(共30张PPT)
第一章 运动的描述
第1节 质点 参考系
高中物理必修第一册人教版
教学目标
1.了解质点的概念,知道质点是一种理想化模型,并可以判断物体在什么情况下可以看作质点;
2.了解参考系的概念,知道运动具有相对性.
知识点1 物体和质点
1.质点的定义:忽略物体的______和______,把物体简化为一个有________的点,这样的点称为质点.
2.把物体看作质点的条件:物体的________和________对研究问题的影响可以忽略.
3.理想化模型:在物理学中,突出问题的______________,忽略___________,建立________的物理模型,是经常采用的一种科学研究方法.质点就是一种理想化模型.
形状
大小
质量
形状
大小
主要因素
次要因素
理想化
1.建立物理模型时,需要突出问题的主要因素,忽略次要因素,以下说法
正确的是( )
C
A.研究跳水运动员全红婵的翻转动作时,可将其看作质点
B.“香蕉球”是足球在空中旋转、整体运动径迹为类似香蕉型弧线的一种运
动,在研究如何才能踢出“香蕉球”时,可以把足球看作质点
C.用 定位系统确定正在南极冰盖考察的某科考队员的位置时,该队员
可看成质点
D.列车在平直轨道上行驶时,研究它的传动机构及车轮的运动,可以将列
车整体视为一个质点
【解析】 研究跳水运动员全红婵的翻转动作时,其体积大小不能忽略,
不能看成质点,故A错误;在研究如何才能踢出“香蕉球”时,足球的大小
不可忽略,故不可以把足球看作质点,B错误;用 定位系统确定正在
南极冰盖考查的某科考队员的位置时,科考队员的大小可以忽略不计,该
队员可看作质点,C正确;列车在平直轨道上行驶时,研究它的传动机构
及车轮的运动,传动机构及车轮的大小和形状不可忽略,故不可以将列车
整体视为一个质点,D错误。
2.[2024浙江省强基联盟联考]以下各图是亚运会中的精彩瞬间,下列说法
正确的是( )
A
A.研究图甲中帆船比赛的成绩时,帆船可以看成质点
B.研究图乙中运动员的跨栏动作时,运动员可以看成质点
C.研究图丙中乒乓球的旋转情况时,乒乓球的大小可以忽略
D.研究图丁中运动员跳高动作时,运动员身体各部分的速度可视为相同
【解析】 研究题图甲中帆船比赛的成绩时,比较时间的长短,与帆船的
形状和大小无关,可以看成质点,故A正确;研究题图乙中运动员的跨栏
动作时,不能忽略运动员的形状和大小,不能看成质点,故B错误;研究
题图丙中乒乓球的旋转情况时,不能忽略乒乓球的形状和大小,故C错误;
研究题图丁中运动员跳高动作时,身体各部分速度方向不同,故D错误。
3.2020年11月10日,我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,
坐底深度 。“奋斗者”号照片如图所示,下列情况中“奋斗者”号一
定可视为质点的是( )
A
A.估算下降总时间时 B.用推进器使其转弯时
C.在海沟中穿越窄缝时 D.科学家在其舱内进行实验时
【解析】 估算潜水器下降的总时间时,潜水器的大小和形状相对运动的
轨迹可以忽略,可以视为质点,A正确;用推进器使其转弯和科学家在其
舱内进行实验时,都需要研究潜水器本身的特点,不可视为质点, 错
误;在海沟中穿越窄缝时,潜水器的大小和形状相对窄缝不可以忽略,不
可视为质点,C错误。
4.[2024湖南衡阳期末统考]观察下列四幅图,对图中各运动物体的描述正
确的是( )
B
A.图①中研究投出的篮球的运动路径时,不能将篮球看成质点
B.图②中观众欣赏体操表演时,不能将运动员看成质点
C.图③中研究地球绕太阳公转时,不能将地球看成质点
D.图④中研究子弹头射穿苹果的时间时,可将子弹看成质点
【解析】 研究投出的篮球的运动路径时,可以将篮球看成质点,故A错
误;观众欣赏体操表演时,不能把运动员看成质点,否则无法欣赏运动员
的动作,故B正确;研究地球绕太阳公转时,可以忽略地球的大小,可以
看作质点,故C错误;研究子弹头射穿苹果的时间时,需要考虑子弹头的
长度,不能把子弹头看作质点,故D错误。
知识点2 参考系
1.定义:为了描述物体的运动而假定为不动、用来作________的物体.
2.参考系的选取.
(1)参考系的选取是________的,但选取的参考系不同,结论往往________,通常选________为参考系.
(2)参考系既可以是________的物体,也可以是________的物体.
参考
任意
不同
地面
静止
运动
5.如图所示,一位来中国旅行的瑞典人,将一枚硬
币竖立在以时速300公里飞驰的京沪高铁窗台上,硬
币竟然能够屹立不倒。若该外国友人说这枚硬币处
于静止状态,则他所选择的参考系可能是( )
C
A.铁路旁的房屋 B.车厢内走动的乘警
C.车厢内静坐着的其他乘客 D.旁边轨道上交错而过的高铁
【解析】 硬币竖立在以时速300公里飞驰的京沪高铁窗台上时,外国友人
说这枚硬币处于静止状态,说明硬币和高铁相对静止,所以应该选择高铁
本身或高铁上相对高铁静止不动的物体作为参考系,故C正确。
6.[2024江苏盐城统考]如图所示,2023年杭州亚运会龙舟比赛中,选手看
到岸边的建筑物向后运动,他选择的参考系是( )
B
A.地面 B.龙舟
C.岸边的树木 D.赛道上固定的浮标
【解析】 参考系是选作假设不动的物体,选择不同的参考
系,观察到的运动效果可能不同,选手看到岸边的建筑物向后运动,是选
相对于岸边的建筑物运动的龙舟为参考系的,故B正确, 错误。
7.如图所示,对于正在乘坐索道缆车观光的某游客来说,
下列说法正确的是( )
D
A.以自己为参考系,看到自己所乘坐的缆车向对面运动
B.以对面的山为参考系,自己是静止不动的
C.以自己为参考系,看到同一缆车里的人向对面的山不
断靠近
D.以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树向身
后远离
【解析】 乘坐索道缆车观光的游客,以自己为参考系,缆车相对于游客
静止不动,选项A错误;以对面的山为参考系,相对于山,在靠近的过程
中,自己向山运动,选项B错误;以自己为参考系,看到同一缆车里的人
静止不动,选项C错误;以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树
向身后远离,选项D正确。
8.[2024江苏省清江中学期末考试]日全食是月球运动到太阳和地球中间,
三者处在一条直线时,月球就会挡住太阳射向地球的光的现象。下列说法
正确的是( )
D
A.观测日全食时可将月球看成质点,月球绕地球转动是以太阳为参考系的
B.观测日全食时可将月球看成质点,月球绕地球转动是以地球为参考系的
C.观测日全食时不能将月球看成质点,月球绕地球转动是以太阳为参考系的
D.观测日全食时不能将月球看成质点,月球绕地球转动是以地球为参考系的
【解析】 在观测日全食时,月球的大小不能忽略,故月球不能看作质点。
月球绕地球转动是以地球为参考系得出的结论,故选D。
知识点3 相对运动
9.滑板运动员起跳后保持如图所示姿势直至落地,以滑板为参
考系,此时的运动员( )
D
A.向上运动 B.向下运动
C.先向上运动,再向下运动 D.静止
【解析】 以滑板为参考系,滑板运动员与滑板间的相对位置没有发生变
化,故此时的运动员是静止的, 错误,D正确。
10.(多选)甲、乙、丙3人各乘不同的热气球,甲看到楼房匀速上升,乙
看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升。那么,从地面上看甲、乙、丙的运
动可能是( )
ACD
A.甲、乙匀速下降,且 ,丙停在空中
B.甲、乙匀速下降,且 ,丙匀速上升
C.甲、乙匀速下降,且,丙匀速下降,且
D.甲、乙匀速下降,且 ,丙匀速上升
【解析】 甲看到楼房匀速上升,说明甲相对于地面匀速下降;乙看到甲
匀速上升,说明乙匀速下降,且乙的下降速度大于甲的下降速度,即
;甲看到丙匀速上升,则丙可能静止在空中,或者匀速下降、但
下降的速度小于甲的速度,或者匀速上升,故选 。
11.(多选)[2024福建漳州期中考试]沙滩篝火晚会中,甲、乙两人手拿火
把在运动,观察到同一地点的彩旗和甲、乙两人所拿的火把火焰如图所示。
关于甲、乙两人相对于静止旗杆的运动情况,下列说法正确的是( )
BD
A.甲、乙两人一定都在向右运动
B.乙一定在向左运动,且向左运动的速度
大于风速
C.甲一定向右运动,乙一定向左运动
D.甲可能静止,可能向右运动,还可能向
左运动,但向左运动的运动速度小于风速
【解析】 由彩旗的飘扬方向可知风向左吹,甲所拿火把的火焰向左飘,
那么甲可能静止,也可能向右运动,还可能向左运动,但是向左运动的速
度小于风速;乙所拿火把的火焰向右飘,则乙只能向左运动,且向左运动
的速度大于风速,故选 。
12.如图所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两条船
上的旗帜分别向右和向左飘,两条船的运动状态是( )
C
A.船肯定是向左运动的 B. 船肯定是静止的
C.船肯定是向右运动的 D. 船可能是静止的
【解析】 因为河岸上旗杆是固定在地面上的,那么根据旗帜的飘动方向
判断,风是从左向右刮的。A船上旗帜向右,有三种可能:一是A船不动,
风把旗帜刮向右;二是A船向左运动,风相对于旗帜向右,把旗帜刮向右;
三是A船向右运动但运动的速度小于风速,此时风仍能把旗帜刮向右,
错误。如果B船静止不动,那么旗帜的方向应该和河岸上旗帜方向相同,
而现在旗帜的方向明显和河岸上旗帜方向相反,如果B船向左运动,旗帜
只会向右飘,所以B船一定向右运动,而且运动的速度比风速快,这样才
会出现题图中旗帜向左飘动的情况,C正确,D错误。
课堂总结
1.
2.理解质点的三个关键点.
(1)质点是一种理想化的模型.质点是对实际物体的科学抽象.
(2)一个物体能否看作质点,并非依据物体自身大小来判断,而是由所研究的问题决定的.
(3)质点不同于几何中的“点”.
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第一章 运动的描述
第2节 时间 位移
高中物理必修第一册人教版
教学目标
1.知道时刻和时间间隔的区别与联系,能够识别具体情境下的时刻和时间间隔;
2.理解位移的概念和矢量性,知道位移和路程的不同;
3.知道矢量和标量的运算差异,能进行一维情况下矢量的运算.
新知讲解
知识点1 时刻和时间间隔
1.时刻:表示__________,在时间轴上用点表示,如第2 s末、第8 s初等均为时刻.
2.时间间隔:表示__________________的时间.在时间轴上用________表示,如前4 s内(0 至4 s末)、第4 s内(3 s末至4 s末)等均为时间间隔.
某一瞬间
两个时刻之间
线段
1.用如图显示时刻和时间间隔,以下描述中,所指
为时刻的是( )
B
A.学校每节课
B.学校每天上午8时开始上课
C.每节课后休息
D.图中横轴上8和9之间相差
【解析】 时刻指时间轴上的一个点,而时间间隔是指时间轴上的一段时
间。学校每节课,这里 指的是时间间隔,选项A错误;上午
8时是指时间点,是时刻,B正确;休息,这 是时间间隔,
选项C错误;8和9之间相差 ,是时间间隔,选项D错误。
【方法技巧】口诀法区分时间间隔和时刻
时间时刻不相同,一根时轴经纬明;
一点一点时刻应,一段一段时间行。
2.如图所示为时间轴,下列关于时刻和时间间隔的说法正确的是( )
B
A.表示时刻,称为第末或第 初,也可以
称为 内
B.表示时间间隔,称为第 内
C.表示时间间隔,称为最初内或第
内
D.表示时间间隔,称为第 内
【解析】 时刻和时间间隔分别对应时间轴上的一个点和一段线段。 是
时刻,可表述为第末或第初;内不等于第内, 内是指
从0至末共的时间;第内是指从第末至第末共 的时
间,故选项 错误,B正确。
知识小结
1.时间间隔与时刻的关系.
关系 时间间隔 时刻
区别 时间轴表示 一段线段 轴上一点
表述方法 “3 s内”“前3 s内”“后3 s内” “第3 s内”“第1 s到第3 s” “3 s末”“第3 s末” “第4 s初”“八点半”
联系 单位相同:秒(s) 两个时刻的间隔即为一段时间 2.易错提醒.
(1)生活中说的“时间”有时指的是时刻,有时指的是时间间隔.
(2)同一时刻表示方法可能不同,如“第5 s末”“5 s末”“第6 s初”指的均是同一时刻,在时间轴上均为“5 s”这一点.注意关键字词的使用,如“初”“末”“时”一般表示时刻,而“内”“用”“经过”“历时”一般表示时间间隔.
知识点2 位置和位移
1.坐标系.
(1)作用:定量描述物体的位置及______________.
(2)坐标系三要素:________、________和单位长度.
(3)常见坐标系种类:______________、______________和空间坐标系.
2.路程:物体____________的长度.
3.位移.
(1)物理意义:表示物体(质点)________变化的物理量.
位置的变化
原点
正方向
直线坐标系
平面坐标系
运动轨迹
位置
(2)定义:从__________到________的一条有向线段.
(3)大小:初、末位置间有向线段的________.
(4)方向:由__________指向__________.
4.矢量和标量.
(1)矢量:既有________又有________的物理量,如位移.
(2)标量:只有________、没有________的物理量,如质量、时间、路程等.
初位置
末位置
长度
初位置
末位置
大小
方向
大小
方向
3.[2024广东深圳建文外国语学校期中考试]物体做直线运动时,其位置可
用直线坐标系的坐标表示。如图所示,一个物体从点运动到点,点 的
位置可以用坐标表示,点的位置可以用坐标 表示,则下列说法正确
的是( )
D
A.点的位置坐标 B.点的位置坐标
C.物体的位移 D.物体的位移
【解析】 点A的位置坐标 ,故A错误;点B的位置坐标
,要加单位,故B错误;物体的位移 ,故C错误,D
正确。
4.[2024云南陆良期中考试]如图所示,物体沿两个半径为
的圆弧由运动到 ,则它的位移和路程分别为( )
C
A.,方向由指向; B.,方向由指向;
C.,方向由指向; D.,方向由指向;
【解析】 物体的位移大小为线段 的长度,根据几何关系可知
,方向由A指向C;路程为一个半圆周长和一
个四分之三圆周长之和,即 ,故选C。
5.新情境一实心圆柱体的轴截面为矩形 ,底面直径
,高,若有一蚂蚁沿圆柱体表面从 点爬到
点觅食,要想全程沿最短路径爬行,下列说法正确的是( )
B
A.位移大小为 B.位移大小为
C.路程为 D.路程为
【解析】 将圆柱体侧面展开放平,此时矩形的边长 、
,根据勾股定理,最短路程为 ,故
错误。位移大小为 ,故A错误,B正确。
6.[2024浙江杭州滨江区期末考试]在某次铅球比赛中,某运动员以
的成绩获得金牌。这里记录的成绩是指( )
D
A.比赛中铅球发生的位移大小
B.比赛中铅球经过的路程
C.既是铅球发生的位移大小,也是铅球经过的路程
D.既不是铅球发生的位移大小,也不是铅球经过的路程
【解析】 铅球的运动轨迹如图中曲线所示,铅球的比
赛成绩是抛出点A在地面上的竖直投影点 到
落地点B的距离,而位移大小是线段的长度,路程是曲线 的长度,
故选项D正确。
知识小结
1.位移与路程的区别和联系.
物理量 位移 路程
概念 由初位置指向末位置的有向线段 物体运动轨迹的长度
矢量性 矢量:既有大小又有方向 标量:只有大小没有方向
物理 意义 描述物体的位置变化,由物体的位移可以知道物体的位置变化;由物体的位置变化也可以确定物体的位移 物体实际运动的长度
物理量 位移 路程 图例
运算规则 矢量的平行四边形定则 标量的代数运算
如图,物体从A到C与A经B再到C的两个过程中,位移是相同的,但是路程是不同的
大小关系 只有单方向的直线运动中位移的大小才等于路程,其他运动位移的大小均小于路程 2.直线运动位移的计算
(1)在直线运动中,坐标对应物体的位置,坐标的变化量对应物体的位移.
(2)无论初、末位置的坐标大小关系如何,坐标值的正、负如何,Δx=x末-x初总是成立的.
知识点3 矢量和标量
7.下列关于矢量和标量的说法正确的是( )
D
A.两个运动物体的位移大小均为 ,则这两个位移一定相同
B.取定正方向,做直线运动的甲、乙两物体的位移 ,
,则
C.温度计读数有正有负,所以温度是矢量
D.温度计读数的正负表示温度的高低,不表示方向,温度是标量
【解析】 两运动物体的位移大小均为 ,由于方向关系未知,则这两
个位移不一定相同,故A错误;做直线运动的两物体的位移 、
,位移大小分别为和,则位移 较大,故B错误;温
度计读数显示温度,温度是标量,正负号表示温度高低,不能说表示方向,
故C错误,D正确。
1.位移图像.
(1)x-t图像的物理意义:x-t图像反映了物体的位移随时间的变化关系,图像上的某一点表示运动物体在某时刻所处的位置或相对于坐标原点的位移.
(2)x-t图像的应用.
位移 大小 初、末位置的纵坐标差的绝对值
方向 末位置与初位置的纵坐标差的正负值,正值表示位移沿正方向,负值表示位移沿负方向
运动开始位置 图线起点纵坐标
运动开始时刻 图线起点横坐标
两图线交点的含义 表示两物体在同一位置(相遇)
2.两点提醒.
(1)位移—时间图像不是物体的运动轨迹.
(2)位移—时间图像只能描述直线运动,不能描述曲线运动.
知识点4 位移和时间的测量
1.生活中:可以用照相的方法记录物体的位置,用钟表记录物体运动的时刻,也可以用频闪照相的方法同时记录物体运动的时刻和位置.
2.实验:练习使用打点计时器.
打点计时器的原理及使用.
类别 电火花计时器 电磁打点计时器
结构图示
工作电压 ________交流电 ________交流电
打点方式 周期性产生电火花 振针周期性上下振动
打点周期 ______s ______s
记录信息 位移、时间 220 V
约8 V
0.02
0.02
8.甲、乙、丙三个物体同时同地出发, 末同时到
达同一目的地,它们运动的位移—时间图像如图所
示,则关于三者的路程和位移大小 关系正确的是
( )
A
A. B.
C. D.
【解析】 三者都做直线运动,由于甲、乙、丙物体的初位置和末位置相同,
故位移相同,甲物体有反向运动过程,乙、丙物体均只有正向运动过程,
即乙、丙物体的路程等于位移大小,故甲物体的路程最大,故选项A正确。
9.(多选)图示是甲、乙、丙、丁、
戊五个运动物体相对同一原点在同一
方向上的位移—时间图像。下面有关
说法正确的是( )
AD
A.甲、乙运动的出发点相距
B.乙比甲早出发 的时间
C.丙在内的位移大于
D.丁、戊两物体在 时相遇
【解析】 由题图可知,乙从原点出发,甲从距原点 处出发,故两物体的
出发点相距,故A正确;甲在时刻开始运动,而乙在 时刻开始运
动,故甲比乙早出发时间,故B错误;丙在 内的位移为
,故C错误;丁、戊两物体在 时到达同一位置而相遇,
故D正确。
10.[2024浙江宁波期中考试]有两个跑步者和 ,
他们运动的位移—时间图像如图所示,回答下
列问题。
(1)当跑步者位于0处时,跑步者 在哪里?
【答案】 见解析
解:跑步者在规定的负方向距0处 处的位
置;
(2)和 在何时相遇?
【答案】 见解析
【解析】 时,和 相遇;
(3)当时,跑步者和 谁在前?
【答案】 见解析
【解析】 时, 在前;
(4)在 时,哪一位跑步者领先?
【答案】 见解析
【解析】 时, 领先;
(5)和 相遇时,位移相同吗?分别是多少?
【答案】 见解析
【解析】 和 相遇时,位移不相同
的位移,的位移
11.(多选)打点计时器在纸带上打出点痕,下列关于纸带上的点痕的说
法正确的是( )
ABD
A.点痕记录了物体运动的时间
B.点痕记录了物体在某段时间内的位移
C.点痕在纸带上的分布情况,反映了物体的质量和形状
D.点痕在纸带上的分布情况,反映了物体的运动情况
【解析】 通过数点痕的个数便可获得物体运动的时间,选项A正确;通
过刻度尺可测量出某段时间内的位移,选项B正确;点痕记录了点的分布
情况,它反映的是物体的运动情况,不能反映物体的质量和形状,选项C
错误,选项D正确。
12.某一学习小组的同学想通过打点计时器
在纸带上打出的点迹来探究小车位移随时间
变化的规律,实验装置如图所示。
(1)常见的打点计时器有两种:_________
_______和__________________,它们使用
电磁打点计时器
电火花打点计时器
交流
0.02
【解析】 常见的打点计时器有两种:电磁打点计时器和电火花打点计时器,
它们使用的都是交流电源,当电源频率为时,每隔 打一个点。
的都是______电源(填“直流”或“交流”),当电源频率为 时,每隔
_____ 打一个点。
(2)关于本实验,下列说法正确的是___。
B
A.释放纸带的同时,接通电源
B.先接通电源打点,后释放纸带运动
C.先释放纸带运动,后接通电源打点
D.纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越大
【解析】 由于小车速度较快,且运动距离有限,打出的纸带长度也有限,
为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点,实验时应
先接通电源,后释放纸带,故 错误,B正确;纸带上的点迹越密集,说
明纸带运动的速度越小,故D错误。
高考速递
1.[2024江苏扬州统考]如图是测量打点纸带位移的部分照片(交流电源的
频率 )。根据照片可知( )
A
A.计数点2的读数应记录为
B.计数点2的读数应记录为
C.计数点1和2之间的位移是
D.相邻计数点间的时间间隔是
【解析】 刻度尺的分度值为,计数点2的读数应记录为 ,A
正确,B错误;计数点1和2之间的位移是
,C错误;相邻计数点间的时间间隔是
,D错误。
2.如图所示,某人沿着倾角为 的楼梯从一楼 位置走到
了二楼位置,如果楼梯间的宽度为 ,则人的位移和路程
大小分别为( )
D
A., B.,
C., D.,
【解析】 由A到B的水平位移为,竖直位移为 ,因此总
的位移为 ;人的路程为运动轨迹的总长度,所以路程
为,故D正确, 错误。
3.(多选)在机器人大赛中,某机器人在平面内由点 出发,沿直线运
动到点,然后又由点沿直线运动到点 ,然
后又由点沿直线运动到点,最后又由点 沿
直线运动到点,平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为 ,
则( )
CD
A.机器人的运动轨迹是一条直线
B.机器人不会通过同一点两次
C.整个过程中机器人的位移大小为
D.整个过程中机器人的位移与由点 运动到点
的位移方向相反
【解析】 在坐标系中画出机器人的运动轨迹,
如图所示,可见其运动轨迹不是直线,图线的交
点表示机器人通过同一点两次,故 错误;整
个过程中机器人的位移为从点 到点
的有向线段,大小为 ,故C正
确;、、 三个坐标点在一条直线上,所以整个
过程中机器人的位移与由点到点 的位移方向相反,故
D正确。
4.新情境如图,车轮半径为 的自行车,在水
平地面上不打滑并沿直线运动。气门芯从最高点第
一次到达最低点的位移大小约为(取 )
( )
A
A. B. C. D.
【解析】 气门芯从最高点第一次到达最低点过程中,水平位移为
,竖直方向位移为 ,故位移大小
,选项A正确。
5.一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画,如
图所示,在一个边长为的大正方体木箱的一个顶点 上,
老鼠从猫的爪间逃出,沿着木箱的棱边奔向洞口,洞口
在方木箱的另一顶点 处,若老鼠不重复地跑过任意一条
棱边,且不再回到 点,聪明的猫选择了一条最短的路
线奔向洞口(设猫和老鼠同时从 点出发),结果猫在洞口再次捉到了老
鼠,则:
(1)老鼠的位移大小及最短路程是多少?
【答案】 ;
解:由几何关系可知,老鼠从顶点出发,走过的最短路程为
(三条棱),位移大小为
(2)猫的位移大小和路程是多少?
【答案】 ;
【解析】 将立体图形展开,如图所示,当猫按照线段
走时,路程最短,则最短路程为 ,
位移大小也是(共34张PPT)
第3节 位置变化快慢的描述
课时1 速度
高中物理必修第一册人教版
教学目标
1.理解速度的概念,领会其矢量性,知道速度的方向;
2.知道平均速度和瞬时速度的区别和联系,并能进行相应的计算;3.知道速度与速率的区别和联系;
4.会利用打点计时器测量纸带的平均速度和瞬时速度.
新知讲解
知识点1 速度
1.意义:描述物体运动________和运动_______的物理量.
2.定义:位移与发生这个位移所用时间的________.
4.单位:在国际单位制中是________,符号____________;常用的单位还有千米每时,符号km/h;1 m/s=________km/h.
5.方向:速度是矢量.速度的方向就是____________的方向.
快慢
方向
比值
米每秒
m/s或m·s-1
3.6
物体运动
1.下列关于速度的说法正确的是( )
D
A. 只适用于直线运动
B.由可知,与成正比、与 成反比
C.速度大小不变的运动是匀速运动
D.速度的方向与对应时间内物体位移的方向一致
【解析】 普遍适用,适用于直线运动也适用于曲线运动,故A错
误;是由比值定义的物理量,与和的比值有关,和、 的
大小无关,故B错误;速度大小和方向都不变的运动是匀速运动,故C错
误;速度的方向与对应时间内物体位移的方向一致,故D正确。
2.图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片。
该照片经过放大后分析出,在曝光时间内,子弹影像前
后错开的距离约为子弹长度的 。已知子弹飞
行速度约为 ,因此可估算出这幅照片的曝光时
间最接近( )
B
A. B. C. D.
【解析】 由题图子弹相对苹果的比例可估算出子弹的长度约 ,则子弹
飞行的距离 ,照片的曝光时间
,B正确。
重点归纳
矢量性 (1)是矢量.计算速度时,既要计算大小,又要确定方向,缺一不可
(2)只有大小、方向都相同的速度才相等.比较速度大小只比较速度的绝对值
知识点2 平均速度
(1)定义:在某段时间内物体的位移Δx与发生这段位移所用时间Δt的比值.
(2)意义:粗略描述物体在_______________________的运动_______和_______,平均速度只能_______地反映物体运动的快慢.
(3)矢量性:平均速度的方向与Δt时间内发生的位移Δx的方向相同.
一段位移或一段时间内
快慢
方向
粗略
3.[2024山西怀仁一中期中考试]如图所示为我国
海警开展的巡航活动路线图,我国海警船从 港
出发先向东直线行驶一段距离到达 处,然后向
北行驶一段距离后到达小岛 处,共历时4小时。
已知小岛在港北偏东处,、 连线与正
北方向的夹角为 ,则该过程中海警船( )
D
A.路程为 B.位移大小为
C.平均速率为 D.平均速度大小为
【解析】 海警船的位移大小即A、C之间的距离,为 ,路程即
轨迹长度,为
,故 错误;海警船的平均速率为 ,
故C错误;平均速度大小为 ,故D正确。
4.(多选)[2024浙江宁波镇海中学月考]杭州第19届亚运会于2023年9月23
日至10月8日成功举行。如图所示,为 比赛中运动员从错列起跑线
起跑的瞬间以及体育场 标准跑道起跑线和终点线的示意图,下列关
于各类径赛说法正确的是( )
A.研究 决赛中运动员的起跑姿势时,不能将其视为质点
B. 决赛中运动员逆转夺冠时,终点计时员可以将其视为质点
C.比赛中每位运动员的位移大小均为
D.比赛的冠军运动员的平均速度小于 比赛的季军运动员的平
均速度
√
√
【解析】 研究 决赛中运动员的起跑姿势时,人的大小和形状对所
研究的问题有影响,不能将其视为质点,故选项A正确; 决赛
中运动员逆转夺冠时,人的大小和形状对所研究的问题有影响,终点计时
员不可以将其视为质点,故选项B错误; 比赛中每位运动员的路程
均为,位移大小不等于,故选项C错误; 比赛的冠军运
动员的位移小于比赛的季军运动员的位移,而 比赛的冠军运
动员所用的时间大于比赛的季军运动员所用的时间,所以 比
赛的冠军运动员的平均速度小于 比赛的季军运动员的平均速度,故
选项D正确。
5.[2024新疆伊犁联考]荡秋千是儿童喜爱的一项娱乐
活动,其过程可简化为如图所示的模型。图中 点为
秋千的固定悬点,现将秋千(视为质点)拉至 点由
静止释放,秋千在竖直面内沿圆弧运动, 点为
运动的最低点。已知的长度 ,
, ,秋千从点运动到点、从点运动到 点
的时间分别为、 ,求:
(1)秋千从点运动到 点的平均速度大小;
【答案】
解:根据题图中的几何关系可知,秋千从点运动到 点的位移大小
根据平均速度的定义有
解得
(2)秋千从点运动到点的路程和平均速度大小。(结果可保留 )
【答案】 ;
【解析】 秋千从点运动到点的轨迹为圆弧,因此路程
解得
根据几何关系可知为等腰直角三角形,因此秋千从点运动到 点
的位移大小
该过程的平均速度大小
解得
重点归纳
1.平均速度与平均速率的比较.
2.瞬时速度与平均速度的比较.
3.注意:速率指瞬时速度的大小.平均速率不是速率的平均值,也不是平均速度的大小.速率可能大于平均速率,也有可能小于或者等于平均速率.
知识点3.瞬时速度和速率
(2)意义:运动物体在________或__________的速度.它可以______地描述物体运动的快慢.
(3)矢量性:瞬时速度的方向与物体所在位置的运动方向相同,瞬时速度的大小叫速率.
3.速率:____________的大小.
某时刻
某一位置
精确
瞬时速度
6.国庆期间,小明坐车外出旅游,在高速公路上观察到“区间测速”的指示
牌,该路段全长,全程限速 ,一辆汽车通过监测起点和终
点的速度分别为和,通过测速区间的时间为 ,
汽车在该过程中经过多个弯道,下列判断正确的是( )
B
A.全长 表示位移
B.通过监测起点的速度 表示瞬时速率
C.该汽车全程的平均速度大小一定为
D.该汽车在该路段没有超速
【解析】 是运动轨迹的长度,是路程,故A错误;通过监测起点的
速度 表示瞬时速率,故B正确;平均速度等于位移比时间,因不
确定位移的大小,故无法求出平均速度的大小,故C错误;该汽车通过该
路段所用的时间为,路程为 ,则平均速率的大小
为 ,故采用“区间测速”该汽车
会被判为超速,故D错误。
7.如图,从沙县夏茂镇步行至“小吃第一村”俞邦村,按手机
导航推荐方案大约需39分钟,步行2.7公里,则此过程人步
行( )
A
A.平均速率约为 B.平均速度约为
C.瞬时速率约为 D.瞬时速度约为
【解析】 2.7公里是轨迹长度,是路程,所以平均速率为
,因为位移无法确定,则
平均速度无法计算,根据题意瞬时速度、瞬时速率也不可计算,选项A正确。
8.[2024浙江嘉兴一中期中考试]一个点光源 对平面镜成像。设光源不动,
平面镜以速率沿方向向光源平移,镜面与之间的夹角为 ,则光
源的像 将( )
B
A.以速率沿连线向运动 B.以速率沿连线向 运动
C.以速率沿连线向运动 D.以速率沿连线向 运动
【解析】 点光源的像与对称于平面镜,设平面镜与的交点为 ,
其镜像图如图所示,由几何关系有,即三角形 为等边三
角形,镜面沿平移到点的过程中,像由处沿连线移动到 处,
则可知像的速度大小为,方向由指向 ,故选B。
知识点4.位移-时间图像.
(1)物理意义:直观地表示物体在每一时刻的______或每一时间间隔的________.
(2)图像的建立:在直角坐标系中选______为横轴,选________为纵轴,其图线就是位置—时间图像;
如果将物体运动的初始位置选作坐标原点,则图像就成为位移-时间图像,如图所示.
位置
位移
时间t
位置x
9.[易错:误以为图线为运动轨迹]甲、乙两车在同一
平直公路上相向运动,其位移—时间图像如图所示,
则下列说法正确的是( )
A
A.末,乙车的速度大小为
B. 内,甲、乙两车的平均速度相同
C. 内,甲车做减速运动,乙车做匀速运动
D. 内,甲车做曲线运动,乙车做直线运动
【解析】 位移—时间图像只能表示直线运动的规律,可知 内甲、
乙两车都做直线运动,故D错误;位移—时间图像中图像上某点切线的斜
率表示瞬时速度,甲图线斜率绝对值先增大后减小,故甲车先做加速运动
再做减速运动,乙图线斜率不变,故乙车做匀速直线运动,乙车速度为
,故A正确,C错误;由题图可知 内甲、乙两车
位移大小相等、方向相反,故根据平均速度定义可知 内甲、乙两车
平均速度大小相等、方向相反,故B错误。
10.[2024江苏无锡辅仁高中阶段练习]甲、乙两物体从
同一点出发且在同一条直线上运动,它们的位移时间
图像如图所示,由图像可以看出在 内( )
C
A.甲、乙两物体始终同向运动
B. 时甲、乙两物体间的距离最大
C.甲的平均速度等于乙的平均速度
D.甲、乙两物体之间的最大距离为
【解析】 图像斜率表示物体的速度,从题图可以看出,甲物体
内做正向匀速运动, 做反向匀速运动,乙物体一直做正向
匀速运动,A错误;时甲、乙两物体到达同一位置,B错误; 内
两物体位移相同,所用时间相同,根据 可知,平均速度相同,C正确;
甲、乙两物体从同一点出发,从题图中可看出, 时相距最远,最大距
离小于 ,D错误。
11.(多选)[2024贵州贵阳适应性考试]图(a)是贵州特有的“独竹漂”表
演,此项目已被列入第五批国家级非物质文化遗产保护名录。某次表演过
程中,表演者甲在河中心位置完成表演后沿直线划向岸边,同时表演者乙
从另一岸边沿同一直线划向河中心并准备表演,该过程甲、乙运动的位移
与时间 的关系图像如图(b)所示,则( )
A. 时间内甲、乙的运动方向相反
B. 时间内甲、乙的位移大小相等
C. 时间内乙的平均速度等于甲的
平均速度
D. 时间内乙的速度大小的最大值
大于甲的速度大小的最大值
√
√
【解析】 时间内甲、乙的斜率均为负,所以运动方向相同,选项A
错误;时间内乙的位移为,甲的位移大小小于,所以 时
间内甲、乙的位移大小不相等,选项B错误; 时间内乙的位移等于
甲的位移,时间也相同,所以 时间内乙的平均速度等于甲的平均
速度,选项C正确;在 图像中,图线斜率的大小代表速度的大小,由
题图(b)可知乙的图线斜率绝对值的最大值大于甲的图线斜率绝对值的
最大值,所以 时间内乙的速度大小的最大值大于甲的速度大小的
最大值,选项D正确。
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第3节 位置变化快慢的描述
课时2 速度的测量方法及速度—时间图像
高中物理必修第一册人教版
新知讲解
知识点1 测量纸带的平均速度和瞬时速度
平均速度
1.图甲、图乙所示打点计时器是高中
物理实验中常用的实验仪器,请回答
下面的问题:
图乙是______________(填“电磁打
电火花计时器
时间
交流
【解析】 题图乙是电火花计时器,它测的是时间,其电源采用的是交流
。
点计时器”或“电火花计时器”),它测的是______(填“速度”“时间”或 “位
移”),其电源采用的是___________(填“交流约”“交流 ”或“四
节干电池”)。
2.[2024浙江绍兴期末考试]如图所示是一条打点计时器打出的纸带,电源
频率为 ,0、1、2、3、4、5、6、7是八个计数点。每相邻两个计数点
之间还有四个点未画出,各计数点到0计数点的距离如图所示。
(1)求出2、4计数点的瞬时速度并填入表格。
数值/ 0.20 0.61 0.70 0.70
【答案】 0.40; 0.69
【解析】 由于相邻两计数点之间还有四个点未画出,所以题图中相邻两
个计数点之间的时间间隔为,则 ,
。
(2)在直角坐标系中画出运动物体的速度—时间图像。
【答案】 见解析图
【解析】 根据题(1)表格中数据在直角坐标系中描点,然后连线得到
图像如图所示。
(3)根据图像定性描述物体的运动情况。
【答案】 见解析
【解析】 从 图像中看出,物体先做加速运动,后做匀速运动。
重点小结
根据纸带求解物体运动的速度.
(3)注意事项.
①如果在纸带上数出了n个点,它们的间隔数是(n-1)个,时间间隔为(n-1)×0.02 s.
②使用打点计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再释放纸带.
④对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,精确的做法是测量出各个测量点到起始点O之间的距离.读数时应估读到毫米的下一位.
2.根据纸带点迹判断物体的运动.
(1)分析纸带上点与点之间间距的变化情况,由于纸带上相邻两点的时间间隔均为0.02 s,所以点迹密集的地方说明在该段时间内纸带运动的平均速度小.
(2)若相邻的点与点之间的距离相等,可以判断物体可能做匀速运动;若相邻的点与点之间的距离越来越大,则说明物体做加速运动,反之则做减速运动.
新知讲解
知识点2 利用光电门测速度
如图所示,当滑块通过光电门时,光电计时器记录了遮光条通过光电门的时间,而遮光条的宽度d已知,且非常小.由于滑块通过光电门的时间Δt非常短,在这段时间内滑块的运动可以近似看作匀速直线运动,
所以可认为遮光条通过光电门时的瞬时速度等于其通过光电门的平均速度.
3.像打点计时器一样,光电计时器也
是一种研究物体运动情况的常用计时
仪器,其结构如图甲所示。、 分
(1)读出挡光片的宽度为_____ ;
1.20
【解析】 挡光片的宽度是 。
别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从、 间通过时,光电计
时器就可以显示物体的挡光时间。如图乙所示,一放在气垫导轨上的滑块
通过光电门,用最小刻度为的刻度尺测量滑块上挡光片的宽度 ,
如图丙所示,则:
(2)滑块在牵引力作用下通过光电门,配套的数字毫秒计记录了它通过
光电门的时间为,由公式可得到滑块通过光电门的速度 ,但这
只是一个近似值,实质上是滑块通过光电门的__________,要使瞬时速度
的测量值更接近真实值,可将________的宽度减小一些。
平均速度
挡光片
【解析】 实质上是滑块通过光电门的平均速度,要使瞬时速度的测量
值更接近真实值,可将挡光片的宽度减小一些。
4.一身高为的田径运动员正在进行 国际比赛,一站在终点旁边的
摄影记者使用照相机给他拍摄冲线运动,摄影记者使用的照相机的光圈
(控制进光量的多少)是16,快门(曝光时间)是 ,得到照片后测得
照片上运动员的高度为,胸前号码布上模糊部分的宽度是 ,由以上数
据可以知道运动员的( )
B
A. 成绩 B.冲线速度
C.内的平均速度 D.最后 内的位移
【解析】 根据题意无法得出的运动时间,即无法得到运动员
成绩,则无法求出内的平均速度,故 错误;运动员的真实身高与
照片上的身高的比例和运动员的位移与号码布影像的模糊部分宽度的比值
相等,故可求出运动员的位移,因曝光时间较短,故可以用这段时间内的
平均速度代替运动员的冲线速度,故B正确;最后 内的平均速度未知,
因此无法得到最后 内的位移,故D错误。
5.创新题利用超声波遇到物体发生反射,可测定物体运动的有关参量。如
图1所示,仪器和通过电缆线连接, 为超声波发射与接收一体化装置,
仪器对提供超声波信号而且能将 接收到的超声波信号进行处理并在屏
幕上显示出波形。现固定装置,并让它对准匀速行驶的小车 ,使其每
隔固定时间 发射一短促的超声波脉冲(如图2中幅度大的波形),
而接收到由小车反射回的超声波由 处理后显示成图2中幅度较小的波
形,反射滞后的时间在图2中已标出,其中, ,超声波
在空气中的速度为 。由所给信息可知小车速度为( )
A. B. C. D.
√
【解析】 由屏幕上显示的波形可以看出,反射波滞后于发射波的时间越
来越长,说明小车离信号源的距离越来越远,小车向右运动。从B发出第
一个超声波开始计时,经 被C车反射,故C车第一次反射超声波时与B的
距离,第二个超声波从发出至被C车反射,经 时间,C车第
二次反射超声波时与B的距离为 ,C车从反射第一个超声波到
反射第二个超声波的时间内前进 ,反射第一个超声波的时
刻,反射第二个超声波的时刻为 。所以反射第一个和
第二个超声波的时间间隔为 ,故车速
,故C正确, 错误。
6.[2024湖南长沙一中期中考试]某物理兴趣小组到户外进行超声波测速模
拟实验,实验装置如图甲所示,为超声波发射器, 向做匀速直线运动
的小车发出短暂的超声波脉冲,脉冲被小车反射后又被接收,从 发射
第一列超声波开始计时,到 接收到第二列超声波的过程中,计算机描绘
的超声波运动的 图像如图乙所示。(已知超声波在空气中的传播速
度 )
(1)图乙中_____,____ 。
0.05
34
【解析】 由题图乙可知,第一列超声波在时间内通过的位移 ,
则,第二列超声波在 时间内通过的位移
。
(2)被测小车接收第一列超声波与接收第二列超声波之间的时间间隔为
_____ 。
5.05
【解析】 被测小车接收第一列超声波的时刻为 ,接收第二列超声波
的时刻为 ,则被测小车接收第一列超声波与接收第二列超声波之间的
时间间隔为 。
(3)被测小车的速度大小约为____ (结果保留2位有效数字)。
3.4
【解析】 被测小车接收第一列超声波与接收第二列超声波之间的位移为
,则被测小车的速度大小为
。
7.某频闪仪的频闪周期为,每隔 的时间发出一次短暂的强光,照亮沿直
线运动的小球,于是照相机胶片上记录了小球在几个闪光时刻的位置。如
图是小球从点运动到 点的频闪照片示意图,由图可以推测,小球在此
运动过程中的速度__________(选填“越来越大”或“越来越小”)。为计算
小球在点时的瞬时速度,甲同学用计算,乙同学用
计算,得到不同的计算结果,从理论上讲,____(选填“甲”或“乙”)同学的
计算结果更接近 的真实值。
越来越大
甲
【解析】 由题图可以看出,小球从点运动到 点的过程中相邻两位置间
距越来越大,说明小球在此运动过程中的速度越来越大。时间越短,极短
时间的平均速度越接近瞬时速度,则甲同学的计算结果更接近 的真实值。
知识点3 速度—时间图像
1.v-t图像的画法:用横轴表示______,纵轴表示________,建立直角坐标系.根据测量的数据在坐标系中描点,然后用平滑的曲线把这些点连接起来,即得到如图所示的v-t图像.
时间
速度
2.v-t图像的物理意义:v-t图像非常直观地反映了________________
的情况,但它不是物体运动的轨迹.
3.v-t图像能获得的信息.
①能够通过v-t图像直接确定_____________及_______.
②速度—时间图像纵轴的截距表示__________的大小和方向.
速度随时间变化
速度的大小
方向
初速度
8.(多选)两辆汽车同时由同一地点沿同一方向做直
线运动,甲车匀速前进,乙车匀加速前进,它们的
图像如图所示,则下列判断正确的是( )
ACD
A.内,前甲车速度大,后 乙车速度大
B.内,前甲车在乙车前,后 乙车超过甲车
C.在前 内两车的平均速度相等
D.距离出发点 远处两车相遇
【解析】 从题图中可以直观地看出,内,前甲车速度大,后
乙车速度大,故A正确; 图像与时间轴围成的面积表示物体的位移,
由题图可知,内甲一直在乙的前面, 末时两车相遇,故B错误;
前内两车的位移相等,时间也相同,故平均速度相等,故C正确;
末时两车相遇,由图像与时间轴围成的面积表示位移可知,
内甲车的位移为,所以距离出发点 远处两车相
遇,故D正确。
9.如图所示,图甲是 图像即位置—
时间图像,图乙是 图像,图中给出
的四条曲线1、2、3、4分别代表四个不
同物体的运动情况,下列说法正确的是
( )
C
A.图像中, 时刻表示物体4已经向负方向运动
B.图像中,物体1和物体2在 时刻速度相等
C.图像中,0至 时间内,物体1和物体2的平均速度相等
D.图像中,0至 时间内,物体3和物体4的平均速度相等
【解析】 题图像中, 时刻速度为正,物体4仍向正方向运动,故A
错误;题中图像的斜率表示物体运动的速度,物体1和物体2在 时刻
速度不相等,故B错误;题图像中0至 时间内物体1和物体2的位移相
等,时间相等,平均速度相等,故C正确; 图像与横轴所围区域的面
积表示物体发生的位移,0至 时间内物体4的位移大于物体3的位移,两物
体运动时间相等,所以物体4的平均速度大于物体3的平均速度,故D错误。
重点小结
1.由图像能判断不同时刻对应的瞬时速度.
(1)瞬时速度为正,说明物体沿选定的正方向运动,如图中的图线1、4、5;
(2)瞬时速度为负,说明物体沿与选定的正方向相反的方向运动,如图中的图线2、3;
(3)若图线经过t轴,说明物体运动的方向发生变化,如图中的图线6.
2.根据图像判断物体的运动性质.
(1)若图线平行于t轴,则表示物体做匀速直线运动,如上图中的图线1、2;
(2)若图线不平行于t轴,则表示物体做变速运动,如上图中的图线3、4、5、6.
3.截距的意义.
(1)纵轴上的截距:表示初始时刻物体的瞬时速度;
(2)横轴上的截距:表示该时刻物体的速度为零,该时刻前后物体的速度方向相反.
4.图线交点的意义:两条图线相交,表示该时刻两物体的瞬时速度相同.
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第一章 运动的描述
第4节 速度变化快慢的描述——加速度
高中物理必修第一册人教版
教学目标
1.理解加速度的概念,能区分v、Δv、Δt(Δv),知道加速度的矢量性;
2.能根据速度和加速度的方向关系判断物体的运动性质;
3.能根据v-t图像分析、计算加速度.
新知讲解
知识点1 加速度
1.物理意义:描述物体运动__________快慢的物理量.
2.定义:加速度是______________与发生这一变化所用时间的比值.
3.公式:a=_______.
4.单位:在国际单位制中,加速度的单位是____________,符号为____________.
速度变化
速度的变化量
米每平方秒
m/s2或m·s-2
加速度与速度的方向关系
1.加速度的方向:加速度是________,不仅有大小,也有方向,其方向与__________的方向相同.
2.加速度方向与速度方向的关系:在直线运动中,速度增加时,加速度的方向与速度的方向__________;速度减小时,加速度的方向与速度的方向____________.
矢量
速度变化
相同
相反
1.[2024江苏盐城中学期中考试]关于速度、速度变化量及加速度,下列说
法正确的是( )
C
A.速度变化量越大,加速度越大
B.加速度为零,速度可以不为零;速度为零,加速度一定为零
C.加速度不断增大,速度可能不断减小
D.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
【解析】 速度变化量越大,加速度不一定越大,根据加速度的定义式
,可知加速度大小还与速度变化所用的时间有关,故选项A错误。
加速度与速度没有直接的关系,加速度为零,速度可以不为零;速度为零,
加速度可以不为零,故选项B错误。加速度不断增大,如果加速度和速度
方向相反,速度不断减小,故选项C正确。加速度方向与速度方向没有关
系,加速度方向保持不变,速度方向不一定保持不变,故选项D错误。
2.[2024江苏连云港统考]如图,长征五号B遥四运载火箭
将梦天实验舱送入太空。关于火箭点火升空的速度和加
速度,下列说法正确的是( )
D
A.火箭点火升空时,速度为零,加速度也为零
B.火箭的速度增大,加速度也一定增大
C.火箭速度变化越来越快时,加速度越来越小
D.火箭竖直向上运动过程中,若速度减小,则加速度方
向向下
【解析】 火箭点火升空时,速度为零,加速度不为零,有竖直向上的加
速度,故A错误;火箭的速度增大,说明加速度与速度方向相同,但不一
定增大,故B错误;加速度是形容速度变化快慢的物理量,则火箭速度变
化越来越快时,加速度越来越大,故C错误;火箭竖直向上运动过程中,
若速度减小,则说明速度方向与加速度方向相反,则加速度方向向下,故
D正确。
3.[2024内蒙古赤峰期中考试]雨滴从高空由静止开始下落,运动始终沿竖
直方向。由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到为零,此时雨滴还
未落地。雨滴从静止开始到加速度减为零的过程中其运动情况是( )
B
A.速度不断减小,加速度为零时,速度最小
B.速度不断增大,加速度为零时,速度最大
C.速度的大小和方向一直保持不变
D.速度的变化率越来越大
【解析】 雨滴从高空由静止开始下落,加速度方向与速度方向相同,雨
滴做加速运动,速度不断增大,当加速度为零时,速度最大,则雨滴从静
止开始到加速度减为零的过程中,速度一直增大,方向一直保持不变,故
错误,B正确;速度的变化率即加速度,雨滴从静止开始到加速度减为
零的过程中,速度的变化率一直减小,故D错误。
重点归纳
1.对加速度的理解.
2.速度、速度变化量、加速度的比较.
3.关于速度、速度变化量、加速度的几点提醒.
(1)速度大,速度变化量、加速度不一定大.
(2)速度变化量大,加速度、速度不一定大,它们之间无直接关系.
(3)加速度大,速度不一定大.
(4)加速度的方向与速度变化量的方向一定相同.
(5)加速度的大小等于速度的变化率,但与Δv和Δt其中的任一个因素均无关.
1.求解加速度的步骤.
知识点2 加速度的计算
4.[2024陕西西安校际联考]如图所示,某型号车尾部标有
“”字样,其中“35”就是从静止加速到 的
最大加速度乘以10,其被称为值。 值越大,加速越快,
B
A. B. C. D.
【解析】 根据题意可知,该车的最大加速度约为
,该车的末速度为 ,则
该车加速到的加速时间约为 ,故选B。
由此推算,该车由静止加速到 的加速时间约为 ( )
5.(多选)[易错:忽视物理量的矢量性]一物体做加速度不变的直线运
动,某时刻速度的大小为,后速度的大小为。在这 内该
物体的( )
AC
A.速度变化量的大小可能大于
B.速度变化量的大小可能小于
C.加速度的大小可能大于
D.加速度的大小可能小于
【解析】 题中只给出了初、末速度的大小,这就隐含了初、末速度的方
向可能相同,也可能相反。若初、末速度方向相同,则
,加速度 ;若初、
末速度方向相反,取初速度方向为正方向,则 ,速度变化量
,加速度 ,
负号说明加速度的方向与初速度方向相反。所以选项正确, 错误。
6.(多选)如图所示,将弹性小球以 的速度
从距地面处的 点竖直向下抛出,小球落地后
竖直反弹经过距地面高的 点时,向上的速度
为,从到,小球共用时 ,则此过程中
( )
AB
A.小球发生的位移大小为 ,方向竖直向下
B.小球的速度变化量大小为 ,方向竖直向上
C.小球的平均速度大小为 ,方向竖直向下
D.小球的平均加速度大小为 ,方向竖直向上
【解析】 位移是指起点到终点的有向线段,由题图可知,小球发生的位
移大小为 ,方向竖直向下,故A正确;设速度向下为正,则速度变化
量 ,即小球的速度变化量大小为
,方向竖直向上,故B正确;小球的平均速度大小为
,方向竖直向下,故C错误;根据加速度的定义
可知 ,即小球的平均加速度大小为
,方向竖直向上,故D错误。
7.“测量小车做加速度不变的直线运动时的加速度”实验的斜面如图甲所示,
斜面上安装了光电门。有一小车如图乙所示,其上面固定有宽度均为 的
挡光片、 ,小车从斜面顶端开始运动。
(1)若小车做匀加速直线运动,测得两挡光片、 先后经过光电门的时
间分别为和,测得从经过光电门到经过光电门的时间为 ,则小
车的加速度大小 _ ___________。
【解析】 小车两挡光片先后经过光电门的速度分别为, ,
则小车加速度为 。
(2)为减小实验误差,可采取的措施是_____。
BC
A.增大两挡光片的宽度 B.减小两挡光片的宽度
C.增大两挡光片的间距 D.减小两挡光片的间距
【解析】 小车通过光电门的时间越短,平均速度越能接近瞬时速度,则
可适当减小挡光片宽度 ,故A错误,B正确;位移长一些,能适当减小测
量产生的相对误差,故C正确,D错误。
8.[2024浙江台州联考]如图所示,弹丸和足球的初速度大小均为 ,
方向水平向右。设它们与木板作用的时间都是 ,那么:
(1)弹丸击穿木板后,速度大小变为 ,方向不变,求弹丸击穿木板
时的平均加速度大小及方向;
【答案】 ,方向水平向左
解:设弹丸初速度方向为正方向,则知弹丸的初速度为 ,末
速度为
根据
解得 ,方向水平向左
(2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为 ,求足球与木板碰撞
反弹时的平均加速度大小及方向。
【答案】 ,方向水平向左
【解析】 足球的初速度为,末速度为
根据
解得 ,方向水平向左
知识点3 从v-t图像看加速度
1.定性判断.
(1)v-t图像能反映物体运动的________随时间变化的规律.
(2)在v-t图像中,从图线的倾斜程度(斜率大小)就能判断________大小,倾角(图线与横坐标轴的夹角)越大,加速度______.
速度
加速度
越大
知识点3 由 图像求加速度
9.[2024江苏连云港期中考试]一物体做直线运动,其
图像如图所示,从图中可以看出,以下说法正确
的是( )
D
A.只有 内加速度与速度方向相同
B.内物体的加速度为
C. 内物体的速度一直在减小
D.和 内加速度的方向与速度方向均相同
【解析】 在直线运动中,只要速度增大,加速度的方向与速度的方向就
相同,由题图可知选项D正确,A错误。 内物体的加速度
,选项B错误。由题图可知, 内速度先减小后反
向增大,选项C错误。
10.[2024广东深圳调研考试]用速度传感器记录电动车直线运动过程的运动
信息,其速度随时间变化的规律如图所示,由图像可知电动车( )
D
A.、 两状态下速度的方向相反
B.、 两状态下加速度大小相等
C.时回到 时刻的位置
D.从至 过程中加速度逐渐减小
【解析】 电动车、 两状态下速度均为正值,则速度方向均为正方向,
故选项A错误;速度—时间图像的斜率表示加速度,由题图可知,电动车
、 两状态下加速度大小不等,故选项B错误;电动车在运动过程中速度
一直为正,运动方向不变,时没有回到 时刻的位置,故选项
C错误;速度—时间图像的斜率表示加速度,电动车从至 过程中加速度
逐渐减小,故选项D正确。
11.一个质点在水平面内运动的 图像如图所
示,则与之对应的图像或 图像正确的
是( )
B
A. B. C. D.
【解析】 内质点的加速度为, 内质
点的加速度为, 内质点的加速度为
,故A错误,B正确; 图像的切线斜率表
示速度,内质点做加速运动,质点减速到0, 内质点
反向加速,再减速到0,故 错误。
12.(多选)挥杆套马是我国蒙古族传统体育项目,烈马从骑手身边奔驰
而过时,骑手持 长的套马杆,由静止开始催马追赶,图甲为某时刻的
照片,二者的 图像如图乙所示,则( )
图甲
图乙
A. 内骑手靠近烈马
B. 时刻骑手刚好追上烈马
C.骑手在 时刻挥杆,能套到烈马
D.内烈马的加速度大于 内骑手的加速度
√
√
【解析】 骑手与烈马在时并排, 前烈马速度大于骑手速度,所以
内烈马与骑手间的距离在增大,故A错误; 图线与时间轴所围
的面积表示位移,内烈马的位移大于骑手的位移,说明 末烈马
仍在前方,故B错误;由题图乙可知, 内,烈马的位移为
,骑手的位移为
,套马杆长, ,所以骑
手在时刻挥杆,能套到烈马,故C正确; 内烈马的加速度
, 内骑手的加速度
,故D正确。
重点归纳
1.图像上的“点、截距、斜率”的意义.
图像上的点 某时刻的速度
截距 横截距 速度为零的时刻
纵截距 初速度
斜率 大小 加速度大小
正负 加速度的方向
2.分析加速度.
谢谢
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