直线运动复习.ppt

考纲要求 参考系 质点 位移 速度和加速度 匀变速直线运动及其公式 图像 对所列知识要知道其内容及含义 并能在有关问题中识别和直接使用 与课程标准中 了解 和 认识 相当 对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系 能够进行叙述和解释 并能在实际问题的分析 综合 推理和判断等过程中运用 与课程标准中 理解 和 应用 相当 一 描述运动的基本概念 1 机械运动 一个物体相对于另一个物体的位置变化 3 参考系 描述物体运动时 选来作为标准的另外的物体 4 质点 用来代替物体的有质量的点 物体的形状和大小可以忽略不计时可以看作质点 并不是看物体实际的大小 2 时间 时刻 时刻是指某一瞬间 时间是两个时刻的间隔 5 位移 矢量 大小 初位置到末位置的距离 方向 由初位置指向末位置 单位 m 7 加速度 6 速度 位移的大小小于或等于路程 矢量 单位 m s 描述运动快慢 平均速度 方向与位移方向相同 瞬时速度 物体在某一位置或某一时刻的速度 方向是轨迹上质点所在点的切线方向 方向与速度变化方向相同 矢量 单位 m s2 描述速度变化的快慢 V与a同向物体加速 V与a反向物体减速 平均速度公式 时间中点的瞬时速度 位移中点的瞬时速度 连续相等时间T内的位移差 二 规律 速度公式 位移公式 位移与时间的关系 特例 自由落体运动 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 初速度为零的匀加速直线运动的规律 1 t末 2t末 3t末 nt末瞬时速度之比 v1 v2 v3 vn 1 2 3 n 2 t内 2t内 3t内 nt内位移之比 s1 s2 s3 sn 12 22 32 n2 s s s sN 1 3 5 2n 1 4 从静止开始通过连续相等的位移所用的时间之比 t1 t2 t3 tn 三 两种直线运动的图象 1 匀速直线运动 2 匀变速直线运动 A 初速为零的匀加速直线运动 B 与规定的正方向相同的匀速直线运动 C 匀减速直线运动a 0 D 与规定的正方向相反的匀速直线运动 与t轴所围的面积等与位移 图象的四要素 坐标轴 单位 标度 图线形状 2 汽车在两车站间沿直线行驶时 从甲站出发 先以速度v匀速行驶了全程的一半 接着匀减速行驶后一半路程 抵达乙车站时速度恰好为零 则汽车在全程中运动的平均速度是 A v 3B v 2C 2v 3D 3v 2 3 一质点做匀加速直线运动 第三秒内的位移是8m 第四秒内的位移是10m 那么由此可知 A 这两秒内平均速度是9m sB 第三秒末即时速度是9m sC 质点的加速度是0 5m s2D 质点的加速度是2m s2 1 一竖直杆长1 4m 静止悬挂在某点 现从悬点处断开 使其自由下落 不计空气阻力 g 10m s2 则整个杆经过悬点正下方3 2m处的A点所用的时间是 A 0 6sB 0 8sC 0 2sD 0 4s C C ABD 四 练习 4 一质点作匀变速直线运动 其速度表达式为v 5 4t m s 则此质点运动的加速度a为 m s2 4s末的速度为 m s t s时物体的速度为零 质点速度为零时的位移s m 5 沿一直线运动的物体 在第1s内以10m s的速度做匀速直线运动 在随后的2s内以7m s的速度做匀速直线运动 那么物体在2s末的瞬时速度为 m s 在这3s内的平均速度为 m s 6 物体做匀变速直线运动 第2s内的平均速度为7m s 第3s的平均速度为5m s 物体运动的加速度大小为 m s2 其方向与初速度的方向 填 相同 或 相反 4 11 1 25 3 125 7 8 2 相反 7 一物体从某行星上的一悬崖上从静止开始下落 1s后 从起点落下4m 该行星上的重力加速度为 m s2 若该物体再下落4s 它将在起点下面 m处 8 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 9 在 测定匀变速直线运动的加速度 实验中 把打出的每一个点都作为计数点 量得所得纸带上第6计数点到第11计数点之间的距离为2 0cm 第21计数点到26计数点之间的距离为4 4cm 已知打点计时器所用交流电源的频率是50Hz 那么可知小车运动的加速度是 m s2 8 100 0 8 10 图6是一架航天飞机的位移图象 从这个图象求出 1 飞机在30分钟内的位移 2 飞行700km所用的时间 3 飞行速度并画出速度图象 1 300km 2 70min 3 600km h 图略 11 物体以初速度V0沿光滑斜面向上滑行 达到最高点后自行返回原点 在这一过程中 物体的速度 时间图线是 C 12 A B两物体在同一直线上做匀变速直线运动 它的速度图象如图所示 则 A A B两物体运动方向一定相反B 前4sA B两物体的位移相同C t 4s时 A B两物体速度相同D A物体的加速度比B物体的加速度大 C 13 某物体做直线运动 物体的速度 时间图线如图所示 若初速度的大小为v0 末速度的大小为vt 则在时间t内物体的平均速度 A 等于 v0 vt 2B 小于 v0 vt 2C 大于 v0 vt 2D 条件不足 无法比较 C 14 如图所示为一物体作匀变速直线运动的速度图象 物体在前2s内向东运动 则根据图线作出以下判断 正确的是 A 物体在前2s内向东运动 后两秒内向西运动 B 物体在4s内的加速度大小为5m s2 方向始终向西 C 物体在4s内的加速度大小不变 方向先向西 后向东 D 物体在第2s末距出发点最近 AB 15 如图是宁宁和宏宏在进行课外活动的情况 他们利用学过的自由落体运动的知识估测各自的 反应时间 开始时宏宏将直尺的下端 60cm 刻度靠近宁宁的大母指尖 要求宏宏释放直尺的同时 宁宁要立即抓住尺 结果发现宁宁抓住尺时 他的大母指尖在 10cm 位置 设重力加速度g取10m s2 宁宁刚抓住尺时 尺已下落的高度是m 请你根据实验数据 估算一下宁宁的反应时间是s 0 5 16 在使用打点计时器研究物体做匀加速直线运动时 一位同学得到了几条比较理想的纸带 他已经在每条纸带上按每5个点取一个计数点 并且依照打点的先后次序编为0 1 2 3 4 5 由于不小心 几条纸带都被撕断了 请根据如图9所示的A B C D四段纸带回答 1 中学物理实验室中常见的打点计时器的打点时间间隔为s 2 在B C D三段纸带中 有一段是从纸带A上撕下的 你认为从纸带A上撕下的应该是哪一段 3 打A纸带时 物体的加速度大小是m s2 4 打A纸带上的点1时 物体的瞬时速度是 m s 0 02 C 0 6 0 33 17 下图给出了该次实验中 从O点开始每5个点取一个计数点的纸带 其中O 1 2 3 4 5 6都为记数点 测得相邻计数点的距离依次为s1 1 40cm s2 1 90cm s3 2 38cm s4 2 88cm s5 3 39cm s6 3 87cm 结果保留两位有效数字 1 小车的加速度a m s2 2 在计时器打出点1 5 6时 小车的速度分别为 v1 m s v5 m s v6 m s 0 50 0 17 0 36 0 41 18 如图所示为用打点计时器打出的一系列点的纸带 纸带固定在一个作匀加速直线运动的小车的后面 A B C D E F为在纸带上所选的记数点 相邻记数点间的时间间隔是0 1s 测得AB 1 2cm AC 3 2cm AD 6 0cm AE 9 6cm AF 14 0cm则小车的加速度大小为m s2 打点计时器打下D点时小车的瞬时速度为m s 0 8 0 32 19 已知打点计时器接的交流电周期是To 用它记录一个匀变速运动小车的位移 打出的一条纸带和已选好的计数点0 1 2 3 4 5如图所示 某同学测量出1与2两点间的距离为sm 4与5两点间的距离为sn 则1与2两计数点时间间隔 由此可算出小车运动的加速度a 5T0 sn sm 75To2 20 如图2所示 AB两物块在同一直线上 当他们相距7m时 物块A正以4m s的速度向右做匀速运动 而物块B以10m s的速度向右做匀减速运动 加速度大小为2m s2 则A追上B用的时间为 A 6sB 7sC 8sD 9s C 21 为了安全 在公路上行驶的汽车之间应保持一定的距离 已知某高速公路的最高限速为v 40m s 假设前方汽车突然停止 后面司机发现这一情况 经操纵刹车到汽车开始减速经历的时间 即反应时间 t 0 5s 刹车时汽车的加速度大小为4m s2 求该高速公路上行驶的汽车的距离至少应为多少 g取10m s2 解 前方汽车突然停止 后面的汽车在司机反应时间内以原速率做匀速直线运动 然后做匀减速直线运动直到停止 设在司机反映时间内后面的汽车的位移为s1 则有s1 vt 20m设后面的汽车做减速运动到停止的位移为s2 由匀变速运动的规律可知 0 v2 2as2解得 200m后面的汽车从司机发现前面的汽车停止到自己停下来所走的总的距离为 s s1 s2 220m故高速公路上行驶的汽车的距离至少应为220m 22 做自由落体运动的物体 最后5s内的位移恰好是前一段时间位移的3倍 求物体开始下落的位置距面的高度H和物体着地时的速度v 解 设物体落地时间为t 据题意有 设最后5s前的位移为h1 最后5s内的位移为h2 则有根据题意有 h2 3h1联立解得 H 500m v 100m s 23 在平直公路上 汽车A以0 5m s2的加速度启动做匀加速运动 并在30s后改做匀速运动 正当A启动时 汽车B以10m s的速度从A旁匀速同向行驶 问 1 在A追上B之前 两车何时相距最远 此时最大的距离为多大 2 两车何时再次相遇 1 20s 100m 2 45s 24 如图3所示 直线MN表示一条平直公路 甲 乙两辆汽车原来停在A B两处 A B间的距离为85m 现甲车先开始向右做匀加速直线运动 加速度a1 2 5m s2 甲车运动6 0s时 乙车立即开始向右做匀加速直线运动 加速度a2 5 0m s2 求两辆汽车相遇处距A处的距离 解 甲车运动6s的位移为 尚未追上乙车 设此后用时间t与乙车相遇 则有 将上式代入数据并展开整理得 解得 t1 4s t2 8st1 t2都有意义 t1 4s时 甲车追上乙车 t2 8s时 乙车追上甲车再次相遇 第一次相遇地点距A的距离为 125m第二次相遇地点距A的距离为 245m 25 为了安全 在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离 我国公安部门规定 高速公路上行驶汽车的安全距离为200m 汽车行驶的最高速度为120km h 请你根据下面提供的资料 通过计算来说明安全距离为200m的理论依据 资料一 驾驶员的反应时间 0 3s 0 6s之间资料二 各种路面与轮胎之间的动摩擦因数 1 在计算中驾驶员的反应时间应该取多少 为什么 2 在计算中路面与轮胎之间的动摩擦因数应该取多少 为什么 通过你的计算来说明安全距离为200m是必要的 解 1 取0 6s 以保证反应时间比较长的驾驶员安全 2 取0 32 以保证最湿滑的路面都能安全行驶 安全距离 故安全距离为200m是必要的 26 在一条平直的公路上 乙车以v乙 10m s的速度匀速行驶 甲车在乙车的后面作初速度为v甲 15m s 加速度大小为a 0 5m s2的匀减速运动 则两车初始距离L满足什么条件时可以使 设两车相遇时互不影响各自的运动 1 两车不相遇 2 两车只相遇一次 3 两车能相遇两次 解 设两车速度相等经历的时间为t0 此时两车间的距离最小 设为L0 甲车恰能追及乙车就是在此时刻 应有其中解得 L0 25m 1 若L L0 25m 则两车速度相等时甲车也未追及乙车 以后间距会逐渐增大 两车不相遇 2 若L L0 25m 则两车速度相等时甲车恰好追上乙车 以后间距会逐渐增大 两车只相遇一次 3 若L L0 25m 在两车速度相等前 甲车追上并超过乙车 甲车运动至乙车前面 当两车的速度相等时两车间的距离最大 此后甲车的速度小于乙车的速度 两者间的距离又逐渐减小 乙车追上并超过甲车 两车再次相遇 乙车超过甲车后两者间的距离逐渐增大 不会再相遇 即两车能相遇两次 27 铁路列车与其它车辆的运行方式不同 列车自重加载重达千余吨甚至数千吨 列车奔驰在轨道上时的动能很大 当铁路机车司机驾驶机车发现前方有险情或障碍物时 从采取紧急刹车的地点开始至列车停止地点为止 这段距离称之为制动距离 制动距离不仅与列车重量有关 还与列车的行驶速度密切相关 目前 我国一般的普通列车行驶的速度约为v01 80km h 其制动距离为s0 800m左右 提速后的 K 字号的快速列车 行驶时的速度均超过100km h 今后 随着列车不断地提速 速度v02将达到120 140km h 其制动距离也将相应加大 这么长的制动距离无疑是对行车安全提出了更高的要求 目前 上海地区的铁路与公路 道路 平交道口就有240余处 行人和车辆在穿越平交道口时 要充分注意到火车的制动距离 以保证安全 求 假设列车的制动加速度不变 1 我国一般的普通快车的制动加速度为多少 2 提速后的 K 字号列车的制动距离至少为多少 3 当火车时速达到v02 140km h时 在铁路与公路的平交道口处 为保证行人和车辆的安全 道口处的报警装置或栅栏至少应提前多少