第一章 運動的描述 習(xí)題課1

《第一章 運動的描述 習(xí)題課1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《第一章 運動的描述 習(xí)題課1（26頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、LOGO第一章第一章 運動的描述運動的描述習(xí)題課習(xí)題課一.章節(jié)總結(jié)無字天書的第一頁運動的描述參考標(biāo)準(zhǔn)參考系運動描述物理量圖像x-t圖像v-t圖像速度速度位置位置位移位移速度速度變化量變化量加速度加速度位置的位置的變化變化位置變位置變化快慢化快慢速度的速度的變化變化速度變速度變化快慢化快慢隨時間隨時間變化率變化率 運動描述的階梯結(jié)構(gòu)運動描述的階梯結(jié)構(gòu)研究對象物體質(zhì)點理想化二.速度、速度變化量與加速度的對比速度速度v速度變化量速度變化量v加速度加速度a物理意義物理意義位置變化的位置變化的快慢快慢位置變化的方向位置變化的方向速度變化的多少速度變化的多少速度變化的方向速度變化的方向速度變化的速度變化的

2、快慢快慢速度變化的方向速度變化的方向定義方法定義方法比值比值定義定義差值定義差值定義比值比值定義定義性性 質(zhì)質(zhì)矢量矢量矢量矢量矢量矢量單單 位位m/sm/sm/s2實實 質(zhì)質(zhì)變化率變化率變化量變化量變化率變化率v 請完成下表三、題型分析三、題型分析1、對平均速度公式的理解、對平均速度公式的理解例例1：一個物體作直線運動，前一半路程的平均速度為：一個物體作直線運動，前一半路程的平均速度為v1，后，后一半路程的平均速度為一半路程的平均速度為v2，則全程的平均速度為多少？，則全程的平均速度為多少？解：解：212121+2=2+2=vvvvvxvxxtxv例例2：一個朝著某方向做直線運動的物體，在時間

3、：一個朝著某方向做直線運動的物體，在時間t內(nèi)的平均內(nèi)的平均速度為速度為v，緊接著，緊接著t/2時間內(nèi)的平均速度為時間內(nèi)的平均速度為v/2，則物體在這段，則物體在這段時間內(nèi)的平均速度為多少？時間內(nèi)的平均速度為多少？vttvvttxv65=2322+=總解：解：2、位移、速度、加速度的矢量性問題、位移、速度、加速度的矢量性問題例例1、一物體做勻變速直線運動，某時刻的速度大小為、一物體做勻變速直線運動，某時刻的速度大小為4m/s，1s后速度的大小變?yōu)楹笏俣鹊拇笮∽優(yōu)?0m/s，則在這，則在這1s內(nèi)該物體（內(nèi)該物體（ ） A、位移大小可能小于、位移大小可能小于4mB、位移大小可能大、位移大小可能大于于

4、10mC、加速度的大小可能小于、加速度的大小可能小于4m/s2 D、加速度的大小可能小于、加速度的大小可能小于10m/s2 AD例例2、籃球以、籃球以10m/s的速度水平地撞擊籃板后以的速度水平地撞擊籃板后以8m/s的速度的速度反向彈回，球與板的接觸時間為反向彈回，球與板的接觸時間為0.1s，則籃球在水平方向，則籃球在水平方向的平均加速度為的平均加速度為 m/s2，方向為，方向為 。180與與8m/s方向相同方向相同3、巧選參考系，解決運動的相對性問題、巧選參考系，解決運動的相對性問題例例1、太陽從東邊升起，西邊落下，是地球上的自然現(xiàn)象，但太陽從東邊升起，西邊落下，是地球上的自然現(xiàn)象，但在某些

5、條件下，在緯度較高地區(qū)上空飛行的飛機(jī)上，旅客可在某些條件下，在緯度較高地區(qū)上空飛行的飛機(jī)上，旅客可以看到太陽從西邊升起的奇妙現(xiàn)象，這些條件是（以看到太陽從西邊升起的奇妙現(xiàn)象，這些條件是（ ）A、時間必須是在清晨，飛機(jī)正在由東向西飛行，飛機(jī)的速率、時間必須是在清晨，飛機(jī)正在由東向西飛行，飛機(jī)的速率必須較大必須較大B、時間必須是在清晨，飛機(jī)正在由西向東飛行，飛機(jī)的速率、時間必須是在清晨，飛機(jī)正在由西向東飛行，飛機(jī)的速率必須較大必須較大C、時間必須是在傍晚，飛機(jī)正在由東向西飛行，飛機(jī)的速率、時間必須是在傍晚，飛機(jī)正在由東向西飛行，飛機(jī)的速率必須較大必須較大D、時間必須是在傍晚，飛機(jī)正在由西向東飛行，

6、飛機(jī)的速率、時間必須是在傍晚，飛機(jī)正在由西向東飛行，飛機(jī)的速率不能太大不能太大C解決此類問題解決此類問題, ,可設(shè)身處地可設(shè)身處地( (把你所處的環(huán)境比作題中環(huán)境把你所處的環(huán)境比作題中環(huán)境) )地想地想. .例例2、一游艇勻速沿河流逆水航行，在某處丟失一個救生圈，、一游艇勻速沿河流逆水航行，在某處丟失一個救生圈，丟失后經(jīng)丟失后經(jīng)t秒才發(fā)現(xiàn)，于是游艇立即返航去追趕，結(jié)果在丟失秒才發(fā)現(xiàn)，于是游艇立即返航去追趕，結(jié)果在丟失點下游距丟失點點下游距丟失點s處追上。設(shè)水流速度恒定，游艇往返的劃行處追上。設(shè)水流速度恒定，游艇往返的劃行速率不變，游艇調(diào)頭的時間不計，求水速。速率不變，游艇調(diào)頭的時間不計，求水速

7、。解析解析：以水流為參考系。則救生圈靜止不動，游艇往返速率：以水流為參考系。則救生圈靜止不動，游艇往返速率不變，故返航追上救生圈的時間也為不變，故返航追上救生圈的時間也為t秒，從丟失到追上的秒，從丟失到追上的時間為時間為2t秒。秒。 在在2t秒內(nèi)，救生圈運動了秒內(nèi)，救生圈運動了s，故水速，故水速tsv2例例3、一列長為、一列長為l的隊伍，行進(jìn)速度為的隊伍，行進(jìn)速度為v1，通訊員從隊尾以速，通訊員從隊尾以速度度v2趕到排頭，又立即以速度趕到排頭，又立即以速度v2返回隊尾，求這段時間里隊返回隊尾，求這段時間里隊伍前進(jìn)的距離。伍前進(jìn)的距離。解析解析：若以隊伍為參考系，則通訊員從隊尾趕到排頭這一：若以

8、隊伍為參考系，則通訊員從隊尾趕到排頭這一過程中，相對速度為（過程中，相對速度為（v2-v1）；再從排頭返回隊尾的過程）；再從排頭返回隊尾的過程中，相對速度為（中，相對速度為（v2+v1）。則）。則 整個運動時間整個運動時間1212+=vvlvvlt則隊伍在這段時間相對地面前進(jìn)的距離則隊伍在這段時間相對地面前進(jìn)的距離s為為)+(=121211vvlvvlvtvs例例1、一輛實驗小車可沿水平地面、一輛實驗小車可沿水平地面(圖中紙面圖中紙面)上的長直軌道勻上的長直軌道勻速向右運動速向右運動,有一臺發(fā)出細(xì)光束的激光器裝在小轉(zhuǎn)臺有一臺發(fā)出細(xì)光束的激光器裝在小轉(zhuǎn)臺M上上,到軌到軌道的距離道的距離MN為為d

9、=10m,如圖所示如圖所示,轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動,使激光束在水使激光束在水平面內(nèi)掃描平面內(nèi)掃描,掃描一周的時間為掃描一周的時間為T=60s,光速轉(zhuǎn)動方向如圖中箭光速轉(zhuǎn)動方向如圖中箭頭所示頭所示,當(dāng)光速與當(dāng)光速與MN的夾角為的夾角為45時時,光速正好射到小車上光速正好射到小車上,如如果再經(jīng)過果再經(jīng)過t=2.5s光束又射到小車上光束又射到小車上,則小車的速度為多少？則小車的速度為多少？（結(jié)果保留兩位數(shù)字（結(jié)果保留兩位數(shù)字 )L1L2)30tan45(tan=001dL解解:tLv=110015=360=Tt)45tan60(tan=002dLtLv=22代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得:v1=1.7m/s

10、,v2=2.9m/s4、勻速直線運動的應(yīng)用、勻速直線運動的應(yīng)用1、天文觀測表明，幾乎所有遠(yuǎn)處的恒星（或星系）都在以各自、天文觀測表明，幾乎所有遠(yuǎn)處的恒星（或星系）都在以各自的速度背離我們而運動，離我們越遠(yuǎn)的星體，背離我們運動的速度的速度背離我們而運動，離我們越遠(yuǎn)的星體，背離我們運動的速度（稱為退行速度）越大；也就是說，宇宙在膨脹，不同星體的退行（稱為退行速度）越大；也就是說，宇宙在膨脹，不同星體的退行速度速度v和它們離我們的距離和它們離我們的距離r成正比，即成正比，即v=Hr式中式中H為一常量，稱為為一常量，稱為哈勃常數(shù)，已由天文觀察測定為解釋上述現(xiàn)象，有人提出一種理哈勃常數(shù)，已由天文觀察測定

11、為解釋上述現(xiàn)象，有人提出一種理論，認(rèn)為宇宙是從一個大爆炸的火球開始形成的假設(shè)大爆炸后各論，認(rèn)為宇宙是從一個大爆炸的火球開始形成的假設(shè)大爆炸后各星體即以不同的速度向外勻速運動，并設(shè)想我們就位于其中心，則星體即以不同的速度向外勻速運動，并設(shè)想我們就位于其中心，則速度越大的星體現(xiàn)在離我們越遠(yuǎn)這一結(jié)果與上述天文觀測一速度越大的星體現(xiàn)在離我們越遠(yuǎn)這一結(jié)果與上述天文觀測一致由上述理論和天文觀測結(jié)果，可估算宇宙年齡致由上述理論和天文觀測結(jié)果，可估算宇宙年齡T，其計算式為，其計算式為T_.根據(jù)近期觀測，哈勃常數(shù)根據(jù)近期觀測，哈勃常數(shù)H=310-2米秒米秒光年，其中光光年，其中光年是光在一年中行進(jìn)的距離，由此估

12、算宇宙的年齡約為年是光在一年中行進(jìn)的距離，由此估算宇宙的年齡約為_年年補(bǔ)充題：補(bǔ)充題：解析：由于宇宙是從一個大爆炸前的火球開始的，大爆炸后各解析：由于宇宙是從一個大爆炸前的火球開始的，大爆炸后各星體做的是勻速運動，令宇宙年齡為星體做的是勻速運動，令宇宙年齡為T，則星球現(xiàn)在距我們?yōu)椋?，則星球現(xiàn)在距我們?yōu)椋簉=vT=HrTT=1/HT=1/H=1秒秒光年光年/(310-2m) =13108/(310-2m)=11010年年2、甲乙兩站每隔相等的時間同時發(fā)出一輛汽車向?qū)Ψ杰囌緞?、甲乙兩站每隔相等的時間同時發(fā)出一輛汽車向?qū)Ψ杰囌緞蛩亳側(cè)?。一人騎自行車沿汽車行駛路線向乙站勻速行駛。騎車速駛?cè)?。一人騎自行

13、車沿汽車行駛路線向乙站勻速行駛。騎車人發(fā)現(xiàn)，每隔人發(fā)現(xiàn)，每隔36分鐘有一輛車迎面向他駛來，每隔分鐘有一輛車迎面向他駛來，每隔45分鐘有一分鐘有一輛車從他身后駛過。若汽車行駛速度相同，問車站每隔幾分鐘輛車從他身后駛過。若汽車行駛速度相同，問車站每隔幾分鐘發(fā)一輛車。發(fā)一輛車。解析解析：tvtvv=)+(1車人車tvtvv=)(2車人車解得：解得：t =40mint1=36min t2=45min3、百貨大樓一、二樓內(nèi)有一部正以恒定速度向上運動的自動、百貨大樓一、二樓內(nèi)有一部正以恒定速度向上運動的自動扶梯扶梯.某人相對扶梯以速度某人相對扶梯以速度v沿梯從一樓向上跑至二樓，數(shù)得梯沿梯從一樓向上跑至二樓

14、，數(shù)得梯子有子有N1級；到二樓后他又反過來相對扶梯以速度級；到二樓后他又反過來相對扶梯以速度v沿梯向下跑沿梯向下跑至一樓，數(shù)得梯子有至一樓，數(shù)得梯子有N2級級,求自動扶梯的梯子實際為多少級？求自動扶梯的梯子實際為多少級？分析分析：人在運動的扶梯上跑動時同時參與了兩個分運動：一個：人在運動的扶梯上跑動時同時參與了兩個分運動：一個是人相對扶梯的運動，另一個是扶梯相對地面的運動，人相對是人相對扶梯的運動，另一個是扶梯相對地面的運動，人相對地面的運動是這兩個分運動的合運動。人在扶梯上數(shù)得的梯子地面的運動是這兩個分運動的合運動。人在扶梯上數(shù)得的梯子數(shù)由人相對扶梯運動的位移大小決定，上跑和下跑時人相對扶數(shù)

15、由人相對扶梯運動的位移大小決定，上跑和下跑時人相對扶梯運動的位移大小不等，所以數(shù)得的梯子數(shù)不同，但上跑和下梯運動的位移大小不等，所以數(shù)得的梯子數(shù)不同，但上跑和下跑時人相對地面運動的位移大小相等，都等于扶梯的長度。人跑時人相對地面運動的位移大小相等，都等于扶梯的長度。人沿梯上跑時相對地面的位移方向向上，大小等于人相對扶梯的沿梯上跑時相對地面的位移方向向上，大小等于人相對扶梯的位移與扶梯相對地面位移之和；人沿梯下跑時相對地面的位移位移與扶梯相對地面位移之和；人沿梯下跑時相對地面的位移方向向下，大小等于人相對扶梯的位移與扶梯相對地面位移之方向向下，大小等于人相對扶梯的位移與扶梯相對地面位移之差。差。

16、 設(shè)扶梯相對地面運動速度為設(shè)扶梯相對地面運動速度為v，從一樓到二樓的實際梯子數(shù)有，從一樓到二樓的實際梯子數(shù)有N級，扶梯相鄰兩級沿扶梯運動方向的距離為級，扶梯相鄰兩級沿扶梯運動方向的距離為S0 人沿梯上跑時，人相對扶梯的位移為人沿梯上跑時，人相對扶梯的位移為N1S0 ，人相對地面的，人相對地面的位移為位移為NS0 ，設(shè)扶梯相對地面上移的位移為，設(shè)扶梯相對地面上移的位移為S，由位移關(guān)系得：，由位移關(guān)系得： NS0N1S0S則：則：S（NN1 ）S0 由兩個分運動的等時性得：由兩個分運動的等時性得： 人沿梯下跑時，人相對扶梯的位移為人沿梯下跑時，人相對扶梯的位移為N2S0 ，人相對地面的，人相對地面

17、的位移為位移為NS0 ，設(shè)扶梯相對地面上移的位移為，設(shè)扶梯相對地面上移的位移為S 則：則：S（N2N）S0 /0101)(=vSNNvSNNS0N2S0S/0202)(=vSNNvSN2121+2=NNNNN由兩個分運動的等時性得：由兩個分運動的等時性得： 7上海到南京的列車已迎來第五次大提速，速度達(dá)到上海到南京的列車已迎來第五次大提速，速度達(dá)到 v1180 km/h.為確保安全，在鐵路與公路交叉的道為確保安全，在鐵路與公路交叉的道 口處需裝有自動信號燈 當(dāng)列車還有一段距離才到達(dá)口處需裝有自動信號燈 當(dāng)列車還有一段距離才到達(dá) 公路道口時， 道口應(yīng)亮出紅燈， 警告未越過停車線的公路道口時， 道口

18、應(yīng)亮出紅燈， 警告未越過停車線的 汽車迅速制動， 已越過停車線的汽車趕快通過 如果汽車迅速制動， 已越過停車線的汽車趕快通過 如果 汽車通過道口的速度汽車通過道口的速度 v236 km/h，停車線至道口欄，停車線至道口欄 木的距離木的距離 x05 m，道口寬度，道口寬度 x26 m，汽車長，汽車長 l 15 m(如圖如圖 8 所示所示)，并把火車和汽車的運動都看成勻，并把火車和汽車的運動都看成勻 速直線運動問：列車離道口的距離速直線運動問：列車離道口的距離 L 為多少時亮為多少時亮 紅燈， 才能確保已越過停車線的汽車安全駛過道口？紅燈， 才能確保已越過停車線的汽車安全駛過道口？ 解析 為確保行

19、車安全， 要求在列車駛過距離 L 的時間內(nèi)，已越過停車線的汽車的車尾必須能通過道口 汽車越過停車線至車尾通過道口的過程中， 汽車的位移為 xlx0 x(15526) m46 m 汽車速度 v236 km/h10 m/s， 通過這段路程需要的時 間 txv24610 s4.6 s 高速列車的速度 v1180 km/h50 m/s，所以安全行車的距離為 Lv1t504.6 m230 m. 圖圖8 8答案230 mx/(m)t/s01243t在在x-t圖象中圖象中:、圖線的斜率表示、圖線的斜率表示速度速度，斜，斜率的大小表示速度的率的大小表示速度的大小大小，斜，斜率的正負(fù)表示速度的率的正負(fù)表示速度的

20、方向方向。、兩圖像的交點表示、兩圖像的交點表示兩物體相遇兩物體相遇。、圖線描述了物體的、圖線描述了物體的位移位移隨隨時間時間的變化。的變化。4、圖線與縱軸的截距表示物體的、圖線與縱軸的截距表示物體的出發(fā)點距出發(fā)點距坐標(biāo)原點坐標(biāo)原點的距離；與橫軸的距離；與橫軸的截距表示物體通過的截距表示物體通過坐標(biāo)原點坐標(biāo)原點的時的時刻?？獭D像題圖像題v1一個物體做勻速直線運動從甲地到乙地該一個物體做勻速直線運動從甲地到乙地該物體在乙地停留了一段時間后，又從乙地做勻速物體在乙地停留了一段時間后，又從乙地做勻速直線運動返回到甲地在描述該物體整個運動過直線運動返回到甲地在描述該物體整個運動過程的幾個位移圖象中，正

21、確的是程的幾個位移圖象中，正確的是()圖像題圖像題v2.在圖中所示的在圖中所示的s-t圖象中，不能表示質(zhì)點做勻圖象中，不能表示質(zhì)點做勻速直線運動的是速直線運動的是( )D3.一小島與碼頭相距一小島與碼頭相距300米，某人乘摩托車艇從碼頭出發(fā)時開米，某人乘摩托車艇從碼頭出發(fā)時開始計時，往返于碼頭與島嶼之間，右上圖是該摩托艇的移時始計時，往返于碼頭與島嶼之間，右上圖是該摩托艇的移時間圖象，問摩托艇在間圖象，問摩托艇在30s內(nèi)發(fā)生的位移大小是內(nèi)發(fā)生的位移大小是_m，60s內(nèi)發(fā)生的位移大小是內(nèi)發(fā)生的位移大小是 _m,90秒內(nèi)發(fā)生的位移是秒內(nèi)發(fā)生的位移是_,210s內(nèi)發(fā)生的位移大小是內(nèi)發(fā)生的位移大小是

22、_ m。在。在75s時摩托艇時摩托艇正向正向 _方向航行，摩托艇在方向航行，摩托艇在270s內(nèi)經(jīng)過的路程是內(nèi)經(jīng)過的路程是_m。摩托艇第一次到達(dá)小島時停留了。摩托艇第一次到達(dá)小島時停留了_s。300300300碼頭碼頭1200300 x/m4.如圖所示為在一條直線上運動的甲如圖所示為在一條直線上運動的甲,乙乙兩質(zhì)點的兩質(zhì)點的x-t圖象圖象,由圖可知由圖可知(1) t=1s時時, , (2) 甲甲,乙相遇時刻為乙相遇時刻為t=_s,相遇于相遇于x=_m處處;甲甲,乙先后相隔乙先后相隔_s通通過坐標(biāo)原點過坐標(biāo)原點.smv/_甲smv/_乙10512圖像題圖像題v3.如圖所示是如圖所示是A、B兩物體的

23、兩物體的st圖象，試判斷：圖象，試判斷：v（1）A、B兩物體各做什么運動？兩物體各做什么運動？v（2）2 s末末A、B的位移各是多少？的位移各是多少？v（3）A、B的速度大小各是多少？的速度大小各是多少？v（4）3 s內(nèi)內(nèi)A、B運動的位移是多少？運動的位移是多少？v/(ms-1)t/s01243tt/s在在v-t圖象中圖象中:、圖線的斜率表示、圖線的斜率表示加速度加速度，斜，斜率的大小表示加速度的率的大小表示加速度的大小大小，斜，斜率的正負(fù)表示加速度的率的正負(fù)表示加速度的方向方向。、兩圖像的交點表示、兩圖像的交點表示兩物體速度相同兩物體速度相同。、圖線描述了物體的、圖線描述了物體的速度速度隨隨

24、時間時間的變化。的變化。4、圖線與縱軸的截距表示物、圖線與縱軸的截距表示物體的體的初速度初速度，與橫軸的截距表，與橫軸的截距表示物體示物體速度為零速度為零的時刻。的時刻。4 4. .某物體的某物體的v-t圖線如圖所示，則對于該物體的圖線如圖所示，則對于該物體的運動以下說法正確的是（運動以下說法正確的是（ ） A. A. 做往復(fù)運動做往復(fù)運動 B B做加速度不變的直線運動做加速度不變的直線運動 C C朝某一方向做直線運動朝某一方向做直線運動 D D以上說法均不對以上說法均不對C C圖像題圖像題v5有一個物體做直線運動，其速度有一個物體做直線運動，其速度時間圖時間圖像如圖所示，從圖中可以看出，物體

25、加速度方向像如圖所示，從圖中可以看出，物體加速度方向和速度方向相同的時間段是（和速度方向相同的時間段是（ ）vA0t2s B2st4s vC0t2s和和6st8s vD0t2s和和5st6s6.6.一物體做直運動，其速度與時間一物體做直運動，其速度與時間關(guān)系如圖，規(guī)定向東運動的方向為關(guān)系如圖，規(guī)定向東運動的方向為正方，回答下列問題：正方，回答下列問題：(1)簡述物體的運動情況簡述物體的運動情況物體向東先做加速運動，接著做勻物體向東先做加速運動，接著做勻速運動，最后做減速運動速運動，最后做減速運動(2)分別求出物體在分別求出物體在0-2s、2s-5s、5s-10s內(nèi)的加速度內(nèi)的加速度v/(m.s

26、 -1)t/s24681002468100-2s內(nèi)：內(nèi)：2221118 0/4/2vvam sm st232228 8/03vvam st2s-5s內(nèi)：內(nèi)：5s-10s內(nèi)內(nèi)：22433308/1.6/5vvam sm st B7 7、有兩個光滑固定斜面、有兩個光滑固定斜面ABAB和和BCBC，A A和和C C兩點在同一水平兩點在同一水平面上，斜面面上，斜面BCBC比斜面比斜面ABAB長，如圖甲所示，一個滑塊自長，如圖甲所示，一個滑塊自A A點以速度點以速度v vA A上滑，到達(dá)上滑，到達(dá)B B點時速度減小為零，緊接著沿點時速度減小為零，緊接著沿BCBC滑下，沒滑塊從滑下，沒滑塊從A A點到點到C C點的總時間是點的總時間是t tC C，那么圖那么圖乙中，正確表示滑塊速度的大小乙中，正確表示滑塊速度的大小v v隨時間隨時間t t變化規(guī)律的是（變化規(guī)律的是（ ）vAABC甲甲