2019-2020年高考物理 第二章描述運(yùn)動(dòng)的基本概念 勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)教案.doc
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2019-2020年高考物理 第二章描述運(yùn)動(dòng)的基本概念 勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)教案 內(nèi)容解讀 學(xué)習(xí)內(nèi)容 能力要求 考向定位 1.參考系、質(zhì)點(diǎn) 2.位移、速度和加速度 1.認(rèn)識(shí)在哪些情況下可以 把物體看成質(zhì)點(diǎn)的,知道不引 入?yún)⒖枷稻蜔o(wú)法確定質(zhì)點(diǎn)的位 置和運(yùn)動(dòng). 2.理解位移、速度和加速度 1.在研究物理問(wèn)題 過(guò)程中構(gòu)建物理模型, 再現(xiàn)物理情景. 2.對(duì)參考系、質(zhì)點(diǎn)只作 Ⅰ級(jí)要求,對(duì)位移、速度和 加速度則作Ⅱ級(jí)要求 知識(shí)點(diǎn)整合 一、 機(jī)械運(yùn)動(dòng)、參考系、位置、位移和路程 1、機(jī)械運(yùn)動(dòng):一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體位置的改變.包括平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)等形式.參考系:為了研究物體的運(yùn)動(dòng)而假設(shè)為不動(dòng)的物體. 參考系的選取是任意的,對(duì)同一物體的運(yùn)動(dòng),選取的參考系不同,對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)描述結(jié)果不同. 2、位移描述物體位置的變化,是從物體運(yùn)動(dòng)的初位置指向末位置的矢量,即位移大小和方向由始、末位置決定,與物體運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān);路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,是標(biāo)量. 既有大小又有方向,運(yùn)算遵循平行四邊形定則的物理量,叫做矢量; 只有大小而沒(méi)有方向的物理量,叫做標(biāo)量. 特別提醒: 位移和路程容易混淆,常見(jiàn)錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)是認(rèn)為做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體的位移大小與路程相等。注意區(qū)分單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和有往返的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 【例1】關(guān)于位移和路程,以下說(shuō)法正確的是( ) A.位移是矢量,路程是標(biāo)量 B.物體的位移是直線(xiàn),而路程是曲線(xiàn) C.在直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,位移與路程相同 D.只有在質(zhì)點(diǎn)做單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),位移的大小才等于路程 解析:位移描述物體位置的變化,它是從物體初位置指向末位置的物理量,它是矢量;路程是從物體初位置到末位置所經(jīng)過(guò)的路徑軌跡長(zhǎng)度.路程是標(biāo)量.A正確.位移和路程都是物理量,不存在直線(xiàn)或曲線(xiàn)問(wèn)題,B錯(cuò).位移和路程是兩個(gè)不同的物理量,前者是矢量后者是標(biāo)量,即使大小相等也不能說(shuō)二者相同,C錯(cuò),D正確. 答案:AD. [規(guī)律總結(jié)]①抓住運(yùn)動(dòng)軌跡有直線(xiàn)和曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)之分;②位移和路程是兩個(gè)不同性質(zhì)的物理量;③位移是初位置指向末位置的有向線(xiàn)段,而路程是軌跡的長(zhǎng)度. 【例2】[易錯(cuò)題]對(duì)參考系的理解,以下說(shuō)法正確的是( ) A.不選參考系,就無(wú)法研究某一物體是怎樣運(yùn)動(dòng)的 B.參考系一定要選取不動(dòng)的物體 C.研究車(chē)輪邊緣上一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí),只能以輪軸為參考系 D.同一物體的運(yùn)動(dòng),對(duì)不同的參考系有相同的觀察結(jié)果 解析:研究物體運(yùn)動(dòng)必須選擇參考系,參考系的選擇是任意的,對(duì)同一物體的運(yùn)動(dòng),選取的參考系不同,對(duì)物體的描述結(jié)果不同,故只有A項(xiàng)正確. 答案:A. [方法技巧]選擇參考系其實(shí)是選擇一個(gè)用來(lái)與所描述的對(duì)象進(jìn)行比較的物體,任何物體都可以選做參考系,但選擇不同的參考系,所描述的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)易情況不同.當(dāng)求解的問(wèn)題涉及兩個(gè)運(yùn)動(dòng)對(duì)象時(shí),通過(guò)可通過(guò)巧妙地選擇參考系,簡(jiǎn)化研究運(yùn)動(dòng)情景. 二、速度、速率、平均速度與平均速率 速度:是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,是矢量.物體速度方向與運(yùn)動(dòng)方向相同. 物體在某段時(shí)間內(nèi)的位移跟發(fā)生這段位移所用的時(shí)間的比值,叫做這段位移內(nèi)(或這段時(shí)間內(nèi))的平均速度,即定義式為:,平均速度方向與方向相同,平均速度是矢量.瞬時(shí)速度是運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻的速度,瞬時(shí)速度方向沿物體運(yùn)動(dòng)軌跡上相應(yīng)點(diǎn)的切線(xiàn)指向前進(jìn)方向一側(cè)的方向.平均速率是質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程與的比值,是標(biāo)量,不一定等于平均速度的大?。俾剩核俣鹊拇笮【褪撬俾剩挥写笮?,沒(méi)有方向,是標(biāo)量. 【例3】騎自行車(chē)的人沿直線(xiàn)以速度行駛了三分之二的路程,接著以的速度跑完其余三分之一的路程.若全程的平均速度為,則是多少? 解析:由平均速度的定義式可求得.設(shè)總位移為,前一段運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間為,后一段運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間為,則:,,; 又,即:,解得: 答案:. [誤區(qū)警示]不同時(shí)間段的平均速度可能不同,求解平均速度時(shí)要用位移和對(duì)應(yīng)的時(shí)間來(lái)計(jì)算,另外平均速度是矢量要注意方向. 三、加速度 加速度是描述速度變化快慢的物理量,它是速度改變量與對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值,即加速度是速度對(duì)時(shí)間的變化率,即定義式:,它的方向與速度改變量方向相同,它是矢量. 【例4】有下列①、②、③、④所述的四種情景,請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)從A、B、C、D四個(gè)選項(xiàng)中選擇對(duì)情景的分析和判斷的正確說(shuō)法( ) ①點(diǎn)火后即將升空的火箭 ②高速公路上沿直線(xiàn)高速行駛的轎車(chē)為避免事故緊急剎車(chē) ③運(yùn)行的磁懸浮列車(chē)在軌道上高速行駛 ④太空的空間站在繞地球勻速轉(zhuǎn)動(dòng) A.因火箭還沒(méi)運(yùn)動(dòng),所以加速度一定為零 B.轎車(chē)緊急剎車(chē),速度變化很快,所以加速度很大 C.高速行駛的磁懸浮列車(chē).因速度很大,所以加速度也一定很大 D.盡管空間站做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),但加速度也不為零 解析:加速度是描述速度變化快慢的物理量,它是速度改變量與對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值,即加速度是速度對(duì)時(shí)間的變化率,速度變化快,則加速度一定大,故B正確.一個(gè)物體速度大,但速度不發(fā)生變化,如勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),它的加速度就等于零,所以C錯(cuò).曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度方向不斷改變,即速度變化了,一定有加速度,D正確.速度為零,加速度不一定為零,加速度和速度的大小沒(méi)有關(guān)系,所以A錯(cuò)誤. 答案:BD. [誤區(qū)警示](1)加速度是描述速度變化快慢的物理量,不是描述速度大小的物理量,所以與速度的大小沒(méi)有必然聯(lián)系;(2)加速度實(shí)質(zhì)是由物體的受力和物體的質(zhì)量決定的.從運(yùn)動(dòng)量的角度來(lái)看,加速度由速度的變化與變化所用時(shí)間的比值來(lái)度量,說(shuō)明加速度不是僅僅由速度的變化決定的;(3)加速度的方向與速度的方向沒(méi)有必然聯(lián)系,但與速度變化的方向一致,其實(shí)質(zhì)是與物體所受到的合外力方向一致. 【例5】[拓展題] 下列說(shuō)法中,正確的是 A.物體在一條直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng),如果在相等的時(shí)間里變化的位移相等,則物體的運(yùn)動(dòng)就是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) B.加速度大小不變的運(yùn)動(dòng)就是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) C.勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng) D.加速度方向不變的運(yùn)動(dòng)一定是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 解析:勻變速運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是加速度不變,即加速度大小和方向均不變,故C正確. 答案:C. 重點(diǎn)、熱點(diǎn)題型探究 參考系、質(zhì)點(diǎn)雖然是Ⅰ級(jí)要求,但有時(shí)也有單獨(dú)的命題,位移、速度、平均速度和加速度作為Ⅱ級(jí)要求,是高考的重點(diǎn)內(nèi)容之一.高考真題中,這些考點(diǎn)一般以選擇題出現(xiàn). 重點(diǎn)1:勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)公式的應(yīng)用 [真題1](原創(chuàng)題)以下說(shuō)法中,正確的是( ) A.槍膛中的子彈的加速度約為,射出時(shí)速度可達(dá)左右,所以加速度大,速度變化就大 B.質(zhì)子在加速器中可獲得加速度,所以質(zhì)子在加速器中加速1s后可獲得的的速度 C.汽車(chē)的加速性能是反映汽車(chē)質(zhì)量?jī)?yōu)劣的一項(xiàng)重要指標(biāo),因?yàn)榧铀俣却?,汽?chē)速度變化快,啟動(dòng)性能好 D.嫦娥一號(hào)衛(wèi)星在離月球表面200km的軌道上繞月球作勻速圓周運(yùn)動(dòng),因此它的加速度等于零 【解析】C.速度變化量是由加速度和加速過(guò)程所用的時(shí)間共同決定的,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)速度達(dá)到一定值時(shí),速度增加,物體的質(zhì)量也相應(yīng)會(huì)增加,物體的速度不會(huì)超過(guò)光速,另外,質(zhì)子在加速器中可獲得加速度,只是說(shuō)明在加速這段時(shí)間內(nèi)速度變化的快慢,相當(dāng)于每秒增加,但由于質(zhì)子加速的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1s,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;作勻速圓周運(yùn)動(dòng),因速度的方向不斷改變,物體具有向心加速度. 針對(duì)訓(xùn)練 1.對(duì)于平均速度、即時(shí)速度與速率,正確的說(shuō)法是( ) A.平均速度的大小等于平均速率 B.平均速度大小等于初速度和末速度的平均值 C.瞬時(shí)速度大小等于瞬時(shí)速率 D.極短時(shí)間內(nèi)的平均速度就是瞬時(shí)速度 2.關(guān)于加速度,下面說(shuō)法正確的是 A.加速度的大小在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度的改變量,因此加速度就是加出來(lái)的速度 B.加速度的大小在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度的改變量,因此每秒鐘速率的增量在數(shù)值上等于加速度的大小 C.加速度為正值,物體做加速運(yùn)動(dòng);加速度為負(fù)值,物體做減速運(yùn)動(dòng) D.加速度增大,而速度有可能減少;加速度減小,而速度有可能增大 3.關(guān)于質(zhì)點(diǎn)瞬時(shí)速度、加速度,下面說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( ) A.為零時(shí),可能不為零,可能不為零 B.當(dāng)大小不變時(shí),必為零,也必為零 C.不斷增大,可能不變 D.為零時(shí),不一定為零,但卻一定為零 4.若規(guī)定向東方向?yàn)槲灰频恼较?,今有一個(gè)皮球停在水平面上某處,輕輕踢它一腳,使它向東做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)5 m時(shí)與墻相碰后又向西做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)7 m而停下.則上述過(guò)程中皮球通過(guò)的路程和位移分別是 A.12 m;2 m B.12 m;-2 m C.-2 m;2 m D.2 m;2 m 5.下列描述的運(yùn)動(dòng)中,可能存在的是 A.速度變化很大,加速度卻很小 B.速度方向?yàn)檎?,加速度方向?yàn)樨?fù) C.速度變化方向?yàn)檎铀俣确较驗(yàn)樨?fù) D.速度變化越來(lái)越快,加速度越來(lái)越小 6.下列說(shuō)法正確的是( ) A.運(yùn)轉(zhuǎn)中的地球不能看作質(zhì)點(diǎn),而原子核可以看作質(zhì)點(diǎn) B.研究火車(chē)通過(guò)路旁一根電線(xiàn)桿的時(shí)間時(shí),火車(chē)可看作質(zhì)點(diǎn) C.研究奧運(yùn)會(huì)乒乓球男單冠軍孔令輝打出的乒乓球時(shí),不能把乒乓球看成質(zhì)點(diǎn) D.研究奧運(yùn)會(huì)三米跳板女單冠軍伏明霞的跳水動(dòng)作時(shí),不能將她看作質(zhì)點(diǎn) 7. 一個(gè)物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻速度大小為4m/s ,1s后速度大小變?yōu)?0 m/s .則該物體在這1s內(nèi)的加速度大小 A.一定為6m/s2 B.一定為14m/s2 C.可能為6m/s2 D.無(wú)法確定 8.一物體作勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),在某時(shí)刻前內(nèi)的位移是,在該時(shí)刻后的內(nèi)的位移是,則物體的加速度是( ) A. B. C. D. 9.一輛汽車(chē)在一條直線(xiàn)上行駛,第1s內(nèi)通過(guò)5m,第2s內(nèi)通過(guò)20m,第3s內(nèi)通過(guò)20m,第4s內(nèi)通過(guò) 5m.則 (1) 此汽車(chē)在最初 2s內(nèi)的平均速度是多大?方向如何? (2)中間 2s內(nèi)的平均速度是多大?全部時(shí)間內(nèi)的平均速度是多大? 參考答案 1.答案:C.點(diǎn)撥:較短或極短時(shí)間內(nèi)的平均速度接近某時(shí)刻的瞬時(shí)速度,這段時(shí)間越短越接近,只有當(dāng)一段時(shí)間的兩個(gè)時(shí)刻趨向于一點(diǎn)時(shí),平均速度才等于瞬時(shí)速度. 2.答案:D.點(diǎn)撥:速率的增量與速度的增量是兩個(gè)不同的概念;物體做加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng),不是由加速度的正負(fù)決定的,而是由加速度的方向與初速度的方向決定的,加速度的方向與初速度的方向相同或兩者間的夾角小于900,物體做加速度運(yùn)動(dòng);加速度的方向與初速度的方向相反或兩者間的夾角大于900,物體做減速運(yùn)動(dòng). 3.答案:BD.點(diǎn)撥:、和三個(gè)物理量的大小均無(wú)直接的因果關(guān)系,故選項(xiàng)A不符合題意;速度的大小不變,但方向變化也有加速度,故選項(xiàng)符合題意;選項(xiàng)D對(duì)于直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)正確,對(duì)于曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)就不正確,如勻速圓周運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)剛好運(yùn)動(dòng)一周,速度的變化為零,但向心加速度不為零,故選項(xiàng)D符合題意. 4.解析:路程是往返軌跡的長(zhǎng)度為12m;設(shè)向東為正方向,開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的位置為參考點(diǎn),則總位移為,答案:B 5.AB解析:速度變化大小與加速度大小沒(méi)有關(guān)系,A正確;速度與加速度方向可一致也可相反還可以成任意角度,B正確;速度變化方向即為加速度方向,C錯(cuò);加速度就是速度變化快慢,D錯(cuò).答案:AB 6.解析:對(duì)于地球來(lái)說(shuō),如果研究地球公轉(zhuǎn),由于地球直徑(約)比地球到太陽(yáng)的距離(約)要小得多,可以忽略不計(jì)地球的大小,就可以把地球當(dāng)作質(zhì)點(diǎn).如果研究地球的自轉(zhuǎn)引起晝夜交替等現(xiàn)象時(shí),就不不能忽略地球的大小和形狀,不能把地球看作質(zhì)點(diǎn).研究電子繞核的運(yùn)動(dòng)情況時(shí),因?yàn)殡娮拥皆雍说木嚯x遠(yuǎn)大于原子核的直徑,電子和原子核均可看作質(zhì)點(diǎn).如果研究原子核的結(jié)構(gòu)則不能將原子核看作質(zhì)點(diǎn)了.所以,A項(xiàng)錯(cuò)誤.研究火車(chē)通過(guò)路旁的一根電線(xiàn)桿時(shí),因?yàn)殡娋€(xiàn)桿的粗細(xì)比火車(chē)的長(zhǎng)度小得多,故電線(xiàn)桿可看作質(zhì)點(diǎn)而火車(chē)不能看作質(zhì)點(diǎn),B錯(cuò)誤.雖然孔令輝打出的乒乓球比較小,但球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中飛旋多變,不能看作質(zhì)點(diǎn),C正確.伏明霞的跳水動(dòng)作優(yōu)美舒展,在空中完成轉(zhuǎn)體、翻滾等動(dòng)作,不能看作質(zhì)點(diǎn),D正確.答案:CD 7.答案:C 點(diǎn)撥: 1s后的速度方向可能與初速度4m/s 方向相同,也可能與初速度4m/s方向相反.取初速度4m/s方向?yàn)檎较颍瑒t末速度可能為m/s ,也可能為m/s.因此初、末速度同向時(shí),加速度為m/s2 =6m/s2;初、末速度反向時(shí),加速度為m/s2 = -14m/s2 . 8.答案:A.點(diǎn)撥:設(shè)某時(shí)刻為0時(shí)刻,則時(shí)刻的速度為,時(shí)刻的速度,由加速度的定義式得 9.解析:(1)由平均速度的定義得:,與汽車(chē)行駛方向一致;(2), 第2講 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用 內(nèi)容解讀 學(xué)習(xí)內(nèi)容 能力要求 考向定位 1.勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)及其公式、圖象 1.知道勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn). 2.能用公式和圖象描述勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng). 在考綱中勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)及其公式、圖象是Ⅱ要求,一般安排在曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或綜合性題中考查,獨(dú)立命題以選擇題為主 知識(shí)點(diǎn)整合 一、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律及應(yīng)用 幾個(gè)常用公式.速度公式:;位移公式:; 速度位移公式:;位移平均速度公式:.以上五個(gè)物理量中,除時(shí)間t外,s、V0、Vt、a均為矢量.一般以V0的方向?yàn)檎较颍詔=0時(shí)刻的位移為起點(diǎn),這時(shí)s、Vt和a的正負(fù)就都有了確定的物理意義. 特別提示: 對(duì)于位移、速度和加速度等矢量要注意矢量的方向性,一般要先選取參考方向.對(duì)于有往返過(guò)程的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,可以分階段分析.特別注意汽車(chē)、飛機(jī)等機(jī)械設(shè)備做減速運(yùn)動(dòng)速度等于零后不會(huì)反向運(yùn)動(dòng). 【例1】一物體以l0m/s的初速度,以2m/s2的加速度作勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度大小變?yōu)?6m/s時(shí)所需時(shí)間是多少?位移是多少?物體經(jīng)過(guò)的路程是多少? 解析:設(shè)初速度方向?yàn)檎较颍鶕?jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律有:,所以經(jīng)過(guò)物體的速度大小為16m/s,又可知這段時(shí)間內(nèi)的位移為:,物體的運(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)階段,第一階段速度從10m/s減到零,此階段位移大小為;第二階段速度從零反向加速到16m/s,位移大小為,則總路程為 答案]:13s,-39m,89m [方法技巧] 要熟記勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律和導(dǎo)出公式,根據(jù)題干提供的條件,靈活選用合適的過(guò)程和相應(yīng)的公式進(jìn)行分析計(jì)算. 【例2】飛機(jī)著陸后以6m/s2加速度做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),若其著陸速度為60m/s,求: (1)它著陸后12s內(nèi)滑行的距離; (2)靜止前4s內(nèi)飛機(jī)滑行的距離. 解析:飛機(jī)在地面上滑行的最長(zhǎng)時(shí)間為 (1)由上述分析可知,飛機(jī)12s內(nèi)滑行的距離即為10s內(nèi)前進(jìn)的距離: 由, (2) 靜止前4s內(nèi)位移:,其中 故 答案:(1)300m;(2)48m 二.勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)有用的推論及應(yīng)用 (一)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)推論 (1)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差 ; ; 可以推廣為:Sm-Sn=(m-n)aT 2 (2)某段時(shí)間的中間時(shí)刻的即時(shí)速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度: (3)某段位移的中間位置的即時(shí)速度公式(不等于該段位移內(nèi)的平均速度) .無(wú)論勻加速還是勻減速,都有. (二)初速度為零的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)特殊推論 做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體,如果初速度為零,或者末速度為零,那么公式都可簡(jiǎn)化為: , , , 以上各式都是單項(xiàng)式,因此可以方便地找到各物理量間的比例關(guān)系. ①前1s、前2s、前3s……內(nèi)的位移之比為1∶4∶9∶…… ②第1s、第2s、第3s……內(nèi)的位移之比為1∶3∶5∶…… ③前1m、前2m、前3m……所用的時(shí)間之比為1∶∶∶…… ④第1m、第2m、第3m……所用的時(shí)間之比為1∶∶()∶…… 【例3】物體沿一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),在t時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程為S,它在中間位置處的速度為V1,在中間時(shí)刻時(shí)的速度為V2,則V1和V2的關(guān)系為( ) A.當(dāng)物體作勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),V1>V2; B.當(dāng)物體作勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),V1>V2; C.當(dāng)物體作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),V1=V2; D.當(dāng)物體作勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),V1<V2. 解析:設(shè)物體運(yùn)動(dòng)的初速度為V0,未速度為Vt,由時(shí)間中點(diǎn)速度公式得;由位移中點(diǎn)速度公式得.用數(shù)學(xué)方法可證明,只要,必有V1>V2;當(dāng),物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),必有V1=V2. 答案:ABC. [方法技巧] 對(duì)于末速度為零的勻減速運(yùn)動(dòng),可以看成是初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)的“逆”過(guò)程,這樣就可以應(yīng)用“初速度為零的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)特殊規(guī)律”快速求解問(wèn)題. 【例4】地鐵站臺(tái)上,一工作人員在電車(chē)啟動(dòng)時(shí),站在第一節(jié)車(chē)廂的最前端,4s后,第一節(jié)車(chē)廂末端經(jīng)過(guò)此人.若電車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),求電車(chē)開(kāi)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間,第四節(jié)車(chē)廂末端經(jīng)過(guò)此人?(每節(jié)車(chē)廂長(zhǎng)度相同) 解析:做初速度為零的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體通過(guò)連續(xù)相等位移的時(shí)間之比為: 故前4節(jié)車(chē)廂通過(guò)的時(shí)間為: 答案:8s 重點(diǎn)、熱點(diǎn)題型探究 剎車(chē)問(wèn)題、圖象問(wèn)題、逆向思維及初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論公式既是考試的重點(diǎn),也是考試的熱點(diǎn). [真題1]如圖1-2-1,質(zhì)量為 10 kg的物體在 F=200 N 的水平推力作用下,從粗糙斜面的底端由靜止開(kāi)始沿斜面運(yùn)動(dòng),斜面固定不動(dòng),與水平地面的夾角θ=37O.力 F作用2秒鐘后撤去,物體在斜面上繼續(xù)上滑了1.25 秒鐘后,速度減為零.求:物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和物體的總位移 s.(已知 sin37o=0.6,cos37O=0.8,g=10 m/s2) [解析]物體受力分析如圖1-2-2所示,設(shè)加速的加速度為 a1,末速度為 v,減速時(shí)的加速度大小為 a2,將 mg 和 F分解后,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得N=Fsinθ+mgcosθ,F(xiàn)cosθ-f-mgsinθ=ma1 ,根據(jù)摩擦定律有 f=N ,加速過(guò)程由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可知 v=a1t1 撤去 F 后,物體減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為 a2,則 a2=g cosθ由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律有 v=a2t2 有運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律知 s= a1t12/2 + a2t22/2代入數(shù)據(jù)得μ=0.4 s=6.5m [答案] μ=0.4 s=6.5m [名師指引]考點(diǎn):力、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律.這是典型的力與運(yùn)動(dòng)綜合問(wèn)題,先受力分析,再應(yīng)用牛頓定二定律和勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律列方程求解. 針對(duì)訓(xùn)練: t/s v/ms-1 0 1 2 1 2 3 4 5 圖1-2-16 1.一質(zhì)點(diǎn)沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度—時(shí)間圖線(xiàn)如圖1-2-16所示,則以下說(shuō)法中正確的是( ) A.第1s末質(zhì)點(diǎn)的位移和速度都改變方向. B.第2s末質(zhì)點(diǎn)的位移改變方向. C.第4s末質(zhì)點(diǎn)回到原位. D.第3s末和第5s末質(zhì)點(diǎn)的位置相同. 2.汽車(chē)以20m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)而做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度大小為5m/s2,則它關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后通過(guò)t=37.5m所需的時(shí)間為( ) A.3s; B.4s C.5s D.6s 3.一物體作勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻速度的大小為4m/s,1s后速度的大小變?yōu)?0m/s.在這1s內(nèi)該物體的( ). (A)位移的大小可能小于4m (B)位移的大小可能大于10m (C)加速度的大小可能小于4m/s2 (D)加速度的大小可能大于10m/s2. 4.汽車(chē)以20m/s的速度作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),剎車(chē)后的加速度大小為5m/s2,剎車(chē)后6s內(nèi)汽車(chē)的位移是(g取10 m/s2) A、30m ?。?、40m ?。谩?0m ?。?、0m 5.飛機(jī)的起飛過(guò)程是從靜止出發(fā),在直跑道上加速前進(jìn),等達(dá)到一定速度時(shí)離地.已知飛機(jī)加速前進(jìn)的路程為1600m,所用的時(shí)間為40s.假設(shè)這段運(yùn)動(dòng)為勻加速運(yùn)動(dòng),用表示加速度,表示離地時(shí)的速度,則: A. B. C. D. 6.一輛汽車(chē)關(guān)閉油門(mén)后,沿一斜坡由頂端以3m/s的初速度下滑,滑至底端速度恰好為零,如果汽車(chē)關(guān)閉油門(mén)后由頂端以大小為5m/s的初速度下滑,滑至底端速度大小將為( ) A.1m/s B.2m/s C.3m/s D.4m/s 參考答案 1.【答案】CD. 2.解析:因?yàn)槠?chē)經(jīng)過(guò)t0=已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng),4s后位移公式已不適用,故t2=5s應(yīng)舍去.即正確答案為A. [常見(jiàn)錯(cuò)解]設(shè)汽車(chē)初速度的方向?yàn)檎较颍碫0=20m/s,a=-5m/s2,s=37.5m. 則由位移公式得: 解得:t1=3s,t2=5s.即A、C二選項(xiàng)正確. 3.解析:本題的關(guān)鍵是位移、速度和加速度的矢量性.若規(guī)定初速度V0的方向?yàn)檎较颍瑒t仔細(xì)分析“1s后速度的大小變?yōu)?0m/s”這句話(huà),可知1s后物體速度可能是10m/s,也可能是-10m/s,因而有: 同向時(shí), 反向時(shí), 式中負(fù)號(hào)表示方向與規(guī)定正方向相反.因此正確答案為A、D. 4.B;解析:首先計(jì)算汽車(chē)從剎車(chē)到靜止所用的時(shí)間:,汽車(chē)剎車(chē)6s內(nèi)的位移也就是4s內(nèi)的位移,即汽車(chē)在6s前就已經(jīng)停了.故6s內(nèi)的位移: 5.A 解析:,有, 6.D 解析:,, 第3講 自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng) 內(nèi)容解讀 學(xué)習(xí)內(nèi)容 能力要求 考向定位 1.將自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)作為勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的經(jīng)典案例研究 1.知道自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn). 2.能用公式和圖象描述自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng);掌握豎直上拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律和兩種常見(jiàn)處理方法. 一般安排在曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或綜合性題中考查,獨(dú)立命題以選擇題為主 知識(shí)點(diǎn)整合 一、自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律及應(yīng)用 自由落體:只受重力作用,由靜止開(kāi)始的運(yùn)動(dòng).加速度為的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).的取值與那些因素有關(guān) ①與緯度有關(guān)g赤<g兩極 ; ②與高度有關(guān);③與地下礦藏有關(guān) 自由落體公式(以開(kāi)始運(yùn)動(dòng)為t=0時(shí)刻),其運(yùn)動(dòng)規(guī)律公式分別為:;; 【例1】一個(gè)物體從塔頂上下落,在到達(dá)地面前最后1s內(nèi)通過(guò)的位移是整個(gè)位移的9/25,求塔高.(g取10m/s2) 解析:設(shè)物體下落總時(shí)間為t,塔高為h,則: , 由上述方程解得:t=5s,所以, 答案: [方法技巧]通常要用初速度為零的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)特殊規(guī)律求解. 二、豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律及應(yīng)用 豎直上拋:只受重力作用,初速度方向豎直向上的運(yùn)動(dòng).一般定為正方向,則為負(fù)值.以?huà)伋鰰r(shí)刻為t=0時(shí)刻. ① 物體上升最高點(diǎn)所用時(shí)間: ; ② 上升的最大高度: ③ 物體下落時(shí)間(從拋出點(diǎn)——回到拋出點(diǎn)): ④落地速度: ,即:上升過(guò)程中(某一位置速度)和下落過(guò)程中通過(guò)某一位置的速度大小總是相等,方向相反. 【例2】氣球以10m/s的速度勻速豎直上升,從氣球上掉下一個(gè)物體,經(jīng)17s到達(dá)地面.求物體剛脫離氣球時(shí)氣球的高度.(g=10m/s2) 解析:可將物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程視為勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).規(guī)定向下方向?yàn)檎?,則物體的初速度為V0=-10m/s,g=10m/s2 則據(jù)h=,則有: ∴物體剛掉下時(shí)離地1275m. 答案:1275m. [方法技巧]有兩種常見(jiàn)方法:(1)全程要用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律.注意速度、加速度、位移的方向,必須先規(guī)定正方向;(2)分階段要用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律并同時(shí)注意上升和下降過(guò)程的速率、時(shí)間的“對(duì)稱(chēng)性”. 針對(duì)訓(xùn)練 1.一位同學(xué)在探究影響落體運(yùn)動(dòng)的因素時(shí),設(shè)計(jì)了如下四個(gè)小實(shí)驗(yàn): 實(shí)驗(yàn)(1):讓一張紙片和一枚硬幣同時(shí)從同一高度落下 實(shí)驗(yàn)(2):讓兩張相同紙片,一張揉成一團(tuán),一張攤開(kāi),同時(shí)從同一高度下落 實(shí)驗(yàn)(3):讓小紙團(tuán)與硬幣同時(shí)從同一高度下落 實(shí)驗(yàn)(4):在抽成真空的玻璃管中,讓小紙片、小紙團(tuán)、小硬幣同時(shí)從人同一高度落下 對(duì)上述四個(gè)實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是( ) A.(1)中硬幣與紙片同時(shí)落地 B.(2)中兩者同時(shí)著地 C.(3)中硬幣先著地 D.(4)中三者同時(shí)落地 2.石塊A自塔頂自由落下H時(shí),石塊B自離塔頂h處自由下落,兩石塊同時(shí)著地,則塔高為( ) A. B. C. D. 3.某人在高層建筑的陽(yáng)臺(tái)外側(cè)以的速度豎直向上發(fā)出一個(gè)小物體,當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到離拋出點(diǎn)15m處時(shí),所經(jīng)歷的時(shí)間可能是( ) A.1s B. C.3s D.4s 6.自由下落的物體,自起點(diǎn)開(kāi)始依次下落三段相等位移所用時(shí)間的比是 A.1∶3∶5 B.1∶∶ C.1∶4∶9 D.1∶(-1)∶(-) 11.物體由某一高度處自由落下,經(jīng)過(guò)最后所用的時(shí)間是,則物體開(kāi)始下落的高度約為( ) A. B. C. D. 12.某人在靜止的湖面上豎直上拋一小鐵球,小鐵球上升到最高點(diǎn)后自由下落,穿過(guò)湖水并陷入湖底淤泥中一段深度.不計(jì)空氣阻力,取向上為正方向,如圖1-3-4所示,最能反映小鐵球運(yùn)動(dòng)過(guò)程的速度時(shí)間圖線(xiàn)的是( ) t v A t v B t v C t v D 圖1-3-4 13.為了求出某一高樓的高度,讓一石子從樓頂自由下落,空氣阻力不計(jì),測(cè)出下列哪個(gè)物理量的值就能計(jì)算出高樓的高度( ) A.石子開(kāi)始下落1s內(nèi)的位移 B.石子落地時(shí)的速度 C.石子最后1s內(nèi)的位移 D.石子通過(guò)最后1m的時(shí)間 1.答案:D點(diǎn)撥: 自由落體運(yùn)動(dòng)是一個(gè)理性化運(yùn)動(dòng)模型,在考慮受力的主要因素(重力)、可以忽略次要因素(阻力)情況下,一般物體運(yùn)動(dòng)就可看成自由落體運(yùn)動(dòng).能否將不同情景下的小紙團(tuán)、小紙片、小硬幣所做的運(yùn)動(dòng)看成是自由落體運(yùn)動(dòng),關(guān)鍵在于除要求其初速度為零之外,它是否只受重力作用或者受到的阻力與重力相比可以忽略. 2.答案:B.點(diǎn)撥:用速度時(shí)間圖像或選擇B作參考系求解.選擇B作參考系,則A相對(duì)B作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),兩石塊相遇時(shí),故塔高 3.答案:ABC.點(diǎn)撥:15m可能在拋出點(diǎn)之上,也可能在拋出點(diǎn)之下. 4.答案:A、B、C、D.關(guān)鍵是求出第內(nèi)物體下落高度的通項(xiàng)表達(dá)式, 第內(nèi)的平均速度等于第的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,第的中間時(shí)刻是末,而末的速度為.用表示第內(nèi)物體下落的高度,則第內(nèi)平均速度, 5.解析:鐵鏈下端到達(dá)A點(diǎn)的時(shí)間為:,鐵鏈上端到達(dá)A點(diǎn)的時(shí)間為: ,所以鐵鏈通過(guò)A點(diǎn)的時(shí)間是: 6.D 解析:直接應(yīng)用初速度為零的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得 7.C 解析:,,,對(duì)此式應(yīng)用極限分析法:當(dāng)樓層高度趨近無(wú)窮時(shí),時(shí)間差趨近于零,所以樓層越高則時(shí)間差越?。? 8.C 解析:,,解得.拋出的物體在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間設(shè)為,則有:,解得,5s后小球在地面靜止,C正確. 9.3s 解析:, 10.答案:BD.第2s內(nèi)的平均速度等于1.5s末的瞬時(shí)速度,. 11.答案:A.設(shè)總時(shí)間為,則最后一段時(shí)間的中間時(shí)刻為末,故最后的平均速度為,,故可得下落的高度. 12.答案:C.點(diǎn)撥:根據(jù)各階段的受力特點(diǎn)判斷加速度大小的變化情況. 13.答案:BCD.解析:要求出高樓的高度,必須事先知道與末狀態(tài)有關(guān)的物理量,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)BCD正確.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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- 2019-2020年高考物理 第二章描述運(yùn)動(dòng)的基本概念 勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)教案 2019 2020 年高 物理 第二 描述 運(yùn)動(dòng) 基本概念 勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 教案
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