的距離越來越小，表明做減速運(yùn)動(dòng).(3)取勻速步行時(shí)滴水計(jì)時(shí)器滴在地上的N個(gè)清晰的滴水點(diǎn)，測出這N個(gè)點(diǎn)之間的距離x，再除以滴這N滴水所用時(shí)間，則為步行時(shí)的速度為v=x/t=x/(N-1)T.,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,