高中物理必修一第二章-探究匀变速直线运动规律--知识点总结-典型例题-专题分析-模拟试题

1第二章:探究匀变速运动的规律内容要点课标解读探究自由落体运动1认识自由落体，知道影响自由下落的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动2能用打点计时器或其它实验得到相关的运动轨迹，并能自主分分析纸带上记录的位移与时间等运动信息3初步了解探索自然规律的科学方法培养观察概括能力自由落体运动规律4理解什么是自由落体5理解自由落体的方向，知道在地球不同地方重力加速度不同6掌握自由落体的规律从自由落体到匀变速直线运动7理解匀变速直线运动的速度位移公式8会应用公式进行简单的分析和计算9了解伽利略的科学实验思想11能理解公式的推导方法，并应用它进行相关计算知识要点总结1、匀变速直线运动的规律（A）（1）.匀变速直线运动的速度公式vt=vo+at（减速：vt=vo-at）（2）.2otvvv此式只适用于匀变速直线运动.（3）.匀变速直线运动的位移公式s=vot+at2/2（减速：s=vot-at2/2）（4）位移推论公式：2202tSa（减速：2202tSa）（5）.初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数：Δs=aT2(a----匀变速直线运动的加速度T----每个时间间隔的时间)2、匀变速直线运动的x—t图象和v-t图象（A）3、自由落体运动（A）（1）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，叫做自由落体运动。（2）自由落体加速度（1）自由落体加速度也叫重力加速度，用g表示.（2）重力加速度是由于地球的引力产生的,因此,它的方向总是竖直向下.其大小在地球上不同地方略有不,在地球表面，纬度越高，重力加速度的值就越大，在赤道上，重力加速度的值最小，但这种差异并不大。(3)通常情况下取重力加速度g=10m/s2（3）自由落体运动的规律vt=gt．H=gt2/2,vt2=2gh1234650V/m·s-1t/s23451678②①2专题一:自由落体运动◎知识梳理1．定义：物体从静止开始下落，并只受重力作用的运动。2．规律：初速为0的匀加速运动，位移公式：221gth，速度公式：v=gt3．两个重要比值：相等时间内的位移比1：3：5-----，相等位移上的时间比(:1).....23(:)12◎例题评析【例1】．建筑工人安装塔手架进行高空作业，有一名建筑工人由于不慎将抓在手中的一根长5m的铁杆在竖直状态下脱落了，使其做自由落体运动，铁杆在下落过程中经过某一楼层面的时间为0.2s，试求铁杆下落时其下端到该楼层的高度？（g＝10m/s2，不计楼层面的厚度）【分析与解答】铁杆下落做自由落体运动，其运动经过下面某一楼面时间Δt=0.2s，这个Δt也就是杆的上端到达该楼层下落时间tA与杆的下端到达该楼层下落时间tB之差，设所求高度为h，则由自由落体公式可得到：221Bgth2215AgthtA－tB＝Δt解得h＝28.8m【例2】．在现实生活中，雨滴大约在1.5km左右的高空中形成并开始下落。计算一下，若该雨滴做自由落体运动，到达地面时的速度是多少？你遇到过这样快速的雨滴吗？据资料显示，落到地面的雨滴速度一般不超过8m/s，为什么它们之间有这么大的差别呢？【分析与解答】根据：221gtsgtvt可推出smsmgsvt/10732.1/105.1102223可见速度太大，不可能出现这种现象。[点评]实际上雨滴在下落过程所受空气阻力和其速度是有关的,速度越大所受阻力也越大,落到地面之前已做匀速运动.,◎能力训练11.甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一高度处同时自由下落，则下列说法中正确的是（）A.甲比乙先着地B.甲比乙的加速度大C.甲、乙同时着地D.无法确定谁先着地32.关于自由落体运动，下列说法正确的是()A.某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半B.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半C.在任何相等时间内速度变化相同D.在任何相等时间内位移变化相同3.自由落体运动在任何两个相邻的1s内，位移的增量为()A.1mB.5mC.10mD.不能确定4.甲物体的重量比乙物体大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲物体同时自由落下，在它们落地之前，下列说法中正确的是()A.两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙的速度大B.下落1s末，它们的速度相同C.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加速度大5.从某高处释放一粒小石子，经过1s从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将()A.保持不变B.不断增大C.不断减小D.有时增大，有时减小6.长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口为5m，若这个隧道长也为5m，让这根杆自由下落，它通过隧道的时间为()47.图1所示的各v－t图象能正确反映自由落体运动过程的是()8.甲、乙两物体分别从10m和20m高处同时自由落下，不计空气阻力，下面描述正确的是()A.落地时甲的速度是乙的1/2B.落地的时间甲是乙的2倍C.下落1s时甲的速度与乙的速度相同D.甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相等9.从高h处自由下落的物体，落到地面所用的时间是t=_____，落地时的速度v=______，物体落下h/3时和落下全程时的速度之比是______，各自所经历的时间之比是______.10.自由下落的物体在头ts内，头2ts内和头3ts内下落的高度之比是______；在第1个ts内、第2个ts内、第3个ts内下落的高度之比又是______.11.物体从高270m处自由下落，把它运动的总时间分成相等的3段，则这3段时间内下落的高度分别为______m、______m和______m；若把下落的总高度分成相等的三段，则物体依次下落这3段高度所用的时间之比为____________.12.一物体从45m高处自由下落，在最后1s通过的高度是______s，最后1s的初速度是______m/s，最后1s内的平均速度是______m/s。13.我们适当调整水龙头开关,可以看到水龙头中流出的水柱越往下越细,再往下甚至会断裂成水滴,这是为什么?14.一只球从高处自由下落，下落0.5s时，一颗子弹从其正上方向下射击，要使球在下落1.8m时被击中，则子弹发射的初速度是多大？515.屋檐定时滴出水滴，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴正分别位于高1m的窗户的上、下沿，如图所示，问：（1）此屋檐离地面多少m？（2）滴水的时间间隔是多少？16．一物体由静止下落16m，用时2s，则它再下落16m所用的时间是多少?17．在软绳两端各绑一石块，绳长3m，拿着上端石块使它与桥面相平，放手让石块自由下落，测得两石块的落水声相隔0.1s，桥面距水面的高度为？18．一个物体从h高处自由下落，经过最后196m所用的时间是4s，若空气阻力不计，求物体下落的总时间t和下落的总高度h19．在自来水龙头下放一玻璃器皿，调节水龙头，让水一滴滴地流出，并调节到使第一滴水碰到器底的瞬间，第二滴水正好从水龙头口开始下落，且能依次下落并持续下去，若给你的测量器材是直尺和秒表，利用这些器材测定重力加速度，需测定哪些物理量？写出计算重力加速度的表达式。6专题二:匀变速直线运动的规律◎知识梳理1.常用的匀变速运动的公式有:○1vt=v0+at○2s=v0t+at2/2○3vt2=v02+2as○42/02ttvvvvS=(v0+vt)t/2○52aTs（1）．说明：上述各式有V0，Vt，a，s，t五个量，其中每式均含四个量，即缺少一个量，在应用中可根据已知量和待求量选择合适的公式求解。⑤式中T表示连续相等时间的时间间隔。（2）．上述各量中除t外其余均矢量，在运用时一般选择取v0的方向为正方向，若该量与v0的方向相同则取为正值，反之为负。对已知量代入公式时要带上正负号，对未知量一般假设为正，若结果是正值，则表示与v0方向相同，反之则表示与V0方向相反。另外，在规定v0方向为正的前提下，若a为正值，表示物体作加速运动，若a为负值，则表示物体作减速运动；若v为正值，表示物体沿正方向运动，若v为负值，表示物体沿反向运动；若s为正值，表示物体位于出发点的前方，若S为负值，表示物体位于出发点之后。（3）．注意：以上各式仅适用于匀变速直线运动，包括有往返的情况，对匀变速曲线运动和变加速运动均不成立。◎例题评析【例3】从斜面上某一位置，每隔O.1s释放一颗小球，在连续释放几颗后，对在斜面上滑动的小球拍下照片，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颗?【分析与解答】释放后小球都做匀加速直线运动，每相邻两球的时间问隔均为o.1s，可以认为A、B、C、D各点是一个球在不同时刻的位置。【说明】利用推论结合基本公式求解运动学问题非常方便。7【例4】跳伞运动员作低空跳伞表演，当飞机离地面224m时，运动员离开飞机在竖直方向做自由落体运动.运动一段时间后，立即打开降落伞，展伞后运动员以12.5m/s2的平均加速度匀减速下降.为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过5m/s.取g=10m/s2.求：（1）运动员展伞时，离地面的高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下?（2）运动员在空中的最短时间为多少?【分析与解答】：运动员跳伞表演的过程可分为两个阶段，即降落伞打开前和打开后.由于降落伞的作用，在满足最小高度且安全着地的条件下，可认为vm=5m/s的着地速度方向是竖直向下的，因此求解过程中只考虑其竖直方向的运动情况即可.在竖直方向上的运动情况如图所示.（1）由公式vT2－v02＝2as可得第一阶段：v2＝2gh1①第二阶段：v2－vm2＝2ah2②又h1＋h2＝H③解①②③式可得展伞时离地面的高度至少为h2＝99m.设以5m/s的速度着地相当于从高h处自由下落.则h＝gv22=10252m＝1.25m.（2）由公式s=v0t＋21at2可得：第一阶段：h1＝21gt12④第二阶段：h2＝vt2－21at22⑤又t=t1＋t2⑥解④⑤⑥式可得运动员在空中的最短时间为t=8.6s.说明：简要地画出运动过程示意图，并且在图上标出相对应的过程量和状态量，不仅能使较复杂的物理过程直观化，长期坚持下去，更能较快地提高分析和解决较复杂物理问题的能力.【例5】以速度为10m/s匀速运动的汽车在第2s末关闭发动机，以后为匀减速运动，第3s内平均速度是9m/s，则汽车加速度是_______m/s2，汽车在10s内的位移是_______m.【分析与解答】：第3s初的速度v0＝10m/s，第3.5s末的瞬时速度vt=9m/s〔推论（2）〕所以汽车的加速度：a=tvvt0=5.0109m/s2＝－2m/s2“－”表示a的方向与运动方向相反.汽车关闭发动机后速度减到零所经时间：t2＝av00=2100s=5s＜8s则关闭发动机后汽车8s内的位移为：s2＝av2020=）（221002m＝25m前2s汽车匀速运动：s1＝v0t1＝10×2m＝20m汽车10s内总位移：8s=s1＋s2＝20m＋25m＝45m.说明：（1）求解刹车问题时，一定要判断清楚汽车实际运动时间.（2）本题求s2时也可用公式s=21at2计算.也就是说“末速度为零的匀减速运动”可倒过来看作“初速度为零的匀加速运动”.◎能力训练21．一个物体由静止开始做匀加速直线运动，第1s末的速度达到4m/s，物体在第2s内的位移是A.6mB.8mC.4mD.1.6m2．光滑斜面的长度为L，一物体由静止从斜面顶端沿斜面滑下，当该物体滑到底部时的速度为v，则物体下滑到L/2处的速度为A.2vB.v/2C.33D.v/43．物体的初速度为v0，以加速度a做匀加速直线运动，如果要它的速度增加到初速度的n倍，则物体的位移是A.avn2)1(202B.avn2202C.avn2)1(20D.avn2)1(2024．做匀加速运动的列车出站时，车头经过站