物理必修一学案第一章
物理必修一学案第二章运动的描述§1.1运动空间和时间【学习目标】1。
认识坐标系，并能建立坐标系来确定物体的位置及位置变化。
2．知道参考系的概念，并能判断物体在不同参考系下的运动情况。
3．．认清时刻与时间的区别和联系【课前预习】1．机械运动物体相对于其他物体的变化，也就是物体的随时间的变化，是自然界中最、最的运动形态，称为机械运动。
是绝对的，是相对的。
2．参考系在描述物体的运动时，要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于它的位置是否随变化，以及怎样变化，这种用来做的物体称为参考系。
为了定量地描述物体的位置及位置变化，需要在参考系上建立适当的。
3，坐标与坐标的变化量物体沿直线运动，并以这条直线为x坐标轴，这样，物体的位置就可以用来表示，物体的位移就可以通过坐标的Δx=x2－x1来表示，Δx的大小表示位移的，Δx的正负表示位移的。
【课堂练习】1．敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。
”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是（）A．船和山B．山和船C．地面和山D．河岸和流水2．．以下的计时数据，指时间间隔的是（）A．学校每天7：30准时上课 B．每节课45 minC．数学考试9：40结束 D．周末文艺晚会18：40开始3．关于坐标系，下列说法正确的是（）A．建立坐标系是为了定量描写物体的位置和位置变化B．坐标系都是建立在参考系上的C．坐标系的建立与参考系无关D．物体在平面内做曲线运动，需要用平面直角坐标系才能确定其位置【课后练习】4．坐在美丽的校园里学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时，我们感觉是静止不动的，这是因为选取作为参考系的缘故，而“坐地日行八万里”是选取作为参考系的。
5．指出以下所描述的各运动的参考系是什么？（1）太阳从东方升起，西方落下；（2）月亮在云中穿行；（3）汽车外的树木向后倒退。
6．一物体从O点出发，沿东偏北30度的方向运动10 m至A点，然后又向正南方向运动5 m至B点。
（sin30°=0.5）（1）建立适当坐标系，描述出该物体的运动轨迹；（2）依据建立的坐标系，分别求出A、B两点的坐标。
【能力拓展】7．在二战时期的某次空战中，一英国战斗机驾驶员在飞行中伸手触到了一颗“停”在驾驶舱边的炮弹，你如何理解这一奇怪的现象？【本课小结】本课时学习了参考系、坐标系，时间，时刻的概念，运动是绝对的，运动的描述是相对的；对同一运动，不同参考系描述形式不同。
一般选大地为参考系。
坐标系是建立在参考系之上的数学工具。
坐标系的建立，为定量研究物体的运动奠定了数学基础。
§1.2 质点和位移【学习目标】1．理解质点的概念。
2．掌握位移和路程两个概念。
3．知道什么是矢量和标量。
4．能够在数轴上表示位置和位移。
【课前预习】1、质点我们在研究物体的运动时，在某些特定情况下，可以不考虑物体的和，把它简化为一个，称为质点，质点是一个的物理模型。
2．路程和位移路程是物体运动轨迹的，位移是用来表示物体（质点）的的物理量，位移只与物体的有关，而与质点在运动过程中所经历的无关，物体的位移可以这样表示：从到作一条有向线段，有向线段的长度表示位移的，有向线段的方向表示位移的。
3．矢量和标量既有又有的物理量叫做矢量，只有大小没有方向的物理量叫做。
矢量相加与标量相加遵守不同的法则，两个标量相加遵从的法则，矢量相加的法则与此不同。
【课堂练习】1下列关于质点的说法中，正确的是（）A．质点就是质量很小的物体B．质点就是体积很小的物体C．质点是一种理想化模型，实际上并不存在D．如果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时，即可把物体看成质点2．如图所示，一物体沿3条不同的路径由A运动到B，则沿哪条路径运动时的位移较大（）A．沿1较大B．沿2较大C．沿3较大D．都一样大3．下列关于位移和路程的说法，正确的是（）A ．位移和路程总是大小相等，但位移是矢量，路程是标量B ．位移是描述直线运动的，路程是描述曲线运动的C ．位移只取决于始末位置，而路程还与实际运动的路线有关D ．物体的路程总大于或等于位移的大小4．一质点向东运动了300 m ，又向南运动了400 m ，则质点通过的路程为 ，位移的大小为 。
5．在以下的哪些情况中可将物体看成质点（ ）A ．研究某学生骑车由学校回家的速度B ．对这名学生骑车姿势进行生理学分析C ．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D ．研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面【课后练习】6．下列关于矢量（位移）和标量（温度）的说法中，正确的是（ ）A ．两运动物体的位移大小均为30 m ，这两个位移不一定相同B ．做直线运动的两物体的位移X 甲=3 m ，X 乙=-5 m ，则X 甲＞X 乙C ．温度计读数有正有负，其正负号表示方向D ．温度计读数的正负号表示温度高低，不能说表示方向7．一质点绕半径为R 的圆周运动了一周，则其位移大小为 ，路程是 。
若质点运动了431周，则其位移大小为 ，路程是 。
此运动过程中最大位移是________，最大路程是_________。
8．从高为5 m 处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，在与地面相碰后弹起，上升到高为2 m 处被接住，则这一段过程中（ ）A ．小球的位移为3 m ，方向竖直向下，路程为7 mB ．小球的位移为7 m ，方向竖直向上，路程为7 mC ．小球的位移为3 m ，方向竖直向下，路程为3 mD ．小球的位移为7 m ，方向竖直向上，路程为3 m【能力拓展】9．我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行。
下面是“神州5号”飞船在飞行中所记录的一些数据，请分别说出哪些是指时刻的？哪些是指时间的？15日09时0分“神州5号”飞船点火，经9小时40分50秒，在15日18时40分50秒我国宇航员杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国国旗，再经11小时42分10秒，于16日06时23分飞船在内蒙古中部地区成功着陆。
10．中学的垒球场的内场是一个边长为16.77 m 的正方形，在它的四个角分别设本垒和一、二、三垒，如图所示。
一位击球员击球后，由本垒经一垒、二垒直跑到三垒。
他运动的路程是 m ，位移是 m ，位移的方向 。
【本课小结】本节重点是理解并能计算物体运动过程中的路程和位移，最根本的方法是掌握其定义，领悟二者的物理意义及其区别与联系，学完本节请填写下表中内容。
§1.3速度和加速度【学习目标】1．掌握速度的概念。
2．掌握平均速度和瞬时速度的概念，会求平均速度。
3．了解速率的概念。
4．理解加速度的概念，知道它是表示速度变化快慢的物理量，知道它的含义、公式、符号和单位。
5．知道加速度是矢量，在直线运动中，如果速度增加，加速度的方向与速度的方向相同；如果速度减小，加速度的方向与速度方向相反。
6．知道什么是匀变速运动，能从匀变速直线运动的v-t 图象中理解加速度的意义。
【课前预习】1．速度表示质点运动和的物理量。
（1）定义：质点的位移跟发生这段位移所用时间的。
（2）定义式：v= 。
（3）单位：、、等。
（4）矢量性：速度的大小用公式计算，在数值上等于单位时间内物体位移的大小，速度的方向就是物体的。
2．平均速度（1）定义：在变速运动中，运动质点的位移和所用时间的比值，叫做这段时间内的平均速度，平均速度只能地描述运动的快慢。
（2）理解：在变速直线运动中，平均速度的大小跟选定的时间或位移有关，不同或不同内的平均速度一般不同，必须指明求出的平均速度是哪段或哪段内的平均速度。
3．瞬时速度（1）定义：运动质点在某一或某一的速度叫做瞬时速度。
（2）理解：①直线运动中，瞬时速度的方向与质点经过某一位置时的相同。
②瞬时速度与时刻或位置对应，平均速度跟或对应。
③当位移足够小或时间足够短时，认为平均速度就等于。
④在匀速直线运动中，和瞬时速度相等。
4．速率速度的叫做速率，只表示物体运动的，不表示物体运动的，它是量。
5．加速度（1）定义：加速度等于速度的跟发生这一改变所用的比值，用a表示加速度。
（2）公式：a= 。
（3）物理意义：表示速度的物理量。
（4）单位：在国际单位制中，加速度的单位是，符号是，常用的单位还有cm/s2。
（5）加速度是矢量，其方向与速度变化的方向相同，即在加速直线运动中，加速度的方向与 方向相同，在减速直线运动中，加速度的方向与 方向相反。
6．速度变化量 速度变化量Δv = 。
7．v-t（1）v-t 图象中曲线的 反映了 。
（2）t v a ∆∆= tv ∆∆=αtan，所以αtan =a 即为直线的 ， 即为加速度的大小， 即为加速度的正【课堂练习】1．如图，物体从A 运动到B ，用坐标表示A 、B 位置并表示出A 、B 位置的变化量。
2．下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是（ ）A ．平均速度tx v ∆∆=，当t ∆充分小时，该式可表示t 时刻的瞬时速度 B ．匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度C ．瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动D ．只有瞬时速度可以精确描述变速运动3．下面几个速度中表示平均速度的是 ，表示瞬时速度的是 。
A ．子弹出枪口的速度是800 m/sB ．汽车从甲站行驶到乙站的速度是20 m/sC ．火车通过广告牌的速度是72 km/hD ．人散步的速度约为1 m/s4．下列关于速度的说法中正确的是（ ）A ．速度是描述物体位置变化的物理量B ．速度是描述物体位置变化大小的物理量C ．速度是描述物体运动快慢的物理量D ．速度是描述物体运动路程和时间关系的物理量5．关于小汽车的运动，下列说法哪些是可能的（ ）A ．小汽车在某一时刻速度很大，而加速度为零B ．小汽车在某一时刻速度为零，而加速度不为零C ．小汽车在某一段时间，速度变化量很大而加速度较小x/mD ．小汽车加速度很大，而速度变化很慢6．关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是（ ）A ．速度变化得越多，加速度就越大B ．速度变化得越快，加速度就越大C ．加速度方向保持不变，速度方向也保持不变D ．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小7．一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度—时间图象如图所示，由图象可知（ ）A ．0 ~ t a 段火箭的加速度小于t a ~ t b 段火箭的加速度B ．在0 ~ t b 段火箭是上升的，在t b ~ t c 段火箭是下落的C ．t b 时刻火箭离地面最远D ．t c 时刻火箭回到地面8．一子弹击中木板的速度是800 m/s ，历时0.02 s 穿出木板，穿出木板时的速度为300 m/s ，则子弹穿过木板的加速度大小为 m/s 2 ，加速度的方向 。
【课后练习】9．下列说法正确的是（ ）A ．平均速度就是速度的平均值B ．瞬时速率是指瞬时速度的大小C ．火车以速度v 经过某一段路，v 是指瞬时速度D ．子弹以速度v 从枪口射出，v 是平均速度10．一物体沿直线运动。
新人教版高一物理必修一全册学案(1)1
物理必修一全册学案第一章运动的描述§1.1 质点、参考系和坐标系【学习目标】1．掌握质点的概念，能够判断什么样的物体可视为质点。
2．知道参考系的概念，并能判断物体在不同参考系下的运动情况。
3．认识坐标系，并能建立坐标系来确定物体的位置及位置变化。
【课前预习】1．机械运动物体相对于其他物体的变化，也就是物体的随时间的变化，是自然界中最、最的运动形态，称为机械运动。
是绝对的，是相对的。
2．质点我们在研究物体的运动时，在某些特定情况下，可以不考虑物体的和，把它简化为一个，称为质点，质点是一个的物理模型。
3．参考系在描述物体的运动时，要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于它的位置是否随变化，以及怎样变化，这种用来做的物体称为参考系。
为了定量地描述物体的位置及位置变化，需要在参考系上建立适当的。
【课堂练习】1．敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。
”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是（）A．船和山B．山和船C．地面和山D．河岸和流水2．下列关于质点的说法中，正确的是（）A．质点就是质量很小的物体B．质点就是体积很小的物体C．质点是一种理想化模型，实际上并不存在D．如果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时，即可把物体看成质点3．关于坐标系，下列说法正确的是（）A．建立坐标系是为了定量描写物体的位置和位置变化B．坐标系都是建立在参考系上的C．坐标系的建立与参考系无关D．物体在平面内做曲线运动，需要用平面直角坐标系才能确定其位置4．在以下的哪些情况中可将物体看成质点（）A．研究某学生骑车由学校回家的速度B．对这名学生骑车姿势进行生理学分析C．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D．研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面【课后练习】5．在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（）A．研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少B．研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化C．一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上D．正在进行花样溜冰的运动员6．坐在美丽的校园里学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时，我们感觉是静止不动的，这是因为选取作为参考系的缘故，而“坐地日行八万里”是选取作为参考系的。
新教材2021-2022学年人教版物理必修第一册学案：第1章 第1节 质点 参考系 Word版含答案
第1节质点__参考系物理观念通过具体实例，建构理想化模型，处理实际物体能否看成质点的问题。
科学思维(1)通过阅读课本，查阅资料，结合运动的绝对性和静止的相对性原理处理参考系问题。
(2)通过具体实例，体验不同参考系中运动的相对性。
知识点一物体和质点[情境导学]中国名将杨家玉在雅加达亚运会田径女子20公里竞走决赛中夺得冠军。
教练在研究杨家玉的摆臂和步幅对速度的影响时，能否把她看成“质点”？若研究杨家玉全程的速度变化时，能否把她看成“质点”？提示：不能能[知识梳理]1．机械运动：物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态。
2．物质和物体：物质由分子、原子等组成；物体是物质的聚集状态。
3．质点：用来代替物体的有质量的点。
4．把物体看成质点的条件：当物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略时，可以把物体看成质点。
[初试小题]1．判断正误。
(1)研究空中雄鹰的飞行技巧时，雄鹰可以看成质点；而研究其飞行轨迹时不能看成质点。
(×)(2)只要物体很小，就可以把物体看成质点。
(×)(3)做直线运动的物体不一定能看成质点。
(√)(4)地球太大，不能看成质点。
(×)2．2020年东京奥运会原计划于2020年07月24日到2020年08月09日举办，因新型冠状肺炎病毒疫情推迟到2021年。
下列比赛项目中，在裁判员评判运动员的成绩时，运动员可以看成质点的是()解析：选A马拉松比赛时，由于路程较长，运动员的大小、形状可以忽略，故可以看成质点，A正确；跳水时，裁判员要关注运动员的动作，运动员的大小、形状不能忽略，故不能看成质点，B错误；击剑时要注意运动员的肢体动作，运动员的大小、形状不能忽略，故不能看成质点，C错误；体操比赛主要根据运动员的肢体动作评分，运动员的大小、形状不能忽略，故不能看成质点，D错误。
知识点二参考系[情境导学]好莱坞影星尚格·云顿为沃尔沃卡车做广告，为什么能在高速行驶的卡车之间气定神闲，摆出“一字马”姿势？提示：影星随车一起运动，虽然相对于地面是高速运动的，但是相对于车是静止的，所以能和车一起共速运动。
2020-2021学年物理新教材人教版选择性必修第一册学案：第1章1动量含解析
1．动量学习目标：1.[物理观念]通过学习动量和动量变化量的概念及其矢量性，会计算一维情况下的动量变化量． 2.[科学探究]通过实验用不同的方法探究碰撞中的不变量． 3.[科学思维]通过实例掌握在同一直线上运动的两个物体碰撞前、后速度的测量方法． 4.[科学探究]通过实验得到一维碰撞中的不变量表达式．☆阅读本节教材，回答第2页“问题”并梳理知识点．教材第2页“问题”提示：实验现象表明，对于发生碰撞的两个物体来说，在碰撞前、后必定有一物理量是保持不变的．一、寻求碰撞中的不变量【案例1】质量不同小球的碰撞如图所示，使C球质量大于B球质量，用手拉起C球至某一高度后放开，撞击静止的B球．仔细观察后会发现：质量大、速度较小的C球，使质量小的B球获得较大的速度．质量不同小球的碰撞实验现象猜想：(1)两个物体碰撞前后可能动能之和不变，所以质量小的速度大；(2)两个物体碰撞前后可能速度与质量乘积之和不变．【案例2】利用气垫导轨探究一维碰撞中的不变量实验装置如图所示．为了研究水平方向的一维碰撞，气垫导轨必须调水平．(1)质量的测量：用天平测量滑块的质量．(2)速度的测量：利用公式v＝ΔxΔt，式中Δx为滑块上挡光片的宽度，Δt为数字计时器显示的挡光片经过光电门的时间．实验结论：此实验中两滑块碰撞前后动能之和并不相等，但是质量和速度的乘积之和基本不变．二、动量1．动量(1)定义：物体质量与其速度的乘积叫动量，即p＝m v.(2)单位：国际单位制单位是千克米每秒，符号是kg·m/s.(3)动量是矢量，其方向跟速度的方向相同．2．动量的变化量(1)动量的变化量公式：Δp＝p2－p1＝m v2－m v1＝mΔv.(2)矢量性：其方向与Δv的方向相同．(3)如果物体在一条直线上运动，分析计算Δp以及判断Δp的方向时，可选定一个正方向，将矢量运算转化为代数运算．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)“寻求碰撞中的不变量”实验中的不变量是系统中物体各自的质量与速度的乘积之和．(√)(2)动量的方向与物体的速度方向相同．(√)(3)物体的质量越大，动量一定越大．(×)(4)物体的动量相同，其动能一定也相同．(×)2．(多选)在做探究碰撞中的不变量实验时，实验条件是()A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端的切线是水平的C．入射球每一次都要从同一高度由静止滚下D．碰撞的瞬间，入射球和被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行BCD[探究碰撞中的不变量实验，要求入射小球每次到槽口时，具有相同的速度，所以应从槽上同一位置滚下，但斜槽不需要光滑，选项A错误，选项C正确；由于碰撞前、后要求小球均做平抛运动，且抛物线在同一平面，选项B、D正确．]3．关于物体的动量，下列说法中正确的是()A．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向B．物体的动能若不变，则动量一定不变C．动量变化量的方向一定和动量的方向相同D．动量越大的物体，其惯性也越大A[动量和速度都是矢量，由物体的动量p＝m v可知运动物体在任一时刻的动量的方向一定是该时刻的速度方向，故A正确；物体的动能若不变，则物体的速度大小不变，但速度方向可能改变，因此动量可以改变，故B错误；动量变化量的方向与动量的方向不一定相同，故C错误；质量是惯性大小的唯一量度，而物体的动量p＝m v，动量大小取决于质量与速度大小的乘积，因此动量大的物体惯性不一定大，故D错误．]寻求碰撞中的不变量2019年5月8日至12日，冰壶世界杯总决赛在北京举办．冰壶是一项技巧运提示：能，两冰壶碰撞过程中的不变量可能是m v ，也可能是m v 2，还可能是vm 等．(1)碰撞中的特殊情况——一维碰撞两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动．高中阶段仅限于用一维碰撞进行研究．在一维碰撞的情况下，与物体运动有关的物理量只有物体的质量和速度，因此实验要测量物体的质量和速度．(2)寻找碰撞中的不变量①碰撞前后物体质量不变，但质量并不描述物体的运动状态，不是我们寻找的“不变量”．②必须在多种碰撞的情况下都不改变的量，才是我们寻找的“不变量”． ③猜想：在一维碰撞的情况下，设两个物体的质量分别为m 1、m 2，碰撞前的速度分别为v 1、v 2，碰撞后的速度分别为v 1′、v 2′.如果速度与规定的正方向一致，则速度取正值，否则取负值．(ⅰ)碰撞中的不变量可能是质量与速度的乘积，那么就相应验证：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′.(ⅱ)碰撞中的不变量可能是质量与速度的二次方的乘积，那么就相应验证：m 1v 21＋m 2v 22＝m 1v 1′2＋m 2v 2′2.(ⅲ)碰撞中的不变量也许是物体的速度与质量的比值，那么就相应地验证：v 1m 1＋v 2m 2＝v 1′m 1＋v 2′m 2.当然还有其他可能，依次进行验证．2．实验探究方案[方案1] 利用等长悬线悬挂等大小的小球实现一维碰撞实验装置如图所示：(1)质量的测量：用天平测量质量．(2)速度的测量：可以测量小球被拉起的角度，根据机械能守恒定律算出小球碰撞前对应的速度；测量碰撞后两小球分别摆起的对应角度，根据机械能守恒定律算出碰撞后对应的两小球的速度．(3)不同碰撞情况的实现：用贴胶布的方法增大两小球碰撞时的能量损失． 注意：利用摆球测定的方法：根据机械能守恒定律得到摆球在最低点的速度：mgL (1－cos θ)＝12m v 2 得：v ＝2gL (1－cos θ).[方案2] 用气垫导轨完成两个滑块的一维碰撞实验装置如图所示：(1)质量的测量：用天平测量质量．(2)速度的测量：利用公式v ＝Δx Δt，式中Δx 为滑块(挡光片)的宽度，Δt 为计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门时对应的时间．(3)利用在滑块上增加重物的方法改变碰撞物体的质量．名师点睛：方案2不仅能保证碰撞是一维碰撞，还可以做出多种情形的碰撞，速度的测量误差较小，准确性较高，是最佳方案．【例1】某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成．(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③接通数字计时器；④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧有固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动；⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为：滑块1通过光电门1的挡光时间Δt1＝10.01 ms，通过光电门2的挡光时间Δt2＝49.99 ms，滑块2通过光电门2的挡光时间Δt3＝8.35 ms；⑧测出挡光片的宽度d＝5 mm，测得滑块1(包括撞针)的质量为m1＝300 g，滑块2(包括弹簧)质量为m2＝200 g.(2)数据处理与实验结论：①实验中气垫导轨的作用是：A.__________ __________________________，B．______________________________________________________________.②碰撞前滑块1的速度v1为________m/s；碰撞后滑块1的速度v2为________m/s；滑块2的速度v3为________m/s.(结果保留两位有效数字)③在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由．(至少回答2个不变量)a．______________________________________________________________；________________________________________________________________.b．______________________________________________________________；________________________________________________________________. [解析](2)①A.大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差，B．保证两个滑块的碰撞是一维的．②滑块1碰撞前的速度v1＝dΔt1＝5×10－310.01×10－3m/s≈0.50 m/s；滑块1碰撞后的速度v2＝dΔt2＝5×10－349.99×10－3m/s≈0.10 m/s；滑块2碰撞后的速度v3＝dΔt3＝5×10－38.35×10－3m/s≈0.60 m/s.③a.系统碰撞前后质量与速度的乘积之和不变．原因：系统碰撞前的质量与速度的乘积m1v1＝0.15 kg·m/s，系统碰撞后的质量与速度的乘积之和m1v2＋m2v3＝0.15 kg·m/s.b．碰撞前后总动能不变．原因：碰撞前的总动能E k1＝12m1v21＝0.037 5 J碰撞后的总动能E k2＝12m1v22＋12m2v23＝0.037 5 J所以碰撞前后总动能相等．[答案](2)①A.大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差B．保证两个滑块的碰撞是一维的②0.500.100.60③见解析(1)实验误差存在的主要原因是摩擦力的存在，利用气垫导轨进行实验，调节时注意利用水平仪，确保导轨水平.(2)利用气垫导轨结合光电门进行实验探究不仅能保证碰撞是一维的，还可以做出多种情形的碰撞，物体碰撞前后速度的测量简单，误差较小，准确性较高，是最佳探究方案.[跟进训练]1．用如图所示装置探究碰撞中的不变量，气垫导轨水平放置，挡光板宽度为9.0 mm，两滑块被弹簧(图中未画出)弹开后，左侧滑块通过左侧光电门的时间为0.040 s，右侧滑块通过右侧光电门的时间为0.060 s，左侧滑块质量为100 g，左侧滑块的m1v1＝________g·m/s，右侧滑块质量为150 g，两滑块质量与速度的乘积的矢量和m1v1＋m2v2＝________.[解析]以水平向左为正方向，左侧滑块的速度为v1＝dt1＝9.0×10－30.040m/s＝0.225 m/s则左侧滑块的m1v1＝100 g×0.225 m/s＝22.5 g·m/s右侧滑块的速度为v2＝－dt2＝－9.0×10－30.060m/s＝－0.15 m/s则右侧滑块的m2v2＝150 g×(－0.15 m/s)＝－22.5 g·m/s由以上分析知，两滑块质量与速度的乘积的矢量和m1v1＋m2v2＝0.[答案]22.50动量5的效果不仅与速度有关，还与质量有关．在许多体育运动中，例如，铅球运动员的基本目的就是要把整个身体质量的低速运动转换成小球的高速运动，如图所示，请你谈一下在运动员推铅球的过程中哪一物理量起着重要的作用．铅球运动员的动作过程提示：在理想情况下，当把铅球推出去时身体的动量转移给了铅球，使铅球获得速度，因此在此过程中动量起着重要的作用．(1)瞬时性：通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量，动量可用p＝m v表示．(2)矢量性：动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同．(3)相对性：因物体的速度与参考系的选取有关，故物体的动量也与参考系的选取有关．2．在同一直线上的动量变化量的计算先选取正方向，方向与正方向相同的动量为正值，方向与正方向相反的动量为负值，然后代入公式Δp＝p2－p1计算．当p1、p2同方向且p1＜p2时，Δp与p1(或p2)方向相同，如图甲所示．当p1、p2同方向且p2＜p1时，Δp与p1(或p2)方向相反，如图乙所示．当p1、p2方向相反时，Δp与p2方向相同，如图丙所示．甲乙丙3．动量和动能的比较动量动能物理意义描述机械运动状态的物理量定义式p＝m v E k＝12m v2标矢性矢量标量名师点睛：由于动量是矢量，动能是标量，所以物体的动量发生了变化，其动能不一定发生变化；物体的动能发生了变化，其动量一定发生变化．【例2】2019年亚洲羽毛球锦标赛于4月23日至28日在武汉体育中心体育馆举行．羽毛球是速度最快的球类运动之一，我国运动员扣杀羽毛球的速度为342 km/h，假设羽毛球的速度为90 km/h，运动员将羽毛球以342 km/h的速度反向击回．设羽毛球的质量为5 g，试求：(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量；(2)运动员的这次扣杀中，羽毛球的速度变化量、动能变化量各是多少？[解析](1)以球飞回的方向为正方向，则p1＝m v1＝－5×10－3×903.6kg·m/s＝－0.125 kg·m/sp2＝m v2＝5×10－3×3423.6kg·m/s＝0.475 kg·m/s所以羽毛球的动量变化量为Δp＝p2－p1＝0.475 kg·m/s－(－0.125 kg·m/s)＝0.600 kg·m/s即羽毛球的动量变化量大小为0.600 kg·m/s，方向与羽毛球飞回的方向相同．(2)羽毛球的初速度为v1＝－25 m/s羽毛球的末速度为v2＝95 m/s所以Δv＝v2－v1＝95 m/s－(－25 m/s)＝120 m/s羽毛球的初动能：E k＝12m v21＝12×5×10－3×(－25)2 J＝1.56 J羽毛球的末动能：E′k＝12m v22＝12×5×10－3×952 J＝22.56 J所以ΔE k＝E′k－E k＝21 J.[答案](1)0.600 kg·m/s方向与羽毛球飞回的方向相同(2)120 m/s21 J(1)动量p＝m v，大小由m和v共同决定.(2)动量p和动量的变化量Δp均为矢量，计算时要注意其方向性.(3)动能是标量，动能的变化量等于末动能与初动能大小之差.(4)物体的动量变化时动能不一定变化，动能变化时动量一定变化.[跟进训练]训练角度1对动量及动量变化量的理解2．(多选)关于动量的变化，下列说法中正确的是()A．做直线运动的物体速度增大时，动量的增量Δp与速度的方向相同B．做直线运动的物体速度减小时，动量的增量Δp与运动方向相反C．物体的速度大小不变时，动量的增量Δp为零D．物体做曲线运动时，动量的增量Δp一定不为零AB[当做直线运动的物体速度增大时，其末动量p2大于初动量p1，由矢量的运算法则可知Δp＝p2－p1>0，与速度方向相同，如图甲所示，选项A正确；当做直线运动的物体速度减小时，Δp＝p2－p1<0，即p2<p1，如图乙所示，此时Δp 与物体的运动方向相反，选项B正确；当物体的速度大小不变时，动量可能保持不变，此种情况Δp＝0，也有可能动量大小不变而方向变化，此种情况Δp≠0，选项C错误；物体做圆周运动且回到原点时，Δp为零，选项D错误．]甲乙训练角度2对动量及动能变化的理解3．(多选)关于同一物体的动量和动能，下列说法正确的是()A．动能不变，动量一定不变B．动能变了，动量一定变C．动量不变，动能一定不变D．动量变了，动能一定变BC[同一物体的动能不变，速度大小一定不改变，但速度方向可能改变，故动量大小不变，方向可能改变，A错误；同一物体的动能变了，速度大小一定改变，故动量大小一定改变，B正确；同一物体的动量不变，速度的大小和方向一定都不改变，故动能一定不变，C正确；同一物体的动量变了，可能只是动量的方向改变了，故速度大小可能不变，故动能可能不变，D错误．]1．物理观念：动量、动量变化量的概念．2．科学思维：同一直线两物体碰撞前、后动量变化量的求解方法：Δp＝m v2－m v1.3．科学探究：通过实验探究碰撞中的不变量：p＝m v.1．(多选)在利用摆球测量小球碰撞前后的速度的实验中，下列说法正确的是()A．悬挂两球的细绳长度要适当，且等长B．由静止释放小球以便较准确地计算小球碰撞前的速度C．两小球必须都是钢性球，且质量相同D．两小球碰后可以粘在一起共同运动ABD[细绳长度适当，便于操作；两绳等长，保证两球对心碰撞，故A正确；由静止释放，初动能为零，可由mgL(1－cos α)＝12m v2计算碰前小球速度，方便简单，故B正确；为保证实验的普适性，两球质地是任意的，质量也需考虑各种情况，但大小相同才能正碰，故C错误；碰后分开或共同运动都是实验所要求的，故D正确．]2．(多选)关于动量的概念，下列说法正确的是()A．动量大的物体，惯性不一定大B．动量大的物体，运动一定快C．动量相同的物体，运动方向一定相同D．动量相同的物体，动能也一定相同AC[物体的动量是由速度和质量两个因素决定的，动量大的物体质量不一定大，惯性也不一定大，A对；同样，动量大的物体速度也不一定大，B错；动量相同指的是动量的大小和方向均相同，而动量的方向就是物体运动的方向，故动量相同的物体运动方向一定相同，C对；由动量和动能的关系p＝2mE k可知，只有质量相同的物体动量相同时，动能才相同，故D错．]3．一物体从某高处由静止释放，设所受空气阻力恒定，当它下落h时的动量大小为p1，当它下落2h时动量大小为p2，那么p1∶p2等于() A．1∶1B．1∶ 2C．1∶2 D．1∶4B[物体做初速度为零的匀加速直线运动，则有v21＝2ah，v22＝2a·2h，则p1＝m v1＝m2ah，p2＝m v2＝m4ah，所以p1∶p2＝1∶2，选项B正确．] 4．质量为0.5 kg的物体，运动速度为3 m/s，它在一个变力作用下速度变为7 m/s，方向和原来方向相反，则这段时间内动量的变化量为()A．5 kg·m/s，方向与原运动方向相反B．5 kg·m/s，方向与原运动方向相同C．2 kg·m/s，方向与原运动方向相反D．2 kg·m/s，方向与原运动方向相同A[以原来的运动方向为正方向，动量的变化量Δp＝(－7)×0.5 kg·m/s－3×0.5 kg·m/s＝－5 kg·m/s，负号表示Δp的方向与原方向相反．]5．[思维拓展][情景问题一]如图所示，运动员头顶足球．如果飞过来的不是足球，而是一个铅球呢，运动员还敢不敢顶？为什么？提示：运动物体的作用效果与物体的质量有关．[情景问题二]别人很慢地朝你投来一颗质量为20 g的子弹来你敢不敢用手去接？如果子弹从枪里面发出来呢？提示：运动物体的作用效果还与速度有关．。
【创新设计】高一物理教科版必修1学案：第一章 第1讲 质点 参考系 空间 时间 Word版含答案[ 高考]
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第1讲质点参考系空间时间[目标定位] 1.理解质点的概念，知道质点是一种理想化模型，会判断物体是否可以被看做质点.2.理解参考系的概念，知道运动具有相对性.3.知道空间的概念，能区分时刻和时间，会在坐标轴上表示时刻和时间．一、质点1．在研究一个物体的运动时，如果被研究物体的形状和大小在所讨论的问题中可以忽略，就可以把整个物体简化为一个有质量的点，这个用来代替物体的有质量的点称为质点．2．一个物体能否看做质点，完全取决于所研究问题的性质，而不是看物体实际体积的大小．想一想：丽丽一家坐高铁从北京到成都，丽丽想测量列车经过一座大桥的时间，可不可以将高铁看做质点？答案不能，物体可以看做质点的条件是其大小和形状对所研究的问题没有影响．高铁的长度对测量时间有影响．二、参考系1．物体的运动和静止是相对的，要确定一个物体的位置并描述它的运动情况，就要选定某个其他物体做参考，这个被选作参考的物体叫做参照物，也称为参考系．2．选择的参考系不同，对同一研究对象运动情况的描述就可能不同．在研究地面上物体的运动时，通常取地面或相对于地面静止的物体为参考系．想一想：作为参考系的物体一定是静止在地面上的物体吗？答案不是；参考系的选取是任意的，可以选择静止在地面上的物体，也可以选择在地面上运动的物体．三、空间时间时刻1．时刻：指某一瞬时．2．时间：指两个时刻之间的间隔．3．时间轴上的点表示时刻；时间轴上的一段距离表示时间．如果t1、t2分别对应于时间轴上的两个点，则两个时刻之间的时间Δt＝t2－t1.想一想：李爷爷起床后外出晨练，在公园遇到张爷爷．“您这么早！练多长时间了？”“十五分钟左右吧．现在是什么时间？”“大约六点．”李爷爷说．对话中两个“时间”，哪个是“时间”，哪个是“时刻”？答案“练多长时间”，是指时间；“现在是什么时间”指的是一个瞬间，所以是指时刻.一、对质点的理解1．质点是用来代替物体的有质量的点，具有质量，没有大小、体积、形状；与几何中的“点”有本质的区别．2．质点是一种“理想化模型”，是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象，实际中并不存在．它是抓住了主要因素——物体的质量，忽略了次要因素——大小和形状，是典型的物理模型之一．3．把物体看做质点的条件：物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计．例1关于质点，下列说法正确的是()A．很小的物体总可以看做质点，较大的物体有时也能看做质点B．分析香蕉球(旋转的足球)的轨迹弯曲的成因时，可以把足球看做质点C．研究运动员跨栏时的动作时，运动员可以看做质点D．质点是为了突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的理想化模型解析物体看做质点的条件是物体的形状和大小对研究的问题没有影响，与物体大小无关，所以A错误，D正确；研究香蕉球的轨迹弯曲成因，足球各部分的运动情况不同，所以足球不能看做质点，B错误；研究跨栏运动员动作时进行技术分析，不能将运动员看做质点，C错误．答案 D借题发挥一个物体能否看做质点不是以其大小而论的，更不能看物体的轻重，而是看物体的大小和形状对所研究的问题有无影响．针对训练1在考察下列运动员的比赛成绩时，可将运动员看做质点的是()答案 A解析马拉松赛跑研究的是运动员跑完全程的时间，与运动员的形状和大小无关；跳水、击剑、体操比赛时，要看运动员的肢体动作，所以不能看做质点．二、对参考系的理解1．物体的运动和静止是相对的，选定参考系之后，才能知道所研究物体的运动情况．2．参考系对观察结果的影响(1)选取的参考系不同，对同一个物体运动的描述也往往不同．(2)运动和静止的相对性：如果一个物体相对参考系位置不变，我们就说这个物体是静止的；如果物体相对参考系的位置改变，我们就说这个物体是运动的．静止和运动都是相对的．3．参考系的选取原则：参考系的选取可以是任意的．在实际问题中，参考系的选取以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则．如果题目不做特殊说明，都是选地面为参考系．例2如图1所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船的运动状态是()图1A．A船肯定是向左运动的B．A船肯定是静止的C．B船肯定是向右运动的D．B船可能是静止的解析从河岸上的旗帜的运动方向，可以判断风向右吹，由此可以判断B船一定向右运动且比风速快；A船可能静止，也可能向左运动，还有可能向右运动，但是比风速慢．答案 C针对训练2我们描述某个物体的运动时，总是相对一定的参考系而言的，下列说法正确的是()A．我们说“太阳东升西落”，是以地球为参考系的B．我们说“地球围绕太阳转”，是以地球为参考系的C．我们说“同步卫星在高空静止不动”，是以太阳为参考系的D．坐在火车上的乘客看到前方铁路旁的树木、电线杆向他飞奔而来，乘客是以火车或他自己为参考系的答案AD解析“太阳东升西落”是相对于地球而言，是以地球为参考系的，所以A正确；“地球围绕太阳转”是以太阳为参考系的，所以B错误；“同步卫星在高空静止不动”是相对于地球而言的，是以地球为参考系的，所以C错误；火车上的乘客看到前方铁路旁的树木、电线杆向他飞奔而来，是以火车或他自己为参考系的，所以D正确．三、对时间和时刻的认识1．时刻和时间(1)时刻：指某一瞬间．在时间轴上，时刻用点来表示．时间：指某两个时刻之间的间隔．在时间轴上，时间用线段来表示．(2)时间展示运动的一个过程，好比一段录像；时刻显示一个瞬间，好比一张照片．2．两者在时间轴上的表示(如图2)图2(1)一段时间的结束是下一段时间的开始，所以第n s末与第(n＋1) s初是指同一时刻．(2)第几秒内表示1s的时间．(3)在物理学中，时间的含义就是时间间隔．日常生活中所说的“时间”，有时指时间间隔，有时指时刻．例3以下的说法中指时间的是()A．成都开往苏州的L236次列车于08时41分从成都东出发B．某人用15s跑完100mC．中央电视台新闻联播节目每天19时开始D．某场足球赛甲队用时80分钟才攻入一球解析选项A、C中的数据都是时间轴上的一个点，指的都是时刻；而B项中15s是与跑完100m这一运动过程相对应，指的是时间，故答案选B、D.答案BD借题发挥时刻是事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志，某一时刻与物体的某一位置相对应，在时间轴上对应一个点；时间则是事物运动、发展、变化所经历的过程，是两个时刻之间的间隔，在时间轴上对应一段线段．针对训练3关于时间和时刻，下列说法正确的是()A．时间很长，时刻很短B．第2s内和2s都是指一段时间C．时间就是时刻，时刻就是时间D．“北京时间12点整”指的是时刻答案BD解析时间指一过程，时刻指某一瞬间，A项错；第2s内和2s都指时间，B项对；时间和时刻的意义截然不同，C项错；12点整指的是时刻，D项对．看做质点的条件1．下列关于质点的说法中，正确的是()A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在B．只有体积很小的物体才能被看做质点C．万吨巨轮非常大，无论何时都不能看做质点来处理D．如果物体的形状和大小与所研究的问题无关或属于次要因素，可把物体看做质点答案AD解析质点是由实际物体抽象而得到的，只有质量，没有大小，不占据空间，是一个理想化模型，实际上并不存在，A对；体积很小的物体不一定都能看做质点，体积较大的物体有时也能看做质点，B错；当物体的形状、大小与所研究的问题无关或属于次要因素时，可忽略其形状、大小，物体可看做质点，C错，D对．2．下列关于质点的说法正确的是()A．用GPS定位系统研究出租车所在位置时，可以将出租车看做质点B．研究火车通过一长度为200m的隧道所需时间时，可以将火车看做质点C．研究“嫦娥三号”绕月球运动一周所需时间时，可将“嫦娥三号”看做质点D．研究地球上四季变化的成因时，可以将地球看做质点答案AC解析出租车的大小和地球相比可以忽略，出租车能看做质点；火车的长度和隧道相比不可忽略，火车不能看做质点；“嫦娥三号”离月球表面的高度与其自身大小相比，可以忽略自身大小而视为质点；地球上四季变化的形成是地球自转的原因，所以不能将地球看做质点．参考系的选取3．宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游曾写下了一首诗，其中的两句是“卧看满天云不动，不知云与我俱东”，表达了他对运动相对性的理解．诗中这两句涉及的参考系分别是()A．岸和船B．船和岸C．都是岸D．都是船答案 B解析“卧看满天云不动”是以船为参考系的，“不知云与我俱东”是以岸为参考系的，故B正确．对时间和时刻的认识4．关于时间和时刻，下列说法正确的是()A．物体在5s时，指的是物体在5s末时，指的是时刻B．物体在5s内，指的是物体在4s末到5s末这1s的时间C．物体在第5s内，指的是物体在4s末到5s末这1s的时间D．第4s末就是第5s初，指的是时刻答案ACD解析5s时指的是5s末这一时刻；5s内指的是前5s这一段时间；第5s内指的是4s末到5s末这1s时间；前1s末和后1s初是同一时刻，故第4s末和第5s初是同一时刻．故A、C、D正确，B错误.(时间：60分钟)题组一对质点概念的理解1．香港红磡体育馆是香港的综合室内多用途表演场馆，位于九龙尖旺区红磡畅运道9号、港铁红磡站平台上，是众多明星开演唱会的重要场地．下列说法正确的是()A．观看蔡依林的钢管舞时，可把蔡依林看做质点B．聆听张惠妹优美的歌声时，可把张惠妹看做质点C．欣赏“鸟叔”的江南Style表演时，可把“鸟叔”看做质点D．研究罗志祥的舞蹈动作时，可把罗志祥看做质点答案 B解析观看蔡依林的钢管舞、“鸟叔”的表演和罗志祥的舞蹈，都要看肢体动作，所以不能看做质点；而聆听张惠妹的歌声时，可以将其看做质点.2．下列关于质点的说法正确的是()A．只有质量很小的物体才可以看做质点B．只要物体运动得不是很快，就一定可以把物体看做质点C．质点是把物体抽象成有质量而没有大小的点D．旋转的物体，肯定不能看做质点答案 C解析物体的质量、大小、运动状态都不是判断物体能否被看做质点的依据，物体的形状、大小是否对所研究的问题起主要作用，是判断能否把物体看做质点的唯一依据，A、B、D 错；质点是抽象的理想化模型，有质量，没有大小，不占据空间，C对．3．下列有关质点的说法中，正确的是()A．研究“嫦娥三号”围绕月球运动的轨迹时，“嫦娥三号”可看做质点B．研究4×100m接力赛运动员交接棒的过程时，可以将运动员可看做质点C．用GPS定位系统确定正在月球上考察的“玉兔号”月球车的位置时，月球车可看做质点D．研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时，可以把子弹看做质点答案AC解析“嫦娥三号”的大小与轨道的半径相比可忽略，故能看做质点，A对；若把运动员看做质点，无法研究其交接棒时的动作，故B错；在确定月球车的位置时，月球车的大小、形状对研究问题没有影响，可看做质点，故C对；研究子弹穿过一张薄纸的时间时，子弹的长度比薄纸的厚度大许多，不能忽略其长度，所以不能看做质点，故D错．题组二参考系的选取4．有一个“形影不离”的成语，意思是人的身体和影子分不开，形容关系密切，经常在一起．在晴天的早上，某同学在操场上自南向北跑步，下列说法正确的是()A．以地面为参考系，影子是静止的B．以地面为参考系，影子是运动的C．以人为参考系，影子是静止的D．以人为参考系，影子是运动的答案BC解析人的身体和影子的相对位置不变，两者相对静止；该同学在操场上跑步时，相对地面该同学的位置发生了变化，所以同学是运动的．5．某同学在向西急速行驶的列车中观察铁道旁边的房屋，如果选择他乘坐的列车为参考系，则房屋()A.向东运动B.向西运动C.保持静止状态D.运动方向与列车速度大小有关答案 A6．两列火车平行地停在一站台上，过了一会儿，甲车内的乘客发现窗外树木在向西移动，乙车内的乘客发现甲车仍没有动，若以地面为参考系，上述事实说明()A．甲车向东运动，乙车不动B．乙车向东运动，甲车不动C．甲车向西运动，乙车向东运动D．甲、乙两车以相同的速度向东运动答案 D解析甲车内的乘客发现窗外树木在向西移动，说明甲车在向东运动，乙车内的乘客发现甲车仍没有动，说明乙车相对甲车静止，由于甲车相对地面向东运动，所以乙车也相对地面向东运动且与甲车速度相同，故D正确．7．无风的雨天，站在路旁的小明与坐在向左行驶的汽车中的小聪看到的雨滴的轨迹正确的是()A．小明看到雨滴向左下方运动B．小明看到雨滴向右下方运动C．小聪看到雨滴向左下方运动D．小聪看到雨滴向右下方运动答案 D解析小明以地面为参考系看雨滴应该是竖直下落的，A、B错误；坐在行驶的汽车中的小聪是以汽车为参考系看雨滴运动的，雨滴在下落的同时还相对汽车向右运动，故小聪看到的雨滴是倾斜落向右下方的，D正确．8．如图1所示是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美．请问摄影师选择的参考系是()A．大地B．太阳C．摄影师D．地面上的景物图1答案 C解析由于运动员和摄影师以相同的速度运动，故以摄影师作为参考系，运动员是静止的，故运动员的图片是清晰的，但由于背景相对于运动员是运动的，所以背景相对于摄像机是运动的，所以拍摄的背景是模糊的．故在“追拍法”中摄影师选择的参考系是运动员，故C 正确．题组三对时间和时刻的认识9．下列计时数据指时刻的是()A．“嫦娥三号”的发射时间是2013年12月14日21时11分B．列车到站时间晚点5分钟C．在2012年伦敦奥运会中孙杨在1500米自由游中以14分34秒14的成绩打破世界纪录D．η介子的寿命是3×10－19秒答案 A解析晚点5分钟、孙杨游泳的成绩和η介子的寿命都是指事物运动或发展过程，指的是时间，A描述的是事件发生的时刻．10．下列计时数据指时间的是()A．《爸爸去哪儿》每周五晚10点播出B．“嫦娥三号”于北京时间2013年12月2日1点30分在西昌卫星发射中心成功发射C．第六届东亚运动会女子100米自由泳决赛中，中国选手唐奕以54秒66的成绩夺得冠军D．“嫦娥三号”历经13天在月球表面虹湾区实现软着陆答案CD解析每周五晚10点、北京时间2013年12月2日1点30分都是指具体某一时刻，A、B 错误；自由泳决赛成绩54秒66指的是一段时间，C正确；13天表示时间轴上的一段，即时间，D正确．11．下列关于时间和时刻的两种说法意义相同的是()A．第2s末和第3s初B．前3s内和第3s内C．第3s末和第2s初D．第1s内和第1s末答案 A解析同一时刻在时间轴上对应同一个点，同一时间在时间轴上对应同一段线段，所以仅A 正确．12．2013年10月15日晚7点，第六届东亚运动会闭幕式在天津礼堂大剧场举行，经过10天的激烈角逐，本届东亚运动会正式落下帷幕．以上记录时间的数据分别指的是() A．“晚7点”是时刻，“10天”是时间B．“晚7点”是时间，“10天”是时刻C．“晚7点”和“10天”都是时刻D．“晚7点”和“10天”都是时间答案 A解析2013年10月15日晚7点指的是闭幕式召开的时刻；10天是指比赛所用的时间，指专业文档的是时间，故A正确．13．在如图2所示的时间轴上标出：①3s内；②第3s内；③第3s初；④第2s末．同时判断它们是时刻还是时间，并说明理由．图2答案见解析解析有一个小技巧可以试一下：(1)凡有“在××秒内”词汇出现，多指时间“段”：①指的是从0时刻开始的长度为3s的时间“段”：②指的是从0时刻起的第3个长度为1s的时间“段”；(2)凡有“初”“末”等词汇出现，多指时刻“点”：③指的是从0时刻起的第3个长度为1s的时间“段”的起始“点”；④指的是从0时刻起的第2个长度为1s的时间“段”的终止“点”．如图所示，其中③与④指的是同一时刻．珍贵文档。
2022版高中人教版物理必修一学案：第1章 第2节 时间和位移 Word版含答案
2 时间和位移学习目标知识脉络1.知道时间与时刻的含义及它们的区分.2．会应用时间轴来描述物体运动过程中的时间与时刻．(重点)3．理解位移的概念，知道位移与路程的区分和联系．(难点)4．知道矢量和标量，并能区分它们．(难点)时刻和时间间隔[先填空]1．时刻是指某一瞬间，时间间隔表示某一过程．2．在表示时间的数轴上，时刻用点来表示，时间间隔用线段来表示．3．在国际单位制中，表示时间间隔和时刻的单位是秒，它的符号是s.[再推断]1．时刻和时间间隔都是时间，没有本质区分．(×)2．飞机8点40分从上海起飞，10点05分降落到北京，分别指的是两个时间间隔．(×)3．2022年10月17日7时30分在酒泉成功将“神州十一号”载人飞船放射升空.17日7时30分，指的是时刻．(√)4．在时间轴上，线段表示一段时间间隔，点表示时刻．(√)[后思考]李爷爷起床后外出晨练，在公园遇到张爷爷，“您这么早！练多长时间了？”“十五分钟左右吧，现在是什么时间？”“大约六点．”对话中两个“时间”，哪个是“时间间隔”，哪个是“时刻”？【提示】第一个是时间间隔，其次个是时刻．“练多长时间”，是指时间间隔；“现在是什么时间”指的是一个瞬间，所以是指时刻．[合作探讨]中考结束后，爸爸带小明乘火车去深圳旅游，火车20：30准时从北京西站动身，经5小时23分于其次天1：53到达山东菏泽站，停2分钟后动身，于4：26到达安徽阜阳站……这一段话中提到的时间哪些是时刻，哪些是时间间隔？【提示】20：30、1：53、4：26是时刻，5小时23分、2分钟是时间间隔．[核心点击]1．区分与联系时刻时间间隔对应运动描述量位置路程、位移用时间轴表示用时间轴上的点表示用时间轴上的线段表示描述关键词“第1 s末”“第3 s初”“第3 s末”等“第1 s”“前2 s”“前3 s内”等联系两个时刻的间隔即为一段时间间隔，时间间隔是一系列连续时刻的积累过程．时间间隔能呈现运动的一个过程，好比一段录像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比一张照片2.在时间轴上的标示：各时间间隔与时刻如图121所示：图1211．(多选)在如图122所示的时间轴中，下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是( )【导学号：57632007】图122A．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初B．t2～t3表示时间间隔，称为第3 s内C．t0～t2表示时间间隔，称为前2 s或第2 s内D．t n－1～t n表示时间间隔，称为第(n－1)s内【解析】t2表示时间轴上的一个点，所以表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，A正确；t2～t3表示时间轴上的一段距离，所以为时间间隔，称为第3 s内，B正确；t0～t2表示时间轴上的一段距离，所以为时间间隔，称为前2 s，第2 s内表示t1～t2，C错误；t n－1～t n表示时间间隔，称为第n s内，D错误．【答案】AB2．在如图123所示的时间轴上标出：①3 s内；②第3 s内；③第3 s初；④第2 s末．同时推断它们是时刻还是时间，并说明理由.【导学号：57632008】图123【解析】①3 s内指从0时刻开头的长度为3 s的时间“段”，是时间；②第3 s内指从0时刻起的第3个长度为1 s的时间“段”，是时间；③第3 s初指从0时刻起的第3个长度为1 s的时间“段”的起始“点”，是时刻；④第2 s末指从0时刻起的第2个长度为1 s的时间“段”的终止“点”，是时刻．如图所示，其中③与④指的是同一时刻．【答案】见解析利用上下文推断时间间隔与时刻分析所给的说法，依据题意去体会．常用来表示时刻的关键词是“初”“末”“时”等；常用来表示时间间隔的关键词是“内”“经受”“历时”等．如“第1 s内”“第2 s内”“第3 s内“等指的是时间间隔，在数值上都等于1 s．“最初2 s内”“最终2 s内”等指的也是时间间隔，在数值上都等于2 s．“第1 s末(第2 s初)”“第2 s末(第3 s初)”等都指的是时刻．路程和位移[先填空]1．路程物体运动轨迹的长度．2．位移(1)物理意义：表示物体(质点)位置变化的物理量．(2)定义：从初位置指向末位置的一条有向线段．(3)大小：初、末位置间有向线段的长度．(4)方向：由初位置指向末位置．[再推断]1．路程的大小肯定大于位移的大小．(×)2．物体运动时，路程相等，位移肯定也相等．(×)3．列车里程表中标出的北京到天津122 km，指的是列车从北京到天津的路程．(√)4．位移由质点运动的始末位置打算，路程由质点实际运动的路径打算．(√)[后思考]1．物体的位移为零，表示物体肯定静止吗？【提示】不肯定，位移为零表示物体初、末位置相同，物体可能运动了一周又回到了动身点．2．一个人从北京去重庆，可以乘火车，也可以乘飞机，还可以先乘火车到武汉，然后再乘轮船沿长江到重庆，如图124所示，则他的运动轨迹、位置变动、走过的路程和他的位移是否相同？图124【提示】他的运动轨迹不同，走过的路程不同；他的位置变动相同，位移相同．[合作探讨]在图125中，A处两个同学分别沿图中直线走到B(图书馆)、C(操场)两个不同位置，经测量知，路程是相同的，那么，两同学的位移相同吗？请说明理由．图125【提示】两同学的位移不相同．缘由是：位移是矢量，既有大小，又有方向．虽然两同学的路程相等，但位置变化的方向是不相同的，故两同学的位移不相同．[核心点击]路程和位移的区分与联系项目路程位移区别物理意义反映物体运动轨迹的长度，不能反映物体位置的变化反映物体位置的变化，不能反映物体运动轨迹的长度定义物体实际运动轨迹的长度从初位置指向末位置的有向线段打算因素与运动路径有关只与初、末位置有关矢量与标量(1)是标量，只有大小，没有方向(2)大小：物体运动轨迹的长度即为路(1)是矢量，有大小和方向(2)方向：由初位置指向末位置程的大小(3)计算：遵循算术加法法则(3)大小：初末位置间的距离，与运动轨迹无关(4)计算：遵循平行四边形定则(第三章学习)图示(曲线运动)物体由A点运动到B点，轨迹弧AB的长度即为质点的路程物体由A点运动到B点，有向线段AB表示质点位移的大小和方向联系单位都是长度单位，国际单位都是米(m)物理意义都是描述质点运动的物理量大小关系|位移|≤路程，只有在单向直线运动中，位移的大小才与路程相等3．如图126所示，坐高铁从杭州到南京，原需经上海再到南京，路程为s1，位移为x1.杭宁(南京)高铁通车后，从杭州可直达南京，路程为s2，位移为x2.则( )【导学号：57632009】图126A．s1＞s2，x1＞x2B．s1＞s2，x1＜x2C．s1＝s2，x1＝x2D．s1＞s2，x1＝x2【解析】走两条路线的位移相同，即x1＝x2，但是经上海再到南京时路程较长，即s1>s2，故选D.【答案】 D4．(多选)同学们都宠爱上体育课，一年一度的学校运动会同学们更是期盼很大．如图127所示为某学校田径运动场跑道的示意图，其中A点是全部跑步项目的终点，也是400 m、800 m赛跑的起跑点，B点是100 m赛跑的起跑点．在一次校运动会中，甲、乙、丙三位同学分别参与了100 m、400 m和800 m赛跑，则从开头竞赛到竞赛结束时( )图127A．甲的位移最大B．丙的位移最大C．乙、丙的路程相等D．丙的路程最大【解析】甲同学的初、末位置直线距离为100 m，位移大小为100 m，路程也是100 m；乙同学路程为400 m，但初、末位置重合，位移大小为零；丙同学路程为800 m，初、末位置重合，位移大小也为零，所以甲的位移最大，丙的路程最大，A、D正确．【答案】AD位移和路程的“可能”与“不行能”1．位移与路程永久不行能相同．由于位移是矢量，既有大小又有方向；而路程是标量，它只有大小没有方向．两者的运算法则不同．2．在任何状况下，位移的大小都不行能大于路程．由于两点之间线段最短．3．位移大小与路程可能相等，一般状况下，位移大小都要小于路程，只有当物体做单向直线运动时，位移大小才与路程相等．矢量和标量[先填空]1．矢量既有大小又有方向的物理量．如位移、力等．2．标量只有大小、没有方向的物理量．如质量、时间、路程等．3．运算法则两个标量的加减遵从算术加减法，而矢量则不同，后面将学习到．[再推断]1．负5 m的位移比正3 m的位移小．(×)2．李强向东行进5 m，张伟向北也行进5 m，他们的位移不同．(√)3．路程是标量，位移是矢量．(√)4．标量只有正值，没有负值．(×)[后思考]1．物体运动前一半时间内路程为2 m，后一半时间内路程为3 m，总路程肯定是5 m吗？【提示】是，路程是标量，其运算满足算术运算法则．2．物体运动前一半时间内位移为2 m，后一半时间位移为3 m，总位移肯定是5 m吗？【提示】不肯定，位移为矢量，其运算不满足算术运算法则．[合作探讨]探讨1：像位移这样的物理量叫做矢量，既有大小又有方向．但是我们以前学过的物理量很多都只有大小，没有方向，请同学们回忆哪些物理量只有大小，没有方向？【提示】温度、质量、体积、长度、时间、路程．探讨2：矢量和标量的算法有什么不同？【提示】两个标量相加遵从算术加法的法则．两个矢量相加满足平行四边形定则(第三章学习)．[核心点击]1．矢量的表示方法(1)图示表示：用带箭头的线段表示，线段的长度表示矢量的大小，箭头的方向表示矢量的方向．(2)数字表示：先建立坐标系并规定正方向，然后用正、负数来表示矢量．“＋”号表示与坐标系规定的正方向全都，“－”号表示与坐标系规定的正方向相反；数字的大小表示矢量的大小．2．矢量和标量的区分(1)矢量是有方向的，标量没有方向．(2)标量的运算法则为算术运算法则，即学校所学的加、减、乘、除等运算方法；矢量的运算法则为以后要学到的平行四边形定则．(3)矢量大小的比较要看其数值的确定值大小，确定值大的矢量大，而“＋”、“－”号只代表方向．5．下列物理量中，哪个是矢量( )A．质量B．时间C．路程D．位移【解析】质量、时间和路程都只有大小，没有方向，是标量．位移既有大小又有方向，是矢量．选项D正确．【答案】 D6．(多选)关于矢量和标量，下列说法中正确的是( )【导学号：57632010】A．矢量是既有大小又有方向的物理量B．标量是既有大小又有方向的物理量C．位移－10 m 比5 m小D．－10 ℃比5 ℃的温度低【解析】由矢量的定义可知，A正确，B错误；位移的正、负号只表示方向，不表示大小，其大小由数值和单位打算，所以－10 m的位移比5 m的位移大，故C错误；温度的正、负是相对温度为0 ℃时高出和低于的温度，所以－10 ℃比5 ℃的温度低，故D正确．【答案】AD矢量、标量的大小比较比较两个矢量大小时比较其确定值即可．比较两个标量大小时，有的标量比较确定值，如电荷量，有的标量比较代数值，如温度．直线运动的位置和位移[先填空]1．直线坐标系中物体的位置物体在直线坐标系中某点的坐标表示该点的位置．2．直线运动的位置与位移的关系如图128所示，一个物体沿直线从A运动到B，假如A、B两位置坐标分别为x A和x B，那么，质点的位移Δx＝x B－x A，即初、末位置坐标的变化量表示位移．图128[再推断]1．位置坐标就是位移．(×)2．初末两位置坐标为正时，位移肯定是正．(×)3．初末两位置坐标为负时，位移可能为正．(√)[后思考]在直线坐标系中物体的位移Δx正负号的含义是什么？【提示】正号表示位移与规定正方向相同，负号表示位移与规定正方向相反．[合作探讨]我们怎样用数学方法描述直线运动的位置和位移？【提示】假如物体做直线运动，运动中的某一时刻对应的是物体处在某一位置，假如是一段时间，对应的是这段时间内物体的位移．如图所示，物体在时刻t1处于“位置”x1，在时刻t2运动到“位置”x2.那么，x2－x1就是物体的“位移”，记为Δx＝x2－x1.[核心点击]1．直线运动位移的计算物体做直线运动时，它的位移可通过初、末位置的坐标值计算．如图129所示，在t1～t2时间内，物体从位置x A移动到位置x B，发生的位移Δx＝x B－x A.对于甲图，Δx＝3 m；对于乙图，Δx＝－5 m.甲乙图1292．直线运动位移的方向在直线运动中，位移的方向一般用正负号来表示．如图129甲所示，Δx>0，表示位移的方向沿x轴正方向；如图乙所示，Δx<0，表示位移的方向沿x轴负方向．这样就可以用一个带正负号的数值，把直线运动中位移矢量的大小和方向表示出来了．7．(多选)物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置，用坐标的变化量Δx表示物体的位移．如图1210所示，一个物体从A运动到C，它的位移Δx1＝－4 m－5 m＝－9 m，从C运动到B，它的位移为Δx2＝1 m－(－4 m)＝5 m．下列说法中正确的是( )【导学号：57632011】图1210A．A到C的位移大于C到B的位移，由于负号表示位移的方向，不表示大小B．C到B的位移大于A到C的位移，由于正数大于负数C．由于位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较D．物体由A到B的合位移Δx＝Δx1＋Δx2【解析】位移是矢量，比较位移的大小时，只需比较数值，不要带正负号，选项B、C错误，A正确；因Δx1＝x C－x A，Δx2＝x B－x C，所以物体由A到B的合位移Δx＝x B－x A＝Δx1＋Δx2，选项D正确．【答案】AD8．如图1211所示，一辆汽车在大路上行驶，t＝0时，汽车在十字路口中心的左侧20 m处；过了2 s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3 s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m处．假如把这条大路抽象为一条坐标轴x，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向．图1211(1)试将汽车在这三个观测时刻的位置坐标填入表格内：观测时刻t＝0时过2 s 再过3 s位置坐标x1＝x2＝x3＝(2)前2 s内、后3 s内汽车的位移分别是多少？这5 s内的位移又是多少？【导学号：57632012】【解析】(1)把大路抽象为坐标轴，由于向右为x轴的正方向，所以在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值，右侧的点的坐标为正值，即：x1＝－20 m，x2＝0，x3＝30 m.(2)前2 s内的位移Δx1＝x2－x1＝0－(－20) m＝20 m；后3 s内的位移Δx2＝x3－x2＝30 m－0＝30 m；这5 s内的位移Δx3＝x3－x1＝30 m－(－20 m)＝50 m.上述位移Δx1、Δx2和Δx3都是矢量，大小分别为20 m、30 m和50 m，方向都向右，即与x轴正方向同向．【答案】(1)－20 m 0 30 m (2)20 m，方向向右30 m，方向向右50 m，方向向右1．在直线运动中，坐标对应物体的位置，坐标的变化量对应物体的位移．2．无论初、末位置的坐标大小关系如何，坐标值正负如何，Δx＝x末－x初总是成立的．。
2020-2021高中物理人教版必修1学案 第一章 运动的描述 1.3 运动快慢的描述—速度
学案3 运动快慢的描述——速度[学习目标定位] 1.理解速度的物理意义，特殊是理解速度是矢量，知道速度的方向即物体运动的方向.2.能区分平均速度和瞬时速度，知道速率的概念.3.会用平均速度公式进行相关的计算．一、速度1．定义：位移与发生这个位移所用时间的比值．速度是表示物体运动快慢的物理量． 2．定义式：v ＝ΔxΔt.3．矢量性：速度是矢量，速度的方向就是物体运动的方向． 二、平均速度和瞬时速度1．平均速度：公式v ＝ΔxΔt ，表示的是物体在时间间隔Δt 内的平均快慢程度，称为平均速度．平均速度只能粗略地描述运动的快慢．2．瞬时速度：运动.时刻或某一位置的速度．它可以精确地描述物体运动的快慢．瞬时速度的大小通常叫做速率．3．匀速直线运动：匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动.一、速度[问题设计]自行车和汽车都在平直大路上沿同一方向单向行驶，自行车在30 min 内行驶8 km ；汽车在30 min 内行驶50 km ；百米竞赛中，运动员甲用时10 s ，运动员乙用时13.5 s.(1)自行车和汽车哪个运动得快？运动员甲和运动员乙哪个跑得快？ (2)汽车和运动员甲哪个运动得快？如何进行比较的？ 答案 (1)汽车运动得快，相同时间内位移大． 运动员甲运动得快，通过相同位移所需时间短．(2)对于汽车和运动员甲，通过比较两物体单位时间内的位移，可比较两物体运动的快慢． 汽车：50 km30 min ＝50×103 m30×60 s≈27.8 m/s.运动员甲：100 m10 s ＝10 m/s.所以汽车运动得快． [要点提炼]1．定义式：v ＝ΔxΔt.其中Δx 是位移，不是路程．说明 这里的定义方法是比值定义法．比值定义法是高中常见的一种定义物理量的方法，被定义的物理量不是由其它两个量打算，即不能说v 与Δx 成正比，与Δt 成反比．学校曾学习过ρ＝m V 、R ＝UI也是用比值定义法定义的．2．方向：速度是矢量，速度的方向就是物体运动的方向．留意 (1)当比较两个速度是否相同时，既要比较大小是否相等又要比较其方向是否相同． (2)分析物体的运动速度时不行只关注速度的大小，也要留意确定速度的方向．二、平均速度和瞬时速度[问题设计]某同学百米竞赛用时12 s ，前2 s 内的位移为12 m ，第2个2 s 内位移为14 m ，第3个2 s 内位移为16 m ，第4个2 s 内位移为19 m ，第5个2 s 内位移为20 m ，第6个2 s 内位移为19 m.(1)请计算上述6个时间间隔内的平均速度，并说明哪段时间运动得最快？(2)通过以上数据，你能知道这个同学的“起跑速度”、“冲刺速度”以及“最大速度”吗？ 答案 (1)第1个2 s 内v 1＝12 m2 s＝6 m/s ， 第2个2 s 内v 2＝14 m2 s ＝7 m/s ，第3个2 s 内v 3＝16 m2 s ＝8 m/s ，第4个2 s 内v 4＝19 m2 s ＝9.5 m/s ，第5个2 s 内v 5＝20 m2 s ＝10 m/s ，第6个2 s 内v 6＝19 m2 s ＝9.5 m/s.第5个2 s 内运动得最快． (2)不能．。
高中物理必修一第一章教学设计
高中物理必修一第一章教学设计一、教学任务及对象1、教学任务本教学设计针对的是高中物理必修一的第一章内容。
这一章主要涉及了物理学的基本概念、物理量、以及基本的物理定律，旨在为学生建立扎实的物理基础，激发他们对物理学科的兴趣。
具体包括：物理学的研究方法、力的概念、运动和静止的判断、牛顿三定律、以及简单的运动学计算等。
通过本章的学习，学生应能够掌握基本的物理知识，形成科学的思维方式，并能够运用所学知识解释生活中的物理现象。
2、教学对象教学对象为高中一年级学生，他们刚刚进入高中阶段，对物理学科的学习可能还停留在初中阶段的直观认识，对物理概念的理解和物理规律的把握尚需加强。
此外，这一年龄段的学生思维活跃，好奇心强，但学习习惯和自主学习能力参差不齐，因此需要在教学中采取不同的策略，激发学生的学习兴趣，培养他们的自主学习能力。
同时，针对学生的个性差异，教学过程中要关注每一个学生的成长，帮助他们建立正确的学习态度，提高解决问题的能力。
二、教学目标1、知识与技能（1）理解物理学的定义和研究对象，掌握物理学的基本概念和基本物理量，如长度、质量、时间等。
（2）掌握力的概念、分类和作用效果，了解牛顿三定律的内容及其应用。
（3）学会判断物体的运动和静止状态，理解参照物的概念。
（4）掌握匀速直线运动、匀加速直线运动的概念和基本公式，能够进行简单的运动学计算。
（5）通过实验和观察，学会运用物理知识解释生活中的现象，提高解决问题的能力。
2、过程与方法（1）通过自主探究、小组合作等方式，培养学生独立思考和团队协作的能力。
（2）运用问题驱动法，引导学生提出问题、分析问题、解决问题，培养科学探究精神。
（3）采用案例分析法，让学生从实际事例中抽象出物理规律，提高分析问题的能力。
（4）通过实验操作，培养学生的动手能力和观察能力，使其学会运用实验验证理论。
（5）运用比较、归纳、总结等学习方法，帮助学生形成系统的知识体系。
3、情感，态度与价值观（1）激发学生对物理学科的兴趣，培养他们热爱科学、追求真理的情感。
人教版高一物理必修一第一章第4节测纸带的平均速度和瞬时速度(学案)
测纸带的平均速度和瞬时速度核心知识点一打点计时器的类型及其特点核心知识点二测纸带的平均速度和瞬时速度我们知道位移与发生这段位移所用的时间的比值叫做速度，表达式是v ＝ΔxΔt 。
一般情况下这个表达式求出的v 只是物体在Δt 时间内运动的平均快慢程度，是平均速度。
而要求物体在某个时刻t 的瞬时速度，则可以从t 时刻开始选取很短的时间Δt ，用Δt 时间内的平均速度近似表示t 时刻的瞬时速度，并且Δt 越短，求出的平均速度就越接近t 时刻的瞬时速度。
在利用纸带测瞬时速度时就用了这种思想。
核心知识点三实验的创新本实验中也可以用滴水法或者频闪拍照法代替打点计时器（展示滴水器和频闪照片） 电磁打点计时器 电火花计时器它是一种记录运动物体在一定时间间它是利用火花放电在纸带上打出小点而显示点迹典型例题核心知识点一某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，得到如图所示的纸带，按照打点的先后顺序，纸带上的计数点依次用O、A、B、C、D、E表示，每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来。
（1）电磁打点计时器使用________V的________电源（填“交流”或“直流”）；电火花计时器使用________V的________电源（填“交流”或“直流”）。
（2）由图可以知道，A 、B两点的时间间隔是________s ，纸带做的是________（填加速、减速或【答案】（1）4～6；交流；220；交流（2）0.1；加速【解析】（1）电磁打点计时器使用的是4~6V的低压交流电，而电火花打点计时器使用的是220V的交流电（2）每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来，所以A、B两点之间的时间间隔为，相同时间内的位移逐渐增大，知纸带做的是加速直线运动．总结：要注意两种打点计时器的工作电压的区别。
交互：以下是练习使用电磁打点计时器的部分实验步骤,其中操作错误的是( )A.把打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把复写纸片套在定位轴上,并压在纸带上面B.把打点计时器的两个接线柱分别接上导线,与4~6V低压交流电源相连C.用手水平地牵动纸带,然后打开电源开关D.取下纸带,用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x0,时间间隔为t,用公式计算纸带运动的平均速度答案：C解析：把打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,把复写纸片套在定位轴上,并压在纸带上面,故A操作错误;把打点计时器的两个接线柱分别接上导线,与4 ~6V低压交流电源相连,故B 操作正确;实验过程应先接通电源,后释放纸带,否则在纸带上留下的点很少,不利于数据的处理和减小误差,故C操作错误;取下纸带,用刻度尺测置最后一个点与计时起点的距离是x0,用公式计算纸带运动的平均速度,故D操作正确.本题选C.核心知识点二【能力提升】打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量的情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为________m/s，在A、D间的平均速度为________m/s，B点的瞬时速度更接近于________m/s.(保留两位有效数字)解析：由题意知，相邻两点间的时间间隔为0.02 s．AC间的距离为14 mm＝0.014 m，AD间的距离为25 mm＝0.025 m.由公式v＝ΔxΔt得：m/s＝0.35 m/s，＝m/s＝0.42 m/s.B点的瞬时速度更接近于0.35 m/s.答案：0.35 0.42 0.35方法总结：利用v ＝Δx Δt 求某一时刻的瞬时速度时，Δt 越短则平均速度越接近该时刻的瞬时速度。
高中物理必修一第一章第一节 - 学案
1质点参考系和坐标系[学科素养与目标要求]物理观念：1.理解什么是质点，知道把物体看做质点的条件.2.知道参考系的概念，知道选取不同的参考系对物体的运动情况的描述可能不同.3.理解坐标系的概念，会用一维坐标系描述物体的位置及位置的变化．科学思维：知道质点是一种理想化物理模型，知道建立理想化物理模型是研究物理问题的常用方法．一、物体和质点1．定义：用来代替物体的有的点．2．物体可看做质点的条件(1)物体的和可以忽略．(2)物体上任意一点的运动可以代替物体的运动．3．一个物体能否看成质点是由决定的．4．理想化方法：在物理学中，突出问题的方面，忽略因素，建立理想化的“物理模型”，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法．就是这种物理模型之一．二、参考系1．运动与静止的关系(1)自然界的一切物体都处于永恒的运动中，这便是运动的性．(2)描述某一个物体的运动时，总是相对于其他物体而言的，这便是运动的性．2．参考系：在研究物体的运动时，被选做参考的其他物体称为参考系．3．参考系的选择是(填“任意”或“唯一”)的．4．参考系对观察结果的影响：选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果(填“可能不同”或“一定相同”)．三、坐标系1．建立目的：为了定量地描述物体的位置及．2．坐标系的三要素：、和单位长度．1．判断下列说法的正误．(1)只有体积很小的物体才可以看做质点，体积较大的物体不能看做质点．()(2)质点是一个理想化模型，实际上是存在的．()(3)研究同一物体的运动时，不论选取怎样的参考系，其结论是相同的．()(4)参考系可任意选取，而研究物体的运动时(如汽车加速)通常以地面为参考系．()(5)描述直线运动位置及位置变化时，一般建立直线坐标系．()2．敦煌曲子词中有这样的词句：“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行．”其中“看山恰似走来迎”所选的参考系是____，“是船行”所选的参考系是____．一、质点2018年1月12日7时18分，“长征三号乙”运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第26、27颗北斗导航卫星，如图所示．在描述两颗卫星的运动时，试举例说明什么情况下可将它们看成质点？什么情况下不能？1．对质点的理解(1)质点是用来代替物体的有质量的点，只占有位置而不占有空间，具有被代替物体的全部质量．(2)质点是一种“理想化模型”，它是对实际物体的一种科学抽象．2．物体能看成质点的条件(1)物体的大小、形状对研究结果没有影响或影响可以忽略时．(2)只研究物体的平动，不研究物体的转动时．3．注意：体积大的物体有时也可以看成质点；体积小的物体有时不可以看成质点．例1观察图所示四幅图，对图中各运动物体的描述正确的是()A．图①中研究投出的篮球运动路径时不能将篮球看成质点B．图②中观众欣赏体操表演时不能将运动员看成质点C．图③中研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点D．图④中研究子弹射穿苹果的时间时可将子弹看成质点物理学研究方法——建立理想化物理模型1．“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或方便研究而进行的一种科学抽象，实际上并不存在．2．在“理想化模型”的抽象过程中，应以研究目的为出发点，突出问题的主要因素，忽略次要因素，从而建立物理模型．针对训练1在以下情况中关于质点的说法正确的是()A．观察辽宁号航空母舰上的“歼－15”战斗机起飞时，可以把航空母舰看做质点B．“玉兔二号”从“嫦娥四号”的怀抱中“走”出来，研究“玉兔二号”一连串技术含量极高的“慢动作”时，可以把“玉兔二号”看做质点C．研究“玉兔二号”巡视器巡视月球的运动轨迹时，可以把“玉兔二号”巡视器看做质点D．研究自行车的运动时，因为车轮在转动，所以在任何情况下，都不能把自行车看做质点二、参考系请阅读下面的漫画材料(如图)，回答问题：图有人说我，快如闪电，疾如风！有人说我，纹丝不动，坐如钟！“我”是静是动？1．选取参考系的意义：静止是相对的，运动是绝对的．要描述一个物体的运动，首先必须选定参考系，之后才能确定物体的位置、研究物体的运动．对于同一个物体，选择不同的参考系，观察结果往往不同．2.参考系的选取原则(1)参考系的选取一般由研究对象和研究对象所在的系统决定．例如研究火车上物体的运动时，一般选取火车作为参考系；研究地面上物体的运动时，一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参考系．(2)参考系的选取可以是任意的，但在实际问题中，参考系的选取应以使研究问题尽可能方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则．(3)在比较不同物体的运动时，应选择同一参考系．例2火炬传递是各种重大体育赛事的重要环节．在某次运动会火炬传递中，观察到同一地点的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰如图所示．关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况，下列说法中正确的是()A．甲、乙两火炬手一定都在向右运动B．甲、乙两火炬手一定都在向左运动C．甲火炬手一定向右运动，乙火炬手一定向左运动D．甲火炬手可能停止了运动，乙火炬手一定向左运动针对训练2在电视连续剧《西游记》中，常常有“孙悟空”“腾云驾雾”的镜头，这通常是采用“背景拍摄法”，让“孙悟空”站在平台上，做着飞行的动作，在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云；摄影师把人物动作和飘动的白云等一起摄入镜头，放映时，观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”．这时，观众所选的参考系是()A．“孙悟空”B．平台C．急速飘动的白云D．蓝天三、坐标系(1)如图，一辆汽车正在平直的公路上直线行驶．为了描述汽车的位置及位置变化，我们需要建立什么样的坐标系？(2)汽车转弯时，(1)中建立的坐标系还能描述物体的位置及位置变化吗？如果不能，我们需要建立什么样的坐标系？三种坐标系的比较分类项目直线坐标系平面坐标系空间坐标系适用运动物体沿直线运动时物体在某平面内做曲线运动时物体在空间内做曲线运动时建立方法在直线上规定原点、正方向和单位长度，就建立了直线坐标系在平面内画相互垂直的x轴与y轴，即可组成平面直角坐标系．物体的位置由一对坐标值确定在空间画三个相互垂直的x轴、y轴和z轴，即可组成三维坐标系．物体的位置由三个坐标值来确定应用实例M点位置坐标：x＝2 m N点位置坐标：x＝3 m，y＝4 m P点位置坐标：x＝2 m，y＝3 m，z＝4 m例3从高出地面2 m的位置竖直向上抛出一个球，它上升4 m后回落，最后小球到达地面，如图所示．分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正方向，填写下表：坐标原点的设置出发点的坐标最高点的坐标落地点的坐标以地面为原点以抛出点为原点1．(质点)下列说法中正确的是()A．由于“辽宁号”航母“高大威武”，故任何情况下都不能看成质点B．战斗机飞行员可以把正在甲板上手势指挥的调度员看成一个质点C．在战斗机飞行训练中，研究战斗机的空中翻滚动作时，战斗机可以看成质点D．研究“辽宁号”航母在大海中的运动轨迹时，航母可以看成质点2．(质点)下列各种情况中，可以把研究对象(加点者)看做质点的是()A．研究地球．．的昼夜更替B．研究一列队伍．．．．过桥的时间问题C．裁判给参加比赛的艺术体操运动员．．．．．．．的比赛打分D．研究在水平推力作用下沿水平面平动的木箱．．3．(参考系)如图所示，我国“辽宁号”航母在海军导弹驱逐舰“沈阳号”、“石家庄号”和导弹护卫舰“烟台舰”、“潍坊舰”的伴随下赴南海进行训练．下列说法中正确的是() A．“辽宁号”航母上的观察员感觉海水向后退去，他选择的参考系是海水B．“辽宁号”航母上的观察员感觉海水向后退去，他选择的参考系是航母C．“辽宁号”航母上的观察员感觉其他舰没有动，其他舰一定是静止的D．“辽宁号”航母上的观察员感觉天空的白云没有动，航母一定是静止的4．(参考系)如图所示，中国海监46船(甲)和中国海监49船(乙)，在钓鱼岛领海内开展例行维权巡航．甲、乙两船并排行驶，甲船上的船员看见钓鱼岛向东移，乙船内的船员发现甲船没有动．如果以钓鱼岛为参考系，上述事实说明()A．甲船向西运动，乙船不动B．乙船向西运动，甲船不动C．甲船向西运动，乙船向东运动D．甲、乙两船以相等的速度都向西运动5．(坐标系)一物体从O点出发，沿东偏北30°的方向运动10 m至A点，然后又向正南方向运动5 m至B点．(1)建立适当坐标系，描述出该物体的运动轨迹．(2)根据建立的坐标系，分别求出A、B两点的坐标．考点一质点1．关于质点，以下说法正确的是()A．质点就是很小的物体，如液滴、花粉颗粒、尘埃等B．体积很大的物体一定不能看做质点C．一山路转弯处较狭窄，司机下车实地勘察，判断汽车是否能安全通过．此时在司机看来，汽车是一个质点D．描绘航空母舰在海洋中的运动轨迹时，航空母舰可看做质点2．在以下几个奥运会比赛项目中，研究对象可视为质点的是()A．在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时B．确定马拉松运动员在比赛中的位置时C．跆拳道比赛中研究运动员的动作时D．乒乓球比赛中研究乒乓球的旋转时3．2018年2月22日，平昌冬奥会短道速滑男子500米决赛中，中国选手武大靖以39秒584的成绩打破世界纪录强势夺冠，为中国代表团赢得平昌冬奥会首枚金牌，也是中国男子短道速滑队在冬奥会上的首枚金牌．下列对武大靖的研究中，能把武大靖看做质点的是() A．研究武大靖的起滑特点B．研究武大靖到达终点时如何过线C．研究武大靖在比赛中的运动轨迹D．研究武大靖的滑冰技巧4．(多选)如图所示，“神舟十号”飞船发射升空后，经多次变轨与“天宫一号”目标飞行器在距地面343 km高处成功交会对接，下列情况中，运载火箭或组合体可以看做质点的是() A．确定火箭升空约150 s时距地面的高度B．分析助推器与火箭的分离过程时C．研究“神舟十号”与“天宫一号”的交会对接过程D．研究“神舟十号”与“天宫一号”的组合体在距地面343 km高处绕地球飞行的轨迹5．具有完全知识产权的中国标准动车组“复兴号”的高度从“和谐号”的3 700 mm增高到4 050 mm，单车长伸展到25 m，下列说法正确的是()A．“复兴号”体积太大，不能看成质点，乘客可看成质点，因为他体积小B．“复兴号”在运行时任何情况下都不能看成质点，因为车轮在转动C．研究“复兴号”在弯道处有无翻车危险时，可将它看成质点D．计算“复兴号”从北京南站到上海虹桥站的运行时间时，可将它看成质点6．从波兰中部城市罗兹往返四川成都的直达火车线路“蓉欧快铁”开通于2013年，全长9 826公里，全程行车时间约为13天，比历时40至50天的海路运输快许多．关于“蓉欧快铁”，下列说法正确的是()A．班列长度太大，质量太大，任何时候都不能看成质点B．研究“蓉欧快铁”线路上的班列行程时，可以将班列看成质点C．分析班列通过阿拉山口的时间时，可以将班列看成质点D．只要班列处于运动状态，就可以看成质点考点二参考系7.刻舟求剑的故事家喻户晓，如图所示，“舟已行矣，而剑不行”这句话所选用的参考系是()A．舟B．舟上的人C．地面D．流动的水8.中国是掌握空中加油技术的少数国家之一，如图是我国自行研制的第三代战斗机“歼－10”在空中加油的情景，以哪个物体为参考系，可以认为加油机是运动的()A．“歼－10”战斗机B．地面上的房屋C．加油机中的飞行员D．“歼－10”战斗机中的飞行员9.Tomahawk四轮摩托跑车的时速可超过300 km/h，如图为摄影师利用“追拍”摄影法拍摄的Tomahawk四轮摩托跑车飞驰的照片，从照片上可以看出摄影师拍摄时选择的参考系是() A．大地B．树木C．四轮摩托跑车D．公路10.国际泳联跳水大奖赛马来西亚站，我国跳水“梦之队”持续神奇表现，如图所示为运动员陈艾森、张雁全在男子双人十米台比赛中的瞬间，则下列说法正确的是()A．教练为了研究两人的技术动作，可将两人视为质点B．运动员在下落过程中，以运动员为参考系，水面是静止的C．陈艾森感觉张雁全是静止的D．观众观看两人比赛时，可将两人视为质点11.(多选)在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图所示，下列说法正确的是()A．地球在金星与太阳之间B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C．以太阳为参考系，地球是运动的D．以太阳为参考系，金星是运动的12.(多选)如图所示，甲、乙、丙3人各乘不同的热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降．那么，从地面上看甲、乙、丙的运动可能是()A．甲、乙匀速下降，且v乙＞v甲，丙停在空中B．甲、乙匀速下降，且v乙＜v甲，丙匀速上升C．甲、乙匀速下降，且v乙＞v甲，丙匀速下降，且v丙＜v甲D．甲、乙匀速下降，且v乙＞v甲，丙匀速下降，且v丙＞v甲13．太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象．但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象．要看到这一现象需满足的条件是()A．时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大B．时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大C．时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大D．时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大考点三坐标系14．(多选)如图所示是为了定量研究物体的位置变化作出的坐标轴(x轴)．在画该坐标轴时规定原点在某长直公路上某广场的中心，公路为南北走向，向北为正方向．坐标轴上有两点A 和B，A的位置坐标为x A＝5 m，B的位置坐标为x B＝－3 m．下列说法中正确的是() A．A点位于广场中心南边5 m处B．A点位于广场中心北边5 m处C．B点位于广场中心南边3 m处D．B点位于广场中心北边3 m处15．湖中O点有一观察站，一小船从O点出发向东行驶4 km，又向北行驶3 km，则(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)()A．小船距O点7 kmB．小船向东北方向运动了4 kmC．小船向东北方向运动了3 kmD．小船的位置在东偏北37°方向，距离O点5 km处。
2015-2016学年高一物理教科版必修1学案：第一章 第9讲 匀变速直线运动规律的应用
第9讲 匀变速直线运动规律的应用[目标定位] 1.会推导匀变速直线运动的位移与速度的关系式v 2－v 20＝2ax ，并能利用公式解决相关题目.2.掌握匀变速直线运动的两个重要推论：平均速度v ＝v t 2＝v 0＋v 2和Δx ＝aT 2，并能利用它们解决相关问题．匀变速直线运动的速度与位移关系1．关系式：v 2t －v 20＝2ax ；2．推导：由匀变速直线运动的速度公式：v t ＝v 0＋at 和位移公式：x ＝v 0t ＋12at 2消去时间t即得．3．若v 0＝0，速度与位移的关系为v 2t ＝2ax .想一想：如图1所示，如果你是某机场的设计师，知道飞机起飞时的加速度是a ，起飞速度是v ，你将把飞机的起飞跑道设计成至少多长呢？图1答案飞机起飞时做匀加速直线运动，根据位移时间公式：v 2t －v 20＝2ax ，得x ＝v 2t －v 202a ＝v 22a.一、速度－位移公式的理解及应用1．公式推导：物体以加速度a 做匀变速直线运动时，设其初速度为v 0，末速度为v t ，则速度公式：v t ＝v 0＋at ① 位移公式：x ＝v 0t ＋12at 2②由①②消去时间t ，得位移与速度的关系式为v 2t －v 20＝2ax注意：如果匀变速运动的已知量和未知量都不涉及时间，则利用公式v 2t －v 20＝2ax 求解问题时，往往比用两个基本公式解题方便． 2．对公式的理解：(1)适用条件：匀变速直线运动．(2)v 2t －v 20＝2ax 为矢量式，x 、v 0、a 都是矢量，应用时必须选取统一的正方向，一般选初速度v 0的方向为正方向．①匀加速直线运动，a 取正值；做匀减速直线运动，a 取负值． ②位移与正方向相同取正值；位移与正方向相反，取负值． (3)当v 0＝0时，v 2t ＝2ax ，(初速度为零的匀加速直线运动)．例1 2013年岁末中国首艘航母“辽宁舰”在南海传出“顺利完成作战科目试验”的消息．歼-15战机成功起降“辽宁舰”，确立了中国第一代舰载机位置．如图2所示，航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统，已知歼-15战机在跑道上加速时产生的加速度为 4.5m/s 2, 战斗机滑行100 m 时起飞，起飞速度为50 m/s ，则航空母舰静止时弹射系统必须使歼-15战机具有的初速度为( )图2A ．10m/sB ．20 m/sC ．30m/sD ．40 m/s解析 根据运动公式v 2t －v 20＝2ax ，解得v 0＝v 2t －2ax ＝502－2×4.5×100m/s ＝40 m/s.D正确． 答案 D针对训练 在交通事故分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹．在某次交通事故中，汽车刹车线的长度是14m ，假设汽车刹车时的速度大小为14m/s ，则汽车刹车时的加速度大小为( ) A ．7m/s 2 B ．17 m/s 2C ．14m/s 2D ．3.5 m/s 2 答案 A解析 设汽车开始刹车时的方向为正方向，由02－v 20＝2ax得a ＝－v 202x＝－7m/s 2，A 正确．例2 机场跑道长为2500m ，喷气式飞机以恒定的加速度a ＝3.5m/s 2加速，当速率达95 m/s 时可升空．假定飞机在到达此速率时因故要停止飞行，则喷气式飞机的制动系统至少要产生多大的加速度？解析 设飞机从开始起飞到达到95m/s 时前进的位移为x 1由v 2t －v 20＝2ax ，代入数据解得x 1≈1289.3m.设飞机制动过程的加速度为a ′，飞机制动过程中的最大位移x 2＝2500m －1289.3m ≈1210.7m由0－v 2t ＝2a ′x 2得：a ′≈3.73m/s 2 答案 3.73m/s 2二、平均速度公式的应用 1．平均速度的一般表达式v ＝xt.2．匀变速直线运动中，某段过程的平均速度等于初、末速度的平均值，即v ＝12(v 0＋v t )．证明：如图3所示为匀变速直线运动的v －t 图像，则t 时间内的位移为x ＝12(v 0＋v t )t ，故平均速度为v ＝x t ＝12(v 0＋v t )．3．匀变速直线运动中，某段过程中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，即v t 2＝v ＝12(v 0＋v t )．证明：如图3所示，对0～t 2，有：v t 2＝v 0＋a ·t2；对t 2～t 有：v t ＝v t 2＋a ·t2； 图3由两式可得v t 2＝12(v 0＋v t )＝v .注意：v ＝x t 适用于任意运动，而v ＝v 0＋v t 2及v ＝v t2只适用于匀变速直线运动．例3 一质点做匀变速直线运动，初速度v 0＝2m/s,4s 内位移为20m ，求： (1)质点4s 末的速度； (2)质点2s 末的速度．解析 利用平均速度公式：4s 内的平均速度 v ＝x t ＝v 0＋v 42，代入数据解得，4s 末的速度v 4＝8m/s 2s 末的速度v 2＝v 0＋v 42＝2＋82m/s ＝5 m/s.答案 (1)8m/s (2)5 m/s 三、重要推论Δx ＝aT 2的应用1．推导：以初速度v 0做匀加速直线运动的物体， 时间T 内的位移：x 1＝v 0T ＋12aT 2① 在时间2T 内的位移：x 2＝v 0×2T ＋12a (2T )2②连续相等时间内的位移差为：Δx ＝x 2－x 1＝v 0T ＋32aT 2－v 0T －12aT 2＝aT 2，即Δx ＝aT 2.进一步推导可得：x 2－x 1＝x 3－x 2＝x 4－x 3＝……＝x n －x n －1＝aT 22．应用：一是用以判断物体是否做匀变速直线运动；二是用以求加速度．注意：此推论常在探究物体速度随时间变化规律的实验中根据纸带求物体的加速度． 例4 如图4所示，物体做匀加速直线运动，A 、B 、C 、D 为其运动轨迹上的四点，测得AB ＝2m, BC ＝3m ，且物体通过AB 、BC 、CD 所用的时间均为0.2s ，则下列说法正确的是( )图4A ．物体的加速度为20m/s 2B ．物体的加速度为25m/s 2C ．CD ＝4m D ．CD ＝5m解析 由匀变速直线运动的规律可知相邻相等的时间内位移之差为常数，即Δx ＝aT 2可得：a ＝BC －AB t 2＝10.04m/s 2＝25 m/s 2，故A 错误，B 正确；根据CD －BC ＝BC －AB ＝1m ，可知CD ＝3m ＋1m ＝4m ，故C 正确． 答案 BC位移－速度公式的理解及应用1．如图5所示，一辆正以8m/s 速度沿直线行驶的汽车，突然以1 m/s 2的加速度加速行驶，则汽车行驶了18m 时的速度为( )图5A ．8m/sB ．12 m/sC ．10m/sD ．14 m/s答案 C解析 由v 2－v 20＝2ax 得：v ＝v 20＋2ax ＝82＋2×1×18m/s ＝10 m/s ，故选C.2．一个滑雪的人，从长48m 的山坡上匀变速滑下，初速度是1m/s ，末速度是5 m/s.求：(1)滑雪人的加速度；(2)滑雪人通过这段山坡需要多长时间？ 答案 (1)0.25m/s 2 (2)16s解析 由v 2t －v 20＝2ax知a ＝v 2t －v 22x ＝52－122×48m/s 2＝0.25 m/s 2由v t ＝v 0＋at 知t ＝v t －v 0a ＝5－10.25s ＝16s平均速度公式的应用3．物体做匀加速直线运动，已知第1s 末的速度为6m/s ，第2 s 末的速度为8 m/s ，则下列结论中正确的是( ) A ．物体的加速度为2m/s 2 B ．物体前2s 内的平均速度为7m/s C ．第2s 内物体的平均速度为7m/s D ．第2s 内物体的平均速度为4m/s 答案 AC解析 根据加速度的定义a ＝v 2－v 1t ＝8－61m/s 2＝2 m/s 2，A 对；前2s 内的平均速度即1s 末的速度为6m/s ，B 错；根据平均速度公式，第2s 内的平均速度为v ＝v 2＋v 12＝8＋62m/s ＝7m/s ，C 对，D 错．重要推论Δx ＝aT 2的应用4．汽车的启动可以看做匀加速直线运动，从启动过程的某时刻起汽车第一秒内的位移为6m ，第二秒内的位移为10m ，汽车的加速度为多大？ 答案 4m/s 2解析 不是从汽车开始启动计时的，所以不能用位移公式，根据Δx ＝aT 2，得a ＝4m/s 2.(时间：60分钟)题组一 位移—速度公式的理解及应用1．一辆汽车以20m/s 的速度沿平直路面行驶；当汽车以5 m/s 2的加速度刹车时，其刹车距离为( ) A ．40m B ．20m C ．100m D ．4m答案 A解析 已知v 0＝20 m/s ，a ＝－5 m/s 2，v t ＝0，由v 2t －v 20＝2ax得刹车距离x ＝－v 202a ＝－2022×(－5)m ＝40m ．A 正确．2．一滑雪运动员由静止开始沿足够长的斜坡匀加速下滑．当下滑距离为l 时，速度为v ，那么，当他的速度是v2时，下滑的距离是( )A.l 2B.2l2C.l 4D.3l 4答案 C 解析 由v 2t －v 20＝2ax知v 2＝2al ，得l ＝v 22a ；当速度为v 2时有(v 2)2＝2al 1，得l 1＝v 28a ＝l4，C 正确．3．一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑，经过斜面中点时速度为2m/s ，则物体到达斜面底端时的速度为( ) A ．3m/s B ．4 m/s C ．6m/s D ．22m/s答案 D4．两个小车在同一水平面上做加速度相同的匀减速直线运动，若它们的初速度之比为1∶2，则它们运动的最大位移之比为( ) A ．1∶2B ．1∶4C ．1∶2D ．2∶1 答案 B解析 匀减速直线运动的位移最大时末速度为零，由v 2－v 20＝2ax 得x ＝－v 202a ，故x 1x 2＝v 201v 202＝(12)2＝14，故选B. 题组二 平均速度公式的应用5．一颗子弹以大小为v 的速度射进一墙壁但未穿出，射入深度为x ，如果子弹在墙内穿行时为匀变速运动，则子弹在墙内运动的时间为( ) A.x v B.2x v C.2x v D.x 2v答案 B解析 由v ＝v 2和x ＝v t 得t ＝2xv ，B 正确．6．我国自行研制的“枭龙”战机已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 ．v t B.v t2C ．2v tD ．不能确定答案 B解析 因为战机在起飞前做匀加速直线运动，则x ＝v t ＝0＋v 2t ＝v2t .B 正确．题组三 重要推论Δx ＝aT 2的应用图17．从斜面上某一位置每隔0.1s 释放一个小球，释放后小球做匀加速直线运动，在连续释放几个后，对在斜面上滑动的小球拍下如图1所示的照片，测得x AB ＝15cm ，x BC ＝20cm.小球的加速度和拍摄时小球B 的速度分别为( ) A ．30m/s 2 3 m/s B ．5m/s 2 23m/s C ．5m/s 2 1.75 m/s D ．30m/s 2 1.75 m/s答案 C解析 小球释放后做匀加速直线运动，且每相邻的两个小球的时间相等，均为0.1s ，可以认为A 、B 、C 、D 各点是一个小球在不同时刻的位置．(1)由推论Δx ＝aT 2可知，小球加速度为a ＝ΔxT 2＝x BC －x AB T 2＝20×10－2－15×10－20.12m/s 2＝5 m/s 2. (2)由题意知B 点是AC 段的中间时刻，可知B 点的速度等于AC 段上的平均速度，即v B ＝v AC ＝x AC 2T ＝20×10－2＋15×10－22×0.1m/s ＝1.75 m/s.8．为了测定某轿车在平直路上启动阶段的加速度(轿车启动时的运动可近似看成是匀加速直线运动)，某人拍摄一张在同一底片上多次曝光的照片，如图2所示，如果拍摄时每隔2s 曝光一次，轿车车身总长为4.5m ，那么这辆轿车的加速度为( )图2A ．1m/s 2B ．2.25 m/s 2C ．3m/s 2D ．4.25 m/s 2答案 B解析 据匀变速直线运动规律，Δx ＝x 2－x 1＝aT 2，读出x 1、x 2，代入即可计算．轿车总长4.5m ，相当于提示我们图中每一小格为1.5m ，由此可算出两段距离分别为x 1＝12m 和x 2＝21m ，又T ＝2s ，则a ＝x 2－x 1T 2＝21－1222m/s 2＝2.25 m/s 2.故选B. 9．一质点做匀加速直线运动，第3s 内的位移是2m ，第4s 内的位移是2.5m ，那么以下说法正确的是( ) A ．第2s 内的位移是2.5m B ．第3s 末的瞬时速度是2.25m/s C ．质点的加速度是0.125m/s 2 D ．质点的加速度是0.5m/s 2 答案 BD解析 由Δx ＝aT 2，得a ＝x 4－x 3T 2＝2.5－212m/s 2＝0.5 m/s 2，x 3－x 2＝x 4－x 3，所以第2s 内的位移x 2＝1.5m ，A 、C 错误，D 正确；第三秒末的速度等于第3～4s 内的平均速度，所以v 3＝x 3＋x 42t＝2.25m/s ，B 正确；故选B 、D. 题组四 综合应用10．一列火车由静止以恒定的加速度启动出站，设每列车厢的长度相同，不计车厢间间隙距离，一观察者站在第一列车厢最前面，他通过测时间估算出第一列车厢尾驶过他时的速度为v 0，则第n 列车厢尾驶过他时的速度为( ) A ．n v 0B ．n 2v 0C.n v 0D ．2n v 0 答案 C解析 由v 2t ＝2ax 得：v 20＝2a ·l v 2＝2a ·nl联立解得：v ＝n v 0，故选C.11．为了安全，汽车过桥的速度不能太大．一辆汽车由静止出发做匀加速直线运动，用10s 时间通过一座长120m 的桥，过桥后的速度是14m/s.请计算： (1)它刚开上桥头时的速度有多大？ (2)桥头与出发点的距离多远？ 答案 (1)10m/s (2)125m解析 (1)设汽车刚开上桥头的速度为v 1，则有x ＝v 1＋v 22tv 1＝2xt －v 2＝(2×12010－14) m/s ＝10 m/s.(2)汽车的加速度a ＝v 2－v 1t ＝14－1010m/s 2＝0.4 m/s 2桥头与出发点的距离x ＝v 212a ＝1002×0.4m ＝125m.12．高速公路给人们带来极大方便，但由于在高速公路上行驶的汽车速度很大，雾天曾出现过几十辆车追尾相撞的事故，造成极大的人身伤害和财产损失．现假设某条高速公路限制速度为120km/h ，某种雾天的能见度(即观察者与能看见的最远目标间的距离)为37 m ，汽车紧急制动的最大加速度大小为8 m/s 2，制动时司机的反应时间(即司机发现状况到踩下刹车的时间，该时间内汽车仍然匀速运动)为0.6s ，求：(1)当汽车速度为120km/h 时，突然以8 m/s 2的最大加速度紧急制动，从踩下刹车到汽车停止运动，汽车滑行的距离x ；(2)在该雾天，为了安全，汽车行驶的最大速度v . 答案 (1)69.4m (2)20m/s 解析 (1)v 1＝120km/h ＝1003m/s v 2＝0 2ax ＝v 22－v 21，a ＝－8m/s 2，x ＝6259m ＝69.4m.(2)能见度37米为停车总位移，反应时间位移为x 1，刹车位移为x 2有 x 1＝v 0t,2ax 2＝02－v 20，且x 1＋x 2＝37 解得v 0＝20m/s13．跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面125m 时打开降落伞，伞张开后运动员就以14.3m/s 2的加速度做匀减速直线运动，到达地面时的速度为5 m/s ，取g ＝10m/s 2.问：(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少？ (2)离开飞机后，运动员经过多长时间才能到达地面？ 答案 (1)3600m (2)9.85s解析 (1)设自由下落高度为h ，则此时速度为 v 1＝2gh ，打开伞减速时满足：v 22－v 21＝2a Δh式中v 2＝5m/s ，a ＝－14.3 m/s 2，Δh ＝125m 解得h ＝180m所以总高度为H ＝h ＋Δh ＝(180＋125) m ＝305m 第一过程经过的时间是t 1＝2hg＝6s ， 第二过程经过的时间t 2＝v 2－v 1a ＝5－60－14.3s ≈3.85s所以总时间为t ＝t 1＋t 2＝9.85s ．。