第一章匀变速直线运动的研究教案

第一章运动的描述匀变速直线运动的研究教案1.2024届高三物理组高考必备知识细目表Ⅰ对所列知识要知道其内容及含义，并能在有关问题中能识别和直接使用。形成相应的物理观念、科学态度与责任。与“了解、认识”相当Ⅱ对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和理解，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中应用。具备相应的科学思维、科学探究能力。与“理解”和“应用”相当。主题内容要求说明机械运动与物理模型1.质点Ⅰ1.新旧课标中都没有“参考系”2.新课标中加了“通过实验，认识自由落体运动的规律”2.位移、速度和加速度Ⅱ3.匀变速直线运动及其公式、图像Ⅱ4.自由落体运动Ⅰ2.多维度细目表高考试题（年份/卷别/题号）2022甲152022甲192022乙152021甲142021乙212020=3\*ROMANIII152020=3\*ROMANIII252019=3\*ROMANIII202019=3\*ROMANIII222018=3\*ROMANIII18考查内容必备知识1.位移、速度和加速度√√2.匀变速直线运动及其公式、图像√√√√√√√√√√√√√√√√√√√关键能力理解能力√√√√√√√√√推理论证能力√√√√√√√√√模型建构能力√√√实验探究能力√√创新能力学科素养物理观念√√√√√√√√√√科学思维√√√√√√√√√√科学探究√科学态度与责任考查要求基础性√√√√√综合性√√√√√应用性√创新性情境载体生活实践问题情境√√√学习探索问题情境√√√√√√√(1)重视对基本概念与基本规律的理解,匀变速直线运动的规律重在理解各物理量之的关系,理解公式的来龙去脉方能对公式运用自如,对运动图像应理解其物理含义,尤其是截距、斜率和图线与横轴围成的图形的面积;牛顿第二定律重在理解其“瞬时性”和“同向性”,理解加速度在研究力和运动的关系中的桥梁作用。(2)重视对多物体问题情境的研究,从近几年的考题可以看出，“力与物体的直线运动”可以出综合性很强的压轴考题的,有时还会综合能量、动量的观念来命题,题目的综合性强、计算量大,是对学生多方面综合能力的考查,在备考中应设置专题进行复习,并应反复进行强业训练,真正提升学生的物理学科素养,否则学生对这类题应对起来还是会比较困难。(3)应特别重视“板块”模型，“板块”模型已经成为若干年来最高频的高考考题情境。应过专题训练,引导学生将复杂的运动过程分解为一个个简单的运动,利用运动草图、图像段明晰物体的运动过程，探寻物体间的运动关系。引导学生总结解决此类问题的一般方法，以做到以不变应万变，触类旁通、举一反三。第1讲运动的描述（1课时）【梳理必备知识回归教材10分钟】一、质点参考系时间位移(1)定义:忽略物体的大小和形状,把它简化为一个具有质量的点,这样的点叫作质点。(2)条件:物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计时,物体可简化为一个点。(3)质点是一种理想化的模型,实际并不存在。(1)定义:在描述物体的运动时,用来作为参考的物体。(2)参考系的选取。①参考系的选取是任意的,既可以是运动的物体,也可以是静止的物体。选作参考系的物体应看作静止不动。通常选地面为参考系。②比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系。③选择不同的参考系观察同一物体的运动时,其结果会有所不同。在表示时间的数轴上,时刻用点表示,表示一瞬间;时间间隔用线段表示,即两个时刻之差。项目位移路程定义描述物体位置的变化,它是由初位置指向末位置的有向线段物体运动轨迹的长度区别(1)位移是矢量,方向由初位置指向末位置。(2)路程是标量,没有方向联系(1)在单向直线运动中,位移的大小等于路程。(2)其他情况下,位移的大小小于路程二、速度1.平均速度:物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v=ΔxΔt2.瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,是矢量,其方向就是物体运动的方向。3.速率:瞬时速度的大小,是标量。4.平均速率:路程与时间的比值,不一定等于平均速度的大小。三、加速度1.定义:物体速度的变化量与发生这一变化所用时间之比。2.定义式:a=ΔvΔt3.物理意义:描述速度变化的快慢。4.方向:与速度变化量的方向相同,由物体所受合力的方向决定,而与v0、v的方向无关,是矢量。3分钟【关键能力考点突破】考点一质点参考系位移4分钟“点”,有质量无大小。物体能否简化为质点,依据研究的问题,而不是大小和形状。2.参考系的选择具有任意性,无特殊说明通常以地面为参考系。3.位移的方向由始位置指向末位置,是矢量。例1例2考点二速度平均速度瞬时速度10分钟(1)区别:平均速度是过程量,表示物体在某段时间或某段位移内运动的平均快慢程度;瞬时速度是状态量,表示物体在某一时刻或某一位置运动的快慢程度。(2)联系:瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度,公式v=ΔxΔt中,当Δv=ΔxΔt,适用于所有的运动,求平均速度要找准“位移”和发生这段位移所需的“平均速度的大小不能称为平均速率,因为平均速率是路程与时间的比值,只有当路程与位移的大小相等时,平均速率才等于平均速度的大小。例3例4考点三加速度13分钟1.速度、速度变化量和加速度的关系比较项目速度速度变化量加速度物理意义描述物体运动快慢和方向的物理量,是状态量描述物体速度改变的物理量,是过程量描述物体速度变化快慢的物理量,是状态量定义式v=ΔΔv=vv0a=ΔvΔ决定因素v的大小由v0、a、Δt决定Δv由v与v0进行矢量运算,由Δv=aΔt知Δv由a与Δt决定a不是由v、t、Δv决定的,而是由Fm方向为物体运动方向,与位移Δx同向由vv0或a的方向决定与Δv的方向一致,由F的方向决定,而与v0、v的方向无关“加速”或“减速”的方法判断物体做加速运动还是减速运动,关键是看物体的加速度与速度的方向关系。(1)a和v(2)a和例5例6作业限时巩固【高考真题精练】1.(2022·全国甲卷,15)长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶,速率为v0,要通过前方一长为L的隧道,当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过v(v<v0)。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a,则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为()A.v0-v2a+L+lvB.v0-va+2.（2022年1月浙江选考）下列说法正确的是（）A.研究甲图中排球运动员扣球动作时，排球可以看成质点B.研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时，乒乓球不能看成质点C.研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时，羽毛球大小可以忽略D.研究丁图中体操运动员的平衡木动作时，运动员身体各部分的速度可视为相同3，用时，M、N间的直线距离为，则从M点漂流到N点的过程中（）D.若以所乘竹筏为参考系，玉女峰的平均速度为04.【2015·浙江·15】如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间，测得遮光条的宽度为，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度，为使更接近瞬时速度，正确的措施是()A．换用宽度更窄的遮光条B．提高测量遮光条宽度的精确度C．使滑块的释放点更靠近光电门D．增大气垫导轨与水平面的夹角匀变速直线运动的规律（3课时）【梳理必备知识回归教材15分钟】一、匀变速直线运动的基本规律：沿着一条直线且加速度不变的运动。(1)速度与时间的关系式:v=v0+at。(2)位移与时间的关系式:x=v0t+12at2(3)速度与位移的关系式:v2v02=(1)平均速度:v=vt2=v0+v(2)位移中点速度:vx2=(3)任意两个连续相等时间间隔(T)内的位移之差相等,即Δx=x2x1=x3x2=…=xnxn1=aT2。位移差公式可以推广为xmxn=(mn)aT2。(1)按时间等分(设相等的时间间隔为T)的比例式①T末、2T末、3T末……nT末的瞬时速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n。②T内、2T内、3T内……nT内的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn=12∶22∶32∶…∶n2。③第1个T内、第2个T内、第3个T内……第n个T内的位移之比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN=1∶3∶5∶…∶(2n1)。(2)按位移等分(设相等的位移为x)的比例式①通过前x、前2x、前3x……前nx时的速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n。②通过前x、前2x、前3x……前nx的位移所用时间之比为t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶2∶3∶…∶n。③通过连续相同的位移所用时间之比为tⅠ∶tⅡ∶tⅢ∶…∶tN=1∶(21)∶(32)∶…∶(nn-1二、自由落体和竖直上抛运动自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。解题时利用公式v=gt,h=12gt2分段法上升阶段:a=g的匀减速直线运动下降阶段:自由落体运动全程法以竖直向上为正方向,将全过程视为初速度为v0、加速度a=g的匀变速直线运动。常用公式v=v0gt,h=v0t12gt2若v>0,物体上升;v<0,物体下降。若h>0,物体在抛出点上方;h<0,物体在抛出点下方5分钟【关键能力考点突破】考点一匀变速直线运动基本规律的应用20分钟无论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动,通常以初速度v0的方向为正方向;当v0=0时,一般以加速度a的方向为正方向。速度、加速度、位移的方向与正方向相同时取正,相反时取负。(1)刹车类问题。①其特点为匀减速到速度为零后停止运动,加速度a突然消失。②求解时要注意确定实际运动时间。③如果问题涉及最后阶段(到停止)的运动,可把该阶段看成反向的初速度为零的匀加速直线运动。(2)双向运动问题。①如沿光滑固定斜面上滑的小球,到最高点后仍能以原加速度匀加速下滑,全过程加速度大小、方向均不变。②求解时可分过程列式,也可对全过程列式,但必须注意x、v、a等矢量的正负号及物理意义。例1[匀变速直线运动基本规律的应用]例2[刹车类问题]例3[双向可逆类问题]第1课时结束考点二解决匀变速直线运动问题的常用方法20分钟[例4][逆向思维法、比例法][例5][推论法][例6][图像法]考点三自由落体运动和竖直上抛运动20分钟1.匀变速直线运动的规律皆适用于自由落体运动和竖直上抛运动。2.竖直上抛运动的运动特性。(1)对称性如图所示,物体以初速度v0竖直上抛,A、B为途中的任意两点,C为最高点,则(2)多解性:当物体到达抛出点上方某个位置(最高点除外)时,可能处于上升阶段,也可能处于下降阶段;物体到达抛出点某距离时,物体可能在抛出点上方,也可能在抛出点下方。存在多解问题是该运动的重要特性。[例7][自由落体运动][例8][竖直上抛运动]考点四匀变速直线运动规律在多过程问题中的应用20分钟应用匀变速直线运动规律分析多过程问题的基本思路画过程示意图→判断运动性质→选取正方向→选用公式列方程→解方程并加以讨论[例9][自由落体与匀变速直线运动的规律的综合问题][例10][多方向匀变速运动的综合问题]作业:限时巩固20分钟【高考真题精练】1.(2021·全国甲卷,14)如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处,上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若θ由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t将()A.逐渐增大 B.逐渐减小C.先增大后减小 D.先减小后增大2.(2018·全国Ⅲ卷,18)(多选)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,()A.在t1时刻两车速度相等B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等3.(2019·全国Ⅲ卷,20)如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4s(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)10m/s2.由题给数据可以得出(AB)A.木板的质量为1kgs~4s内,力F的大小为0.4N~2s内,力F的大小保持不变物块与木板之间的动摩擦因数为0.24.(2020·全国Ⅲ卷,25)如图,相距L=11.5m的两平台位于同一水平面内,二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动,其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定。质量m=10kg的载物箱(可视为质点),以初速度v0=5.0m/s自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数μ=0.10,重力加速度取g=10m/s2。(1)若v=4.0m/s,求载物箱通过传送带所需的时间;(2)求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度;(3)若v=6.0m/s,载物箱滑上传送带Δt=1312s后,传送带速度突然变为零。求载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中,实验1测量做直线运动物体的瞬时速度（1课时）一、实验目的1.练习正确使用打点计时器,学会利用纸带上的点测瞬时速度。2.通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度,分析物体的运动性质。二、实验原理(1)电磁打点计时器使用约8V的低压交流电源,电火花计时器使用220V交流电源(f=50Hz,T=0.02s)。(2)每打两个点的时间间隔为0.02s,一般每五个点取一个计数点,则时间间隔为Δ×5s=0.1s。根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度来计算。三、实验器材打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、导线、交流电源等。四、实验步骤1.按照实验原理图,把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端,接好电源。2.把一细绳系在小车上,细绳绕过定滑轮,下端挂适量的槽码,纸带穿过打点计时器,固定在小车后面。3.把小车停靠在打点计时器处,先接通电源,后放开小车。4.在小车运动到定滑轮前停住小车,关闭打点计时器,断开电源,取下纸带。5.换纸带反复做三次实验,选择一条比较理想的纸带进行测量分析。五、数据处理1.利用平均速度求瞬时速度:vn=xn2.分析物体的运动性质:测量相邻计数点间的距离,计算相邻计数点间距离之差,看其是否为常数,从而确定物体的运动性质。若Δx=x2x1=x3x2=…=aT2,则物体做匀变速直线运动。(1)逐差法根据x4x1=x5x2=x6x3=3aT2(T为相邻计数点之间的时间间隔),求出a1=x4-x13T2,a2=x5-x2在数据处理时可以把6段距离分为“前三”和“后三”,“后三之和”减“前三之和”也为相邻相等时间间隔内的位移差,时间间隔为3T。(2)图像法利用vn=xn六、误差分析1.根据纸带测量的位移有误差。2.电源频率不稳定,造成相邻两点的时间间隔不完全相等。3.纸带运动时打点不稳定引起测量误差。七、注意事项1.平行:纸带、细绳要和长木板平行。2.两先两后:实验中应先接通电源,后放开小车;实验完毕应先断开电源,后取纸带。3.防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,防止槽码落地和小车与滑轮相撞。4.减小误差:小车的加速度宜适当大些,可以减小长度的测量误差产生的影响,加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜。5.小车从靠近打点计时器位置释放。6.在研究匀变速直线运动的实验中,可通过改变悬挂的槽码来改变加速度,无需平衡小车受到的摩擦力。考点一基础性实验[例1][数据处理与误差分析]处理数据应注意的四点(1)时间间隔:“相邻两个计数点间有四个点”或“每5个点取一个计数点”的含义是相邻计数点间的时间间隔为0.1s(50Hz交流电源)。(2)单位换算:本实验长度测量数据一般是“厘米”,要换算成“米”。(3)有效数字:按有效数字的要求取计算结果。(4)准确作图:在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位,仔细描点连线,不能连成折线,应作一条直线,让各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧。[例2][实验数据处理拓展][例3][实验原理与误差分析][例4][实验数据处理与误差分析]考点二创新性实验[例5][实验原理的创新][例6][实验器材的创新]【实验高考真题精练】1.(2021·全国甲卷,22)为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数,一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上,形成一倾角为α的斜面(已知sinα=0.34,cosα=0.94),小铜块可在斜面上加速下滑,如图所示。该同学用拍摄小铜块的下滑过程,然后解析视频记录的图像,获得5个连续相等时间间隔(每个时间间隔ΔT=0.20s)内小铜块沿斜面下滑的距离si(i=1,2,3,4,5),如下表所示。s1s2s3s4s55.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm由表中数据可得,小铜块沿斜面下滑的加速度大小为m/s2,小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为。(结果均保留2位有效数字,重力加速度大小取9.80m/s2)

2.(2018·全国Ⅲ卷,22):(1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端,(位置恰好处于L刻度处,但未碰到尺),准备用手指夹住下落的尺.(2)甲在不通知乙的情况下,突然松手,尺子下落;1,重力加速度大小为g,则乙的反应时间为(用L,L1和g表示).

(3)已知当地的重力加速度大小为g=9.80m/s2,L=30.0cm,L1=10.4cm,乙的反应时间为s.(结果保留2位有效数字)

(4)写出一条提高测量结果准确程度的建议:.

小专题(一)运动学图像追及相遇问题考点一运动学图像的理解及应用项目xt图像vt图像轴纵轴——位移横轴——时间纵轴——速度横轴——时间线运动物体的位移与时间的关系运动物体的速度与时间的关系斜率某点的斜率表示该点的瞬时速度某点的斜率表示该点的加速度点两线交点表示两物体相遇两线交点表示两物体在该时刻速度相同面积无意义图线和时间轴所围的面积,表示物体运动的位移截距纵轴截距表示t=0时的位移,横轴截距表示x=0的时刻纵轴截距表示t=0时的速度,横轴截距表示v=0的时刻注意两种图像都只能描述直线运动,且均不表示物体运动的轨迹(1)图像选择类依据某一物理过程,设计某一物理量随时间(或位移、高度、速度等)变化的几个图像或此过程中某几个物理量随某一量的变化图像,从中判断其正误。(2)图像规律类该类问题一般由某一图像提出几个结论,通过分析、判断或简单计算确定结论的正误。对非常规图像,一般由遵循的规律推导出相应的函数表达式,再分析问题。(3)图像信息类一般在解答题中,对某一物理情境给出某一物理量的具体变化图像,由图像提取相关信息,从而对问题做出分析解答。(4)描画图像类该类问题一般根据测量数据、计算结果或推导出的关系式画出对应的图像,或对某些量的变化作出预测、判断。准确地描画图像是解决问题的关键。(1)观察图像,分析甲和乙的加速度变化情况,并比较0～t1时间内两者的平均速度大小。(2)在下面表格中画出不同运动的图像。项目xt图像vt图像at图像匀速直线运动匀加速直线运动(v0>0,a>0)匀减速直线运动(v0>0,a<0)提示:(1)甲、乙的加速度大小都是先减小后增大;0～t1时间内甲的位移大于乙的位移,则甲的平均速度大于乙的平均速度。(2)如下表项目xt图像vt图像at图像匀速直线运动运动方向不同v=常数a=0匀加速直线运动(v0>0,a>0)a=常数匀减速直线运动(v0>0,a<0)a=常数[例1][对vt和xt图像的理解][例2][vt和xt图像的应用]考点二运动学中的非常规图像在解决一些直线运动的问题时,会遇到非常规的图像。对这类图像应首先根据匀变速直线运动的规律推导出图像对应的函数关系,由此确定其斜率、截距、面积等的物理意义,然后对比图像对问题作出解答。(1)at图像at图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量,如图甲所示。(2)xt由x=v0t+12at2可得xt=v0+12(3)v2x图像由v2v02=2ax可知v2=(4)vx图像x与v的关系式为2ax=v2v02,图像表达式为v=(5)ax图像由v2v02=2ax可知图像与坐标轴所围面积表示(1)用函数思想分析图像:图像反映了两个变量(物理量)之间的函数关系,因此要由运动学公式推导出两个物理量间的函数关系,来分析图像的意义。(2)要注意应用解析法和排除法,两者结合提高选择题中图像类题型的解题准确率和速度。[例3][at图像][例4][xtt图像][例5][v2x图像][例6][vx图像][例7][ax图像]。考点三追及与相遇问题可概括为“一个临界条件”“两个关系”。(1)一个临界条件:速度相等。它往往是物体间能否追上或(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断问题的切入点。(2)两个关系:时间关系和位移关系。通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口。(1)速度小者追速度大者类型图像说明匀加速追匀速①0～t0时段,后面物体与前面物体间距离不断增大。②t=t0时,两物体相距最远,为x0+Δx(x0为两物体初始距离)。③t>t0时,后面物体追前面物体的过程中,两物体间距离不断减小。④能追上且只能相遇一次匀速追匀减速匀加速追匀减速(2)速度大者追速度小者类型图像说明匀减速追匀速开始追时,两物体间距离为x0,之后两物体间的距离在减小,当两物体速度相等时,即t=t0时刻:①若Δx=x0,则恰能追上,两物体只能相遇一次,这也是避免相撞的临界条件。②若Δx<x0,则不能追上,此时两物体间距离最小,为x0Δx。③若Δx>x0,则相遇两次,设t1时刻Δx1=x0,两物体第一次相遇,则t2时刻两物体第二次相遇(t2t0=t0t1)匀速追匀加速匀减速追匀加速[例8][速度小者追速度大者][例9][与运动图像结合的追及相遇问题][例10][速度大者追速度小者]求解追及和相遇问题的两点技巧作业：限时巩固1.1.解析:当列车恰好以速度v匀速通过隧道时,从减速开始至回到原来正常行驶速度所用时间最短,列车减速过程所用时间t1=v0-v2a,匀速通过隧道所用时间t2=L+lv,列车加速到原来速度v0所用时间t3=v0-va2.【参考答案】B【名师解析】研究甲图中排球运动员扣球动作时，排球形状和大小不能忽略，故不可以看成质点，故A错误；研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时，要考虑乒乓球的大小和形状，则乒乓球不能看成质点，故B正确；研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时，羽毛球大小不可以忽略，故C错误；研究丁图中体操运动员的平衡木动作时，运动员身体各部分有转动和平动，各部分的速度不可以视为相同，故D错误；故选B。3.【参考答案】C【解题思路】根据位移的定义，从M点漂流到N点的过程中,该游客的位移大小为x=km，根据平均速度的定义，平均速度大小v=x/t=ms=0.5m/s，选项A错误C正确。平均速率v=s/t=5.4km/h，选项B错误；若以所乘竹筏为参考系，玉女峰的平均速度为0.5m/s，选项D错误。4.【参考答案】A【名师解析】平均速度近似等于瞬时速度，应用了极限思想，即在的情况下近似看做平均速度，所以要使得更接近通过光电门的瞬时速度，需要缩短通过时间，即换用宽度更窄的遮光条，A正确；提高测量遮光条宽度的精确度，不能缩短Δt，B错误；使滑块的释放点更靠近光电门，则Δt变长，C错误；增大气垫导轨与水平面的夹角，在滑块的释放点距离光电门比较近的情况下，不能明显缩短Δt，D不可行。【考点定位】平均速度和瞬时速度【名师点睛】解决本题的关键知道极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度，掌握光电门测量滑块瞬时速度的原理。1.解析:由题意知,小物块沿光滑长平板加速下滑,根据牛顿第二定律得mgsinθ=ma,小物块的加速度大小a=gsinθ;设铁架台底座的长度为d,根据几何关系,小物块的位移大小为dcosθ;根据运动学公式得dcosθ=12at2,联立可得t=4dgsin2θ,θ由302.解析:在xt图像中斜率表示车速度,则可知t1时刻乙车速度大于甲车速度,选项A错误;由两图线的纵截距知,出发时甲在乙前面,t1时刻图线相交表示两车相遇,可得0到t1时间内乙车比甲车多走了一段距离,选项B错误;t1和t2两图线相交,表明两车均在同一位置,从t1到t2时间内,两车走过的路程相等;在t1到t2时间内,在某时刻两图线斜率相等,即该时刻两车速度相等,选项C,D正确.3.解析:结合(b)(c)两图像可判断出0~2s物块和木板还未发生相对滑动,它们之间的摩擦力为静摩擦力,此过程力F等于f,故F在此过程中是变力,C错误;2~5s内木板与物块发生相对滑动,它们之间的摩擦力转变为滑动摩擦力,在4~5s内,木板仅在摩擦力的作用下做匀减速运动,有f=ma2=0.2N,而a2=0.4−0.21m/s2=0.2m/s2,故m=1kg,A正确;在2s~4s内,木板加速度大小a1=0.4−02m/s2=0.2m/s2,根据牛顿第二定律可知Ff=ma1,