高中物理魯科版第三章勻變速直線運動的研究 公開課

(時間：60分鐘滿分：100分)(本欄目內(nèi)容，學生用書中以活頁形式分冊裝訂成冊！)一、選擇題(本題共10小題，每小題5分，共50分．每個小題至少有一個選項正確，全部選對得5分，選對但不全得2分，選錯或不答得0分)1．一個鐵釘和一團棉花同時從同一高處下落，總是鐵釘先落地，這是因為()A．鐵釘比棉花團重B．棉花團受到的空氣阻力不能忽略C．棉花團的加速度比重力加速度小得多D．鐵釘?shù)闹亓铀俣缺让藁▓F的重力加速度大解析：根據(jù)運動學公式h＝eq\f(1,2)at2，下落相同高度，時間短的，加速度大，鐵釘先落地，說明鐵釘加速度大，但鐵釘不一定比棉花團重，只是棉花團受到的空氣阻力大，使得棉花團的加速度比重力加速度小得多，故鐵釘先落地．答案：BC2．物體做勻變速直線運動，初速度為10m/s，加速度為－10m/s2，則2s末的速度為()A．10m/s B．0C．－10m/s D．5m/s解析：由v＝v0＋at得v＝(10－10×2)m/s＝－10m/s.答案：C3．一物體做勻變速直線運動，下列說法正確的是()A．物體的末速度一定與時間成正比B．物體的位移一定與時間的平方成正比C．物體的速度在一定時間內(nèi)發(fā)生的變化與這段時間成正比D．若為勻加速直線運動，速度和位移都隨時間增加；若為勻減速直線運動，速度和位移都隨時間減小解析：物體做勻變速直線運動，其速度v＝v0＋at，其位移s＝v0t＋eq\f(1,2)at2，可知v與t不一定成正比，s與t2也不一定成正比，故A、B均錯．但Δv＝at，即Δv與a成正比，故C對．若為勻加速直線運動，v、s都隨t增加，若為勻減速直線運動，v會隨時間t減小，但位移s隨時間t可能增加可能先增加后減小，故D錯．答案：C4．物體由靜止開始運動，在第1s、第2s和第3s內(nèi)的位移分別是2m、4m、6m，則()A．物體做勻加速直線運動B．物體做非勻速直線運動C．3s內(nèi)物體的平均速度是4m/sD．3s末物體的瞬時速度為6m/s解析：按勻速運動和平均速度的定義，不難知道B、C正確．若物體做v0＝0的勻加速直線運動，則物體在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)和第3s內(nèi)的位移之比應為s1∶s2∶s3＝1∶3∶5，故A錯．既然物體運動無一定規(guī)律，則第3s末的速度就不一定等于6m/s，D選項錯．答案：BC5．火車沿平直軌道以20m/s的速度向前運動，司機發(fā)現(xiàn)正前方50m處有一列火車正以8m/s的速度沿同一方向行駛，為避免相撞，司機立即剎車，剎車的加速度大小至少應是()A．1m/s2 B．2m/s2C．m/s2 D．m/s2解析：火車減速行駛．當速度減為8m/s時，剛好與列車相接觸，有a＝eq\f(0－20－82,2×50)m/s2＝－m/s2.答案：D6．物體做勻減速直線運動，初速度為10m/s，加速度大小為1m/s2，則物體在停止運動前1s內(nèi)的平均速度為()A．m/s B．5m/sC．1m/s D．m/s解析：物體停止所用時間為：t＝eq\f(v0,a)＝eq\f(10,1)s＝10s，所以最后1s內(nèi)的平均速度為eq\x\to(v)＝＝v0－＝10m/s－1×m/s＝m/s.答案：D7．有四個運動的物體A、B、C、D，物體A、B運動的s－t圖象如圖甲所示；物體C、D從同一地點沿同一方向運動的v－t圖象如圖乙所示．根據(jù)圖象做出的以下判斷中正確的是()A．物體A和B均做勻速直線運動且A的速度比B更大B．在0～3s的時間內(nèi)，物體B運動的位移為10mC．t＝3s時，物體C追上物體DD．t＝3s時，物體C與物體D之間有最大間距解析：由甲圖可知，物體A、B均做勻速直線運動，且vA>vB，故A、B正確；由乙圖可知，t＝3s時，vC＝vD，此時物體C與物體D之間有最大距離，故C錯，D正確．答案：ABD8．一觀察者發(fā)現(xiàn)，每隔一定時間有一水滴自8m高處的屋檐落下，而且當看到第五滴水剛要離開屋檐時，第一滴水正好落到地面，那么這時第二滴水離地的高度是(g＝10m/s2)()A．2m B．mC．m D．m解析：水滴在空中的分布如圖所示．由初速度為0的勻變速運動的比例式得eq\f(h2,H)＝eq\f(7,16)，h2＝m.答案：D9．(天津高考)質(zhì)點做直線運動的v－t圖象如圖所示，規(guī)定向右為正方向，則該質(zhì)點在前8s內(nèi)平均速度的大小和方向分別為()A．m/s向右 B．m/s向左C．1m/s向右 D．1m/s向左解析：在v－t圖象中，圖線與橫軸所圍面積在數(shù)值上等于位移大小，0～3s內(nèi)，s1＝3m，方向向右；3～8s內(nèi)，s2＝－5m，負號表示方向向左；則0～8s內(nèi)，位移s＝s1＋s2＝－2m，eq\x\to(v)＝eq\f(s,t)＝－m/s，負號表示方向向左，B選項正確．答案：B10.(江蘇高考)如圖所示，以8m/s勻速行駛的汽車即將通過路口，綠燈還有2s將熄滅，此時汽車距離停車線18m．該車加速時最大加速度大小為2m/s2，減速時最大加速度大小為5m/s2.此路段允許行駛的最大速度為m/s.下列說法中正確的有()A．如果立即做勻加速運動，在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線B．如果立即做勻加速運動，在綠燈熄滅前通過停車線汽車一定超速C．如果立即做勻減速運動，在綠燈熄滅前汽車一定不能通過停車線D．如果距停車線5m處減速，汽車能停在停車線處解析：在加速階段若一直加速則2s末的速度為12m/s,2s內(nèi)的位移為s＝eq\f(8＋12,2)×2m＝20m，則在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線，A正確．汽車一直減速在綠燈熄滅前通過的距離小于16m，則不能通過停車線，如距離停車線5m處減速，汽車運動的最小距離為m，不能停在停車線處．A、C正確．答案：AC二、填空題(共10分)11．(1)(4分)(廣東高考)“研究勻變速直線運動”的實驗中，使用電磁式打點計時器(所用交流電的頻率為50Hz)，得到如圖所示的紙帶．圖中的點為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出來，下列表述正確的是________．A．實驗時應先放開紙帶再接通電源B．(s6－s1)等于(s2－s1)的6倍C．從紙帶可求出計數(shù)點B對應的速率D．相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為s(2)(6分)我國交流電的頻率為50Hz.因此打點計時器每隔________s打一個點．如圖所示為某次實驗時打出的一條紙帶，圖中1、2、3、4為依次選定的計數(shù)點，根據(jù)圖中標出的數(shù)據(jù)可以判定物體做________，判斷的根據(jù)是________，加速度是________m/s2.解析：(1)中間時刻瞬時速度等于全程的平均速度，所以vB＝eq\f(s2＋s3,2T)，所以C正確，s6－s1＝5(s2－s1)，所以B錯誤，相鄰計數(shù)點間的時間間隔是s，D錯誤，按照實驗要求應該先開通電源再放開紙帶，所以A錯誤．(2)由T＝eq\f(1,f)知周期T＝eq\f(1,50)s＝s，相鄰兩計數(shù)點間的距離分別為s1＝m＝cm，s2＝m－m＝m＝cm，s3＝m－m＝m＝cm，可以判定小球做加速運動，再看兩連續(xù)相等時間內(nèi)位移之差分別為Δs1＝s2－s1＝cm，ΔsⅡ＝s3－s2＝cm，在誤差允許的范圍內(nèi)，可以認為ΔsⅠ＝ΔsⅡ，故小球做勻加速直線運動，依據(jù)是Δs恒定．加速度a＝eq\f(Δs,T2)＝eq\f,cm/s2＝600cm/s2＝6m/s2.答案：(1)C(2)勻加速直線運動ΔsⅠ＝ΔsⅡ6三、計算題(共40分，解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，有數(shù)值計算的題，答案中必須注明數(shù)值和單位)12．(12分)一輛轎車違章超車，以108km/h的速度駛?cè)胱髠?cè)逆行道時，猛然發(fā)現(xiàn)正前方80m處一輛卡車正以72km/h的速度迎面駛來，兩車司機同時剎車，剎車加速度大小都是10m/s2，兩司機的反應時間(即司機發(fā)現(xiàn)險情到實施剎車所經(jīng)歷的時間)都是Δt.試問Δt是何數(shù)值，才能保證兩車不相撞？解析：設(shè)轎車行駛的速度為v1，卡車行駛速度為v2，則v1＝108km/h＝30m/s，v2＝72km/h＝20m/s.在反應時間Δt內(nèi)兩車行駛的距離分別為s1，s2，s1＝v1Δt①s2＝v2Δt②轎車、卡車剎車所通過的距離分別為s3、s4則s3＝eq\f(v\o\al(2,1),2a)＝eq\f(302,2×10)m＝45m③s4＝eq\f(v\o\al(2,2),2a)＝eq\f(202,2×10)m＝20m④為保證兩車不相撞，必須s1＋s2＋s3＋s4<80m⑤將①②③④式代入⑤式，解得Δt<s.答案：Δt小于s13．(14分)一滑塊自靜止開始，從斜面頂端勻加速下滑，第5s末的速度是6m/s，求：(1)第4s末的速度．(2)運動后7s內(nèi)的位移．(3)第3s內(nèi)的位移．解析：(1)因為v0＝0，所以vt＝at，即vt∝t，故v4∶v5＝4∶5，所以第4s末的速度v4＝eq\f(4,5)v5＝eq\f(4,5)×6m/s＝m/s.(2)前5s的位移：s5＝eq\x\to(v)t＝eq\f(0＋v5,2)t＝eq\f(0＋6m/s,2)×5s＝15m由于s∝t2，所以s7∶s5＝72∶52，故7s內(nèi)的位移s7＝eq\f(72,52)×s5＝eq\f(49,25)×15m＝m.(3)利用sⅠ∶sⅢ＝1∶5，s1∶s5＝12∶52＝1∶25故s1＝eq\f(1,25)s5＝eq\f(1,25)×15m＝m則第3s內(nèi)的位移sⅢ＝5s1＝5×m＝3m.答案：(1)m/s(2)m(3)3m14.(14分)如圖所示，A、B兩同學在直跑道上練習4×100m接力，他們在奔跑時有相同的最大速度．B從靜止開始全力奔跑需25m才能達到最大速度，這一過程可看做勻變速運動，現(xiàn)在A持棒以最大速度向B奔來，B在接力區(qū)伺機全力奔出．若要求B接棒時速度達到最大