高中物理鲁科版第三章匀变速直线运动的研究 公开课

(时间：60分钟满分：100分)(本栏目内容，学生用书中以活页形式分册装订成册！)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．每个小题至少有一个选项正确，全部选对得5分，选对但不全得2分，选错或不答得0分)1．一个铁钉和一团棉花同时从同一高处下落，总是铁钉先落地，这是因为()A．铁钉比棉花团重B．棉花团受到的空气阻力不能忽略C．棉花团的加速度比重力加速度小得多D．铁钉的重力加速度比棉花团的重力加速度大解析：根据运动学公式h＝eq\f(1,2)at2，下落相同高度，时间短的，加速度大，铁钉先落地，说明铁钉加速度大，但铁钉不一定比棉花团重，只是棉花团受到的空气阻力大，使得棉花团的加速度比重力加速度小得多，故铁钉先落地．答案：BC2．物体做匀变速直线运动，初速度为10m/s，加速度为－10m/s2，则2s末的速度为()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：C3．一物体做匀变速直线运动，下列说法正确的是()A．物体的末速度一定与时间成正比B．物体的位移一定与时间的平方成正比C．物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比D．若为匀加速直线运动，速度和位移都随时间增加；若为匀减速直线运动，速度和位移都随时间减小解析：物体做匀变速直线运动，其速度v＝v0＋at，其位移s＝v0t＋eq\f(1,2)at2，可知v与t不一定成正比，s与t2也不一定成正比，故A、B均错．但Δv＝at，即Δv与a成正比，故C对．若为匀加速直线运动，v、s都随t增加，若为匀减速直线运动，v会随时间t减小，但位移s随时间t可能增加可能先增加后减小，故D错．答案：C4．物体由静止开始运动，在第1s、第2s和第3s内的位移分别是2m、4m、6m，则()A．物体做匀加速直线运动B．物体做非匀速直线运动C．3s内物体的平均速度是4m/sD．3s末物体的瞬时速度为6m/s解析：按匀速运动和平均速度的定义，不难知道B、C正确．若物体做v0＝0的匀加速直线运动，则物体在第1s内、第2s内和第3s内的位移之比应为s1∶s2∶s3＝1∶3∶5，故A错．既然物体运动无一定规律，则第3s末的速度就不一定等于6m/s，D选项错．答案：BC5．火车沿平直轨道以20m/s的速度向前运动，司机发现正前方50m处有一列火车正以8m/s的速度沿同一方向行驶，为避免相撞，司机立即刹车，刹车的加速度大小至少应是()A．1m/s2 B．2m/s2C．m/s2 D．m/s2解析：火车减速行驶．当速度减为8m/s时，刚好与列车相接触，有a＝eq\f(0－20－82,2×50)m/s2＝－m/s2.答案：D6．物体做匀减速直线运动，初速度为10m/s，加速度大小为1m/s2，则物体在停止运动前1s内的平均速度为()A．m/s B．5m/sC．1m/s D．m/s解析：物体停止所用时间为：t＝eq\f(v0,a)＝eq\f(10,1)s＝10s，所以最后1s内的平均速度为eq\x\to(v)＝＝v0－＝10m/s－1×m/s＝m/s.答案：D7．有四个运动的物体A、B、C、D，物体A、B运动的s－t图象如图甲所示；物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v－t图象如图乙所示．根据图象做出的以下判断中正确的是()A．物体A和B均做匀速直线运动且A的速度比B更大B．在0～3s的时间内，物体B运动的位移为10mC．t＝3s时，物体C追上物体DD．t＝3s时，物体C与物体D之间有最大间距解析：由甲图可知，物体A、B均做匀速直线运动，且vA>vB，故A、B正确；由乙图可知，t＝3s时，vC＝vD，此时物体C与物体D之间有最大距离，故C错，D正确．答案：ABD8．一观察者发现，每隔一定时间有一水滴自8m高处的屋檐落下，而且当看到第五滴水刚要离开屋檐时，第一滴水正好落到地面，那么这时第二滴水离地的高度是(g＝10m/s2)()A．2m B．mC．m D．m解析：水滴在空中的分布如图所示．由初速度为0的匀变速运动的比例式得eq\f(h2,H)＝eq\f(7,16)，h2＝m.答案：D9．(天津高考)质点做直线运动的v－t图象如图所示，规定向右为正方向，则该质点在前8s内平均速度的大小和方向分别为()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图象中，图线与横轴所围面积在数值上等于位移大小，0～3s内，s1＝3m，方向向右；3～8s内，s2＝－5m，负号表示方向向左；则0～8s内，位移s＝s1＋s2＝－2m，eq\x\to(v)＝eq\f(s,t)＝－m/s，负号表示方向向左，B选项正确．答案：B10.(江苏高考)如图所示，以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2s将熄灭，此时汽车距离停车线18m．该车加速时最大加速度大小为2m/s2，减速时最大加速度大小为5m/s2.此路段允许行驶的最大速度为m/s.下列说法中正确的有()A．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线D．如果距停车线5m处减速，汽车能停在停车线处解析：在加速阶段若一直加速则2s末的速度为12m/s,2s内的位移为s＝eq\f(8＋12,2)×2m＝20m，则在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线，A正确．汽车一直减速在绿灯熄灭前通过的距离小于16m，则不能通过停车线，如距离停车线5m处减速，汽车运动的最小距离为m，不能停在停车线处．A、C正确．答案：AC二、填空题(共10分)11．(1)(4分)(广东高考)“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)，得到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是________．A．实验时应先放开纸带再接通电源B．(s6－s1)等于(s2－s1)的6倍C．从纸带可求出计数点B对应的速率D．相邻两个计数点间的时间间隔为s(2)(6分)我国交流电的频率为50Hz.因此打点计时器每隔________s打一个点．如图所示为某次实验时打出的一条纸带，图中1、2、3、4为依次选定的计数点，根据图中标出的数据可以判定物体做________，判断的根据是________，加速度是________m/s2.解析：(1)中间时刻瞬时速度等于全程的平均速度，所以vB＝eq\f(s2＋s3,2T)，所以C正确，s6－s1＝5(s2－s1)，所以B错误，相邻计数点间的时间间隔是s，D错误，按照实验要求应该先开通电源再放开纸带，所以A错误．(2)由T＝eq\f(1,f)知周期T＝eq\f(1,50)s＝s，相邻两计数点间的距离分别为s1＝m＝cm，s2＝m－m＝m＝cm，s3＝m－m＝m＝cm，可以判定小球做加速运动，再看两连续相等时间内位移之差分别为Δs1＝s2－s1＝cm，ΔsⅡ＝s3－s2＝cm，在误差允许的范围内，可以认为ΔsⅠ＝ΔsⅡ，故小球做匀加速直线运动，依据是Δs恒定．加速度a＝eq\f(Δs,T2)＝eq\f,cm/s2＝600cm/s2＝6m/s2.答案：(1)C(2)匀加速直线运动ΔsⅠ＝ΔsⅡ6三、计算题(共40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值计算的题，答案中必须注明数值和单位)12．(12分)一辆轿车违章超车，以108km/h的速度驶入左侧逆行道时，猛然发现正前方80m处一辆卡车正以72km/h的速度迎面驶来，两车司机同时刹车，刹车加速度大小都是10m/s2，两司机的反应时间(即司机发现险情到实施刹车所经历的时间)都是Δt.试问Δt是何数值，才能保证两车不相撞？解析：设轿车行驶的速度为v1，卡车行驶速度为v2，则v1＝108km/h＝30m/s，v2＝72km/h＝20m/s.在反应时间Δt内两车行驶的距离分别为s1，s2，s1＝v1Δt①s2＝v2Δt②轿车、卡车刹车所通过的距离分别为s3、s4则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为保证两车不相撞，必须s1＋s2＋s3＋s4<80m⑤将①②③④式代入⑤式，解得Δt<s.答案：Δt小于s13．(14分)一滑块自静止开始，从斜面顶端匀加速下滑，第5s末的速度是6m/s，求：(1)第4s末的速度．(2)运动后7s内的位移．(3)第3s内的位移．解析：(1)因为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内的位移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则第3s内的位移sⅢ＝5s1＝5×m＝3m.答案：(1)m/s(2)m(3)3m14.(14分)如图所示，A、B两同学在直跑道上练习4×100m接力，他们在奔跑时有相同的最大速度．B从静止开始全力奔跑需25m才能达到最大速度，这一过程可看做匀变速运动，现在A持棒以最大速度向B奔来，B在接力区伺机全力奔出．若要求B接棒时速度达到最大