（江蘇專用）2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第1單元 運動的描述與勻變速直線運動學(xué)案

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1、 第一單元 運動的描述與勻變速直線運動 高考熱點統(tǒng)計 要求 2014年 2015年 2016年 2017年 高考基礎(chǔ)要求及冷點統(tǒng)計 Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ 勻變速直線運動及其公式、圖像 Ⅱ 24 14、24 20、25 25 21 16 25 24、25 25 參考系、質(zhì)點(Ⅰ) 位移、速度和加速度(Ⅱ) 以上考點為高考基礎(chǔ)要求,一般不單獨命題. 實驗:研究勻變速直線運動 22 22 考情分析 1.近年高考對直線運動的考查主要側(cè)重于勻變速直線

2、運動規(guī)律及圖像,表現(xiàn)為兩種命題形式:其一,以選擇題的形式單獨命題,主要考查自由落體運動規(guī)律、豎直上拋運動規(guī)律以及運動圖像問題,題目一般基礎(chǔ)性較強,難度不大;其二,與其他考點(如牛頓運動定律、電場知識)相結(jié)合,命制計算題,一般有一定難度,主要考查勻變速直線運動規(guī)律和運動圖像. 2.從整體命題趨勢上看,高考對本部分的命題基本會保持原有命題思路,同時將會越來越突出地考查運動規(guī)律、運動圖像與實際生活相結(jié)合的問題,在2019年高考復(fù)習(xí)中應(yīng)多加關(guān)注. 第1講　描述直線運動的基本概念 一、質(zhì)點 質(zhì)點是用來代替物體的　　　　的點.質(zhì)點是理想模型.? 二、參考系 參考系是研究物體運動時假定　

3、　　　、用作參考的物體.通常以　　　　為參考系.? 三、時刻和時間 1.時刻指的是某一瞬時,在時間軸上用一個　　　　來表示,對應(yīng)的是位置、瞬時速度、動能和動量等狀態(tài)量.? 2.時間是兩時刻的間隔,在時間軸上用一段　　　　來表示,對應(yīng)的是位移、路程、功和沖量等過程量.? 四、路程和位移 1.路程指物體　　　　的長度,它是標量.? 2.位移是由初位置指向末位置的　　　　,它是矢量.? 五、速度 1.定義:物體運動　　　　和所用時間的比值.定義式:v=　　　　.? 2.方向:沿物體運動的方向,與　　　　同向,是矢量.? 六、加速度 1.定義:物體　　　　和所用時間的比值.定義式

4、:a=　　　　.? 2.方向:與　　　　一致,由F合的方向決定,而與v0、v的方向無關(guān),是矢量.? 【思維辨析】 (1)研究花樣游泳運動員的動作時,不能把運動員看成質(zhì)點. (　　) (2)參考系必須是靜止的物體. (　　) (3)做直線運動的物體的位移大小一定等于路程. (　　) (4)平均速度的方向與位移的方向相同. (　　) (5)子彈擊中目標時的速度屬于瞬時速度. (　　) (6)甲的加速度a甲=2 m/s2,乙的加速度a乙=-2 m/s2,甲一定做加速運動,乙一定做減速運動. (　　) (7)物體的加速度增大,速度可能減小. (　　) (8)速度變化率越大,加速度

5、越大. (　　) 考點一　質(zhì)點、參考系、位移 1.(時刻、質(zhì)點和參考系)中新網(wǎng)2016年10月19日消息,“神舟十一號”飛船于北京時間19日凌晨3點30分與“天宮二號”成功實施自動交會對接.在合體3小時后,兩名航天員已經(jīng)進駐“天宮二號”,并將按計劃開展空間科學(xué)實驗.下列說法正確的是 (　　) A.“19日凌晨3點30分”指時間間隔 B.“3小時”指時刻 C.研究“神舟十一號”和“天宮二號”對接的技術(shù)細節(jié)時,可以把它們看作質(zhì)點 D.合體后,以“天宮二號”為參考系,“神舟十一號”是靜止的 2.(位移與路程)物體做直線運動時可以用坐標軸上的坐標表示物體的位置,用坐標的變化量Δx表示

6、物體的位移.如圖1-1所示,一個物體從A運動到C,它的位移為Δx1=xC-xA=-4 m-5 m=-9 m;從C運動到B,它的位移為Δx2=xB-xC=1 m-(-4 m)=5 m.下列說法中正確的是 (　　) 圖1-1 A.從C到B的位移大于從A到C的位移,因為正數(shù)大于負數(shù) B.從A到C的位移大于從C到B的位移,因為符號表示位移的方向,不表示大小 C.因為位移是矢量,所以從A到C的位移和從C到B的位移的大小無法比較 D.物體從A運動到B的位移為4 m 3.(矢量與標量)關(guān)于矢量和標量,下列說法中正確的是 (　　) A.標量只有正值,矢量可以取負值 B.標量的正負表示大小,

7、矢量的正負表示方向 C.矢量既有大小也有方向 D.當物體做單向直線運動時,路程(標量)和位移(矢量)沒有區(qū)別 ■ 特別提醒 (1)物體能否被看成質(zhì)點是由所研究問題的性質(zhì)決定的,并非依據(jù)物體自身大小和形狀來判斷. (2)對于同一個物體運動的描述,選用的參考系不同,其運動性質(zhì)可能不同.在同一個問題中,若要研究多個物體的運動或同一個物體在不同階段的運動,則必須選取同一個參考系. (3)區(qū)別標量和矢量不只看是否有方向或正負號,關(guān)鍵看運算是否遵循平行四邊形定則. (4)對位移和路程的辨析如下表 比較項目 位移x 路程l 決定因素 　由始、末位置決定 　由實際的運動軌跡決定

8、 運算規(guī)則 　矢量的三角形定則或平行四邊形定則 　代數(shù)運算 大小關(guān)系 x≤l 考點二　平均速度、瞬時速度 平均速度 瞬時速度 定義 　物體在某一段時間內(nèi)完成的位移與所用時間的比值 　物體在某一時刻或經(jīng)過某一位置時的速度 定義式 　v=(x為位移) 　v=(Δt趨于零) 矢量性 　矢量,平均速度方向與物體位移方向相同 　矢量,瞬時速度方向與物體運動方向相同,沿其運動軌跡切線方向 實際應(yīng)用 　物理實驗中通過光電門測速,把遮光條通過光電門時間內(nèi)的平均速度視為瞬時速度 1 用如圖1-2所示的計時裝置可以近似測出氣墊導(dǎo)軌上滑塊的瞬時速度,已知固定在

9、滑塊上的遮光條的寬度為4.0 mm,遮光條經(jīng)過光電門的遮光時間為0.040 s,則滑塊經(jīng)過光電門位置時的速度大小為 (　　) 圖1-2 A.0.10 m/s B.100 m/s C.4.0 m/s D.0.40 m/s 式題 (多選)如圖1-3所示,某賽車手在一次野外訓(xùn)練中,先用地圖計算出出發(fā)地A和目的地B的直線距離為9 km,實際從A運動到B用時5 min,賽車上的里程表指示的里程數(shù)增加了15 km.當他經(jīng)過某路標C時,車內(nèi)速度計指示的示數(shù)為150 km/h,那么可以確定的是 (　　) 圖1-3 A.整個過程中賽車的平均速度為180 km/h B.整個過程中賽車的平均速

10、度為108 km/h C.賽車經(jīng)過路標C時的瞬時速度為150 km/h D.賽車經(jīng)過路標C時速度方向為由A指向B ■ 特別提醒 “極限法”求瞬時速度 (1)由平均速度公式v=可知,Δt趨近于零時,這時的平均速度就可認為是某一時刻或某一位置的瞬時速度. (2)極限法只能用于在選定區(qū)間內(nèi)所研究的物理量連續(xù)單調(diào)變化(單調(diào)增大或單調(diào)減小)的情況. 考點三　加速度 1.速度、速度變化量和加速度的對比 比較項目 速度 速度變化量 加速度 物理意義 　描述物體運動快慢和方向的物理量,是狀態(tài)量 　描述物體速度改變的物理量,是過程量 　描述物體速度變化快慢和方向的物理量,是

11、狀態(tài)量 定義式 　v= 　Δv=v-v0 a= 決定因素 　v的大小由v0、a、Δt決定 　由a與Δt決定(Δv=aΔt) 　由F、m決定(a不是由v、t、v0決定的) 方向 　與位移同向,即物體運動的方向 　由a的方向決定 　與Δv的方向一致,由F的方向決定,與v0、v的方向無關(guān) 2.兩個公式的說明 a=是加速度的定義式,加速度的決定式是a=,即加速度的大小由物體受到的合力F和物體的質(zhì)量m共同決定,加速度的方向由合力的方向決定. 考向一　加速度的理解 1.甲、乙兩個物體在同一直線上沿正方向運動,其加速度分別為a甲=4 m/s2和a乙=-4 m/s2,那么對

12、甲、乙兩物體,下列判斷錯誤的是 (　　) A.甲的加速度與乙的加速度大小相等 B.甲做加速直線運動,乙做減速直線運動 C.甲的速度比乙的速度變化快 D.每經(jīng)過1 s,甲的速度增加4 m/s 考向二　加速度與速度的關(guān)系 2.一個質(zhì)點做速度方向不變的直線運動,加速度的方向始終與速度方向相同,但加速度大小逐漸減小直至為零,在此過程中 (　　) A.速度逐漸減小,當加速度減小到零時,速度達到最小值 B.速度逐漸增大,當加速度減小到零時,速度達到最大值 C.位移逐漸增大,當加速度減小到零時,位移將不再增大 D.位移逐漸減小,當加速度減小到零時,位移達到最小值 考向三　加速度的計算

13、 3.(多選)一物體做加速度不變的直線運動,某時刻速度大小為4 m/s,1 s后速度的大小變?yōu)?0 m/s,在這1 s內(nèi)該物體的 (　　) A.加速度可能為6 m/s2,方向與初速度的方向相同 B.加速度可能為6 m/s2,方向與初速度的方向相反 C.加速度可能為14 m/s2,方向與初速度的方向相同 D.加速度可能為14 m/s2,方向與初速度的方向相反 ■ 要點總結(jié) 考點四　勻速直線運動規(guī)律的應(yīng)用 　　勻速直線運動是最基本、最簡單的運動形式,應(yīng)用廣泛.例如:聲、光的傳播都可以看成勻速直線運動.下面是幾個應(yīng)用實例. 實例 圖示 說明 計算聲音 傳播時間

14、　聲波通過云層反射,視為勻速直線運動 計算子彈速 度或曝光 時間 　子彈穿過蘋果照片中,子彈模糊部分的長度即為曝光時間內(nèi)子彈的位移 雷達測速 　通過發(fā)射兩次(并接收兩次)超聲波脈沖測定汽車的速度 由曝光位 移求高度 　曝光時間內(nèi)下落石子的運動視為勻速運動 2 如圖1-4所示為一種常見的身高體重測量儀.測量儀頂部向下發(fā)射波速為v的超聲波,超聲波經(jīng)反射后返回,被測量儀接收,測量儀記錄發(fā)射和接收的時間間隔.質(zhì)量為M0的測重臺置于壓力傳感器上,傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比.當測重臺沒有站人時,測量儀記錄的時間間隔為t0,輸出電壓為U0,某同學(xué)站上測重臺,測

15、量儀記錄的時間間隔為t,輸出電壓為U,則該同學(xué)的身高和質(zhì)量分別為 (　　) 圖1-4 A.v(t0-t),U B.v(t0-t),U C.v(t0-t),(U-U0) D.v(t0-t),(U-U0) 式題1 有一個方法可以用來快速估測閃電處至觀察者之間的直線距離:只要數(shù)出自觀察到閃光起至聽到雷聲的時間——t秒,就能估算出以千米為單位的閃電處與觀察者之間的直線距離x.已知空氣中的聲速約為340 m/s,則x約為 (　　) 圖1-5 A.t km B. km 式題2 (多選)[2017·西安鐵一中月考] 測速儀安裝有超聲波發(fā)射和接收裝置,如圖1-6所示,B為測速儀,A為

16、汽車.某時刻兩者相距335 m,B發(fā)出超聲波,同時A由靜止開始做勻加速直線運動,當B接收到反射回來的超聲波信號時, A、B相距355 m.已知聲速為340 m/s,則下列說法正確的是 (　　) 圖1-6 A.經(jīng)2 s,B接收到返回的超聲波 B.超聲波追上A車時,A車前進了10 m C.A車的加速度大小為10 m/s2 D.A車的加速度大小為5 m/s2 ■ 建模點撥 在涉及勻速直線運動的問題中,無論是求解距離、時間、速度中的哪個,其核心方程都只有一個:x=vt,知道該方程中任意兩個量即可求第三個量.解答此類問題的關(guān)鍵是在以下兩個方面:其一,空間物理圖景的建立;其二,勻速直線運

17、動模型的建立. 第2講　勻變速直線運動的規(guī)律及應(yīng)用 一、勻變速直線運動基本規(guī)律和重要推論 1.基本規(guī)律 (1)速度公式:　　　　　　　　;? (2)位移公式:　　　　　　　　;? (3)速度—位移關(guān)系式:　　　　　　　　.? 這三個基本公式是解決勻變速直線運動的基石,均為矢量式,應(yīng)用時應(yīng)規(guī)定正方向. 2.兩個重要推論 (1)物體在一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度,還等于初、末時刻速度矢量和的一半,即:=　　　　　　　　.? (2)任意兩個連續(xù)相等的時間間隔T內(nèi)的位移之差為一恒量,即:Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=　　　　　　　　

18、.? 二、自由落體運動 1.自由落體運動的特點 (1)從靜止開始,即初速度為　　　　.? (2)只受重力作用的　　　　　　　　直線運動.? 2.自由落體運動的公式 (1)速度公式:　　　　　　　　;? (2)位移公式:　　　　　　　　;? (3)速度—位移關(guān)系式:　　　　　　　　.? 【思維辨析】 (1)做勻變速直線運動的物體的速度均勻變化. (　　) (2)一物體做勻變速直線運動,某時刻速度大小為6 m/s,1 s后速度大小為10 m/s,加速度的大小一定為4 m/s2. (　　) (3)一物體做初速度為零的勻加速直線運動,它在第1 s末、第2 s末、第3 s末的瞬時

19、速度之比為1∶3∶5. (　　) (4)某物體從靜止開始做勻加速直線運動,速度由0到v時運動距離是速度由v到2v時運動距離的2倍. (　　) (5)對任意直線運動,其中間時刻的瞬時速度一定等于該段時間的平均速度. (　　) (6)不計空氣阻力,物體從某高度由靜止下落,任意兩個連續(xù)相等的時間間隔T內(nèi)的位移之差恒定. (　　) 考點一　勻變速直線運動的基本規(guī)律 1.“一畫,二選,三注”解決勻變速直線運動問題 2.對于運動學(xué)公式的選用可參考下表所列方法 　題目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和為解題設(shè)定的中間量) 沒有涉及 的物理量 適宜選用的公式 v0、v、a

20、、t x [速度公式]v=v0+at v0、a、t、x v [位移公式]x=v0t+at2 v0、v、a、x t [速度—位移關(guān)系式]v2-=2ax v0、v、t、x a [平均速度公式]x=t 3.運動學(xué)公式中正、負號的規(guī)定 直線運動可以用正、負號表示矢量的方向,一般情況下,我們規(guī)定初速度的方向為正方向,與初速度同向的物理量取正值,與初速度反向的物理量取負值,但當v0=0時,一般以a的方向為正方向. 1 一個物體從靜止開始以加速度a1做勻加速直線運動,經(jīng)過時間t改為做加速度大小為a2的勻減速直線運動,又經(jīng)過時間t物體回到初始位置,求兩個加速度大小之比.

21、 ■ 題根分析 本題為典型的勻變速直線運動問題,運動過程分為兩個階段,可畫出物體運動過程示意圖,選取初速度方向為正方向,根據(jù)位移公式和速度公式列方程進行求解.以本題為題根可以聯(lián)系動力學(xué)、能量和動量等進行知識層級上的縱向變式. ■ 變式網(wǎng)絡(luò) 式題1 一個物體從靜止開始在大小為F1的恒力作用下做勻加速直線運動,經(jīng)過時間t改為大小為F2的反方向恒力,又經(jīng)過時間t物體回到初始位置,求兩個恒力大小之比. 式題2 一個物體從靜止開始在大小為F1的恒力作用下做勻加速直線運動,經(jīng)過時間t改為大小為F2的反方向恒力,又經(jīng)過時間

22、t物體回到初始位置,此時物體的動能大小為48 J,求兩個恒力做功大小W1、W2. 式題3 在真空中的光滑絕緣水平面上有一帶電小滑塊,開始時滑塊靜止.若在滑塊所在空間加一水平勻強電場E1,持續(xù)一段時間后立即換成與E1方向相反的勻強電場E2.當電場E2與電場E1持續(xù)時間相同時,滑塊恰好回到初始位置,且具有動能Ek.在上述過程中,E1對滑塊的電場力做功為W1,沖量大小為I1;E2對滑塊的電場力做功為W2,沖量大小為I2,則 (　　) A.I1=I2 B.4I1=I2 C.W1=0.25Ek,W2=0.75Ek D.W1=0.20Ek,W2=0.80E

23、k 考點二　勻變速直線運動的推論及其應(yīng)用 1.初速度為零的勻變速直線運動比例關(guān)系 (1)T末、2T末、3T末……瞬時速度之比為: v1∶v2∶v3∶…∶vn=　.? (2)T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)……位移之比為: x1∶x2∶x3∶…∶xn=　.? (3)第一個T內(nèi)、第二個T內(nèi)、第三個T內(nèi)……位移之比為: xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn=　.? (4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為: t1∶t2∶t3∶…∶tn=　.? 2.兩類特殊的勻減速直線運動 剎車類 問題 　指勻減速到速度為零后立即停止運動,加速度a突然消失,求解時要注意確定其實際運動時間 雙向可

24、 逆類問 題 　如沿光滑斜面上滑的小球,到最高點仍能以原加速度勻加速下滑,全過程加速度大小、方向均不變,故求解時可對全過程列式,但必須注意x、v、a等矢量的正負號及物理意義 2 [2017·合肥一中期中] 如圖2-1所示,冰壺以速度v垂直進入四個寬為l的矩形區(qū)域,沿虛線做勻減速直線運動,且剛要離開第四個矩形區(qū)域的E點時速度恰好為零,冰壺通過前三個矩形區(qū)域的時間為t,則冰壺通過第四個矩形區(qū)域所用的時間是多少?(可選用多種方法) 圖2-1 式題1 如圖2-2所示,物體以一定的初速度從斜面底端A點沖上固定的光滑斜面,斜面總長度為l,物體到達斜面最高點C時速度恰好為零

25、.已知物體運動到距斜面底端l處的B點時所用時間為t,求物體從B點滑到C點所用的時間.(不考慮物體的下滑過程) 圖2-2 式題2 (多選)某質(zhì)點做勻減速直線運動,依次經(jīng)過A、B、C三點,最后停在D點,如圖2-3所示.已知AB=6 m,BC=4 m,從A點運動到B點和從B點運動到C點兩個過程速度變化量都為-2 m/s,則下列說法正確的是(　　) 圖2-3 A.質(zhì)點到達B點時速度大小為2.5 m/s B.質(zhì)點的加速度大小為2 m/s2 C.質(zhì)點從A點運動到C點的時間為4 s D.A、D兩點間

26、的距離為12.25 m ■ 方法技巧 解答勻變速直線運動問題常用方法如下: 考點三　自由落體運動和豎直上拋運動 1.豎直上拋運動的研究方法 豎直上拋運動的實質(zhì)是加速度恒為g的勻變速直線運動,處理時可采用兩種方法: (1)分段法:將全程分為兩個階段,即上升過程的勻減速階段和下降過程的自由落體階段. (2)全程法:將全過程視為初速度為v0、加速度為a=-g的勻變速直線運動,必須注意物理量的矢量性.習(xí)慣上取v0的方向為正方向,則v>0時,物體正在上升;v<0時,物體正在下降;h>0時,物體在拋出點上方;h<0時,物體在拋出點下方. 2.豎直上拋運動的對稱性 如圖2-4所示,物體

27、以初速度v0豎直上拋,A、B為途中的任意兩點,C為最高點,則: 圖2-4 3 如圖2-5所示,離地面足夠高處有一豎直的空管,質(zhì)量為2 kg,管長為24 m,M、N為空管的上、下兩端.空管由靜止開始豎直向下做勻加速直線運動,加速度大小為2 m/s2,同時在M處有一個大小不計的小球沿管的軸線豎直上拋,小球只受重力,g取10 m/s2. (1)若小球上拋的初速度為10 m/s,則其經(jīng)過多長時間從管的N端穿出? (2)若此空管的N端距離地面64 m高,欲使在空管到達地面時小球必須落到管內(nèi)且未到達地面,在其他條件不變的前提下,求小球的初速度大小v0的范圍. 圖2-5

28、 式題1 [2017·鄭州外國語學(xué)校期末] 在某一高度以v0=20 m/s的初速度豎直上拋一個小球(不計空氣阻力),當小球速度大小為10 m/s時,以下判斷正確的是(g取10 m/s2) (　　) A.小球在這段時間內(nèi)的平均速度大小一定為15 m/s,方向向上 B.小球在這段時間內(nèi)的平均速度大小一定為5 m/s,方向向下 C.小球在這段時間內(nèi)的平均速度大小一定為5 m/s,方向向上 D.小球的位移大小一定是15 m 式題2 氣球以10 m/s的速度沿豎直方向勻速上升,當它上升到離地175 m的高處時,一重物從氣球上掉落,則重物需要經(jīng)過多長時間

29、才能落到地面上?到達地面時的速度是多大?(g取10 m/s2,不計空氣阻力) ■ 規(guī)律總結(jié) 三種運動 自由落體運動 豎直上拋運動 豎直下拋運動 條件 初速度為0、 只受重力 初速度向上、 只受重力 初速度向下、 只受重力 基本 公式 v=gt v=v0-gt v=v0+gt h=gt2 h=v0t-gt2 h=v0t+gt2 v2=2gh v2-=-2gh v2-=2gh 考點四　單體多過程勻變速直線運動問題 (1)準確選取研究對象,根據(jù)題意畫出物體在各階段運動的示意圖,直觀呈現(xiàn)物體的運動過程. (2)

30、明確物體在各階段的運動性質(zhì),找出題目給定的已知量、待求量以及中間量. (3)合理選擇運動學(xué)公式,列出物體在各階段的運動方程,同時列出各階段間的關(guān)聯(lián)方程. 4 (18分)假設(shè)收費站的前、后都是平直大道,大假期間過站的車速要求不超過vt=21.6 km/h,事先小汽車未減速的車速為v0=108 km/h,制動后小汽車的加速度的大小為a1=4 m/s2.試問: (1)大假期間,駕駛員應(yīng)在距收費站至少多遠處開始制動? (2)假設(shè)車過站后駕駛員立即使車以a2=6 m/s2的加速度加速至原來的速度,則從減速開始至最終恢復(fù)到原來速度的過程中,汽車運動的時間至少是多少? (3)在(1)(2)問中,車

31、因減速和加速過站而耽誤的時間至少為多少? 【規(guī)范步驟】 (1)vt=21.6 km/h=6 m/s,v0=108 km/h=30 m/s,小汽車進入收費站前做勻減速直線運動,設(shè)在距收費站至少為x1處開始制動,則有 　　　　　　　　　　(2分)? 解得x1=　　　　m. (2分)? (2)小汽車通過收費站經(jīng)歷勻減速和勻加速兩個階段,設(shè)前、后兩段的位移分別為x1和x2,時間分別為t1和t2. 減速階段,有 vt=　　　　(2分)? 解得t1=　　　　=　　　　s(1分)? 加速階段,有 v0=　　　　(2分)? 解得t2=　　　　=　　　　s(1分)? 則汽車運動的時間至少

32、為t=t1+t2=　　　　s. (1分)? (3)加速階段,有 　　　　　　　　　　　　　　　　(2分)? 解得x2=　　　　m(1分)? 則總位移x=x1+x2=　　　　m(1分)? 若不減速通過收費站,則所需時間 t'=　　　　=　　　　s(2分)? 故車因減速和加速過站而耽誤的時間至少為 Δt=t-t'=　　　　s. (1分)? 式題1 [2017·溫州聯(lián)考] 如圖2-6甲所示,滑道項目大多建設(shè)在景區(qū)具有一定坡度的山坡間,既可以作為游客的代步工具,又可以增加游玩的趣味性.在某景區(qū)擬建一個滑道,示意圖如圖乙所示,滑道共分為三段:第一段是傾角比較大的加速下滑滑道AB,第二段

33、是傾角比較小的滑道BC,游客在此段滑道恰好做勻速運動,若游客從靜止開始在A點以加速度a1做勻加速運動,經(jīng)過4 s到B點并達到最大速度16 m/s,然后進入BC段做勻速運動,設(shè)計的第三段上坡滑道CD作為下客平臺,使游客做勻減速運動至速度減為零(游客經(jīng)過兩段滑道銜接處可視為速度大小不變).游客乘坐滑道,從山頂A處到達下客平臺D處總共用時8.5 s.游客在各段滑道運動的總路程為92 m.求: (1)游客在AB段運動時加速度a1的大小; (2)AB段的長度L1; (3)游客在BC段勻速運動的時間t0. 甲 乙 圖2-6

34、 式題2 [2017·長沙一中月考] 在某娛樂節(jié)目中,有一個關(guān)口是跑步跨欄機,它的設(shè)置是讓觀眾通過一段平臺,再沖上反向移動的跑步機皮帶并通過跨欄,沖到這一關(guān)的終點.現(xiàn)有一套跑步跨欄裝置如圖2-7所示,平臺長L1=4 m,跑步機皮帶長L2=32 m,跑步機上方設(shè)置了一個跨欄(不隨皮帶移動),跨欄到平臺左端的距離L3=10 m,且皮帶以v0=1 m/s的恒定速率轉(zhuǎn)動.一位挑戰(zhàn)者在平臺起點從靜止開始以a1=2 m/s2的加速度通過平臺沖上跑步機,之后以a2=1 m/s2的加速度在跑步機上往前沖,在跨欄時不慎跌倒,經(jīng)過2 s爬起(假設(shè)從摔倒至爬起的過程中挑戰(zhàn)者與皮帶始終相對靜止),然后又保持原來的加

35、速度a2在跑步機上順利通過剩余的路程,求挑戰(zhàn)者通過全程所需要的時間. 圖2-7 ■ 方法技巧 多過程組合問題的三個處理技巧 (1)用圖像分析運動學(xué)問題能很好地反映出物體的運動規(guī)律,且直觀、形象,這是圖像法的優(yōu)勢,一些物理量的關(guān)系能通過圖像很明顯地反映出來. (2)將末速度為零的勻減速直線運動通過逆向思維轉(zhuǎn)化為初速度為零的勻加速直線運動. (3)多運動過程的轉(zhuǎn)折點的速度是聯(lián)系兩個運動過程的紐帶,因此,轉(zhuǎn)折點速度的求解往往是解題的關(guān)鍵. 　運動圖像　追及、相遇問題 熱點一　準確解讀圖像信息 　　運動學(xué)圖像

36、主要有x-t圖像和v-t圖像,運用運動學(xué)圖像解題可總結(jié)為六看: x-t圖像 v-t圖像 軸 　橫軸為時間t,縱軸為位移x 　橫軸為時間t,縱軸為速度v 線 　傾斜直線表示勻速直線運動 　傾斜直線表示勻變速直線運動 斜率 　表示速度 　表示加速度 面積 　無實際意義 　圖線和時間軸圍成的面積表示位移 縱截距 　表示初位置 　表示初速度 特殊點 　拐點表示從一種運動變?yōu)榱硪环N運動,交點表示相遇 　拐點表示從一種運動變?yōu)榱硪环N運動,交點表示速度相等 考向一　x-t圖像 1.[2017·湖北襄陽聯(lián)考] 設(shè)豎直向上為x軸正方向,如圖Z1-1所示,曲

37、線為一質(zhì)點沿x軸運動的位置—時間(x-t)圖像,已知圖線為一條拋物線,則由圖可知 (　　) 圖Z1-1 A.t=0時刻質(zhì)點速度為0 B.0~t1時間內(nèi)質(zhì)點向x軸負方向運動 C.0~t2時間內(nèi)質(zhì)點的速度一直減小 D.t1~t3時間內(nèi)質(zhì)點相對坐標原點O的位移先為正后為負 考向二　v-t圖像 2.[2017·廣西南寧模擬] 一質(zhì)點從原點出發(fā)做直線運動的v-t圖像如圖Z1-2所示.下列說法正確的是 (　　) 圖Z1-2 A.t=6 s時刻質(zhì)點到原點的距離為10 m B.在0~2 s內(nèi)和4~6 s內(nèi),質(zhì)點的加速度相同 C.在2~4 s內(nèi),質(zhì)點的速度和加速度大小都減小 D.

38、在2~4 s內(nèi),質(zhì)點的速度和加速度方向相同 考向三　x-t圖像、v-t圖像、a-t圖像綜合 3.[2017·山西太原模擬] 有一質(zhì)點從x軸的坐標原點開始沿x軸做直線運動,其速度隨時間變化的圖像如圖Z1-3所示,用a表示質(zhì)點運動的加速度,x表示質(zhì)點的位移,圖Z1-4中正確的是 (　　) 圖Z1-3 圖Z1-4 考向四　非常規(guī)運動圖像 4.(多選)一個質(zhì)點在x軸上做直線運動.在t=0時刻質(zhì)點處于靜止狀態(tài),它的坐標x和時間的二次方t2的關(guān)系圖像如圖Z1-5所示,則該質(zhì)點 (　　) 圖Z1-5 A.運動方向與x軸正方向相反 B.做勻速直線運動 C.運動的加速度大小為

39、3 m/s2 D.運動的加速度大小為6 m/s2 5.[2017·河南中原名校一聯(lián)] 以從塔頂由靜止釋放小球A的時刻為計時零點,t0時刻又在與小球A等高的位置處由靜止釋放小球B.若兩小球都只受重力作用,設(shè)小球B下落時間為t,在兩小球落地前,兩小球間的高度差為Δx,則-t0圖線為圖Z1-6中的 (　　) 圖Z1-6 ■ 規(guī)律總結(jié) (1)運動圖像的識別 根據(jù)圖像中橫、縱坐標軸所代表的物理量,明確該圖像是位移—時間圖像(x-t圖像),還是速度—時間圖像(v-t圖像),抑或是加速度—時間圖像(a-t圖像),這是解讀運動圖像信息的前提. (2)圖像信息的解讀 相同的圖線在不同性質(zhì)

40、的運動圖像中含義截然不同.如x-t圖像中圖線的交點表示兩個物體在對應(yīng)時刻相遇,v-t圖像中圖線的交點表示兩個物體在對應(yīng)時刻速度相等. 熱點二　利用運動圖像解決運動問題 1 高速公路上甲、乙兩車在同一車道上同向行駛,甲車在前,乙車在后,速度均為v0=30 m/s,距離x0=100 m.t=0時刻甲車遇緊急情況后,甲、乙兩車的加速度隨時間變化的情況如圖Z1-7所示,取運動方向為正方向.兩車在0~9 s內(nèi)會不會相撞? 圖Z1-7 式題1 質(zhì)量為1 kg的物體只在力F的作用下運動,力F隨時間變化的圖像如圖Z1-8所示,在t=1 s時,

41、物體的速度為零,則物體運動的v-t圖像、a-t圖像正確的是圖Z1-9中的 (　　) 圖Z1-8 圖Z1-9 式題2 在地面上以初速度2v0豎直上拋一物體A后,又以初速度v0從同一地點豎直上拋另一物體B.要使兩物體能在空中相遇,則兩物體拋出的時間間隔Δt必須滿足的條件是(不計空氣阻力,重力加速度為g) (　　) A. C. ■ 規(guī)律總結(jié) 解析法和圖像法是解決運動學(xué)問題的兩個基本方法:(1)應(yīng)用解析法時要注意解析式及其結(jié)果應(yīng)符合實際;(2)應(yīng)用圖像法時要注意理解圖像的物理意義,即圖像的縱、橫坐標表示的是什么物理量,圖線的斜率、截距、兩條圖線的交點、圖線與坐標軸所圍的面積的

42、物理意義各為什么,對于題目中沒有給出圖像的問題,要在分析清楚物體的運動情景的前提下正確畫出物體的運動圖像,必要時還要進行圖像的轉(zhuǎn)換. 熱點三　對相遇、追及問題的分析 1.方法概述 (1)臨界法:尋找問題中隱含的臨界條件,例如速度小者加速追趕速度大者,在兩物體速度相等時有最大距離;速度大者減速追趕速度小者,若追不上則在兩物體速度相等時有最小距離. (2)函數(shù)法:設(shè)兩物體在t時刻相遇,然后根據(jù)位移關(guān)系列出關(guān)于t的方程f(t)=0,若方程f(t)=0無正實數(shù)解,則說明這兩個物體不可能相遇;若方程f(t)=0存在正實數(shù)解,則說明這兩個物體能相遇. (3)圖像法:①用位移圖像求解時,分別作出兩

43、物體的位移圖像,如果兩物體的位移圖像相交,則說明兩物體相遇.②用速度圖像求解時,注意比較速度圖線與時間軸包圍的面積. 2.追及、相遇問題常見情景 (1)速度小者追速度大者 追及類型 圖像描述 相關(guān)結(jié)論 勻加速追勻速 　設(shè)x0為開始時兩物體間的距離,則應(yīng)有下面結(jié)論: ?、賢=t0以前,后面物體與前面物體間的距離增大; 　②t=t0時,兩物體相距最遠,為x0+Δx; ?、踭=t0以后,后面物體與前面物體間的距離先減小后增大; 　④一定能追上且只能相遇一次 勻速追勻減速 勻加速追勻減速 (2)速度大者追速度小者 追及類型 圖像描述 相關(guān)結(jié)論

44、 勻減速追勻速 　設(shè)x0為開始時兩物體間的距離,開始追及時,后面物體與前面物體間的距離在減小,當兩物體速度相等時,即t=t0時刻: ?、偃籀=x0,則恰能追上,兩物體只能相遇一次,這也是避免相撞的臨界條件; ?、谌籀x0,則相遇兩次,設(shè)t1時刻兩物體第一次相遇,則t2=2t0-t1時刻兩物體第二次相遇 勻速追勻加速 勻減速追勻加速 2 甲、乙兩輛車在同一直軌道上向右勻速行駛,甲車的速度為v1=16 m/s,乙車的速度為v2=12 m/s,乙車在甲車的前面.當兩車相距L=6 m時,兩車同時開始

45、剎車,從此時開始計時,甲車以大小為a1=2 m/s2的加速度剎車,6 s后立即改做勻速運動,乙車剎車的加速度大小為a2=1 m/s2.求: (1)甲車第一次追上乙車的時刻; (2)兩車相遇的次數(shù); (3)兩車速度相等的時刻. 式題1 [2017·江西南昌十校二模] 如圖Z1-10甲所示,A車原來臨時停在一水平路面上,B車在后面勻速向A車靠近,A車司機發(fā)現(xiàn)后啟動A車,以A車司機發(fā)現(xiàn)B車為計時起點(t=0),A、B兩車的v-t圖像如圖乙所示.已知B車在第1 s內(nèi)與A車的距離縮短了x1=12 m. (1)求B車運動的速度vB和A車的加速度a的大小; (

46、2)若A、B兩車不會相撞,則A車司機發(fā)現(xiàn)B車時(t=0)兩車的距離s0應(yīng)滿足什么條件? 圖Z1-10 式題2 [2017·重慶期末] 甲、乙兩物體同時從同一地點沿同一方向做直線運動的速度—時間圖像如圖Z1-11所示,則下列說法中正確的是 (　　) 圖Z1-11 A.兩物體兩次相遇的時刻是2 s末和6 s末 B.4 s末甲在乙前面 C.在0~6 s內(nèi),兩物體相距最遠的時刻是1 s末 D.乙物體先向前運動2 s,隨后向后運動 ■ 規(guī)律總結(jié) (1)分析追及問題的方法技巧可概括為“一個臨界條件”“兩個等量關(guān)系”.

47、①一個臨界條件:速度相等.它往往是物體能否相遇或兩者距離最大、最小的臨界條件,也是分析判斷問題的切入點. ②兩個等量關(guān)系:時間關(guān)系和位移關(guān)系.通過畫草圖找出兩物體的時間關(guān)系和位移關(guān)系. (2)若被追趕的物體做勻減速直線運動,一定要注意判斷追上前該物體是否已經(jīng)停止運動. 1.[2014·全國卷Ⅱ] 甲、乙兩汽車在一平直公路上同向行駛.在t=0到t=t1的時間內(nèi),它們的v-t圖像如圖Z1-12所示.在這段時間內(nèi) (　　) 圖Z1-12 A.汽車甲的平均速度比乙的大 B.汽車乙的平均速度等于 C.甲、乙兩汽車的位移相同 D.汽車甲的加速度大小逐漸減小,汽車乙的加速度大小逐

48、漸增大 2.(多選)[2016·全國卷Ⅰ] 甲、乙兩車在平直公路上同向行駛,其v -t圖像如圖Z1-13所示.已知兩車在t=3 s時并排行駛,則 (　　) 圖Z1-13 A.在t=1 s時,甲車在乙車后 B.在t=0時,甲車在乙車前7.5 m C.兩車另一次并排行駛的時刻是t=2 s D.甲、乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40 m 3.[2017·南寧三中一模] 如圖Z1-14所示為一質(zhì)點做直線運動的速度—時間圖像,下列說法中正確的是 (　　) 圖Z1-14 A.ab段與bc段的速度方向相反 B.bc段與cd段的加速度方向相反 C.ab段質(zhì)點的加

49、速度大小為 2 m/s2 D.bc段質(zhì)點通過的位移為2 m 4.[2017·河北衡水中學(xué)調(diào)研] 甲、乙兩輛汽車沿同一平直路面行駛,其v-t圖像如圖Z1-15所示,下列對汽車運動狀況的描述正確的是 (　　) 圖Z1-15 A.在10 s末,乙車改變運動方向 B.在10 s末,甲、乙兩車相距150 m C.在20 s末,甲、乙兩車相遇 D.若開始時乙車在前,則兩車可能相遇兩次 　研究勻變速直線運動 一、實驗?zāi)康? 1.練習(xí)使用電磁打點計時器(或電火花計時器),會用打點的紙帶研究物體的運動情況. 2.測量勻變速直線運動的瞬時速度和加速度. 二、實驗器材 電火花計時器(

50、或電磁打點計時器)、交流電源、導(dǎo)線、一端附有定滑輪的長木板、　　　　、　　　　、細繩、鉤碼(或重錘)、刻度尺、墨粉紙(電磁打點計時器配備的是復(fù)寫紙片).? (1)電磁打點計時器使用6 V以下低壓、50 Hz交流電源,用振針打點,每隔　　　　打一次點.? (2)電火花計時器使用220 V、50 Hz交流電源,用電火花打點,每隔　　　　打一次點.? 考點一　實驗原理和實驗操作 1.實驗原理 (1)利用紙帶判斷物體運動狀態(tài)的方法:設(shè)紙帶上連續(xù)相等時間T內(nèi)的位移分別為x1、x2、x3、x4、…、xn-1、xn、xn+1,紙帶上相鄰兩點間的位移差為Δx.若Δx=xn+1-xn為零,則說明物

51、體做　　　　運動;若Δx=xn+1-xn為非零常數(shù),則說明物體做　　　　運動.? (2)利用紙帶求瞬時速度的方法:如圖S1-1所示,B點對應(yīng)的瞬時速度等于AC段的平均速度,vB=　　　　.? 圖S1-1 (3)利用紙帶求加速度的方法 ①用任意兩段相鄰計數(shù)點間的位移差求加速度:a=　　　　.? ②用v-t圖像的斜率求加速度:a=　　　　.? 2.實驗步驟 (1)把附有滑輪的長木板放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點計時器固定在長木板上　　　　的一端,連接好電路.? (2)把一條細繩拴在小車上,細繩跨過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,把紙帶穿過打點計時器,并將它的一端固定在小車的后

52、面.實驗裝置如圖S1-2所示,放手后,看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行. 圖S1-2 (3)把小車停在靠近打點計時器處,先　　　　,后　　　　,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一系列的點,隨后立即　　　　.換上新紙帶,重復(fù)三次.? 1 [2016·天津卷] 某同學(xué)利用如圖S1-3所示裝置研究小車的勻變速直線運動.實驗中,必要的措施是　　　　(填選項前的字母).? 圖S1-3 A.細線必須與長木板平行 B.先接通電源,再釋放小車 C.小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量 D.平衡小車與長木板間的摩擦力 式題 在做“研究勻變速直線運動”的實驗時,為了能夠較準確地測出加速

53、度,將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上:　　　　.? A.把附有滑輪的長木板放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面 B.把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路 C.把一條細繩拴在小車上,細繩跨過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼 D.把紙帶穿過打點計時器,并把它的一端固定在小車的后面 E.把小車停在靠近打點計時器處,接通直流電源后,放開小車,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一系列的點,換上新紙帶,重復(fù)三次 F.從四條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開頭比較密集的點,在后邊便于測量的地方找一個起始點,并把每打五個點的時間作為時間單位.在選好的起始點下面記作0,第六個點作

54、為計數(shù)點1,依次標出計數(shù)點2、3、4、5、6,并測算出相鄰兩計數(shù)點間的距離 G.根據(jù)公式a1=求出a ■ 特別提醒 (1)紙帶和細繩要與木板平行,小車運動要平穩(wěn). (2)實驗中應(yīng)先接通電源,后讓小車運動;實驗后應(yīng)先斷開電源,后取下紙帶. (3)要防止鉤碼落地以及小車與滑輪相撞. (4)小車的加速度宜適當大些,可以減小長度的測量誤差,加速度大小以能在約50 cm的紙帶上清楚地取6~7個計數(shù)點為宜. (5)選擇一條理想的紙帶,是指紙帶上的點跡清晰,舍棄打點密集的部分,適當選取計數(shù)點(注意計數(shù)點與計時點的區(qū)別),弄清楚所選的時間間隔T等于多少. 考點二　數(shù)據(jù)處理與誤差分析 1.關(guān)于

55、數(shù)據(jù)處理 (1)紙帶的取點處理原則 如圖S1-4所示,從打下的紙帶中選取點跡清晰的紙帶,舍掉開始比較密集的點跡,從便于測量的位置取一個開始點A,然后每5個點(或每隔4個點)取一個計數(shù)點,分別記為B、C、D、E、F……這樣每兩個計數(shù)點之間的時間間隔為T=　　　　s,計算比較方便.? 圖S1-4 (2)從紙帶上讀取長度的方法 利用毫米刻度尺測出各點到A點的距離,算出相鄰計數(shù)點間的距離x1、x2、x3、x4、x5、x6……由于毫米刻度尺的最小刻度是1 mm,讀數(shù)時必須估讀到　　　　mm.? (3)用Δx=aT2確定物體的運動是否是勻變速直線運動. (4)用瞬時速度與平均速度的關(guān)系求

56、瞬時速度,用公式Δx=aT2或v-t圖像求加速度. ①用逐差法求加速度:一般取6段(偶數(shù)段)位移,根據(jù)x4-x1=3a1T2,x5-x2=3a2T2,x6-x3=3a3T2,分別求出a1=,再取它們的平均值a=作為物體運動的加速度的測量值,則a=　　　　　　　　.? ②用v-t圖像求加速度:根據(jù)勻變速直線運動在某段時間中點的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度,即vn=　　　　,求出打各點時紙帶的瞬時速度,然后作出v-t圖像,如圖S1-5所示,則圖線的　　　　等于物體運動的加速度,即a=.? 圖S1-5 2.實驗誤差分析 本實驗參與計算的量有計數(shù)點間距和打點周期,因此誤差主要來源于相

57、鄰兩計數(shù)點之間距離的測量和電源頻率的不穩(wěn)定性. (1)交流電源的頻率變化引起誤差 交流電源的頻率出現(xiàn)波動時,打點周期會隨之變化.頻率升高時,打點周期減小,由于計算時仍按照原打點周期值,各點的瞬時速度的測量值vn=將偏小,加速度的測量值a=也會偏小. (2)位移的測量引起誤差 如果各計數(shù)點間的位移較小或相鄰計數(shù)點之間的位移之差較小,位移測量的相對誤差就會較大,從而導(dǎo)致速度和加速度的測量誤差較大. 2 [2016·海南卷] 某同學(xué)利用圖S1-6所示的實驗裝置探究物塊速度隨時間的變化.物塊放在桌面上,細繩的一端與物塊相連,另一端跨過滑輪掛上鉤碼.打點計時器固定在桌面左端,所用交流電源頻率為

58、50 Hz.紙帶穿過打點計時器連接在物塊上.啟動打點計時器,釋放物塊,物塊在鉤碼的作用下拖著紙帶運動.打點計時器打出的紙帶如圖S1-7所示(圖中相鄰兩點間有4個點未畫出). 圖S1-6 圖S1-7 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析,該同學(xué)認為物塊的運動為勻加速運動.回答下列問題: (1)在打點計時器打出B點時,物塊的速度大小為　　　m/s,在打出D點時,物塊的速度大小為　　　　m/s;(保留兩位有效數(shù)字)? (2)物塊的加速度大小為　　　　m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)? ■ 特別提醒 (1)對于實驗數(shù)據(jù)的記錄要遵守有效數(shù)字讀數(shù)規(guī)則,結(jié)果要符合題目要求. (2)計算方法的選用:求加速度

59、的三種方法中,用Δx=aT2直接求加速度的方法簡單,但誤差較大,適用于測量數(shù)據(jù)準確或計數(shù)間隔較少的情況;逐差法求加速度結(jié)果準確,誤差較小,但需選取的計數(shù)間隔為偶數(shù);圖像法求加速度科學(xué)性強、誤差小,適用于所測數(shù)據(jù)的計數(shù)間隔較多的情況. (3)牽引小車的鉤碼數(shù)要適當.小車的加速度過大或過小將導(dǎo)致紙帶上的點過少或各段位移差過小,從而產(chǎn)生較大的測量誤差.加速度的大小以能在約50 cm的紙帶上清晰地選取6~7個計數(shù)點為宜. 考點三　關(guān)于速度的測量的其他方法 　　高中階段,關(guān)于物體速度的測量無非是位移和時間的測量.對于位移的測量,主要是用毫米刻度尺,而對于時間的測量,則有多種方法,從歷年高考試題分析

60、,涉及時間的測量主要是打點計時器(如上面例2)、光電門(如下面例3)、頻閃儀(如下面例3變式題)幾種形式.而2017年全國卷Ⅰ第22題用自制“滴水計時器”計量時間與打點計時器原理近似. 3 [2017·全國卷Ⅱ] 某同學(xué)研究在固定斜面上運動物體的平均速度、瞬時速度和加速度之間的關(guān)系.使用的器材有:斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計時器. 實驗步驟如下: ①如圖S1-8所示,將光電門固定在斜面下端附近;將一擋光片安裝在滑塊上,記下?lián)豕馄岸讼鄬τ谛泵娴奈恢?令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑; 圖S1-8 ②當滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時,用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間Δt

61、; ③用Δs表示擋光片沿運動方向的長度,如圖S1-9所示,表示滑塊在擋光片遮住光線的Δt時間內(nèi)的平均速度大小,求出; 圖S1-9 ④將另一擋光片換到滑塊上,使滑塊上的擋光片前端與①中位置相同,令滑塊由靜止開始下滑,重復(fù)步驟②、③; ⑤多次重復(fù)步驟④; ⑥利用實驗中得到的數(shù)據(jù)作出 -Δt圖,如圖S1-10所示. 圖S1-10 完成下列填空: (1)用a表示滑塊下滑的加速度大小,用vA表示擋光片前端到達光電門時滑塊的瞬時速度大小,則=　　　　.? (2)由圖S1-9可求得,vA=　　　　cm/s,a=　　　　cm/s2.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)? 式題 在暗室中用如圖S

62、1-11所示裝置做“測定重力加速度”的實驗.實驗器材有:支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、接水鋁盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀.具體實驗步驟如下: 圖S1-11 ①在漏斗內(nèi)盛滿清水,旋松螺絲夾子,水滴會以一定的頻率一滴滴地落下. ②用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴流照亮,由大到小逐漸調(diào)節(jié)頻閃儀的頻率直到第一次看到一串仿佛固定不動的水滴. ③用豎直放置的米尺測得各個水滴所對應(yīng)的刻度. ④采集數(shù)據(jù)進行處理. (1)實驗中看到空間有一串仿佛固定不動的水滴時,頻閃儀的閃光頻率滿足的條件是　.? (2)實驗中觀察到水滴“固定不動”時的閃光頻率為30 Hz,某同學(xué)讀出其中比較遠的水滴

63、到第一個水滴的距離如圖S1-12所示,根據(jù)數(shù)據(jù)測得當?shù)刂亓铀俣萭=　　　　m/s2;第8個水滴此時的速度v8=　　　　 m/s.(結(jié)果都保留三位有效數(shù)字)? 圖S1-12 (3)該實驗存在的系統(tǒng)誤差可能有(答出一條即可):?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　 ?　.? 1.如圖S1-13所示,小車放在斜面上,車前端拴有不可伸長的細線,細線跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連,小車后面與穿過打點計時器的紙帶相連.起初小車停在靠近打點計時器的位置,重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離.啟動打點計時器,釋放重物,小車在重物的牽引下由

64、靜止開始沿斜面向上運動,重物落地后,小車會繼續(xù)向上運動一段距離.打點計時器使用的交流電頻率為50 Hz.圖S1-14中甲、乙、丙是紙帶上的三段,紙帶運動方向如箭頭所示. 圖S1-13 圖S1-14 (1)根據(jù)所提供紙帶上的數(shù)據(jù),計算打丙段紙帶時小車的加速度大小為　　　　 m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)? (2)已知打甲段紙帶時,小車的加速度是2.5 m/s2.請根據(jù)加速度的情況,判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在乙段紙帶中的相鄰計時點間距為　　　　段內(nèi).? 2.在某次實驗中,如圖S1-15甲所示為一條記錄小車運動情況的紙帶,其中A、B、C、D、E為先后打下的相鄰的計數(shù)點

65、,相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1 s. 圖S1-15 (1)根據(jù)　　　　　　　　,可判定小車做　　　　　　運動.? (2)計算各點瞬時速度:vB=　　　　m/s,vC=　　　　m/s,vD=　　　　m/s.? (3)以打A點時為計時起點,在圖乙的坐標系中作出小車的v-t圖線,并根據(jù)圖線求出a=　　　　.? (4)圖線與縱軸交點的物理意義是　　　　　　　　.? 3.在利用打點計時器測定勻變速直線運動加速度的實驗中,打點計時器接在50 Hz低壓交流電源上,某同學(xué)在打出的紙帶上按打點的先后順序每5個點取一個計數(shù)點,共取了A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點.從A點開始在每一個計數(shù)點處將

66、紙帶剪開分成五段(分別為a、b、c、d、e段),將這五段紙帶由長到短緊靠但不重疊地粘在xOy坐標系中,如圖S1-16所示. 圖S1-16 (1)若把每一段紙帶的右上端連接起來,結(jié)果得到一條傾斜的直線,如圖所示,由圖可知紙帶做　　　　　　運動且直線與-x方向的夾角越大,說明紙帶運動的加速度　　　　(選填“越大”或“越小”).? (2)從第一個計數(shù)點A開始計時,為求出0.25 s時紙帶的瞬時速度,需要測出　　　　　　　　(選填“a”“b”“c”“d”或“e”)段紙帶的長度.? (3)若測得a段紙帶的長度為10.0 cm,e段紙帶的長度為2.0 cm,則可求出加速度的大小為　　　　 m/s2.? 4.小明用如圖S1-17甲所示的裝置來探究勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系.將傾角為θ的斜面體固定在實驗臺上,光電門固定在斜面體上.先用游標卡尺測出小球直徑D,然后將小球從斜面上的不同位置由靜止釋放,記錄小球通過光電門的時間t,測出釋放點到光電門的距離s. 圖S1-17 (1)若用20分度的游標卡尺測量小球的直徑D,讀數(shù)如圖乙所示,則D=　　　　mm.? (2)小明用小球通過