高一物理研究匀变速直线运动期中复习人教版 知识精讲

用心 爱心 专心 高一物理研究匀变速直线运动高一物理研究匀变速直线运动 期中复习期中复习人教版人教版 同步教育信息同步教育信息 一 本周教学内容 研究匀变速直线运动 期中复习 二 知识要点 知道打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器 了解打点计时器的构造及工作原理 会测量计算几个点距离 时间及平均速度 瞬时速度 加速度 复习第一章力 第二章直 线内容见下面列表 三 学习注意点 1 打点计时器 它是利用电磁原理打点计时的一种仪器 分为电磁式和火花式两种 1 电磁打点计时器 它是利用电磁感应原理 用电磁力打点的仪器 当接通 4 6V 低压交流电源时 在线圈产生的磁力作用下使振动片振动 带动振动片上的打点针 打在 复写纸后面的纸带上留下点痕 交流电的频率为 50Hz 周期为 0 02s 打在纸带上相邻两 点的时间就是 0 02s 每两点间时间间隔都是 0 02s 通过数点数即可算出时间 2 电火花打点计时器 它是利用电路获得脉冲高电压产生电火花 电火花打在纸 带上留下击穿的小孔 显示出点痕从而记录下位置和时刻 脉冲高压的周期也是 0 02s 纸 带上相邻点的时间是 0 02s 电火花计时器工作时 纸带运动受阻略力小 比电磁打点计时 器系统误差小 打在纸带上的点 记录了纸带运动的时间 把纸带与运动物体连在一起 纸带与物体同步运动 纸带上点的痕迹就与物体运动规律相同 2 研究匀变速直线运动 1 原理同 1 所述 2 实验器材 打点计时器 纸带 刻度尺 导线 电源 小车 砝码 小桶 带 滑轮木板 3 实验步骤 a 把木板固定在桌面上 把打点计时器固定在木板上 让纸带穿过两个限位孔 压在 复写纸 电磁式计时器用 下面 b 把计时器的两个接线柱接电源 交流 c 闭合电源开关 用手拉动纸带 能见到纸带上留下的点 检验打点计时器工作情况 d 把细绳小桶栓在小车上 纸带连接到小车上 纸带穿过打点计时器限位孔压住 细 绳跨过定滑轮 小车放于木板上 在小桶内放合适的砝码 放开纸带 经调整使小车在木 板上平稳地加速滑行 e 把小车停在计时器处 先接通电源 然后释放小车 让小车拖着纸带运动 纸带上 打下一列点 换新纸带重复三次 f 从三条纸带中选择一条比较理想的 舍去开口的密集点 在后续便于测量的地方开 始 来确定计数点 为了计算方便和减小误差 通常取 5 个间隔一个计数点 计数周期 使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点间距离并填入表中 用逐差法sT1 002 0 5 求出加速度 最后求加速度的平均值 也可求出各计数点对应的瞬时速度作出 v t 图象 由图象的斜率求加速 4 实验中注意事项 a 开始释放小车位置应靠近计时器 用心 爱心 专心 b 先闭合电源开关 后释放小车 小车停止运动后及时断开电源 c 要防止小桶落地 小车与木板上滑轮相撞 当小车到达滑轮前及时止动 d 小桶内砝码调整 使纸带上的点不能太密 也不能太少 大约在 50cm 长纸带上能 取得六 七个计数点为宜 e 测量计数点距离时 以第 1 个计数点为起点 量其它点到它的距离 算出各个计数 点间隔距离 5 误差分析 本实验中测量的量是 S 和 T 误差主要来源于 S 的测量 应选用点痕 清晰的纸带 正确测量 3 复习 知识结构 第一章 力 力的概念 力的三要素 力的图示及示意图 力的效果 变使物体运动状态发生改 使物体发生形变 力的分类 1 按性质 电磁力 重力 非接触力 或趋势有相对运动 有压力 接触面粗糙 直接接触 产生条件摩擦力 弹性接触面上产生形变 直接接触 产生条件弹力 接触力 2 按效果 向心力 浮力 回复力 拉力 压力 支持力 动力 阻力 常见三种力 1 重力 作用点 重心 方向 竖直向下 大小 kgNgmgG 8 9 2 弹力 与所受外力方向相反方向 与形变方向相反 小有关否受其它外力 形变大大小 与运动状态 是 3 摩擦力 方向相反 方向与相对运动趋势静摩擦力 大小 方向与接触面平行滑动摩擦力 大小 m FF FF N 0 力的合成与分解 正交分解法 定则 基本规则 平行四边形 合 2121 FFFFF 解题思路 1 认清研究对象 从题目所给信息 确定研究对象 2 正确进行受力分析 画力的示意图 体一周 不多 不漏力 分析接触力 绕物步骤 先场力 再接触 擦力顺序 重力 弹力 摩 用心 爱心 专心 3 列方程求解 4 验证 讨论 第二章 直线运动 直线运动 1 描述运动的物理量 加速度运动性质的描述 速率运动快慢的描述 位移与路程 时间与时刻 2 两种直线运动 特例恒定匀变速直线运动 匀速直线运动 aSvv attvS atvv avvtS t t a 2 2 1 00 2 0 2 2 0 0 3 运动图象 图象 图象 tv ts 解题思路 求解确定运动性质 列方程 分析运动过程 确定研究对象 物理思维方法 极限思想 数形结合 科学抽象 典型例题典型例题 例 1 用接在 50Hz 交流电源上的打点计时器 测定小车作匀加速直线 运动的加速度 实验得到一条纸带如图 10 1 所示 所取计数点分别标为 0 1 2 3 4 每两个计数 点之间还有四个计时点 量得 0 与 1 两点间距离 3 与 4 两点间距离mmS30 1 小车在 0 与 1 两点间平均速度是多少 小车的加速度是多少 mmS48 4 42103 图 10 1 解 解 由匀变速直线运动的位移公式得相邻相等时间内位移之差 2 aTS SSS 12 SSS 23 SSS 34 SSS 3 14 2 14 3T SS a 由两数点间有四个计时点知 计数周期sT1 002 0 5 221 2 3 6 0 106 103 10 3048 smsma 0 与 1 两点间平均速度大小sm T S v 3 0 1 0 1030 3 1 例 2 水平横梁的一端 A 插在墙壁内 另一端装有一小滑轮 B 轻绳的一端 C 固定墙壁上 用心 爱心 专心 另一端跨过滑轮后悬挂一质量为的重物 如图 10 2 所示 滑kgm10 30CBA 轮受到绳子的压力大小是多少 方向是什么方向 g 取 10N kg 图 10 2 解 解 由于滑轮可转动 绳给滑轮的压力不是沿横梁方向 而是沿两段绳拉力的合力方 向 如图所示 NmgF100 两 F 夹角为 两 F 大小相等 120 B F F F 合 NFF100 合 方向为两 F 的角平分线方向 与 AB 成角 向左偏下 30 30 例 3 如图 10 3 所示 质量为 m 横截面为直角三角形的物块 ABC AB ABC 边靠在竖直的墙面上 F 是垂直于斜面 BC 的推力 现物块静止不动 求物块所受摩擦力 大小 A B C F 图 10 3 解 解 物块受重力 G 压力 F 墙面的支持力 墙面的摩擦力 如图示 由几何 N F f F 知识可以证明 F 与水平方向夹角为 取水平方向为 x 轴 竖直向上为 y 方向 分解 F 为 x F y F mg Fy FNx Fx F Ff y 0 cosFFx 0 xNx FFF合 sinFFy 0 yfy FmgFF合 sinFmgFf 例 4 以行驶的汽车 因故需要中途停车 如减速时加速度大小是 停hkm 54 2 3 0sm 留时间是 1 分钟 起动加速度大小是 求汽车因临时停车所延误的时间 2 5 0sm 解 解 汽车行驶速度smv 15 0 用心 爱心 专心 从减速开始到停止的时间s a t50 3 0 1515 1 1 从减速开始到停止的位移m a v S375 3 02 15 2 2 1 2 0 1 加速到原速度时间s a t30 5 0 1515 2 2 起动加速位移mtaS225305 0 2 1 2 1 22 222 从减速到恢复原来速度时间stttT140603050 21 停总 总位移 mS600 总 匀速通过 600m 的时间st40 15 600 匀 延误时间stTT100 匀总 例 5 在平直的公路上 一辆小轿车以的加速度从静止开始加速 恰好有一辆自行 2 3sm 车以速度从旁边经过同向行驶 sm 6 1 汽车从开动到追上自行车之前经多长时间两者相距最远 最远相距多少 2 什么时候追上自行车 此时汽车速度多大 解 解 1 汽车开动后速度由零逐渐增大 而自行车速度是定值 当汽车速度小于自 行车速度时 两车距离逐渐增大 当汽车速度大于自行车的速度 两车距离减小 所以当 汽车速度等于自行车速度时 两车之间距离最大 汽车速度达到自行车速度 用时间s a v t2 汽 自 两车距离mtatvS643 2 1 26 2 1 2 汽自 汽车追上自行车时 它们的位移相等 2 2 1 tatv 汽自 s a v t4 2 汽 自 汽速度 自汽 vsmv2 1234 解 解 2 为相对运动法 解 解 3 为二次函数极值法 解 解 4 为图象法 模拟试题模拟试题 1 物体静止在水平桌面上 物体对水平桌面的压力 A 就是物体的重力 B 大小等于物体的重力 C 这个压力是由于地球的吸引而产生的 D 这个压力是由于桌面的形变而产生的 2 关于静摩擦力的叙述 下列正确的是 A 静摩擦力的方向总是与物体间的相对运动趋势方向相反 B 静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 C 物体静止时受到的摩擦力才是静摩擦力 用心 爱心 专心 D 对一个条件确定的接触面 静摩擦力的大小是不能变化的 3 对物体运动的描述 以下说法正确的是 A 加速度变化的运动可以是直线运动 B 加速度不变的运动一定是直线运动 C 加速度减小的运动是减速运动 加速度增加的运动是加速运动 D 当运动物体的加速度改变时 速度也同时改变 因此向右运动的物体 有向左的加 速度时 运动方向立即向左 4 甲乙两物体均做直线运动 其速度 时间图象如图 10 4 所示 则下列说法正确的 是 A 甲 乙两物体相向运动 B 甲 乙两物体都做匀变速直线运动 C 时刻两物相遇 1 t D 时刻两物体相遇 2 t v t 0 甲 乙 t1 t2 图 10 4 5 一小球从 4m 高处落下 反弹后 1m 高处被接住 这一过程中小球的位移及路程分别 是 A 5m 5mB 3m 5mC 3m 4mD 1m 4m 6 如图 10 5 所示 沿水平面向右运动的小物块 当它冲上光滑的斜面上时 它受到的 力是 A 重力 弹力 上冲力B 重力 弹力 C 重力 弹力 下滑力D 重力 弹力 上冲力 下滑力 v 图 10 5 7 有三个力大小分别是 3N 7N 9N 它们的合力最大值和最小值分别是 A 19N 1NB 9N 2NC 13N 0ND 19N 0N 8 一个做直线运动的物体 某时刻速度大小是 那么这个物体sm 10 在这一时刻前 0 1s 内的位移一定是 1m 从这一时刻起 1s 内的位移一定是 1m 从这一时刻起 10s 内的位移可能有 50m 如从这一时刻起开始匀速运动 那么它继续通过 1000m 路程 所需时间一定是 100s 以上说法正确的是 A B C D 9 如图 10 6 所示 细线 OA 和 OB 的 A B 端是固定的 OC 下端挂一个重物 平衡 时 OA 是水平的 三段细线能承受的最大拉力是相等的 若 C 端再加挂重物 30 会发生下列情况的 A OA 先断B OC 先断C OB 先断D OA OC 同时断 用心 爱心 专心 A C B O 图 10 6 10 在验证力的平行四边形定则实验中 如图 10 7 所示 使 b 弹簧按图 90 示位置开始沿顺时针方向缓慢转动 并保持 o 点位置不变和 a 弹簧的拉伸方向不变 则 b 转动中 a b 弹簧长度变化是 A a 增大 b 减小B a 减小 b 先减小后增大 C a 减小 b 先增大后减小D a 减小 b 增大 图 10 7 11 一辆车以速度 v 行驶了的路程 接着以的速度跑完了余下的路程 若 3 2 hkm 20 3 1 全程的平均速度是 则速度 v 的大小为 hkm 28 A B C D hkm 24hkm 35hkm 36hkm 48 12 一质点沿直线运动 在 t 时间内的位移为 S 它在位移中点处速度为 在一半时间 1 v 的速度为 则和的关系叙述 不正确的是 2 v 1 v 2 v A 当质点做匀加速直线运动时 21 vv B 当质点做匀减速直线运动时 21 vv C 当质点做匀速直线运动时 21 vv D 当质点做匀减速直线运动时 21 vv 13 用手握住绳的两端 在绳的中点悬挂一重物 改变两段绳的夹角 使重物处于平衡 状态 则当 时 绳的张力最小 当 时 绳子张力大小等于重 物的重力 在角增大过程中 绳子张力大小逐渐变 14 一矿井深 125m 在井口每隔一段时间落下一个小球 当第 11 个小球刚从井口落下 时 第 1 个小球恰好到达井底 则相邻两个小球下落的时间间隔是 s 此时第 3 个小球与第 5 个小球相距 m g 取 2 10sm 15 某同学在测定匀变速直线运动的加速度时 得到了几条较为理想的纸带 已在每条 纸带上每隔 4 个计时点取一个计数点 依打点先后记为 0 1 2 3 4 5 由于不小心 纸带被撕断 如