人教版高中物理必修一2章《匀变速直线运动的研究》章末复习学案.pdf

人教版高中物理必修一人教版高中物理必修一 2 2 章章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究章末复习学案章末复习学案章末整合匀变速直线运动的研究一、匀变速直线运动规律的明白得和应用1公式中各量正负号的确定x、a、v0、v 均为矢量，在应用公式时，一样以初速度方向为正方向；凡是与 v0方向相同的矢量为正值，相反的矢量为负值2善用逆向思维法专门关于末速度为 0 的匀减速直线运动，倒过来可看成初速度为 0 的匀加速1直线运动，如此公式能够简化(如 vat，x2at2)，初速度为 0 的比例式也能够应用3注意(1)刹车类问题一样先求出刹车时刻(2)关于有往返的匀变速直线运动(全过程加速度 a 恒定)，可对全过程应用公1式 vv0at、xv0t2at2、列式求解(3)分析题意时要养成画运动过程示意图的适应关于多过程问题，要注意前后过程的联系前段过程的末速度是后一过程的初速度；再要注意查找位移关系、时刻关系图 1例 1如图 1 所示，一小物块从静止沿斜面以恒定的加速度下滑，依次通过 A、B、C 三点，已知 AB12 m，AC32 m，小物块通过 AB、BC 所用的时刻均为 2 s，求：(1)小物块下滑时的加速度；(2)小物块通过 A、B、C 三点时的速度分别是多少？解析法一(1)设物块下滑的加速度为 a，则 xBCxABaT2，因此 axBCxAB201222m/s2 m/s.22T2xAC32(2)vB2tm/s8 m/s22由 vv0at 得 vAvBat(822)m/s4 m/svCvBat(822)m/s12 m/s.1法二由 xv0t2at2知1AB 段：12vA22a221AC 段：32vA42a42联立得 vA4 m/s，a2 m/s2因此 vBvAat8 m/s，vCvAa2t12 m/s.xAC1法三vB2t8 m/s，由 xBCvBt2at21即 20822a22，得 a2 m/s2由 vv0at 知 vAvBat4 m/s，vCvBat12 m/s.答案(1)2 m/s2(2)4 m/s8 m/s12 m/s二、自由落体运动自由落体运动是初速度 v00、加速度 ag 的匀加速直线运动，是最简单的匀加速直线运动匀加速直线运动的一切规律(包括推论公式)都适用于自由落体运动图 2例 2有一根长 L5 m 的铁链悬挂在某楼顶上，楼中有一窗口，窗口上沿离铁链的悬点 H25 m 当铁链从静止开始下落后始终保持竖直，不计空气阻力，g10 m/s2.求：(1)铁链的下端 A 下落到窗口的上沿 B 时，铁链的速度大小；(2)接着铁链通过整个窗口用了 t0.3 s 的时刻，窗口的高度 h 为多少？解析(1)铁链的下端到达窗口上沿时的速度，由 v22g(HL)得v2g（HL）210（255）m/s20 m/s20m/s.1(2)连续下落时 Lhvt2gt2代入数据解得 h1.45 m.答案(1)20 m(2)1.45 m三、运动图象的意义及应用1“六看”识图象第一要学会识图识图确实是通过“看”查找规律及解题的突破口为方便经历，那个地点总结为六看：一看“轴”，二看“线”，三看“斜率”，四看“面”，五看“截距”，六看“专门值”(1)“轴”：纵、横轴所表示的物理量，专门要注意纵轴是 x，依旧 v.(2)“线”：从线反映运动性质，如 xt 图象为倾斜直线表示匀速运动，vt 图象为倾斜直线表示匀变速运动(3)“斜率”：“斜率”往往代表一个物理量xt 图象斜率表示速度；vt 图象斜率表示加速度(4)“面”即“面积”：要紧看纵、横轴量的乘积有无意义如xt 图象面积无意义，vt 图象与 t 轴所围面积表示位移(5)“截距”：初始条件、初始位置 x0或初速度 v0.(6)“专门值”：如交点，xt 图象交点表示相遇，vt 图象交点表示速度相等(不表示相遇)2位移图象 xt、速度图象 vt 的比较(如图 3 甲、乙所示)图 3例 3一枚火箭由地面竖直向上发射，但由于发动机故障而发射失败，其速度时刻图象如图 4 所示，依照图象求：(已知 103.16，g 取 10 m/s2)图 4(1)火箭上升过程中离地面的最大高度；(2)火箭从发射到落地总共经历的时刻解析(1)由图象可知：当火箭上升 25 s 时离地面最高，位移等于几个图形的面积，则205011x21520252550450 m.1(2)火箭上升 25 s 后从 450 m 处自由下落，由 x2gt2t22得：9.48 s因此总时刻 tt1t234.48 s.答案(1)450 m(2)34.48 s四、纸带问题的分析和处理方法纸带的分析与运确实是近几年高考中考查的热点，因此应该把握有关纸带问题的处理方法1判定物体的运动性质(1)依照匀速直线运动的位移公式 xvt 知，若纸带上各相邻的点的间隔相等，则可判定物体做匀速直线运动(2)由匀变速直线运动的推论xaT2知，若所打的纸带上在任意两个相邻且相等的时刻内物体的位移差相等，则说明物体做匀变速直线运动2求瞬时速度依照在匀变速直线运动中，某段时刻内的平均速度等于该段时刻中间时刻的xnxn1瞬时速度：vn2T，即 n 点的瞬时速度等于(n1)点和(n1)点间的平均速度3求加速度(1)逐差法如图 5 所示，纸带上有六个连续相等的时刻T 内的位移 x1、x2、x3、x4、x5、x6.图 5由xaT2可得：x4x1(x4x3)(x3x2)(x2x1)3aT2x5x2(x5x4)(x4x3)(x3x2)3aT2x6x3(x6x5)(x5x4)(x4x3)3aT2（x6x3）（x5x2）（x4x1）因此 a9T2由此能够看出，各段位移都用上了，有效地减小了偶然误差，因此利用纸带运算加速度时，可采纳逐差法(2)两段法2xg90010s将图所示的纸带分为 OC 和 CF 两大段，每段时刻间隔是 3T，可得：x4x5x6(x1x2x3)a(3T)2，明显，求得的 a 和用逐差法所得的结果是一样的，但该方法比逐差法简单多了4利用 vt 图象求解加速度先求出各时刻的瞬时速度 v1、v2、v3、vn，然后作 vt 图象，求出该 vt图线的斜率 k，则ka.这种方法的优点是能够舍掉一些偶然误差较大的测量值，因此求得值的偶然误差较小例 4在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，得到一条如图 6 所示的纸带，按时刻顺序取 0、1、2、3、4、5、6 共七个计数点，每相邻两个计数点间各有四个打出的点未画出，用刻度尺测得 1、2、3、6 各点到 0 点的距离分别为 8.69 cm，15.99 cm，21.87 cm，26.35 cm，29.45 cm，31.17 cm，打点计时器每隔 0.02 s 打一次点求图 6(1)小车的加速度；(2)打计数点 3 时小车的速度解析(1)由纸带的数据可知，小车在连续相等的时刻 T0.1 s 内的位移分别为 x18.69 cm，x27.30 cm，x35.88 cm，x44.48 cm，x53.10 cm，x61.72cm.由逐差法可得小车的加速度为（x4x5x6）（x1x2x3）a2（3T）（4.483.101.72）（8.697.305.88）102m/s290.011.397 m/s2.x3x4(2)打计数点 3 时小车的速度 v32T代入数据解得 v30.518 m/s.答案(1)1.397 m/s2(2)0.518 m/s 章末检测(时刻：90 分钟满分：100 分)一、单项选择题(本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分)1伽利略在对运动的研究过程中制造了一套对近代科学的进展极为有益的科学方法，这些方法的核心是把_和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来()A猜想B假说C实验D思辨答案C2下列几种情形，不可能发生的是()A位移和加速度反向B速度和加速度反向C加速度不变，速度在变D速度不变，加速度在变解析减速直线运动中，加速度与速度反向，与位移也反向，所有的匀变速运动，加速度不变，速度变化速度不变，加速度一定为零，故只有 D 符合题意答案D3以 20 m/s 的速度做匀速直线运动的汽车，制动后能在 2 m 内停下来，假如该汽车以 40 m/s 的速度行驶，则它的制动距离应该是()A2 mB4 mC8 mD16 m2v02解析由于 0v22ax，x02a，位移xv，故初速度是原先的两倍，位移应是原先的 4 倍，即 8 m，C 正确答案C图 14(20202020 江西高一期中)甲、乙两车某时刻由同一地点，沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移时刻图象如图1所示，图象中的OC段与AB平行，CB段与OA平行，则下列说法中正确的是()At1到 t2时刻两车的距离越来越远B0t3时刻内甲车的平均速度大于乙车的平均速度C甲车的初速度等于乙车在 t3时刻的速度Dt3时刻甲车在乙车的前方解析依照位移时刻图象的斜率表示速度，可知 t1到 t2时刻甲、乙两车速度相同，因此两车间距离保持不变，故 A 错误；由图知 0t3时刻内甲、乙两车x位移相同，时刻相同，依照平均速度定义 vt可得两车平均速度相同，B 错误；因 OC 段与 AB 平行，因此甲车的初速度等于乙车在 t3时刻的速度，故 C 正确；由图知 t3时刻甲、乙两车相遇，D 错误答案C图 25(20202020 福建高一期中)如图 2 所示，A、B 两小球用长为 L 的细线连接悬挂在湖面上的高空中，A 距湖面高为 H，开释 A 球，让它们自由落下，测得它们落水声相隔时刻t(s)，假如球 A 距水面的高度 H 减小，则t 将()A增大B不变C减小D条件不足，无法判定解析B 刚入水时两球速度相等当球 A 距水面的高度 H 减小时，B 入水时速度就小，A 单独运动入水过程中初速度变小，位移不变，则所需时刻变长，因此 A 正确答案A6(20202020 山西高一期中)四个小球在离地面不同高度处同时由静止开释，不计空气阻力，从开始运动时刻起每隔相等的时刻间隔，小球依次碰到地面下图中，能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是()解析据题意，由于四个小球在离地面不同高度处同时由静止开释，不计空气阻力，从开始运动时刻起每隔相等的时刻间隔，小球依次碰到地面，则据初速度 为 0 的 匀 加 速 直 线 运 动 在 连 续 相 等 时 刻 内 通 过 的 位 移 之 比 为13579，即第一个 t 内物体，距离地面高度比为 1，第二个物体距离地面高度比为 4，第三个物体距离地面高度比为 9，第四个物体距地面高度比为16，图中符合那个高度比的是 C.答案C二、多项选择题(本题共 4 个小题，每小题 6 分，选不全得 3 分，错选得 0分)7甲、乙两物体所受的重力之比为12，甲、乙两物体所在的位置高度之比为 21，它们各自做自由落体运动，则两物体()A落地时的速度之比是 21B落地时的速度之比是 11C下落过程中的加速度之比是 12D下落过程中的加速度之比是 11解析做自由落体运动的物体下落过程中的加速度与其质量无关，与其重力无关，C 错，D 对；又依照 v 2gh，A 对，B 错答案AD图 38(20202020 江西高一期中)在 2020 年全运会上，秦凯和张森夺得了跳水男子双人 3 米板竞赛的冠军，如图 3 所示下列说法正确的是()A在研究运动员的技术动作时，不能将正在竞赛的运动员视为质点B运动员在下落过程中，感受水面在匀速上升C前一半时刻内位移大，后一半时刻内位移小D前一半位移用的时刻长，后一半位移用的时刻短解析在研究运动员的技术动作、分析动作技术时要考虑其肢体行为，因此不能够将正在竞赛的运动员视为质点，则 A 对；运动员在下落过程中是自由落体运动，因此感受水面在加速上升，B 错；运动员下落越来越快，则前一半时刻内位移小，后一半时刻内位移大，C 错，D 对答案AD9某物体以 30 m/s 的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g 取 10 m/s2.5 s 内物体的()A路程为 65 mB位移大小为 25 m，方向向上C速度改变量的大小为 10 m/sD平均速度大小为 13 m/s，方向竖。