内容正文:
第2讲 匀变速直线运动的规律
[对应学生用书第5页]
阅读教材人教版必修第一册P43和P48回答:
1.教材图2.34是利用vt图像研究匀速直线运动的位移时,我们可以把运动过程按横轴t划分为很多Δt足够小的小段,用细长矩形的面积之和代表物体的位移。应用上述的方法我们可以分析其他问题。下列说法正确的是( )
A.若横轴表示速度v,纵轴表示外力F,可以求得外力的瞬时功率
B.若横轴表示时间t,纵轴表示合外力F,可以求得物体的动量
C.若横轴表示时间t,纵轴表示磁通量Φ,可以求得感应电动势
D.若横轴表示路程x,纵轴表示速率的倒数,可以求得运动时间
解析 外力的瞬时功率P=Fv,则瞬时功率只能表示为Fv图像中某一点的纵坐标与横坐标的乘积,而不是图像与坐标轴围成的面积,故选项A错误;根据冲量的定义I=Ft可知,若横轴表示时间t,纵轴表示合外力F,可以通过面积求得力的冲量,故选项B错误;感应电动势E=n,不能通过Φt图像的面积求得,故选项C错误;由运动时间t==x·,故横轴表示路程x,纵轴表示速率的倒数,可以用面积求得运动时间,故选项D正确。
答案 D
2.教材图2.46是伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图所示,可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是( )
A.伽利略认为自由落体运动的速度是均匀变化的,这是他用实验直接进行了验证的
B.其中丁图是实验现象,甲图是经过合理外推得到的结论
C.运用甲图实验,可“冲淡”重力的作用,更方便进行实验测量
D.运用丁图实验,可“放大”重力的作用,从而使实验现象更明显
答案 C
3.教材图2.410是制作的一把“人的反应时间测量尺”。如图所示A同学用两个手指捏住直尺的顶端,B同学用一只手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备,但手不碰到直尺。在A同学放开手指让直尺下落时,B同学立刻捏住直尺,读出B同学捏住直尺的刻度, 就可以粗略确定B同学的反应时间。若把刻度尺的长度刻度对应标注为“时间”刻度, 使它变为“人的反应时间测量尺”, 下列说法正确的是( )
A.“时间”刻度均匀
B.“时间”刻度上密下疏
C.B同学捏住的位置越向上反应时间越短
D.若A同学放手时不慎给直尺一个向下的很小的初速度,则反应时间的测量值会偏大
答案 D
[对应学生用书第6页]
考点一 匀变速直线运动的规律及应用
1.常用公式的选择
题目中所涉及的物理量
(包括已知量、待求量和为解题设定的中间量)
没有涉及的物理量
适宜选用公式
v0、vt、a、t
x
vt=v0+at
v0、a、t、x
vt
x=v0t+at2
v0、vt、a、x
t
vt2-v02=2ax
v0、vt、t、x
a
x=t
2.运动学公式中正、负号的规定
一般情况下,规定初速度方向为正方向,与正方向相同的物理量取正值,相反的取负值。
一物体做直线运动的位移与时间的关系满足关系式x=10t-2t2(x的单位是m,t的单位是s),则( )
A.该物体做匀加速直线运动
B.该物体在第1 s内的位移大小为10 m
C.该物体的加速度大小为4 m/s2
D.该物体的初速度大小为16 m/s
[解析] 根据位移—时间关系x=v0t+at2,可得v0=10 m/s,a=-4 m/s2,由此可知,初速度方向和加速度方向相反,物体做匀减速直线运动,故选项A、D错误,选项C正确;物体在第1 s内的位移为x1=v0t1+at12= m=8 m,故选项B错误。
[答案] C
若汽车刹车后运动的位移随时间变化的运动规律是x=10t-2t2(m),x与t的单位分别是m和s。下列说法正确的是( )
A.初速度v0=10 m/s,加速度大小a=2 m/s2
B.汽车刹车后4 s内的位移是8 m
C.汽车刹车最后1 s内位移为2 m
D.汽车可行驶的最大距离为25 m
解析 根据匀变速直线运动的位移-时间公式x=v0t+at2,结合位移随时间变化的规律x=10t-2t2,可知初速度v0=10 m/s, a=-2 m/s2,解得加速度为a=-4 m/s2,故A错误;根据速度-时间公式,可知汽车速度减为零的时间为t0== s=2.5 s,由于刹车时间t0=2.5 s<4 s,根据运动学公式可得刹车后4 s内的位移为x=t0=×2.5 m=12.5 m,故B错误;汽车刹车最后1 s内位移可以看成逆方向的加速运动x′=a′t2=×4×1 m=2 m,故C正确;根据速度-位移公式可得汽车可行驶的最大距离为xm== m=12.5 m,故D错误。
故选C。
答案 C
匀变速直线运动的分析方法
1.如图所示,甲、乙两辆玩具小汽车(可以视为质点)并排沿平直路面的相邻轨道向前行驶,两车都装有蓝牙设备,这两个