2017_2018学年高中物理第1章运动的描述(课件试题)(打包16套)新人教版必修133张PPT

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名称 2017_2018学年高中物理第1章运动的描述(课件试题)(打包16套)新人教版必修133张PPT
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2017-07-24 16:16:52

文档简介

(共33张PPT)


必修①
·
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新课标导学
第一章




1
知识结构
2
规律方法
3
触及高考








一、物理学的基本思想和研究方法
1.科学抽象——理想化模型
这是物理学中常用的一种方法。在研究具体问题时,为了研究的方便,抓住主要因素,忽略次要因素,从而从实际问题中抽象出理想模型,把实际复杂的问题简化处理。如质点、匀速直线运动、匀变速直线运动及以后将要学的自由落体运动等都是抽象了的理想化的物理模型。
2.极限思想
在分析变速直线运动的瞬时速度时,我们在物体经过的某点后面取很小的一段位移,这段位移取得越小,物体在该段时间内的速度变化就越小,在该段位移上的平均速度就越精确地描述物体在该点的运动快慢情况。当位移足够小时(或时间足够短时),该段位移上的平均速度就等于物体经过该点时的瞬时速度,这充分体现了物理学中常用的无限取微、逐渐逼近的极限思想。瞬时加速度用Δt→0时的平均加速度表示,也用了极限思想。
3.数理结合的思想
(1)本章涉及的v-t图象直观地表示出速度随时间的变化关系,是典型的用数学知识研究物理问题的重要思想方法,这类图象既是研究运动问题的重要方法,也是解决图象类问题的基础。
(2)比值法定义物理量,例如速度v、加速度a的定义。这种方法在以后还经常用到。
二、解题方法技巧
1.在解决实际问题时,把实际问题抽象为物理问题,建立物理模型,并把抽象出的物理模型与我们学过的物理模型建立联系,也就是我们所说的“建模”,是必须具备的一种基本能力。
2.在分析物体的运动过程时,根据题意画出物体运动的示意图,便于我们更直观、更形象地分析过程,找到解题思路,因此,在学习中要逐渐养成画运动示意图,分析运动过程的好习惯,做到眼前有示意图,脑海中有运动情景。
3.要求某一个物理量,最基本的方法是根据其定义求解,因此学习每个物理量时都必须透彻理解其定义,以及与其他物理量的区别和联系。
4.用运动图象表示物体的运动,直观、清楚,因此要善于根据图象判断物体的运动情况,或根据物体的运动情况画出其图象,以帮助解题。
ABCD
三、几个概念的区别和联系
1.时间和时刻:对于时间和时刻的表述,要有正确的理解,如第1s末、5s时(第5s末)、第10s初(第9s末)等均为时刻;前2s内(0至第2s末)、第8s内、第1s至第8s等均为时间。对于时刻和时间,可以借助时间轴来区分。
2.位移和路程:位移是矢量,是由初位置指向末位置的有向线段;路程是标量,是物体实际运动轨迹的总长度。一般情况下,位移的大小不等于路程,只有物体做单向直线运动时路程才等于位移的大小。
3.速度、平均速度、瞬时速度、平均速率
(1)速度有平均速度与瞬时速度之分,平均速度指在某一段时间或某一段位移物体运动的平均快慢,瞬时速度是指物体经过某一位置或某一时刻时运动的快慢。
(2)平均速率是物体通过的路程与通过这一路程所用时间的比值。
注意:速率是瞬时速度的大小,但平均速率不是平均速度的大小。
4.速度与加速度
特别提醒:
(1)物体是做加速运动还是减速运动,不能根据加速度的正负来判断,当加速度与速度均为负值时,速度也增加。
(2)速度的变化趋势与加速度的变化趋势无关,加速度减小时,速度不一定减小。
C
4.由速度图象可得到的信息
(1)可直接读出运动物体的初速度。
(2)可直接读出运动物体在各个时刻的瞬时速度。
(3)由图可求出运动物体的加速度。
(4)可以判定物体的运动性质。
BD
解题指导:(1)图线不是物体运动的轨迹,分析时要把图像与物体的实际运动结合起来。
(2)根据图线的斜率判断加速度的变化。
(3)明确图线“拐点”“交点”的含义。




本章内容是整个运动学的基础,是进一步学好动力学及与之相关的其他分支学科的必备知识,在高中物理教材中占有很重要的地位。高考中对本章知识的单独考查较少,命题主要以选择、填空题的形式出现。
一、考题探析
(1)由图(b)可知,小车在桌面上是___________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。
(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为______m/s。(结果均保留2位有效数字)
从右向左
0.19
二、临场练兵
选择题(单选题)
A
D(共38张PPT)


必修①
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新课标导学
第一章
3 运动快慢的描述——速度
※※
理解速度的概念,掌握它的意义、单位及矢量性
※※
理解平均速度、瞬时速度的概念,会计算平均速度

知道速度和速率以及它们的区别
1
课前预习
2
课内探究
3
素养提升
4
课堂达标
5








坐标与坐标的变化量
1.坐标变化量:物体沿直线运动,沿着所在直线建立直线坐标系(x轴)。则物体的坐标变化量Δx=___________。
2.位移的表示:物体沿直线运动时,物体的位移可以通过坐标量的变化表示,即Δx=_______,如图甲所示。其中,Δx的大小表示位移的_______,Δx的正负表示位移的______。
机械运动
3.时间的变化量:在时间轴上,时间的变化量用Δt表示,Δt=__________,如图乙所示。
x2-x1
x2-x1
大小
方向
t2-t1
1.定义:速度v等于位移和发生这段位移所用_______的比值。
2.定义式:v=_________
3.单位:国际单位制中是_________(m/s或m·s-1),常用单位还有千米每小时(km/h)、厘米每秒(cm/s)等。
4.物理意义:速度是表示物体___________的物理量,速度越大,表示物体运动的_______,其位置变化也______。
5.矢量性:速度是矢量,不但有大小,而且也有______,速度的方向就是物体_______的方向。
速度
时间
米每秒
运动快慢
越快
越快
方向
运动
平均速度和瞬时速度
时间Δt
粗略
时刻
位置
精确
非常小
时刻t
保持不变
1.速率:瞬时速度的________叫做速率,是标量,只有大小,没有方向。
2.平均速率:物体通过的_______与通过这一路程所用时间的比值,在一般情况下平均速率并不等于平均速度的大小。
速率和平均速率
大小
路程
『判一判』
(1)建立直线坐标系时,一定要规定运动方向为正方向。(  )
(2)时间变化量一定为正值。(  )
(3)速度在数值上等于单位时间内通过的路程。(  )
(4)两物体的速度分别是v1=2m/s,v2=-3m/s,则它们的大小关系为v1>v2。(  )
(5)物体的瞬时速度总为零,则平均速度一定为零。(  )
(6)物体的平均速度为零,则物体一定处于静止状态。(  )
×

×
×

×
解析:红线表示禁止,内部的40是表示40km/h,即该段路上瞬时速度不能超过40km/h,故A、B、D错误,C正确;故选C。
C
答案:30m/s是瞬时最大风速,是瞬时速度;“每小时20千米”描述的是台风移动的平均快慢,是平均速度。




(1)如图甲,30min内自行车行驶了8km、汽车行驶了50km,应该如何比较它们运动的快慢呢?
(2)如图乙,百米赛跑,优秀运动员跑10s,而某同学跑13.5s,应该如何比较他们运动的快慢呢?
提示:(1)相同时间内通过位移大的运动的快。
(2)相同的位移所用时间短的运动的快。
探究一
速度
1.对速度的理解
(1)这里的速度指运动物体的位移与所用时间的比值,而不再是初中所学的路程与时间的比值。
(2)两种速度的定义并不矛盾,因为初中只研究匀速直线运动,不注重运动方向,路程即位移大小。
4.路程与速度的关系
(1)物体在某一阶段的路程为零时,物体的速度一定为零。
(2)物体在某一阶段的路程不为零时,由于位移可能为零,也可能不为零,所以物体的速度可能为零,也可能不为零。
特别提醒:(1)分析物体的运动速度时,既要计算速度的大小,又要确定速度的方向,不可只关注速度的大小。
(2)初中的速度概念实际是物体路程与相应时间的比值,既平均速率,与高中的速度概念是不同的。
解题指导:(1)听到第一次回声和第二次回声时,客车距隧道的距离分别多远?
(2)客车行驶的距离与声音传播的距离间存在怎样的关系?
B
一辆汽车沿直线行驶,从出发地到目的地用时1.5h,行程90km,所以它的速度为60km/h。某时刻,它的速度计显示为100km/h。
(1)上面提到的两个速度为什么会不同?有什么区别?
(2)若汽车的行驶路线不是直线,它的速度还等于60km/h吗?此时的60km/h有什么意义?
探究二
平均速度、瞬时速度
提示:(1)60km/h是平均速度,反映一段时间内汽车运动的快慢;100km/h是瞬时速度,描述汽车在某一时刻的速度大小。
(2)不等于60km/h,此时描述的是汽车在这段时间内的平均速率。
1.平均速度与瞬时速度的区别与联系
2.平均速度与平均速率的区别与联系
特别提醒:(1)我们平时所说的速度有时指平均速度,有时指瞬时速度,应根据前后文判断。
(2)在变速直线运动中,不同时间(或不同位移)内的平均速度一般不相同,因此,求出的平均速度必须指明是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度。
BD
BD




求平均速度时常见的两种错误
D
易错分析:本题易错选项及错误原因分析如下:(共41张PPT)


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新课标导学
第一章
2 时间和位移

知道时间间隔和时刻的区别与联系
※※
掌握路程和位移的概念,明确位移的矢量性

知道标量与矢量的定义及二者的区别

会用数轴或一维坐标表示时刻和时间、位置和位移
1
课前预习
2
课内探究
3
素养提升
4
课堂达标
5








时刻和时间间隔
时刻
时间间隔
区别
表示某一________
表示某一________
在时间轴上用_____表示
在时间轴上用________表示
联系
两个时刻的间隔即为__________
瞬间
过程

线段
时间间隔
1.路程:路程指的是物体运动时经过的______________,没有方向,是_______。
2.位移
(1)物理意义:表示物体(质点)_______变化的物理量。
(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_________。
路程和位移
轨迹的长度
标量
位置
初位置
末位置
长度
初位置
末位置
1.矢量:既有大小又有______的量,如位移、力。
2.标量:只有大小没有______的量,如质量、______、时间等。
3.运算方法:标量的运算法则为________,即以前所学的加、减、乘、除、乘方和开方等运算方法;矢量的运算法则为平行四边形法则(这个运算法则在第三章学习)。
矢量和标量
方向
方向
温度
算术法
如图所示,一个物体沿直线从A点运动到B点,若A、B两点的位置坐标分别为xA和xB,则物体的位移为Δx=______________。
直线运动的位置和位移
xB-xA
『判一判』
(1)时刻就是时间间隔,两者都是时间,没有本质区别。(  )
(2)在时间轴上,时刻用线段表示,时间间隔用点表示。(  )
(3)路程是标量,位移是矢量,两者都描述物体的运动。(  )
(4)30s由30个时刻组成。(  )
(5)物体在运动过程中的路程相等,位移一定也相等。(  )
(6)物体运动前半阶段的路程是2m,后半阶段的路程是3m,则总路程一定是5m。(  )
×
×

×
×

D
解析:早上8:00从温州出发,其中8:00指的是一个时间点,因此为时刻,故A错误;历时8时20分,用了一段时间,为时间间隔,故B错误;位移是从初位置到末位置的有向线段,为356km;路程为轨迹的实际长度,为480km,故C错误;该海监船在海上航行时,确定位置时其大小可以忽略不计,故可以将该海监船看成质点,故D正确,故选D。
答案:里程表显示的数字表示路程,跳远评判成绩的依据是位移大小。




(1)火车站服务处出售的2017年《旅客列车时刻表》为什么不叫做《旅客列车时间表》?
(2)火车站广播道:“从北京驶往广州的×××次列车将于11点20分到达本站1号站台,停车12分钟,请旅客们做好登车准备。”这里的12分钟是指时间还是时刻?火车正点驶离本站的时刻是多少?
(3)张强同学手里拿着汽车票,上面写到:发车时间:14点30分。这里的“时间”指的是时间还是时刻?
探究一
时间间隔与时刻
提示:所有计时运动的成绩都是时间。生活中所说的登机时间、登车时间、登船时间等的“时间”都是指时刻。
(1)《旅客列车时刻表》列出的都是火车发车和到站的时刻。
(2)12分钟是指停车的时间,正点驶离本站的时刻是11点32分。
(3)这里的“时间”实际是指发车的时刻。
教师提醒:生活中有时使用的物理概念不是十分严谨的,所以判断生活中的物理概念要注意结合具体的生活情景。
1.时间与时刻的区别与联系
时间间隔
时刻


物理意义
时间间隔是事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度
时刻是事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志
时间轴上的表示方法
时间轴上的一段线段表示一段时间间隔
时间轴上的点表示
一个时刻
时间间隔
时刻


表示方法
“3秒内”、“前3秒内”、“后3秒内”、“第1秒内”、“第1秒到第3秒”等均指时间间隔
“3秒末”、“第3秒末”、“第4秒初”、“八点半”等均指时刻


两个时刻的间隔即为一段时间间隔,时间间隔是一系列连续时刻的积累过程,时间间隔能展示运动的一个过程,好比是一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比是一张照片
2.在时间轴上的标示:
各时间间隔与时刻如图所示:
D
C.小王说:“我早已从家里出来了,因为今天公共汽车晚点了。”其中“早已从家里出来了”指的是时间间隔
D.老师说:“希望你下次一定要在7点50分以前到校。”其中“7点50分以前”指的是时间间隔
解析:关于时刻和时间间隔,一定要抓住最主要的问题。时刻对应时间轴上的一个点;而时间间隔则对应时间轴上的一段,即一段时间。在A选项中“8点钟上课”对应时间轴上的一个点,即上课开始的时刻,而“上课45分钟”指的是上课所经历的时间,它对应时间轴上的一段,即时间间隔,因此A错误。在B选项中“你早该到校了”指的是小王应该到校的时刻,对应时间轴上的点,因此B错误。在C选项中“早已从家里出来了”指的是从家里出来的时刻,对应时间轴上的一个点,因此C错误。在D选项中“7点50分以前”对应时间轴上的一段,即时间间隔,因此D正确。
点评:(1)时间间隔对应着某个事件所经历的某个过程。
(2)时刻对应着某个事件开始、结束或进行到某一状态时所对应的瞬间。
B
解析:2003年10月15日上午9时0分50秒,指的是一个时间点,是时刻,所以A错误;历经21个小时,是所用的时间的长度,是指时间,所以B正确;1997年7月1日零时,指的是一个时间点,是时刻,所以C错误;节目在19时开播是一个时间点,是时刻,所以D错误,故选B。
在图中,A处两个同学分别沿图中直线走到B(图书馆)、C(操场)两个不同位置,经测量知,路程是相同的,他们的位移相同吗?为什么?
提示:位移不同,原因是方向不同。
探究二
位移和路程
位移和路程的区别与联系
项目
位移
路程


描述质点的位置变化,是从初位置指向末位置的有向线段
描述质点实际运动轨迹的长度
矢量,有大小,也有方向
标量,有大小,无方向
由质点的初、末位置决定,与质点运动路径无关
既与质点的初、末位置有关,也有质点运动路径有关


(1)都是描述质点运动的空间特征
(2)都是过程量
(3)一般说来,位移的大小不大于相应的路程,只有质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程
特别提醒:(1)如果某段时间内某物体通过的路程为零,则这段时间内物体一定静止,位移也一定为零。
(2)如果某段时间内物体的位移为零,则这段时间内物体不一定静止,可能是运动又回到了出发点,路程也不一定为零。
点评:在求位移时(矢量),既要计算其大小,还要指明其方向,注意和求解路程(标量)的区别。
C
解析:两运动物体的位移大小均为30m,由于方向关系未知,这两个位移不一定相同,故A错误。位移和路程既可以用来描述直线运动也可以描述曲线运动,它们是两个不同的物理量,故B错误;位移取决于物体的始末位置,路程取决于物体实际通过的路线,故C正确;位移x乙较大,D错误,故选C。
(1)矢量满足算术运算法则吗?
(2)当物体做直线运动时,如何计算物体的位移?
提示:(1)不满足。
(2)质点的位置用坐标值表示,位移用坐标的变化量表示。
探究三
矢量和标量
矢量与标量的区别
矢量
标量
定义
既有大小又有方向的物理量
只有大小没有方向的物理量
表示方法
矢量可以用带箭头的线段表示,线段的长短表示矢量的大小,箭头的指向表示矢量的方向
标量只有大小,无方向,不能用带箭头的线段表示
举例
力、位移、速度
时间、质量、温度
大小比较
看其绝对值的大小
看其自身数值的大小
运算方法
不能直接加减
算术运算
特别提醒:(1)求某一矢量时,除求出其大小外,还要指出它的方向。
(2)矢量的“+”、“-”号仅仅表示方向,不表示矢量的大小。




在解决一些实际问题时,除用常规方法外,还要注意思维的发散,或逆向思维的应用。例如下面的案例创新之处就在于思维方法的创新。
方法指导
(1)老鼠的位移大小及最短路程是多少?
(2)猫的位移大小和路程是多少?运动的描述
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.(湖南师大附中2016~2017学年高一上学期期中)下列说法正确的是(
A
)
A.机械运动研究物体位置的变化
B.研究机械运动时参考系必须选择地面
C.任何情况下原子一定可以被看做质点
D.研究“神州十一号”绕地球的运动,它不能被看做质点
解析:机械运动研究物体位置的变化,A正确;参考系的选取是任意的,B错误;在研究原子的构成时不能看做质点,C错误;研究“神州十一号”绕地球的运动,能被看做质点,D错误,故选A。
2.(河南省洛阳一中2016~2017学年高一上学期摸底)2010年1月4日,在中国海军护航编队“巢湖”舰、“千岛湖”舰护送下“河北锦绣”“银河”等13艘货轮顺利抵达亚丁湾西部预定海域。运动轨迹如图中箭头所示,此次护航总航程4
500海里。若所有船只运动速度相同,则下列说法正确的是(
B
)
A.“4500海里”指的是护航舰艇的位移
B.研究舰队平均速度时可将“千岛湖”舰看做质点
C.以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰一定是运动的
D.根据图中数据可求出此次航行过程中的平均速度
解析:“4500海里”指的是护航舰艇的路程,选项A错误;研究舰队平均速度时,舰船的大小和形状均可忽略不计,故可将“千岛湖”舰看做质点,选项B正确;因所有船只运动速度相同,故以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰一定是静止的,选项C错误;因舰队行驶的时间未知,故根据图中数据无法求出此次航行过程中的平均速度,选项D错误;故选B。
3.在伦敦奥运会中,牙买加选手博尔特是公认的世界飞人,在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.63s和19.32s的成绩获得两枚金牌。关于他在这两次决赛中的运动情况,下列说法正确的是(
D
)
A.“9.63s”和“19.32s”指时刻
B.200m决赛中的位移是100m决赛的两倍
C.200m决赛中的平均速度约为10.35m/s
D.100m决赛中的平均速度约为10.38m/s
解析:“9.63s”和“19.32s”指时间,A错误;200m决赛路径是曲线,指路程,B错误;由于200m决赛的位移x1<200m,故C错误;100m决赛的平均速度2==m/s≈10.38m/s,故D正确。
4.如图所示,一小球在斜面上从静止开始加速滚下,进入水平面后又做减速直线运动,直至停止。在图中所示的v-t图象中哪个可以大致反映小球这一整个运动过程(v为小球运动的速率)(
C
)
解析:小球先做加速运动达到某一最大速度,然后做减速运动直到静止,所以符合这一过程的v-t图象是选项C。
5.A、B两物体在同一直线上做变速直线运动,它们的速度—时间图象如图所示,则(
C
)
A.A、B两物体的运动方向一定相反
B.0~6s内A比B物体运动得快
C.t=4s时,A、B两物体的速度相同
D.A物体的加速度比B物体的加速度大
解析:两物体的速度都为正值,所以运动方向相同,A错误;0~4s,B的速度大,B运动得快,4~6s,A的速度大,A运动得快,B错误;t=4s时,A、B两物体的速度都为5m/s,所以两物体的速度相同,C正确;从图象上可以看出,B的斜率比A的斜率大,所以B的加速度大于A的加速度,D错误。
6.(山西省太原五中2016~2017学年高一上学期月考)百货大楼一、二楼间有一正以恒定速度向上运动的自动扶梯,某人以相对梯的速度v沿梯从一楼向上跑,数得梯子有n级,到二楼后他又反过来相对梯的速度v沿梯向下跑至一楼,数得梯子有m级。则该自动扶梯实际的级数为(
C
)
A.
B.
C.
D.
解析:设每节楼梯高度为h,一、二楼间共有N级,扶梯向上运动的速度为V,则上楼时:=,下楼时:=,解得:N=,C正确。
7.(河北省冀州中学2016~2017学年高一上学期月考)一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度的大小逐渐减小直至为零。则在此过程中(
BC
)
A.速度逐渐减小,当加速度减小为零时,速度达最小值
B.速度逐渐增加,当加速度减小为零时,速度达最大值
C.位移逐渐增大,当加速度减小为零时,位移继续增大
D.位移逐渐减小,当加速度减小为零时,位移达最小值
解析:在此过程中,由于加速度的方向始终与速度方向相同,所以速度逐渐增大,当加速度减小到零时,物体将做匀速直线运动,速度不变,而此时速度达到最大值,故A错误,B正确;由于质点做方向不变的直线运动,所以位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度不为零,所以位移继续增大,故C正确,D错误,故选B、C。
8.一个物体做直线运动,其图象如图所示,以下说法正确的是(
ABD
)
A.前5s内的位移达到最大值
B.0-2s内物体的加速度为1.5m/s2
C.4-6s内物体的速度一直在减小
D.0解析:由图线可知,前5s物体一直向正方向运动,5~6s向负方向加速运动,6~8s向负方向减速运动,故选项A正确,C错误;0~2s内加速度a==1.5m/s2,B正确;0~2s内v>0,a>0;5~6s内v<0,a<0,故D正确。
9.(河南省郑州一中2016~2017学年高一上学期期中)如下图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1s,2s,3s,4s。下列说法正确的是(
ABC
)
A.物体在AB段的平均速度为1m/s
B.物体在ABC段的平均速度为m/s
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度
解析:根据=,经计算可知A、B项正确,根据平均速度和瞬时速度的概念可知C项正确,D项错误。
10.甲、乙两位同学多次进行百米赛跑(如图所示),每次甲都比乙提前10m到达终点,现让甲远离(后退)起跑点10m,乙仍在起跑点起跑,则关于甲、乙两同学的平均速度之比和谁先到达终点,下列说法中正确的是(
BC
)
A.v甲∶v乙=11∶10
B.v甲∶v乙=10∶9
C.甲先到达终点
D.两人同时到达终点
解析:百米赛跑中甲都比乙提前10m到达终点,即甲跑完100m与乙跑完90m所用时间相同,则有=,得v甲=v乙。让甲远离起跑点10m而乙仍在起跑点,则甲跑110m到达终点的时间t甲′==,而乙跑到终点的时间t乙′=>t甲′,所以甲先跑到终点。
第Ⅱ卷(非选择题共60分)
二、填空题(共2小题,每小题7分,共14分。把答案直接填在横线上)
11.(浙江绍兴2015~2016学年高一上学期检测)如图所示的四条纸带是某同学练习使用打点计时器得到的纸带(纸带的左端先通过打点计时器)。从点痕的分布情况可以断定:纸带_A、C__是匀速通过打点计时器的,纸带_B__是越来越快的,纸带_D__是开始越来越快,后来又越来越慢。若所用电源的频率是50Hz,图中纸带D,从A点到B点,历时_0.04__s,位移为_0.27__m,这段时间内纸带运动的平均速度是_6.75__m/s,BC段的平均速度是_11__m/s,而AD段的平均速度是_7.88__m/s。
解析:速度是单位时间内物体所通过的位移,纸带上每相邻两点间的时间间隔相等,因此物体匀速运动时,相邻两点间的距离相等,所以A、C纸带是匀速通过打点计时器的;B纸带相邻两点间距离越来越大,则速度越来越大,因此B纸带是越来越快的;D纸带相邻两点间的距离先变大后变小,说明速度先变大后变小,因此D纸带是开始越来越快,后来又越来越慢。所用电源的频率是50Hz,则相邻两点间的时间间隔为0.02s,从A点通过计时器到B点通过计时器有两段时间间隔,所以时间为0.04s,位移为0.27m,这段时间的平均速度为=,代入数值得=6.75m/s。BC段的位移为22cm,即0.22m,所用时间为0.02s,代入上式得平均速度为11m/s,而AD段的位移为63cm,即0.63m,所用时间为0.08s,代入上式得平均速度为7.88m/s。
12.(山西省太原五中2016~2017学年高一上学期月考)在高架道路上,一般限速80km/h,为监控车辆是否超速,设置了一些“电子警察”系统,其工作原理如图所示:路面下相隔L埋设两个传感器线圈A和B,当有车辆经过线圈正上方时,传感器能向数据采集器发出一个电信号;若有一辆汽车(在本题中可看作质点)匀速经过该路段,两传感器先后向数据采集器发送信号,时间间隔为Δt,经微型计算机处理后得出该车的速度,若超速,则计算机将指令架设在路面上方的照相机C对汽车拍照,留下违章证据。根据以上信息,回答下列问题:
(1)试写出微型计算机计算汽车速度v的表达式v=
。(2)若L=5m,Δt=0.3s,则照相机将_不会__工作。(填“会”或“不会”)
解析:(1)汽车在Δt时间内的位移为L,所以v=
(2)将已知数据代入上式v==m/s=60km/h<80km/h
所以照相机不会工作。
三、论述、计算题(本题共4小题,共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(10分)如图所示,M99是一款性能先进的大口径半自动狙击
步枪。步枪枪管中的子弹从初速度为0开始,经过0.002s的时间离开枪管被射出。已知子弹在枪管内的平均速度是600
m/s,射出枪口瞬间的速度是1200m/s,射出过程中枪没有移动。求:
(1)枪管的长度;
(2)子弹在射出过程中的平均加速度。
答案:(1)1.2m
(2)6×105m/s2方向与子弹的速度方向相同
解析:(1)枪管的长度
l=t=(600×0.002)m=1.2m;
(2)a==m/s2=6×105m/s2
方向与子弹的速度方向相同。
14.(11分)(陕西省西安一中2016~2017学年高一上学期质检)下表是在北京西与长沙区间运行的T1/T2次列车运行时刻表。假设列车准点到达和准点开出。求:
北京西↓长沙(T1次)
自北京西起里程(km)
站名
北京西↑长沙(T2次)
17:00
0
北京西
8:14
23:2923:35
690
郑州
1:401:39
5:015:09
1226
武昌
20:1220:04
7:127:18
1441
岳阳
17:5817:56
8:38
1588
长沙
16:36
(1)列车由长沙开出到达武昌的过程中的平均速率;(结果保留四位有效数字,单位均以km/h表示)
(2)列车由郑州开出到达岳阳的过程中的平均速率;(结果保留三位有效数字,单位均以km/h表示)
(3)T1次列车在5:05时的速度和全程的平均速率。(结果保留四位有效数字,单位均以km/h表示)
答案:(1)104.4km/h
(2)98.6km/h
(3)0;101.6km/h
解析:(1)由题表可知,由长沙到武昌的过程中,
路程为:x1=1588km-1226km=362km
时间为:t1=3小时28分≈3.467h
所以有:==km/h≈104.4km/h。
(2)由题表可得,由郑州到岳阳的过程中,
路程为:x2=1441km-690km=751km
时间为:t2=7小时37分≈7.617h,
所以平均速率为:==km/h≈98.6km/h。
(3)T1次列车在5:05时在武昌站停车,所以此时的瞬时速度为0。
在全程中,路程为:x=1588km,
时间为:t=15小时38分≈15.633h
所以全程的平均速率为:==km/h
≈101.6km/h。
15.(12分)(南开中学2015~2016学年高一上学期检测)如图所示,一修路工在长s=100m的隧道中,突然发现一列火车出现在离右隧道口200m处,修路工所处的位置恰好在无论向左还是向右均能安全脱离危险的位置,问这个位置离隧道右出口距离是多少?他奔跑的最小速度至少应是火车速度的多少倍?
答案:40m;0.2
解析:设这个位置离隧道右出口距离为x,火车速度设为v,他奔跑的最小速度设为nv,当他向左跑时,根据时间相等列出的方程为:=,当他向右跑时,根据时间相等列出的方程为:=,联立解得:x=40m,n=0.2。
16.(13分)上海到南京的列车已迎来第五次大提速,速度达到v1=180km/h。为确保安全,在铁路与公路交叉的道口处需装有自动信号灯。当列车还有一段距离才能到达公路道口时,道口应亮起红灯,警告未越过停车线的汽车迅速制动,已越过停车线的汽车赶快通过。如果汽车通过道口的速度v2=36km/h,停车线至道口栏木的距离x0=5m,道口宽度x=26m,汽车长l=15m(如图所示),并把火车和汽车的运动都看成匀速直线运动。问:列车离道口的距离L为多少时亮红灯,才能确保已越过停车线的汽车安全驶过道口?
答案:230m
解析:为确保行车安全,要求列车驶过距离L的时间内,已越过停车线的汽车的车尾必须能通过道口。
汽车从越过停车线至车尾通过道口,汽车的位移为
x′=l+x0+x=(15+5+26)m=46m
汽车速度v2=36km/h=10m/s,通过这段位移需要的时间t==s=4.6s
高速列车的速度v1=180km/h=50m/s,所以安全行车的距离为L=v1t=50×4.6m=230m。速度变化快慢的描述-加速度
基础夯实
一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)
1.有时,我们靠近正在地面取食的小鸟时,它会毫不慌张,当我们感觉能把它抓住时,它却总能立刻飞走,这是因为小鸟在起飞时具有较大的(
B
)
A.速度
B.加速度
C.速度的改变量
D.位移
解析:小鸟起飞时的速度变化很快即加速度较大,B正确。
2.(山东省济南一中2016~2017学年高一上学期期中)关于速度、速度的变化和加速度的关系,下列说法中正确的是(
D
)
A.速度变化的方向为正,加速度的方向为负
B.物体加速度增大,速度一定越来越大
C.速度越来越大,加速度一定越来越大
D.速度变化越快,加速度一定越大
解析:加速度的方向与速度变化的方向相同,故A错误;加速度大,速度不一定大,当加速度方向与速度方向相反时,加速度增大,速度减小,故B错误;当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动,速度增大,加速度可以减小,故C错误;加速度描述物体速度变化的快慢,速度变化越快,加速度一定越大,故D正确,故选D。
3.(江苏省南通中学2016~2017学年高一上学期期中)最近几年,国内房价飙升,在国家宏观政策调控下,房价上涨出现减缓趋势。王强同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”,将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”,据此,你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的(
A
)
A.速度增加,加速度减小
B.速度增加,加速度增大
C.速度减小,加速度增大
D.速度减小,加速度减小
解析:房价类比成速度,房价上涨快慢类比成加速度,房价上涨出现减缓趋势,相当于加速度减小,但仍然在上涨,相当于加速度与速度方向相同,速度仍然增大,故A正确,B、C、D错误。
4.如图所示是汽车中的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化,开始时指针指示在图中甲所示的位置,经过7s后指针指示在图乙所示的位置,若汽车做变速直线运动,有关上述过程,下列说法正确的是(
BD
)
A.由图直接读出的是汽车运动的平均速度
B.乙图直接读出的是汽车运动7s时的瞬时速率
C.汽车运动的平均加速度约为5.7m/s2
D.汽车运动的平均加速度约为1.6m/s2
解析:第一次观察速度计,速度为20km/h,7s后第二次观察时速度为60km/h,根据加速度的定义有a==m/s2=1.6m/s2,选项B、D正确。
5.如图为一质点做直线运动的速度—时间图象,则在下图中给出的该质点在前3s内的加速度a随时间t变化关系的图象中不正确的是(
BCD
)
解析:0~1秒内加速度a1=m/s2=4m/s2;1~3秒内a2=m/s2=-2m/s2,所以A选项正确,B、C、D选项错误。
二、非选择题
6.爆炸性的加速度往往是跑车的卖点。某品牌跑车由静止加速至100km/h只需4.2s。
(1)求该品牌跑车的平均加速度。
(2)假设普通私家车的平均加速度为3m/s2,它需要多长时间才能由静止加速至100km/h
答案:(1)6.61m/s2(2)9.26s
解析:v=100km/h=m/s=27.78m/s,
平均加速度a==m/s2=6.61m/s2。
(2)所需时间t′==s=9.26s。
7.如图所示,一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上行驶,司机突然发现前方公路上有一只小鹿,于是立即刹车,汽车在4s内停了下来,使小鹿免受伤害。试求汽车刹车过程中的平均加速度。
答案:-5m/s2
解析:刹车过程中,汽车的初速度v0=72km/h=20m/s,末速度v=0运动时间t=4s,根据加速度的定义式,得刹车过程中的加速度
a==m/s2=-5m/s2。
式中的负号表示汽车的速度在减小,即刹车后汽车的速度平均每秒减小5m/s。
能力提升
一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)
1.(辽宁省实验中学分校2016~2017学年高一上学期月考)有下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法(
A
)
①高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车
②点火后即将升空的火箭
③火车由静止加速到40km/h需要20秒;轿车由静止加速到100km/h需要15秒
④运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶
A.①轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
B.②因火箭还没运动,所以加速度一定为零
C.③轿车速度变化大,所以轿车加速度大
D.④高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度很大
解析:加速度是反应物体速度变化快慢的物理量,轿车紧急刹车,速度在很短的时间内停下来,故轿车的加速度很大,故A正确;火箭点火的瞬间,速度为零,加速度不为零,故B错误;轿车的加速度大不是因为轿车的速度变化大,而是因为轿车的速度变化快,故C错误;如果火车高速行驶时速度没有发生变化则其加速度为零,故D错误,故选A。
2.(吉林省长白山一中2015~2016学年高一上学期检测)如图所示的两条斜线,分别代表A、B两物体同时从同一地点出发向同一方向做直线运动时的速度—时间图象。下列说法中正确的是(
D
)
A.A的初速度比B的初速度大
B.在前10s内,A的位移比B的位移大
C.B的加速度比A的加速度大
D.10s末两物体的瞬时速度相等
解析:由图可知A的初速度为0,B的初速度大于0,故A错误;在前10s内B的速度一直大于A的速度,所以B物体在10s内通过的位移大于A物体通过的位移,故B错误;速度图象的斜率等于物体的加速度,由图可知A的斜率大于B的斜率,故A的加速度大于B的加速度,故C错误;由图可知在10s时两物体的瞬时速度相同,故D正确。
3.(原创题)2016年6月24日至26日,世界女排大奖赛在中国香港举行,在比赛中某运动员跳起将以20m/s速度水平飞来的排球迎面击出,击后球以30m/s的速率水平返回(如图),假设排球被击打过程中的平均加速度大小为200m/s2,则运动员对排球的击打时间为(
B
)
A.0.05s
B.0.25s
C.0.1s
D.0.15s
解析:t==s=0.25s。
4.(山西省大同一中2016~2017学年高一上学期月考)关于物体的下列运动中,可能发生的是(
ABD
)
A.加速度逐渐减小,而速度逐渐增大
B.加速度方向不变,而速度的方向改变
C.加速度大小不变,方向改变,而速度保持不变
D.加速度和速度都在变化,加速度最大时速度最小;加速度最小时速度最大
解析:当加速度与速度方向相同时,加速度减小而速度增大,A正确;在减速运动中,B项描述的情况可能发生;只要有加速度,速度就一定发生变化,C错;在单向减速运动中,加速度最大时速度可能最小。在做加速度逐渐减小的加速运动时,当加速度最小时,速度最大,D正确。
5.(江苏省泰州中学2016~2017学年高一上学期月考)某物体沿一直线运动,其v-t图像如图所示,下列描述正确的是(
BD
)
A.第2秒末的加速度为零
B.前2秒内和后2秒内速度方向相反
C.前2秒内和后2秒内加速度方向相反
D.前4s内,在t=2s时,物体距出发点最远
解析:在0~4s的加速度相同为:a==m/s2=10m/s2,则第2秒末的加速度为10m/s2,故A、C错误;前2秒内物体减速向前运动,后2秒内加速向后运动,所以速度方向相反,故B正确;前2秒内物体减速运动,离出发点的距离最远,后2秒开始反向运动离出发点越来越近,所以在2秒末离出发点最远,故D正确。
二、非选择题
6.如图为某物体做直线运动的v-t图象。试分析物体在各段时间内的运动情况并计算各阶段加速度的大小和方向。
答案:见解析
解析:质点在0~1s内做加速直线运动,
速度变化量为Δv1=4m/s-0=4m/s,
加速度a1==4m/s2,方向与速度方向相同。
在1s~3s内做减速直线运动,速度变化量
Δv2=0-4m/s=-4m/s,
加速度a2==m/s2=-2m/s2,方向与速度方向相反。
在3s~4s内做加速直线运动,速度变化量
Δv3=-2m/s-0=-2m/s,
加速度a3==m/s2=-2m/s2,方向与速度方向相同。
7.有些国家的交管部门为了交通安全,特制定了死亡加速度为500g(g=10m/s2)这一数值以警示世人。意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险。这么大的加速度,一般车辆是达不到的,但是如果发生交通事故时,将会达到这一数值。试判断:
两辆摩托车以36km/h的速度相向而撞,碰撞时间为2×10-3s,驾驶员是否有生命危险?
答案:有生命危险
解析:摩托车的初速度v0=36km/h=10m/s,
末速度vt=0
这一碰撞过程的时间Δt=2×10-3s
由加速度的定义式a=
得加速度的大小为a==m/s2
=5×103m/s2=500g
所以驾驶员有生命危险。质点
参考系和坐标系
基础夯实
一、选择题(1~5题为单选题,6、7题为多选题)
1.(江苏省南通中学2016~2017学年高一上学期期中)关于质点,下列说法中正确的是(
D
)
A.体积大、质量小的物体就是质点
B.质点一定是体积和质量极小的物体
C.汽车可以视为质点,火车不可视为质点
D.研究“嫦娥二号”卫星在绕地球飞行及绕月球飞行的轨迹时,卫星可视为质点
解析:质点是理想化的模型,当物体的大小和形状在研究的问题中能忽略,就可以看成质点,体积小、质量小的物体不一定能看成质点,故A、B、C错误;研究“嫦娥二号”卫星在绕地球飞行及绕月球飞行的轨迹时,“嫦娥二号”卫星的大小可以忽略不计,卫星可视为质点,故D正确。
2.研究下列现象,涉及的物体可看作质点的是(
A
)
A.研究地球绕太阳运动的轨迹时
B.研究撬棒用力大小与支点位置关系
C.研究旋转的乒乓球旋转方向
D.研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素
解析:研究地球绕太阳运动的轨迹时,由于地球的半径远小于日地之间距离,所以地球可看作质点;支点位置影响撬棒用力大小,撬棒不可以看作质点;研究乒乓球如何旋转,乒乓球的大小和形状不能忽略,不能看作质点;扇叶所受阻力与扇叶形状大小有关,不能看作质点,选A。
3.(北京市昌平区临川育人学校2016~2017学年高一上学期期中)下列对物体运动的描述中,有关参考系的说法正确的是(
C
)
A.“一江春水向东流”以水面上的船为参考系
B.“地球绕太阳的公转”以地球为参考系
C.“钟表的时针在转动”以表盘为参考系
D.“火车行驶出站台”以该列车上的乘客为参考系
解析:“一江春水向东流”是以地面为参考系得出的,故A错误;“地球绕太阳的公转”以太阳为参考系,故B错误;
“钟表的时针在转动”以表盘为参考系,故C正确;“火车行驶出站台”以站台为参考系,故D错误,故选C。
4.(浙江省温州十校联合体2016~2017学年高一上学期期末)南朝梁代僧人傅大士,是中国维摩禅祖师,他有一首很著名的偈诗:“空手把锄头,步行骑水牛;人在桥上走,桥流水不流。”其中“桥流水不流”中的“桥流”所选取的参考系是(
A
)
A.水
B.桥
C.人
D.河岸
解析:“桥流水不流”可以理解为“桥动水不动”,意思就是说桥在运动,水在静止,故A正确;以桥为参考系,则桥是静止的,故B错误;以人和河岸为参考系,水也是运动的,故C、D也是错误的,故选A。
5.有一口井,水面距井口4m,现用水桶从井中提水(如图),出井后又将水桶提升了1m。选井口处为坐标原点,水桶竖直向上提升的路线为x轴,向上为正方向,则水桶在水面时的位置和最后的位置坐标分别是(
B
)
A.4m,1m
B.-4m,1m
C.5m,0
D.-5m,1m
解析:本题中建立了直线坐标系,水面处和最后位置的坐标分别为-4m,1m。
6.(陕西省西安一中2015~2016学年高一上学期检测)下列四个图中,各运动物体不能看作质点的是(
BD
)
A.研究投出的篮球运动路径
B.观众欣赏体操表演
C.研究地球绕太阳公转
D.研究子弹头穿过苹果的时间
解析:研究投出的篮球运动路径的时候,可以将篮球看成质点;观众欣赏体操表演时,不可以把运动员看成质点,否则无法欣赏其动作;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;研究子弹头穿过苹果的时间时,不能把苹果看作质点;本题选不能看作质点的,故选BD。
7.(济南市2015~2016学年高一上学期联考)在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,这种天文现象称为“金星凌日”,如图所示,下面说法正确的是(
CD
)
A.地球在金星与太阳之间
B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C.以太阳为参考系,地球是运动的
D.以太阳为参考系,金星是运动的
解析:金星通过太阳和地球之间时,我们才会看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色,选项A错误;因为太阳的大小对所研究问题的影响起着至关重要的作用,所以观测“金星凌日”时不能将太阳看作质点,选项B错误;以太阳为参考系,金星和地球都是运动的,选项C、D正确。
二、非选择题
8.一质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表所示:
t/s
0
1
2
3
4
5
x/m
0
5
4
-1
-7
1
则:(1)哪个时刻离开坐标原点最远,有多远?
(2)第几秒内位置变化最远,有多远?
答案:(1)4s7m
(2)第5s内8m
解析:(1)各时刻坐标的绝对值等于质点到原点的距离,故4s时质点离原点最远,为7m。
(2)某段时间内的位置变化距离等于该段时间初、末位置坐标差值的绝对值,故第5s内质点位置变化最远,从-7m处运动到1m处,位置变化了8m。
能力提升
一、选择题(1~5题为单选题,6题为多选题)
1.(海南省海南中学2016~2017学年高一上学期期中)小明和小雨两同学两家相约从海口去三亚游玩,小明家乘高铁,小雨家乘小雨爸爸开的轿车。他们两家同时从高铁站出发,要考察他们两家哪家先到三亚,下列说法中正确的是(
D
)
A.小明家乘坐的火车由于很长,内部又坐了许多乘客,因而不能视为质点
B.小雨家汽车的发动机内部运动非常复杂,因而不能被视为质点
C.小明家乘坐的列车太长不能视为质点,但小雨家轿车很小则可以视为质点
D.小明家乘坐的列车和小雨家的轿车都能被视为质点
解析:火车的长度相对于从海口去三亚的距离来说很小,可以忽略,可以看做质点,故A错误;分析哪家先到三亚,不需要研究汽车的内部构造,汽车可以看做质点,故B错误;根据A、B的分析可知,C错误,D正确,故选D。
2.(湖北省襄阳一中、枣阳一中、宜城一中、曾都一中2016~2017学年高一上学期期中)甲、乙、丙三个观察者,同时观察一个物体的运动,甲说:它在做匀速直线运动;
乙说:它是静止的;丙说:它在做加速运动。下列说法正确的是(
D
)
A.在任何情况下都不可能出现这种情况
B.三人中总有一人或两人讲错了
C.如果选同一参考系,那么三人的说法都对
D.如果三人各自选择不同的参考系,那么三人的说法可能都对
解析:判断一个物体是运动还是静止,主要取决于所选的参考系,参考系不同,物体的运动情况就不同,这就是运动和静止的相对性,同时运动还具有绝对性。如果选同一参考系,那么三人的说法应该是一样的,故A、B、C错误;如果各自选择不同的参考系,那么三人说法都可能对,故D正确,故选D。
3.(浙江省杭州市2016~2017学年高一上学期期中联考)2016年10月19日凌晨,“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验室自动交会对接成功,如图所示。这标志着我国向建成国际空间站的目标又往前迈进了一大步,并为最终实现在2022年前后完成载人空间站的全部建设奠定了基础。根据以上信息,下列说法正确的是(
D
)
A.“神舟十一号”飞船在与“天宫二号”实验室对接的过程,可将它们视为质点
B.对接成功后,以“天宫二号”为参考系,“神舟十一号”飞船是运动的
C.对接成功后,以地球为参考系,整个空间实验室是静止的
D.载人空间站建成后,研究空间站绕地球飞行的时间时,可将空间站视为质点
解析:在交会对接的过程中,对“神舟十一号”和“天宫二号”姿态调整,涉及到转动,所以不能将神舟十一号和天宫二号看成质点,故A错误;对接成功后,神舟十一号飞船与天宫二号运动情况相同,是相对静止的,故B错误;对接成功后,以地球为参考系,整个空间实验室绕地球转动,是运动的,故C错误;研究空间站绕地球飞行的时间时,形状和大小可以忽略,可将空间站视为质点,故D正确,故选D。
4.公路上一辆卡车紧急刹车,由于惯性,卡车上的货物相对车厢向前滑行了x=15mm,为了测出这个距离x,我们选择的最合理的参考系应该是(
B
)
A.树木
B.卡车
C.行人
D.公路
解析:滑行了15mm是相对于卡车车厢,测这个滑行距离,选卡车为参考系最为方便,B对。
5.(内蒙古鄂尔多斯一中2015~2016学年高一上学期期中)一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样的速度并列运动。如果这只蜜蜂的眼睛紧盯着车轮边缘上某一点,那么它看到的这一点的运动轨迹应是下图中的(
A
)
解析:蜜蜂、汽车车身向前具有相同的速度,它们是相对静止的,所以蜜蜂看不到轮子向前运动,只能看到轮子的转动,故A正确。
6.甲、乙、丙三人到某超级商场去购物,他们分别在三个都正常运行的电梯上向上一层楼或向下一层楼运动,如图所示。关于他们运动的说法中正确的是(
BD
)
A.乙相对丙静止,相对甲运动
B.乙相对甲静止,相对丙运动
C.甲与丙在竖直方向上是相对静止的
D.甲与丙在水平方向上是相对静止的
解析:由题图可知,甲正由二楼下到一楼,乙正由三楼下到二楼,丙则正由一楼上到二楼。由于电梯的正常运行的速率相等,电梯的倾角又相同,所以乙相对甲静止,相对丙运动;甲与丙在水平方向上是相对静止的。故B、D选项正确。
二、非选择题
7.如图所示,运动员将铅球奋力掷出,铅球出手后在水平方向前进10m时,在竖直方向上升了4m到达最高点。你认为应该建立怎样的坐标系能方便地描述铅球在最高点所处的位置,按你所建立的坐标系,铅球在最高点的位置坐标是多少?
答案:应建立平面直角坐标系(10m,4m)
解析:因为小球在二维空间运动,需要建立平面直角坐标系,若以抛出点为坐标原点,水平向右(即运动的水平方向)为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向,则可得其最高点的位置为x=10m,y=4m,即用坐标表示为(10m,4m)。
8.在我国东南部的一个大城市,有一天下午,该城市的中心广场行人拥挤,有一个人突然高喊“楼要倒了!”其他人猛然抬头观看也发现楼在慢慢倾倒,便纷纷狂奔逃生,引起交通混乱,但过了好久,高楼并没有倒塌,人们再仔细观望时,楼依然稳稳的矗立在那里,如图所示。请你探究分析这一现象的原因是什么?
解析:看到静止的楼在运动,应该是选择了运动的物体做参考系,高楼矗立在空中,以开阔的天空为背景的高层建筑,它旁边没有别的固定的参考系,人在抬头观望时可能是选择了空中运动的云做参考系,如果天空的云在快速移动,人在突然抬头观望时,误将云看作是固定不动的,所以产生了楼在运动的错觉。(共48张PPT)


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第一章
5 速度变化快慢的描述——加速度
※※
掌握加速度的定义、公式、物理意义

知道加速度是矢量以及方向的判定

知道速度、速度改变量与加速度的区别
※※
能用v-t图象分析、判断、比较加速度
1
课前预习
2
课内探究
3
素养提升
4
课堂达标
5








1.定义:加速度是速度的_________与发生这一变化所用_______的比值。用a表示。
2.定义式:a=________

3.单位:在国际单位制中为米每二次方秒,符号是______或________。
4.物理意义:表示运动物体速度____________的物理量;加速度在数值上等于单位时间内速度的________。
加速度
变化量
时间
m/s2
m·s-2
变化快慢
变化量
1.加速度的方向:加速度是矢量,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,速度增加时加速度与速度的方向_______,速度减小时加速度与速度的方向______。
加速度方向与速度方向的关系
速度变化量
相同
相反
1.v-t图象反映了物体的________随时间的变化规律。
2.速度均匀变化的直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线(如图所示),直线的_______就表示加速度的大小。
从v-t图象看加速度
速度
斜率
『判一判』
(1)加速度是表示物体运动快慢的物理量。(  )
(2)加速度是表示物体速度变化大小的物理量。(  )
(3)加速度是表示物体速度变化快慢的物理量。(  )
(4)物体A的加速度为2m/s2,B的加速度为-3m/s2,则A的加速度大于B的加速度。(  )
(5)物体A的加速度为2m/s2,则物体一定做加速运动。(  )
(6)在同一v-t图象中,图线倾角越大,对应图像的物体的加速度就越大。(  )
×
×

×
×

B
解析:加速度为零,速度不一定也为零,例如匀速直线运动,故A错误;加速度很小时,速度可能很大,例如以很大速度运行的匀速直线运动,故B正确;加速度很大,速度变化量不一定很大,还要看时间,故C错误;如果加速度方向与速度方向相同,加速度减小时,速度增大,故D错误,故选B。
答案:都有加速度。(a)中速度大小发生变化;(b)中速度方向发生变化;(c)中速度的大小和方向都发生变化,所以三种情况中都有加速度。




以30m/s高速行驶的列车急刹车时能在30秒内停下来,以7m/s飞行的蜻蜓能在0.7s内停到枝叶上,比较列车与蜻蜓速度变化的快慢(如图)。它们谁的加速度较大?是否速度大的物体加速度就大?是否速度变化量大的物体,加速度就大?
探究一
加速度、速度、速度变化量的比较
提示:蜻蜓的加速度大速度大的物体加速度不一定大速度变化量大的物体加速度不一定大
B
解题指导:(1)速度和加速度的大小无直接关系。速度大,加速度不一定大,加速度大,速度也不一定大;加速度为零,速度可以不为零,速度为零,加速度也可以不为零。
(2)速度和加速度的方向无直接关系。加速度与速度的方向可能相同或相反,甚至两者的方向不在一条直线上。
A
探究二
加速度对物体运动情况的影响
提示:(1)汽车做加速运动时,加速度方向与速度方向相同;汽车做减速运动时,加速度方向与速度方向相反。
(2)汽车的加速度越大,汽车速度变化的越快;汽车的加速度越小,汽车速度变化的越慢。
1.加速度的大小决定了速度变化的快慢
加速度大,其速度变化一定快;加速度小,其速度变化一定慢。加速度增大,则速度变化得越来越快,加速度减小,则速度变化得越来越慢,如图所示:
答案:加速度大小为2m/s2或3m/s2
加速度的方向沿斜面向下
点评:本题在应用中体现了加速度和速度正、负号的含义,对于矢量运算要坚持按步骤做题,逐渐养成清晰、严密的思维习惯。
AC
解析:若初速度方向与加速度方向相同时,物体做加速运动,当加速度减小为0时,速度最大,故A正确。当初速度方向与加速度方向相反且比较小时,速度方向可能改变,故B项错误。当初速度方向与加速度方向相反,加速度减小,速度也减小,当加速度减小到0,速度减到最小,故C正确。速度逐渐增大,即初速度方向必须与加速度相同,这种情况下速度不断增大,方向不可能改变,故D错误。
如图所示是两个物体运动的v-t图象。
(1)物体a、b分别做什么运动?物体a和b谁的加速度更大?
(2)图象上E、F两点的纵坐标的变化量与横坐标的变化量的比值有什么含义?
探究三
“v-t”图象的应用
1.由图象可确定物体的运动性质
2.由图象可定性比较加速度的大小
同一坐标系中,利用不同物体的v-t图象的倾斜程度可以比较它们的加速度大小,如图所示,b的加速度大于c的加速度。
特别提醒:如果速度变化不均匀,说明物体的加速度在变化。其v-t图象为一曲线(如下图所示)。曲线上某点的切线的斜率大小表示该时刻的瞬时加速度的大小。
解题指导:(1)由“v-t”图线确定物体的运动性质。
(2)“v-t”图象中图线斜率表示加速度。
解析:(1)在0~4s内质点的速度不断增大,且方向始终沿正方向,则质点做正向加速直线运动;
在4~8s内,
质点的速度始终为10m/s,则质点做正向匀速直线运动;
在8~10s内,质点的速度不断减小,且方向始终为正,则质点做正向减速直线运动;
在10~12s内,质点的速度不断增大,且方向始终为负,则质点做反向加速直线运动。
A
A.0~t1时间内火箭的加速度小于t1~t2时间内火箭的加速度
B.在0~t2时间内火箭上升,t2~t3时间内火箭下落
C.t2时刻火箭离地面最远
D.t3时刻火箭回到地面
解析:由所给图象的斜率知,火箭的加速度在0~t1时间段内小于t1~t2时间段内,A对。火箭在0~t3时间段内一直上升,B错。t3时刻火箭上升到最高点,距地面最远,C、D错。




C质点
参考系和坐标系
1.(浙江省金兰教育组织2016~2017学年高一上学期期中联考)如图为正在航拍的旋翼无人机,下列过程能将无人机看成质点的是(
C
)
A.调节无人机旋翼转速
B.调节摄像机镜头方向
C.研究无人机空中停留时间
D.研究风力、风向对无人机的影响
解析:调节飞机旋翼的转速时,飞机旋翼的大小和形状不能忽略不计,不能看做质点,则A错误;调整飞机上摄像机镜头的方向时,摄像头的大小不能忽略,则B错误;研究无人机空中停留时间,飞机的大小可忽略,则C正确;研究风力、风向对无人机的影响,飞机的大小和形状不能忽略不计,不能看做质点,则D错误,故选C。
2.(浙江省杭州市五校2016~2017学年高一上学期期中联考)关于参考系的选取,下列说法符合人们日常习惯的是(
D
)
A.测量水井的深度,以水面为参考系,井“深”为0米
B.测量二楼楼道内路灯的高度,以一楼地面为参考系
C.研究汽车的运动时,以汽车驾驶员为参考系
D.乘坐高铁的乘客以路边建筑物或树木为参考系,来判断自己是否运动
解析:测量水井的深度,常以地面为参考平面,故A错误;测量二楼楼道内路灯的高度,常以二楼地面为参考平面,故B错误;研究汽车或火车的运动情况,常以地面为参考系,故C错误,D正确。
3.(山西省太原五中2016~2017学年高一上学期检测)一个小球从距地面4m高处落下,被地面弹回,在距地面1m高处被接住,坐标原点定在抛出点正下方2m处,向下方向为坐标轴的正方向,则小球接住点的位置坐标和从抛出到接住的过程中坐标的变化量分别是(
D
)
A.-1m,+3m
B.1m,-1m
C.1m,2m
D.1m,3m
解析:坐标原点选在抛出点下方2m处,向下为坐标轴正方向,在距地面1m高处被接住,由此可得接住点的位置坐标是+1m,而抛出点位置坐标是-2m,所以抛出到接住的过程中坐标的变化量是1-(-2)=+3m,D正确。
4.(河北省冀州中学2016~2017学年高一上学期月考)如图所示是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了运动的美。请问摄影师选择的参考系是(
C
)
A.大地
B.太阳
C.运动员
D.步行的人
解析:由于运动员和摄影记者以相同的速度运动,故以运动员作为参考系,记者是静止的,故运动员的图片是清晰的,但由于背景相对于运动员是运动的所以背景相对于摄像机是运动的,所以拍摄的背景是模糊的,故在“追拍法”中摄影师选择的参考系是运动员,故C正确,故选C。速度变化快慢的描述-加速度
1.(多选)(河北省冀州中学2016~2017学年高一上学期月考)一架超音速战斗机以2.5马赫的速度(音速的2.5倍)沿直线从空中掠过,下边的人们都看呆了,一会儿众说纷纭,其中说法正确的是(
BC
)
A.这架飞机的加速度真大
B.这架飞机飞得真快
C.这架飞机的加速度不大
D.这架飞机的速度变化真大
解析:战斗机以2.5马赫的速度(音速的2.5倍)沿直线从空中掠过,时间很短,看成是瞬时速度,说明飞机速度快,即这架飞机飞得真快,速度没有变化或变化很小,所以这架飞机的加速度为零或很小,故A、D错误,B、C正确,故选B、C。
2.(多选)(福建省四地六校2016~2017学年高一上学期第一次联考)结合图片中说明的情景及数据,以下判断正确的是(
AD
)
A.高速行驶的磁悬浮列车的加速度可能为零
B.汽车刹车至静止时如果初速度很大,其加速度一定也很大
C.在炮膛中点燃火药后的炮弹的瞬时速度、加速度可能均为零
D.刘翔在110m栏比赛起跑时速度很小,但加速度很大
解析:高速行驶的磁悬浮列车,速度很快,可能做匀速直线运动,则加速度可能为零,故A正确;汽车刹车至静止时,初速度很大,加速度不一定大,还与刹车的时间有关,故B错误;在炮膛中点燃火药后的炮弹的瞬时速度为零,但是速度的变化率不为零,加速度不为零,故C错误;刘翔在110m栏比赛起跑时速度很小,但是速度变化很快,加速度很大,故D正确,故选A、D。
3.(浙江省杭州市2016~2017学年高一上学期五校联考)2016年9月4日杭州G20峰会期间,在美丽的西子湖畔举办了一场题为《最忆是杭州》的晚会,在美轮美奂、充满诗情画意的晚会结束后,燃放了绝美的焰火,如图所示,有关焰火腾空的过程,以下说法正确的是(
B
)
A.焰火的速度越大,加速度也一定越大
B.焰火的速度变化越快,加速度一定越大
C.焰火的速度变化量越大,加速度一定越大
D.某时刻速度为零,其加速度一定为零
解析:速度越大,速度变化不一定快,加速度不一定大,故A错误;加速度是反映速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度越大,故B正确;根据a=知,速度变化量越大,加速度不一定大,故C错误;速度为零,速度的变化率不一定为零,加速度不一定为零,故D错误,故选B。
4.(辽宁省沈阳二中2015~2016学年高一上学期检测)跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下,运动员沿竖直方向运动的v-t图象如图所示,下列说法中正确的是(
A
)
A.0~10s运动员做加速度逐渐减小的加速运动
B.15s以后运动员处于静止状态
C.0~15s内运动员的加速度方向始终与速度方向相同
D.运动员在10~15s的平均加速度等于2m/s2
解析:由图象可知,0~10s内曲线的斜率越来越小,故A正确;15s以后运动员以10m/s的速度做匀速运动,B错误;10~15s运动员做减速运动,C错误;10~15s的平均加速度a==-2m/s2,D错误。(共44张PPT)


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第一章
1 质点 参考系和坐标系

理解质点的概念,知道物体可看成质点的条件。体会物理模型在探究自然规律中的作用

知道参考系的概念及其与运动的关系

知道如何用坐标系描述质点位置
1
课前预习
2
课内探究
3
素养提升
4
课堂达标
5








1.定义:物体相对于其他物体的______变化,叫做机械运动,简称运动。
2.运动的绝对性和静止的相对性:宇宙中没有不动的物体,一切物体都在不停地运动,运动是______的,静止是______的。
机械运动
位置
绝对
相对
1.实际物体:有一定的______和_______,并且运动过程中物体上各部分的运动情况一般______。
2.质点
(1)定义:研究物体的运动时,在某特定情况下,可以不考虑物体的______和______,把它简化为一个有______的物质点,这样的点称为质点。
(2)把物体看成质点的条件:物体的______和______等因素不影响问题的研究时,就可以把物体看成质点。
物体和质点
大小
形状
不同
大小
形状
质量
大小
形状
1.定义:要描述一个物体的运动,就必须选择另外一个物体作______,这个用来作_____________就叫做参考系。
2.选取原则:(1)研究物体的运动时,参考系的选取是________,一般根据研究问题的方便来选取。
(2)在研究地面上物体的运动时,通常把_____或者___________________的其他物体作为参考系。
参考系
参考
参考的物体
任意的
地面
相对于地面静止不动
1.建立坐标系的目的:定量地描述物体的_______及位置的______。
2.建立坐标系的方法
(1)建立何种坐标系要针对物体是在_________、平面内,还是空间中运动而定。
(2)建立坐标系时应明确坐标原点、________及单位长度,标明坐标单位。
坐标系
位置
变化
直线上
正方向
『判一判』
(1)很小的物体一定能看成质点。(
)
(2)做直线运动的物体一定能看成质点。(
)
(3)自然界中没有绝对静止的物体。(
)
(4)只能选择静止的物体作为参考系。(
)
(5)描述直线运动,一般建立直线坐标系。(
)
×
×

×

解析:A、B、C选项中运动员的动作直接影响比赛成绩,故不能视为质点;研究马拉松运动员的比赛成绩时可将其视为质点。
D
答案:对于路旁的小学生,他们观察乘客是以地面为参考系;而坐在车内的司机观察乘客是以车为参考系,故得到了不同的结论。




茫茫宇宙浩翰星空,地球在自转的同时,也在绕太阳公转,那么在研究地球的自转和公转这两个问题的时候能否将地球都看作质点呢?
探究一
理想化模型与质点
提示:研究自转时,地球上各点的运动情况不相同,若将地球看作质点,那么这个质点的运动不能反映地球上各点的运动情况,也就无法研究地球的自转,此时不能把地球看作质点;研究地球的公转时,因日、地间的距离远大于地球本身的大小,由地球的大小和形状而引起的地球上各部分的运动差异就可以忽略不计,此时可将地球看作质点。
1.理想化模型
(1)“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象,实际并不存在。
(2)“理想化模型”是以研究目的为出发点,突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立的“物理模型”。
(3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映,是物理学中经常采用的一种研究方法。
2.对质点的理解
(1)质点是用来代替物体的有质量的点,其突出的特点是“具有质量”,但是质点没有大小、体积、形状,它与几何中的“点”有本质区别。
(2)质点是一种“理想化模型”

(3)可将物体看成质点的几种情况:
特别提醒:物体能否被视为质点,不是取决于物体的大小,而是看物体的形状和大小对研究问题的结果的影响是否可忽略。同一物体在不同的问题情景中有的可视为质点,有的则不能视为质点。
解析:①火车进站时,火车的长度与站台相比不能被忽略,所以在研究火车进站的时间时,不能将火车看作质点。
②火车的长度与从北京到重庆的距离相比,可以忽略不计,所以在研究火车从北京到重庆的时间时,可以将火车看作质点。
③研究火车车轮上某点的运动与车轮的大小和形状有关,这种情况下不能将火车看作一个质点。
答案:①③不可以看作质点,②可以看作质点。
D
解析:只要物体的形状和大小对研究问题没有影响或者影响可以忽略不计时物体就可以当作质点,故大的物体也可以作为质点,例如地球绕太阳公转时,地球可以看成是质点,故A错误;小的物体有时却不能当作质点,原子核很小,但在研究原子核内部的结构等的时候是不能看成质点的,故B错误;能否看成质点与物体的质量、体积的大小无关,故C错误;研究地球绕太阳公转时,地球可以看成是质点,而研究地球自转时不可以把地球看成质点,故D正确,故选D。
下雨天,地面观察者看到雨滴竖直下落时,坐在匀速行驶的车厢里的乘客看到的雨滴却是斜向后方的(如图所示)。
你观察过这种现象吗?是否思考过其中的原因?
探究二
参考系
提示:这是因为选取的参考系不同。以地面为参考系时,看到雨滴是竖直下落的;以匀速行驶的车厢为参考系,看到的雨滴是斜向后方运动的。
1.选择参考系的意义:要描述一个物体的运动,必须首先选好参考系。只有选定参考系后,才能研究物体做怎样的运动。
2.选择参考系的原则:(1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定。
(2)参考系的选取可以是任意的。在实际问题中,参考系的选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则。
3.参考系的四个性质:
(1)标准性:被选为参考系的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言的。
(2)任意性:除自身外,任何物体都可以作为参考系。
(3)统一性:比较多个物体的运动时应选择同一个参考系。
(4)差异性:对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果一般不同。
特别提醒:(1)分析具体的问题时,选择合适的物体作为参考系,可使问题变得简单。
(2)解题过程中,如果选地面作为参考系可以不指明,但选其他物体作为参考系时必须指明。
C
解析:(1)A船运动情况的确定:由题图知A船与河岸的旗帜均向右飘,则相对于风,A船、河岸都具有向左的运动速度,所以A船可能相对河岸静止,也可能以任意速度向左运动,还有可能以相对比风速小的速度向右运动,A、B错误。(2)B船运动情况的确定:B船中旗帜向左飘,表明B船只能向右运动,且速度大于风速,C对,D错。
B
如图所示为正在踢球的运动员和在空中飞行的飞机,如果要描述踢球的运动员的位置,你认为应该怎样建立坐标系?如果要描述空中飞机的位置,又应怎样建立坐标系?
探究三
坐标系
提示:可以以足球场中央为坐标原点,向东为x轴正方向,向北为y轴正方向,建立水平面内的平面坐标系,来准确地描述足球运动员的位置;如果要确定飞机的位置,则需要确定一点为坐标原点,建立空间坐标系来描述。
1.建立坐标系的物理意义:借助适当的坐标系可以定量地描述物体的位置及位置变化。
2.三种坐标系的比较
特别提醒:(1)建立何种坐标系,由物体的运动特点确定。建立坐标系的原则是能够方便、准确地描述物体的位置及位置变化。
(2)物体在坐标系中的坐标值是正值还是负值,与正方向的规定和原点的位置有关。
解析:可以以A点为坐标原点,向东为x轴的正方向,向北为y轴的正方向建立平面直角坐标系,如图所示。则各点坐标为A(0,0),B(0,-50m),C(100m,-50m),D(100m,100m)。
答案:A(0,0),B(0,-50m),C(100m,-50m),D(100m,100m)
点评:本题答案不唯一。画坐标系时,必须标上原点,正方向和单位长度。坐标系是数学知识在物理学中的应用,在物理学中用数学的知识,会使抽象的数字变得更加具体和有意义。
B
解析:坐标轴的正方向向西,则位置在原点以西为正,在原点以东为负。战车最初在原点以东且距原点3km处,所以最初位置是-3km,同理最终位置是2km,故B正确。




1.建模背景:在研究物体的运动时,当物体的形状和大小对于所研究的问题可以忽略不计时,物体就可以看成质点。
2.模型特点:(1)质点是用来代替物体的有质量的点,没有大小、体积和形状,它与几何“点”有本质的区别。
(2)质点是一种典型的理想化模型,实际中并不存在。
质点模型
B
解析:教练员针对训练录像纠正运动员的错误时,不能将运动员看成质点,否则无法分析其动作姿势,故A错误;分析运动员的助跑速度时,人的形状对研究速度大小无影响,能将其看成质点,故B正确,D错误;研究运动员的越杆动作时,不能将运动员看成质点,否则无法分析其越杆动作,故C错误,故选B。
方法提升:假设法判断物体能否当作质点
(1)确定问题的性质,即研究目的、观察的重点是什么。
(2)假设物体的形状、大小被忽略,成了一个有质量的“点”。
(3)思考所要研究的问题,所进行的观察是否受影响。若受影响,物体不能被当作质点;若不受影响,物体就能被当作质点。运动快慢的描述-速度
1.(黑龙江大庆一中2016~2017学年高一上学期月考)在阳江一中运动会上,高一八班同学顽强拼搏,挑战极限,取得了优异的成绩。下面对运动员们“快”字理解不正确的是(
D
)
A.小李同学在800米决赛中取得了第一名,同学们纷纷说他跑的“快”,是指小李同学的平均速率大
B.小王同学在100米决赛中起跑很“快”,是指小王同学起跑时瞬时速度大
C.小刘同学在100米决赛中取得了第一名,好“快”呀,是指小刘同学的平均速度大
D.在100米决赛中,小刘同学取得了第一名,小王同学取得了第二名。同学们说小刘同学比小王同学跑的“快”,是指任意时刻速度大
解析:根据速度的概念,易判选项D错误,A、B、C正确。
2.(吉林省松原市油田高中2016~2017学年高一上学期期中)为了使公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志。如图所示,甲图是限速标志,表示允许行驶的最大速度是120km/h;乙图是路线指示标志,表示到长春还有175km。上述两个数据的物理意义是(
D
)
A.120km/h是平均速度,175km是位移
B.120km/h是平均速度,175km是路程
C.120km/h是瞬时速度,175km是位移
D.120km/h是瞬时速度,175km是路程
解析:甲图是限速标志,表示允许行驶的最大速度是120km/h,最大速度对应车的一个运动状态,故为瞬时速度;乙图是路线指示标志,表示此处到长春还有175km,为路径长度,故175km表示路程,故选D。
3.(西藏拉萨中学2016~2017学年高一上学期期中)一辆汽车正在行驶,一位乘客欲估测前方隧道的长度,在进、出隧道口时,他分别看了一下手表,如图甲、乙所示。汽车表盘显示汽车始终以60km/h的速度行驶,由此他估算出此隧道的长度为(
C
)
A.1.8×104km
B.8.0×10-2km
C.5.0km
D.1.0km
解析:汽车过隧道的时间为Δt=5min=h,则隧道的长度x=vt=60km/h×h=5km,故选C。
4.(浙江省诺丁汉大学附中2016~2017学年高一上学期期中)甲、乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标,甲车在前一半时间内以速度v1做匀速直线运动,后一半时间内以速度v2做匀速直线运动;乙车在前一半路程中以速度v1做匀速直线运动,后一半路程中以速度v2做匀速直线运动,(v1≠v2)则(
A
)
A.甲先到达
B.乙先到达
C.甲、乙同时到达
D.不能确定
解析:设甲乙两地之间的距离为x,甲运动的时间为t1,乙运动的时间为t2,
则对于甲来说有x=v1+v2
解得t1=
对于乙来说有t2=+=
则t2-t1==>0,故t2>t1,即甲车用的时间少,即甲车先到达,故A正确。时间和位移
基础夯实
一、选择题(1~3题为单选题,4~6题为多选题)
1.(山西省大同一中2016~2017学年高一上学期月考)关于时间间隔和时刻,下列说法正确的是(
C
)
A.时间间隔是较长的一段时间,时刻是较短的一段时间
B.第2s内和前2s内指的是相等的两段时间间隔
C.“北京时间12点整”指的是时刻
D.时光不能倒流,因为时间有方向,是矢量
解析:时间间隔是指两个时刻之间的间隔,可以很短,也可以很长,在时间轴上对应一段线段,时刻是指一瞬间,在时间轴上表示一个点,A错误;第2s内表示1s的时间,前2s表示从0到2s末2s的时间,B错误;“北京时间12点整”表示时间轴上的一个点,为时刻,C正确;时间是标量,没有方向,D错误。
2.关于矢量和标量,下列说法中错误的是(
C
)
A.矢量是既有大小又有方向的物理量
B.标量是只有大小没有方向的物理量
C.位移-10m比5m小
D.-10℃比5℃的温度低
解析:由矢量和标量的定义可知,A、B正确;-10m的位移比5m的位移大,负号不表示大小,仅表示方向与正方向相反,故C错误;温度是标量,-10℃比5℃的温底低,负号表示该温度比0℃低,正号表示该温度比0℃高,故D正确。
3.(山东省济南一中2016~2017学年高一上学期期中)一个皮球从5m高的地方落下,在与地面相碰后弹起,上升到高为1m处被接住,则这段过程中(
A
)
A.小球的位移为4m,方向竖直向下,路程为6m
B.小球的位移为6m,方向竖直向上,路程为6m
C.小球的位移为4m,方向竖直向上,路程为6m
D.小球的位移为6m,方向竖直向上,路程为4m
解析:一个皮球从5m高的地方落下,在与地面相碰后弹起,上升到高为1m处被接住,初末位置的距离为4m,所以位移的大小等于4m,方向竖直向下,运动轨迹的长度为6m,所以路程等于6m,故A正确。
4.(河北省冀州中学2016~2017学年高一上学期月考)关于位移和路程,下列说法正确的是(
CD
)
A.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移
B.物体沿直线运动,通过的路程等于位移的大小
C.物体通过一段路程,其位移可能为零
D.两物体通过的路程不等,位移可能相同
解析:位移是矢量,路程是标量,不能说位移就是路程或路程就是位移,故A错误;当物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程,其它情况位移的大小小于路程,故B错误;质点通过一段路程,可能初末位置重合,位移为零,故C正确;只要初末位置相同,位移就相同,运动轨迹可以不同,故D正确,故选CD。
5.(安徽池州一中2015~2016学年高一上学期期中)下列说法正确的是(
BD
)
A.转动着的物体是不可以看成质点的
B.出租车是按路程来计费的
C.中央电视台新闻联播每晚19:00播放,是指时间间隔
D.高速公路路牌上标示“上海100km”,表示该处到上海的路程为100km
解析:转动着的物体在一定条件下可以看成质点,例如研究地球的公转,能把地球看作质点,故A错误;路程表示运动轨迹的长度,出租车是按路程来计费,故B正确;19:00对应一个时间点,是时刻,故C错误;高速公路路牌上标示“上海100
km”,表示该处到上海的路程为100km,故D正确。
6.北京奥运火炬实现了成功登上珠峰的预定目标,如图所示是火炬手攀登珠峰的线路图,请据此图判断下列说法正确的是(
BD
)
A.由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬手的位移
B.由起点到终点火炬手路程大于位移的大小
C.在计算登山运动员的速度时不可以把火炬手当成质点
D.假设火炬手换一条路径登峰,他从起点到终点位移还是相同的
解析:起点到终点的总长度是路程,路程大于位移的大小,A错B对;在计算登山速度时,运动员的身高和他走过的位移相比小的多,我们也不关心运动员以什么样的姿态登山,所以在这过程中可把运动员看作质点,故C错误。无论火炬手换一条怎样的路径登峰,他从起点到终点位移总是相同的,选项D正确。
二、非选择题
7.如图所示,一辆汽车在马路上行驶,t=0时,汽车在十字路口中心的左侧20m处;过了2s,汽车正好到达十字路口的中心;再过3s,汽车行驶到了十字路口中心右侧30m处。如果把这条马路抽象为一条坐标轴x,十字路口中心定为坐标轴的原点,向右为x轴的正方向。
(1)试将汽车在这三个观测时刻的位置的坐标填入表格内。
t(s)
0
2
5
坐标(m)
_-20__
_0__
_30__
(2)前2s内汽车的位移大小_20m__,方向_向右__;后3s内汽车的位移大小为_30m__,方向_向右__;整个这5s内的位移大小为_50m__,方向_向右__。
解析:(1)将马路抽象为坐标轴,因为向右为x轴的正方向,所以在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值,右侧的点的坐标为正值。(2)前2s内的位移大小为20m,方向向右;后3s内的位移大小为30m,方向向右;整个这5s内的位移大小为50m,方向向右。
8.阅读下面的对话:
甲:请问到市图书馆怎么走?
乙:从你所在的市中心向南走400m到一个十字路口,再向东走300m就到了。
甲:谢谢!
乙:不客气。
请你在下图上把甲要经过的路程及位移表示出来,并求出大小。
答案:甲的路程为400m+300m=700m(图中虚线所示)
甲的位移为x=m=500m(图中有向线段所示)
路程与位移表示如下图所示。
能力提升
一、选择题(1~4题为单选题,5题为多选题)
1.(浙江省杭州市2016~2017学年高一上学期五校联考)煤矿安检员在一次巡检中,乘坐矿井电梯从A井竖直向下运动了120m到达井底,然后在井底又沿着水平隧道向东走了160m到达B井,最后从B井乘坐电梯竖直向上返回地面。若A、B两个井口恰在同一水平面上,则此次巡检中安检员(
C
)
A.发生的位移是200米,方向向东;通过的路程是160米
B.发生的位移是400米,方向向东;通过的路程是160米
C.发生的位移是160米,方向向东;通过的路程是400米
D.发生的位移是160米,方向向东;通过的路程是240米
解析:位移大小为初末两点的直线距离,由题意可知,安检员的位移向东,大小为160m;而安检员的路程为120+160+120=400m;故A、B、D错误,C正确;故选C。
2.(辽宁省沈阳铁路实验中学2016~2017学年高一上学期期中)如图所示,物体沿两个半径为R的圆弧由A到C,则它的位移和路程分别为(
C
)
A.R,A指向C;R
B.R,A指向C;R
C.R,A指向C;R
D.R,C指向A;R
解析:物体的位移大小为AC的长度,根据几何关系可知:xAC==,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s=+×2πR=R,故A、B、D错误,C正确。
3.(福建省厦门六中2016~2017学年高一上学期期中)如图所示,自行车的车轮半径为R,车轮沿直线无滑动地滚动,当气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方时,气门芯位移的大小为(
D
)
A.πR
B.2R
C.2πR
D.R
解析:如图所示,气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方的过程中,初、末位置之间的距离,也就是位移大小为x==R,因此选项D正确。
4.一支长150m的队伍匀速前进,通信兵从队尾前进300m后赶到队首,传达命令后立即返回,当通信兵回到队尾时,队伍已前进了200m,则在此全过程中,通信兵的位移大小和通过的路程分别是(
D
)
A.150m300m
B.200m300m
C.150m400m
D.200m400m
解析:根据题意队伍行驶,通信兵运动的草图可用下图所示。
取原来通信兵所在队尾为参考点,即O点为参考点,通信兵运动轨迹可表示为图中从O点到A点再回到B点。
因此通信兵的位移x=,路程L=+。
由图可知:=200m,=100m
所以通信兵位移x=200m,路程L=300m+100m=400m。
5.(长沙一中2015~2016学年高一上学期检测)物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置,用坐标的变化量Δx表示物体的位移。如图所示,一个物体从A运动到C,它的位移Δx1=-4m-5m=-9m;从C运动到B,它的位移为Δx2=1m-(-4m)=5m。下列说法中正确的是(
BD
)
A.从C到B的位移大于从A到C的位移,因为正数大于负数
B.从A到C的位移大于从C到B的位移,因为符号表示位移的方向,不表示大小
C.因为位移是矢量,所以这两个矢量的大小无法比较
D.物体由A到B的位移Δx=Δx1+Δx2
解析:位移是矢量,“+”“-”表示位移的方向,而不表示位移的大小,从A到C的位移大于从C到B的位移,选项AC错误,选项B正确;从A到B的位移Δx=1m-5m=-4m,即Δx=Δx1+Δx2,故选项D正确。
二、非选择题
6.下表是列车时刻表的部分片段,请回答以下几个问题:
(1)表中所列数据是时刻还是时间间隔?
(2)T15列火车在长沙站上停留了多少时间?
(3)正常情况下,T16列火车从广州行驶到北京用多长时间?
T15
站台
T16
18:19
北京西
14:58
0:350:41
郑州
08:4208:36
05:4905:57
武昌
03:2803:20
09:1509:21
长沙
23:5925:51
16:25
广州
16:52
答案:(1)时刻
(2)6分钟
(3)22.1小时
解析:(1)表中所列数据是火车到达和离开各个车站的时刻。
(2)T15列火车在长沙站上停留的时间为t1=9h
21min-9h
15min=6min,即在长沙站上停留了6分钟。
(3)正常情况下,T16列火车从广州行驶到北京用时t2=24h-16h
52min+14h
58min=22h
06min=22.1h即火车从广州行驶到北京要用22.1小时。
7.一只羚羊正在吃草,突然发现正南方50m处有一只猎豹,随即向东奔跑,猎豹发现后,即始终对准羚羊追赶(如图),当羚羊向东奔跑80m时被猎豹逮住,试求猎豹从开始奔跑到逮住羚羊这段时间内位移的大小。
答案:10m
解析:画出猎豹追捕羚羊的轨迹图,如图所示,猎豹从开始奔跑到逮住羚羊这段时间内的位移就是由B指向C的有向线段。其大小由勾股定理求得:=
m=10
m,方向由B指向C。时间和位移
1.(浙江省金兰教育合作组织2016~2017学年高一上学期期中联考)慈溪的某位同学想利用假期去黄山旅行,利用手机地图功能规划路线,其中显示的“6小时5分
395.3公里”分别指的是(
B
)
A.时间位移
B.时间路程
C.时刻位移
D.时刻路程
解析:因手机地图功能规划的路线为曲线,故395.3km为路程;6小时5分钟对应一段过程,故为时间,故选B。
2.(杭州西湖高级中学2016~2017学年高一上学期期中)2016年11月6日第30届杭州国际马拉松鸣枪开跑,来自45个国家和地区的3万名路跑爱好者参加了本次比赛。下列说法正确的是(
C
)
A.研究运动员平均时速时,不能将运动员看作质点
B.出发后前2小时内与第2小时内是指同一段时间
C.不同观众观察同一名运动员的运动,其结果可能有所不同
D.位移是描述物体位置变化的物理量,“全马”42.195公里指的就是位移
解析:研究运动员平均时速时,可以将运动员看作质点,A错;出发后前2小时的时间间隔是2小时,第2小时内的时间间隔是1小时,B错;参考系不同,其观察结果可能不同,C正确;42.195公里指的是路程,D错。
3.(山西省大同一中2016~2017学年高一上学期月考)关于位移和路程,下列说法正确的是(
B
)
A.在某一段时间内物体运动的位移为零,则该物体一定是静止的
B.在某一段时间内物体运动的路程为零,则该物体一定是静止的
C.在直线运动中,物体的位移大小一定等于其路程
D.在曲线运动中,物体的位移大小可能等于路程
解析:运动员绕着操场跑了一圈,回到出发点,位移为零,但运动员不是静止的。路程表示运动轨迹的长度,路程为零,说明物体没有运动,一定是静止的,A错误,B正确;在单向直线运动过程中,位移大小和路程相等,在曲线运动过程中,位移大小小于路程,C、D错误。
4.(江苏省泰州中学2016~2017学年高一上学期月考)某人沿着半径为
R的水平圆周跑道跑了1.75圈时,他的(
C
)
A.路程和位移的大小均为3.5πR
B.路程和位移的大小均为R
C.路程为3.5πR、位移的大小为R
D.路程为1.75πR、位移的大小为R
解析:位移是指从初位置到末位置的有向线段,位移是矢量,有大小也有方向;路程是指物体所经过的路径的长度,路程是标量,只有大小,没有方向,人经过了1.75个圆周,所以经过的路程为1.75×2πR=3.5πR,位移是指从初位置到末位置的有向线段,所以位移的大小为R,故C正确。(共29张PPT)


必修①
·
人教版
新课标导学
第一章
4 实验:用打点计时器测速度

了解电磁打点计时器、电火花计时器的构造及工作原理
※※
学会使用打点计时器
※※
掌握测瞬时速度的方法

理解速度随时间的变化图象
1
课前预习
2
课内探究
3
课堂达标




1.打点计时器的原理及使用
实验原理
220
6
0.02
时间
位置
很短
3.利用v-t图象描述物体的运动
(1)v-t图象及其画法:以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系,根据计算出的不同时刻的_______速度值,在坐标系中描点,最后用___________把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象,如图所示。
(2)v-t图象的意义:v-t图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况,它并不是物体运动的轨迹。
瞬时
平滑曲线




1.实验器材
电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用220V交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸。
2.实验步骤
(1)把电磁打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把复写纸套在定位轴上,并且压在纸带上面。
(2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到6V的低压交流电源上。
(3)接通电源开关,用手水平拉动纸带,使它在水平方向上运动,纸带上就打下一系列点。
探究一
用打点计时器测速度
3.数据处理
(1)选取一条点迹清晰便于分析的纸带。
(2)把纸带上能看得清的某个点作为起始点O,以后的点分别标上A、B、C、D…作为“计数点”,如图所示,依次测出O到A、A到B、B到C…之间的距离x1、x2、x3…。
4.实验时应注意的事项
(1)实验前,应将打点计时器固定好,以免拉动纸带时晃动,并要先轻轻试拉纸带,应无明显的阻滞现象。
(2)使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带。
(3)手拉动纸带时速度应快一些,以防点迹太密集。
(4)使用电火花计时器时,应注意把纸带正确穿好,墨粉纸盘位于纸带上方,使用电磁打点计时器时,应让纸带穿过限位孔,压在复写纸下面。
(5)使用电磁打点计时器的,如打出点较轻或是短线,应调整振针距复写纸的高度。
(6)打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关闭电源。
(7)对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)。读数时应估读到毫米的下一位。
ABDEC
(2)如图所示,用毫米刻度尺测量得:AB=4.56
cm、AC=12.16
cm、AD=22.52cm、AE=36.06
cm,则打C点时小车的速度大小为_________
m/s;小车在AE段的平均速度为_____________
m/s。(结果保留三位有效数字)
4.49
4.51
0.35
0.42
0.35
1.由v-t图象得到的信息
(1)v-t图象反映了物体的速度随时间变化的规律。根据v-t图象可以读出物体在某时刻的速度或物体的某一速度所对应的时刻。在图甲中,0时刻的速度为v0,t时刻的速度为vt。
探究二
“v-t”图象的应用
(2)可求出物体在某段时间内速度的变化量或物体发生某一速度变化所经历的时间。在图甲中,0~t时间内速度的变化量为Δv=vt-v0。
(3)判断运动方向。根据速度的正、负判断运动方向,速度为正,表示物体沿正方向运动;速度为负,表示物体沿负方向运动,在图乙中,0~t3时间内物体沿正方向运动,t4~t6时间内,物体沿负方向运动。
2.图象法的优点:图象法是处理实验数据的常用方法之一。运用图象法处理数据有许多优点,如可以使物理规律直观易懂,可以减小偶然误差,可以方便地获得某些未经测量或无法直接测量的物理数据等。
同理v3=0.61m/s,v4=0.69m/s,v5=0.70m/s。以O点为坐标原点,横坐标表示时间,纵坐标表示速度建立直角坐标系。根据前面计算出的结果在直角坐标系中描点,然后连线得到速度—时间图象如图所示。
(1)甲质点做________运动,乙质点做_______(选填“加速”“减速”或“静止”)运动。
(2)甲质点的初速度为___m/s,乙质点的初速度为_____m/s。
(3)甲、乙两质点运动的方向_______(选填“相同”或“不相同”)。
加速
减速
1
3
相同
解析:(1)甲图中速度越来越大,乙图中速度越来越小,分别是加速运动和减速运动。
(2)根据初始时刻的纵坐标可知它们的初速度分别等于1m/s、3m/s。
(3)它们的速度都为正值,说明它们的运动方向都与规定的正方向相同。运动快慢的描述-速度
基础夯实
一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)
1.(北京师大附中实验学校2016~2017学年高一上学期期中)下列关于速度的说法正确的是(
C
)
A.物体运动的越快,位置的变化就越大
B.物体的瞬时速率始终不变,则物体的速度不变
C.物体的速度不变,则物体的瞬时速率也不变
D.物体的位移越大则速度越大
解析:物体运动的越快,瞬时速度越大,但位移不一定大,故位置的变化不一定越大,故A错误;物体的瞬时速率始终不变,但速度的方向可能改变,故B错误;物体的速度不变,也就是瞬时速度不变,故C正确;物体的位移大,但用时可能也长,故速度不一定大,故D错误;故选C。
2.(河北省冀州中学2016~2017学年高一上学期月考)下列关于速度和速率的说法正确的是(
C
)
①速率是速度的大小
②平均速率是平均速度的大小
③对运动物体,某段时间的平均速度不可能为零
④对运动物体,某段时间的平均速率不可能为零
A.①②
B.②③
C.①④
D.③④
解析:①速率一般是指瞬时速度,故速率是速度的大小,故①正确;②平均速度是位移与时间的比值,平均速率是路程与时间的比值,故②错误;对运动物体,某段时间内的位移可以为零,故平均速度可以为零,故③错误;对运动物体,某段时间的路程不可能为零,故平均速率不可能为零,故④正确;故选C。
3.在日常生活中,人们常把物体运动的路程与运动时间的比值定义为物体运动的平均速率。某同学假日乘汽车到南京观光,在公路上两次看到路牌和手表如图所示,则该同学乘坐的汽车在该段时间内行驶的平均速率为(
A
)
A.60
km/h
B.29
km/h
C.19
km/h
D.9
km/h
解析:20
min=
h,故平均速率v==km/h=60
km/h。
4.(重庆一中2015~2016学年高一上学期检测)以往公路上用单点测速仪测车速,个别司机由于熟知测速点的位置,在通过测速点前采取刹车降低车速来逃避处罚,但却很容易造成追尾事故,所以有些地方已开始采用区间测速,下列说法正确的是(
AD
)
A.单点测速测的是汽车的瞬时速率
B.单点测速测的是汽车的平均速率
C.区间测速测的是汽车的瞬时速率
D.区间测速测的是汽车的平均速率
解析:单点测速测出的是汽车经过测速仪时的速率,是瞬时速率,A对,B错;区间测速测出的是汽车在某段路程内的平均速率,C错,D对。
5.(烟台市2015~2016学年高一上学期三校联考)某班同学去部队参加代号为“猎狐”的军事演习,甲、乙两个小分队同时从同一处O出发,并同时捕“狐”于A点,指挥部在荧光屏上描出两个小分队的行军路径如图所示,则下列说法正确的是(
AD
)
A.两个小分队运动的平均速度相等
B.甲队的平均速度大于乙队
C.两个小分队运动的平均速率相等
D.甲队的平均速率大于乙队
解析:根据题意,甲、乙两队同时从同一处O出发,并同时捕“狐”于A点,所以运动时间、位移都相同,再根据平均速度公式=可得:平均速度相等,所以A正确;B错误;由图知甲走过的路程大于乙队路程,由平均速率v=可知甲队的平均速率大于乙队,所以C错,D对。
二、非选择题
6.泽州同学从家出发步行到学校,要先向东走400m,然后再向北走600m,最后再向东走400m才能到达学校,所用时间为16min,如图所示。则
(1)他从家到学校的位移大小和路程分别为多少?
(2)他从家到学校的平均速度的大小和平均速率分别为多少?
答案:(1)1000m1400m
(2)1.04m/s1.46m/s
解析:(1)位移的大小x=2m=1000m
路程S=400m+600m+400m=1400m
(2)平均速度的大小x==m/s=1.04m/s
平均速率s==m/s=1.46m/s
7.在某次海上军事演习中,一艘驱逐舰以90km/h的速度追赶在它前面120km处正向同方向匀速航行的航空母舰,驱逐舰总共追赶了270km才赶上,则航空母舰的航速为多大?
答案:50km/h
解析:根据追赶过程中驱逐舰的位移和速度,可求得追赶过程所用的时间
t==3h
追赶过程中,航空母舰的位移
x2=x1-120km=150km
所以,航空母舰的速度大小:
v==50km/h
能力提升
一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)
1.(山西大同一中2016~2017学年高一上学期月考)下列关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是(
C
)
A.若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内的平均速度不一定等于零
B.若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零
C.匀速直线运动中物体任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度
D.变速直线运动中一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度
解析:物体的各个时刻瞬时速度都等于零,证明物体静止,即位移为零,因此平均速度一定为零。物体在某段时间内平均速度为零,说明整个运动过程中的位移为零,但不能证明物体不运动,例如物体做往返运动回到出发点,位移为零,平均速度为零,但瞬时速度不为零。匀速运动中,由于瞬时速度都相等,因此平均速度等于瞬时速度。变速运动中,速度时刻在变,但平均速度可能与某一时刻的瞬时速度相等。
2.(江苏省泰州中学2016~2017学年高一上学期月考)“水立方”的泳池长50m,在100米蝶泳比赛中,测得菲尔普斯在10s末的速度为1.8m/s、50m时的速度为2.2m/s、经过50.58s到达终点时的速度为2.4m/s,则他在全程中的平均速度为(
D
)
A.1.98m/s
B.2.4m/s
C.2.2m/s
D.0m/s
解析:平均速度等于总位移与时间的比值,即=,由题意可知菲尔普斯的位移为零(从起点又回到了起点),所以平均速度为零,故D正确。
3.(山西省太原五中2016~2017学年高一上学期月考)某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又从原路返回到山脚,上山的平均速率为v1,下山的平均速率为v2,则往返的平均速度的大小和平均速率是(
D
)
A.,
B.,
C.0,
D.0,
解析:位移为零,故平均速度为零。设路程为2s,有平均速率为:v==。
4.(甘肃省兰州一中2016~2017学年高一上学期期中)两个人同时从圆形轨道的A点出发,分别沿ABC和ADE方向行走,经过一段时间后在F点相遇,从出发到相遇的过程中,描述两人运动情况的物理量相同的是(
BD
)
A.速度
B.位移
C.路程
D.平均速度
解析:相遇时,两人的速度方向相反,速度不同,故A错误;两人起点相同,终点相同,则位移相同,故B正确;两人通过的路程不同C错误;两人位移相同,平均速度是位移大小与时间的比值,故平均速度相同,故D正确。
5.(山东省济南一中2016~2017学年高一上学期月考)如下图所示,小明骑自行车由静止沿直线运动,他在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m,则(
BC
)
A.他4s末的瞬时速度为4m/s
B.他第2s内的平均速度为2m/s
C.他4s内的平均速度为2.5m/s
D.他1s末的速度为1m/s
解析:自行车速度是逐渐增大的,无法确定它的瞬时速度,只能求出平均速度,第2s内平均速度为m/s=2m/s;4s内平均速度=m/s=2.5m/s。
二、非选择题
6.一辆火车长为100
m,速度为5
m/s。它通过一根直径为2cm的标志杆大约需要多长时间?它通过长为50
m的大桥需要多长时间?
答案:20
s
30
s
解析:火车通过标志杆所走的位移大小可认为等于火车的长度,x1=100
m,火车通过大桥所走的位移大小等于火车和大桥长度之和,x2=100
m+50
m=150
m
根据v=得,
通过标志杆的时间:t1==20
s
通过大桥的时间:t2==30
s
7.(湖南省衡阳八中2016~2017学年高一上学期检测)相距12km的平直公路两端,甲、乙两人同时出发相向而行,甲的速度是5km/h,乙的速度是3km/h,有一小狗以6km/h的速率,在甲、乙出发的同时,从甲处跑向乙,在途中与乙相遇,立即返回跑向甲,遇到甲后,又转向乙,如此在甲、乙之间往返跑动,直到甲、乙相遇,求在此过程中,小狗跑过的路程和位移的大小。
答案:9km
7.5km
解析:设甲、乙两人从开始出发到相遇的时间为t,则t==1.5h。小狗在这段时间内跑过的过程x路=v狗t=9km;由狗和甲同时同地出发可知小狗的位移与甲的位移相同,故x狗=x甲=v甲t=7.5km。实验:用打点计时器测速度
1.(山西省实验中学2015~2016学年高一上学期检测)如图所示,两路灯灯杆A、B相距40m,一辆汽车用3.2s时间通过这两根路灯灯杆,据此可以计算出汽车在这段位移中的平均速度为_12.5__m/s。若灯杆A的近旁相距0.42m处有一块路牌,汽车驶过路牌和灯杆的这一小段距离只用了0.03s,在这段时间里的平均速度为_14__m/s,可以认为汽车驶过灯杆A时的瞬时速度为_14__m/s。
解析:据平均速度公式===12.5m/s,当用0.3s驶过0.42m时,因时间较短则可认为这一极短时间内平均速度等于该处瞬时速度==m/s=14m/s。
2.(河南省南阳一中2016~2017学年高一上学期月考)某同学用打点计时器做研究变速运动的实验。他按下图所示安装好了实验器材,接好了线,准备打开电源开关进行实验。在他所组装的器材中,有三处错误,请你指出:
(1)_电压不应选2V,应选4V-6V__;
(2)_不应接直流输出,应接交流输出__;
(3)_小车不应靠在滑轮处,应靠近打点计时器处__。
解析:由图可知,打点计时器所选电源种类错误,应选4~6V的交流电源;电压选择2V偏低,不能正常工作,所以要选4V~6V电压;应接交流输出,不能接直流输出。同时为了使纸带充分利用,应该使小车靠近打点计时器,而不是靠近滑轮。
3.如图甲所示是“用打点计时器测速度”实验时得到的一条纸带的一部分,从0点开始依照打点的先后,依次标为0、1、2、3、4、5、6…,现测得0、1间的距离x1=5.18cm,1、2间的距离x2=4.40cm,2、3间的距离x3=3.62cm,3、4间的距离x4=2.78cm,4、5间的距离x5=2.00cm,5、6间的距离x6=1.22cm(每0.02s打一次点)。
(1)下表列出了打点计时器在打1、2、4、5点时的速度,请在表中填入打点计时器打下3点时的速度。
位置
1
2
3
4
5
v/(m·s-1)
1.20
1.00
_0.80__
0.60
0.40
(2)根据(1)中表格,在图乙中画出小车的速度—时间图象,并说明小车速度变化的特点。
答案:(2)见解析图
解析:(1)打3点时:v3==0.80m/s,
(2)描点并连线得到小车的速度—时间图象如下图。由图象可知,小车速度均匀减小。