鲁科版高中物理必修第一册第1章运动的描述章末总结学案
展开章末总结
提升一 理解s-t图像和v-t图像
例1 (多选)如图所示,s-t图像和v-t图像中,给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是 ( )
A.图线1、3表示物体做曲线运动
B.s-t图像中t1时刻物体1的速度大于物体2的速度
C.v-t图像中t3时刻物体3的加速度比物体4的大
D.两图像中,t2和t4时刻分别表示物体2、4开始反向运动
答案 BC 两个图像只能表示直线运动,不能表示曲线运动,A项错误;在t1时刻,曲线1的斜率比曲线2大,B项正确;在t3时刻,曲线3的斜率比曲线4大,C项正确;t2时刻,表示速度反向,t4时刻加速度反向,但速度方向不变,D项错误。
综合对比s-t图像和v-t图像
1.两个图像都不是物体的运动轨迹。
2.两个图像都只能描述直线运动。
3.s-t图像中,斜率表示速度,交点表示二者相遇。
4.v-t图像中,斜率表示加速度,交点表示二者的速度相等。
5.利用斜率计算v、a时,要用v=、a=进行计算,不能利用v=tan θ或a=tan θ中对应的几何角求正切值计算。
1.(多选)如图所示,直线a和曲线b分别是平直公路上行驶的汽车a和b的位移-时间(s-t)图像。由图可知 ( )
A.在t1时刻,b车追上a车
B.在t2时刻,a车的速度小于b车的速度
C.在t1到t2这段时间内,a和b两车的路程相等
D.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减小后增大
答案 BD 位移-时间图像中,交点表示两车相遇,但t1时刻前两车相向运动,不是前后追赶,A错误;对应点切线斜率表示速度,B项正确;t1~t2时间内,两车位移相同,但汽车b先沿+s轴方向运动后沿-s轴方向运动,汽车a一直沿-s轴方向运动,故二者路程不同,C项错误;s-t图像中,图线切线斜率表示汽车速度,故b车速率先减小后增大,D项正确。
2.甲、乙两物体同时、同地出发沿着同一直线运动,v-t图像如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.在0~2 s内,甲、乙两物体速度方向相反
B.在2~4 s内,乙物体处于静止状态
C.在t=4 s时,甲、乙两物体相遇
D.在6~8 s内,甲物体的加速度小于乙物体的加速度
答案 D 在0~2 s内,甲、乙两物体速度均为正,方向相同,A错误;在2~4 s内,乙物体的速度不变,为匀速直线运动,B错误;在t=4 s时,甲、乙两物体共速,甲的图像面积较大,所以两物体没有相遇,C错误;6~8 s内,甲物体图像的斜率较小,所以加速度也较小,D正确。
提升二 理解测量速度的三种常用方法
例2 如图所示,为测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了遮光板,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1,通过第二个光电门的时间为Δt2,遮光板从开始遮住第一个光电门到遮住第二个光电门所用的时间为Δt,回答下列问题:
(1)为测定滑块的加速度还需测量 。
(2)写出计算加速度的表达式a= 。
(3)遮光板的宽度对误差有何影响? 。
答案 (1)遮光板的宽度d (2)
(3)见解析
解析 (1)为测定滑块的加速度,还需测量遮光板的宽度d。
(2)由于滑块通过光电门的时间很短,所以可以将滑块通过光电门的平均速度当作滑块通过光电门的瞬时速度,
通过第一个光电门时的速度为:v1=
通过第二个光电门时的速度为:v2=
滑块的加速度为:a===
(3)遮光板的宽度越小,滑块通过光电门的时间越短,滑块通过光电门的平均速度越接近瞬时速度,误差越小。
测量速度的三种常用方法
1.光电门测量法:根据极短时间的平均速度近似等于瞬时速度。
2.超声波测量法:通过测量波的发射和接收的时间差,确定运动物体的位置。
3.打点计时器测量法:通过计算某段时间的平均速度求该段时间中间时刻的瞬时速度(后面会学)。
如图所示,装置A固定在运动物体上,向B同时发出红外线和超声波,B接收到红外线脉冲时开始计时,接收到超声波时计时停止,记录的两者时间差t1=0.1 s,A从第一次发出信号后,再经过时间Δt=1 s,第二次发射信号,B收到信号后再次记录两者时间差t2=0.2 s。超声波的传播速度是340 m/s,红外线的传播时间忽略不计。求运动物体的速度。
答案 34 m/s
解析 A先后两次发射波时所在位置在P、Q,分别到B的距离是s1=vt1=340×0.1 m=34 m
s2=vt2=340×0.2 m=68 m
P、Q间距离Δs=s2-s1=34 m
运动物体速度v==34 m/s
提升三 理解加速度与速度的关系
例3 关于速度和加速度的说法正确的是 ( )
A.速度变化的方向向左,则加速度的方向可能向右
B.速度和加速度均为负值,则一定是加速运动
C.加速度逐渐减小,而速度逐渐增大是不可能的
D.加速度的方向不变,而速度的方向改变是不可能的
答案 B 加速度的方向与速度变化方向相同,A项错误;速度和加速度均是负值说明方向相同,一定是加速,B项正确;加速度逐渐减小,物体做加速度减小的加速运动,C项错误;若加速度的方向不变,物体可能先做减速运动,速度为零再反向加速,D项错误。
1.理解加速度与速度的关系
加速度是表示速度变化快慢的物理量,与速度、速度变化大小没有直接关系,加速度的变化只决定速度变化的快慢,并不决定速度的增减。
2.注意加速度及速度的矢量性
计算加速度时,通常规定初速度v0为正方向,末速度v与v0同向时取正值,相反时取负值,加速度为正则与初速度方向相同,加速度为负则与初速度方向相反。
在一次跳伞训练中,伞兵从悬停在空中的直升机上跳出后,初速度v0>0,加速度a>0,下降过程中a值不断减小直至为零时,该伞兵的 ( )
A.速度不断减小,位移先增大后减小
B.速度不断减小,最后做匀速直线运动
C.速度不断增大,当a=0时,位移达到最大值
D.速度不断增大,当a=0时,速度达到最大,位移不断增大
答案 D 伞兵下降过程中,由于a>0,所以速度一直增大,当a=0时,速度达到最大,此后做匀速直线运动,位移继续增大,A、B、C三项错误,D项正确。
