（江蘇專用）2019版高考物理大一輪復習 第1單元 運動的描述與勻變速直線運動學案

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1、 第一單元 運動的描述與勻變速直線運動 高考熱點統(tǒng)計 要求 2014年 2015年 2016年 2017年 高考基礎要求及冷點統(tǒng)計 Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ 勻變速直線運動及其公式、圖像 Ⅱ 24 14、24 20、25 25 21 16 25 24、25 25 參考系、質點(Ⅰ) 位移、速度和加速度(Ⅱ) 以上考點為高考基礎要求,一般不單獨命題. 實驗:研究勻變速直線運動 22 22 考情分析 1.近年高考對直線運動的考查主要側重于勻變速直線

2、運動規(guī)律及圖像,表現(xiàn)為兩種命題形式:其一,以選擇題的形式單獨命題,主要考查自由落體運動規(guī)律、豎直上拋運動規(guī)律以及運動圖像問題,題目一般基礎性較強,難度不大;其二,與其他考點(如牛頓運動定律、電場知識)相結合,命制計算題,一般有一定難度,主要考查勻變速直線運動規(guī)律和運動圖像. 2.從整體命題趨勢上看,高考對本部分的命題基本會保持原有命題思路,同時將會越來越突出地考查運動規(guī)律、運動圖像與實際生活相結合的問題,在2019年高考復習中應多加關注. 第1講　描述直線運動的基本概念 一、質點 質點是用來代替物體的　　　　的點.質點是理想模型.? 二、參考系 參考系是研究物體運動時假定　

3、　　　、用作參考的物體.通常以　　　　為參考系.? 三、時刻和時間 1.時刻指的是某一瞬時,在時間軸上用一個　　　　來表示,對應的是位置、瞬時速度、動能和動量等狀態(tài)量.? 2.時間是兩時刻的間隔,在時間軸上用一段　　　　來表示,對應的是位移、路程、功和沖量等過程量.? 四、路程和位移 1.路程指物體　　　　的長度,它是標量.? 2.位移是由初位置指向末位置的　　　　,它是矢量.? 五、速度 1.定義:物體運動　　　　和所用時間的比值.定義式:v=　　　　.? 2.方向:沿物體運動的方向,與　　　　同向,是矢量.? 六、加速度 1.定義:物體　　　　和所用時間的比值.定義式

4、:a=　　　　.? 2.方向:與　　　　一致,由F合的方向決定,而與v0、v的方向無關,是矢量.? 【思維辨析】 (1)研究花樣游泳運動員的動作時,不能把運動員看成質點. (　　) (2)參考系必須是靜止的物體. (　　) (3)做直線運動的物體的位移大小一定等于路程. (　　) (4)平均速度的方向與位移的方向相同. (　　) (5)子彈擊中目標時的速度屬于瞬時速度. (　　) (6)甲的加速度a甲=2 m/s2,乙的加速度a乙=-2 m/s2,甲一定做加速運動,乙一定做減速運動. (　　) (7)物體的加速度增大,速度可能減小. (　　) (8)速度變化率越大,加速度

5、越大. (　　) 考點一　質點、參考系、位移 1.(時刻、質點和參考系)中新網(wǎng)2016年10月19日消息,“神舟十一號”飛船于北京時間19日凌晨3點30分與“天宮二號”成功實施自動交會對接.在合體3小時后,兩名航天員已經(jīng)進駐“天宮二號”,并將按計劃開展空間科學實驗.下列說法正確的是 (　　) A.“19日凌晨3點30分”指時間間隔 B.“3小時”指時刻 C.研究“神舟十一號”和“天宮二號”對接的技術細節(jié)時,可以把它們看作質點 D.合體后,以“天宮二號”為參考系,“神舟十一號”是靜止的 2.(位移與路程)物體做直線運動時可以用坐標軸上的坐標表示物體的位置,用坐標的變化量Δx表示

6、物體的位移.如圖1-1所示,一個物體從A運動到C,它的位移為Δx1=xC-xA=-4 m-5 m=-9 m;從C運動到B,它的位移為Δx2=xB-xC=1 m-(-4 m)=5 m.下列說法中正確的是 (　　) 圖1-1 A.從C到B的位移大于從A到C的位移,因為正數(shù)大于負數(shù) B.從A到C的位移大于從C到B的位移,因為符號表示位移的方向,不表示大小 C.因為位移是矢量,所以從A到C的位移和從C到B的位移的大小無法比較 D.物體從A運動到B的位移為4 m 3.(矢量與標量)關于矢量和標量,下列說法中正確的是 (　　) A.標量只有正值,矢量可以取負值 B.標量的正負表示大小,

7、矢量的正負表示方向 C.矢量既有大小也有方向 D.當物體做單向直線運動時,路程(標量)和位移(矢量)沒有區(qū)別 ■ 特別提醒 (1)物體能否被看成質點是由所研究問題的性質決定的,并非依據(jù)物體自身大小和形狀來判斷. (2)對于同一個物體運動的描述,選用的參考系不同,其運動性質可能不同.在同一個問題中,若要研究多個物體的運動或同一個物體在不同階段的運動,則必須選取同一個參考系. (3)區(qū)別標量和矢量不只看是否有方向或正負號,關鍵看運算是否遵循平行四邊形定則. (4)對位移和路程的辨析如下表 比較項目 位移x 路程l 決定因素 　由始、末位置決定 　由實際的運動軌跡決定

8、 運算規(guī)則 　矢量的三角形定則或平行四邊形定則 　代數(shù)運算 大小關系 x≤l 考點二　平均速度、瞬時速度 平均速度 瞬時速度 定義 　物體在某一段時間內(nèi)完成的位移與所用時間的比值 　物體在某一時刻或經(jīng)過某一位置時的速度 定義式 　v=(x為位移) 　v=(Δt趨于零) 矢量性 　矢量,平均速度方向與物體位移方向相同 　矢量,瞬時速度方向與物體運動方向相同,沿其運動軌跡切線方向 實際應用 　物理實驗中通過光電門測速,把遮光條通過光電門時間內(nèi)的平均速度視為瞬時速度 1 用如圖1-2所示的計時裝置可以近似測出氣墊導軌上滑塊的瞬時速度,已知固定在

9、滑塊上的遮光條的寬度為4.0 mm,遮光條經(jīng)過光電門的遮光時間為0.040 s,則滑塊經(jīng)過光電門位置時的速度大小為 (　　) 圖1-2 A.0.10 m/s B.100 m/s C.4.0 m/s D.0.40 m/s 式題 (多選)如圖1-3所示,某賽車手在一次野外訓練中,先用地圖計算出出發(fā)地A和目的地B的直線距離為9 km,實際從A運動到B用時5 min,賽車上的里程表指示的里程數(shù)增加了15 km.當他經(jīng)過某路標C時,車內(nèi)速度計指示的示數(shù)為150 km/h,那么可以確定的是 (　　) 圖1-3 A.整個過程中賽車的平均速度為180 km/h B.整個過程中賽車的平均速

10、度為108 km/h C.賽車經(jīng)過路標C時的瞬時速度為150 km/h D.賽車經(jīng)過路標C時速度方向為由A指向B ■ 特別提醒 “極限法”求瞬時速度 (1)由平均速度公式v=可知,Δt趨近于零時,這時的平均速度就可認為是某一時刻或某一位置的瞬時速度. (2)極限法只能用于在選定區(qū)間內(nèi)所研究的物理量連續(xù)單調(diào)變化(單調(diào)增大或單調(diào)減小)的情況. 考點三　加速度 1.速度、速度變化量和加速度的對比 比較項目 速度 速度變化量 加速度 物理意義 　描述物體運動快慢和方向的物理量,是狀態(tài)量 　描述物體速度改變的物理量,是過程量 　描述物體速度變化快慢和方向的物理量,是

11、狀態(tài)量 定義式 　v= 　Δv=v-v0 a= 決定因素 　v的大小由v0、a、Δt決定 　由a與Δt決定(Δv=aΔt) 　由F、m決定(a不是由v、t、v0決定的) 方向 　與位移同向,即物體運動的方向 　由a的方向決定 　與Δv的方向一致,由F的方向決定,與v0、v的方向無關 2.兩個公式的說明 a=是加速度的定義式,加速度的決定式是a=,即加速度的大小由物體受到的合力F和物體的質量m共同決定,加速度的方向由合力的方向決定. 考向一　加速度的理解 1.甲、乙兩個物體在同一直線上沿正方向運動,其加速度分別為a甲=4 m/s2和a乙=-4 m/s2,那么對

12、甲、乙兩物體,下列判斷錯誤的是 (　　) A.甲的加速度與乙的加速度大小相等 B.甲做加速直線運動,乙做減速直線運動 C.甲的速度比乙的速度變化快 D.每經(jīng)過1 s,甲的速度增加4 m/s 考向二　加速度與速度的關系 2.一個質點做速度方向不變的直線運動,加速度的方向始終與速度方向相同,但加速度大小逐漸減小直至為零,在此過程中 (　　) A.速度逐漸減小,當加速度減小到零時,速度達到最小值 B.速度逐漸增大,當加速度減小到零時,速度達到最大值 C.位移逐漸增大,當加速度減小到零時,位移將不再增大 D.位移逐漸減小,當加速度減小到零時,位移達到最小值 考向三　加速度的計算

13、 3.(多選)一物體做加速度不變的直線運動,某時刻速度大小為4 m/s,1 s后速度的大小變?yōu)?0 m/s,在這1 s內(nèi)該物體的 (　　) A.加速度可能為6 m/s2,方向與初速度的方向相同 B.加速度可能為6 m/s2,方向與初速度的方向相反 C.加速度可能為14 m/s2,方向與初速度的方向相同 D.加速度可能為14 m/s2,方向與初速度的方向相反 ■ 要點總結 考點四　勻速直線運動規(guī)律的應用 　　勻速直線運動是最基本、最簡單的運動形式,應用廣泛.例如:聲、光的傳播都可以看成勻速直線運動.下面是幾個應用實例. 實例 圖示 說明 計算聲音 傳播時間

14、　聲波通過云層反射,視為勻速直線運動 計算子彈速 度或曝光 時間 　子彈穿過蘋果照片中,子彈模糊部分的長度即為曝光時間內(nèi)子彈的位移 雷達測速 　通過發(fā)射兩次(并接收兩次)超聲波脈沖測定汽車的速度 由曝光位 移求高度 　曝光時間內(nèi)下落石子的運動視為勻速運動 2 如圖1-4所示為一種常見的身高體重測量儀.測量儀頂部向下發(fā)射波速為v的超聲波,超聲波經(jīng)反射后返回,被測量儀接收,測量儀記錄發(fā)射和接收的時間間隔.質量為M0的測重臺置于壓力傳感器上,傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比.當測重臺沒有站人時,測量儀記錄的時間間隔為t0,輸出電壓為U0,某同學站上測重臺,測

15、量儀記錄的時間間隔為t,輸出電壓為U,則該同學的身高和質量分別為 (　　) 圖1-4 A.v(t0-t),U B.v(t0-t),U C.v(t0-t),(U-U0) D.v(t0-t),(U-U0) 式題1 有一個方法可以用來快速估測閃電處至觀察者之間的直線距離:只要數(shù)出自觀察到閃光起至聽到雷聲的時間——t秒,就能估算出以千米為單位的閃電處與觀察者之間的直線距離x.已知空氣中的聲速約為340 m/s,則x約為 (　　) 圖1-5 A.t km B. km 式題2 (多選)[2017·西安鐵一中月考] 測速儀安裝有超聲波發(fā)射和接收裝置,如圖1-6所示,B為測速儀,A為

16、汽車.某時刻兩者相距335 m,B發(fā)出超聲波,同時A由靜止開始做勻加速直線運動,當B接收到反射回來的超聲波信號時, A、B相距355 m.已知聲速為340 m/s,則下列說法正確的是 (　　) 圖1-6 A.經(jīng)2 s,B接收到返回的超聲波 B.超聲波追上A車時,A車前進了10 m C.A車的加速度大小為10 m/s2 D.A車的加速度大小為5 m/s2 ■ 建模點撥 在涉及勻速直線運動的問題中,無論是求解距離、時間、速度中的哪個,其核心方程都只有一個:x=vt,知道該方程中任意兩個量即可求第三個量.解答此類問題的關鍵是在以下兩個方面:其一,空間物理圖景的建立;其二,勻速直線運

17、動模型的建立. 第2講　勻變速直線運動的規(guī)律及應用 一、勻變速直線運動基本規(guī)律和重要推論 1.基本規(guī)律 (1)速度公式:　　　　　　　　;? (2)位移公式:　　　　　　　　;? (3)速度—位移關系式:　　　　　　　　.? 這三個基本公式是解決勻變速直線運動的基石,均為矢量式,應用時應規(guī)定正方向. 2.兩個重要推論 (1)物體在一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度,還等于初、末時刻速度矢量和的一半,即:=　　　　　　　　.? (2)任意兩個連續(xù)相等的時間間隔T內(nèi)的位移之差為一恒量,即:Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=　　　　　　　　

18、.? 二、自由落體運動 1.自由落體運動的特點 (1)從靜止開始,即初速度為　　　　.? (2)只受重力作用的　　　　　　　　直線運動.? 2.自由落體運動的公式 (1)速度公式:　　　　　　　　;? (2)位移公式:　　　　　　　　;? (3)速度—位移關系式:　　　　　　　　.? 【思維辨析】 (1)做勻變速直線運動的物體的速度均勻變化. (　　) (2)一物體做勻變速直線運動,某時刻速度大小為6 m/s,1 s后速度大小為10 m/s,加速度的大小一定為4 m/s2. (　　) (3)一物體做初速度為零的勻加速直線運動,它在第1 s末、第2 s末、第3 s末的瞬時

19、速度之比為1∶3∶5. (　　) (4)某物體從靜止開始做勻加速直線運動,速度由0到v時運動距離是速度由v到2v時運動距離的2倍. (　　) (5)對任意直線運動,其中間時刻的瞬時速度一定等于該段時間的平均速度. (　　) (6)不計空氣阻力,物體從某高度由靜止下落,任意兩個連續(xù)相等的時間間隔T內(nèi)的位移之差恒定. (　　) 考點一　勻變速直線運動的基本規(guī)律 1.“一畫,二選,三注”解決勻變速直線運動問題 2.對于運動學公式的選用可參考下表所列方法 　題目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和為解題設定的中間量) 沒有涉及 的物理量 適宜選用的公式 v0、v、a

20、、t x [速度公式]v=v0+at v0、a、t、x v [位移公式]x=v0t+at2 v0、v、a、x t [速度—位移關系式]v2-=2ax v0、v、t、x a [平均速度公式]x=t 3.運動學公式中正、負號的規(guī)定 直線運動可以用正、負號表示矢量的方向,一般情況下,我們規(guī)定初速度的方向為正方向,與初速度同向的物理量取正值,與初速度反向的物理量取負值,但當v0=0時,一般以a的方向為正方向. 1 一個物體從靜止開始以加速度a1做勻加速直線運動,經(jīng)過時間t改為做加速度大小為a2的勻減速直線運動,又經(jīng)過時間t物體回到初始位置,求兩個加速度大小之比.

21、 ■ 題根分析 本題為典型的勻變速直線運動問題,運動過程分為兩個階段,可畫出物體運動過程示意圖,選取初速度方向為正方向,根據(jù)位移公式和速度公式列方程進行求解.以本題為題根可以聯(lián)系動力學、能量和動量等進行知識層級上的縱向變式. ■ 變式網(wǎng)絡 式題1 一個物體從靜止開始在大小為F1的恒力作用下做勻加速直線運動,經(jīng)過時間t改為大小為F2的反方向恒力,又經(jīng)過時間t物體回到初始位置,求兩個恒力大小之比. 式題2 一個物體從靜止開始在大小為F1的恒力作用下做勻加速直線運動,經(jīng)過時間t改為大小為F2的反方向恒力,又經(jīng)過時間

22、t物體回到初始位置,此時物體的動能大小為48 J,求兩個恒力做功大小W1、W2. 式題3 在真空中的光滑絕緣水平面上有一帶電小滑塊,開始時滑塊靜止.若在滑塊所在空間加一水平勻強電場E1,持續(xù)一段時間后立即換成與E1方向相反的勻強電場E2.當電場E2與電場E1持續(xù)時間相同時,滑塊恰好回到初始位置,且具有動能Ek.在上述過程中,E1對滑塊的電場力做功為W1,沖量大小為I1;E2對滑塊的電場力做功為W2,沖量大小為I2,則 (　　) A.I1=I2 B.4I1=I2 C.W1=0.25Ek,W2=0.75Ek D.W1=0.20Ek,W2=0.80E

23、k 考點二　勻變速直線運動的推論及其應用 1.初速度為零的勻變速直線運動比例關系 (1)T末、2T末、3T末……瞬時速度之比為: v1∶v2∶v3∶…∶vn=　.? (2)T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)……位移之比為: x1∶x2∶x3∶…∶xn=　.? (3)第一個T內(nèi)、第二個T內(nèi)、第三個T內(nèi)……位移之比為: xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn=　.? (4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為: t1∶t2∶t3∶…∶tn=　.? 2.兩類特殊的勻減速直線運動 剎車類 問題 　指勻減速到速度為零后立即停止運動,加速度a突然消失,求解時要注意確定其實際運動時間 雙向可

24、 逆類問 題 　如沿光滑斜面上滑的小球,到最高點仍能以原加速度勻加速下滑,全過程加速度大小、方向均不變,故求解時可對全過程列式,但必須注意x、v、a等矢量的正負號及物理意義 2 [2017·合肥一中期中] 如圖2-1所示,冰壺以速度v垂直進入四個寬為l的矩形區(qū)域,沿虛線做勻減速直線運動,且剛要離開第四個矩形區(qū)域的E點時速度恰好為零,冰壺通過前三個矩形區(qū)域的時間為t,則冰壺通過第四個矩形區(qū)域所用的時間是多少?(可選用多種方法) 圖2-1 式題1 如圖2-2所示,物體以一定的初速度從斜面底端A點沖上固定的光滑斜面,斜面總長度為l,物體到達斜面最高點C時速度恰好為零

25、.已知物體運動到距斜面底端l處的B點時所用時間為t,求物體從B點滑到C點所用的時間.(不考慮物體的下滑過程) 圖2-2 式題2 (多選)某質點做勻減速直線運動,依次經(jīng)過A、B、C三點,最后停在D點,如圖2-3所示.已知AB=6 m,BC=4 m,從A點運動到B點和從B點運動到C點兩個過程速度變化量都為-2 m/s,則下列說法正確的是(　　) 圖2-3 A.質點到達B點時速度大小為2.5 m/s B.質點的加速度大小為2 m/s2 C.質點從A點運動到C點的時間為4 s D.A、D兩點間

26、的距離為12.25 m ■ 方法技巧 解答勻變速直線運動問題常用方法如下: 考點三　自由落體運動和豎直上拋運動 1.豎直上拋運動的研究方法 豎直上拋運動的實質是加速度恒為g的勻變速直線運動,處理時可采用兩種方法: (1)分段法:將全程分為兩個階段,即上升過程的勻減速階段和下降過程的自由落體階段. (2)全程法:將全過程視為初速度為v0、加速度為a=-g的勻變速直線運動,必須注意物理量的矢量性.習慣上取v0的方向為正方向,則v>0時,物體正在上升;v<0時,物體正在下降;h>0時,物體在拋出點上方;h<0時,物體在拋出點下方. 2.豎直上拋運動的對稱性 如圖2-4所示,物體

27、以初速度v0豎直上拋,A、B為途中的任意兩點,C為最高點,則: 圖2-4 3 如圖2-5所示,離地面足夠高處有一豎直的空管,質量為2 kg,管長為24 m,M、N為空管的上、下兩端.空管由靜止開始豎直向下做勻加速直線運動,加速度大小為2 m/s2,同時在M處有一個大小不計的小球沿管的軸線豎直上拋,小球只受重力,g取10 m/s2. (1)若小球上拋的初速度為10 m/s,則其經(jīng)過多長時間從管的N端穿出? (2)若此空管的N端距離地面64 m高,欲使在空管到達地面時小球必須落到管內(nèi)且未到達地面,在其他條件不變的前提下,求小球的初速度大小v0的范圍. 圖2-5

28、 式題1 [2017·鄭州外國語學校期末] 在某一高度以v0=20 m/s的初速度豎直上拋一個小球(不計空氣阻力),當小球速度大小為10 m/s時,以下判斷正確的是(g取10 m/s2) (　　) A.小球在這段時間內(nèi)的平均速度大小一定為15 m/s,方向向上 B.小球在這段時間內(nèi)的平均速度大小一定為5 m/s,方向向下 C.小球在這段時間內(nèi)的平均速度大小一定為5 m/s,方向向上 D.小球的位移大小一定是15 m 式題2 氣球以10 m/s的速度沿豎直方向勻速上升,當它上升到離地175 m的高處時,一重物從氣球上掉落,則重物需要經(jīng)過多長時間

29、才能落到地面上?到達地面時的速度是多大?(g取10 m/s2,不計空氣阻力) ■ 規(guī)律總結 三種運動 自由落體運動 豎直上拋運動 豎直下拋運動 條件 初速度為0、 只受重力 初速度向上、 只受重力 初速度向下、 只受重力 基本 公式 v=gt v=v0-gt v=v0+gt h=gt2 h=v0t-gt2 h=v0t+gt2 v2=2gh v2-=-2gh v2-=2gh 考點四　單體多過程勻變速直線運動問題 (1)準確選取研究對象,根據(jù)題意畫出物體在各階段運動的示意圖,直觀呈現(xiàn)物體的運動過程. (2)

30、明確物體在各階段的運動性質,找出題目給定的已知量、待求量以及中間量. (3)合理選擇運動學公式,列出物體在各階段的運動方程,同時列出各階段間的關聯(lián)方程. 4 (18分)假設收費站的前、后都是平直大道,大假期間過站的車速要求不超過vt=21.6 km/h,事先小汽車未減速的車速為v0=108 km/h,制動后小汽車的加速度的大小為a1=4 m/s2.試問: (1)大假期間,駕駛員應在距收費站至少多遠處開始制動? (2)假設車過站后駕駛員立即使車以a2=6 m/s2的加速度加速至原來的速度,則從減速開始至最終恢復到原來速度的過程中,汽車運動的時間至少是多少? (3)在(1)(2)問中,車

31、因減速和加速過站而耽誤的時間至少為多少? 【規(guī)范步驟】 (1)vt=21.6 km/h=6 m/s,v0=108 km/h=30 m/s,小汽車進入收費站前做勻減速直線運動,設在距收費站至少為x1處開始制動,則有 　　　　　　　　　　(2分)? 解得x1=　　　　m. (2分)? (2)小汽車通過收費站經(jīng)歷勻減速和勻加速兩個階段,設前、后兩段的位移分別為x1和x2,時間分別為t1和t2. 減速階段,有 vt=　　　　(2分)? 解得t1=　　　　=　　　　s(1分)? 加速階段,有 v0=　　　　(2分)? 解得t2=　　　　=　　　　s(1分)? 則汽車運動的時間至少

32、為t=t1+t2=　　　　s. (1分)? (3)加速階段,有 　　　　　　　　　　　　　　　　(2分)? 解得x2=　　　　m(1分)? 則總位移x=x1+x2=　　　　m(1分)? 若不減速通過收費站,則所需時間 t'=　　　　=　　　　s(2分)? 故車因減速和加速過站而耽誤的時間至少為 Δt=t-t'=　　　　s. (1分)? 式題1 [2017·溫州聯(lián)考] 如圖2-6甲所示,滑道項目大多建設在景區(qū)具有一定坡度的山坡間,既可以作為游客的代步工具,又可以增加游玩的趣味性.在某景區(qū)擬建一個滑道,示意圖如圖乙所示,滑道共分為三段:第一段是傾角比較大的加速下滑滑道AB,第二段

33、是傾角比較小的滑道BC,游客在此段滑道恰好做勻速運動,若游客從靜止開始在A點以加速度a1做勻加速運動,經(jīng)過4 s到B點并達到最大速度16 m/s,然后進入BC段做勻速運動,設計的第三段上坡滑道CD作為下客平臺,使游客做勻減速運動至速度減為零(游客經(jīng)過兩段滑道銜接處可視為速度大小不變).游客乘坐滑道,從山頂A處到達下客平臺D處總共用時8.5 s.游客在各段滑道運動的總路程為92 m.求: (1)游客在AB段運動時加速度a1的大小; (2)AB段的長度L1; (3)游客在BC段勻速運動的時間t0. 甲 乙 圖2-6

34、 式題2 [2017·長沙一中月考] 在某娛樂節(jié)目中,有一個關口是跑步跨欄機,它的設置是讓觀眾通過一段平臺,再沖上反向移動的跑步機皮帶并通過跨欄,沖到這一關的終點.現(xiàn)有一套跑步跨欄裝置如圖2-7所示,平臺長L1=4 m,跑步機皮帶長L2=32 m,跑步機上方設置了一個跨欄(不隨皮帶移動),跨欄到平臺左端的距離L3=10 m,且皮帶以v0=1 m/s的恒定速率轉動.一位挑戰(zhàn)者在平臺起點從靜止開始以a1=2 m/s2的加速度通過平臺沖上跑步機,之后以a2=1 m/s2的加速度在跑步機上往前沖,在跨欄時不慎跌倒,經(jīng)過2 s爬起(假設從摔倒至爬起的過程中挑戰(zhàn)者與皮帶始終相對靜止),然后又保持原來的加

35、速度a2在跑步機上順利通過剩余的路程,求挑戰(zhàn)者通過全程所需要的時間. 圖2-7 ■ 方法技巧 多過程組合問題的三個處理技巧 (1)用圖像分析運動學問題能很好地反映出物體的運動規(guī)律,且直觀、形象,這是圖像法的優(yōu)勢,一些物理量的關系能通過圖像很明顯地反映出來. (2)將末速度為零的勻減速直線運動通過逆向思維轉化為初速度為零的勻加速直線運動. (3)多運動過程的轉折點的速度是聯(lián)系兩個運動過程的紐帶,因此,轉折點速度的求解往往是解題的關鍵. 　運動圖像　追及、相遇問題 熱點一　準確解讀圖像信息 　　運動學圖像

36、主要有x-t圖像和v-t圖像,運用運動學圖像解題可總結為六看: x-t圖像 v-t圖像 軸 　橫軸為時間t,縱軸為位移x 　橫軸為時間t,縱軸為速度v 線 　傾斜直線表示勻速直線運動 　傾斜直線表示勻變速直線運動 斜率 　表示速度 　表示加速度 面積 　無實際意義 　圖線和時間軸圍成的面積表示位移 縱截距 　表示初位置 　表示初速度 特殊點 　拐點表示從一種運動變?yōu)榱硪环N運動,交點表示相遇 　拐點表示從一種運動變?yōu)榱硪环N運動,交點表示速度相等 考向一　x-t圖像 1.[2017·湖北襄陽聯(lián)考] 設豎直向上為x軸正方向,如圖Z1-1所示,曲

37、線為一質點沿x軸運動的位置—時間(x-t)圖像,已知圖線為一條拋物線,則由圖可知 (　　) 圖Z1-1 A.t=0時刻質點速度為0 B.0~t1時間內(nèi)質點向x軸負方向運動 C.0~t2時間內(nèi)質點的速度一直減小 D.t1~t3時間內(nèi)質點相對坐標原點O的位移先為正后為負 考向二　v-t圖像 2.[2017·廣西南寧模擬] 一質點從原點出發(fā)做直線運動的v-t圖像如圖Z1-2所示.下列說法正確的是 (　　) 圖Z1-2 A.t=6 s時刻質點到原點的距離為10 m B.在0~2 s內(nèi)和4~6 s內(nèi),質點的加速度相同 C.在2~4 s內(nèi),質點的速度和加速度大小都減小 D.

38、在2~4 s內(nèi),質點的速度和加速度方向相同 考向三　x-t圖像、v-t圖像、a-t圖像綜合 3.[2017·山西太原模擬] 有一質點從x軸的坐標原點開始沿x軸做直線運動,其速度隨時間變化的圖像如圖Z1-3所示,用a表示質點運動的加速度,x表示質點的位移,圖Z1-4中正確的是 (　　) 圖Z1-3 圖Z1-4 考向四　非常規(guī)運動圖像 4.(多選)一個質點在x軸上做直線運動.在t=0時刻質點處于靜止狀態(tài),它的坐標x和時間的二次方t2的關系圖像如圖Z1-5所示,則該質點 (　　) 圖Z1-5 A.運動方向與x軸正方向相反 B.做勻速直線運動 C.運動的加速度大小為

39、3 m/s2 D.運動的加速度大小為6 m/s2 5.[2017·河南中原名校一聯(lián)] 以從塔頂由靜止釋放小球A的時刻為計時零點,t0時刻又在與小球A等高的位置處由靜止釋放小球B.若兩小球都只受重力作用,設小球B下落時間為t,在兩小球落地前,兩小球間的高度差為Δx,則-t0圖線為圖Z1-6中的 (　　) 圖Z1-6 ■ 規(guī)律總結 (1)運動圖像的識別 根據(jù)圖像中橫、縱坐標軸所代表的物理量,明確該圖像是位移—時間圖像(x-t圖像),還是速度—時間圖像(v-t圖像),抑或是加速度—時間圖像(a-t圖像),這是解讀運動圖像信息的前提. (2)圖像信息的解讀 相同的圖線在不同性質

40、的運動圖像中含義截然不同.如x-t圖像中圖線的交點表示兩個物體在對應時刻相遇,v-t圖像中圖線的交點表示兩個物體在對應時刻速度相等. 熱點二　利用運動圖像解決運動問題 1 高速公路上甲、乙兩車在同一車道上同向行駛,甲車在前,乙車在后,速度均為v0=30 m/s,距離x0=100 m.t=0時刻甲車遇緊急情況后,甲、乙兩車的加速度隨時間變化的情況如圖Z1-7所示,取運動方向為正方向.兩車在0~9 s內(nèi)會不會相撞? 圖Z1-7 式題1 質量為1 kg的物體只在力F的作用下運動,力F隨時間變化的圖像如圖Z1-8所示,在t=1 s時,

41、物體的速度為零,則物體運動的v-t圖像、a-t圖像正確的是圖Z1-9中的 (　　) 圖Z1-8 圖Z1-9 式題2 在地面上以初速度2v0豎直上拋一物體A后,又以初速度v0從同一地點豎直上拋另一物體B.要使兩物體能在空中相遇,則兩物體拋出的時間間隔Δt必須滿足的條件是(不計空氣阻力,重力加速度為g) (　　) A. C. ■ 規(guī)律總結 解析法和圖像法是解決運動學問題的兩個基本方法:(1)應用解析法時要注意解析式及其結果應符合實際;(2)應用圖像法時要注意理解圖像的物理意義,即圖像的縱、橫坐標表示的是什么物理量,圖線的斜率、截距、兩條圖線的交點、圖線與坐標軸所圍的面積的

42、物理意義各為什么,對于題目中沒有給出圖像的問題,要在分析清楚物體的運動情景的前提下正確畫出物體的運動圖像,必要時還要進行圖像的轉換. 熱點三　對相遇、追及問題的分析 1.方法概述 (1)臨界法:尋找問題中隱含的臨界條件,例如速度小者加速追趕速度大者,在兩物體速度相等時有最大距離;速度大者減速追趕速度小者,若追不上則在兩物體速度相等時有最小距離. (2)函數(shù)法:設兩物體在t時刻相遇,然后根據(jù)位移關系列出關于t的方程f(t)=0,若方程f(t)=0無正實數(shù)解,則說明這兩個物體不可能相遇;若方程f(t)=0存在正實數(shù)解,則說明這兩個物體能相遇. (3)圖像法:①用位移圖像求解時,分別作出兩

43、物體的位移圖像,如果兩物體的位移圖像相交,則說明兩物體相遇.②用速度圖像求解時,注意比較速度圖線與時間軸包圍的面積. 2.追及、相遇問題常見情景 (1)速度小者追速度大者 追及類型 圖像描述 相關結論 勻加速追勻速 　設x0為開始時兩物體間的距離,則應有下面結論: 　①t=t0以前,后面物體與前面物體間的距離增大; ?、趖=t0時,兩物體相距最遠,為x0+Δx; 　③t=t0以后,后面物體與前面物體間的距離先減小后增大; ?、芤欢茏飞锨抑荒芟嘤鲆淮? 勻速追勻減速 勻加速追勻減速 (2)速度大者追速度小者 追及類型 圖像描述 相關結論

44、 勻減速追勻速 　設x0為開始時兩物體間的距離,開始追及時,后面物體與前面物體間的距離在減小,當兩物體速度相等時,即t=t0時刻: ?、偃籀=x0,則恰能追上,兩物體只能相遇一次,這也是避免相撞的臨界條件; ?、谌籀x0,則相遇兩次,設t1時刻兩物體第一次相遇,則t2=2t0-t1時刻兩物體第二次相遇 勻速追勻加速 勻減速追勻加速 2 甲、乙兩輛車在同一直軌道上向右勻速行駛,甲車的速度為v1=16 m/s,乙車的速度為v2=12 m/s,乙車在甲車的前面.當兩車相距L=6 m時,兩車同時開始

45、剎車,從此時開始計時,甲車以大小為a1=2 m/s2的加速度剎車,6 s后立即改做勻速運動,乙車剎車的加速度大小為a2=1 m/s2.求: (1)甲車第一次追上乙車的時刻; (2)兩車相遇的次數(shù); (3)兩車速度相等的時刻. 式題1 [2017·江西南昌十校二模] 如圖Z1-10甲所示,A車原來臨時停在一水平路面上,B車在后面勻速向A車靠近,A車司機發(fā)現(xiàn)后啟動A車,以A車司機發(fā)現(xiàn)B車為計時起點(t=0),A、B兩車的v-t圖像如圖乙所示.已知B車在第1 s內(nèi)與A車的距離縮短了x1=12 m. (1)求B車運動的速度vB和A車的加速度a的大小; (

46、2)若A、B兩車不會相撞,則A車司機發(fā)現(xiàn)B車時(t=0)兩車的距離s0應滿足什么條件? 圖Z1-10 式題2 [2017·重慶期末] 甲、乙兩物體同時從同一地點沿同一方向做直線運動的速度—時間圖像如圖Z1-11所示,則下列說法中正確的是 (　　) 圖Z1-11 A.兩物體兩次相遇的時刻是2 s末和6 s末 B.4 s末甲在乙前面 C.在0~6 s內(nèi),兩物體相距最遠的時刻是1 s末 D.乙物體先向前運動2 s,隨后向后運動 ■ 規(guī)律總結 (1)分析追及問題的方法技巧可概括為“一個臨界條件”“兩個等量關系”.

47、①一個臨界條件:速度相等.它往往是物體能否相遇或兩者距離最大、最小的臨界條件,也是分析判斷問題的切入點. ②兩個等量關系:時間關系和位移關系.通過畫草圖找出兩物體的時間關系和位移關系. (2)若被追趕的物體做勻減速直線運動,一定要注意判斷追上前該物體是否已經(jīng)停止運動. 1.[2014·全國卷Ⅱ] 甲、乙兩汽車在一平直公路上同向行駛.在t=0到t=t1的時間內(nèi),它們的v-t圖像如圖Z1-12所示.在這段時間內(nèi) (　　) 圖Z1-12 A.汽車甲的平均速度比乙的大 B.汽車乙的平均速度等于 C.甲、乙兩汽車的位移相同 D.汽車甲的加速度大小逐漸減小,汽車乙的加速度大小逐

48、漸增大 2.(多選)[2016·全國卷Ⅰ] 甲、乙兩車在平直公路上同向行駛,其v -t圖像如圖Z1-13所示.已知兩車在t=3 s時并排行駛,則 (　　) 圖Z1-13 A.在t=1 s時,甲車在乙車后 B.在t=0時,甲車在乙車前7.5 m C.兩車另一次并排行駛的時刻是t=2 s D.甲、乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40 m 3.[2017·南寧三中一模] 如圖Z1-14所示為一質點做直線運動的速度—時間圖像,下列說法中正確的是 (　　) 圖Z1-14 A.ab段與bc段的速度方向相反 B.bc段與cd段的加速度方向相反 C.ab段質點的加

49、速度大小為 2 m/s2 D.bc段質點通過的位移為2 m 4.[2017·河北衡水中學調(diào)研] 甲、乙兩輛汽車沿同一平直路面行駛,其v-t圖像如圖Z1-15所示,下列對汽車運動狀況的描述正確的是 (　　) 圖Z1-15 A.在10 s末,乙車改變運動方向 B.在10 s末,甲、乙兩車相距150 m C.在20 s末,甲、乙兩車相遇 D.若開始時乙車在前,則兩車可能相遇兩次 　研究勻變速直線運動 一、實驗目的 1.練習使用電磁打點計時器(或電火花計時器),會用打點的紙帶研究物體的運動情況. 2.測量勻變速直線運動的瞬時速度和加速度. 二、實驗器材 電火花計時器(

50、或電磁打點計時器)、交流電源、導線、一端附有定滑輪的長木板、　　　　、　　　　、細繩、鉤碼(或重錘)、刻度尺、墨粉紙(電磁打點計時器配備的是復寫紙片).? (1)電磁打點計時器使用6 V以下低壓、50 Hz交流電源,用振針打點,每隔　　　　打一次點.? (2)電火花計時器使用220 V、50 Hz交流電源,用電火花打點,每隔　　　　打一次點.? 考點一　實驗原理和實驗操作 1.實驗原理 (1)利用紙帶判斷物體運動狀態(tài)的方法:設紙帶上連續(xù)相等時間T內(nèi)的位移分別為x1、x2、x3、x4、…、xn-1、xn、xn+1,紙帶上相鄰兩點間的位移差為Δx.若Δx=xn+1-xn為零,則說明物

51、體做　　　　運動;若Δx=xn+1-xn為非零常數(shù),則說明物體做　　　　運動.? (2)利用紙帶求瞬時速度的方法:如圖S1-1所示,B點對應的瞬時速度等于AC段的平均速度,vB=　　　　.? 圖S1-1 (3)利用紙帶求加速度的方法 ①用任意兩段相鄰計數(shù)點間的位移差求加速度:a=　　　　.? ②用v-t圖像的斜率求加速度:a=　　　　.? 2.實驗步驟 (1)把附有滑輪的長木板放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點計時器固定在長木板上　　　　的一端,連接好電路.? (2)把一條細繩拴在小車上,細繩跨過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,把紙帶穿過打點計時器,并將它的一端固定在小車的后

52、面.實驗裝置如圖S1-2所示,放手后,看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行. 圖S1-2 (3)把小車停在靠近打點計時器處,先　　　　,后　　　　,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一系列的點,隨后立即　　　　.換上新紙帶,重復三次.? 1 [2016·天津卷] 某同學利用如圖S1-3所示裝置研究小車的勻變速直線運動.實驗中,必要的措施是　　　　(填選項前的字母).? 圖S1-3 A.細線必須與長木板平行 B.先接通電源,再釋放小車 C.小車的質量遠大于鉤碼的質量 D.平衡小車與長木板間的摩擦力 式題 在做“研究勻變速直線運動”的實驗時,為了能夠較準確地測出加速

53、度,將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上:　　　　.? A.把附有滑輪的長木板放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面 B.把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路 C.把一條細繩拴在小車上,細繩跨過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼 D.把紙帶穿過打點計時器,并把它的一端固定在小車的后面 E.把小車停在靠近打點計時器處,接通直流電源后,放開小車,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一系列的點,換上新紙帶,重復三次 F.從四條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開頭比較密集的點,在后邊便于測量的地方找一個起始點,并把每打五個點的時間作為時間單位.在選好的起始點下面記作0,第六個點作

54、為計數(shù)點1,依次標出計數(shù)點2、3、4、5、6,并測算出相鄰兩計數(shù)點間的距離 G.根據(jù)公式a1=求出a ■ 特別提醒 (1)紙帶和細繩要與木板平行,小車運動要平穩(wěn). (2)實驗中應先接通電源,后讓小車運動;實驗后應先斷開電源,后取下紙帶. (3)要防止鉤碼落地以及小車與滑輪相撞. (4)小車的加速度宜適當大些,可以減小長度的測量誤差,加速度大小以能在約50 cm的紙帶上清楚地取6~7個計數(shù)點為宜. (5)選擇一條理想的紙帶,是指紙帶上的點跡清晰,舍棄打點密集的部分,適當選取計數(shù)點(注意計數(shù)點與計時點的區(qū)別),弄清楚所選的時間間隔T等于多少. 考點二　數(shù)據(jù)處理與誤差分析 1.關于

55、數(shù)據(jù)處理 (1)紙帶的取點處理原則 如圖S1-4所示,從打下的紙帶中選取點跡清晰的紙帶,舍掉開始比較密集的點跡,從便于測量的位置取一個開始點A,然后每5個點(或每隔4個點)取一個計數(shù)點,分別記為B、C、D、E、F……這樣每兩個計數(shù)點之間的時間間隔為T=　　　　s,計算比較方便.? 圖S1-4 (2)從紙帶上讀取長度的方法 利用毫米刻度尺測出各點到A點的距離,算出相鄰計數(shù)點間的距離x1、x2、x3、x4、x5、x6……由于毫米刻度尺的最小刻度是1 mm,讀數(shù)時必須估讀到　　　　mm.? (3)用Δx=aT2確定物體的運動是否是勻變速直線運動. (4)用瞬時速度與平均速度的關系求

56、瞬時速度,用公式Δx=aT2或v-t圖像求加速度. ①用逐差法求加速度:一般取6段(偶數(shù)段)位移,根據(jù)x4-x1=3a1T2,x5-x2=3a2T2,x6-x3=3a3T2,分別求出a1=,再取它們的平均值a=作為物體運動的加速度的測量值,則a=　　　　　　　　.? ②用v-t圖像求加速度:根據(jù)勻變速直線運動在某段時間中點的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度,即vn=　　　　,求出打各點時紙帶的瞬時速度,然后作出v-t圖像,如圖S1-5所示,則圖線的　　　　等于物體運動的加速度,即a=.? 圖S1-5 2.實驗誤差分析 本實驗參與計算的量有計數(shù)點間距和打點周期,因此誤差主要來源于相

57、鄰兩計數(shù)點之間距離的測量和電源頻率的不穩(wěn)定性. (1)交流電源的頻率變化引起誤差 交流電源的頻率出現(xiàn)波動時,打點周期會隨之變化.頻率升高時,打點周期減小,由于計算時仍按照原打點周期值,各點的瞬時速度的測量值vn=將偏小,加速度的測量值a=也會偏小. (2)位移的測量引起誤差 如果各計數(shù)點間的位移較小或相鄰計數(shù)點之間的位移之差較小,位移測量的相對誤差就會較大,從而導致速度和加速度的測量誤差較大. 2 [2016·海南卷] 某同學利用圖S1-6所示的實驗裝置探究物塊速度隨時間的變化.物塊放在桌面上,細繩的一端與物塊相連,另一端跨過滑輪掛上鉤碼.打點計時器固定在桌面左端,所用交流電源頻率為

58、50 Hz.紙帶穿過打點計時器連接在物塊上.啟動打點計時器,釋放物塊,物塊在鉤碼的作用下拖著紙帶運動.打點計時器打出的紙帶如圖S1-7所示(圖中相鄰兩點間有4個點未畫出). 圖S1-6 圖S1-7 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析,該同學認為物塊的運動為勻加速運動.回答下列問題: (1)在打點計時器打出B點時,物塊的速度大小為　　　m/s,在打出D點時,物塊的速度大小為　　　　m/s;(保留兩位有效數(shù)字)? (2)物塊的加速度大小為　　　　m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)? ■ 特別提醒 (1)對于實驗數(shù)據(jù)的記錄要遵守有效數(shù)字讀數(shù)規(guī)則,結果要符合題目要求. (2)計算方法的選用:求加速度

59、的三種方法中,用Δx=aT2直接求加速度的方法簡單,但誤差較大,適用于測量數(shù)據(jù)準確或計數(shù)間隔較少的情況;逐差法求加速度結果準確,誤差較小,但需選取的計數(shù)間隔為偶數(shù);圖像法求加速度科學性強、誤差小,適用于所測數(shù)據(jù)的計數(shù)間隔較多的情況. (3)牽引小車的鉤碼數(shù)要適當.小車的加速度過大或過小將導致紙帶上的點過少或各段位移差過小,從而產(chǎn)生較大的測量誤差.加速度的大小以能在約50 cm的紙帶上清晰地選取6~7個計數(shù)點為宜. 考點三　關于速度的測量的其他方法 　　高中階段,關于物體速度的測量無非是位移和時間的測量.對于位移的測量,主要是用毫米刻度尺,而對于時間的測量,則有多種方法,從歷年高考試題分析

60、,涉及時間的測量主要是打點計時器(如上面例2)、光電門(如下面例3)、頻閃儀(如下面例3變式題)幾種形式.而2017年全國卷Ⅰ第22題用自制“滴水計時器”計量時間與打點計時器原理近似. 3 [2017·全國卷Ⅱ] 某同學研究在固定斜面上運動物體的平均速度、瞬時速度和加速度之間的關系.使用的器材有:斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計時器. 實驗步驟如下: ①如圖S1-8所示,將光電門固定在斜面下端附近;將一擋光片安裝在滑塊上,記下?lián)豕馄岸讼鄬τ谛泵娴奈恢?令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑; 圖S1-8 ②當滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時,用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間Δt

61、; ③用Δs表示擋光片沿運動方向的長度,如圖S1-9所示,表示滑塊在擋光片遮住光線的Δt時間內(nèi)的平均速度大小,求出; 圖S1-9 ④將另一擋光片換到滑塊上,使滑塊上的擋光片前端與①中位置相同,令滑塊由靜止開始下滑,重復步驟②、③; ⑤多次重復步驟④; ⑥利用實驗中得到的數(shù)據(jù)作出 -Δt圖,如圖S1-10所示. 圖S1-10 完成下列填空: (1)用a表示滑塊下滑的加速度大小,用vA表示擋光片前端到達光電門時滑塊的瞬時速度大小,則=　　　　.? (2)由圖S1-9可求得,vA=　　　　cm/s,a=　　　　cm/s2.(結果保留3位有效數(shù)字)? 式題 在暗室中用如圖S

62、1-11所示裝置做“測定重力加速度”的實驗.實驗器材有:支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、接水鋁盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀.具體實驗步驟如下: 圖S1-11 ①在漏斗內(nèi)盛滿清水,旋松螺絲夾子,水滴會以一定的頻率一滴滴地落下. ②用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴流照亮,由大到小逐漸調(diào)節(jié)頻閃儀的頻率直到第一次看到一串仿佛固定不動的水滴. ③用豎直放置的米尺測得各個水滴所對應的刻度. ④采集數(shù)據(jù)進行處理. (1)實驗中看到空間有一串仿佛固定不動的水滴時,頻閃儀的閃光頻率滿足的條件是　.? (2)實驗中觀察到水滴“固定不動”時的閃光頻率為30 Hz,某同學讀出其中比較遠的水滴

63、到第一個水滴的距離如圖S1-12所示,根據(jù)數(shù)據(jù)測得當?shù)刂亓铀俣萭=　　　　m/s2;第8個水滴此時的速度v8=　　　　 m/s.(結果都保留三位有效數(shù)字)? 圖S1-12 (3)該實驗存在的系統(tǒng)誤差可能有(答出一條即可):?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　.? 1.如圖S1-13所示,小車放在斜面上,車前端拴有不可伸長的細線,細線跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連,小車后面與穿過打點計時器的紙帶相連.起初小車停在靠近打點計時器的位置,重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離.啟動打點計時器,釋放重物,小車在重物的牽引下由

64、靜止開始沿斜面向上運動,重物落地后,小車會繼續(xù)向上運動一段距離.打點計時器使用的交流電頻率為50 Hz.圖S1-14中甲、乙、丙是紙帶上的三段,紙帶運動方向如箭頭所示. 圖S1-13 圖S1-14 (1)根據(jù)所提供紙帶上的數(shù)據(jù),計算打丙段紙帶時小車的加速度大小為　　　　 m/s2.(結果保留兩位有效數(shù)字)? (2)已知打甲段紙帶時,小車的加速度是2.5 m/s2.請根據(jù)加速度的情況,判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在乙段紙帶中的相鄰計時點間距為　　　　段內(nèi).? 2.在某次實驗中,如圖S1-15甲所示為一條記錄小車運動情況的紙帶,其中A、B、C、D、E為先后打下的相鄰的計數(shù)點

65、,相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1 s. 圖S1-15 (1)根據(jù)　　　　　　　　,可判定小車做　　　　　　運動.? (2)計算各點瞬時速度:vB=　　　　m/s,vC=　　　　m/s,vD=　　　　m/s.? (3)以打A點時為計時起點,在圖乙的坐標系中作出小車的v-t圖線,并根據(jù)圖線求出a=　　　　.? (4)圖線與縱軸交點的物理意義是　　　　　　　　.? 3.在利用打點計時器測定勻變速直線運動加速度的實驗中,打點計時器接在50 Hz低壓交流電源上,某同學在打出的紙帶上按打點的先后順序每5個點取一個計數(shù)點,共取了A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點.從A點開始在每一個計數(shù)點處將

66、紙帶剪開分成五段(分別為a、b、c、d、e段),將這五段紙帶由長到短緊靠但不重疊地粘在xOy坐標系中,如圖S1-16所示. 圖S1-16 (1)若把每一段紙帶的右上端連接起來,結果得到一條傾斜的直線,如圖所示,由圖可知紙帶做　　　　　　運動且直線與-x方向的夾角越大,說明紙帶運動的加速度　　　　(選填“越大”或“越小”).? (2)從第一個計數(shù)點A開始計時,為求出0.25 s時紙帶的瞬時速度,需要測出　　　　　　　　(選填“a”“b”“c”“d”或“e”)段紙帶的長度.? (3)若測得a段紙帶的長度為10.0 cm,e段紙帶的長度為2.0 cm,則可求出加速度的大小為　　　　 m/s2.? 4.小明用如圖S1-17甲所示的裝置來探究勻變速直線運動的速度與位移的關系.將傾角為θ的斜面體固定在實驗臺上,光電門固定在斜面體上.先用游標卡尺測出小球直徑D,然后將小球從斜面上的不同位置由靜止釋放,記錄小球通過光電門的時間t,測出釋放點到光電門的距離s. 圖S1-17 (1)若用20分度的游標卡尺測量小球的直徑D,讀數(shù)如圖乙所示,則D=　　　　mm.? (2)小明用小球通過