【与名师对话】2015年秋高中物理必修一(课件+练习):第二章 匀变速直线运动的研究(9份)

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名称 【与名师对话】2015年秋高中物理必修一(课件+练习):第二章 匀变速直线运动的研究(9份)
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科目 物理
更新时间 2015-09-08 22:19:29

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课件45张PPT。 第 二 章 匀变速直线运动的研究1.实验:探究小车速度随时间变化的规律答案: 见解析答案: BC答案: (1)0.35 0.55 (2)见解析图 (3)1.0答案: ACD答案: BC答案: ①③⑤⑥⑧⑨答案: (1)5.40 12.00 (2)0.21 (3)0.60答案: 0.12 0.24 v-t图象见解析.谢谢观看!2.匀变速直线运动的速度与时间的关系
(本栏目内容,在学生用书中分册装订!)
1.一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体,它在第1 s末,第2 s末,第3 s末的瞬时速度之比是(  )
A.1∶1∶1          B.1∶2∶3
C.12∶22∶32 D.1∶3∶5
解析: 由v=at得v1∶v2∶v3=at1∶at2∶at3=1∶2∶3,故选B正确.
答案: B
2.a、b两个物体从同一地点同时出发,沿同一方向做匀变速直线运动.若两物体初速度不同而加速度相同,则在运动过程中(  )
A.a、b的速度之差保持不变
B.a、b的速度之差与时间成正比
C.a、b的速度之和与时间成正比
D.a、b的速度之差与时间的平方成正比
解析: va-vb=va0+at-(vb0+at)=va0-vb0,可见(va-vb)为一定值,选项A正确.
答案: A
3.甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时,取物体的初速度方向为正方向,甲的加速度恒为2 m/s2,乙的加速度恒为-3 m/s2,则下列说法正确的是(  )
A.两物体都做匀加速直线运动,乙的速度变化快
B.甲做匀加速直线运动,它的速度变化快
C.乙做匀减速直线运动,它的速度变化率大
D.甲的加速度比乙的加速度大
解析: 该题主要考查加速度a的方向与初速度的方向之间的关系,即当a的方向与v0方向相同时,物体一定做加速直线运动.若a一定,则为匀加速直线运动;当a的方向与v0的方向相反时,物体一定做减速直线运动.若a一定,则为匀减速直线运动.还考查了加速度的物理意义,正、负号的表示,及速度变化率的意义,是一个知识点比较综合的题.
答案: C
4.一辆车由静止开始做匀变速直线运动,在第8 s末开始刹车,经4 s停下来,汽车刹车过程也在做匀变速运动,那么前后两段加速度的大小之比是(  )
A.1∶4 B.1∶2
C.2∶1 D.4∶1
解析: 设前后两段的加速度分别为a1、a2,开始刹车时汽车速度为v,则a1=,a2=,所以a1∶a2=t2∶t1=1∶2.
答案: B
5.
我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,成功将第三颗北斗导航卫星送入预定轨道,这标志着北斗卫星导航系统工程建设又迈出了重要一步,卫星组网正按计划稳步推进.如图所示,发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为v=(2t+4) m/s,由此可知这段时间内(  )
A.火箭的初速度为2 m/s
B.火箭的加速度为4 m/s2
C.在3 s末,火箭的瞬时速度为10 m/s
D.火箭做匀加速直线运动
解析: 在这段时间内,由速度的表达式可知,火箭的速度均匀增大,故火箭做匀加速直线运动,选项D正确;由匀变速直线运动的速度公式v=v0+at知,在这段时间内火箭的初速度v0=4 m/s,加速度a=2 m/s2,选项A、B错误;将时间t=3 s代入得v3=10 m/s,选项C正确.
答案: CD
6.一物体做匀变速直线运动,当t=0时,物体的速度大小为12 m/s,方向向东;当t=2 s时,物体的速度大小为8 m/s,方向仍向东.当t为多少时,物体的速度大小变为2 m/s?(  )
A.3 s B.5 s
C.7 s D.9 s
答案: BC
7.物体做匀加速直线运动,已知第1 s末的速度是6 m/s,第2 s末的速度是8 m/s,则下列结论正确的是(  )
A.物体零时刻的速度是3 m/s
B.物体的加速度是2 m/s2
C.任何1 s内的速度变化都是2 m/s
D.第1 s内的平均速度是6 m/s
解析: 由题意知t1=1 s时,v1=6 m/s;t2=2 s时,v2=8 m/s.由v2=v1+a(t2-t1)知,物体的加速度a= m/s2=2 m/s2.因为物体做匀加速运动,所以任何1 s内速度的变化量都为Δv=aΔt=2×1 m/s=2 m/s.故B、C正确.由v1=v0+at得,零时刻的速度v0=v1-at=6 m/s-2×1 m/s=4 m/s,故A不正确.第1 s内的平均速度大于4 m/s,小于6 m/s,故D不正确.
答案: BC
8.质点从静止开始做匀加速直线运动,经4 s后速度达到20 m/s,然后匀速运动了10 s,接着经4 s匀减速运动后静止.求:
(1)质点在加速运动阶段的加速度为多大?
(2)质点在16 s末的速度为多大?
解析: (1)设加速阶段的加速度为a1,则
v1=a1t1
a1== m/s2=5 m/s2
(2)设减速运动阶段的加速度为a2,由于v2=v1+a2t2,v2=0,v1=20 m/s,得a2== m/s2=-5 m/s2
当t=16 s时,质点已减速运动了t3=2 s,此时质点的速度
v3=v1+a2t3=20 m/s-5×2 m/s=10 m/s.
答案: (1)5 m/s2 (2)10 m/s
9.
(2013·海南单科·4)一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t图象如图所示.下列v-t图象中,可能正确描述此物体运动的是(  )
解析: 解答本题的突破口是T~2T时间内的加速度跟0~时间内的加速度大小相等,方向相反,从而排除选项A、B、C,本题选D.
答案: D
10.列车出站时能在150 s内匀加速到180 km/h,然后正常行驶.某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至108 km/h.以初速度方向为正方向,则下列说法不正确的是(  )
A.列车加速时的加速度大小为 m/s2
B.列车减速时,若运用v=v0+at计算瞬时速度,其中a=-m/s2
C.若用x-t图象描述列车的运动,减速时的图线在时间轴t轴的下方
D.列车由静止加速,1 min内速度可达20 m/s
解析: 列车的加速度大小a== m/s2= m/s2,减速时,加速度方向与速度方向相反,a′=- m/s2,故A、B两项都正确.列车减速时,v-t图象中图线依然在时间轴t轴的上方,C项错.由v=at可得v=×60 m/s=20 m/s,D项对.
答案: C
11.
(2014·青岛质检)甲、乙两辆汽车在平直公路上的同一地点,同时出发,分别向相反方向做如图所示的运动,则下列关于汽车运动的描述正确的是(  )
A.前80 s,乙车平均速度是甲车平均速度的4倍
B.70 s末,甲、乙两车的加速度大小相等、方向相同
C.60 s末,两车相距最远
D.80 s末,两车相距最远
解析: 前80 s内,乙车的位移大小是甲车位移大小的2倍,故乙车平均速度是甲车平均速度的2倍,A项错;由图象知,70 s末甲、乙两车的加速度大小相等、方向相反,B项错;80 s末两车相距最远,C项错、D项正确.
答案: D
12.
右图为A、B两个物体做匀变速直线运动的v-t图象.
(1)A、B各做什么运动?求其加速度.
(2)两图线的交点的意义是什么?
(3)求1 s末A、B的速度.
(4)求6 s末A、B的速度.
解析: (1)A物体沿规定的正方向做匀加速直线运动,加速
度的大小a1== m/s2=1 m/s2,加速度的方向沿规定的正方向;B物体前4 s沿规定的正方向做匀减速直线运动,4 s后沿反方向做匀加速直线运动,加速度的大小a2= m/s2=2 m/s2,加速度的方向与初速度的方向相反.
(2)两图线的交点表示此时刻两个物体的速度相等.
(3)1 s末A物体的速度大小为3 m/s,和初速度方向相同;B物体的速度大小为6 m/s,和初速度方向相同.
(4)6 s末A物体的速度大小为8 m/s,和初速度方向相同;B物体的速度大小为4 m/s,和初速度方向相反.
答案: 见解析.
13.
一物体做匀变速直线运动的v-t图象如图所示.
(1)分析物体的运动情况,求出加速度.
(2)求从计时开始到速度大小变为10 m/s所需的时间t.
解析: (1)由v-t图象知:9 s末速度v=0,故加速度a=== m/s2=-2 m/s2;v-t图线是一条倾斜直线,表明物体在运动过程中加速度不变,故物体做初速度为18 m/s、加速度为-2 m/s2的匀变速直线运动.
(2)末速度大小为10 m/s时,其方向可能与v0同向,也可能反向,当v=10 m/s时,由v=v0+at得t== s=4 s;当v=-10 m/s时,t== s=14 s.
答案: (1)物体做初速度为18 m/s、加速度为-2 m/s2的匀变速直线运动 a=-2 m/s2 (2)4 s或14 s
课件43张PPT。2.匀变速直线运动的速度与时间的关系知识自学区加速度增大减小时间轴倾斜匀加速直线匀减速直线v0+at匀变速直线运动答案: (1)× (2)√ (3)× (4)√要点探究区答案: 16 m/s 4 m/s 0答案: 1 相同 1思路导图: 
答案: 8 600 m/s答案: (1)1 m/s2 -2.5 m/s2 (2)35 m/s思路图解:
答案: BC答案: B达标检测区解析: 匀变速直线运动是速度均匀变化,而加速度不变的直线运动,选项A正确.
答案: A答案: C答案: BD答案: BD答案: 0答案: 4.0 s谢谢观看!3.匀变速直线运动的位移与时间的关系
(本栏目内容,在学生用书中分册装订!)
1.对于一个做单向匀减速运动的物体,在其静止前,下列说法正确的是(  )
A.速度越来越小,位移也越来越小
B.速度越来越小,位移越来越大
C.加速度越来越小,位移越来越大
D.加速度越来越小,位移也越来越小
解析: 物体朝一个方向运动,故x不断增大,只有B对.
答案: B
2.某质点做直线运动的速度v和时间t的关系如图所示,那么该质点在3 s内通过的位移是(  )
A.4.5 m         B.3 m
C.1 m D.0.5 m
解析: 图线与坐标轴围成图形的“面积”,即为位移大小.
答案: A
3.某质点的位移随时间变化规律的关系是x=4t+2t2,x与t的单位分别为m和s,则质点的初速度与加速度分别为(  )
A.4 m/s与2 m/s2 B.0与4 m/s2
C.4 m/s与4 m/s2 D.4 m/s与0
解析: 匀变速直线运动的位移与时间关系式为x=v0t+at2,对比x=4t+2t2,得出v0=4 m/s,a=4 m/s2,C正确.
答案: C
4.物体做匀变速直线运动,初速度为v0=2 m/s,加速度a=-2 m/s2,则经过2 s后,物体的速度和位移为(  )
A.-2 m/s,1 m B.2 m/s,-1 m
C.2 m/s,0 m D.-2 m/s,0 m
解析: 用v=v0+at,x=v0t+at2求解,注意矢量的方向.
答案: D
5.
龟兔赛跑的故事流传至今,按照龟兔赛跑的故事情节,兔子和乌龟的x-t图象如图所示,下列关于兔子和乌龟运动的说法正确的是(  )
A.兔子和乌龟是从同一地点出发的
B.乌龟一直做匀加速运动,兔子先加速后匀速再加速
C.骄傲的兔子在T4时刻发现落后奋力追赶,但由于跑得比乌龟慢,还是让乌龟先到达预定位置x3
D.在T2~T4,兔子比乌龟运动得快
解析: 兔子和乌龟都是从原点出发,A对;乌龟一直做匀速运动,兔子先是没动,T1时刻开始匀速前,T2到T4时间内又停止,T4后又开始前进,B错;兔子虽在T4时刻发现落后奋力追赶,跑得比乌龟快,但由于时间太晚,还是让乌龟先到达预定位置x3,C错;在T2~T4,兔子
停止不动,乌龟一直前进,D错.
答案: A
6.右图是某质点运动的x-t图象,对应的v-t图象应是(  )
 
解析: 
答案: C
7.以20 m/s速度行驶的汽车,制动后以5 m/s2的加速度做匀减速运动,则汽车在制动后的5 s内的位移是(  )
A.45 m B.37.5 m
C.50 m D.40 m
解析: 汽车运动时间t==4 s<5 s,则x=at2=×5×42 m=40 m,故D对.
答案: D
8.下列图象均能正确反映物体在直线上的运动,则在t=2 s内物体位移最大的是(  )
解析: 根据x-t图象的物理意义可以判断选项A在t=2 s内物体的位移是0,根据v-t图象与时间轴所围图形的面积在数值上等于物体的位移可以判断,选项C、D在t=2 s内物体的位移是0,而B选项在t=2 s内物体的位移大于0,所以在t=2 s内物体位移最大的是B选项.
答案: B
9.汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度大小为5 m/s2,那么开始刹车后2 s内与开始刹车后6 s内汽车通过的位移之比为(  )
A.1∶1 B.1∶3
C.3∶4 D.4∶3
解析: 汽车从刹车到静止用时t刹== s=4 s,故刹车后2 s和6 s内汽车的位移分别为x1=x0t-at2= m=30 m,x2=v0t刹-at=m=40 m,x1∶x2=3∶4,C选项正确.
答案: C
10.如图所示是物体做直线运动的v-t图象,由图象可得到的正确结论是(  )
A.t=1 s时物体的加速度大小为1.0 m/s2
B.t=5 s时物体的加速度大小为0.75 m/s2
C.第3 s内物体的位移为1.5 m
D.物体在加速过程的位移比减速过程的位移大
解析: 由图象可知0~2 s时间内物体做匀加速直线运动,其加速度大小等于图线斜率大小即a==1.5 m/s2,A错误;3~7 s时间内物体做匀减速直线运动.其加速度大小为a==0.75 m/s2,B正确;图线与t轴围成的面积等于物体所发生的位移,故第3 s内的位移x=3.0×1 m=3.0 m,C错误;加速过程的位移x=×2×3.0 m=3.0 m,减速过程的位移x=×4×3.0 m=6.0 m,故D错误.
答案: B
11.质点做直线运动的v-t图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8 s内平均速度的大小和方向分别为(  )
A.0.25 m/s 向右 B.0.25 m/s 向左
C.1 m/s 向右 D.1 m/s 向左
解析: 由v-t图象可知前8 s内位移为Δx=x1+x2=×3×2 m-×(8-3)×2 m=-2 m
负号表示位移方向与正方向相反,即水平向左.
由平均速度公式得
===-0.25 m/s
负号表示平均速度方向与正方向相反,即水平向左.故答案为B.
答案: B
12.
右图为一质点运动的位移随时间变化的图象,图象是一条抛物线,方程为x=-5t2+40t.下列说法正确的是(  )
A.质点做匀减速直线运动,最大位移是80 m
B.质点的初速度是20 m/s
C.质点的加速度大小是5 m/s2
D.t=4 s时,质点的速度为零
解析: 由x=-5t2+40t变形得x=40t+×(-10)t2,故v0=40 m/s,a=-10 m/s2,质点做匀减速直线运动,由数学知识知,当t0=4 s时,位移最大为x0=80 m,A正确,B、C错误.t=4 s时,v=40 m/s-10 m/s2×4 s=0,D正确.
答案: AD
13.一个质点从静止开始做匀加速直线运动,已知它在第4 s内的位移是14 m,求:
(1)质点运动的加速度;
(2)它前进72 m所用的时间.
解析: (1)由位移公式x=at2得
质点在4 s内的位移x4=at①
质点在3 s内的位移x3=at②
质点在第4 s内的位移x=x4-x3③
解①②③式得a== m/s2=4 m/s2
(2)由x′=at′2得t== s=6 s
答案: (1)4 m/s2 (2)6 s
14.空军某特级飞行员驾驶战机执行战术机动任务,在距机场54 km、离地1 170 m高度时飞机发动机停车失去动力.在地面指挥员的果断引领下,该飞行员使飞机安全迫降机场,成为成功处置国产单发新型战机空中发动机停车故障、安全返航第一人.若飞机着陆后以6 m/s2的加速度做匀减速直线运动,且着陆速度为60 m/s.求:
(1)着陆后12 s内飞机滑行的距离;
(2)静止前4 s内飞行滑行的距离.
解析: (1)先求出飞机从着陆到停止所用的时间t,由v=v0+at得t== s=10 s
由此可知飞机在12 s内不是始终做匀减速运动,它在最后2 s内是静止的.故着陆后12 s内飞机滑行的距离为
x=v0t+at2= m=300 m
(2)把飞机的减速过程看成初速度为零的匀加速运动的逆过程,则静止前4 s内飞机的位移为
x′=at′2=×6×42 m=48 m
答案: (1)300 m (2)48 m
课件45张PPT。3.匀变速直线运动的位移与时间的关系知识自学区时间轴面积时间轴梯形矢量位移匀速直线 倾斜平行于时间轴做匀速直线运动处于静止位移速度答案: (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)√要点探究区思路图解: 答案: (1)6 m/s (2)18 m (3)5.5 m答案: (1)7.5 m (2)10 m答案: D思路图解: 答案: BD答案: BC达标检测区答案: BC答案: AC答案: AD答案: B答案: ABC答案: 40 m谢谢观看!4.匀变速直线运动的速度与位移的关系
(本栏目内容,在学生用书中分册装订!)
1.一质点从A点由静止开始以加速度a运动,到达B点的速度是v,又以2a的加速度运动,到达C点的速度为2v,则AB∶BC等于(  )
A.1∶3            B.2∶3
C.1∶4 D.3∶4
解析: 设AB段位移为x1,BC段位移为x2,由速度—位移公式得:v2=2ax1,(2v)2-v2=2(2a)x2,联立得:x1∶x2=2∶3.
答案: B
2.从静止开始做匀加速直线运动的物体,0~10 s的位移是10 m,那么在10~20 s的位移是(  )
A.20 m B.30 m
C.40 m D.60 m
解析: 当t=10 s时,Δx=a(2t)2-at2=at2=at2·3=10×3 m=30 m.
答案: B
3.汽车以5 m/s的速度在水平路面上匀速前进,紧急制动时以-2 m/s2的加速度在粗糙水平面上滑行,则在4 s内汽车通过的路程为(  )
A.4 m B.36 m
C.6.25 m D.以上选项都不对
解析: 根据公式v=v0+at得t=-= s=2.5 s,即汽车经2.5 s就停下来,则4 s内通过的路程为x=-= m=6.25 m.
答案: C
4.物体的初速度是v0,以不变的加速度a做直线运动,如果要使速度增加到初速度的n倍,那么经过的位移是(  )
A.(n2-1) B.(n-1)
C.n2 D.(n-1)2
解析: 据公式v2-v=2ax知,(nv0)2-v=2ax,x=(n2-1).
答案: A
5.有一列火车正在做匀加速直线运动.从某时刻开始计时,第1 min内发现火车前进了180 m,第6 min内发现火车前进了360 m.火车的加速度为(  )
A.0.01 m/s2 B.0.05 m/s2
C.36 m/s2 D.180 m/s2
解析: 对于匀变速直线运动在连续相等时间内,位移之差为恒量,即Δx=aT2,在本题中时间T为60 s,x1=180 m,x6=360 m,则由x6-x1=5aT2,解得a=0.01 m/s2.
答案: A
6.如图所示,滑雪运动员不借助雪杖,由静止从山坡匀加速滑过x1后,又匀减速在平面上滑过x2后停下,测得x2=2x1.设运动员在山坡上滑行的加速度大小为a1,在平面上滑行的加速度大小为a2,则a1∶a2为(  )
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.∶1
解析: 设运动员滑至斜坡末端处的速度为v,此速度又为减速运动的初速度,由位移与速度的关系式有v2=2a1x1,0-v2=-2a2x2,故a1∶a2=x2∶x1=2∶1.
答案: B
7.我国高速公路的最高车速限制为120 km/h.设某人驾车以最高时速沿平直高速公路行驶,该车刹车时产生的加速度大小为5 m/s2,司机的反应时间(从意识到应该刹车至操作刹车的时间)为0.6~0.7 s.若前方车辆突然停止,则该司机应与前车至少保持多大的距离才比较安全?
解析: 在司机的反应时间内,汽车做匀速运动,位移为vΔt,采取刹车措施后,刹车位移为,故安全车距x=vΔt+=×0.7 m+ m≈134.4 m,即该司机应与前车至少保持134.4 m才比较安全.
答案: 134.4 m
8.
竖直升空的火箭,其速度—时间图象如图所示,由图可知以下说法正确的是(  )
A.火箭在40 s时速度方向发生变化
B.火箭上升的最大高度为48 000 m
C.火箭经过120 s落回地面
D.火箭经过40 s到达最高点
解析: 火箭在40 s时速度方向没有发生变化,一直沿正方向向上运动,故选项A错误;火箭上升的最大高度h=×120 s×800 m/s=48 000 m,故选项B正确;火箭经过120 s上升到最大高度,故选项C、D错误.
答案: B
9.完全相同的3块木块并排固定在水平面上,一颗子弹以速度v水平射入,若子弹在木块中做匀减速直线运动,且穿过第3块木块后子弹的速度恰好为零,则子弹依次射入每块木块时的速度之比和穿过每块木块所用的时间之比分别是(  )
A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1
B.v1∶v2∶v3=∶∶1
C.t1′∶t2′∶t3′=1∶∶
D.t1′∶t2′∶t3′=(-)∶(-1)∶1
解析: 采用逆向转换,将子弹的匀减速直线运动看作反向的初速度为零的匀加速直线运动,可得v1∶v2∶v3=∶∶=∶∶1,选项A错误,B正确;t1′∶t2′∶t3′=(-)∶(-1)∶1,选项C错误,D正确.
答案: BD
10.一个做匀加速直线运动的物体,先后经过相距为x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
C.通过前位移所需时间是通过后位移所需时间的2倍
D.前时间通过的位移比后时间通过的位移少1.5vt
解析: 由匀变速直线运动的规律得,物体经过AB中点的速度为v==5v,A错误;物体经过AB中间时刻的速度为v==4v,B正确;通过前位移所需时间t1==,通过后位移所需时间t2==,C正确;前时间通过的位移x1=×=vt,后时间通过的位移x2=×=vt,Δx=x2-x1=1.5vt,D正确.
答案: A
11.
如图所示,物体以4 m/s的速度自斜面底端A点滑上光滑斜面,途经斜面中点C,到达斜面最高点B.已知vA∶vC=4∶3,从C点到B点历时(3-) s,试求:
(1)物体到达斜面最高点的速度;
(2)斜面的长度.
解析: (1)由已知可知,vA∶vC=4∶3,
所以vc=3 m/s.
又因为C点为AB中点,故vC=.
即v+v=2v,可得42+v=2×32,
所以vB= m/s.
(2)由xBC=t=×(3-) m= m得
斜面长度x=2xBC=7 m.
答案: (1) m/s (2)7 m
12.一列从车站开出的火车,在平直轨道上做匀加速直线运动,已知这列火车的长度为l,火车头经过某路标时的速度为v1,而火车尾经过此路标时的速度为v2,求:
(1)火车的加速度a;
(2)火车中点经过此路标时的速度v;
(3)整列火车通过此路标所用的时间t.
解析: (1)从火车头经过路标到火车尾经过此路标,火车的位移x=l,由速度与位移的关系v-v=2ax得a=
(2)从火车头经过路标到火车中点经过此路标,有
v2-v=2a·
从火车中点经过路标到火车尾经过此路标,有
v-v2=2a·
联立两式,得v= 
(3)火车通过此路标的过程中,由位移公式l=t得
t=
即整列火车通过此路标所用时间为.
答案: (1) (2)  (2)
课件32张PPT。4.匀变速直线运动的速度与位移的关系知识自学区v2-v=2axv0+at 2ax答案: (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√要点探究区答案: B答案: B思路图解:
答案: t达标检测区答案: B答案: C答案: B答案: C答案: 速度大小为5 m/s,方向与初速度方向相同.谢谢观看!5.自由落体运动
6.伽利略对自由落体运动的研究
(本栏目内容,在学生用书中分册装订!)
1.关于自由落体运动,以下说法正确的是(  )
A.物体竖直向下的运动一定是自由落体运动
B.自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动
C.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动
D.当空气阻力的作用比较小,可以忽略不计时,物体从静止自由下落可视为自由落体运动
解析: 自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,它是一种初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略不计,物体的自由下落可以看作自由落体运动,所以B、C、D正确,A不正确.
答案: BCD
2.伽利略认为自由落体运动应该是最简单的变速运动,即它的速度是均匀变化的,速度的均匀变化意味着(  )
A.速度与时间成正比
B.速度与位移成正比
C.速度与时间的二次方成正比
D.位移与时间的二次方成正比
解析: 伽利略认为速度的均匀增加意味着速度与时间成正比,又从数学上推导出位移与时间的二次方成正比.
答案: AD
3.请你回顾伽利略探究物体自由下落规律的过程,判定下列哪个过程是伽利略的探究过程?(  )
A.猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论
B.问题—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论
C.问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论
D.猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论
解析: 伽利略探究物体下落规律的过程是:质疑——大、小石块捆在一起下落得出矛盾的结论;猜想——落体运动是最简单的运动,速度与时间成正比;数学推理——如果v∝t,则有x∝t2;实验验证——设计出斜面实验并进行探究,得出光滑斜面上滑下的物体的运动规律x∝t2;合理外推——将光滑斜面上滑下的物体的运动规律x∝t2推广到落体运动.从探究的过程看,C正确.
答案: C
4.如图所示,能反映自由落体运动的是(  )
解析: 自由落体运动中位移与时间的平方成正比,x-t图象为开口向上的抛物线,A、B项都错;速度与时间成正比,C项错,D项对.
答案: D
5.“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”是唐代诗人李白描写庐山瀑布的佳句.某瀑布中的水下落时间是4 s,若把水的下落近似简化为自由落体运动,g取10 m/s2,则下列计算结果正确的是(  )
A.瀑布高度大约是20 m   B.瀑布高度大约是80 m
C.瀑布高度大约是160 m D.瀑布高度大约是500 m
解析: 由x=gt2知:x=×10×42 m=80 m,B正确.
答案: B
6.甲物体的质量是乙物体质量的3倍,它们在同一高度同时自由下落,则下列说法正确的是(  )
A.甲比乙先着地 B.甲比乙的加速度大
C.甲与乙同时着地 D.甲与乙的加速度一样大
解析: 甲、乙在同一地方,它们下落的加速度均为当地的重力加速度g,因此B错,D对.又由于甲、乙从同一高度同时落下,据h=gt2得,两物体同时落地,A错,C对.
答案: CD
7.从某一高处释放一小球甲,经过0.5 s从同一高处再释放小球乙,在两小球落地前(  )
A.它们间的距离保持不变
B.它们间的距离不断减小
C.它们间的速度之差不断增大
D.它们间的速度之差保持不变
解析: 两球下落距离之差:Δx=gt2-g(t-0.5)2=g(t-),可见两球落地之前它们之间的距离不断增大,故A、B均错;又因为速度之差:Δv=gt-g(t-0.5)=0.5g,可见C错,D对.
答案: D
8.物体从某一高度自由落下,到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是(  )
A.∶2 B.∶1
C.2∶1 D.4∶1
解析: 由v2=2gh知v=,所以v1∶v2=∶1.
答案: B
9.从楼顶自由下落的小球经过一窗户顶部和底部时的速度分别是4 m/s和6 m/s,求该窗户的高.(g取10 m/s2)
解析: 根据v2-v=2gh得h==1 m,即窗户的高度为1 m.
答案: 1 m
10.
如图所示,A、B两小球用长为L的细线连接悬挂在空中,A距湖面高度为H,释放小球,让它们自由落下,测得它们落水声相差Δt.如果球A距湖面的高度H减小,那么Δt将(  )
A.增大 B.不变
C.减小 D.无法判断
解析: B落水时,A、B的速度为v=,A再落水时有L=vΔt+gΔt2.由两式可知H减小,v变小,则Δt增大.
答案: A
11.
如图所示,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多次曝光,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,下列判断正确的是(  )
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.小球在位置“3”的速度为
解析: 从位置“1”开始连续相等时间内的位移之比为2∶3∶4∶5∶…所以位移“1”不是小球释放的初始位置,A错误;因为连续相等时间间隔内位移之差Δx=d=aT2,所以a=,小球在位置“3”的速度为v3==,B、C、D正确.
答案: BCD
12.如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度.
(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需________(填字母代号)中的器材.
A.直流电源、天平及砝码
B.直流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、天平及砝码
D.交流电源、毫米刻度尺
(2)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度.为使图线的斜率等于重力加速度,除作v-t图象外,还可作________图象,其纵轴表示的是________,横轴表示的是________.
解析: (1)打点计时器应接交流电源,重物质量无需测量,应测量下落距离,故D正确.
(2)由v2=2gh得=gh,-h图线的斜率为g.
答案: (1)D (2)-h 速度平方的二分之一 重物下落的高度
13.从离地面500 m的空中自由落下一个小球,g取10 m/s2,求小球:
(1)经过多长时间落到地面?
(2)自开始下落计时,在第1 s内的位移、最后1 s内的位移.
(3)下落时间为总时间的一半时的位移.
解析: (1)由h=gt2,得落地时间
t== s=10 s
(2)第1 s内的位移
h1=gt=×10×12 m=5 m
前9 s内的位移
h9=gt=×10×92 m=405 m
所以,最后1 s内的位移
h10=h-h9=500 m-405 m=95 m
(3)落下一半时间即t′=5 s,其位移为
h5=gt′2=×10×52 m=125 m
答案: (1)10 s (2)5 m 95 m (3)125 m
14.
如图所示,从空中自由下落一个物体,它经过一幢三层建筑物的每一层时都用了0.5 s的时间.已知最上一层的高度h1=3.75 m,求其余两层的高度.(g取10 m/s2)
解析: 设经过每层的时间为t,则
h2-h1=gt2①
h3-h1=2gt2②
课件46张PPT。5.自由落体运动
6.伽利略对自由落体运动的研究知识自学区重力静止重力初速度匀加速直线自由落体重力向下10 m/s2匀加速gt2gx同样快变速4.伽利略的理想斜面实验
让小球从斜面上的不同位置由静止滚下,测出小球从不同起点滚动的________和所用的________.
(1)斜面倾角一定时,小球做_____________运动.
(2)改变小球的质量,只要倾角一定,小球的加速度都是相同的.
(3)增大斜面倾角,小球的加速度_______.
(4)将斜面倾角外推到θ=90°时情况——小球自由下落,认为小球仍会做___________运动,从而得到了落体运动的规律.位移x时间t匀加速直线增大匀变速直线答案: (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√要点探究区答案: BD答案: CD答案: (1)0.2 s (2)3.2 m答案: BD答案: 见解析.答案: C达标检测区答案: B答案: B答案: ABC答案: 4 s 4 m/s2谢谢观看!