金版学案高一物理粤教版必修1练习第2章 章末 Word版含答案 高考.docx

金版学案高一物理粤教版必修1练习第2章 章末 Word版含答案 高考.docx

《金版学案高一物理粤教版必修1练习第2章 章末 Word版含答案 高考.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金版学案高一物理粤教版必修1练习第2章 章末 Word版含答案 高考.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

金版学案高一物理粤教版必修1练习第2章章末Word版含答案高考

探究匀变速直线运动

1.对匀变速直线运动公式中物理量正、负号的规定：

公式涉及的物理量a、vt、v0、s等都是矢量，可以用正、负号表示矢量的方向，一般情况下，我们规定初速度的方向为正方向，与初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取负值，当v0＝0时，一般以a的方向为正方向.

2.灵活选用匀变速直线运动的规律解决实际问题：

描述匀变速直线运动规律的公式比较多，由两个基本公式和若干个推论公式，但描述匀变速直线运动的方程只有两个是独立的，而且推论公式具有明显的特点，因此，根据实际问题选用最简便的公式来解决会简化解题过程.

例1（多选）物体运动的初速度为6m/s，经过10s速度的大小变为20m/s，则加速度大小可能是（　　）

A.0.8m/s2B.1.4m/s2

C.2.0m/s2D.2.6m/s2

解析：

经10s后物体的速度大小变为20m/s，速度的方向有两种可能，与初速度方向相同或相反，由加速度的定义式a＝

可知，B、D正确.

答案：

BD

►变式训练

1.（多选）一质点做匀加速直线运动，第三秒内的位移2m，第四秒内的位移是2.5m，那么可以知道（BD）

A.这两秒内平均速度是2.15m/s

B.第三秒末的瞬时速度是2.25m/s

C.质点的加速度是0.25m/s2

D.质点的加速度是0.5m/s2

例2　汽车以20m/s的速度做匀减速直线运动，刹车时的加速度为5m/s2，那么开始刹车后2s与开始刹车后6s汽车通过的位移之比为（　　）

A.1∶4B.3∶5

C.3∶4D.5∶9

解析：

汽车的停车时间t0＝

＝4s，

刹车后2s的位移为s1＝v0·t1－

at

＝30m.

刹车后6s的位移等于4s的位移，

刹车后4s的位移可看作反向匀加速直线运动，

s2＝

at

＝40m，另解：

s2＝

＝40m.

答案：

C

名师点睛：

①在解决汽车的刹车类问题时，要注意物体实际的运动时间，可先求出停车时间，再确定物体的实际运动时间.②当物体做匀减速直线运动直到停止时，可把物体的运动看做初速度为零的反向匀加速直线运动来处理.③运动学的公式比较多，根据题设的条件及要求的物理量不同选择恰当的公式可大大简化解答过程.

►变式训练

2.某乘客用手表估测火车的加速度.他先观测3分钟，发现火车前进了540m；隔3分钟后又观测1分钟，发现火车前进了360m.若火车在这7分钟内做匀加速直线运动，则这列火车加速度大小为（B）

A.0.03m/s2B.0.01m/s2

C.0.5m/s2D.0.6m/s2

解析：

方法一　设从观测时刻起的初速度为v0，

则3分钟内的位移s1＝v0t＋

at2，①

隔3分钟后的1分钟内位移s2＝（v0＋a·2t）

＋

a

，②

联立方程①②可解得a＝0.01m/s2.

方法二　以观测时刻为计时起点，则1.5分钟末时刻的速度v1＝

＝

m/s＝3m/s，

第6.5分钟末时刻的速度v2＝

＝

m/s＝6m/s.

则加速度a＝

＝

m/s2＝0.01m/s2.

例3（多选）一个物体以v0＝8m/s的初速度沿光滑斜面向上滑，加速度的大小为2m/s2，冲上最高点之后，又以相同的加速度往回运动.则（　　）

A.1s末的速度大小为6m/s

B.3s末的速度为零

C.2s内的位移大小是12m

D.5s内的位移是16m

解析：

由t上＝

＝4s，即物体冲上最高点的时间为4s，又根据vt＝v0＋at得物体1s末的速度为6m/s，A对B错.根据s＝v0t＋

at2，物体2s内的位移是12m，4s内的位移是16m，第5s内，物体沿斜面返回，仍可用上述公式求得5s的位移是15m，亦可求第5s内下滑1m，得5s内位移为15m，所以C对，D错.正解答案为A、C.

答案：

AC

名师点睛：

物体先做匀减速直线运动，速度减为零后又反向做匀加速直线运动，全程加速度不变，对这种情况的运动可以将全程看做匀变速直线运动，应用基本公式求解比较方便.

例4　从斜面上某一位置，每隔0.1s释放一个相同的小球，在连续放下n个小球后，给在斜面上滚动的小球拍摄照片，如图所示，测得AB＝15cm，BC＝20cm，试求：

（1）小球滚动的加速度；

（2）拍摄时B球的速度；

（3）D与C之间的距离；

（4）A球上面正在滚动的球还有几个？

解析：

因为每隔0.1s放下一个相同的小球，所以斜面上任何相邻两球的运动时间差都相等，都是0.1s，这些小球所构成的运动情景与打点计时器在纸带上留下的物体运动的点迹相似，因此可以用相同的方法处理数据.

（1）令T＝0.1s，由公式Δs＝aT2得：

小球滚动的加速度：

a＝

＝

＝

cm/s2＝500cm/s2＝5m/s2.

（2）此时B球的速度：

vB＝

AC＝

＝

cm/s＝175cm/s＝1.75m/s.

（3）此时C球的速度：

vC＝vB＋aT＝1.75m/s＋5×0.1m/s＝2.25m/s；

同理，此时D球的速度：

vD＝vC＋aT＝2.25m/s＋5×0.1m/s＝2.75m/s；

D与C间的距离sCD＝

t＝

＝0.1×

m＝0.25m.

（4）由vB＝

得，此时A球的速度：

vA＝2vB－vC＝2×1.75m/s－2.25m/s＝1.25m/s，

所以A已运动的时间tA＝

＝

s＝2.5T，因此在A球上方正在滚动的还有两个球.

答案：

（1）5m/s2　

（2）1.75m/s　（3）0.25m　（4）2

名师点睛：

①对于一些有关相等时间类问题的求解，可以灵活应用匀变速直线运动的推论来处理，（如匀变速直线运动中点时刻的速度等于相应时间内的平均速度、连续相等时间的位移差等于加速度与相应时间平方的乘积等，）会简化分析问题的过程.②解决匀变速直线运动问题的方法有：

基本公式法、推论公式法、比例公式法、图象法、逆向思维法等，根据实际问题灵活选用解题方法是处理运动学问题的关键.

打点计时器打出的纸带，记录了物体的运动情况，研究纸带可获取物体运动的信息，研究纸带可直接测量不同时刻的位移情况，通过计算可求解出速度、加速度等物理量.同时，还可利用“纸带问题”处理方法来处理等时间间隔记录的匀速直线运动、匀变速直线运动物体位置变化的情况.

1.判断物体的运动性质：

若物体做匀变速直线运动，则物体在任意两个连续相等时间内的位移差都相等，我们根据匀变速直线运动的特点可以分析判断物体的运动性质.

如图中若s2－s1＝s3－s2＝s4－s3＝…成立，则该物体的运动是匀变速直线运动.

2.求物体的瞬时速度：

匀变速直线运动在某段时间内的平均速度等于这段时间内的中点时刻的速度.如上图中C点的瞬时速度vC＝

.

3.求物体的加速度：

常用的方法是利用匀变速直线运动的特点关系式Δs＝aT2求解.

例5　在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有4个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6共7个计数点，测出1、2、3、4、5、6点到0点的距离，如图所示（单位：

cm）.由纸带数据计算可得：

（1）计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v4＝　　　　m/s；

（2）小车的加速度大小为　　　　　m/s2.（保留2位有效数字）

解析：

（1）相邻计数点之间都还有4个点未画出，说明相邻计数点之间的时间间隔是0.1s.由全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得v4＝

m/s≈0.41m/s.

（2）由Δs＝aT2得：

a＝

×10－2m/s2≈0.76m/s2.

答案：

（1）0.41　

（2）0.76

名师点睛：

①在求解瞬时速度时，选取所求的时间越短误差越小，如例题5中求第4点的速度就选第3至第5点之间的平均速度而不选其他.②在利用匀变速直线运动的特点Δs＝aT2求加速度时，可灵活选定时间间隔，如例题5中，选取0～3段，即选3T作为时间单位进行计算，但一定要注意所选取的两段是连续且时间相等.

►变式训练

3.如图所示是某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中获得的一条纸带.

（1）已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为　　　　s.

（2）A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从如图中求出C点对应的速度是　　　　m/s，运动的加速度是　　　　m/s2.（计算结果保留三位有效数字）

答案：

（1）0.02　

（2）0.21　0.6

运动图象主要指st图象和vt图象，对运动图象的理解和运用，关键在于弄清图象的“点”“线”“斜率”“截距”“面积”的物理意义.

1.匀速直线运动的位移时间图象.

（1）位移时间图象的特点：

图象是一条倾斜的直线.

①直线可以不过原点，这时在s轴上的“截距”表示0时刻的位移.

②直线只表示运动物体的位移随时间变化的规律，不是物体的运动轨迹.

（2）对匀速直线运动的位移图象的认识和应用.

①图象的坐标表示某一时刻及对应的位移.

②图象的斜率的大小表示速度的大小，斜率的正负表示速度的方向.

③两条图线相交的交点，表示两物体在这时刻相遇.

2.匀变速直线运动的速度时间图象.

（1）匀变速直线运动的速度时间图象的特点：

图象是一条倾斜的直线.

①直线可以不通过原点，这时在v轴上的“截距”表示物体的初速度.

②直线只表示运动物体的速度随时间变化的规律，不是物体的运动轨迹.

（2）对匀变速直线运动速度图象的认识.

①图象的坐标表示某一时刻及对应的速度，速度的正负表示其方向.

②图象的斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向.

③两条图线相交的交点，表示两物体在这时刻速度相等，不是相遇.

④图线与时间轴所围成的面积表示物体运动的位移，时间轴上方的面积表示位移为正，时间轴下方的面积表示位移为负.

如下是st图象和vt图象的比较.

例6　如图所示为一物体沿南北方向（规定向北为正方向）做直线运动的vt图象，由图可知下列说法正确的是（　　）

A.3s末物体距离初始位置最远

B.3s末物体的加速度方向将发生变化

C.物体加速度的方向先向南后向北

D.6s末物体返回初始位置

答案：

AD

名师点睛：

①物体运动方向应从速度的正负进行判断，速度是正时表示物体运动方向与选定的正方向相同，速度是负时，表示速度与选定的正方向相反.②加速度的正负反映了速度的变化趋势，在本例中加速度为正时，物体做加速运动，反之做减速运动.但是，加速度为负时，物体不一定做减速运动，可能做反向的加速运动.

►变式训练

4.（多选）某物体运动的速度图象如图所示，根据图象可知（AC）

A.0～2s内的加速度为1m/s2

B.0～5s内的位移为10m

C.第1s末与第3s末的速度方向相同

D.第1s末与第5s末加速度方向相同

解析：

vt图线在时间轴的上方，故第1s末与第3s末的速度方向相同，C正确.图线的斜率大小表示物体运动的加速度大小，正负表示加速度的方向，故0～2s内的加速度a1＝

m/s2＝1m/s2，方向为正，A正确.第1s末加速度的大小和方向与0～2s内的相同，第5s末加速度的大小和方向与4～5s内的相同，而4～5s内的加速度a2＝

m/s2＝－2m/s2，方向为负，D错误.0～5s内的位移s＝

×（2＋5）×2m＝7m，B错误.

例7　（多选）汽车B在平直公路上行驶，发现前方沿同方向行驶的汽车A速度较小，为了避免相撞，距A车25m处B车制动，此后它们的v－t图象如图所示，则（　　）

A.汽车B的加速度大小为3.75m/s2

B.汽车A、B在t＝4s时的速度相同

C.汽车A、B在0～4s内的位移相同

D.汽车A、B两车不会相撞

解析：

汽车B的加速度大小为a＝

m/s2＝2.5m/s2，故A错误；根据图象知，t＝4s时汽车A、B的速度相同，故B正确；在速度图象中，图线与时间轴围成的面积表示物体的位移，故C错误；当它们速度相等时，汽车A的位移sA＝5×4m＝20m，汽车B的位移sB＝

×（15＋5）×4m＝40m，因为sB

答案：

BD

名师点睛：

①注意st图象和vt图象的交点物理意义不同，st图象的交点表示位移相同，而vt图象的交点表示速度相同.②运用图象解决追及相遇问题比较方便，但要注意由图象求得的“面积”只表示物体运动的位移.

►变式训练

5.小球从空中自由下落，与水平地面第一次相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，（g取10m/s2）则下列说法正确的是（D）

A.小球下落过程与上升过程的加速度大小相同，方向相反

B.碰撞时速度的改变量为2m/s

C.小球是从2.5m高处自由下落的

D.小球反弹起的最大高度为0.45m