内容正文:
2=”=0.6s,则物体上升过程中的平均速
h1+h2
度=
=3m/s,D正确。
t1+t2
第5天研究自由落体运动的规律
【即学即练】
1.(1)④①②③(或④①③②)
(2)2h(n-1)2
【解析】(1)实验步骤为安装器材、调节器
材、实验数据测量及实验数据处理,对于本
实验先测量高度h或先测量运动时间t,对
实验结果没有影响,故合理的顺序应该是
④①②③或④①③②。(2)水滴做自由落体
运动,根据位移时间公式有h=2gT,根据
题意有1解得g=2h少
t20
2.B【解析】伽利略斜面实验直接验证的是
位移与时间的二次方成正比的关系,可以证
明速度与时间成正比,所以A错误,B正确;
斜面长度一定时,的值随倾角增大而增
大,则小球从顶端滚到底端时所需的时间随
倾角增大而减小,所以D错误;斜面长度一
定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角
大小有关,所以C错误。
【练新题】
1.D【解析】甲、乙、丙三个图都是实验现象,
采用斜面的目的是“冲淡”重力的作用,使实
验现象更明显,采用不同倾角的斜面,是为
了观察小球运动的规律,形成外推的实验基
础,图丁是在图甲、乙、丙的基础上经过合理
3参考答案8
的外推得到的结论。故选D。
2.B【解析】根据题意可得,小球通过光电门
的速度大小为:=,根据运动学公式。
d
2gh,可得g2h,故选B。
。
【解析】(2)由自由落体运动规律有=
2又兰所以时兰周有票放
d
o
g=
2。(3)实验中有阻力作用,即%=
2)w2即
12
2g 2f
k d2 md2
可得k<。,由
2g
,解得
mg
d2
k
1
第6天周末复盘与检测
【即学即练】
1.B【解析】汽车从刹车到静止,加速度为
0-to
a=-5m/s2,汽车刹车所需的时间to=
a
0-20
-5s=48<6s,则汽车在6s内的位移等
1
于4s内的位移,所以x=ot+2a=20×
4m+2×(-5)×42m=40m,故选B。
2.解:方法一:基本公式法。
经过较长时间,可以让小球B抛出后处于上
升阶段时与A球相遇,故△t的最大值为小
15
3
预备新高一物理8
球A刚要落回抛出点的瞬间将小球B抛出。
而小球A在空中运动的时间为tA=
g
2×40g=8s,则△的最大值为△1nm=850
10
当小球B紧跟着A抛出,小球B可能在下降
阶段时与A球相遇,经过的时间间隔较小,
故△t的最小值为A、B两小球同时落地时,
先后抛出的时间间隔。而小球B在空中运
动的时间为t=
2g_2×3
810
s=6s,则△t的
最小值为△tmin=tA-tB=2s。
故要使A、B两小球在空中相遇,△t应满足
的条件为2s<△t<8s。
方法二:巧选参考系法。
设小球B在小球A抛出后经△t再抛出,以
小球A为参考系,小球B做匀速直线运动,
其相对速度v=vB-(Ag△t)=g△t-10(单位
为m/s),而此时小球A的位移为x=40△t-
(如)单位为m),则小球B与小球A相遇
的时间为t=七
40A1-28(△)2
(8-△t)△
g△t-10
2△t-2
(单位为s)。同样,考虑到A、B小球在空中
相遇,则0<t<6s,求出△t应满足的条件为
2s<△t<8so
方法三:图像法(利用位移一时间图像)。
◆x/m
B2
023468
由位移公式可得A、B两小球的位移(单位
16
为m)随时间(单位为s)变化的关系为x4=
40t-5t2,xB=30t-5t2。
它们的图像均为抛物线,在同一坐标系中分
别作出它们的x-t图像,如图中图线A和B
所示。要使A、B两小球在空中相遇,必须使
A、B两图线存在交点,交点的横坐标为相遇
时的时刻,纵坐标为相遇时的位移。故△
应满足的条件为2s<△t<8s。
【周小测】
1.B【解析】匀变速直线运动的加速度即速
度变化率不变,B正确;对于不同的时间段,
匀变速直线运动的速度变化量不同,A错
误;匀变速直线运动的速度时时刻刻在变,
在相等的时间内位移大小一般不相等,C错
误;当速度与加速度方向相同时,物体做加
速运动,当两者方向相反时,物体做减速运
动,与a的正负无关,D错误。
2.C【解析】汽车速度减为零所需的时间t=
=2.5s<4s,则4s内的路程与2.5s内的
a
路程相等,则x=2at=6.25m,C正确。
3.D【解析】质点做直线运动的位移x与时
间t的关系为x=5t+t2,结合匀变速直线运
动位移与时间的关系x=o+2a心可得质点
的初速度和加速度分别为。=5m/s,a=
2m/s2,A错误;该质点在1s末的速度大小
v1=vo+at1=5m/s+2×1m/s=7m/s,B错误;
该质点前2s内的位移x2=5t2+t(m)=5×
2m+2m=14m,前1s内的位移x1=5t1+
t(m)=5×1m+12m=6m,该质点第2s内
的平均速度0=4x=14-6
m/s=8m/s,C错
△t1
误,D正确。
4.B【解析】由题中图像知,0~6s内物体沿正
方向运动,6~8s内物体沿负方向运动,A正
确:0~4s内的加速度a,=”-4-0m
4t4m/s2=
△w'-4-0
1m分,6-8s内的加速度a△2m/s
-2m/s2,这里的负号表示方向,不表示大
小,B错误;根据v-t图像与坐标轴围成的面
积表示位移可得,前6s内的位移,=2×6×
4m=12m,C正确;因物体在第6s末改变
运动方向,因此物体在第6s末离出发点最
远,D正确。
5.A【解析】在某段位移x内的平均速度为
1,可知该段时间的中间时刻的速度为1,
该段时间,=花,在接下来的位移x内的平
1
均速度为2,可知该段时间的中间时刻的速
度为2,该段时间2=,则加速度a=
v2-U12w1v2(v2-1)
,A正确。
t1,t2
x(2+u1)
22
6.A【解析】由匀变速直线运动连续相等时
间内位移差公式△x=a,可得a==
2
2
mg=2m/s,A正确;设初速度为o,因
为是做匀减速运动,所以根据位移公式有
x=n42at,把x=7m、t=1s、a=2m/s2代
3
参考答案8
入解得vo=8m/s,B错误;汽车前2s内的平
均速度=7+5
m/s=6m/s,C错误;汽车在
2
第3s内的位移是3m,所以第3s内的平均
3
速度=m/s=3m/s,D错误。
7.C【解析】设钢球下落的时间为t,则有
2626-102=25m,解得1=3s,C正
确;钢球落地时的速度大小v=gt=30m/s,A
错误;钢球释放位置距水平地面的高度h=
2=45m,B错误;钢球从释放到落到水
平地面过程中的平均速度大小。=么
t
15m/s,D错误。
8.AD【解析】由图像可知,t=10s时,两车处
于同一位置,则此时两车相遇,汽车刚好追
上自行车,A正确;0~10s内,两车的位移相
同,则两车平均速度相同,B错误;根据x-t
图像的切线斜率表示速度,可知t=10s时,
汽车的速度大于自行车的速度,接下来汽车
的速度一直大于自行车的速度,t=20s时,
汽车在自行车前方,C错误,D正确。
9.BD【解析】小配件刚脱离气球时有竖直向
上的初速度v=10m/s,所以小配件做竖直
上抛运动,A错误,B正确;小配件离地面的
102
最大高度h=20m+
+=20m+2x10.m与
25m,C错误,D正确。
10.BD【解析】由题图可知,乙车做匀速直线运
动,速度为2m/s,甲车做初速度为1m/s
2-1
的匀加速直线运动,加速度a=个m/s=
17
3预备新高一物理8。
1m/s2,在0~1s内,乙车的速度大于甲车
的速度,由于t=0时刻两车并排行驶,则两
车距离逐渐增大,在1~2s内,乙车的速度
小于甲车的速度,两车距离开始减小,则在
前2s内,t=1s时两车相距最远,A错误;
设经过时间t两车再次并排行驶,则有vzt=
"甲+2,解得t=2s,两次并排行驶的位
置相距x=v乙t=4m,B、D正确;根据v-t图
像与坐标轴围成的面积表示位移,由图像
可知,1s末乙的位移x1=2×1m=2m,甲
的位移名=2×(1+2)×1m=
2m,则1s
末乙的位移与甲的位移之比x1:x2=4:3,C
错误。
11.(1)220(2)B(3)0.9930.641
(4)不变
【解析】(1)电火花计时器的工作电压为
220V交流电。(2)实验时应先接通电源
等打点计时器稳定后再释放纸带。故选
B。(3)打下计数点6时小车的速度大小
6=3t-961+10.25
×10-2m/s=
2T
1
2x550
0.993m/s。由逐差法可以求出小车的加
(x3+x4)-(x1+x2)
速度大小a=
8T2
9.61+10.25-7.05-7.68
2
×102m/s2≈
1
8x5×50
0.641m/s2。(4)交流电源的频率发生改
变会对测量值产生影响,而电压的改变并
不会使交流电源的频率发生改变。
18
12.解:(1)根据匀变速直线运动规律有
%
解得汽车刚上桥瞬间的速度大小
vo=14 m/s
(2)设汽车的加速度为a,则
-v020-14
a=_
m/s2=1m/s2
t
6
汽车在开上大桥之前有
v=2ax
解得汽车的出发地点到上桥地点的距离
x=98m
13.解:(1)根据运动学公式
v2=2gH
代入数据得H=
2(25)2
m=1m
2g2×10
所以直杆上端到筒的上端的距离
h=L1+H=0.5m+1m=1.5m
(2)设直杆下端到达圆筒上端的时间为t1,
则有H=6
解得=2s】
直杆上端离开圆筒下端时间为t2,则有
1
L+H+L,F286
25
解得2=58
则直杆穿过圆筒的时间
√5
t=6,t1=58
所以直杆穿过圆筒的平均速度
L+=35m/9
t第二周
匀变速直线运动的研究
第6天
周末复盘与检测
编知网
匀变速直线运动
匀变速直线运动
实验探究
公式与推论
wwWwmWTmtmttt
WWwWwwwwwwww&
①常用的与测量速度有关的器
①公式
材包括:打点计时器、光电门、
频闪照相机
(1)速度公式:v=u+at
(2)位移公式:=,+a
②利用“平均速度法”求速度
,如图所示
运
(3)速度一位移关系式:
即u.2T
的
2--2ax
研
②推论
(1)中间时刻的瞬时速度:
目加速度的求解方法
(1)利用“逐差法求加速度
生”=万字
和a=00,0
如a,23T21
(2)位移中点的速度公式:
3
x++。1-2-3
告梦
9T2
匀变速
直线运动
(3)连续相外相等时间间隔内
(2)利用“图像法”求加速度
的位移差公式
即由“平均速度法”求出多个点
的速度,画出-t图像,则直线的斜
规
x2x1Fx3x2=x光n-二aT2
率表示加速度
应
自由落体运动与
追及相遇问题
竖直上抛运动
awWWwwwwwwwwwwwfS
46m图
哈,=0
=0
v=6m/s
追上自行车
h 2g
g
相距最远
0
=-w2
oto
o品
o品
v,=6 m/s
a2=0
2--2gh1
1=-"1
h-vdgt
①抓住三个关系
v=0-g
时间关系、位移关系、速度关系
2预防一个陷阱
a=-g o
利车陷阱:藏速到零时停止运动
竖直上抛运动
自由落体运动
55
3预备新高一物理&
排易错
易错①)刹车时未考虑物体的停止时间而致错
即学即练
[答案见P15]
典例①汽车以大小为24m/s的速度做匀速直线运动,刹车后,
1.汽车以20m/s的速度做匀
获得的加速度的大小为6m/s2,那么刹车后2s内与刹车后6s
速直线运动,司机见前方有障
内汽车通过的路程之比为()
碍物立即刹车,刹车后加速度
A.1:9
B.1:1
C.1:3
D.3:4
大小为5m/s2。则汽车刹车后
【解析】汽车速度减为零的时间为t。=
0-.0-24
8=4s,则汽车刹车后
6s内的位移为()
a
-6
A.30m
B.40m
C.210m
D.120m
2s内的位移为名=+2=36m,6s内的位移等于4s内的位移,
则有=20=48m,故,=34。
【答案】D
易件提醒
在刹车问题中,一定要考虑实际情况,汽车速度减小到零后停止运
动,所以需要先考虑汽车停止运动所用的时间,再对比题中给出的时
间,看是不是在该时间内汽车已经停止运动,然后结合匀变速直线运动
规律分析解题。另外,解题过程中画一t图像能防止此类“刹车陷阱”。
易错2)不理解竖直上抛运动中相遇需要满足的条件而致错
典例2在地面上以初速度2o竖直上抛一物体A后,又以初速度
2.将小球A以初速度vA=
o在同一地点竖直上抛另一物体B,若要使两物体能在空中相
40m/s竖直向上抛出,经过一
遇,则两物体抛出的时间间隔△必须满足的条件是(不计空气
段时间△t后,又以初速度vB=
阻力)()
30m/s将小球B从同一点竖
2U0
直向上抛出,为了使两个小球
A.△t>
B.△t<
&
g
能在空中相遇,试分析△应满
2w0
o
足的条件。(g取10m/s2)
C.
0<△tK
20∠AK
D.
g
g
g
【解析】方法一:从抛出到落回抛出,点,A运动的
h
时间为,B运动的时间为2
,作出A、B的位
移一时间(h-t)图像,如图所示。两图线的交点
0
誓警
8
表示A、B相遇,显然,两图线有交点的条件是
4w0
<△t<
8
g
56
3第二周
匀变速直线运动的研究
8
方法二:设两物体相遇时B的运动时间为t,则A的位移h4=2uo(t+
△)-+A),B的位移kg=w。
1
40-g△t△t
两物体相遇时,有hA=hg,可得t=
gAt-vo 2
4v0
相遇时间t满足0<t<
2<A<
,解
g
g
g
I答案】D
易错提醒
两个做竖直上抛运动或一个做自由落体运动、一个做竖直上抛运
动的物体相遇时,两物体在同一时刻位于同一位置,要注意竖直上抛运
动的对称性,即同一位置对应两个时刻,物体可能处于上升或下降阶
段,还可以结合竖直上抛运动的临界条件,如“恰好达到最高点”或“恰
好返回地面”等求解上升过程或下降过程相遇的条件。
周小测
☐答案见P16
⊙满分:80分
⑨建议用时:60分钟
9实际用时:
分钟
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,
A.4m
B.36m
共28分。
C.6.25m
D.10m
1.下列有关匀变速直线运动的认识,其中正确
3.质点做直线运动的位移x与时间t的关系
的是(
)
为x=5t+t(各物理量均采用国际单位制基
A.匀变速直线运动的速度变化量是一个
本单位),下列说法正确的是()
A.该质点的加速度大小为1m/s2
恒量
B.该质点在1s末的速度大小为6m/s
B.匀变速直线运动的速度变化率是一个
C.该质点前2s内的位移为8m
恒量
D.该质点第2s内的平均速度为8m/s
C.在相等的时间内,匀变速直线运动的位移
4.某物体做直线运动的v-t图像如图所示。
大小相等
关于这个物体在前8s内的运动,下列说法
D.a>0表示物体做加速运动,a<0表示物体
错误的是(
做减速运动
↑lms)
2.汽车以5m/s的速度在水平路面上匀速前
4------2
进,紧急制动后以加速度大小为2/s2的
0
t/s
加速度在路面上滑行,则在制动后,4s内汽
-2
车通过的路程为(
57
3预备新高一物理8一
A.在第6s末改变运动方向
个x/m
50-----
B.0~4s内的加速度大于6~8s内的加
速度
C.前6s内的位移为12m
D.第6s末物体离出发点最远
0
10
5.汽车在公路上做匀加速直线运动,在某段位
A.t=10s时,两车相遇
移x内的平均速度为v1,在接下来的位移x
B.0~10s内,两车平均速度不同
内的平均速度为2,则汽车的加速度为
C.t=20s时,汽车追上自行车
()
D.t=10s时,汽车的速度大于自行车的
21v2(2-v1)
12(v2-v1)
速度
A.
B.
x(v2+U1)
2x(v2+1)
9.一科研气球携带设备以10m/s的速度匀速
12(v2+u1)
上升至离地面20m时,设备上的一个小配
C
212(2+U1)
D.
x(2-w1)
2x(v2-v1)
件脱离气球,忽略配件受到的空气阻力,重
6.一汽车从制动到停止用了4$。这段时间
力加速度大小取g=10m/s2,则配件离开气
内,汽车每1s前进的距离分别是7m、5m、
球后()
3m、1m,下列说法正确的是(
A.做自由落体运动
A.汽车的加速度大小为2m/s2
B.做竖直上抛运动
B.汽车的初速度大小为14m/s
C.离地面的最大高度是45m
C.汽车前2s的平均速度大小为4m/s
D.离地面的最大高度是25m
D.汽车第3s内的平均速度大小为4m/s
10.甲、乙两车在平直公路上行驶,速度随时间
7.钢球由某一高度处开始做自由落体运动,不
变化的关系如图所示,t=0时刻两车并排
计空气阻力,钢球落到水平地面前1s内的
行驶,则(
位移大小为25m。取重力加速度大小g=
↑/(m·s)
10m/s2,则下列说法正确的是()
A.钢球落地时的速度大小为35m/s
B.钢球释放位置距水平地面的高度为31.25m
C.钢球在空中下落的时间为3s
0
2/s
D.钢球从释放到落到水平地面过程中的平
A.前2s内,t=1s时两车相距最近
均速度大小为12.5m/s
B.t=2s时,两车再次并排行驶
二、多项选择题:本题共3小题,每小题4分,
C.1s末,乙的位移是甲的位移的2倍
共12分。
D.两次并排行驶的位置相距4m
8.一辆汽车从静止开始沿平直公路匀加速前
三、非选择题:本题共3小题,共40分。
进,启动时刚好有人骑自行车匀速从汽车旁
11.(10分)用图1所示的实验装置研究小车
经过,它们的位移x随时间t变化的图像如
速度随时间变化的规律,选用的打点计时
图所示。下列说法正确的是()
器为电火花计时器,电源频率为50Hz。
58
3第二周匀变速直线运动的研究8
小车纸带打点计时器
(1)汽车刚上桥瞬间的速度大小;
(2)汽车的出发地点到上桥地点的距离。
重物
图1
01234
图2
(1)实验需要的电源电压为
V。
(2)实验时下面的步骤先后顺序正确的是
0
A.先释放纸带,后接通打点计时器
电源
B.先接通打点计时器电源,后释放
13.(16分)如图所示,直杆长L,=0.5m,圆筒
纸带
高L2=2.5m。直杆位于圆简正上方H处。
(3)图2为某条纸带上的8个计数点,每两
某一时刻释放直杆使其做自由落体运动,
个相邻计数点间还有4个点未标出。
直杆竖直穿过圆筒,到达筒的上端时速度
现测得x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=
为2√5m/s。求:(取g=10m/s2,结果可
9.61cmx4=10.25cm。则打下计数点6
以保留根号)》
时小车的速度大小6=
m/s,
(1)释放前直杆上端离筒的上端的高度;
小车的加速度大小a=
m/s2。
(2)直杆穿过圆筒的平均速度的大小。
(结果均保留三位有效数字)
左0.5m
(4)如果实验时交流电源的频率不变,电
压变低了,而做实验的同学并不知道,
那么加速度的测量值与实际值相比
L=2.5m
(选填“偏大”“偏小”或“不
变”)。
12.(14分)驾校的练习车内安装有一个微型
定位器,可以反映汽车的实时位置并测算
速度。根据某次驾驶练习中定位器采集的
数据显示,王老师驾车从某地由静止开始
做匀加速直线运动,途中用t=6s的时间
经过了一座长度l=102m的大桥到达对
岸,且车离开大桥时的速度v=20m/s,汽
车长度不影响定位数据。求:
59