内容正文:
【解析】(1)位移为初位置指向末位置的有向线段,根据
题意,由图可知,跑步者总位移大小为
△x=m
根据题意,由公式x=t可得,跑步者在长边上跑动的
时间为
4÷九
跑步者在短边上跑动的时间为
4-丹
则跑步者运动的平均速度大小
益平开
(2)根据题意,以初速度方向为正方向,则初速度为,
末速度为一u,由加速度定义式a=A可得,跑步者运
△t
动的平均加速度大小为
22
a=-
一—v=
+”
m+n
即跑步者运动的平均加速度大小为2
ym十n9
【章末总结】
[知识整合]
①质量②大小、形状③参考④地面⑤一维
⑥末位置⑦有向线段⑧运动轨迹⑨之比⑩A
⑩m/s®运动快慢B变化量④A,⑤m/s。
At
⑥变
化快慢⑦相同⑧相反9位移②⑩位移②@速度
②②速度®加速度
[专题研析]
[例1]BC车中人以车为参考系,看到果子竖直下
落的同时还向后运动,故轨迹为B,地面上的人以地面为
参考系看到果子竖直下落,看到的轨迹应该为C。
[跟踪训练1]AD由国旗的飘扬方向可知风向左
吹,甲图火焰向左飘,那么甲物体可以静止,也可以向左
运动,但是向左运动的速度小于风速,还可以向右运动。
乙图火焰向右飘,则乙物体只能向左运动,且向左运动的
速度大于风的速度。故选AD。
[例2]AD由图可知甲乙两同学的初末位置一致,
即位移相同,又因为时间相同(同时出发,同时到达),所
以甲乙两同学的平均速度相同,A正确,B错误;由图可
知甲同学的路程小于乙同学的路程,且运动时间相等,故
甲同学的平均速率较小,C错误,D正确。
2
[跟踪训练2]AD照相机每隔品s拍照一次,所以
B正确;时刻,运动员的速度减为零,此时仍处于水
下,C错误;0~t2时间内,运动员一直在空中,具有向下
图中0~8cm所用的时间t=0.4s;照片与实物的比例为
的加速度,且加速度保持不变,D正确。
1:10,所以图中8cm对应的实际位移x=80cm=
第二章匀变速直线运动的研究
0.8m。则小球在通过图中8cm的距离内的平均速度=
x=0.8
1.实验:探究小车速度随时间变化的规律
立一0.4m/s=2m/s,A正确,B错误;由于小球做直线运
【实验探究·提升】
动,则小球通过图中8cm对应的实际路程s=0.8m,则
要点一
小球通过图中8cm的距离内的平均速率等于路程与时
1.【答案】(1)⑨⑩(2)DBAFEGC
间的比值,为2m/s,C错误,D正确。
【解析】(1)在本实验中不需要测量力的大小,因此
[例3]【答案】0.07m/s0.083m/s0.07m/s
不需要弹簧测力计。打点计时器记录了小车运动时间,
【解析】由题意知,相邻两点间的时间间隔为0.1s,
因此不需要秒表。
A,C间的距离为14mm=0.014m,故uc=A=
(2)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验
△t
中,应先把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,
2x0.1m/s=0.07m/s;A、D间的距离为25mm=
0.014
然后把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端,并
0.025m:故u=签-x02m/s=0.083/s.B点
连好电路,再把穿过打点计时器的纸带固定在小车后
面,把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边吊着
的瞬时速度更接近于A、C间的平均速度,故
合适的钩码,使小车停在靠近打点计时器处,接通电源,
为0.07m/s.
放开小车,让小车运动,断开电源,取出纸带,最后换上
[跟踪训练3]【答案】0.280m/s0.440m/s
新的纸带,再重做两次。
【解析】相邻两个计数点之间还有四个点没画出,故
根据上面的过程可知步骤为:DBAFEGC。
两计数点之间时间为t=0.02×5s=0.1s,BD的平均速
要点二
=7.20-1.60×102m/s=0.280m/
2.【答案】(1)0.400(2)见解析(3)0.64
2×0.1
【解析】(1)B点的速度为AC段的平均速度
的瞬时速度等于DF段的平均速度=器=
g=3.62+4,:38×10m/s=0.400m/s。
2×0.1
16.00-7.20×102m/s=0.440m/s。
2×0.1
(2)描点、连线如图所示
[例4]C在ct图像中图线的斜率表示速度,由图
↑/m·s)
0.8
可知在时刻、2时刻,两车图线斜率都不同,则两车速
度不同,A错误;两车均做单向直线运动,由图可知,从0
到时间内两车走过的路程不相等,位移不相等,从
到2时间内,两车走过的位移相等,B错误,C正确;根据
匀变速直线运动规律,一段过程中的中间时刻瞬时速度
.
等于全程的平均速度,可得t到2时间内乙车的平均速
0.2出出出出出出出出出出出曲
度等于。时刻的瞬时速度,而到专时间内两车的
00.10.20.30.40.50.6ts
(3)在t图像中,斜率表示加速度
位移相同,平均速度相同,故在2时刻,两车速度相
a=Ag=0.720-0.40m/s=0.64m/s。
△t
0.5
等,乙车匀加速,则在号时刻,两车速度不相等,D错误。
要点三
[跟踪训练4]BD从开始到t2时刻,心t图像为直
3.【答案】(1)窄(2)44(3)-4
t1 t2
△t
线,说明整个过程中的加速度是相同的,所以在0一t2时
【解析】(1)用极短时间内的平均速度表示瞬时速
间内,运动员在空中,先上升后下降,t时刻到达最高
度,所以遮光片选择较窄的。
点,2时刻之后速度减小,运动员已进人水中,A错误,
(2)根据平均速度等于瞬时速度,则有通过光电门
03
21
A时的速度表u,=
t
通过光电门B时的速度2=
t2
(3)滑块的加速度,根据a=A可得
△t
a=二y
△t
【随堂演练·达标】
1.C实验过程中,一般长木板应平放,但适当一端高
一端低,也是可以的,选项A错误。使用刻度尺测长
度时,需要估读,选项B错误,C正确。作t图像
时,若各点与直线拟合,则作直线并使直线经过尽量
多的点,选项D错误。
2.BC打点计时器应固定在长木板上没有滑轮的一
端,选项A错误;小车开始时靠近打点计时器是为了
使小车的运动距离较大,选项B正确;若先释放小车
后接通电源只能在纸带的后面部分打点,所以应先接
通电源,待打点稳定后再释放小车,选项C正确;钩
码个数少,打点密集,钩码个数多,打点太少,都会带
来误差,选项D错误。
3.【答案】(1)dd
10T
(2)图见解析(3)0.40
(4)不变
【解析】(1)若时间较短,平均速度可代替中间时刻的
瞬时速度,电火花打点计时器的打点周期为T,所以
从E点到G点时间为10T,有s=,4
10T9
(2)根据图中数据,利用描点法作出图像如图所示。
v/(m.s-1)
0.3
0.2
0.1
0.10.20.30.40.50.6t/s
(3)图像斜率大小等于加速度大小,故a=
是=0.40m/s
(4)电网电压变化,并不改变打点的周期,故测量值与
实际值相比不变。
4.【答案】(1)如图所示。汽车运动的心t图像是一条倾
斜的直线。
94物理必修第一册人教版
章末总结
知识整合
定义:可以忽略物体的大小和形状,把它简化为一个具有①
的点
质点
看成质点的条件,物体的②
对所研究问题的影响可以忽略
定义:在描述运动时,用来作为③
的物体
三个概念参考系选取原则:任意选择,参考系选择得当,会使问题的研究变得简洁、方便。
在讨论地面上物体的运动时,都以④
为参考系
坐标系:定量在描述物体的位置及位置变化,对于做直线运动的物体,可以用沿
运动方向的⑤
坐标系
位移:描述物体位置的变化,是从初位置指向⑥
的有向线段,是矢量,
其大小是⑦
的长度,不是⑧
的长度
定义:位移与发生这段位移所用时间⑨
公式:平均速度v=⑩
,瞬时速度=A(△t非常非常小),
△t
描述运动的速度
单位为①
运
三个物理量
方向:与△t时间内的位移△x的方向相同
物理意义:描述物体②
的物理量
述
测量:可以用打点纸带上的点或传感器、光电门等测量
定义:速度的⑧
与发生这一变化所用时间之比
公式:a=☑
,单位为⑤
,方向与△v的方向相同
加速度
物理意义:描述物体速度⑥
的物理量
加速时,a与v方向⑦
直线运动中与速度方向的关系
减速时,a与v方向⑧
意义:描述⑨
随时间变化的规律
确定某时刻的位置或一段时间内的四
x-t图像
应用{判断运动性质(静止、匀速、变速)
两种运
利用国科线的斜率求@
或判断快慢变化情况
动图像
意义:描述②
时间变化的规律
确定瞬时速度,判断运动性质(静止、匀速、变速)》
wt图像
应用判断运动的方向(正方向、负方向)
利用图线的斜率求③
及判断加速、减速的情况
Q专题研析
个果子从树上自由落下。车中人以车为参考系
专题一
参考系的选取对运动描述的影响
观察到果子的运动轨迹和地面上的观察者看到
[例1](多选)如图甲所示,公路上向左匀
果子的运动轨迹分别是()
速行驶的小车在经过一棵果树附近时,恰有一
。36
○第一章运动的描述
相等
B.甲的平均速度较大
C.甲的平均速率较大
D.甲的平均速率较小
7
[归纳总结]
[归纳总结]
速度与速率的对比
1.选择参考系的意义
项目
速度
速率
要描述一个物体的运动,必须首先选好参
描述物体运动快慢
考系,只有选定参考系后,才能研究物体做怎样
物理
描述物体运动快慢
和方向的物理量,
的运动。
意义
的物理量,是标量
是矢量
2.判断参考系的两种方法
分类平均速度瞬时速度
平均速率瞬时速率
(1)静物法:明确观察到的现象中,什么物
瞬时速
平均
△t非常
平均
体是运动的,什么物体是静止的,静止的物体可
度的大
区
决定
速度
小时的
速率
小,常称
能就是参考系。
别
因素
位移
平均
路程
时间
时间
作瞬时
(2)假设法:假设以某物体为参考系,看对
速度
速率
物体运动的描述与观察到的结果一致是否,若
物体在
与位移
一致,该物体可能就是参考系。
某点的
方向
方向
无方向
[跟踪训练1](多选)观察图中的旗帜和
运动
相同
甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰,关于甲、乙
方向
两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说
[跟踪训练2](多选)一小球在水平桌面上
法有可能的是(旗杆和甲、乙火炬手在同一地
做减速直线运动,用照相机对者小球每隔。、
区)()
拍照一次,得到一幅频闪照片,用刻度尺量得照
片上小球各位置如图所示,已知照片与实物的
比例为1:10,则(
)
丫10丫T
012345678cm
A.甲、乙两火炬手都向左运动
A.图中对应的小球在通过8cm距离内的
B.甲、乙两火炬手一定向右运动
平均速度是2m/s
C.甲火炬手可能运动,乙火炬手向右运动
B.图中对应的小球在通过8cm距离内的
D.甲火炬手可能静止,乙火炬手向左运动
平均速度是1.6m/s
专题二速度与速率的区别
C.图中对应的小球通过8cm距离内的平
[例2](多选)甲乙两
书城
均速率是2.5m/s
同学同时从学校出发前往
D.图中对应的小球通过8cm距离内的平
书城,甲步行,乙骑自行
均速率是2m/s
甲
车,路线如图,两人同时到
专题三纸带的使用及数据处理
达书城,则()
合
[例3]打点计时器所用电源的频率为
A.甲乙的平均速度
学校
50Hz,某次实验中得到一条纸带(相邻两点之
37●
物理必修第一册人教版
间还有4个点),用毫米刻度尺测量的情况如图
甲乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。
所示,纸带在A、C间的平均速度为
下列说法正确的是()
在A、D间的平均速度为
,B点的瞬
A.在t1时刻两车速度
时速度更接近于
(结果保留两位有
相等
效数字)。
B.从0到t1时间内,两车
走过的路程相等
1
0 cm 1
l
C.从t到t2时间内,两车走过的位移相等
AB
C
D
D.在号时刻,两车速度相等
[归纳总结]
1.为充分利用纸带,打点开始前要把小车
[归纳总结]
尽可能靠近打点计时器,并且开启打点计时器
1.xt图像和vt图像的比较
等打点稳定后再释放小车。
项目
xt图像
rt图像
2.利用平均速度来代替计数点的瞬时速度
图像上某
某一时刻
某一时刻
造成系统自身误差。为减小此种误差,应取较
点纵坐标
的位置
的瞬时速度
小位移△x来求平均速度。
斜率
表示速度
表示加速度
3.测量计数点间的位移x带来误差。减
纵轴截距
表示初位置
表示初速度
小此误差的方法是一次测量完成,即一次测出
两图线
不表示相遇,
表示相遇
各计数点到起始计数点O的距离,再分别计算
交点
只表示速度相等
出各计数点间的距离。
2.注意事项:
4.计数点间的时间△t不要搞错。n个计
(1)xt图像、vt图像都不是物体运动的轨
数点间的时间间隔为△t=(n一1)×0.02s,而
迹,图像中各点的坐标值x、v与t一一对应;
不是△t=nX0.02s。
(2)xt图像、vt图像的形状由x与t、v与
[跟踪训练3]在“练习使用打点计时器”的
t的函数关系决定;
实验中,某同学使用50Hz的交流电源利用电
(3)无论是ct图像还是t图像,所描述
火花计时器打出了一条清晰的纸带,如图所示。
的运动都是直线运动。
A、B、C、D、E、F是在纸带上所选的计数点,相
[跟踪训练4幻(多选)在跳水比赛中,某运
邻两个计数点之间还有四个点没画出。
动员(可看作质点)的速度与时间关系图像如图
所示,选竖直向下为正方向,t=0是其向上起
跳瞬间,则(
1.60
4.00
7.20
11.20
16.00
试求BD的平均速度VD=
m/s;
E点的瞬时速度VE=
m/s。(结果均
保留三位有效数字)。
A.t时刻该运动员开始进人水中
专题四xt图像和t图像的理解
B.t2时刻该运动员开始进入水中
[例4]甲乙两车在同一平直公路上同向运
C.t3时刻该运动员已浮出水面
动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。
D.0~t2时间内,该运动员加速度保持不变
●38