1.以下说法错误的是
:
(
)
A.质点就是有质量的点,实际上并不存在
B.当我们研究地球的运动时,有时可以把它看成质点,有时不能把它看成质点
C.“日落西山”说法中参考系选的是“西山”
D.“第二秒末”实际上指的是t=3s时刻
【答案】D
【名师点睛】本题考查质点、时刻、参考系等概念,只要理解了这些的概念就能顺利解决。当物体的形状和大小相对所研究的问题可以忽略不计的时候,物体可以看做质点。
2.下列对运动学的相关概念理解正确的是:
(
)
A.很小的物体总可以看成质点,较大的物体有时也能看成质点
B.车站平行停靠着两列火车,甲火车上的人只能看到乙火车,当他看到乙火车动了,一定是乙火车开动了
C.2006年,刘翔以12秒88打破了世界纪录夺冠,“12秒88”指的是时刻
D.研究同一物体的运动状态,可以选不同的参照物,它的运动状态可能是相同的
【答案】D
【解析】
当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,与物体本身的大小无关,选项A错误;火车上的人看到乙火车动了,可能是乙火车开动了,也可能是甲火车开动了,选项B错误;“12秒88”指的是时间,选项C错误;研究同一物体的运动状态,可以选不同的参照物,它的运动状态可能是相同的,选项D正确。
3.
关于质点的位移和路程,下列说法中正确的是:
(
)
A.沿直线运动的物体,位移和路程是相等的
B.质点通过一段路程,其位移不可能是零
C.质点运动的位移大小可能大于路程
D.质点沿不同的路径由A到B,其路程可能不同而位移是相同的
【答案】D
【名师点睛】解答本题应明确:位移是描述位置变化的物理量,是矢量有大小和方向,而路程描述的是物体经过的轨迹的长度,为标量,只有大小.位移与路程的意义不同,在学习时要从其意义上进行理解,找出二者的不同之处及其联系.
4.有关瞬时速度、平均速度、平均速率,以下说法正确的是:
(
)
A.瞬时速度是指物体在某一位置或某一时刻的速度
B.平均速度是物体在一段时间内速度的平均值
C.做变速运动的物体,平均速率就是平均速度的大小
D.物体做变速运动时,平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值
【答案】A
【解析】
瞬时速度表示某一时刻或某一位置的速度.故A正确;平均速度是物体在一段时间内的位移与所用时间的比值,故B错误;平均速度的大小不表示平均速率,因为平均速率等于路程与时间的比值,故CD错误;
【名师点睛】解决本题的关键理解平均速度和平均速率的概念,知道平均速度的大小不表示平均速率.平均速度表示位移与时间的比值,平均速率表示路程与时间的比值.瞬时速度表示某一时刻或某一位置的速度,瞬时速度点的大小表示瞬时速率.
5.关于物体运动的速度和加速度的关系,下列说法中正确的是:
(
)
A.物体的速度为零,加速度必为零
B.做匀变速直线运动的物体,当加速度为负值时,必然做减速运动
C.速度变化量越大,加速度越大
D.速度的方向与加速度方向相反,物体一定做减速运动
【答案】D
【解析】
加速度表示速度变化快慢的物理量,速度为零时,加速度不一定为零,选项A错误;做匀变速直线运动的物体,当加速度为负值时,只是表明加速度与规定的正方向相反,若速度也为负值,则做加速运动,选项C错误;由加速度的定义式a=,速度变化量大,加速度不一定大,选项C错误;速度的方向与加速度方向相反,速度减小,物体一定做减速运动,选项D正确。
【名师点睛】把握加速度的定义式a=中各个物理量的含义以及各个物理量之间的关系是解决此类问题的关键,是正确理解加速度的定义的基础.根据加速度的定义式a=可知物体的加速度等于物体的速度的变化率,加速度的方向就是物体速度变化量的方向,与物体速度无关,即物体的速度变化越快物体的加速度越大。
6.下列描述指平均速度的是:
(
)
A.某运动员100米冲刺速度是10m/s
B.子弹出膛速度能达到1000m/s
C.龟兔赛跑赛,乌龟的速度比兔子速度大
D.某运动员在周长为400m的跑道上跑800m的速度是6.5m/s
【答案】C
【名师点睛】平均速度是指物体在某段距离或某段时间内通过的位移与所用时间的比值.而平均速度是物体在某一时刻或某一位置时的速度.平均速度对应段(包括时间段和位移段),瞬时速度对应点(包括时间点和位置点).平均速度和瞬时速度对比:(1)区别:平均速度反映的是物体在整个运动过程中的整体运动情况,而瞬时速度反映的是物体在运动过程的某一时刻或某一位置的运动情况;(2)联系:在匀速直线运动中,任何时刻的瞬时速度和整个运动过程中的平均速度相同。
7.下列关于时间与时刻、位移与路程的说法,正确的是:
(
)
A.1分钟有60个时刻
B.位移的大小永远不等于路程
C.物体通过一段路程,但位移可能为零
D.描述运动时,时刻对应的是一段位移,时间对应的是某一位置
【答案】C
【解析】
1分钟可以分无数个时刻,所以A错误;在单向直线运动中,位移的大小和路程相等,所以B错误;位移的大小等于物体初末位置间的距离,路程是运动轨迹的长度,物体通过一段路程,但位移可能为零,选项C正确;在描述一个物体的运动时,时刻对应的是物体的某一位置,位移和时间相对应,故D错误。
【名师点睛】时间是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点;位移的大小等于物体初末位置间的距离,路程是运动轨迹的长度.
8.若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,下列说法中正确的是:
(
)
A.汽车的速度在减小,汽车的位移也在减小
B.汽车的速度在减小,汽车的位移却在增大
C.汽车速度在减小,当加速度减小到零时,汽车静止
D.汽车速度在增大,当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大
【答案】D
【名师点睛】本题考查变速运动的速度与时间关系、位移与时间关系。知道加速度是描述速度变化快慢的物理量,判断物体速度增加还是减小是看物体的速度方向与加速度方向关系.判读位移大小的变化是看初位置与某位置的距离。
9.(多选)下列物理量中属于矢量的是:
(
)
A.速度
B.加速度
C.路程
D.位移
【答案】ABD
【解析】
具有大小又有方向的物理量是矢量,故速度、加速度、位移都是具有大小和方向的物理量,是矢量;而路程只有大小没有方向,是标量;故选ABD.
10.(多选)
下列关于速度与加速度的说法,正确的是:
(
)
A.速度增大时,加速度可能不变
B.速度减小时,加速度一定减小
C.速度改变量越大,加速度越大
D.加速度的方向与速度变化的方向相同
【答案】AD
【解释】
速度增大时,加速度可能不变,例如做匀加速直线运动的物体,选项A正确;速度减小时,加速度不一定减小,例如做匀减速直线运动的物体,选项B错误;根据可知,速度改变量越大,加速度不一定越大,选项C错误;加速度的方向与速度变化的方向相同,选项D正确;故选AD.
【名师点睛】此题考查了速度和加速度的关系;要知道物体的加速度是由物体受力决定的,而与速度是无关的;故速度变化时加速不一定变化,只是加速度用速度的变化率来量度的,加速度的方向与速度变化的方向相同.
11.(多选)关于速度和加速度的关系,下列说法不正确的是:
(
)
A.加速度变大,说明速度一定变大
B.速度越来越大,加速度不可能越来越小
C.只要加速度不为零,速度一定变化
D.物体的速度变化越大,加速度越大
【答案】ACD
【解析】
加速度变大,说明速度变化的越快,但是速度不一定变大,选项A错误;速度越来越大,加速度也可能越来越小,例如当速度和加速度同向,且加速度逐渐减小时,选项B错误;只要加速度不为零,速度一定变化,选项C正确;物体的速度变化越快,加速度越大,选项D错误;故选C.
【名师点睛】此题考查对加速度概念的理解;要知道加速度是速度的变化率,加速度越大,则速度变化的越快;当速度和加速度同向时,物体做加速运动;当速度和加速度反向时物体做减速运动;这些都是易错的问题,需认真理解.
12.(多选)下列说法中正确的是:
(
)
地球公转的时候,因为地球和太阳的相对距离非常远,此时地球的大小对研究的问题来说可以忽略不计,故地球可以看做质点。
火车从上海开往北京,要研究火车的运动时间,则能把火车视为质点。要研究火车轮子的运动情况,则不能把火车看做质点。
中央电视台新闻联播每日19时开播,这里的19时指的是时间轴上的某一点,也就是时刻。
甲乙相向而行,且在同一条直线上,甲往乙的方向走去,乙也往甲的方向走去,已知他们的速度相等,那么当他们相遇时,他们的位移也相等。
【答案】ABC
【名师点睛】此题是对运动学的基本概念的考查;关键是理解质点的概念:在所研究的问题中,大小和线度与所研究的问题来比可以忽略时可看做质点;时间在时间轴上是一段线段,而时刻是一个点;位移有大小也有方向.
13.如图是“用打点计时器测速度”实验中得到的一条纸带,从O点开始每5个点取一个计数点(打点计时器的电源频率是50Hz),依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6,量得s1=1.22cm,s2=2.00cm,s3=2.78cm,s4=3.62cm,s5=4.40cm,s6=5.18cm.
(1)相邻两计数点间的时间间隔为T=______s
(2)打点计时器打计数点3时,小车的速度大小V3=______m/s
【答案】
0.1
0.32
【解析】(1)由于从O点开始每5个点取一个计数点(打点计时器的电源频率是50Hz),所以相邻的计数点间有5个时间间隔,即T=0.1s;
(2)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小
14.(1)打点计时器是记录做直线运动物体的________和________的仪器.电火花打点计时器是其中的一种,其工作电压是__________,电火花计时器靠电火花和墨粉打点,当交流的频率为50
Hz时,它每隔________
秒打一次点.
(2)用打点计时器测瞬时速度,打过点的纸带,如图所示.
根据量出A、D间的距离Δx和时间间隔Δt算出A、D间的平均速度.用这个速度代表纸带经过B点时的____________,如果Δt再小一些(如A、C之间或A、B之间)用平均速度代表某点的瞬时速度会____________.
(3)下图为某同学做实验“用打点计时器测量平均速度”时打出的一条纸带,试计算出:0、1两点间的平均速度为______________m/s;1、2两点间的平均速度为______________m/s;2、3两点间的平均速度为______________m/s;0、4两点间的平均速度为______________m/s。
【答案】
(1)位置
时间
220
V
0.02
(2)瞬时速度
更精确
(3)0.405
0.660
0.925
0.809
(3)因为每五个打印点取一个记数点,所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s;
0与1两点间的平均速度为;1与2两点间的平均速度为
;2与3两点间的平均速度为;
0与4两点间的平均速度为;
15.一架飞机水平匀速地在某同学头顶上方飞过,当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时,发现飞机在他前上方约与地面成600角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速的多少倍?
【答案】
【解析】
如图所示:
,在中,
,即:
【名师点睛】本题考查了速度公式的应用,能根据三角形的角边关系得出飞机行驶的路程和声音传播的路程关系是本题的关键,最好能画出图帮助思考。
16.有些国家的交通管理部门为了交通安全,特制定了死亡加速度为这一数值()以醒世人,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,但发生交通事故时,将会达到这一数值。假如两辆摩托车以的速度相向而发生碰撞,碰撞时间为,试通过计算判断驾驶员是否有生命危险。
【答案】有生命危险
【解析】
两辆摩托车碰撞后速度均为0,
则;
由于加速度达到,故驾驶员有生命危险。
【名师点睛】根据加速度的定义式,结合初末速度和时间求出加速度,判断是否有危险。
17.身高h=1.7m的人以v=1m/s的速度沿平直路面远离路灯而去,在某时刻人的影长L1=1.3m,2s后的影长L2=1.8m。
(1)求路灯s悬吊的高度H;
(2)人是远离路灯而去的,他的影子的顶端是匀速运动还是加速运动?
(3)在影长L1=1.3m和L2=1.8m时,影子顶端的速度各是多大?
【答案】(1)8.5m(2)匀速直线运动.(3)2.5m/s
【解析】
如图所示,CD=1.3m
EF=1.8m
CG=EH=1.7m
CE=vt=2m
BF=BC+3.8m
根据几何关系:;
.
可得:AB=8.5m.
【名师点睛】考查建立正确的物理模型,结合物理规律来综合解题,解题的难点是如何借助示意图将动态过程静态化,运用几何知识得出人与影子间的数量关系。
18.汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~50s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示。求:
(1)汽车行驶的最大速度;
(2)汽车在50s内行驶的总位移。
【答案】(1)
20m/s
(2)850m
【名师点睛】解决本题的关键理清汽车的运动规律,结合运动学公式和推论灵活求解,本题也可以根据速度时间图线进行研究。【限时:90分钟
满分:110分】
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中.
1~8题只有一项符合题目要求;
9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.下列各组物理量均为矢量的是:
(
)
A.位移、时间、速度
B.速度、加速度、质量
C.力、
速度、位移
D.力、位移、路程
【答案】C
【解析】
矢量是既有大小又有方向的物理量,如位移,速度,加速度,力等,只有大小没有方向的物理量叫做标量,如路程,重力,时间,速率等,故C正确;
【名师点睛】既有大小又有方向,相加时遵循平行四边形定则的物理量是矢量,如力、速度、加速度、位移等都是矢量;只有大小,没有方向的物理量是标量,如路程、时间、质量等都是标量
2.
歌曲《红星照我去战斗》中唱到“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”。认为“青山”在“走”,
参考系是:
(
)
A.小小竹排
B.江水
C.巍巍青山
D.岸
【答案】A
【名师点睛】①参考系是为了描述物体的运动而人为选定作为参照的物体,参考系可以是不动的,也可以是变速运动的物体。②参考系的选择是任意的,但应以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则,研究地面上物体的运动常选择地面为参考系。③对同一个物体的运动,所选择的参照物不同,对它的运动的描述就会不同。运动是绝对的,静止是相对的。
3.关于质点的位移和路程,下列说法中正确的是:
(
)
A.位移是矢量,位移的方向就是质点运动的方向
B.路程是标量,即位移的大小
C.质点沿直线向某一方向运动,则位移就是路程
D.物体通过的路程不同,位移可能相同
【答案】D
【名师点睛】解答本题应明确:位移是描述位置变化的物理量,是矢量有大小和方向,而路程描述的是物体经过的轨迹的长度,为标量,只有大小.位移与路程的意义不同,在学习时要从其意义上进行理解,找出二者的不同之处及其联系.
4.如图所示,一小球在光滑水平面上从A点开始向右运动,经过3
s与距离A点6
m的竖直墙壁碰撞,若碰撞时间很短可忽略不计,碰后小球按原路原速率返回.设A点为计时起点,并且取水平向右的方向为正方向,则小球在7
s内的位移和路程分别为:
(
)
A.2
m,
6
m
B.-2
m,
14
m
C.0
m,
3
m
D.2
m
,
14
m
【答案】B
【解析】
小球运动的速率不变,则v==2m/s,由题意可知,小球6s末回到了出发点,第7秒内,小球向左运动,位移:x=-2×1m=-2m,5s内的路程s=vt=2×7=14m,选项B正确。
【名师点睛】位移是指位置的移动,由初位置指向末位置,有大小有方向,注意本题中小球运动的速率不变.先求出小球运动的速率,并知道小球在运动过程中速率不变.
5.一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,但加速度大小逐渐减小为零,则在此过程中:
(
)
A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B.速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大
D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值
【答案】B
【解析】
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,但加速度大小逐渐减小直至为零,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,选项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,选项C、D错误。
6.
我国自主研制的歼-10战斗机由静止开始启动,在运动500
m后起飞,已知5
s末的速度为10
m/s,7秒末的速度为15
m/s.在20秒末起飞,问歼-10飞机由静止到起飞这段时间内的平均速度是:
(
)
A.10
m/s
B.15
m/s
C.17
m/s
D.25
m/s
【答案】D
【解析】
平均速度就等于总的位移除以所用的时间,由v==m/s=25m/s,选项D正确。
【名师点睛】平均速度就等于总的位移除以所用的时间。
7.一个质点作变速直线运动,以v1=10m/s的平均速度完成前1/3路程,以v2=30m/s的平均速度完成剩下2/3的路程,则全过程的平均速度为:
(
)
A.
20m/s
B.
40m/s
C.
23.3m/s
D.
18m/s
【答案】D
【名师点睛】解决本题的关键掌握平均速度的定义式,知道平均速度等于位移与时间的比值.
8.一辆警车在平直公路上以40m/s的速度巡逻,突然接到报警,在前方不远处有歹徒抢劫,该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点时的速度也为40m/s。有a、b、c三种行进方式:a一直匀速直线运动;b先匀减速再匀加速;c先匀加速再匀减速,则:
(
)
A.a种方式先到达
B.b种方式先到达
C.c种方式先到达
D.三种方式一样
【答案】C
【解析】
一直匀速直线运动,则平均速度等于40m/s,先加速后减速,可知速度一直大于等于40m/s,平均速度大于40m/s,先减速后加速,速度不大于40m/s,则平均速度小于40m/s.根据x=t知,先加速后减速c这种方式运动时间最短,故选项C正确,ABD错误。
【名师点睛】根据位移相等,通过平均速度大小的比较,得出运动时间的长短。本题也可以通过速度时间图线分析,抓住位移相等,即图线与时间轴围成的面积相等,初末速度相等,比较运动的时间。
9.在研究物体的运动时,下列物体中可以当作质点处理的是:
(
)
A.研究乒乓球运动员打球过程中旋转运动的乒乓球时
B.用GPS定位系统确定汽车位置时
C.研究绕太阳公转的火星时
D.计算一列火车通过铁路大桥所用时间的问题中的火车
【答案】BC
【名师点睛】研究物体的运动时,当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响可忽略不计时,可以把物体当作质点.根据这个条件进行判断.当研究物体本身的转动时,物体不能当作质点处理.对于通过运动员的动作、造型、姿势等观看、评分的运动项目,运动员不能看作质点.
10.以下说法正确的有:
(
)
A.物体速度很大时,加速度可能很小
B.物体速度增大时,加速度可能减小
C.物体速度为零时,加速度也一定为零
D.加速度和速度同方向,速度一定增大,加速度和速度反方向,速度一定减小
【答案】ABD
【解析】
根据加速度的定义式a=可知物体的加速度等于物体的速度的变化率,即物体的速度变化越快,物体的加速度越大;加速度与速度没有直接的联系,加速度是描述速度变化的快慢,加速度的方向与速度同向时,速度增加,若反向时,则速度减小。所以速度很大时,加速度可大可小也可负,故选项ABD正确。
【名师点睛】把握加速度的定义式a=中各个物理量的含义以及各个物理量之间的关系是解决此类问题的关键,是正确理解加速度的定义的基础.根据加速度的定义式a=可知物体的加速度等于物体的速度的变化率,加速度的方向就是物体速度变化量的方向,与物体速度无关,即物体的速度变化越快物体的加速度越大.加速度反映了速度变化的快慢。
11.下列所说的运动情况能够出现的是:
(
)
A.加速度越来越大,速度却越来越小
B.速度增加得越来越快,加速度保持不变
C.速度变化越来越慢,加速度越来越小
D.速度和加速度都保持不变,且不为零
【答案】AC
【解析】
根据加速度的定义式a=可知物体的加速度等于物体的速度的变化率,即物体的速度变化越快,物体的加速度越大;加速度与速度没有直接的联系,加速度是描述速度变化的快慢,加速度的方向与速度同向时,速度增加,若反向时,则速度减小。故选项AC正确。
【名师点睛】把握加速度的定义式a=中各个物理量的含义以及各个物理量之间的关系是解决此类问题的关键,是正确理解加速度的定义的基础.根据加速度的定义式a=可知物体的加速度等于物体的速度的变化率,加速度的方向就是物体速度变化量的方向,与物体速度无关,即物体的速度变化越快物体的加速度越大.加速度反映了速度变化的快慢。
12.在水平桌面上有一水杯压着一块绸布,一位同学想把绸布抽出而水杯保持在原位而不动,该同学想到一个迅速抽出绸布的方法,结果成功了。以下说法正确的是:
(
)
A.水杯不动,选取的参考系是桌面
B.水杯不动,选取的参考系是绸布
C.绸布是运动的,选取的参考系是桌面
D.桌面是运动的,选取的参考系是水杯
【答案】AC
【名师点睛】为了研究和描述物体的运动,我们引入了参考系,选择不同的参考系,同一物体相对于不同的参考系,运动状态可以不同,选取合适的参考系可以使运动的研究简单化.参考系是为了研究物体的运动而假定为不动的物体;参考系的选取是任意的,如何选择参照系,必须从具体情况来考虑,一般情况下我们以地面或地面上的物体作为参考系.如果选择不同的参照物,得出的结论可以不同,但都是正确的结论.
二、实验题(本大题共2小题,第13题4分、14题6分;共10分)
13.在做“研究匀变速直线运动”的实验中:
(1)实验室提供了以下器材:打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计.其中在本实验中不需要的器材是______________.
(2)如图所示,是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,打点计时器打点的时间间隔T=0.02
s,其中x1=7.05
cm、x2=7.68
cm、x3=8.33
cm、x4=8.95
cm、x5=9.61
cm、x6=10.26
cm.
由图中所标数据计算打下D点时小车的速度vD=_____m/s,小车运动计算结果保留两位有效数字)
【答案】
(1)弹簧测力计
0.86
0.64
【解析】(1)在本实验中不需要的器材是弹簧测力计;
(2)根据题意T=0.1s;打下D点时小车的速度
;
14.某同学用如图甲所示装置研究匀变速直线运动,得到如图乙所示的纸带,纸带上相邻计数点间还有4个点未画出.打点计时器交流电的频率为50Hz.
(1)通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点
和
之间某时刻开始减速.
(2)计数点5对应的速度大小为
m/s,计数点6对应的速度大小为
m/s(均保留三位有效数字).
【答案】(1)6、7
(2)1.00,1.16.
【名师点睛】本题考查对于纸带的数据的处理方法,要注意明确纸带上各点的速度可以利用中间时刻的瞬时速度求解,而加速度应采用逐差法进行计算,从而减小实验误差。
三、计算题(本大题共4小题,第15、16题每题9分;第17、18题每题11分;共40分)
15.一足球以8m/s的速度飞来,运动员在0.2s时间内将足球以12m/s的速度反向踢出,足球在这段时间内平均加速度的大小和方向。
【答案】100m/s2;
方向与踢出的方向相同
【解析】
(1)由可得:
方向与踢出的方向相同(与足球飞来的方向相反)
16.我校足球运动员李同学在做足球训练时,将一个以6m/s迎面飞来的质量为0.4kg的足球,以8m/s的速度踢出,求:
(1)若踢球的时间为0.2s,则李同学发球时足球的平均加速度的大小和方向
(2)足球被提出后沿草地作匀减速直线运动,加速度大小为,足球在草地上运动的时间和位移的大小。
【答案】(1),方向为球踢出去的方向(2)32m
【名师点睛】根据加速度的定义式求出足球的平均加速度.根据速度时间公式求出足球在草地上运动的时间,根据平均速度的推论求出足球的位移.
17.足球运动员在罚点球时,球由静止被踢出时的速度为30m/s,在空中运动可看做匀速直线运动,设脚与球作用时间为0.15s,球又在空中飞行11m后被守门员挡出,守门员双手与球接触时间为0.2s,且球被挡出后以10m/s的速度沿原路反弹,设足球与脚或守门员的手接触的时间内加速度恒定,求:
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(1)脚与球作用的时间内,球的加速度的大小;
(2)球在空中飞行11m的过程中所用的时间;
(3)守门员挡球的时间内,球的加速度的大小和方向
【答案】(1)200m/s2(2)0.37s(3)-200m/s2;方向与球踢出后的运动方向相反
【解析】
假设球被踢出时速度方向为正;(1);
(2);
(3),方向与球踢出后的运动方向相反
【名师点睛】解决本题的关键掌握加速度的定义式,注意公式的矢量性,当速度的方向与正方向相同,取正值,当速度方向与正方向相反,取负值。
18.下图展示了某质点做直线运动的v-t图象。试根据图象求出:
(1)第1s内的加速度;
(2)前5s内的位移。
【答案】(1);(2)
【名师点睛】本题是基本的读图问题,抓住图象的数学意义来理解其物理意义:斜率表示加速度,面积表示位移,还要注意加速度的方向。【知识与技能】
1.知道参考系的概念及运动的关系,理解质点的概念,能
正确分析和建立坐标系。
2.能区分时刻和时间间隔。
3.掌握位移的概念,能区分位移和路程,知道矢量和标量的定义及二者的区别。
4.理解速度的概念,掌握平均速度,平均速率,瞬时速度,瞬时速率的概念。
5.
知道s-t图像,能运用图像解题。
6.
知道打点计时器的原理并学会使用打点计时器,会用打出的纸带求瞬时速度。
7.
知道加速度的含义,知道匀变速直线运动,会根据v-t图像分析加速度的大小变化。
【过程与方法】
1.较多的运用生活实例引导学生思考,进而引入新的物理量。
2.通过数学图像指导学生学会应用s-t
v-t图像。
3.初步了解实验仪器结构,认真观察实验操作,大胆实验,认真完成数据分析。
【情感态度与价值观】
1.
物理是一门严密的科学,很多问题不要被习惯所左右。
2.用图像来描述物理问题既直观又方便。
3.物理又是一门实验科学,养成愿做实验会做实验的好习惯。
【教学重难点】
1、质点、参考系和坐标系;接着说明时刻和时间间隔、路程和位移,指出矢量与标量的区别;然后主要学习直线运动的速2、度和加速度的知识理解速度的概念。知道速度是表示运动快慢的物理量,
3、知道速度的定义、公式、符号和单位,知道它是矢量
4、理解平均速度,知道瞬时速度的概念
5、知道速度和速率以及它们的区别
【教学过程】
知
识
结
构
★重难点一、基本物理量的区别与联系★
1、时刻和时间间隔的区别与联系
特别提醒: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、位移和路程的区别与联系
3、速度与速率的联系与区别
4、平均速度与瞬时速度的联系与区别
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。
5、速度、速度变化量和加速度的比较
(1)加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,a=,也称为速度的变化率,它不能理解为物体增加的速度。
(2)速度为零时,加速度可以不为零;反之加速度为零时,速度可以不为零。速度增大时,加速度可以减小;加速度增大时,速度也可以减小。
(3)加速度a的方向总是与速度变化量Δv的方向相同,在直线运动中,a的方向可能与v方向相同,也有可能相反。
总之,速度v、速度变化量Δv、加速度a之间没有必然的联系,即v大,Δv不一定大,a也不一定大。Δ
【典型例题】(多选)下列描述的运动中,可能存在的是:
(
)
A.速度变化很大,加速度却很小
B.速度变化方向为正,加速度方向为负
C.速度变化很慢,加速度却很大
D.速度越来越小,加速度越来越大
【答案】AD
【名师点睛】加速度与速度的关系是初学运动学的同学心中的一个难点,要注意加速度采用的是比值定义法,加速度与速度、速度的变化及时间都无关.
【针对训练】下列说法正确的是:
(
)
A、平均速度就是速度的平均值
B、瞬时速率是瞬时速度的大小
C、火车以速度V通过某一段路,V是指瞬时速度
D、子弹以速度V从枪口射出,V是指平均速度
【答案】B
【解析】平均速度等于位移与所用时间的比值,不是速度的平均值.故A错误.瞬时速度的大小表示瞬时速率.故B正确.火车经过一段位移的速度表示平均速度.故C错误.枪口是一个位置,所用子弹出枪口的速度表示瞬时速度.故D错误,故选B.
【名师点睛】此题是考查了平均速度和瞬时速度、平均速率和瞬时速率的区别和联系;解决本题的关键区分平均速度和瞬时速度,平均速度表示一段时间或一段位移内的速度,瞬时速度表示某一时刻或某一位置的速度.
★重难点二、v-t图象的理解及应用★
1.速度—时间图象(v-t图象)为一倾斜直线,则表明物体的速度均匀变化,如图中的图线a和b表示。
2.图象为曲线时表示物体的速度非均匀变化,如图中的图线c、d分别表示物体的速度变化得越来越快和越来越慢。
3.图线的斜率等于物体的加速度,对于v-t图象为曲线的,某时刻的加速度等于该时刻过图线的切线的斜率。如图中直线e的斜率等于A点的加速度。
4.图象的应用
(1)判断物体的运动性质.甲图中物体a做匀加速直线运动,b做匀减速直线运动,它们的运动方向相同.
(2)根据图象的纵坐标确定物体在某时刻速度的大小和方向.纵坐标的绝对值为瞬时速度的大小,正负号表示瞬时速度的方向.
(3)根据图象中图线的斜率确定物体运动加速度的大小和方向.若v-t图象为曲线,则曲线上某点的切线的斜率表示此时加速度的大小和方向,如图乙中物体d的运动图象所示.
【典型例题】如图所示为某质点的图像,则下列说法中正确的是:
(
)
A、在内,质点做匀变速直线运动
B、在内,质点处于静止状态
C、在末,质点向相反方向运动
D、在,质点的加速度为
【答案】D
【解析】在内,质点的加速度为,在内质点的加速度为:,加速度不同,故A错误;在内,质点以的速度做匀速运动,故B错误;在内,质点的速度都为正,一直沿正方向运动,故C错误;在末,质点的加速度为,故D正确。
【名师点睛】本题考查学生对v-t图象的认识,由图可知物体的运动过程中速度的变化,由图象中斜率可得出加速度的大小关系;由图象与时间由围成的面积可得出物体的位移。
【针对训练】如图是某质点做直线运动的图像,求:
(1)质点前时间内的加速度大小;
(2)质点在整个时间内的平均速度大小。
【答案】(1);(2)
【名师点睛】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义,知道图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移。