高中物理必修1第二章运动的描述导学案超棒.docx
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高中物理必修1第二章运动的描述导学案超棒
高中物理必修1导学案
第二章
姓名:
教师:
杨
第一节匀变速直线运动的速度与时间的关系
【学习目标】
1.掌握匀变速直线运动的概念、运动规律及特点。
2.掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式,会推导,能进行有关计算。
3.知道v-t图象的意义,会根据图象分析解决问题。
【预习指导】
一.匀变速直线运动:
1.定义:
沿着一条直线,且恒定不变的运动。
2.分类
匀加速直线运动:
速度。
匀变速直线运动
匀加速直线运动:
速度。
3.直线运动的v-t图像
(1)匀速直线运动的v-t图像时一条平行于的直线。
(2)匀变速直线运动的v-t图像是一条的直线。
甲表示运动,乙表示运动。
二.速度与时间的关系式
1.速度公式v=
2.对公式的理解:
做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度v,就等于在开始时刻的,再加上在整个过程中的。
【典型例题】
例1.下列说法,正确的有()
A.物体在一条直线上运动,若在相等的时间里通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动
B.加速度均匀变化的运动就是匀变速直线运动
C.匀变速直线运动是速度变化量为零的运动
D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量
例2.下列图象中反映物体做匀加速直线运动的是(图中s表示位移、v表示速度、t表示时间)()
例3.某物体速度与时间的关系为v=(6-2t)m/s,则下列说法中正确的是
A.物体运动的初速度是2m/sB.物体运动的加速度是-4m/s2
C.物体运动的加速度是-2m/s2D.物体运动的速度是3m/s
例4.汽车在平直公路上以10m/s的速度做匀速直线运动,发现前面有情况而刹车,获得的加速度大小是2m/s2,则:
(1)汽车经3s时速度大小为多少?
(2)汽车经5s时速度大小为多少?
(3)汽车经10s时速度大小为多少?
【课堂练习】
1.物体作匀加速直线运动,已知加速度为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两倍
B.在任意时间内,物体的末速度一定比初速度大2m/s
C.在任意一秒内,物体的末速度一定比初速度大2m/s
D.第ns的初速度一定比第(n-1)s的末速度大2m/s
2.下图给出的这些图线(v指速度,t指时间)中,在现实生活中不可能存在的是()
3.某汽车在紧急刹车时的加速度大小是6m/s2,如果必须在2s内停下来,汽车的行驶速度最高不能超过多少?
第二节匀变速直线运动的位移与时间的关系
【学习目标】
1.导出匀变速直线运动位移公式的整体思路。
2.掌握匀变速直线运动的位移公式,理解公式中各符号的物理意义及正负号的含义。
3.能用位移公式解决运动中的简单计算问题。
【预习指导】
一.匀速直线运动
1.做匀速直线运动的物体在时间t内的位移x=
2.做匀速直线运动的物体,其v-t图像时一条平行于的直线,其位移在数值上等于v-t图线与对应的时间轴所包围的矩形的。
二.匀变速直线运动的位移
1.位移在v-t图像中的表示:
做匀变速直线运动的物体的位移对应着v-t图象中的图线和包围的面积。
如图所示,在0—t时间内的位移大小等
于的面积。
2.位移公式x=
(1)公式中的x,v0,a均是,应用公式解题前应先根据正方向明确他们的正负值。
(2)当v0=0时,x=,表示初速度为零的匀加速直线运动的与时间的关系
(3)当a=0时,x=v0t表示运动的位移与时间的关系
【典型例题】
例1.某做直线运动的质点的位移随时间变化的关系式为x=4t+2t2,x与t的单位分别是m和s,则质点的初速度和加速度分别是( )
A.4m/s和2m/s2 B.0和4m/s2
C.4m/s和4m/s2 D.4m/s和0
例2.若一质点从t=0开始由原点出发沿直线运动,其v-t速度-时间图象如图所示,则该物体质点( )
A.t=1s时离原点最远B.t=2s时离原点最远
C.t=3s时回到原点D.t=4s时回到原点,路程为l0m
例3.一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12s,驶过了180m,汽车开始加速时的速度是多少?
例4.以18m/s的速度行驶的汽车,紧急刹车后做匀减速直线运动,其加速度的大小为6m/s2,求汽车在6s内通过的距离.
例5.一火车以2m/s的初速度,0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,求:
(1)火车在前5s内的位移是多少?
(2)
(2)在第5s内的位移是多少?
(3)在第2个4s内的位移是多少?
【课堂练习】
1.做匀变速直线运动的物体的位移随时间变化的规律为
,根据这一关系式可以知道,物体速度为零的时刻是()
A.1.5sB.8sC.16sD.24s
2.某物体做直线运动的v-t象如图所示,试根据图象回答下列问题:
(1)物体在OA段做_________运动,加速度是__________m/s2,在AB段做__________运动,加速度是__________m/s2.
(2)物体在2s末的速度是__________m/s,物体在整个过程的位移是__________m.
3.一火车以2m/s的初速度,0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,求:
(1)火车在第3s末的速度是多少?
(2)在前4s的平均速度是多少?
4.一滑块由静止开始,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)头7s内的位移;(3)第3s内的位移。
5.汽车刹车时以10m/s的速度行驶,刹车后获得2m/s2的加速度,则刹车后4s末的速度是多少?
4秒内通过的位移是多少?
刹车后8s通过的位移是多少?
第三节匀变速直线运动的位移与速度的关系
【学习目标】
1.掌握并应用匀变速直线运动的位移与速度的关系的公式。
2.掌握并应用匀变速直线运动的公式x=(v0+vt)t/2。
【预习指导】
已知一个物体做匀变速直线运动,(v0表示初速度,vt表示末速度,a表示加速度,t表示时间,x表示位移)利用匀变速直线运动中v=v0+at和
证明下来几个公式
1.vt2-v20=2ax
2.x=(v0+vt)t/2
【典型例题】
例1.物体做匀减速直线运动,初速度为10m/s,末速度为6m/s,加速度大小为2m/s2,求物体在这段时间内的位移。
例2.某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加速度为5m/s2,所需的起飞速度为50m/s,跑道长100m.通过计算判断飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞.为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰上装有弹射装置.对于该型号的舰载飞机,弹射系统必须使它具有多大的初速度?
例3.如图所示,物体由静止从A点沿斜面匀加速下滑,随后在水平面上作匀减速运动,最后停止于C点,已知AB=4m,BC=6m,整个运动历时10s,求在AB段和BC段运动的加速度的大小。
【课堂练习】
练习1.通过测试得知模型号的卡车在某种路面上急刹车时的加速度大小是5m/s2,如果要求它在这种路面上行驶时在22.5米内必须停下,它的行驶速度最多不能超过多少?
练习2.2006年我国自行研制的“枭龙”战机04架在四川某地试飞成功,假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v所需时间为t,则起飞前的运动距离为()
A.vtB.
C.2vtD.不能确定
匀变速直线运动规律习题课
(一)
基本公式应用
【学习目标】
1.进一步掌握匀变速直线运动规律的应用
2.学会利用运动过程图分析运动学问题
3.掌握解决运动学问题的解题步骤
【预习指导】
一.匀变速直线运动的基本规律:
设物体的初速度为v0、t秒末的速度为vt、经过的位移为S、加速度为a,则
⑴两个基本公式:
、
⑵两个重要推论:
、
说明:
上述四个公式中共涉及v0、vt、s、t、a五个物理量,任一个公式都是由其中四个物理量组成,所以,只须知道三个物理量即可求其余两个物理量。
要善于灵活选择公式。
二.一物体以一定的初速度做匀变速直线运动,加速度为a,经过时间t后速度为v,求这段时间内物体的位移。
【典型例题】
例1.一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内物体()
A.位移的大小可能小于4m
B.位移的大小不可能大于10m
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/s2
例2.一辆汽车在平直的公路上做匀变速直线运动,该公路每隔60米就有一电线杆,汽车通过第一根和第二根电线杆用了5秒,通过第二根和第三根电线杆用了3秒。
求:
汽车的加速度和经过这三根电线杆时的瞬时速度。
例3.一辆汽车以54km/h的速度正常行驶,来到路口遇上红灯,汽车先以0.5m/s2的加速度做匀减速直线运动,在路口停了2min,接着又以0.3m/s2的加速度做匀加速直线运动并恢复到原来的速度正常行驶.求这辆汽车通过这个路口所延误的时间.
例4.矿井里的升降机,由静止开始匀加速上升,经过5s钟速度达到6m/s后,又以这个速度匀速上升10s,然后匀减速上升,经过10s恰好停在井口,求矿井的深度?
例5.物体原来静止在光滑的水平面上,现在奇数秒内由于受恒力作用作2m/s2的匀加速直线运动,偶数秒内作匀速运动,问经多长时间物体的位移达到40.25m。
【课堂练习】
1.一列火车在平直铁轨上以25m/s的速度行驶,驾驶员突然发现前方70m处有障碍物,经过0.6s反应时间刹车,接着火车以恒定的加速度经过5s才停下来,问该火车是否会有安全问题?
2.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度为5m/s2,那么开始刹车后2s与开始刹车后6s汽车通过的位移之比为()
A.1∶4B.3∶5C.3∶4D.5∶9
3.某种类型的飞机起飞滑行时,从静止开始匀加速运动,加速度大小是4m/s2,飞机达到起飞速度80m/s时,突然接到命令停止起飞,飞行员立即使飞机紧急制动,飞机做匀减速运动,加速度大小为5m/s2,请你设计一条跑道,使在这种特殊情况下飞机停止起飞而不滑出跑道,你设计的跑道至少多长?
4.汽车由静止出发做匀加速直线运动,用10s时间通过一座长140m的桥,过桥后速度是16m/s,求
(1)它刚开上桥头时速度有多大?
(2)桥头与出发点相距多远?
5.一个物体从静止出发做匀加速直线运动,经6s速度到达6m/s,紧接着做匀减速直线运动,
经4s停止。
求:
物体在全程的平均速度及匀减速运动阶段的加速度大小?
6.一质点从静止开始做直线运动,第1s内以加速度1m/s2运动,第2s内以加速度-1m/s2运动,如此反复,照这样下去,求在100s末此质点的位移。
匀变速直线运动规律习题课
(二)
追及相遇问题
【学习目标】
1.掌握解决追及相遇问题的分析思路
2.学会挖掘追及相遇问题中的隐含的临界条件
【预习指导】
1.甲物体追赶前方的乙物体,
(1)若甲的速度大于乙的速度,则两者之间的距离。
(填“增大”或“减小”)
(2)若甲的速度小于乙的速度,则两者之间的距离。
(填“增大”或“减小”)
2.“追及”主要条件是:
两个物体在追赶过程中处在,常见的情形有三种:
1初速度较小的物体匀加速追速度较大的匀速运动的物体,(填“一定”或“不一定”)能追上,追上前有最大距离的条件是:
。
⑵匀速运动的物体甲追赶同向匀加速运动的物体乙,存在一个能否追上的问题。
判断方法是:
假定速度相等,从位置关系判断。
①若甲乙速度相等时,甲的位置在乙的后方,则(填“追上”或“追不上”),此时两者之间的距离。
②若甲乙速度相等时,甲的位置在乙的前方,则(填“追上”或“追不上”)。
③若甲乙速度相等时,甲乙处于同一位置,则恰好追上,为临界状态。
解决问题时要注意二者是否同时出发,是否从同一地点出发。
⑶速度大者匀减速运动的物体追赶同向的匀速运动的物体时,情形跟⑵类似。
【典型例题】
例1.一辆值勤警车停在路边,发现从他旁边以8m/s匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶。
经2.5s,警员将警车发动启动,以a=2m/s2做匀加速运动。
问:
1警车从启动到追上货车要多长时间?
2在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?
例2.汽车以10m/s的速度在平直公路上行驶,突然发现前方sm处有辆自行车以4m/s的速度做同方向的匀速直线运动,若汽车立即关闭油门,做加速度为6m/s2的匀减速直线运动,汽车恰好不碰上自行车,则s为多大?
例3.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。
在描述两车运动的v-t图中(如图),直线a、b分别描述了甲乙两车在0-20s的运动情况。
关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是()
A.在0-10s内两车逐渐靠近
B.在10-20s内两车逐渐远离
C.在5-15s内两车的位移相等
D.在t=10s时两车在公路上相遇
例4.图为甲、乙两物体在同一起跑线同时向同一方向做直线运动的v-t图线,则以下说法正确的是()
A.甲、乙均做匀速直线运动
B.甲、乙均做匀加速直线运动,乙的加速度大
C.在t1时刻之前,甲的速度大
D.在时刻t1,甲、乙两物体相遇
【课堂练习】
练习1.物体A做匀速运动,速度为VA=4m/s,2s后物体B从同一位置与A同方向作匀加速直线运动,V0=0,a=2m/s2,求:
1.B出发后,经过多少时间追上A?
2.B追上A时,离出发点多远?
3.B追上A之前,AB之间的最大距离是多少?
练习2.甲、乙两汽车在一条平直的单行道上乙在前甲在后地同向匀速行驶,甲、乙两车的速度分别为40m/s和20m/s。
当两车距离接近到250m时,两车同时刹车,已知两车的刹车加速度分别为1.0m/s2和1/3m/s2,问:
甲车是否会撞上乙车?
练习3.两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶。
t=0时两车都在同一计时线处,此时比赛开始。
它们在四次比赛中的v-t图如下图所示。
哪些图对应的比赛中,有一辆赛车追上了另一辆()
匀变速直线运动规律习题课(三)
匀变速直线运动的几个推论
【学习目标】
1.掌握匀变速直线运动的几个推论的推导。
2.会利用匀变速直线运动的几个推论解决实际问题。
【预习指导】
证明:
在匀变速直线运动中:
(1)任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差是一个恒量,即
s2-s1=s3-s2……=Δs=aT2
或 sn+k-sn=kaT2
(2)在一段时间t内,中间时刻瞬时速度等于这段时间内的平均速度:
(3)中间位移处的速度:
【典型例题】
例1.汽车做匀变速直线运动在第一个4s内位移为80m,第二个4s内位移为64m,求:
(1)汽车做加速还是减速运动,加速度多大?
(2)汽车在第4s末的速度多少?
(3)汽车在12s内的总位移是多少?
例2.从斜面上某位置,每隔0.1s释放一个小球,在连续释放几个后,对在斜面上的小球拍下照片,如图所示,测得sAB=15cm,sBC=20cm,试求
(1)小球的加速度.
(2)拍摄时B球的速度vB=?
(3)拍摄时sCD=?
(4)A球上面滚动的小球还有几个?
例3.某做匀加速直线运动的物体,设它运动全程的平均速度是v1,运动到中间时刻的速度是v2,经过全程一半位置时的速度是v3,则下列关系中正确的是()
A.v1>v2>v3 B.v1<v2=v3
C.v1=v2<v3 D.v1>v2=v3
例4.列车长为L,铁路桥长也是L,列车沿平直轨道匀加速过桥,车头过桥头的速度是v1,车头过桥尾的速度是v2,则车尾通过桥尾时的速度为()
A.v2 B.
C.
D.
【课堂练习】
练习1.一物体做匀变速直线运动,在连续相等的两个时间间隔内,通过的位移分别是24m和64m,每一个时间间隔为4s,求物体的初速度,末速度以及加速度
练习2.关于匀变速直线运动的平均速度,下列说法错误的是()
A.平均速度等于该运动中间时刻(时间中点)的瞬时速度
B.平均速度等于该运动位移中点的瞬时速度
C.平均速度等于该运动位移与时间的比值
D.平均速度等于该运动初、末速度和的一半
练习3.做匀加速运动的列车出站时,车头经过站台某点O时速度是1m/s,车尾经过O点时的速度是7m/s,则这列列车的中点经过O点时的速度为()
A.5m/sB.5.5m/sC.4m/sD.3.5m/s
匀变速直线运动规律习题课(四)
初速度为零的匀加速直线运动比例关系
【学习目标】
1.掌握初速度为零的匀加速直线运动比例关系的推导。
2.会利用初速度为零的匀加速直线运动比例关系解决实际问题。
3.会对末速度为零的匀减速直线运动进行逆向。
【预习指导】
证明:
初速为零的匀加速直线运动有如下比例关系
(1)1T末,2T末,3T末,…,nT末瞬时速度之比为
v1:
v2:
v3:
…:
vn=1:
2:
3:
…n
(2)从运动开始计时起,在连续相等的各段时间内通过的位移之比为
s1:
s2:
s3:
…:
sn=1:
3:
5:
…:
(2n-1)(n=1、2、3…)
(3)从运动开始计时起,时间T内,2T内,3T内…NT内通过的位移之比为
sⅠ:
sⅡ:
sⅢ:
…:
sN=12:
22:
32:
…:
N2
(4)从运动开始计时起,通过连续的等大位移所用的时间之比为
【典型例题】
例1.做匀加速直线运动的质点,速度从v增大到2v的过程中位移为s1,所用时间为t1;速度从2v增大到3v的过程中位移为s2,所用时间为t2,则s1:
s2=,
t1:
t2=
A.l∶3和2:
1B.l∶5和2:
1
C.l∶5和1:
1D.1∶3和1:
1
例2.完全相同的三块木块,固定在水平面上,一颗子弹以速度v水平射入,子弹穿透第三块木块的速度恰好为零,设子弹在木块内做匀减速直线运动,则子弹先后射入三木块前的速度之比为__,穿过三木块所用的时间之比_____。
例3.火车紧急刹车后经7s停止,设火车匀减速直线运动,它在最后1s内的位移是2m,则火车在刹车过程中通过的位移和开始刹车时的速度各是多少?
例4.一列火车从静止开始作匀加速直线运动,有一人站在站台上从第一节车厢的前端观察,第一节车厢通过他历时2s,全部车厢通过他历时6s,试求:
(1)这列火车共有几节;
(2)最后2s内有几节车厢通过他;(3)最后一节车厢通过他需多少时间。
【课堂练习】
练习1.一小球从A点由静止开始做匀变速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则AB∶BC等于()
A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.1∶4
练习2.物体在直线上作加速运动,从开始计时起,第1s内的位移是1m,第2s内的位移是2m…第ns内的位移是nm,由此可知()
A.物体肯定是作匀加速直线运动 B.物体的初速度为0
C.物体的加速度是1m/s2 D.物体在前5s内的平均速度是3m/s
练习3.汽车刹车后坐匀减速直线运动,经3s后停止运动,那么,在这连续的三个1s内汽车的通过的位移之比为()
A.1:
3:
5B.5:
3:
1C.1:
2:
3D.3:
2:
1
练习4.一个物体做初速度为零的匀加速运动,该物体通过前一半位移和通过后一半位移所用的时间之比是()
A.
∶1B.2∶1C.(
+1)∶1D.(
-1)∶1
第四节自由落体运动
【学习目标】
1.理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
2.知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。
3.掌握自由落体运动的规律并运用自由落体运动规律解决实际问题。
【预习指导】
一.自由落体运动
1.定义:
2.运动性质:
初速度为加速度为竖直向下的运动。
3.运动规律:
由于其初速度为零,公式可简化为
vt=h=vt2=2gh
二.由落体加速度(重力加速度)
方向:
大小:
地球上其大小随地理纬度的增加而,在赤道上,两极处,一般计算中,常取g=或g=
【典型例题】
例1.以下对做自由落体运动的物体说法正确的是()
A.物体开始下落时,速度为零,加速度也为零
B.物体下落过程中速度增加,加速度保持不变
C.物体下落过程中,速度和加速度同时增大
D.物体下落过程中,速度的变化率是个恒量
例2.甲物体的质量是乙物体质量的2倍,甲从H米高处自由落下,乙从2H米高处与甲同时自由下落,下面说法正确的是()
A.两物体下落过程中,同一时刻甲的速度比乙的速度大。
B.下落过程中,下落1s末时,它们速度相同。
C.下落过程中,各自下落1m时,它们的速度相同。
D.下落过程中,甲的加速度比乙的大
例3.关于自由落体运动的加速度,正确的是()
A.重的物体下落的加速度大
B.同一地点,轻、重物体下落的加速度一样大
C.这个加速度在地球上任何地方都一样大
D.这个加速度在地球赤道比在地球北极大
例4.从离地500m的空中自由落下一个小球,不计空气阻力,取g=10m/s2,求:
(1)经过多少时间落到地面
(2)从开始落下的时刻起,小球在第1s内的位移和最后1s内的位移
(3)小球下落一半时间的位移
例5.有一种“傻瓜”照相机,其光圈(进光孔径)随被摄物体的亮度自动调节,而快门(曝光时间)是固定不变的。
为估测某架“傻瓜”照相机的曝光时间,实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图。
由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。
已知每块砖的平均厚度为6cm,石子起落点距地面的高度约为2.5m。
怎样估算这架照相机的曝光时间?
【课堂练习】
1.一物体从H高处自由下落,经时间t落地,则当下落t/3时,离地高度为()
A.H/3 B.H/9 C.3H/4 D.8H/9
2.一个物体做自由落体运动,以竖直向下方向为正方向,物体的下落速度v跟时间t的关系可以用图线表示为如图所示中的()
3.某同学身高1.8m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆.据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g取10m/s2)()
A.2m/sB.4m/s
C.6m/sD.8m/s
4.一物体做自由落体运动,3s末落地,问开始下落时的高度是多少?
物体的平均速度是多大?
经过中间位置时的瞬时速度又是多大?
5.一物体从某一高度自由下落,经过一高度为2m的窗户用时间0.4s,。
则物体开始下落时的位置距窗户上沿的高度是多少?
(g取10m/s2)
第五节伽利略对自由落
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