新课标(人教版)高中物理必修一教案+课时练+答案.pdf

第 一 即 於 修 一第一章:第二章第三章第四章运动的描述探究匀变速运动的规律力物体的平衡力与运动第一章 运动的描述运动学问题是力学部分的基础之一，在整个力学中的地位是非常重要的，本章是讲运动的初步概念，描述运动的位移、速度、加速度等，贯穿了几乎整个高中物理内容，尽管在前几年高考中单纯考运动学题目并不多，但力、电、磁综合问题往往渗透了对本章知识点的考察。近些年高考中图像问题频频出现，且要求较高，它属于数学方法在物理中应用的一个重要方面。内容要点认识运动时 间 时 刻物体运动的速度课标解读1 理解参考系选取在物理中的作用，会根据实际选定2 认识质点模型建立的意义，能根据具体情况简化为质点3 街道时间和时刻的区别和联系4 理解位移的概念，了解路程与位移的区别5 知道标量和矢量，位移是矢量，时间是标量6 了解打点计时器原理，理解纸带中包含的运动信息7 理解物体运动的速度8 理解平均速度的意义，会用公式计算平均速度9 理解瞬时速度的意义速度变化的快慢加速度用图象描述物体的运动1011121314理解加速度的意义，知道加速度和速度的区别是解匀变速直线运动的含义理解物理图象和数学图象之间的关系能用图象描述匀速直线运动和匀变速直线运动知道速度时间图象中面积含义，并能求出物体运动位移专题一：描述物体运动的几个基本本概念知识梳理1.机械运动：一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动，简称运动，它包括平动、转动和振动等形式。2.参考系：被假定为不动的物体系。对同一物体的运动，若所选的参考系不同，对其运动的描述就会不同，通常以地球为参考系研究物体的运动。3.质点：用来代替物体的有质量的点。它是在研究物体的运动时，为使问题简化，而引入的理想模型。仅凭物体的大小不能视为质点的依据，如：公转的地球可视为质点，而比赛中旋转的乒乓球则不能视为质点。物体可视为质点主要是以下三种情形：(D物体平动时；物体的位移远远大于物体本身的限度时；只研究物体的平动，而不考虑其转动效果时。4.时刻和时间(D时刻指的是某一瞬时，是时间轴上的-点，对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量，通常说的“2秒末”，“速 度 达2 n八 时”都是指时刻。时间是两时刻的间隔，是时间轴上的一段。对应位移、路程、冲量、功等过程量.通常 说 的“几秒内”“第几秒内”均是指时间。5 .位移和路程（1）位移表示质点在空间的位置的变化，是矢量。位移用有向线段表示，位移的大小等于有向线段的长度，位移的方向由初位置指向末位置。当物体作直线运动时，可用带有正负号的数值表示位移，取正值时表示其方向与规定正方向一致，反之则相反。路程是质点在空间运动轨迹的长度，是标量。在确定的两位置间，物体的路程不是唯一的，它与质点的具体运动过程有关。位移与路程是在一定时间内发生的，是过程量，二者都与参考系的选取有关。一般情况下，位移的大小并不等于路程，只有当质点做单方向直线运动时，二者才相等。6 .速度（1）.速度：是描述物体运动方向和快慢的物理量。（2）.瞬时速度：运动物体经过某一时刻或某一位置的速度，其大小叫速率。（3）.平均速度：物体在某段时间的位移与所用时间的比值，是粗略描述运动快慢的。平均速度是矢量，方向与位移方向相同。平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关。Y是平均速度的定义式，适用于所有的运动，t（4）.平均速率：物体在某段时间的路程与所用时间的比值，是粗略描述运动快慢的。平均速率是标量。二是平均速率的定义式，适用于所有的运动。t平均速度和平均速率往往是不等的，只有物体做无往复的直线运动时二者才相等。例题评析【例1】物体沿直线向同一方向运动，通过两个连续相等的位移的平均速度分别为V|=1 0 m/s和V 2=1 5 m/s,则物体在这整个运动过程中的平均速度是多少？【分析与解答】设每段位移为s,由平均速度的定义有+t2 s/vt+s/v2 V,+v2 点评 一个过程的平均速度与它在这个过程中各阶段的平均速度没有直接的关系，因此要根据平均速度的定义计算，不能用公式；=（vo+vJ/2,因它仅适用于匀变速直线运动。【例3.一质点沿直线OX方向作加速运动，它 离 开O点的距离X随时间变化的关系为x=5+2 t3（m）,它的速度随时间变化的关系为v=6 t 2（m/s）,求该质点在t=0到t=2 s间的平均速度大小和t=2 s到t=3 s间的平均速度的大小。【分析与解答】当t=0时，对应x（）=5 m,当t=2 s时，对应x2=2 1 m,当t=3 s时，对应x3=5 9 m,则:t=0到t=2 s间的平均速度大小为7=x?-%=8 m/s1 2t=2 s到t=3 s间的平均速度大小为%=玉 二&=3 8 m/s1点评 只有区分了求的是平均速度还是瞬时速度，才能正确地选择公式。【例3 一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过，当他听到飞机的发动机声音从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方与地面成6 0 角的方向上，据此可估算出此飞机的速度约为声速的多少倍？【分析与解答】设飞机在头顶上方时距人h,则人听到声音时飞机走的距离为：h/3对 声 音:h=v声t对飞机：V 3 h/3=v t t解得：Vq=百V */3弋0.5 8 V声 点评 此类题和实际相联系，要画图才能清晰地展示物体的运动过程，挖掘出题中的隐含条件，如本题中声音从正上方传到人处的这段时间内飞机前进的距离，就能很容易地列出方程求解。【例4如图所示，声源5和观察者A都沿x轴正方向运动，相对于地面的速率分别为右和“空气中声音传播的速率为力.设作 0,卜%，空气相对于地面没有流动.(1)若声源相继发出两个声信号，时 间 间 隔 为 请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程，确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔九(2)请利用(1)的结果，推导此情形下观察者接收到的声波频率与声源发出的声波频率间的关系式.6 v)S A x【分析与解答】：(1)如图所示，设，:、心为声源S发出两个信号的时刻，、/为观察者接收到两个信号的时刻.则第一个信号 经 过-匕 时间被观察者A接收到，第二个信号经过(4 -G)时间被观察者A接收到.且 F =加设声源发出第一个信号时，S、A两点间的距离为L,两个声信号从声源传播到观察者的过程中，它们运动的距离关系如图所示。区，2)=+匕。；-4)_匕加由以上各式，得可得例4图(2)设声源发出声波的振动周期为T,这样，由以上结论，观察者接收到的声波振动的周期T，为。-VcT=)_ _-T 。*V,由此可得，观察者接受到的声波频率与声源发出声波频率间的关系为勺一匕 点评 有关匀速运动近几年高考考查较多，如宇宙膨胀速度、超声波测速等，物理知识极其简单，但对理解题意、建立模型的能力要求较高。解本题时，通过作图理解和表述运动过程最为关键。能力训练11.下列关于速度和速率的说法正确的是速率是速度的大小平均速率是平均速度的大小对运动物体，某段时间的平均速度不可能为零对运动物体，某段时间的平均速率不可能为零A.B.C.D.2.试判断下列几个速度中哪个是平均速度A.子弹出枪口的速度800 m/sB.小球第3 s 末的速度6 m/sC.汽车从甲站行驶到乙站的速度40 km/hD.汽车通过站牌时的速度72 km/h3.一辆汽车从甲地开往乙地的过程中，前一半时间内的平均速度是30 k m/h,后一半时间的平均速度是60 km/h.则在全程内这辆汽车的平均速度是A.35 km/A B.40 km/?C.45 km/h D.50 km/h4.一个学生在百米赛跑中，测得他在7 s 末的速度为9 m/s,10 s 末到达终点的速度为10.2 m/s,则他在全程内的平均速度是A.9 m/s B.9.6 m/sC.10 m/s D.10.2 m/s5.物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为力=10 m/s,出=15 m/s,则物体在整个运动过程中的平均速度是.A.13.75 m/s B.12.5 m/sC.12 m/s D.11.75 m/s6.两列火车相向而行，第一列的速度大小为3 6 k m/h,第二列为54km/h。第一列火车上的乘客测出第二列火车从他旁边通过所用的时间为5s。以下结论正确的是A.两列火车的长度之和为125mB.第二列火车的长度是125mC.第二列火车的长度是75mD.由于第一列火车的长也未知，故无法求出第二列火车的长7 .在百米比赛中，计时裁判员应在看到发令员放枪的“白烟”，立即启动秒表计时开始。若计时裁判员是听到枪响才启动秒表，则他因此而晚计时多少？（设声波速度3 4 0 m/s,且远小于光速）8 .如图所示，左图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度，右 图 中 出、m是测速仪发出的超声波信号，m、n?分别是小、止由汽车反射回来的信号.设测速仪匀速扫描，P 1、P z 之间的时间间隔为A t =L O s,超声波在空气中传播的速度是v=3 4 0 m/s,若汽车是匀速行驶的，则根据右图可知，汽车在接收到小、P 2 两个信号之间的时间内前进的距离是 m,汽车的速度是 m/s。回9 .一 支 3 0 0 m 长的队伍，以 l m/s 的速度行军，通讯员从队尾以3 m/s 的速度赶到队首，并立即以原速率返回队尾，求通讯员的位移和路程各是多少？1 0 .火车从甲站到乙站正常行驶速度是6 0 k m/h,有一次火车从甲站开出，由于迟开了 5分钟，司机把速度提高到7 2 k m/h,才刚好正点到达乙站。求：（1）甲、乙两站间的距离（2）火车从甲站到乙站正常行驶的时间专题二.加速度知识梳理1 .加速度是描述速度变化快慢的物理量。2 .速度的变化量与所需时间的比值叫加速度。3 .公式：a=上 二 殳，单位：m/s?是速度的变化率。t4 .加速度是矢量，其方向与Av的方向相同。5 .注意v,A v,包的区别和联系。A v 大，而 把 不 一 定 大，反之亦然。例题评析【例 3 一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为v i=4 m/s,1 S 后速度大小为V 2=1 0 m/s,在 这 1 S 内该物体的加速度的大小为多少？【分析与解答】根据加速度的定义，。=上二组 题中v=4m/s,t=lst当 V2与 V 同向时，得见=1 一4=6m/s2当 V2与 V 反向时，得-=-14m/s21121 点评 必须注意速度与加速度的矢量性，要考虑V|、V2的方向。【例 可 某著名品牌的新款跑车拥有极好的驾驶性能，其最高时速可达330km/h,0100km/h的加速时间只需要3.6s,0200km/h的加速时间仅需9.9 s,试计算该跑车在0100km/h的加速过程和0200km/h的加速过程的平均加速度。【分析与解答】：根据。=匕 二 ht且 匕 1 =100km/h x Zl：18ml vl2=200km/h 55.56m/s故跑车在0100km/h的加速过程卬=27 78-0m/$2 =7 72m/s2t,3.6故跑车在0200km/h的加速过程的=?一=5556 0加/(=5 61m/$22 t2 9.9能力训练21 .关于速度与加速度的说法，错误的是A.速度增大时，加速度不一定增大 B.速度减小时;加速度一定减小C.速度改变量越大，加速度越大 D.加速度与速度的大小及方向无关2.某物体以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动，则该物体A.任 意 1s的末速度都是该1s初速度的2 倍B.任 意 1s的末速度都比该1s初速度大2m/sC.任 意 I s 内的平均速度都比前1s内的平均速度大2m/sD.任 意 1s的初速度都比前1s的末速度大2m/s3.两物体都作匀变速直线运动，在给定的时间间隔内，位移的大小决定于：A 谁的加速度越大，谁的位移一定越大；R 谁的初速度越大，谁的位移一定越大;C 谁的末速度越大，谁的位移一定越大；D谁的平均速度越大，谁的位移一定越大4我们知道，要拍打蚊子不是一件容易的事，当我们看准蚊子停留的位置，拍打下去时，蚊子早就不知飞向何方了，这是因为蚊子在感受到突然袭击而飞走时，具有很大的A 速度B 加速度C 速度的改变量D 位移5.某物体以2m/s2的加速度从5m/s均匀加速到25m/s需要多长时间？经过总时间的一半时，物体的速度是多少？6.航空母舰上的飞机弹射系统可以减短战机起跑的位移，假设弹射系统对战机作用了 0.1s时间后，可以使战机达到一定的初速度，然后战机在甲板上起跑，加速度为2m/s2,经 过 10s,达到起飞的速度5 0 m/s 的要求，则战机离开弹射系统瞬间的速度是多少？弹射系统所提供的加速度是多少？7 .小 汽车刹车时的加速度约为2.5 m/s 2,如果其初速度为7 2 k m/h,则经过1 0 s 的时间，小汽车的速度为多大？8 .一个物体做匀变速运动，某时刻速度大小为4 m/s,1 s 后速度大小为1 0 m/s,则在这1 s内该物体的加速度可能为多少？9.滑雪运动员不借助雪杖，从静止由山坡以加速度印为匀加速滑下，测 得 2 0s时的速度为2 0m/s,5 0s到达坡底，又沿水平面以加速度a?匀减速滑行2 0s停止，求，（1 ）d i 和 出（2）到达坡底后6 s末的速度专题三.运动的图线知识梳理1.表示函数关系可以用公式，也可以用图像。图像也是描述物理规律的重要方法，不仅在力学中，在电磁学中、热学中也是经常用到的。图像的优点是能够形象、直观地反映出函数关系。2 位移和速度都是时间的函数，因此描述物体运动的规律常用位移一时间 图 像（Lt 图）和速度一时间 图 像（v-t图）。3.对于图像要注意理解它的物理意义，即对图像的纵、横轴表示的是什么物理量，图线的斜率、截距代表什么意义都要搞清楚。形状完全相同的图线，在不同的图像坐标轴的物理量不同）中意义会完全不同。4下表是对形状一 样 的 S t图 和 v-t图意义上的比较。S t图v 1图表示物体做匀速直线运动（斜率表示速度V）表示物体静止表示物体向反方向做匀速直线运动交点的纵坐标表示三个运动质点相遇时的位移ti 时刻物体位移为S I表示物体做匀加速直线运动（斜率表示加速度a）表示物体做匀速直线运动表示物体做匀减速直线运动交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度力时刻物体速度为V I （图中阴影部分面积表示质点在。3 时间内的位移）例题评析【例 1右图为某物体做匀变速直线运动的图像，求:（1）该物体3 s末的速度。（2）该物体的加速度。（3）该物体前6 s内的位移。【分析与解答】：（1）由图可直接读出3 s末的速度为6 m/s。9 _ 3（2）a-t图中图线的斜率表示加速度，故 加 速 度 为-m i s2=1 m/$2。6（3）o-t 图中图线与t轴所围面积表示位移,故位移为S=3x6+gx6x（9 3）m=3 6 机。点评 这部分内容关键要掌握速度-时间图象及位移时间图象的意义，包括载距,斜率,相交等.。能力训练3I .甲、乙两物体朝同一方向做匀速直线运动，已知甲的速度大于乙的速度，f=o 时，乙在甲之前一定距离处，则两个物体运动的位移图像应是：2 .4、B、C三个物体从同一点出发，沿着一条直线运动的S-f 图象如图所示，下列说法中正确的是：A.C物体做加速直线运动；B.A物体做曲线运动；C.三个物体在。”时间内的平均速度VAVCVB;D.三个物体在0切时间内的平均速度VA=VB=VC。3.如图所示是某质点运动的S/图象，根据图象判断下列说法中正确的是：A.质点在。4段做匀加速直线运动，A B段做匀速直线运动，BC段做匀减速直线运动；B.质 点 在 段 做 匀 速 直 线 运 动，A 8段静止不动，B C段匀速返回;C.质点在0 A段通过的距离大于在8 c段通过的距离；D.质 点 在 段 的 速 度 大 于 在8 c段的速度。4.如图所示为某物体做直线运动的图象，关于这个物体在4 s内运动的情况，下列说法中正确的是：A.物体始终向同一方向运动；B.加速度大小不变，方向与初速度方向相同；C.4 s末物体离出发点最远；D.4 s内通过的路程为4 m,位移为零。5.如图所示，A、B两物体同时从同一地点开始做直线运动的u-r图象，下列关于两物体运动的描述，正确的是：A.运动过程中，在1 s末和4 s末，A、B两物体两次相遇；B.运动过程中，在2 s末和6 s末，A、B两物体两次相遇；C.运动过程中，在1 s末和4 s末，A、B两物体相距最远；D.2 s前A在B前，2 s后B在A前。6.如图所示是某物体运动过程的丫一工图象，以下说法正确的是：A.物体运动的速度越来越小；B.物体运动的速度越来越大，加速度不变：C.物体运动的速度越来越大，加速度越来越小;D.物体运动的速度越来越大，加速度也越来模拟测试一、选择题1.某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩。两辆汽车在平直公路上运动，甲车内一同学看见乙车没有运动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动。如果以地面为参考系，那么，上述观察说明(A.甲车不动，乙车向东运动C.甲车向西运动，乙车向东运动2.下列关于质点的说法中，正确的是B.乙车不动，甲车向东运动D.甲、乙两车以相同的速度都向东运动()A.质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以，引入这个概念没有多大意义B.只有体积很小的物体才能看作质点C.凡轻小的物体，皆可看作质点D.如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点3.某人沿着半径为R 的水平圆周跑道跑了 1.75圈时，他的)A.路程和位移的大小均为3.5万 RB.路程和位移的大小均为V2 RC.路程为3.5立、位移的大小为后RD.路程为0.5万 R、位移的大小为血/?4.甲、乙两小分队进行军事演习，指挥部通过现代通信设备，在屏幕上观察到两小分队的具体行军路线如图所示，两小分队同时同地由。点出发，最后同时到达A 点，下列说法中正确的是（）A.小分队行军路程s 甲$乙B.小分队平均速度u 甲 v乙C.y-x图象表示的是速率V-/图象D.y-x图象表示的是位移s-t图象5.某中学正在举行班级对抗赛，张明明同学是短跑运动员，在百米竞赛中，测得他在5 s末的速度为10.4 m/s,10 s 末到达终点的速度为10.2 m/s,则他在全程中的平均速度为()A.10.4 m/s B 10.3 m/s C 10.2 m/s D lOm/s6.下面的几个速度中表示平均速度的是（）A.子弹射出枪口的速度是800 m/s,以 790 m/s的速度击中目标B.汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/hC.汽车通过站牌时的速度是72 km/hD.小球第3 s 末的速度是6 m/s.7.如图所示为甲、乙两质点的v-t图象。对于甲、乙两质点的运动，下列说法中正确的是（）A.质点甲向所选定的正方向运动，质点乙与甲的运动方向相反B.质点甲、乙的速度相同C.在相同的时间内，质点甲、乙的位移相同D.不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动，它们之间的距离一定越来越大8.下列关于加速度的描述中，正确的是（）A.加速度在数值上等于单位时间里速度的变化B.当加速度与速度方向相同且又减小时，物体做减速运动C.速度方向为正，加速度方向为负D.速度变化越来越快，加速度越来越小9.下列关于速度和加速度的说法中，正确的是（）A.物体的速度越大，加速度也越大B.物体的速度为零时，加速度也为零C.物体的速度变化量越大，加速度越大D.物体的速度变化越快，加速度越大1 0.出行，是人们工作生活必不可少的环节，出行的工具五花八门，使用的能源也各不相同。某品牌电动自行车的铭牌如下：车型：20时（车轮直径：508 mm）电池规格：36 V 12 Ah（蓄电池）整车质量：40 kg额定转速：210r/min（转/分）外形尺寸：L 1800 mmX W 650 mmXH 1100 mm充电时间：28h电机：后轮驱动、直流永磁式电机额定工作电压/电流：36 V/5 A根据此铭牌中的有关数据，可知该车的额定时速约为（）A.15 km/h B.18 km/h C.20 km/h D.25 km/h二、填空题11.有一只小老鼠离开洞穴沿直线前进，它的速度与到洞穴的距离成反比，当它行进到离洞穴 距 离 为 4的 甲 处 时 速 度 为 V1，则 老 鼠 行 进 到 离 洞 穴 距 离 为d2的乙处时速度V2=_12.某一施工队执行爆破任务，已知导火索的火焰顺着导火索燃烧的速度是0.8 cm/s,为了使点火人在导火索火焰烧到爆炸物以前能够跑到离点火处120 m 远的安全地方去，导火索需要 m 才行。（假设人跑的速率是4 m/s）13.足球守门员在发门球时，将一个静止的质量为0.4 k g 的足球，以 lOm/s的速度踢出，若守门员踢球的时间为0.1 s,则足球的平均加速度为 m/s2；足球沿草地作直线运动，速度不断减小，设加速度大小恒为2m/s2,3s后足球运动到距发球点20 m 的后卫队员处，则此过程中，足球运动的平均速度为 m/s,后卫队员接到球时，足球的速度为 m/s14.我国列车第四次提速后，出现了“星级列车”。T14次列车从上海始发，途经蚌埠、济南等城市，最后到达北京。T 1 4 次列车时刻表如下，由其时刻表可知，列车在蚌埠至济南区间段运行过程中的平均速率为 km/hT14次列车时刻表停靠站到达时刻开车时刻里 程（km）上海18:000蚌埠22:2622:34484济南03:1303:21966北京08:001463三、实验题15.某兴趣小组的同学们在做“用打点计时器测速度”的实验中，让重锤自由下落，打出的一条纸带如图所示，图中直尺的单位为c m,点。为纸带上记录到的第一点，点 4、8、C、D.依次表示点0以后连续的各点。已知打点计时器每隔T=0.02 s 打一个点。,0 1 23 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2如中山”2”b%L”=y“L，b 山 ,Lh,IOAB C D E F G H(1)打点计时器打下点G时重锤的速度可用表达式VG=进行计算，式中各量的意义是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)用上式计算出打下点G时重锤的速度为vG=m/s四、计算题1 6 .明明同学讲了一个龟兔赛跑的故事，按照明明讲的故事情节，聪聪画出了兔子和乌龟的位移图象如图所示，请你依照图象中的坐标，并结合物理学的术语来讲述这个故事.在讲故事之前，先回答下列问题.(1)小李故事中的兔子和乌龟是否在同一地点同时出发?(2)乌龟做的是什么运动？(3)兔子和乌龟在比赛途中相遇过几次？(4)哪一个先通过预定位移到达终点？1 7 .亮亮星期天跟妈妈去商厦购物，亮亮做了一个有趣的实验。他发现，乘自动扶梯上楼，如果站在扶梯上不动，扶梯可以在3 m in 内把他送到楼上去.若扶梯不动，他 可 用 1.5 m in沿扶梯走到楼上.试计算亮亮在仍以原来的速度沿扶梯向上运动，同时扶梯也开动的情况下，需用多长时间才能到楼上？1 8 .一架飞机水平匀速的在某位同学头顶飞过，当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方约与地面成6 0 角的方向上，据此可估算出此飞机的速度约为声速的多少倍？第二章:探究匀变速运动的规律近 年 高 考 考 查 的 重 点 是 匀 变 速 直 线 运 动 的 规 律 及k t图 像。本 章 知 识 较 多 与 牛 顿 运 动定 律、电 场 中 带 电 粒 子 的 运 动 等 知 识 结 合 起 来 进 行 考 察。近 年 试 题 的 内 容 与 现 实 生 活 和 生 产实 际 的 结 合 逐 步 密 切。内容要点 课 标 解 读1 认识自由落体，知道影响自由下落的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动探究自由落体运动234能用打点计时器或其它实验得到相关的运动轨迹，并能自主分分析纸带上记录的位移与时间等运动信息初步了解探索自然规律的科学方法培养观察概括能力理解什么是自由落体自由落体运动规律567理解自由落体的方向，知道在地球不同地方重力加速度不同掌握自由落体的规律理解匀变速直线运动的速度位移公式从自由落体到匀变速直线运动89会应用公式进行简单的分析和计算了解伽利略的科学实验思想匀变速直线运动和汽车行驶安全1011掌握匀变速直线运动的速度位移公式能理解公式的推导方法，并应用它进行相关计算专题一：自由落体运动知识梳理1.定 义：物 体 从 静 止 开 始 下 落，并 只 受 重 力 作 用 的 运 动。2.规 律：初 速 为。的 匀 加 速 运 动，位 移 公 式：=速 度 公 式：v=gt3 .两 个 重 要 比 值：相 等 时 间 内 的 位 移 比1 ：3：5-,相 等 位 移 上 的 时 间 比1:(V 2-1):(V 3-V 2).例题评析【例建 筑 工 人 安 装 塔 手 架 进 行 高 空 作 业，有 一 名 建 筑 工 人 由 于 不 慎 将 抓 在 手 中 的 一 根长5m的 铁 杆 在 竖 直 状 态 下 脱 落 了，使 其 做 自 由 落 体 运 动，铁 杆 在 下 落 过 程 中 经 过 某 一 楼 层面 的 时 间 为0.2 s,试 求 铁 杆 下 落 时 其 下 端 到 该 楼 层 的 高 度？(g=10m/s2,不 计 楼 层 面 的 厚度)【分析 与 解 答】铁 杆 下 落 做 自 由 落 体 运 动，其 运 动 经 过 下 面 某 一 楼 面 时 间d/=0.2s,这 个 小也 就 是 杆 的 上 端 到 达 该 楼 层 下 落 时 间L与 杆 的 下 端 到 达 该 楼 层 下 落 时 间 后 之 差，设所求高度为，则 由 自 由 落 体 公 式 可 得 到：h.gth,1 2%+5=0。解得刀=28.8m【例 2 .在现实生活中，雨滴大约在1.5km左右的高空中形成并开始下落。计算一下，若该雨滴做自由落体运动，到达地面时的速度是多少？你遇到过这样快速的雨滴吗？据资料显示，落到地面的雨滴速度一般不超过8 m/s,为什么它们之间有这么大的差别呢？【分析与解答】根据：S=5 g/y,=g f可推出匕=y2gs=,2 x 1 0 x 1.5 x 1 0 3 团/s=1.732x 02m/s可见速度太大，不可能出现这种现象。点评 实际上雨滴在下落过程所受空气阻力和其速度是有关的，速度越大所受阻力也越大，落到地面之前已做匀速运动”能力训练11.甲物体的重力是乙物体的3 倍，它们在同一高度处同时自由下落，则下列说法中正确的 是（）A.甲比乙先着地B.甲比乙的加速度大C.甲、乙同时着地D.无法确定谁先着地2.关于自由落体运动，下列说法正确的是（）A.某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半B.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半C.在任何相等时间内速度变化相同D.在任何相等时间内位移变化相同3.自由落体运动在任何两个相邻的1s内，位移的增量为（）A.lm B.5mC.lOm D.不能确定4.甲物体的重量比乙物体大5 倍，甲从H 高处自由落下，乙从2H 高处与甲物体同时自由落下，在它们落地之前，下列说法中正确的是（）A.两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙的速度大B.下 落 Is 末，它们的速度相同C.各自下落1m时，它们的速度相同D.下落过程中甲的加速度比乙的加速度大5.从某高处释放一粒小石子，经 过 1s从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将（）A.保持不变B.不断增大C.不断减小D.有时增大，有时减小6.长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口为5 m,若这个隧道长也为5 m,让这根杆自由下落，它通过隧道的时间为（）A.73S B.（73-1）SC.（73+1）s D.（V2+1）s7.图1所示的各vt 图象能正确反映自由落体运动过程的是（）8.甲、乙两物体分别从10m和 20m高处同时自由落下，不计空气阻力，下面描述正确的 是（）A.落地时甲的速度是乙的1/2B.落地的时间甲是乙的2 倍C.下 落 1s时甲的速度与乙的速度相同D.甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相等9.从高h 处自由下落的物体，落到地面所用的时间是1=,落地时的速度v=,物体落下h/3时 和 落 下 全 程 时 的 速 度 之 比 是,各 自 所 经 历 的 时 间 之 比 是.1 0 .自由下落的物体在头t s 内，头 2 t s 内和头3 t s 内 下 落 的 高 度 之 比 是；在 第 1个 t s 内、第 2个 t s 内、第 3个 t s 内 下 落 的 高 度 之 比 又 是.1 1 .物体从高2 7 0 m 处自由下落，把它运动的总时间分成相等的3 段 则这3段时间内下落的高度分别为 m、m和 m；若把下落的总高度分成相等的三段，则物体依次下落这3段 高 度 所 用 的 时 间 之 比 为.1 2 .一物体从4 5 m 高处自由下落，在最后1 s 通过的高度是 s,最 后 1 s 的初速度是m/s,最 后 1 s 内的平均速度是 m/s 1 3.我们适当调整水龙头开关，可以看到水龙头中流出的水柱越往下越细，再往下甚至会断裂成水滴，这是为什么？1 4 .一只球从高处自由下落，下落0.5 s 时，一颗子弹从其正上方向下射击，要使球在下落 1.8 m 时被击中，则子弹发射的初速度是多大？1 5 .屋檐定时滴出水滴，当第5滴正欲滴下时，第 1 滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴正分别位于高1 m 的窗户的上、下沿，如图所示，问：(1)此屋檐离地面多少m?(2)滴水的时间间隔是多少？1 6 .一物体由静止下落1 6 m,用时2 s,则它再下落1 6 m 所用的时间是多少？1 7 .在软绳两端各绑一石块，绳长3 m,拿着上端石块使它与桥面相平，放手让石块自由下落，测得两石块的落水声相隔0.1 s,桥面距水面的高度为?1 8 .一个物体从h高处自由下落，经过最后1 96 m 所用的时间是4 s,若空气阻力不计，求物体下落的总时间t 和下落的总高度h1 9.在自来水龙头下放一玻璃器皿，调节水龙头，让水一滴滴地流出，并调节到使第一滴水碰到器底的瞬间，第二滴水正好从水龙头口开始下落，且能依次下落并持续下去，若给你的测量器材是直尺和秒表，利用这些器材测定重力加速度，需测定哪些物理量？写出计算重力加速度的表达式。专题二:匀变速直线运动的规律知识梳理1 .常用的匀变速运动的公式有：v 产 v o+a t s=v0t+a t2/2 v v o+Z a sS=(v o+v j t/2=aT（1）.说明：上述各式有 V,a,s,t 五个量，其中每式均含四个量，即缺少一个量，在应用中可根据已知量和待求量选择合适的公式求解。式中爆示连续相等时间的时间间隔。（2）.上述各量中除t 外其余均矢量，在运用时一般选择取v 的方向为正方向，若该量与V。的方向相同则取为正值，反之为负。对已知量代入公式时要带上正负号，对未知量一般假设为正，若结果是正值，则表示与V。方向相同，反之则表示与Y方向相反。另外，在 规 定 V。方向为正的前提下，若 a 为正值，表示物体作加速运动，若 a 为负值,则表示物体作减速运动；若 v 为正值，表示物体沿正方向运动，若 v 为负值，表示物体沿反向运动；若 s 为正值，表示物体位于出发点的前方，若 S 为负值，表示物体位于出发点之后。（3）.注意：以上各式仅适用于匀变速直线运动，包括有往返的情况，对匀变速曲线运动和变加速运动均不成立。例题评析【例3从斜面上某一位置，每 隔。1 s 释放一颗小球，在连续释放几颗后，对在斜面上滑动的小球拍下照片，如图所示，测得 M 1 5 a n Sr=2 0 c i n 试求：（1）小球的加速度拍摄时B 球的速度Y B拍摄时&A 球上面滚动的小球还有几颗？_ _ _ _ _ _ _ _ _【分析与解答】释放后小球都做匀加速直线运动，每相邻两球的时间问隔均为Q 1 s,可以认为A R G D 各点是一个球在不同时刻的位置。（1）由 /=器知.小球的加速度a 宁广 3=2，=500cm/t2 5m/s211 0.1(2)B点的速度等于A C段上的平均速度即 VB=Y y=1Y cm/s=l.75m/s(3)由于相邻相等,时间的位移是恒定即 S g -S n r=S SAH所以 Sm=2S/C.v2米的匀减速 直 线 运 动，停止运动前2 秒内的位移是整个位移的 V 4.求物体的初速度。专题三.汽车做匀变速运动，追赶及相遇问题知识梳理在两物体同直线上的追及、相遇或避免碰撞问题中关键的条件是：两物体能否同时到达空间某位置.因此应分别对两物体研究，列出位移方程，然后利用时间关系、速度关系、位移关系解出.(1)追及追和被追的两者的速度相等常是能追上、追不上、二者距离有极值的临界条件.如匀减速运动的物体追从不同地点出发同向的匀速运动的物体时，若二者速度相等了，还没有追上，则永远追不上，此时二者间有最小距离.若二者相遇时(追上了)，追者速度等于被追者的速度，则恰能追上，也是二者避免碰撞的临界条件；若二者相遇时追者速度仍大于被追者的速度，则被追者还有一次追上追者的机会，其间速度相等时二者的距离有一个较大值.再如初速度为零的匀加速运动的物体追赶同一地点出发同向匀速运动的物体时，当二者速度相等时二者有最大距离，位移相等即追上.(2)相遇同向运动的两物体追及即相遇，分 析 同(1).相向运动的物体，当各自发生的位移的绝对值的和等于开始时两物体间的距离时即相遇.【例 6】一列客车以明 的速度前进，司机发现前面同一轨道上有一列货车正以V?%)的速度同向匀速前进，货车车尾距客车的距离为&客车立即紧急刹车，刹车加速度大小为a=(%Tz)%s.为避免相撞货车必须同时加速行驶，货车的加速度应满足的条件？【分析与解答】：解法一：设经时间t,恰追上而不相撞时的加速度为a,则：u1 2Vit-at=V2t+s V|-at=V22(%-4 产解之可得a。=-所以当一 女 一 时，两车不会相撞.解法二:要使两车不相撞，其位移关系应为V,t-at2 S l,所以乙车能追上甲车。例8 火车以速度0匀速行驶，司机发现前方同轨道上相距s处有另一列火车沿同方向以 速 度 也（对地、且丫1 也）做匀速运动，司机立即以加速度a紧急刹车.要使两车不相撞,。应满足什么条件？【分析与解答】：此题有多种解法.解法一：两车运动情况如图所示，后车刹车后虽做匀减速运动，但在其速度减小至和也相等之前，两车的距离仍将逐渐减小；当后车速度减小至小于前车速度，两车距离将逐渐增大.可见，当两车速度相等时,两车距离最近.若后车减速的加速度过小，则会出现后车速度减为和前车速度相等之前即追上前车，发生撞车事故；若后车减速的加速度过大，则会出现后车速度减为和前车速度相等时仍未追上前车，根本不可能发生撞车事故；若后车加速度大小为某值时，恰能使两车在速度相等时后车追上前车，这正是两车恰不相撞的临界状态，此时对应的加速度即为两车不相撞的最小加速度.综上分析可知，两车恰不相撞时应满足下列两方程：1 2 IVt Cl()t=也/十 SUI-二 1，2解之可得：”0=（叱-匕）.2 s所以当（“2 一%）一时,两车即不会相撞.2 s解法二：要使两车不相撞，其位移关系应为1Vt ats-rV2t即,。产+（也V|）2对任一时间3不等式都成立的条件为/=（V2Vj）22asW0由 此 得 也 二2s解法三：以前车为参考系，刹车后后车相对前车做初速度为=|一也、加速度为。的匀减速直线运动.当后车相对前车的速度减为零时，若相对位移s W s,则不会相撞.故由s，=岂=（尸&2a2a得 心2s【例1 一辆摩托车行驶的最大速度为30m/s。现让该摩托车从静止出发，要在4 分钟内追上它前方相距1千米、正以25nl/s 的速度在平直公路上行驶的汽车，则该摩托车行驶时，至少应具有多大的加速度？【分析与解答】：假设摩托车一直匀加速追赶汽车。贝 小1 2 一at-Vot+S,2(1)2V0r+2S0 _ 2x25x240+2x100024020.24(m/s2)(