第6讲 匀变速直线运动的特点-【暑假辅导班】2021年新高一物理暑假精品课程（粤教版）

第六讲 匀变速直线运动的特点 【学习目标】 1.知道匀变速直线运动的概念. 2.进一步练习使用数字计时器求瞬时速度. 3.会利用v－t图像处理实验数据，并由图像判断匀变速直线运动的速度特点. 4.会利用频闪照相机确定物体在某一时刻的位置，判断匀变速直线运动的位移特点． 【基础知识】 一、匀变速直线运动的速度特点 (一)实验原理 1．利用数字计时器计算瞬时速度：小球直径D与经过光电门的时间t的比值是小球经过光电门的平均速度，用该平均速度表示小球经过光电门的瞬时速度． 2．用v－t图像表示小球的运动情况：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法作出小球的v－t图像，图线的斜率表示加速度的大小，如果v－t图像是一条倾斜的直线，说明小球在相等时间内的速度变化相等，加速度不变． (二)实验器材 数字计时器、交流电源、倾斜直槽、小球(直径为0.02 m)、坐标纸． (三)实验步骤 1．如图1所示，倾斜直槽放置在水平桌面上，把光电门B、C固定在倾斜直槽上． 图1 2．闭合电源开关，将计时器选择按钮选择1.让小球从紧靠竖直支架A的位置由静止释放，数字计时器采集的小球经过B、C两个光电门的时间记录到下表中． 3．将计时器选择按钮选择2.从同一(填“同一”或“任意”)位置A再次由静止释放小球，把数字计时器测量的小球经过两个光电门之间的时间记录到下表中． 4．断开电源开关，改变光电门C的位置，重复上述操作过程，将五次测量获得的实验数据填入下表中． 小球经过两个光电门实验数据表 小球直径D＝0.02 m. 项目 实验次数 1 2 3 4 5 小球经过光电门B的遮光时间t1/s 小球经过光电门B的瞬时速度v1/(m·s－1) 小球经过光电门C的遮光时间t2/s 小球经过光电门C的瞬时速度v2/(m·s－1) 小球经过两个光电门之间的位移s/m 小球经过两个光电门之间的时间t/s (四)数据处理 1．计算小球经过光电门B、C的瞬时速度．小球经过光电门的瞬时速度用平均速度来代替，即v1＝eq \f(D,t1)，v2＝eq \f(D,t2). 2．作出小球运动的v－t图像． (1)在坐标纸上建立直角坐标系，以小球经过两个光电门之间的时间t为横轴，小球经过光电门的速度v为纵轴，根据表格中的数据在图2坐标系中描点． 图2 (2)观察得到的图线，分析物体的速度随时间的变化规律． 3．结论：做匀变速直线运动的物体，在相等时间内的速度变化相等，加速度恒定． 二、匀变速直线运动的位移特点 (一)实验器材 倾斜直槽(带刻度)、小球、频闪照相机 (二)实验步骤 1．把倾斜直槽放置在水平桌面上． 2．将小球从紧靠竖直支架A的位置由静止释放，用频闪照相机对小球的运动进行拍照． (三)数据处理 图3 1．比较相邻的相等时间内的位移s1、s2、s3、s4和s5的大小(如图3所示)． 2．比较相邻的相等时间内的位移之差Δs1、Δs2、Δs3、Δs4的大小． 3．结论 做匀变速直线运动的物体，在任意两个连续相等的时间内的位移之差是相等的． 【考点剖析】 考点一：匀变速直线运动的速度特点 例1．如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移—时间（x­－t）图象。由图象可知，下列说法错误的是（　　） A．在时刻t1，b车追上a车 B．在时刻t2，a车的加速度小于b车的加速度 C．在t1到t2这段时间内，a和b两车的路程相等 D．在t1到t2这段时间内，b车的速率先减小后增大 考点二：匀变速直线运动的位移特点 例2．做变速直线运动的质点经过A点时的速度为3m/s，这表示（　　） A．质点在过A点后1s内的位移是3m B．质点在过A点前1s内的位移是3m C．若质点从A点做减速直线运动，则以后每1s内的位移是3m D．若质点从A点做匀速直线运动，则以后每1s内的位移是3m 【过关检测】 1．在平直的公路上有甲、乙两辆汽车，它们运动的位移——时间(x—t)图像如图所示。在0—6s内，根据图像可以判断的是（ ） A．甲、乙运动的方向相同 B．甲、乙均做匀变速直线运动 C．甲的速度始终小于乙的速度 D．t = 4s时，甲、乙相距最远 2．火车站的自动扶梯用2min可将一个站在楼梯上的人送上去，若自动扶梯不动，人沿自动扶梯走上去要用3min，若此人沿向上开动的扶梯走上去，则需要（　　） A．1min B．1.2min C．1.5min D．1.8min 3．关于匀变速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．匀加速直线运动的加速度是不断增加的 B．匀减速直线运动的加速度是不断减小的 C．匀变速直线