(沪科版)物理必修一学案 第1章 怎样描述物体的运动 学案2 Word版含解析

高中物理上海科教版必修1第1章怎样描绘物体的运动一、单项选择题〔本大题共5小题，〕1.以下说法正确的选项是()A. 物体的运动速度越大，加速度也一定越大B. 物体的运动速度变化越快，加速度越大C. 物体的运动速度变化量越大，加速度也一定越大D. 物体的运动速度越小，加速度也一定越小2.一辆汽车以速度v匀速行驶了全程的一半，以v2行驶了另一半，那么全程的平均速度为()A. v2B. 2v3C. 3v2D. v33.如图为a、b两物体做匀变直线运动的v−t图象，那么以下说法中正确的选项是()A. a、b两物体的运动方向相反B. t=4s时，a、b两物体速度一样C. 最初4s内，a、b两物体的位移一样D. a物体的加速度比b物体的加速度大4.质点是一个理想化模型，以下说法中正确的选项是()A. 研究刘翔110m栏比赛的跨栏技术时，其身体可看作质点B. 研究月球绕地球的运动轨迹时，月球可看作质点C. 研究火车通过隧道所需的时间时，火车可看作质点D. 研究“嫦娥一号〞在轨道上的飞行姿态时，“嫦娥一号〞可看作质点5.放在粗糙程度面上的物体受到程度拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图甲、乙所示.以下说法正确的选项是( )第 1 页A. 0～6内物体的位移大小为36mB. 0～6内拉力做的功为55JC. 合力在0～6s内做的功大于0～2s内做的功D. 滑动摩擦力的大小为5N3二、多项选择题〔本大题共4小题〕6.一辆小汽车在程度路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末到达额定功率，之后保持以额定功率运动.其v−t图象如以下图.汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，那么以下说法正确的选项是()A. 汽车在前5s内的牵引力为5×103NB. 汽车速度为25m/s时的加速度为5m/s2C. 汽车的额定功率为100kWD. 汽车的最大速度为80m/s7.以下关于时间和时刻的几种说法中，正确的选项是()A. 时间和时刻的区别在于长短不同，长的为时间，短的为时刻B. 两个时间之间的间隔是一段时间C. 第3s末和第4s初是同一时刻D. 第3节下课和第4节上课是同一时刻8.一质点做直线运动，当时间t=t0时，位移x>0，速度v>0，加速度a>0，此后a逐渐减小，那么它的()A. 速度逐渐减小B. 位移始终为正，速度变为负值C. 速度的变化越来越慢D. 位移的变化越来越快9.某质点做直线运动的v−t图象如以下图，根据图象判断以下正确的选项是()A. 0～1s内的加速度大小是1～3s内的加速度大小的2倍B. 0～1s与4～5s内，质点的加速度方向相反C. 0.5s与2s时刻，质点的速度方向相反D. 质点在0～5s内的平均速度是0.8m/s三、填空题〔本大题共1小题，〕10.质量为2kg的物体，在程度推力F的作用下沿程度面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v−t图象如以下图.g取10m/s2，那么物体与程度面间的动摩擦因数μ=______；程度推力F=______N.四、实验题探究题〔本大题共2小题〕11.一位同学在实验室使用打点计时器：(1)电磁打点计时器和电火花打点计时器所使用的是______ 电源(填交流直流)，电磁打点计时器的工作电压是______ V，电火花打点计时器的工作电压是______ V.当电源频率是50Hz时，它每隔______ s打一次点．(2)如研究物体作自由落体运动的实验，有以下器材可供选择：铁架台、重锤、电火花打点计时器及碳粉、纸带假设干、220V交流电源、天平、秒表其中不必要的两种器材是：______ ，缺少的一种器材是：______ ．(3)如图为测定匀变速直线运动的加速度实验中得到一段纸带，是一次实验中记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻记数点间的时间间隔为T=0.1s，该小车运动的加速度a=______ m/s2，计数点D的瞬时速度v D=______ m/s．12.研究匀变速直线运动的实验中，如以下图为一次用电火花打点计时器记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点间有4个点没画出，测得AB、AC、AD、AE、AF、AG的位移大小分别为S1=1.30cm，S2=3.10cm，S3=5.38cm，S4=8.16cm，S5=11.45cm，S6=15.26cm①小车加速度大小为______ m/s；打D点时小车的瞬时速度大小为______m/s2(以上结果均保存2位有效数字)．②假设电源频率高于50Hz，假设仍按照50Hz计算，那么速度大小的测量值比真实值______ (填“偏大〞或“偏小〞)．五、计算题〔本大题共4小题〕第 3 页13.如以下图，一个物体运动的v−t图象，求：(1)物体在第1秒末的加速度的大小；(2)物体在5s内的位移；(3)物体在7s内的平均速度(结果保存2位有效数字)14.如以下图，一辆长为13m的客车沿平直公路以10m/s的速度匀速向西行驶，一辆长为18m的货车由静止开场以2.0m/s2的加速度由西向东匀加速行驶，货车刚启动时两车车头相距200m，求：(1)货车启动后经多长时间两车车头相遇？(2)两车错车(即车头相遇到车尾刚好分开)所用的时间．15.质量为4kg的物体，在0～4s内受程度力F和摩擦力f的作用，在4～10s内因受摩擦力f的作用而停顿，其v−t图象如以下图.求：(1)在4s～10s内物体的位移x．(2)物体所受的摩擦力f．(3)在0～4s内物体所受的拉力F．16.爆炸性的加速度往往是跑车的卖点.群众朗逸VS882由静止匀加速至108km/ℎ只需5s．(1)求群众朗逸VS882的加速度大小；(2)假设普通私家车的加速度为3m/s2，它们需要多长时间才能由静止加速至108km/ℎ．1. B2. B3. B4. B5. D6. AC7. BC8. CD9. AD10. 0.2；611. 交流；6；220；0.02；天平；秒表；刻度尺；2；2.112. 0.50；0.25；偏小第 5 页13. 解(1)由图象可知，第1秒末的加速度a =v t =22=1m/s 2(2)物体在5s 内的位移等于梯形面积大小，为 S 1=2+52×2m =7m(3)5s ～7s 内的位移大小等于小三角形面积大小，为 S 2=4×22m =4m物体在7s 内的位移S =S 1−S 2=3m物体在7s 内的平均速度v .=S t =37≈0.43m/s答：(1)物体在第1秒末的加速度的大小是1m/s 2；(2)物体在5s 内的位移是7m ；(3)物体在7s 内的平均速度是0.43m/s ． 14. 解：(1)设货车启动后经过时间t 1，两车开场错车，此时货车的位移X 1=12at 12， 客车的位移X 2=Vt 1且有X 2+X 1=200m解得：t 1=10s(2)设货车从开场启动到错车完毕所用的时间为t 2，此时货车的位移X 3=12at 22， 客车的位移X 4=V t 2且有X 3+X 4=231m解得：t 2=11s所以两车错车的时间为△t =t 2−t 1=1s答：(1)货车启动后经10s 两车车头相遇；(2)两车错车(即车头相遇到车尾刚好分开)所用的时间为1s ．15. 解：(1)图线与时间轴所围成的面积表示位移，所以在4s ～10s 内物体的位移： x =v m 2⋅△t =182×(10−4)=54m(2)4～10 s 内，a 2=△v △t =0−1810−4=−3m/s 2根据牛顿第二定律得F 合=ma 2=−4×3=12N 所以物体受到的摩擦力的大小是12N ，方向与运动方向相反(3)0～4 s 内，a 1=△v′t 1=18−04=4.5m/s 2F 合′=F −fF =F 合′+f =ma 1+f =4×4.5+12N =30N 答：(1)在4s ～10s 内物体的位移是54m ．(2)物体所受的摩擦力是12N．(3)在0～4s内物体所受的拉力是30N．16. 解：(1)108km/ℎ=30m/s，那么加速度大小a=v−v0t =30−05m/s2=6m/s2．(2)加速的时间t=va′=303s=10s．答：(1)群众朗逸VS882的加速度大小为6m/s2；(2)假设普通私家车的加速度为3m/s2，它们需要10s时间才能由静止加速至108km/ℎ．。

学案4 怎样描述速度变化的快慢[目标定位] 1.知道加速度的定义，能用公式a ＝v t －v 0t 进行定量计算.2.知道加速度的方向，会根据加速度方向与速度方向的关系判断物体运动的性质.3.知道什么是匀变速直线运动，能根据匀变速直线运动的v －t 图像计算加速度的大小．一、什么是加速度 [问题设计]下列三种车辆起步后：自行车在5 s 内速度增大到14 m/s ；小型轿车在20 s 内速度增大到30 m/s ；旅客列车在100 s 内速度增大到40 m/s.通过计算分析，哪种车辆速度变化大？哪种车辆速度增加得快？ [要点提炼] 1．加速度(1)定义：物体速度的____________跟发生这一变化所用时间的____________． (2)公式：a ＝________________.(3)单位：在国际单位制中，加速度的单位是____________________，符号是_____________或________________________________________________________________________． (4)方向：加速度的方向跟物体运动__________________的方向相同． (5)物理意义表示物体速度________________的物理量，加速度a 也叫速度对时间的变化率． 2．对加速度概念的进一步理解a ＝v t －v 0t 是用比值定义法定义的物理量，a 的大小与v t －v 0、t ________(填“有关”或“无关”)． [延伸思考]“速度(v )大”、“速度变化(v t －v 0)大”和“速度变化得快”的意义相同吗？物体的速度很大，加速度一定很大吗？物体的速度变化大，加速度一定很大吗？物体的速度变化快，加速度一定很大吗？二、加速度方向与速度方向的关系 [问题设计]1．做直线运动的火车，在40 s 内速度由10 m/s 增加到20 m/s ，那么火车在40 s 内速度的改变量是多少？火车的加速度是多少？加速度的方向与速度改变量的方向有什么关系？2．汽车紧急刹车时，在2 s 内速度从10 m/s 减小到0，汽车2 s 内速度的改变量是多少？加速度是多少？加速度的方向与速度改变量的方向有什么关系？ [要点提炼]1．加速度不仅有大小，而且有方向由a ＝v t －v 0t 知加速度的方向总是与速度变化量Δv 的方向________．但与速度的方向没有必然联系．2．加速度对运动的影响(1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢 ①加速度大表示物体速度变化得快； ②加速度小表示物体速度变化得慢．(2)加速度的方向与速度方向的关系决定物体是加速还是减速 ①加速度与速度方向________时，物体做加速运动； ②加速度与速度方向________时，物体做减速运动． [延伸思考]若物体的加速度逐渐减小，速度一定减小吗？若物体的加速度逐渐增大，速度一定增大吗？三、从v －t 图像看加速度 [问题设计]1．如图1所示是甲、乙两个质点的速度－时间图像，求出它们加速度的大小．图12．试说明v －t 图像中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系？ [要点提炼]1．v －t 图像的斜率大小表示加速度大小在v －t 图像中，斜率Δv等于物体运动的_____________________________．(1)在同一个坐标系中，斜率越大，加速度越大．(2)v －t 图线为倾斜直线时，表示物体的加速度不变，图线为曲线时表示物体的加速度变化，图线________的斜率表示这一时刻的瞬时加速度，如图2中，整个运动过程中物体的加速度在________．图22．v －t 图像斜率的正、负表示加速度的________．3．由v －t 图像判断速度的变化通过v －t 图像可直观判断速度的变化与加速度的正、负的关系．如图3所示．图3(1)在0～t 0时间内，v <0，a >0，物体做________运动； (2)在t >t 0时间内，v >0，a >0，物体做________运动． 四、匀变速直线运动1．定义：物体做直线运动时，如果它的__________，这种运动叫做匀变速直线运动． 2．特点：(1)______________________不变． (2)v －t 图像是一条________的直线．一、对加速度的理解例1 关于小汽车的运动，下列说法不可能的是( ) 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D ．小汽车加速度很大，而速度变化得很慢例2 雨滴从高空由静止下落，由于空气阻力作用，其加速度逐渐减小，直到变为零，在此过程中雨滴的运动情况是( )A ．速度不断减小，加速度为零时，速度最小B ．速度不断增大，加速度为零时，速度最大C ．位移越来越小D ．速度变化率越来越大 二、a ＝v t －v 0t的应用例3 沪杭高铁是连接上海和杭州的现代化高速铁路，现已进入试运行阶段，试运行时的最大时速达到了413.7公里，再次刷新世界纪录．沪杭高速列车在一次试运行中由A 站开往B 站，A 、B 车站间的铁路为直线．技术人员乘此列车从A 车站出发，列车从静止匀加速到100 m/s ，时间用了250 s ，然后匀速运动了10分钟后，列车做匀减速运动，经过300 s 后刚好停在B 车站．求此高速列车加速、减速时的加速度．三、v －t 图像与加速度例4 如图4所示是一个物体向东运动的v －t 图像．由图可知在0～10 s 内物体的加速度大小是____________，方向________，物体做____________运动；在10～40 s 内物体的加速度为__________，物体做____________运动；在40～60 s 内物体的加速度大小是______________，方向______________，物体做__________________运动．图41.(对加速度的理解)(多选)由a ＝v t －v 0t 可知( )A ．a 与v t －v 0成正比B ．a 的大小由v t －v 0决定C ．a 的方向与v t －v 0的方向相同 D.v t －v 0t叫速度变化率，就是加速度2．(v －t 图像与加速度)(多选)甲、乙两个物体在同一直线上运动，它们的v －t 图像如图5所示，则在t 1时刻( )图5A ．甲、乙运动的速度大小相等，方向相反B ．甲、乙运动的速度大小相等，方向相同C ．甲、乙运动的加速度大小不等，方向相同D ．甲、乙运动的加速度大小不等，方向相反3．(加速度的计算)爆炸性的加速度往往是跑车的卖点．某品牌跑车由静止加速至28 m/s 只需4 s.(1)求该品牌跑车的平均加速度．(2)假设普通私家车的平均加速度为2 m/s 2，它需要多长时间才能由静止加速至28 m/s?4．(v －t 图像与加速度)做直线运动的物体，其v －t 图像如图6所示，试根据v －t 图像判断：图6(1)第1秒内，物体的加速度为多大？ (2)第2秒内和第4秒内的加速度是否相同？ (3)在第4秒内，物体做什么运动？答案精析知识探究 一、 问题设计旅客列车速度变化大，自行车速度增加得快．因为：自行车速度增加Δv 1＝14 m /s ，小型轿车速度增加Δv 2＝30 m/s ，旅客列车速度增加Δv 3＝40 m/s ，所以旅客列车速度变化大； 自行车1 s 内速度增加Δv 1Δt 1＝145 m /s 2＝2.8 m/s 2小型轿车1 s 内速度增加Δv 2Δt 2＝3020 m /s 2＝1.5 m/s 2旅客列车1 s 内速度增加Δv 3Δt 3＝40100 m /s 2＝0.4 m/s 2Δv 1Δt 1>Δv 2Δt 2>Δv 3Δt 3，所以自行车速度增加得快． 要点提炼1．(1)变化 比值 (2)v t －v 0t (3)米每二次方秒 m/s 2 m·s －2 (4)速度变化 (5)变化快慢2．无关 延伸思考“速度(v )大”、“速度变化(v t －v 0)大”和“速度变化得快”的意义不同．首先，速度v 大表示物体运动得快，加速度a 不一定大，如飞机匀速飞行时的速度很大，a 却等于零；v 小，a 也不一定小，如射击时火药爆炸瞬间，子弹的速度v 可以看做零，这时加速度a 却很大．其次，速度变化大，即v t －v 0大，加速度a 却不一定大，如列车由静止到高速行驶，其速度变化量v t －v 0很大，但经历的时间也很长，所以加速度并不大．最后，速度变化得快，表示单位时间内速度变化大，即加速度a ＝v t －v 0t 大．二、 问题设计1．v t －v 0＝20 m /s －10 m/s ＝10 m/s ，为正值，说明v t －v 0的方向与速度v 的方向相同． a ＝v t －v 0t ＝10 m/s 40 s ＝0.25 m/s 2，也为正值，说明a 的方向与v 方向相同．故加速度的方向与速度改变量的方向相同．2．v t －v 0＝0－10 m /s ＝－10 m/s ，为负值，说明Δv 的方向与速度v 方向相反．a ＝v t －v 0t ＝－10 m/s 2 s＝－5 m/s 2，也为负值，说明a 的方向与v 的方向相反，但加速度的方向与速度改变量的方向相同． 要点提炼 1．相同2．(2)①相同 ②相反 延伸思考不一定．若加速度a 与初速度v 0同向，则物体做加速直线运动，这时若a 逐渐减小，只是说明v 增加得慢了；若加速度a 与初速度v 0反向，则物体做减速直线运动，这时若a 逐渐增大，只是说明v 减小得快了． 三、 问题设计1．a 甲＝Δv 1Δt 1＝10－05 m/s 2＝2 m/s 2a 乙＝Δv 2Δt 2＝15－510m /s 2＝1 m/s 22．由第1问知甲的加速度大于乙的加速度，由图像可以直观地看出，甲的图线比乙的图线“陡”，所以通过比较图线的“陡”、“缓”就可以比较加速度的大小．在同一个v －t 图像中，图线“陡”的加速度较大． 要点提炼1．加速度 (2)切线 减小 2．方向3．(1)减速 (2)加速 四、1．加速度大小、方向都不变 2．(1)加速度大小、方向 (2)倾斜 典例精析例1 D [小汽车在刚启动时，速度为零，加速度不为零，B 可能．小汽车高速且匀速行驶时，速度很大，而加速度为零，A 可能．在较长的时间内，小汽车加速度较小，速度变化量也可以很大，C 可能．加速度是表示速度变化快慢的物理量，加速度大，速度变化一定快，D 不可能．]例2 B [雨滴做加速直线运动，加速度减小，雨滴下落的速度增加得越来越慢；加速度为零时，雨滴的速度最大，A 错，B 对；雨滴一直下落，位移逐渐增大，C 错．加速度即为速度变化率，加速度减小，故速度变化率减小，D 错．] 例3 0.4 m/s 2 －0.33 m/s 2 解析 加速阶段的加速度a 1＝v 1－v 0t 1＝100－0250 m/s 2＝0.4 m/s 2减速阶段的加速度a 2＝v 0－v 1t 2＝0－100300m/s 2≈－0.33 m/s 2例4 3 m/s 2 向东 匀加速直线 0 匀速直线 1．5 m/s 2 向西 匀减速直线解析 由题图可知，在0～10 s 内，物体做加速直线运动，加速度a 1＝30－010－0 m/s 2＝3 m/s 2；在10～40 s 内，物体做匀速直线运动，a 2＝0；在40～60 s 内，物体做减速直线运动，a 3＝0－3060－40m /s 2＝－1.5 m/s 2.a 1为正，说明a 1方向与初速度方向相同，向东；a 3为负，说明a 3方向与初速度方向相反，向西． 达标检测 1．CD 2.BD 3．(1)7 m/s 2 (2)14 s4．(1)4 m /s 2 (2)加速度相同 (3)物体做加速度为负且恒定的加速直线运动，加速度大小为2 m/s 2。

速度是力学中最基础、也最重要的三个物理量，是学生进一步研究物体运动乃至运动与力之间关系的前提，在这些概念的形成过程中既体现物理的矢量观，又包含物理量的变化和变化率等关系，比初中物理相关内容的难度明显增大。

教学中不能停留在让学生对概念内容、公式的记忆和计算上，而是重在让学生参与概念形成过程的探究，体验物理思维形成的过程，克服感性认识的局限，提升思维品质，逐步建立科学思维。

全章知识结构梳理。

学案3怎样描述运动的快慢（续)［目标定位] 1.知道什么是瞬时速度，理解极短时间内的平均速度和瞬时速度近似相等.2.理解位移－时间图像（s－t图像）的意义,会根据s－t图像描述运动.3.理解速度－时间图像（v－t图像)的意义,知道如何用图像表示速度和时间的关系．一、瞬时速度［问题设计]如图1所示，在气垫导轨上A处安装光电门，滑块上分别插上宽度不等的遮光片．每次都从最高点释放滑块,则滑块前沿的P点每次经过A时的运动快慢相同．光电计时器可以记录P从A点经过一段位移Δs所需时间t(Δs为遮光片宽度)．遮光片宽度Δs和所需时间Δt列表如下：图1Δs/mΔt/s错误!/(m·s－1）0。

050。

（1)求出每次遮光片通过光电门的平均速度，并填入上表．(保留两位有效数字)(2)随着Δs的减小，平均速度的大小有什么特点？这反映了什么物理意义？（3）如何更精确地测定P点经过A点的瞬时速度呢？P点经过A 时的速度更接近上述哪一个速度？［要点提炼]瞬时速度：运动物体在________________或________________时的速度．1．在公式v＝错误!中，若时间t非常小，平均速度就可以表示物体在该时刻的瞬时速度．2．瞬时速度的方向就是该时刻物体__________________．瞬时速度的大小是瞬时速率，简称速率．3．平均速度只能________地描述物体运动的快慢．瞬时速度可以________描述物体在某一时刻(或某一位置）的运动快慢．[延伸思考］请把相关的物理量连线．时间位置平均速度时刻位移瞬时速度二、位移图像[问题设计]一辆汽车做匀速直线运动，各个时刻的位置坐标列表如下：(1）建立平面直角坐标系，用横轴表示时间t，纵轴表示位移s，把汽车在各个时刻的位置坐标在坐标系中用点表示出来，然后用平滑的曲线(或直线）连接起来．（2)图像有什么特点?图线的斜率表示什么？[要点提炼］1．位移－时间图像(s－t图像)：表示物体的________随时间变化的情况．2．由s－t图像可以知道：（1）物体在某一时刻所处的________．（2)任意时间内的位移(大小和方向),或发生某一段位移所需要的时间．(3)速度的大小：图像的斜率表示物体的______________________________．3．匀速直线运动的s－t图像为________________，直线的斜率表示物体的________．［延伸思考］如果一辆汽车做直线运动的s－t图像如图2所示．这个图像表示汽车的运动轨迹吗？汽车的速度如何变化？图2三、速度图像[问题设计]物体做直线运动各时刻的速度见下表t /s0。