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文档简介
1、第一章 运动的描述第1课时 质点 参考系和坐标系一、课本导读1物体的_位置_随时间的变化,称为机械运动。机械运动是自然界最_简单_、最_基本_的运动形态。我们在学习力学的过程中,不仅要学习机械运动的规律,还要学习其中的科学研究的方法。无论从逻辑上还上从历史上讲,力学都是基础。2要准确地描述物体的运动不是一件容易的事,原因是:任何物体都有一定的_大小_和_形状_,物体各部分的运动情况 _ 一般来说不一样_。我们要同时把物体上的各个点(无数个)的位置随时间的变化情况都描述清楚不是一件容易的事。如果物体只有一个点,就不存在这样的问题。3在一些情况下,我们如果忽略物体的大小和形状,把物体抽象为一个点,
2、并不会对所研究的问题带来大的偏差。把物体抽象成一个点,尽管与真实的自然界不相符,但是它使复杂的问题得以简单化,使我们对物体运动的描述得以进行,不至于寸步难行。例1地球在绕太阳公转,同时又在自转,如果只研究地球公转,我们_(可以、不可以)把地球看成一个点,如果我们研究地球的自转_(可以、不可以)把地球看成一个点。例2火车在铁轨上行驶,如果我们只研究火车整体的运动时,_(可以、不可以)用一点来表示火车,这是因为:_。如果要研究火车车轮的运动,_(可以、不可以)把火车看成一个点。4质点的概念:质点:用来代替物体的有质量的点叫做质点。质点没有形状、大小、体积而具有物体的全部质量。我们把物体看成质点时忽
3、略了物体的_大小_、_形状_和转动等次要因素,抓住了物体具有一的空间位置和_具有质量_等主要因素。质点是一种理想化的物理模型,在现实生活中_(存在、不存在)。所谓物理模型,是为了方便探索和揭示复杂的物理事物的本质和规律,根据研究对象和问题的特点、性质、程度和内容,在一定条件下对研究对象进行抽象,排除非本质的因素干扰,舍弃次要因素和无关因素,抽取本质的、起决定作用的主要因素,把复杂的物理现象或过程进行简化,得到的理想化的研究对象。引入理想化模型,是物理学上经常用到的一种科学研究方法。建立质点模型的目的:使复杂的问题简单化,便于研究。质点的物理意义:质点是一种科学抽象,是一种理想化的物理模型。它忽
4、略次要因素、突出主要因素,使所研究的复杂问题得到了简化。这是一种重要的科学研究方法。5实际物体可以抽象为质点的条件 物体的大小和形状对研究问题的影响很小,可以忽略时。这时即使实际尺寸很大的物体如星球也可当质点处理,但并不是实际尺寸小就一定可以看作质点,如:电子、原子核虽小,在研究它们的旋转时,就不能看成质点。物体上的各点运动情况都相同时(物体做平动时)。所以研究它上面某一点运动规律就可以代替整体运动情况,这种情况下物体也可当质点处理,不过是取该物体上的一点来研究,并不一定是不计物体大小,如火车过桥。转动的物体不研究它的转动时,也可以看成质点。例如研究地球公转时,可把地球看作质点;研究地球自转时
5、,不能把地球看质点。注意:物体质量的大小,或体积的大小不能作为物体能否视为质点的标准。同一个物体在一种问题中不能看作质点,而在另一种问题中可能就可看作质点,所以要具体问题,具体分析。6关于参考系为了描述物体的运动,被选作参考(标准),假定为不动的物体称为_。如果物体相对于参考系的位置在变化,则表明物体相对于该参考系在_;如果物体相对于参考系的位置不变,则表明物体相对于该参考系是_的。一个物体一旦被选为参考系,就被假定为是静止的。在选定参考系后要假定自己站在参考系中去观察物体的运动。选择不同的参考系来观察同一个物体的运动,观察的结果_。参考系的选取原则:描述一个物体的运动时,参考系_(可以、不可
6、以)任意选择。但在实际选择参考系时应以运动的描述尽可能简单为原则。例如,描述地面上物体的运动时,通常选地面或相对于地面而静止不动的其他物体作为参考系。在没有特别说明时,通常以地面为参考系。怎样理解运动是绝对的又是相对的?6坐标系为了定量地描述物体的_位置_及_位置变化_,需要建立适当的坐标系。坐标系即参考系的具体化,是在参考系上建立的,坐标系相对参考系是静止的。如果物体在一条直线运动(在一维空间运动),只需建立_坐标系,用一个坐标值就能准确表达物体的位置;如果物体在同一平面内做曲线运动(在二维空间运动),就需要建立平面直角坐标系,用两个坐标值来描述物体的位置;当物体在三维空间运动时,则需要建立
7、三维坐标系,用三个坐标值来描述物体的位置。 平面直角坐标系 三维坐标系 通过以下几个问题回顾记忆所学知识1什么是机械运动?力学在物理学中处于什么地位?2什么是质点?在哪些情况下可以把物体抽象为质点?3建立质点模型的目的是什么?建立质点模型时,忽略了哪些因素?抓住了物体的哪些主要因素?4质点的物理意义是什么?5什么是参考系?选择不同的参考系观察同一个物体的运动结果相同吗?参考系可以任意选取吗?通常怎样选取参考系?6在参考系上建立坐标系的目的是什么?物体在一维空间运动、在二维空间运动、在三维空间运动时应分别建立怎样的坐标系?第2课时 时间和位移课本导读1时刻和时间时刻是指某一瞬时;时间是时间间隔的
8、简称,指一端持续的时间间隔。两个时刻的间隔表示一段时间。在表示时间的数轴上,时刻用_表示,时间间隔用_表示。在上图中,A、B、M表示时间轴上的各个点,N、O、S表示时间轴上的线段。请你指出下列时间或间刻对应的哪一点或哪一段:第3秒内:_;前3秒:_;第2秒末:_;第3秒初:_;第3秒末:_;t=10s时:_;第5秒:_;前12秒的中点时刻:_。2路程和位移路程:是物体(质点)运动轨迹的实际长度。位移:表示物体(质点)的位置变化(从运动的起点指向终点的有向线段)。有向线段的长度表示位移的大小,有向线段的方向表示位移的方向。位移的大小和方向只由始末位置决定,与物体的具体路径无关。即同一位移可能有多
9、条不同的路径。如右图所示,分别沿ACB和ADB两条路径从A地到达B地。在这两个过程中,路程_(相同、不相同),但位移_(相同、不相同)。例1某人从O点出发,他先在前5s内向正北方向走了4m,到了A点,紧接着的3s内,他向正东方向走了3m,到达了B点。则整个8s内的总位移是否是7m呢?这两段时间内的位移的大小和方向如图甲所示。要得到8s内的总位移,可以有两种途径:第一种途径:如图乙所示,把两有向线段首尾相连,然后从始端向末端画一有向线段,即为合位移。第二种途径:如图丙所示,把两有向线段始端重合,再以这两个有向线段为邻边画一平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合位移的大小和方向。(平行四边形定
10、则、三角形定则见课本P62、P65)由以上分析可知:人在8s内的总位移的大小为_ m,方向为_。位移的大小不大于路程。只有在单向直线运动中,位移的大小才等于路程,在其他情况中,路程要大于位移的大小。直线运动的位置和位移:如果物体做直线运动,则位移在数值上等于末位置的坐标减去初位置的坐标(即位移等于位置坐标的变化)。 公式: 或 其中l和x都表示位移。计算结果的正负号表示方向,不表示大小。若结果为正,表示位移方向与坐标正方向相同;若结果为负,表示位移方向与坐标正方向相反。例如,不能说位移-9m比6m小。位移与路程的区别:位移表示质点_位置变化_的物理量。路程则是表示质点_运动轨迹_的物理量。位移
11、是矢量,有大小有方向,其运算遵从平行四边形定则(或三角形定则)。路程是标量,只有大小没有方向,其运算遵从算术加法法则。位移与质点的运动路径无关,只与初位置、末位置有关。路程不仅与质点的初末位置有关,还与路径有关。3矢量和标量矢量:在物理学中,既有大小又有方向的物理量叫矢量。矢量运算遵循平行四边形法则(或三角形法则)。如:位移、力、速度、加速度等等。标量:在物理学中,只有大小而没有方向的物理量叫标量。标量运算遵循算术加法法则。如:时间,路程,质量,温度,长度,能量等等。通过以下几个问题回顾记忆所学知识 1说说时间与时刻的区别。 2什么是位移?路程与位移有什么区别? 3物体做直线运动时,怎样求位移
12、? 4什么是矢量?什么是标量?分别列举几例。第3课时 运动快慢的描述速度课本导读 1物体的位移可以通过坐标的_来表示。例1一辆汽车正在向东行驶,若以向东为正方向建立坐标,如图1所示,t1=2s时刻位于x1=10m处,一段时间之后,t2=4s时刻位于x2=30m处。 则这段时间的位移:x= x2x1=_;这段时间:t= t2t1=_;该段时间内的平均速度:_。若以向东为正建立坐标,若以向西为正方向建立坐标(坐标原点位置不变,只改变坐标的正方向),如图2所示,t1=2s时刻位于x1=10m处,一段时间之后,t2=4s时刻位于x2=30m处。则这段时间的位移:x= x2x1=_;这段时间:t= t2
13、t1=_;该段时间内的平均速度:_。(计算时x带正负号进行运算,速度的正、负号表示方向。) 两种情况下得到的位移、速度的方向是相同还是相反?为什么? 2物理学中用_与_的比值表示物体运动的快慢,这就是速度。速度的定义式为:_。1m/s=_km/h。速度是用_比值法_定义的物理量。位移x 越大,速度_(一定、不一定)越大;时间t 越小,速度不_(一定、不一定)越大;比值越大,速度_(一定、不一定)越大。用比值定义的物理量,我们还学过_。速度既有大小,又有方向,相速度相加遵从平行四边形定则(或三角形定则),是_量。速度的大小在数值上等于_内物体位移的大小,速度的方向就是_。3平均速度和瞬时速度由公
14、式求得的速度,是物体在t时间内的平均速度。平均速度只能_地描述运动的快慢。平均速度也是矢量,其方向与位移x的方向相同。注意:平均速度与平均速率的区别。平均速度是矢量,平均速率是标量。平均速度=位移/时间 平均速率=路程/时间 思考:平均速度的大小是否也叫平均速率呢?_。例2某人沿周长是300m的环形跑道跑了一圈,用时50s,则这个人在这50s内的平均速度是_,平均速率是_。瞬时速度:运动物体在某一时刻或某一位置时的速度,叫做瞬时速度。瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢及方向,是矢量。一般情况下所提到的速度都是指瞬时速度。例3右图为某质点从左向右运动过程中每隔1s的位置,由图看出,质点运动得越来
15、越_(快、慢),从左向右质点依次经过A、B、C、各点时的瞬时速度依次增大。设为DH段的平均速度,为DH段的位移,为DH段的时间,为质点经过D点时的瞬时速度。_; _; _;_; _; 、按从小到大排顺为:_ < _< _ <_<_<_。由此可见,当把t取得越小时,t到t+t时间段内的比值就越接近t时刻的瞬时速度。当t取得非常小时,我们把称做物体在t时刻的_速度。想一想:对于这种速度逐渐增大的直线运动,为了计算经过D点时的瞬时速度,怎样计算可能更准确?瞬时速度的大小叫做瞬时速率。 速率是标量。匀速直线运动是_保持不变的运动。在匀速度直线运动中,平均速度_(<、
16、=、>)瞬时速度。4从位移图象求速度 在如图所示的匀速直线运动的位移图象中,比值越大,直线OP就越陡。所以我们把叫做直线的斜率。比值是匀速直线运动的速度。所以,在匀速直线运动中,位移图象的斜率等于运动的速度。在同一个坐标平面上,斜率越大,即直线越陡,表示速度越大。例4右图是两个匀速直线运动的位移图象。哪条直线所表示的运动的速度大?各是多大?通过以下几个问题回顾记忆所学知识 1怎样通过坐标来求位移?计算得到的x的正负表示什么? 2速度是怎样定义的?这种定义物理量的方法称为什么? 3什么时瞬时速度?瞬时速度、瞬时速率、平均速率有什么区别? 4怎样从位移图象求速度?第4课时 实验:用打点计时器
17、测速度课本导读1打点计时器的原理电磁电打计时器电磁打点计时器各部分名称:A_,B_,C_,D_,E_,F_,G_,H_,I定位轴。工作原理:如右图,线图与振片构成一个电磁铁。当线圈中的电流方向如图甲所示时,振片的左端为_极,右端为_极,在永磁体的作用下振片向_运动。当线图中的电流方向如图乙所示时,振片的左端为_极,右端为_极,在永磁体的作用下振片向_运动。由于交流电的方向周期性的变化,振片就周期性的上下振动,带动振针通过复写纸在纸带上打点。打点计时器,在交流电的每一个周期内打点一次。电磁打点计时器,使用_(直流、交流)电源,工作电压在_以下。交流电源频率是50Hz,即该交流电在1s内有_个周期
18、,所以它每隔_打一个点。电火花计时器电火花打点计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹的一种计时仪器。其工作电源是220V交流电,当电源频率是50Hz时,打点周期是_。由于放电针与纸带没有接触,电火花计时器的阻力比较_(大、小)。而电火花计时器在使用时安全、稳定、可靠。 2使用打点计时器时的注意事项: 打点计时器使用的电源是交流电源,电磁打点计时器电压是46V;电火花打点计时器电压是220V。使用打点计时器时,应先接通电源,待打点稳定后再拉动纸带。在拉动纸带前,应使物体停在靠近打点计时器的位置。电磁打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是小横线、重复点或点迹不清晰,
19、应调整振针距复写纸片的高度,使之大一点。使用电磁打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写纸下面。每打完一条纸带,应调整一下复写纸的位置,若点迹不够清晰,应考虑更换复写纸。使用电火花计时器时,应注意把两条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带之间。用两条纸带的原因是为了增大摩擦,带动墨粉纸盘运动,使放电火花不至于始终在墨粉纸盘的同一位置而影响到点迹的清晰度。打点器不能长时间连续工作。每打完一条纸带后,应及时切断电源。 3对打上点的纸带进行数据处理 用纸带分析物体的运动情况:在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s(电源频率为50Hz),所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度_(大、小)。怎样判断纸
20、带是否匀速运动?_。怎样判断纸带是否做加速运动?_。怎样判断纸带是否做减速运动?_。计算平均速度:设打点计时器打点的时间间隔为T,那么纸带上相邻两个点所表示的时间间隔就是T。如果数出纸带上一系列点的总数为N,则打这些点所用的总时间为t=(N-1)T。用刻度尺测出这N个点之间的总距离x(注意测量值应估读到0.1mm),则t时间内纸带运动的平均速度为: 粗略计算瞬时速度:某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示。 打点计时器打在纸带上的每一个点都称为计时点。为了计算方便,在纸带上每隔一定的点选取的点称为计数点。若要求每隔0.1s选一个计数点,在下图中,已标出了0点,请你图上
21、标出1、2、3等计数点。想一想,要测1计数点的瞬时速度,x测哪一段较好?t取多少?_。 要测2计数点的瞬时速度,x测哪一段较好?t取多少?_。如果上图是某人加速(速度越来越快)地拉纸带得到的点,他拉的是纸带的_(左、右)端。v-t图象与其画法:为了更_地反映物体的运动情况,我们可以用v-t图象来表示速度随时间的变化规律。以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系,根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值,在坐标系中描点,最后用_曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。通过以下几个问题回顾记忆所学知识 1电磁打点打点计时器与火花打点计时器分别用什么电源?打点周期分别是多少?
22、电磁打点计时器为什么不能用直流电?为什么火花打点计时器误差较小? 2使用打点计时器时,有哪些注意事项? 3怎样纸带上某两点之间的平均速度? 4怎样计算打某一点时的瞬时速度?计时点和计数点有什么区别?5描好点以后,为什么要用平滑曲线把这些点连接起来?课前自测题1电磁打点计时器使用的电源是 ,当电源是50Hz时,它每隔 打一个点。操作时,应先 (“接通电源”或“释放纸带”)后 。 2电火花打点计时器使用的电源是 ,当电源是50Hz时,它每隔 打一个点。 3纸带上的点有疏有密,点迹密集的地方表示物体运动的速度 (“较大”或“较小”)。4在速度时间图象(或vt图象)中,以_为横轴,以_为纵轴。5在用打
23、点计时器测定小车速度的实验中得到一条纸带,从比较清楚的点开始,每五个打印点取一个计数点,分别表明0、1、2、3,量的0与1两点间的距离30mm,2与3两点间的距离为48mm,则小车在0与1两点间的平均速度 m/s,在2与3两点间的平均速度 m/s,据此可判断小车做 运动。6所示,根据打点计时器打出的纸带判断哪条纸带表示物体做匀速运动( )A BC D7试根据纸带上各个计数点间的距离,每个0.10s测一次速度,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表(要求保留3位有效数字) 数值(m/s)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速
24、度随时间变化的关系图线。第5课时 速度变化快慢的描述-加速度课本导读 1“速度大”、“速度变化大”与“速度变化快”的区别。 速度大,可以速度不变化,例如在高空以600m/s匀速飞行的飞机。 速度变化大,不一定变化快,例如太阳帆飞行器在飞行一昼夜之后速度可达到每小时160公里,100天后,它的时速将达到惊人的1.6万公里,其速度变化很大,但速度变化却非常慢。 速度变化快的物体,速度不一定大,速度变化也不一定大。例如,子弹在枪筒中的加速时间大约是0.001s,但在子弹加速的最初10-6s内(或更短的时间内)速度并不大,速度的变化也不大,但速度的变化即很快。 2加速度 为什么要引入这个物理量:引入加
25、速度是为了描述物体速度_。加速度:加速度是_与_的比值。加速度的定义式:a= _。加速度的单位是_,符号:_。加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量。自然界中某量(D)的变化量与发生这个变化量所用的时间的比值称为这个量的变化率。变化率是描述变化快慢的量。加速度就是速度的变化率。加速度的方向:加速度是矢量,加速度的方向与的方向相同(也是矢量)。在直线运动中,如果速度增加,加速度的方向与速度的方向_;如果速度减小(甚至反向),加速度的方向与初速度的方向_。的计算及方向的判断方法一:计算,的正负表示方向,为正,表示其方向与规定的正方向相同,为负,表示其方向与规定的正方向相反。(其中v1是初速度、v
26、2是末速度,v1、v2带正负号表示方向。)作图法找的方向:如右图例1做匀加速运动的火车,在40s内速度从10m/s增加到20m/s,求火车加速度的大小。汽车紧急刹车时做匀减速运动,在2s内速度从10m/s减小到零,求汽车的加速度。(以运动方向为正方向)解:火车加速过程:v1=v2-v1=(20-10)m/s=10m/s 火车加速度度:汽车刹车过程:v2=v2-v1=(0-10)m/s=10m/s 汽车加速度: 负号表示与规定的正方向相反。例2足球以水平速度10m/s击中球门横梁后以8m/s的速度水平弹回,与横梁接触的时间为0.1s,求足球在此过程中的平均加速度。解:以初速度方向为正,则:初速度
27、v1=10m/s,末速度v2=8m/s 加速度 负号表示与初速度方向相反。 3从vt图象看加速度 若在vt图是直线,表示物体的加速度恒定不变,称为匀变速直线运动。若速度均匀地增大,称为匀加速直线运动;若速度均匀地减小,称为匀减速直线运动。若vt图象是直线,由倾斜程度可以判断加速度的大小。倾斜程度大的加速度大,倾斜程度小的加速度小。图中直线甲、乙、丙、丁四条线所表示的四个物体分做什么样的运动? 甲:初速度为2m/s的向正向的匀加速直线运动; 乙:先匀减速运动,减为零后沿反向的匀加速运动; 丙:向_方向的_运动; 丁:向_方向的_运动。由倾斜程度比较甲、乙、丙、丁四条线所表示的四个物体的加速度大小
28、关系。_。若vt图象是直线,图象的斜率等于加速度: 计算时,在直线找已知坐标的两点(t1、v1)、(t2、v2),代入公式:进行计算,计算结果的正负代表方向。例3计算右图中直线甲所代表物体的加速度时,我们取其上的(0,2m/s)、(2,3m/s)两点,代入公式有:。计算右图中直线丙所代表物体的加速度,我们取其上的(0,0)、(6,-3m/s)两点,代入公式有:。负号表示加速度方向与正方向相反。直线丁所代表物体的加速度_。直线乙所代表物体,在04s内的加速度_;在t=4s之后的加速度_。在计算直线乙所代表物体的加速度时,有必要分成两段(t=4s前和t=4s后)算吗?_。总结:在vt图上,加速度的
29、正负由直线的倾斜方向决定。只要直线向上倾斜,加速度为_(正、负);只要直线向下倾斜的加速度为_(正、负)。直线如果穿过了时间轴(如直线乙),虽然速度的方向发生了变化,但加速度的大小和方向均_(不变、变化)。在vt图上,相互平行的直线所代表的加速度_(相同、不相同)。加速度的正负并不一定代表物体是加速运动还是减速运动。物体做加速度运动还是做减速运动,取决于加速度的方向与速度方向是相同还是相反。若vt图象是曲线,表示物体的加速度不是恒定的。(曲线上某处切线的斜率表示该时刻的瞬时加速度。)如右图,曲线1的倾斜程度越来越_(大、小),表示物体的加速度逐渐_(增大、减小);曲线2的倾斜程度越来越_(大、
30、小),表示物体的加速度逐渐_(增大、减小);曲线3的倾斜程度越来越_(大、小),表示物体的加速度逐渐_(增大、减小);曲线4的倾斜程度越来越_(大、小),表示物体的加速度逐渐_(增大、减小)。注意:加速还是减速与加速度本身的正负及增减无关。加速还是减速关键是看a与v是否同号(方向是否相同)。它们的关系可以总结如下:通过以下几个问题回顾记忆所学知识1说说“速度大”、“速度变化大”、“加速度大”的区别。(速度大,加速度就一定大吗?速度变化大,加速度就一定大吗?)2什么是加速度?写出加速度的定义式。加速度是用来描述什么的物理量?加速度的方向怎样确定?3怎样计算速度变化量?的方向怎样确定?4加速度的正
31、负表什么意思?加速度为正,物体一定加速吗?加速度为负,物体一定减速吗?5在vt图上怎样判断加速度的大小?怎样判断是加速还是减速?怎样判断加速度的正负?若vt图是直线,怎样计算加速度的大小?课前自测题1下列说法正确的是( )A速度越大,加速度就越大 B速度变化得越多,加速度就越大C速度变化越快,加速度就越大 D速度的变化率就是加速度2一列说法正确的是( )A加速度是描述物体运动快慢的物理量 B加速度的方向与速度变化的方向相同C加速度为负值,表示物体做减速运动 D加速度为正值,表示物体做加速运动3根据给出的速度和加速度的正负,对下列运动性质的判断中,正确的是( )Av0>0,a<0,物
32、体做加速运动 Bv0<0,a<0,物体做加速运动Cv0<0,a>0,物体做减速运动 Dv0>0,a>0,物体做加速运动4一只鹰沿直线在俯冲时,速度从15m/s增加到22m/s,所需时间是4s,它的加速度是_m/s2,方向_。5如图所示,物体A的初速度为 m/s,加速度为 m/s2。物体B的初速度为 m/s,加速度为 m/s2。6小球以5m/s的速率撞击墙壁,沿原路弹回的速率为3m/s,设撞击的时间为0.02s,则在撞击的过程中的加速度大小为 m/s2,方向与 速度方向相同。二、课堂学习1老师检查自学情况。向老师提出不理解之处。2讨论以下问题:一个做变速直线运
33、动的物体,加速度逐渐变小,直至为零,那么该物体运动的速度如何变化?下述运动可能出现的是( )A物体的加速度增大,速度反而减小 B物体的加速度减小,速度反而增大C物体的速度为零时,加速度却不为零 D物体的加速度始终不变,速度也始终不变物体做匀加速运动的加速度为2m/s2,那么( )A在任意时间内,物体的末速度一定等于初速度的2倍B在任意时间内,物体的末速度一定比初速度大2m/sC在任意一秒内,物体的末速度一定比初速度大2m/sD第ns的初速度一定比第(n1)s的末速度大2m/s一物体的加速度为7m/s2,下列说法正确的是( )A未速度比初速度小7m/s B物体每经1s速度减小7m/sC物体的速度
34、越来越小 D 以上说法都不对一质点做直线运动的vt图,如图所示,质点在01s内做_运动,加速度为_ m/s2;在13s内质点做_运动,加速度为_ m/s2;在34s内做_运动,加速度为_m/s2;在14s内做_运动,加速度为_m/s2。某物体的vt图如右图所示,由图可判断:在0t2内物体的加速度怎样变化?_。物体加速度在什么时刻反向?_。物体的速度在什么时刻反向?物体在什么时刻离出发点最远?_。篮球以6m/s的速度竖直向下碰地面,然后以4m/s速度竖直向上反弹,碰地的时间为0.2秒。求篮球在这0.2秒内的速度变化v。有的同学这样计算球的加速度:a =(v2v1)/ t=(46)/0.2m/s2
35、=10m/s2。他的方法对吗?为什么?正确的是多少? 第6课时 第一章 运动的描述复习【知识结构】【重点基础知识回顾】1质点建立质点模型的目的是:使复杂的问题简单化,便于研究。建立质点模型时忽略了大小、形状等次要因素,突出了物体具有质量等主要因素。把物体简化为质点的条件有:物体的大小、形状对所研究的问题可以忽略;物体上的各点运动情况都相同;转动的物体不研究它的转动。2位移和路程位移:从初位置指向末位置的有向线段。路程:物体运动轨迹的实际长度。位移与物体运动路径无关,在直线运动中位移可用坐标差值来表示。矢量:既有大小又有方向,且其运算遵循平行四边形法则的物理量。标量:只有大小而没有方向的物理量。
36、列举你所知道的矢量和标量。矢量:_,标量:_。3速度与速率矢量:,方向为位移的方向。瞬时速度是平均速度的极限,方向为物体的运动方向。标量:瞬时速率是瞬时速度的大小。 ,4加速度、速度变化、速度变化率速度变化量vvtv0,v为正表示与规定的正方向相同,v为负表示与规定的正方向相反。加速度是描述速度变化快慢的物理量。a=v/t,也就是速度变化率,在数值上等于单位时间内速度变化量。加速度的方向与v的方向相同。加速度大表示速度变化快,不表示速度大,也不含有速度变化大的含义。从vt图上看加速度在vt图象中图线的斜率表示了物体的加速度,即,斜率的数值表示了加速度的大小,斜率的正负反映了加速度的方向,正值表
37、示与规定的正方向一致,负值则表示与规定的正方向相反。若vt图象(如图甲)是一条倾斜的直线,表示物体做匀变速直线运动。若vt图象(如图乙)是一条曲线,各点切线的斜率在变化,即加速度是变化的,图乙表示物体的加速度越来越小。【问题讨论】1如图所示为一物体沿直线运动的 xt图象,则( ac )A第2s内的位移10 B第4s内的位移15C前5s的总路程50 D前5s的位移102小船匀速逆流而上,经过桥下时箱子落水了,船继续前进一段时间后才发现,并立即调头以相同的静水船速顺流而下,经过1h在下游距桥7.2km处追上。则河水流动速度为( b )A7.2km/h B3.6km/h C1m/s D条件不足,无法
38、确定3两个质点甲和乙,同时由同一地点向同一方向做直线运动,它们的vt图象如图所示,则下列说法中正确的是( bc )A质点乙静止,质点甲的初速度为零B质点乙运动的速度大小、方向不变C第2s末质点甲、乙速度相同D第2s末质点甲、乙相遇4如图所示为甲、乙物体运动的x-t图象,则下列说法正确的是( c d )A甲物体做曲线运动,乙物体做直线运动B两物体的初速度都为零C在0t1时间内两物体平均速度相等D相遇时,甲的速度大于乙的速度5一枚火箭由地面竖直向上发射,其v-t图象如图所示,由图象可知( a )A0t1时间内火箭的加速度小于t1t2时间内火箭的加速度B在0t2时间内火箭上升,t2t3时间内火箭下落
39、Ct2时刻火箭离地面最远Dt3时刻火箭回到地面6一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s,在这1s内该物体的( )A速度变化的大小可能小于4m/s B速度变化的大小可能大于10m/s C加速度的大小可能小于4m/s2 D加速度的大小可能大于10m/s27甲、乙两物体在同一直线上运动的xt图象如图所示,以甲的出发点为原点,出发时刻为计时起点,则从图象可以看出(acd )A甲、乙同时出发 B乙比甲先出发C甲开始运动时,乙在甲前面x0处D甲在中途停了一会儿,但最后还是追上了乙8下列给出的四组图象中,能够反映同一直线运动的是( bc )A BC D9一艘船以恒
40、定的速度,往返于上、下游两码头之间如果以时间t1和t2分别表示水的流速较小和较大时船往返一次所需的时间,那么,两时间的长短关系为( c )At1t2Bt1>t2 Ct1<t2 D条件不足,不能判断10甲、乙两位同学多次进行百米赛跑,每次甲都比乙提前10m到达终点,现让甲远离起跑点10m,乙仍在起跑点起跑,则( a )A甲先到达终点B两人同时到达终点 C乙先到达终点 D不能确定11相距12km的平直公路两端,甲乙两人同时出发相向而行,甲的速度是5km/h,乙的速度是3km/h,有一小狗以6km/h的速率,在甲、乙出发的同时,由甲处跑向乙,在途中与乙相遇,即返回跑向甲,遇到甲后,又转向
41、乙如此在甲乙之间往返跑动,直到甲、乙相遇,求在此过程中,小狗跑过的路程和位移。第二章 匀变速直线运动的研究学案第1课时 实验:探究小车速度随时间变化的规律一、课前自主学习课本导读1进行实验:如课本31页图所示,把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使_(有滑轮端、无滑轮端)伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上_(有滑轮端、无滑轮端),连接好电路。把一条细线拴在小车上,使细线跨过滑轮(细绳应与木板平行),下边挂上适当的 。把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。释放小车时,小车应停在_(靠近、远离)打点计时器处,先接通 后,再放开 ,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一行小
42、点,随后立即_。换上新纸带,重复实验三次。注意:钩码个数适当,以免加速度过大,纸带上的点迹过少,或加速度过小,纸带上的点迹过密。加速度的大小以能在60cm长的纸带上清楚地取得六七个计数点为宜。为了仪器的安全,实验时要防止钩码落地和小车与滑轮碰撞,当小车到达滑轮前及时用手按住。2处理数据:选纸带:从三条纸带中选择一条_的。取点:舍掉开头一些过于_的点迹,找一个适当的点做计时起点,在其下方标0,然后相隔0.1s取一个计数点(即每隔_个点取一个计数点),并在其下方依次标1、2、3、4、5、6、7。说明:每0.1s取一个计数点,是为了计算方便,和减少误差。测量及计算:不要直接去测量两个计数点的距离而是
43、要测量出各个计数点到计时零点的距离。速度的计算方法:各计数点的瞬时速度是用计数点内的平均速度来代替(计算时让各计数点置于中点时刻位置): 例 v1= v2= v3=_。(其中T=0.1s)参考表格:计数点编号01234567时间t(s)00.10.20.30.40.50.60.7各计数点到0的距离x(m)X01X02X03X04X05X06X07相邻计数点的距离X(m)X01X12X23X34X45X56X67各计数点速度(m/s)v1=v2=v3=v4=v5=v6=作速度时间图象(vt图象)我们描出的几个点都大致落在一条直线上。因此,可以有大的把握说,如果没有实验误差的理想情况,代表小车速度
44、与时间关系的点真的能够_。以速度v为 轴,时间t为 轴建立直角坐标系,注意坐标轴单位长度的选取,应使图象分布在坐标平面的大部分面积上。作图线时应让大多数的点在直线上,不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,去掉偏差太大的点。这样做类似于求平均植,可以减小偶然误差。(关于偶然误差见课本P98)结论:小车的速度随时间_。思考:怎样由图计算出加速度?_。二、课堂学习1一小球在桌面上从静止开始做匀加速运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号如图所示,1位置恰为小球刚开始运动的瞬间,摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1s,则小球在4位置时的瞬时速度约为_m/s,小
45、球从1位置到6位置的运动过程中的平均速度为_m/s,在该过程中的加速度大约为_m/s2。2如图(甲)、(乙)两个图象为甲、乙两位同学从实验中得到数据后画出的小车运动的vt图象同学们看了两人的实验报告后,有四个看法:甲的实验误差比乙的实验误差小甲的实验误差比乙的实验误差大甲在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹乙在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹上述说法中,正确的说法是( )A B C D3在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,记录小车做匀变速运动的纸带如下图所示,在纸带上选择点迹清晰的点并标注为05的六个计数点,相邻的两个计数点之间
46、还有四个点没有画出纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐由图可以读出1,3,5三个计数点跟“0”点的距离d1,d3,d5,请将测量值填入下表中。计算:小车通过计数点“2”的瞬时速度为_m/s;通过计数点“4”的瞬时速度为_m/s;小车的加速度是_m/s2。4在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如下:计数点序号123456计数点对应的时刻(s)0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度(cm/s)44.062.081.0100.0110.0168.0为了计算加速度,合理的方法是( C )A根据任意两计数点的速度用公
47、式av/t算出加速度B根据实验数据画出vt图象,量出其倾角,由公式atan求出加速度C根据实验数据画出vt图象,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式av/t算出加速度D依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度第2课时 匀变速直线运动的速度与时间的关系课本导读1如果物体运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线,则该物体的_速度_不随时间变化,该物体所做的运动就是_匀速直线_。2如右图所示,如果物体运动的v-t图线是一条倾斜直线,对于图线上任一个速度v的变化量v,与对应时间内的时间变化量t的比值是_恒定的_,即物体的_加速度_保持不变。3沿着一条直线运动,且_的运动,叫做匀变速直线运动。在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做_,如右图中的_。如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做_,如右图中的_。4某物体做匀加变速直运动,设t=0时刻物体的速度为vo,经过一段时间的t时刻速度为v,则:这段时间内的速度变化量:v=vvo
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