高中物理學(xué)考-第2講-勻變速直線運動的研究

1、新高二物理（學(xué)考） 第二講 勻變速直線運動的研究考點一勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系1勻變速直線運動(1)定義：沿著一條直線，且加速度不變的運動(2)分類：勻加速直線運動，a與v0方向_；勻減速直線運動，a與v0方向_2勻變速直線運動的速度公式：_.發(fā)展提升(1)特殊形式：當(dāng)a0時，v_(勻速直線運動)當(dāng)v00時，v_(由靜止開始的勻加速直線運動)(2)公式vv0at為矢量式，應(yīng)用時應(yīng)規(guī)定正方向，一般規(guī)定初速度方向為正方向(3)如果一個物體的運動包含幾個階段，就要分段分析，各段交接處的速度往往是聯(lián)系各段的紐帶，應(yīng)注意分析各段的運動性質(zhì)3速度時間(vt)圖象(1)物理意義：反映了做直線運動的物

2、體的速度隨時間變化的規(guī)律；(2)斜率的意義：圖線上某點切線斜率的_表示物體在該點加速度的_，斜率_表示物體的加速度的方向1關(guān)于勻變速直線運動，以下說法正確的是()A勻變速直線運動是速度不變的運動B勻變速直線運動是加速度不變的運動C勻變速直線運動是速度變化量不變的運動D勻變速直線運動是速度不斷增加的運動2某質(zhì)點的速度隨時間變化的關(guān)系式為v52t，式中v與t的單位分別是m/s與s.則質(zhì)點的初速度與加速度分別為()A0與2 m/s2B5 m/s與0C5 m/s與2 m/s2D5 m/s與4 m/s23在運用公式vv0at時，關(guān)于各個物理量的符號，下列說法中正確的是()必須規(guī)定正方向，式中的v、v0、

3、a才取正、負(fù)號在任何情況下a0表示做加速運動，a0表示做減速運動習(xí)慣上總是規(guī)定物體開始運動的方向為正方向，a0表示做加速運動，a0表示做減速運動v的方向總是與v0的方向相同A BC D4(20169月杭州四校聯(lián)考)如圖1所示，高速動車出站時能在150 s內(nèi)勻加速到180 km/h，然后正常行駛某次因意外列車以加速時的加速度大小將車速減至108 km/h.以初速度方向為正方向，則下列說法不正確的是()圖1A列車加速時的加速度大小為eq f(1,3) m/s2B列車減速時，若運用vv0at計算瞬時速度，其中aeq f(1,3) m/s2C若用vt圖象描述列車的運動，減速時的圖線在時間軸t軸的下方D

4、列車由靜止加速，1 min內(nèi)速度可達(dá)20 m/s5(2015浙江學(xué)業(yè)水平考試)下列vt圖象中，表示物體做勻速直線運動的是()6如圖2是質(zhì)點做直線運動的vt圖象關(guān)于該質(zhì)點的運動，下列說法正確的是()圖2A0t1時間內(nèi)質(zhì)點做勻速運動Bt1t2時間內(nèi)質(zhì)點保持靜止C質(zhì)點先做勻加速運動再做勻速運動Dt1時刻質(zhì)點的運動方向改變7某路段允許汽車行駛的最大速度為12 m/s，如果汽車以最大允許速度行駛，必須在1.5 s內(nèi)停下來，汽車在剎車的過程中加速度至少多大？考點二勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系1勻變速直線運動的位移公式：xv0teq f(1,2)at2.發(fā)展提升(1)特殊形式當(dāng)a0時，xv0t(勻速直線

5、運動)當(dāng)v00時，xeq f(1,2)at2(由靜止開始的勻加速直線運動)(2)公式xv0teq f(1,2)at2為矢量式，應(yīng)用時應(yīng)規(guī)定正方向，一般規(guī)定初速度方向為正方向2平均速度公式eq xto(v)eq f(v0v,2)(此式只適用于勻變速直線運動)3vt圖象中用“面積”求位移物體在時間t內(nèi)的位移可以用vt圖象與t軸所圍的_表示當(dāng)“面積”在t軸上方時，位移取_值，這表示物體的位移與規(guī)定的正方向_；當(dāng)“面積”在t軸下方時，位移取_值，這表示物體的位移與規(guī)定的正方向_，例如：沿直線運動的物體的vt圖象，如圖3所示圖3在04 s內(nèi)物體的位移x1eq f(24,2)10 m30 m在46 s內(nèi)物

6、體的位移x2eq f(1,2)220 m20 m06 s內(nèi)物體的位移xx1x210 m.1某物體做勻變速直線運動的位移隨時間的變化規(guī)律是：x0.5tt2(m)，則這個物體()A初速度為1 m/sB加速度為1 m/s2C前2 s內(nèi)的位移為5 mD第2 s末的速度為4 m/s2(2015浙江學(xué)業(yè)水平考試)一女同學(xué)穿著輪滑鞋以一定的速度俯身“滑入”靜止汽車的車底，她用15 s穿越了20輛汽車底部后“滑出”，位移為58 m假設(shè)她的運動可視為勻變速直線運動，從上述數(shù)據(jù)可以確定()A她在車底運動時的加速度B她在車底運動時的平均速度C她剛“滑入”車底時的速度D她剛“滑出”車底時的速度3一輛汽車沿平直公路做勻

7、加速直線運動，初速度為36 km/h，經(jīng)過2 s速度達(dá)到54 km/h，則汽車的平均速度大小為()A12.5 m/s B18 m/sC25 m/s D45 m/s4(2016金華十校適應(yīng)性測試)汽車剎車后，停止轉(zhuǎn)動的輪胎在地面上發(fā)生滑動，可以明顯地看出滑動的痕跡，即常說的剎車線，如圖4所示由剎車線長短可以得知汽車剎車前的速度大小，因此剎車線的長度是分析交通事故的一個重要依據(jù)若汽車剎車后以6 m/s2的加速度運動，剎車線長12 m，則可知汽車在緊急剎車前的速度大小為()圖4A12 m/s B6 m/sC4 m/s D3 m/s5(2015溫州學(xué)考適應(yīng)性測試)如圖5所示，質(zhì)量為m的小球從靜止開始沿

8、長為L的斜面從頂端滑到底端，小球做勻加速直線運動，小球滑到底端的速度為v，經(jīng)歷的時間為t，則()圖5A小球滑到eq f(L,2)處所用的時間為eq f(t,2)B小球滑到eq f(L,2)處所用的時間為eq r(2)tC小球滑行eq f(t,2)時的速度為eq f(v,2)D小球滑行eq f(t,2)時的速度為eq f(r(2)v,2)6(20152016余杭、蕭山、新登、昌化四校高二第二學(xué)期期末)如圖6所示是物體做直線運動的vt圖象，由圖可知，該物體()圖6A第1 s內(nèi)和第3 s內(nèi)的運動方向相反B第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的加速度相同C第1 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的位移大小不相等D02 s和04 s內(nèi)

9、的平均速度大小相等7質(zhì)量為3 kg的物體放在水平地面上，在水平恒力F的作用下做勻加速直線運動，4 s末撤去水平力F.物體運動的vt圖象如圖7所示求：圖7(1)物體在04 s的加速度大??；(2)物體在410 s的位移大小8如圖8所示，2012年9月25日上午，中國首艘航空母艦“遼寧”號正式交接入列，殲15戰(zhàn)斗機是“遼寧”號艦載的首款戰(zhàn)斗機已知殲15戰(zhàn)斗機在跑道上加速時產(chǎn)生的加速度為4.5 m/s2，起飛速度為50 m/s，“遼寧”號航空母艦跑道長100 m求：圖8(1)殲15戰(zhàn)斗機在陸地上從靜止開始起飛，跑道至少要多少米？(2)若“遼寧”號航空母艦靜止時，殲15戰(zhàn)斗機在航空母艦上滑行100 m起

10、飛，則彈射系統(tǒng)必須使飛機具有多大的初速度？考點三自由落體運動1. 自由落體運動(1)條件：物體只受重力，從靜止開始下落(2)運動性質(zhì)：初速度v00，加速度為重力加速度g的勻加速直線運動(3)基本規(guī)律：速度公式_；位移公式：h_.發(fā)展提升自由落體運動的處理技巧：自由落體運動是勻變速直線運動的特例，分析勻變速直線運動的各種方法對于自由落體運動仍然適用2自由落體加速度g是自由落體運動的加速度，又叫重力加速度，其方向總是豎直向下，在地球上的不同緯度，重力加速度大小一般不同1關(guān)于自由落體運動，下列說法中正確的是()A在空氣中的運動是自由落體運動B物體做自由落體運動時不受任何力的作用C自由落體運動是初速度

11、為零的勻加速直線運動D質(zhì)量大的物體，受到的重力大，落到地面時的速度也大2(2015浙江1月學(xué)考)1971年，美國宇航員大衛(wèi)斯科特在登上月球后，從同一高度同時由靜止釋放錘子和羽毛(如圖9所示)，則下落過程中()圖9A錘子比羽毛速度變化大B羽毛比錘子速度變化大C錘子比羽毛加速度大D錘子和羽毛加速度一樣大3(2016浙江4月學(xué)考真題)宇航員在月球上離月球表面(重力加速度為地球的eq f(1,6)高10 m處由靜止釋放一片羽毛，羽毛落到月球表面上的時間大約是()A1.0 s B1.4 s C3.5 s D12 s4如圖10所示為懸崖跳水精彩的一瞬間一位跳水愛好者在體驗懸崖跳水的驚險和刺激的同時，測出他

12、在空中下落的時間為3.0 s若將跳水過程等效為自由落體運動，則懸崖距離水面的高度約為(g10 m/s2)()圖10A30 m B35 m C40 m D45 m5如圖11所示，只要測量了小明釋放直尺到小張捏住直尺這段時間內(nèi)直尺下落的高度h，就能確定小張的反應(yīng)時間t，其所依據(jù)的關(guān)系式是()圖11Ateq f(h,v) Bteq f(2h,v)Cteq r(f(2h,g) Dteq f(2h,g)6(2015浙江9月學(xué)考樣題)質(zhì)量為m的物體從高為h處自由下落，開始的eq f(h,3)用時為t，則()A物體落地所用的時間為eq r(3)tB物體落地所用的時間為3tC物體落地時的速度為eq r(6)g

13、tD物體落地時的速度為3gt考點四伽利略對自由落體運動的研究1伽利略的觀點：重物與輕物應(yīng)該下落得_2伽利略的科學(xué)猜想與假說：落體一定是一種最簡單的變速運動，它的速度應(yīng)該是_的3伽利略的科學(xué)方法(1)觀察現(xiàn)象；(2)_；(3)邏輯推論；(4)_；(5)合理外推4伽利略科學(xué)思想方法核心：把_(包括數(shù)學(xué)推理)結(jié)合起來1伽利略在研究運動的過程中，創(chuàng)造了一套科學(xué)研究方法，如框圖所示：eq x(觀察現(xiàn)象)eq x(提出假設(shè))eq x(邏輯推理)eq x(4)eq x(修正推廣)其中方框4中是()A提出猜想 B數(shù)學(xué)推理C實驗驗證 D合理外推2伽利略對自由落體運動研究時做了著名的銅球沿斜面運動的實驗，讓小球分

14、別沿傾角不同、阻力很小的斜面從靜止開始滾下請根據(jù)物理史實判斷下面關(guān)于他實驗觀察和邏輯推理說法正確的是()A傾角一定時，小球在斜面上的位移與時間成正比B傾角一定時，小球在斜面上的速度與時間的平方成正比C傾角一定時，不同質(zhì)量的小球從斜面上同一位置滾下的時間相同D通過改變傾角的大小，最終由實驗直接得到自由落體運動的性質(zhì)3伽利略對自由落體運動的研究，是科學(xué)實驗和邏輯推理的完美結(jié)合伽利略先用斜面進(jìn)行實驗研究，獲得勻變速直線運動的規(guī)律，然后將此規(guī)律合理外推至傾角為90自由落體的情形，如圖12所示對伽利略研究過程的理解，下列說法正確的是()圖12A圖中所示的情形均為真實的實驗過程B圖中所示的情形均為理想的實

15、驗過程C利用斜面“放大”重力的作用，使實驗現(xiàn)象更明顯D利用斜面“沖淡”重力的作用，便于測量實驗數(shù)據(jù)4如圖13所示是伽利略的斜面實驗，下表為某次實驗的一組數(shù)據(jù)據(jù)此，他發(fā)現(xiàn)eq f(s,t2)常數(shù)有同學(xué)想驗證伽利略的結(jié)論，作出如下四幅圖象，最合理的是()圖13時間t/單位12345678距離s/單位321302985268241 1721 6002 104考點五實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律1實驗器材電火花計時器(或電磁打點計時器)、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、學(xué)生電源、復(fù)寫紙等2實驗步驟(1)按照圖14所示實驗裝置，把打點計時器固定在長木板無滑輪的一端，接好電

16、源；圖14(2)把一細(xì)繩系在小車上，細(xì)繩繞過滑輪，下端掛合適的鉤碼，紙帶穿過打點計時器，固定在小車后面；(3)把小車?？吭诖螯c計時器處，接通電源，放開小車；(4)小車運動一段時間后，斷開電源，取下紙帶；(5)換紙帶重復(fù)三次實驗，選擇一條比較理想的紙帶進(jìn)行測量分析3數(shù)據(jù)處理(1)瞬時速度的計算方法：勻變速直線運動某段時間中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，即vneq f(xnxn1,2T)，求出打第n個計數(shù)點時紙帶的瞬時速度(2)實驗所得紙帶如圖15所示，計算各測量點的瞬時速度：圖15v1eq f(x1x2,2T)；v2eq f(x2x3,2T)；v3eq f(x3x4,2T)vneq

17、f(xnxn1,2T).(3)用圖象法研究速度隨時間變化的規(guī)律在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系，橫軸表示時間，縱軸表示速度，并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點畫一條直線，讓這條直線通過盡可能多的點，不在線上的點均勻分布在直線的兩側(cè)，偏差比較大的點忽略不計，如圖16所示圖16觀察所得到的直線，分析物體的速度隨時間的變化規(guī)律(4)利用vt圖象求物體的加速度，如圖17所示圖17aeq f(v,t)eq f(v1v0,t1)1用如圖18所示的裝置做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗，下列做法正確的是()圖18A小車從靠近定滑輪處釋放B先啟動計時器，再釋放小車C實驗前要平衡小車受到的阻力D電火花計時器接學(xué)生電源

18、直流輸出端2(2015浙江1月學(xué)考)如圖19所示是某次實驗中得到的一條紙帶A、B、C、D、E分別表示紙帶上連續(xù)打出的點，打點計時器所用的電源頻率為50 Hz.根據(jù)圖示數(shù)據(jù)可知()圖19A紙帶做勻速運動B相鄰兩點的時間間隔為0.1 sCA與C之間紙帶的平均速度為0.31 m/sD打B點時紙帶的瞬時速度為1.56 m/s3在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，下列做法不能減小實驗誤差的是()A選取計數(shù)點，把每打五個點的時間間隔作為一個時間單位B使小車運動的加速度盡量小一些C舍去紙帶上密集的點，只利用點跡清晰、點間間隔適當(dāng)?shù)哪遣糠诌M(jìn)行測量、計算D選用各處平整程度相同的長木板做實驗4(2015溫

19、州學(xué)考適應(yīng)性測試)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，某同學(xué)用位移傳感器進(jìn)行實驗 圖20圖21(1)如圖20是固定位移傳感器的小車運動過程中的情景，在計算機屏上顯示如圖21所示，橫坐標(biāo)代表的物理量是_，縱坐標(biāo)代表的物理量是_(2)圖22是小車在某區(qū)域運動的v t 圖象，t1 時刻兩位移傳感器相距最近，根據(jù)圖象可知_圖22At2 時刻小車的速度最大Bt2 時刻兩位移傳感器之間的距離最大Ct1t2 與 t3t4 時間內(nèi)小車的運動方向相反Dt3t4時間內(nèi)小車的加速度逐漸減小新高二物理（學(xué)考） 第二講 勻變速直線運動的研究【答案精析】考點一基礎(chǔ)知識梳理1(2)相同相反2vv0at發(fā)展提升(1)v

20、0at3(2)大小大小正負(fù)基礎(chǔ)題組自測1B2C由vv0at及v52t知該運動的初速度為v05 m/s，a2 m/s2，故C正確3A4C列車的加速度大小aeq f(v,t)eq f(50,150) m/s2eq f(1,3) m/s2，減速時，加速度方向與速度方向相反，aeq f(1,3) m/s2，故選項A、B都正確；列車減速時，vt圖象中圖線依然在時間軸t軸的上方，選項C錯誤；由vat可得veq f(1,3)60 m/s20 m/s，選項D正確5D6C根據(jù)vt圖象可知，該質(zhì)點在0t1時間內(nèi)做勻加速運動，在t1t2時間內(nèi)保持勻速故選C.78 m/s2解析以初速度的方向為正，由公式vv0at得a

21、eq f(vv0,t)eq f(012,1.5) m/s28 m/s2，故加速度的大小至少為8 m/s2.考點二基礎(chǔ)知識梳理3面積正相同負(fù)相反基礎(chǔ)題組自測1C由位移公式xv0teq f(1,2)at2可知物體的初速度v00.5 m/s，a2 m/s2，所以選項A、B錯誤代入數(shù)據(jù)可得前2 s內(nèi)的位移為5 m，選項C正確由vv0at得第2 s末的速度為4.5 m/s，故D錯誤2B由xv0teq f(1,2)at2知，僅知道t和x不能求出v0和a，故A、C、D錯誤由eq xto(v)eq f(x,t)知可求出平均速度，B正確3A4A設(shè)初速度為v0，剎車時間為t，則0v06t12v0teq f(1,2

22、)6t2由解得t2 s，由vv0at得v0vat0(6)2 m/s12 m/s，故A正確5C設(shè)小球滑到eq f(L,2)處所用時間為t，則Leq f(1,2)at2，eq f(L,2)eq f(1,2)at2，得teq f(r(2),2)t，中間時刻的瞬時速度等于時間t內(nèi)的平均速度，即為eq f(v,2).6B第1 s內(nèi)和第3 s內(nèi)圖象在時間軸的上方，物體的運動方向都與正方向相同，選項A錯誤；vt圖象中圖象的斜率表示加速度，故第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi)物體的加速度相同，選項B正確；vt圖象中相應(yīng)圖形的面積表示位移，第1 s內(nèi)物體的位移大小x1eq f(1,2)11 m0.5 m第4 s內(nèi)物體的位移

23、大小x2eq f(1,2)11 m0.5 m，選項C錯誤；由題圖知02 s內(nèi)和04 s內(nèi)的位移相等，由eq xto(v)eq f(x,t)知兩段時間內(nèi)的平均速度大小不相等，選項D錯誤7(1)3 m/s2(2)36 m解析設(shè)加速運動時間為t1，減速運動時間為t2，運動過程最大速度為v1(1)設(shè)04 s內(nèi)的加速度大小為a1：a1eq f(v1,t1)3 m/s2(2)設(shè)410 s內(nèi)的加速度大小為a2：a2eq f(v1,t2)2 m/s2則由x2v1t2eq f(1,2)a2teq oal(2,2)得x236 m.8(1)278 m(2)40 m/s解析(1)設(shè)起飛過程需要經(jīng)過時間為t1則t1eq f(vv0,a)eq f(100,9) s所以xeq f(1,2)at2278 m(2)設(shè)初速度為v0則50v04.5t2100v0t2eq f(1,2)4.5teq oal(2,2)聯(lián)立解得v040 m/s.考點三基礎(chǔ)知識梳理1(3)vgteq f(1,2)gt2基礎(chǔ)