2018高中物理期末复习专题——直线运动学案新人教版必修1【word版】.doc

习题课1 匀变速直线运动的平均速度公式和位移差公式[学习目标] 1.掌握三个平均速度公式及其适用条件，会应用平均速度公式求解相关问题.2.会推导Δx ＝aT 2并会用它解决相关问题．一、匀变速直线运动的平均速度公式[导学探究] 一物体做匀变速直线运动，初速度为v 0，经过一段时间末速度为v . (1)画出物体的v －t 图象，求出物体在这段时间内的平均速度．(2)在图象中表示出中间时刻的瞬时速度v t 2，并求出v t2.(结果用v 0、v 表示)答案 (1)v －t 图象如图所示因为v －t 图象与t 轴所围面积表示位移，t 时间内物体的位移可表示为 x ＝v 0＋v2·t ①平均速度 ＝x t ②由①②两式得 ＝v 0＋v2. (2)由题图可知中间时刻的瞬时速度的大小等于梯形中位线的长度，即：v t 2＝v 0＋v2.[知识深化] 三个平均速度公式及适用条件 1.v ＝xt，适用于所有运动．2.v ＝v 0＋v 2，适用于匀变速直线运动．3.v ＝v t2，即一段时间内的平均速度，等于这段时间内中间时刻的瞬时速度，适用于匀变速直线运动．例1 某战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动，达到起飞速度v 所需时间为t ，则起飞前的运动距离为( ) A ．v t B.v t2C ．2v tD ．不能确定答案 B解析 因为战机在起飞前做匀加速直线运动，则x ＝v t ＝0＋v 2t ＝v2t .B 正确． 例2 一质点做匀变速直线运动，初速度v 0＝2 m/s,4 s 内位移为20 m ，求： (1)质点4 s 内的平均速度； (2)质点4 s 末的速度； (3)质点2 s 末的速度．答案 (1)5 m /s (2)8 m/s (3)5 m/s解析 (1)利用平均速度公式：4 s 内的平均速度v ＝x t ＝204 m /s ＝5 m/s(2)因为v ＝v 0＋v2，代入数据解得，4 s 末的速度v 4＝8 m/s.(3)2 s 末为这段时间的中间时刻，故v 2＝v ＝5 m/s. 二、位移差公式Δx ＝aT 2[导学探究] 物体做匀变速直线运动，加速度为a ，从某时刻起T 时间内的位移为x 1，紧接着第二个T 时间内的位移为x 2.试证明：Δx ＝aT 2. 答案 见解析解析 证明：设物体的初速度为v 0 自计时起T 时间内的位移 x 1＝v 0T ＋12aT 2①在第2个T 时间内的位移x 2＝v 0·2T ＋12a (2T )2－x 1＝v 0T ＋32aT 2.②由①②两式得连续相等时间内的位移差为 Δx ＝x 2－x 1＝v 0T ＋32aT 2－v 0T －12aT 2＝aT 2，即Δx ＝aT 2.[知识深化] 位移差公式1．匀变速直线运动中，在连续相等的时间T 内的位移之差为一恒定值，即Δx ＝x 2－x 1＝aT 2. 2．应用(1)判断物体是否做匀变速直线运动如果Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝…＝x n －x n －1＝aT 2成立，则a 为一恒量，说明物体做匀变速直线运动． (2)求加速度利用Δx ＝aT 2，可求得a ＝ΔxT2.例3 一个做匀加速直线运动的物体，在前4 s 内经过的位移为24 m ，在第2个4 s 内经过的位移是60 m ，求这个物体的加速度和初速度各是多少？ 答案 2.25 m /s 2 1.5 m/s 解析 由公式Δx ＝aT 2得：a ＝Δx T 2＝x 2－x 1T 2＝60－2442m /s 2＝2.25 m/s 2，这8 s 中间时刻的速度 v ＝x 1＋x 22T ＝60＋242×4 m /s ＝10.5 m/s而v ＝v 0＋at ，得：v 0＝1.5 m/s.例4 从斜面上某一位置每隔0.1 s 释放一个相同的小球，释放后小球做匀加速直线运动，在连续释放几个后，对在斜面上滚动的小球拍下如图1所示的照片，测得x AB ＝15 cm ，x BC ＝20 cm.试求：图1(1)小球的加速度是多少？ (2)拍摄时小球B 的速度是多少？ (3)拍摄时x CD 是多少？答案 (1)5 m /s 2 (2)1.75 m/s (3)0.25 m解析 小球释放后做匀加速直线运动，且每相邻的两个小球的时间间隔相等，均为0.1 s ，可以认为A 、B 、C 、D 各点是一个小球在不同时刻的位置． (1)由推论Δx ＝aT 2可知，小球的加速度为a ＝Δx T 2＝x BC －x AB T 2＝20×10－2－15×10－20.12m /s 2＝5 m/s 2. (2)由题意知B 点对应AC 段的中间时刻，可知B 点的速度等于AC 段上的平均速度，即v B ＝v AC ＝x AC 2T ＝20×10－2＋15×10－22×0.1m /s ＝1.75 m/s.(3)由于连续相等时间内的位移差恒定，所以 x CD －x BC ＝x BC －x AB所以x CD ＝2x BC －x AB ＝2×20×10－2 m －15×10－2 m ＝0.25 m. 三、匀变速直线运动的规律总结 1．两个基本公式： v ＝v 0＋at x ＝v 0t ＋12at 2上两个公式中包括五个物理量，原则上已知其中三个物理量可以求解另外两个物理量，由这两个基本公式可以解决所有的匀变速直线运动问题．解题时要注意公式的矢量性，先根据规定好的正方向确定好所有矢量的正负值． 2．几个导出公式及特点(1)v 2－v 02＝2ax 此式不涉及时间，若题目中已知量和未知量都不涉及时间，利用此式往往比较简单．(2)x ＝v t 普遍适用于各种运动，而v ＝v 0＋v2＝v t 2只适用于匀变速直线运动，两者相结合可以轻松地求出中间时刻的瞬时速度或者初、末速度．(3)x 2－x 1＝aT 2适用于匀变速直线运动，进一步的推论有x m －x n ＝(m －n )aT 2(其中T 为连续相等的时间间隔，x m 为第m 个时间间隔内的位移，x n 为第n 个时间间隔内的位移)． 例5 一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，已知途中先后经过相距27 m 的A 、B 两点所用时间为2 s ，汽车经过B 点时的速度为15 m/s.求： (1)汽车经过A 点时的速度大小和加速度大小； (2)汽车从出发点到A 点经过的距离；(3)汽车经过B 点后再经过2 s 到达C 点，则BC 间距离为多少？ 答案 (1)12 m /s 1.5 m/s 2 (2)48 m (3)33 m解析 (1)设汽车初始运动方向为正方向，过A 点时速度为v A ，则AB 段平均速度为v AB ＝v A ＋v B2故由x ＝v t ＝v AB t ＝v A ＋v B2t ，解得v A ＝12 m/s.对AB 段：a ＝v B －v At AB ＝1.5 m/s 2.(2)对OA 段(v 0＝0)：由v 2－v 02＝2ax 得x OA ＝v A 2－v 022a＝48 m.(3)汽车经过BC 段的时间等于经过AB 段的时间， 根据公式x 2－x 1＝aT 2对于AC 段有：x BC －x AB ＝aT 2，得x BC ＝x AB ＋aT 2＝27 m ＋1.5×22 m ＝33 m.1．(基本公式的理解和应用)质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系为x ＝5t ＋2t 2(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点( ) A ．初速度为5 m/s B ．加速度为2 m/s 2C ．前2 s 内的平均速度是6 m/sD ．任意1 s 内的速度增量都是2 m/s 答案 A解析 匀变速直线运动的位移公式x ＝v 0t ＋12at 2，对照x ＝5t ＋2t 2，可得v 0＝5 m /s ，a ＝4 m/s 2，A 对，B 错．前2秒内的位移为18 m ，平均速度v ＝18 m2 s＝9 m /s ，C 错．根据加速度a ＝ 4 m/s 2，速度与加速度方向相同，质点做加速运动，即任意1 s 内的速度增量都是4 m/s ，D 错．2．(平均速度公式的应用)一质点从静止开始由A 点先做匀加速直线运动到B 点，然后从B 点做匀减速直线运动到C 点时速度刚好为零．已知t AB ＝2t BC ，那么在AB 段和BC 段( ) A ．加速度大小之比为2∶1 B ．位移大小之比为1∶2 C ．平均速度大小之比为2∶1 D ．平均速度大小之比为1∶1 答案 D解析 设B 点速度为v ，t BC ＝t 加速度a 1＝v 2t ，a 2＝vt故a 1∶a 2＝1∶2，选项A 错误； v 1＝0＋v 2＝v2v 2＝v ＋02＝v 2故v 1∶v 2＝1∶1，选项C 错误，D 正确．x 1＝2v 1t ，x 2＝v 2t ，故x 1∶x 2＝2∶1，选项B 错误．3．(位移差公式的应用)(多选)如图2所示物体做匀加速直线运动，A 、B 、C 、D 为其运动轨迹上的四点，测得AB ＝2 m, BC ＝3 m ，且物体通过AB 、BC 、CD 所用的时间均为0.2 s ，则下列说法正确的是( )图2A ．物体的加速度为20 m /s 2B ．物体的加速度为25 m/s 2C ．CD ＝4 m D ．CD ＝5 m答案 BC解析 由匀变速直线运动的规律，连续相等时间内的位移差为常数，即Δx ＝aT 2可得： a ＝BC －AB T 2＝10.04 m /s 2＝25 m/s 2，故A 错误，B 正确；根据CD －BC ＝BC －AB ，可知CD ＝4 m ，故C 正确，D 错误．4．(平均速度和位移差公式的应用)(多选)一质点做匀加速直线运动，第3 s 内的位移是2 m ，第4 s 内的位移是2.5 m ，那么以下说法正确的是( ) A ．第2 s 内的位移是2.5 m B ．第3 s 末的瞬时速度是2.25 m/s C ．质点的加速度是0.125 m/s 2 D ．质点的加速度是0.5 m/s 2 答案 BD解析 由Δx ＝aT 2，得a ＝x 4－x 3T 2＝2.5－212m /s 2＝0.5 m/s 2，x 3－x 2＝x 4－x 3，所以第2 s 内的位移x 2＝1.5 m ，A 、C 错误，D 正确；v 3＝x 3＋x 42T＝2.25 m/s ，B 正确；故选B 、D.课时作业一、选择题(1～6为单项选择题，7～8为多项选择题)1．一质点做匀加速直线运动，依次经过O 、A 、B 、C 四点，A 、B 间的距离为10 m ，B 、C 间的距离为14 m ，已知物体通过OA 段、AB 段、BC 段所用的时间相等．则O 与A 的距离为( )A ．8 mB ．6 mC ．4 mD ．2 m 答案 B解析 根据匀加速直线运动规律，连续相等的时间间隔T 内物体的位移之差Δx ＝aT 2，则x 3－x 2＝x 2－x 1，所以x 1＝2x 2－x 3＝2×10 m －14 m ＝6 m ，选项B 正确．2．一颗子弹以大小为v 的速度射进一墙壁但未穿出，射入深度为x ，如果子弹在墙内穿行时做匀变速直线运动，则子弹在墙内运动的时间为( ) A.x v B.2x v C.2x v D.x 2v答案 B解析 由v ＝v 2和x ＝v t 得t ＝2xv ，B 选项正确．3．一物体从斜面上某点由静止开始做匀加速直线运动，经过3 s 后到达斜面底端，并在水平地面上做匀减速直线运动，又经9 s 停止，已知物体经过斜面和水平面交接处时速度大小不变，则物体在斜面上的位移与在水平面上的位移之比是( ) A ．1∶1 B ．1∶2 C ．1∶3 D ．3∶1 答案 C解析 设物体到达斜面底端时的速度为v ， 在斜面上的平均速度v 1＝v2，在斜面上的位移x 1＝v 1t 1＝v2t 1在水平地面上的平均速度v 2＝v2，在水平地面上的位移x 2＝v 2t 2＝v2t 2所以x 1∶x 2＝t 1∶t 2＝1∶3.故选C.4．一辆汽车从车站由静止开始做匀加速直线运动，一段时间之后，司机发现一乘客未上车，便立即刹车做匀减速直线运动．已知汽车从启动到停止一共经历了10 s ，前进了25 m ，在此过程中，汽车的最大速度为( ) A ．2.5 m /s B ．5 m/s C ．7.5 m /s D ．10 m/s答案 B解析 设汽车的最大速度为v m ，加速时间为t 1，减速时间为t 2，加速阶段的平均速度v 1＝0＋v m 2＝v m2减速阶段的平均速度v 2＝v m ＋02＝v m 2x ＝v 1t 1＋v 2t 2＝v m 2(t 1＋t 2)＝12v m t ，解得v m ＝5 m/s. 5.甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶．在t ＝0到t ＝t 1的时间内，它们的v －t 图象如图1所示．在这段时间内( )图1A ．汽车甲的平均速度比乙大B ．汽车乙的平均速度等于v 1＋v 22C ．甲、乙两汽车的位移相同D ．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大 答案 A解析 根据v －t 图线下方的面积表示位移，可以看出汽车甲的位移x 甲大于汽车乙的位移 x乙，选项C 错误；根据v ＝xt得，汽车甲的平均速度v甲大于汽车乙的平均速度v 乙，选项A 正确；汽车乙的位移x 乙小于初速度为v 2、末速度为v 1的匀减速直线运动的位移x ，即汽车乙的平均速度小于v 1＋v 22，选项B 错误；根据v －t 图象的斜率反映了加速度的大小，因此汽车甲、乙的加速度大小都逐渐减小，选项D 错误．6．一小球沿斜面以恒定的加速度滚下并依次通过A 、B 、C 三点，已知AB ＝6 m ，BC ＝10 m ，小球通过AB 、BC 所用的时间均为2 s ，则小球经过A 、B 、C 三点时的速度分别为( ) A ．2 m /s,3 m/s,4 m /s B ．2 m/s,4 m /s,6 m/s C ．3 m /s,4 m/s,5 m /s D ．3 m/s,5 m /s,7 m/s答案 B解析 BC －AB ＝aT 2，a ＝44 m /s 2＝1 m/s 2v B ＝AB ＋BC2T＝6＋102×2m /s ＝4 m/s 由v B ＝v A ＋aT ，得v A ＝v B －aT ＝(4－1×2) m /s ＝2 m/s ，v C ＝v B ＋aT ＝(4＋1×2) m /s ＝6 m/s ，B 正确．7．一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地，汽车先做匀加速直线运动，接着做匀减速直线运动，开到乙地刚好停止，其速度—时间图象如图2所示，那么0～t 和t ～3t 两段时间内( )图2A ．加速度大小之比为3∶1B ．位移大小之比为1∶2C ．平均速度大小之比为2∶1D ．平均速度大小之比为1∶1 答案 BD解析 两段的加速度大小分别为a 1＝v t ，a 2＝v 2t ，a 1a 2＝21，A 错．两段的位移x 1＝12v t ，x 2＝v t ，x 1x 2＝12，B 对．两段的平均速度v 1＝v 2＝v 2，C 错，D 对． 8．用相同材料做成的A 、B 两木块的初速度之比为2∶3，它们以相同的加速度在同一粗糙水平面上沿直线滑行直至停止，则它们滑行的( ) A ．时间之比为1∶1 B ．时间之比为2∶3 C ．距离之比为4∶9 D ．距离之比为2∶3答案 BC 二、非选择题9.某次实验得到的一段纸带如图3所示(电源频率为50 Hz)，若以每五次打点的时间作为时间单位，得到图示的5个计数点，各点到标号为0的计数点的距离已量出，分别是4 cm 、10 cm 、18 cm 、28 cm ，则小车的运动性质是________，当打点计时器打标号为1的计数点时速度v 1＝________ m /s ，加速度a ＝________ m/s 2.图3答案 匀加速直线运动 0.5 2解析 0～1、1～2、2～3、3～4间距：x 1＝4 cm ，x 2＝6 cm ，x 3＝8 cm ，x 4＝10 cm ，连续相等时间内的位移之差： Δx 1＝x 2－x 1＝2 cm ，Δx 2＝x 3－x 2＝2 cm ，Δx 3＝x 4－x 3＝2 cm ，所以在连续相等时间内的位移之差为常数，故小车做匀加速直线运动．根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度，有v 1＝10×10－22×0.1 m /s ＝0.5 m/s.由Δx ＝aT 2得a ＝Δx T 2＝2×10－20.12 m /s 2＝2 m/s 2. 10．为了安全，汽车过桥的速度不能太大．一辆汽车由静止出发做匀加速直线运动，用了10 s 时间通过一座长120 m 的桥，过桥后的速度是14 m/s.请计算： (1)它刚开上桥头时的速度有多大？ (2)桥头与出发点的距离有多远？ 答案 (1)10 m/s (2)125 m解析 (1)设汽车刚开上桥头时的速度为v 1 则有x ＝v 1＋v 22tv 1＝2xt －v 2＝(2×12010－14) m /s ＝10 m/s.(2)汽车的加速度a ＝v 2－v 1t ＝14－1010 m /s 2＝0.4 m/s 2桥头与出发点的距离x ′＝v 122a ＝1002×0.4m ＝125 m.11．一些同学乘坐火车外出旅游，当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时，一位同学提议说：“我们能否用身边的器材测出火车的加速度？”许多同学参与了测量工作，测量过程如下：他们一边看着窗外每隔100 m 的路标，一边用手表记录着时间，他们观测到从第一根路标运动到第二根路标的时间间隔为5 s ，从第一根路标运动到第三根路标的时间间隔为9 s ，请你根据他们的测量情况，求：(小数点后均保留两位小数) (1)火车的加速度大小；(2)他们到第三根路标时的速度大小．答案 (1)1.11 m /s 2 (2)27.22 m/s解析 (1)设t 1＝5 s ，t 2＝(9－5) s ＝4 s ，根据2t v ＝v ＝x t ，知他们在第一、二根路标中间时刻的速度为：12t v ＝20 m/s ， 在第二、三根路标中间时刻的速度22t v ＝25 m/s ，两中间时刻的时间间隔为Δt ＝t 1＋t 22＝4.5 s. 所以a ＝Δv Δt ＝2122t t t -∆v v ≈1.11 m/s 2.(2)设他们到第三根路标时的速度为v 3则 v 3＝22t v ＋22t a ＝27.22 m/s.。

第02章匀变速直线运动的研究【总分为：110分时间：90分钟】一、选择题(本大题共12小题，每一小题5分，共60分。

在每一小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

)1．一个物体做匀加速直线运动,初速度为v0=2.0 m/s,在第2 s内通过的位移是5 m,如此它的加速度为 () A． 2.0 m/s2B． 1.5 m/s2C． 1.0 m/s2D． 0.5 m/s2【答案】 A【点睛】解决此题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷．2．物体甲的x-t图象和物体乙的v-t图象分别如如下图所示，如此这两个物体的运动情况是A．甲在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零B．甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4 mC．乙在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移为6 mD．乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4 m【答案】 B【解析】3．某列车沿轨道从A运动到B，开始以速度v行驶了的路程；中间的路程速度为2v，行驶最后路程时的速度又为v，如此列车全程的平均速度应为A． 1.2vB． 1.5vC． 1.8vD． 1.25v【答案】 A【解析】设全程长s，如此全程所用的时间：,如此全程的平均速度：，故A正确，BCD错误。

4．如下列图，某人站在高处从O点竖直向上抛出一个小球，上升的最大高度为20m，然后落回到O点下方25m处的B点，如此小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为(规定竖直向上为正方向)()A． 25m,25mB． 65m,25mC． 25m,－25mD． 65m,－25m【答案】 D点睛：路程等于物体运动轨迹的长度，位移的大小等于初位置到末位置的距离，方向由初位置指向末位置．5．一物体做自由落体运动，在第n s内通过的位移比在前1s内通过的位移大小多〔〕A． 9.8m B． 4.9 (2n＋1)m C． 0 D．m【答案】 A【解析】第n s内通过的位移与前1s内通过的位移是两个连续相等时间内的位移，其差值△s＝gT2＝9.8m。

1.1质点、参考系和坐标系一、教材分析本节教科书的第一段道出了全章教科书的目标，就是研究“怎样描述物体的机械运动”。

教科书一开始就从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念，指导思想是强调一般性的科学方法，即为这样的思想作准备：解决问题时首先把实际问题抽象成物理模型，然后用数学方法描述这个模型，并寻求解决的方法。

要研究物体位置的变化问题，首先必须解决位置确定问题，教科书把“物体和质点”当作一个知识点，说明质点是针对物体而言的，实际的“物体”都“占有一定的空间”，在通常的运动过程中，“不同部位的运动情况是不相同的”，从而“给描述运动带来了困难”，解决问题的关键是“能否用一个点来代替物体”。

二、教学目标1、知道参考系的概念。

知道对同一物体选择不同的参考系时，观察的结果可能不同。

2、理解质点的概念，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。

三、教学重点1、在研究问题时，如何选取参考系。

2、质点概念的理解。

四、教学难点在什么情况下可把物体看出质点五、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

在研究某一问题时，对影响结果非常小的因素常忽略。

常建立一些物理模型，这是一种科学抽象。

那以前接触过这样的物理模型吗？如：光滑的水平面、轻质弹簧。

这些都是把摩擦、弹簧质量对研究问题影响极小的因素忽略掉了。

今天我们又要建立一种新的物理模型——质点。

质点，并完成下列问题：设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。

（三）合作探究、精讲点拨。

1、物体和质点填写：（1）质点就是没有，没有，只具有物体的点。

（2）能否把物体看作质点，与物体的大小、形状有关吗？（3）研究一辆汽车在平直公路上的运动，能否把汽车看作质点？要研究这辆汽车车轮的转动情况，能否把汽车看作质点？（4）原子核很小，可以把原子核看作质点吗？（5）运动的质点通过的路线，叫质点的运动；是直线，叫直线运动；是曲线，叫。

专题11 牛顿运动定律的应用之传送带模型水平传送带问题求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断。

物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻。

【例1】如图所示，水平长传送带始终以v匀速运动，现将一质量为m的物体轻放于A端，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，AB长为L，L足够长。

问：(1)物体从A到B做什么运动？(2)当物体的速度达到传送带速度v时，物体的位移多大？传送带的位移多大？(3)物体从A到B运动的时间为多少？(4)什么条件下物体从A到B所用时间最短？【答案】(1)先匀加速，后匀速(2)v22μgv2μg(3)Lv＋v2μg(4)v≥2μgL【解析】(1)物体先做匀加速直线运动，当速度与传送带速度相同时，做匀速直线运动。

(2)由v＝at和a＝μg，解得t＝vμg(4)当物体从A到B一直做匀加速直线运动时，所用时间最短，所以要求传送带的速度满足v≥2μgL。

倾斜传送带问题求解的关键在于分析清楚物体与传送带的相对运动情况，从而确定其是否受到滑动摩擦力作用。

当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变。

【例2】如图所示，传送带与地面夹角θ＝37°，AB长度为16 m，传送带以10 m/s的速率逆时针转动。

在传送带上端A无初速度地放一个质量为0.5 kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5。

求物体从A运动到B所需时间是多少？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)【答案】 2 s【解析】 物体放在传送带上后，开始阶段，由于传送带的速度大于物体的速度，传送带给物体一沿传送带向下的滑动摩擦力F f ，物体受力情况如图甲所示。

物体由静止加速，由牛顿第二定律有mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 1，得a 1＝10×(0.6＋0.5×0.8) m/s 2＝10 m/s 2。

1.1.4 实验：用打点计时器测速度一、实验目的1.了解打点计时器的结构、原理及使用方法2.学会用打点计时器测量物体的速度3.能利用v－t图象分析实验数据，描述物体的运动。

二、实验原理1.两种打点计时器的比较2.测平均速度、瞬时速度的原理用跟运动物体连在一起的纸带上打出的点记录物体的位置，用刻度尺测出两个计数点间的位移Δx。

打两个点的时间间隔为Δt，则v－＝ΔxΔt ，当Δt很短时，认为ΔxΔt为t时刻的瞬时速度。

三、实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用220 V交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸等。

四、实验过程 1.实验步骤(1)把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面。

(2)把电磁打点计时器的两上接线柱接到6 V 的低压交流电源上。

(3)接通电源开关，用手水平拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列点。

随后关闭电源。

(4)重复步骤(2)、(3)，获得3～5条纸带。

(5)选择一条点迹清晰便于分析的纸带，舍去前面密集的点，找一清晰的点作为第1个点，往后数n 个点，n 个点之间的间隔数为(n －1)，纸带从打第1个点到打第n 个点的运动时间Δt ＝0.02(n －1) s 。

(6)用刻度尺测量出第1个点到第n 个点间的距离Δx 。

2.数据处理(1)计算纸带的平均速度：从打第1个点到打第n 个点，纸带的运动时间为Δt ＝0.02(n －1)s ，纸带的位移为Δx ，纸带的平均速度v ＝ΔxΔt 。

把测量和计算的结果填入表中。

(2)用打点计时器测量瞬时速度 ①选取一条点迹清晰便于分析的纸带。

②从能够看清的某个点开始，每隔四个点取一个计数点，每两个计数点间的时间间隔T ＝5×0.02 s＝0.1 s 。

在纸带上用O 、A 、B 、C 、D …标出这些“计数点”，如图所示。

用刻度尺依次测出OA 、OB 、OC 、OD …的距离是s 1、s 2、s 3、s 4…，再利用x 1＝s 1、x 2＝s 2－s 1、x 3＝s 3－s 2…确定出OA 、AB 、BC 、CD …之间的距离x 1、x 2、x 3、x 4…③A 、B 、C 、D …各点的瞬时速度分别为v A ＝x 1＋x 22T 、v B ＝x 2＋x 32T 、v C ＝x 3＋x 42T 、v D ＝x 4＋x 52T…(3)用v－t图象描述物体的运动①以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系。

专题11“活结”和“死结”、“动杆”和“定杆”模型重难讲练1.“活结”和“死结”问题(1)活结：当绳绕过光滑的滑轮或挂钩时，由于滑轮或挂钩对绳无约束，因此绳上的力是相等的，即滑轮只改变力的方向不改变力的大小，例如图乙中，两段绳中的拉力大小都等于重物的重力.(2)死结：若结点不是滑轮，是固定点时，称为“死结”结点，则两侧绳上的弹力不一定相等.“死结”一般是由绳子打结而形成的，“死结”两侧的绳子因打结而变成两根独立的绳子。

死结的特点：a.绳子的结点不可随绳移动b.“死结”两侧的绳子因打结而变成两根独立的绳子，因此由“死结”分开的两端绳子上的弹力不一定相等2.“动杆”和“定杆”问题(1)动杆：若轻杆用光滑的转轴或铰链连接，当杆处于平衡时杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否则会引起杆的转动.如图甲所示，若C为转轴，则轻杆在缓慢转动中，弹力方向始终沿杆的方向.(2)定杆：若轻杆被固定不发生转动，则杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向.如图乙所示.【典例1】(2016·全国卷Ⅲ·17)如图所示，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球.在a和b之间的细线上悬挂一小物块.平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量为( )A.m2B.32mC.mD.2m【答案】 C【解析】如图所示，【典例2】如图所示，一轻绳的两端分别固定在不等高的A、B两点，现用另一轻绳将一物体系于O点，设轻绳AO、BO相互垂直，α>β，且两绳中的拉力分别为F A、F B，物体受到的重力为G，下列表述正确的是( )A．F A一定大于G B．F A一定大于F BC．F A一定小于F B D．F A与F B大小之和一定等于G【答案】 B【解析】分析O点受力如图所示，由平衡条件可知，F A与F B的合力与G等大反向，因F A⊥F B，故F A、F B 均小于G；因α>β，故F A>F B，B正确，A、C错误；由三角形两边之和大于第三边可知，|F A|＋|F B|＞G，D 错误．【典例3】如图甲所示，轻绳AD跨过固定的水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量M1的物体，∠ACB ＝30°；图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量M2的物体，求：(1)轻绳AC段的张力F T AC与细绳EG的张力F T EG之比；(2)轻杆BC对C端的支持力；(3)轻杆HG对G端的支持力．【答案】(1)M12M2(2)M1g方向和水平方向成30°指向右上方(3)3M2g方向水平向右【解析】题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状态，根据平衡的条件，首先判断与物体相连的细绳，其拉力大小等于物体的重力；分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如图甲和乙所示，根据平衡规律一一求解．【跟踪训练】1. 如图所示，将一细绳的两端固定于两竖直墙的Ａ、Ｂ两点，通过一个光滑的挂钩将某重物挂在绳上，下面给出的四幅图中有可能使物体处于平衡状态的是（）【答案】C2．如图所示，当重物静止时，节点O 受三段绳的拉力，其中AO 沿水平方向，关于三段绳中承受拉力的情况，下列说法中正确的是A ． AO 承受的拉力最大B ． BO 承受的拉力最大C ． CO 承受的拉力最大D ． 三段绳承受的拉力一样大 【答案】B【解析】以结点O 为研究对象，分析受力情况，受力分析如图：由平衡条件得： 1tan T G θ=， 2cos GT θ=，故T1小于T2，G 小于T2；所以BO 承受的拉力最大；故B 正确。

§1.5 速度变化快慢的描述—加速度【学习目标】1．理解加速度的概念，知道它是表示速度变化快慢的物理量，知道它的含义、公式、符号和单位。

2．知道加速度是矢量，在直线运动中，如果速度增加，加速度的方向与速度的方向相同；如果速度减小，加速度的方向与速度方向相反。

3．知道什么是匀变速运动，能从匀变速直线运动的v-t 图象中理解加速度的意义。

发令枪响的瞬间导入：100米决赛就要开始了，运动员已各就各位，坐在看台上的观众也屏住气息，等待发令枪响激动人心的一刹那．随着一声清脆的枪响，运动员像离弦的箭一样冲出了起跑线，飞似的奔向终点．可以肯定，发令枪响的瞬间，运动员、坐在看台上的观众的速度都是零．因为若枪响瞬间运动员速度不为零的话，必然是抢跑了，裁判就要判他犯规；若看台上观众的速度不为零的话，看台上的秩序就大乱了．请你思考：1．枪响瞬间运动员、观众速度都是零，但他们此时的加速度也都是零吗？2．你体会到了速度和加速度的区别了吗？【知识点1】1．加速度（1）定义：加速度等于速度的跟发生这一改变所用的比值，用a表示加速度。

（2）公式：a= 。

（3）物理意义：表示速度的物理量。

（4）单位：在国际单位制中，加速度的单位是，符号是，常用的单位还有cm/s2。

（5）加速度是矢量，其方向与速度变化的方向相同，即在加速直线运动中，加速度的方向与方向相同，在减速直线运动中，加速度的方向与方向相反。

【知识点2】2．速度变化量速度变化量Δv= 。

【知识点3】3．v-t 图象（匀变速）（1）v-t 图象中曲线的反映了。

（2）tva∆∆=tv∆∆=αtan，所以αtan=a即为直线的，即为加速度的大小，即为加速度的正负。

（变加速）v－t图象，如图5－2所示，由斜率表示加速度，由两点纵坐标的差表示速度变化量．图5－2①表示加速度越来越小的加速直线运动．②斜率表示B点的加速度．【知识点4】4、运动的判断判断物体是加速运动还是减速运动的方法有两个：（1）．根据v－t图象，看随着时间的增加，速度的大小如何变化，若越来越大，则加速，反之则减速；（2）．根据加速度方向和速度方向间的关系．只要加速度方向和速度方向相同，就是加速；加速度方向和速度方向相反，就是减速．这与加速度的变化和加速度的正负无关．可总结如下：aaaaaa⎧⎧⎨⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎨⎪⎩⎩vvvvvv增大，增加得快和同向→加速→小，增加得慢增大，小得快和同向→加速→小，小得慢运动减减运动减减速度、速度变化量、加速度的区别与联系t/svΔvabΔtα1、对加速度的理解例1 甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时，取物体的初速度方向为正，甲的加速度恒为2 m/s2，乙的加速度恒为－3 m/s2，则下列说法正确的是( ) A．两物体都做加速直线运动，乙的速度变化快B．甲做加速直线运动，它的速度变化快C．乙做减速直线运动，它的速度变化率大D．甲的加速度比乙的加速度大解析因为两物体的运动方向相同，即速度方向相同，加速度一正一负，说明加速度方向相反，两者只有一个是做加速运动，所以选项A错误；加速度的负号说明加速度的方向与所取的正方向相反，比较加速度的大小时，应比较加速度的绝对值．乙的加速度的绝对值大，所以它的速度变化快，选项B、D均错误；所以本题应选C.答案 C变式训练1(1)例1中，若a甲＝－4 m/s2，a乙＝3 m/s2，则甲、乙两物体将做什么运动？(2)例1中，若规定初速度方向为负方向，且a甲＝2 m/s2，a乙＝－3 m/s2，则甲、乙两物体各做什么运动？解析 (1)由于甲物体加速度方向与速度方向相反，乙物体加速度方向与速度方向相同，故甲做减速运动，乙做加速运动．(2)由于甲物体加速度方向与初速度方向相反，乙物体加速度方向与初速度方向相同，故甲做减速运动，乙做加速运动．答案 (1)减速运动加速运动(2)减速运动加速运动2、加速度与速度、速度变化量的关系例2 下列说法正确的是( )A．加速度为零，则速度一定为零，速度变化也为零B．加速度越大，则速度变化也越大C．加速度不为零，则速度越来越大D．速度很大时，加速度可能很小从加速度定义式可知vt－v0＝at，这说明速度的变化大小不仅由加速度决定，也同时由时间t决定．当t为定值时(t≠0)，这时速度的变化和加速度成正比，此时a越大，则(vt－v0)也越大；但如果a为定值(a≠0)，则(vt－v0)与t成正比，当t＝0时，无论a多大，(vt－v0)都为零，故选项B错误．加速度是矢量，它不仅有大小，还有方向．在直线运动中，当a≠0时，若a与v0同方向时(以v0方向为正)，则a>0，所以(vt－v0)>0，则物体运动速度越来越大；若a与v0反向，则a<0，所以(vt－v0)<0，此时a≠0，但速度越来越小，故选项C错误．物体以很大的速度做匀速直线运动时，加速度为零，所以选项D正确．答案 D3、加速度的求解方法例3 列车以30 m/s的速度行驶，司机发现前方路段给出“低速行驶”的信号，于是采取制动措施，在10 s内使列车的速度减小到10 m/s，试求列车运动的加速度．解析要求解加速度，必须正确地求出速度的变化量Δv，必须先规定正方向，并注意初末速度的正负问题．设初速度v0的方向为正方向,则列车的初速度v0=30 m/s，末速度vt=10 m/s，故列车的加速度为：变式训练2一只足球以10 m/s的速度沿正东方向运动，运动员飞起一脚，足球以20 m/s的速度向正西方向飞去，运动员与足球的作用时间为0.1 s，求足球获得加速度的大小和方向．答案 300 m/s2 方向向西4、利用图象分析物体运动例4 图5－3所示为某物体做直线运动的v－t图象．试分析物体在各段时间内的运动情况并计算各阶段加速度的大小和方向．【课堂练习】1、下列说法不正确的是( )A．物体的加速度不为零时，速度可能为零B．物体的速度大小保持不变时，加速度可能不为零C．速度变化越快，加速度一定越大D．加速度减小，速度一定减小答案 D2．（多选）一个质点，初速度的大小为2 m/s，末速度的大小为4 m/s，则( ) A．速度改变量的大小可能是6 m/sB．速度改变量的大小可能是3 m/sC．速度改变量的方向可能与初速度方向相同D．速度改变量的方向可能与初速度方向相反解析：速度改变量Δv＝v－v0.因初、末速度只给了大小，而方向未定，故v0与v可能同向，也可能反向．答案：ACD3．（多选）做匀加速直线运动的物体的加速度为3 m/s 2，对于任意1 s 来说，下列说法中正确的是( )A ．某1 s 末的速度比该1 s 初的速度总是大3 m/sB ．某1 s 末的速度比该1 s 初的速度总是大3倍C ．某1 s 初的速度与前1 s 末的速度相等D ．某1 s 末的速度比前1 s 初的速度总是大6 m/s解析： 据a ＝v t －v 0t可知：某1 s 末的速度比该1 s 初的速度大3 m/s.即v t －v 0＝at ＝3×1 m/s ＝3 m/s ，故A 对；而v 0不知为多少，故v t 不一定等于3v 0，故B 不对；某1 s 初与前一秒末为同一时刻，故速度相等，即C 对；某1 s 末到前一秒初的时间间隔为2 s ，故有v t －v 0＝at ＝3×2 m/s ＝6 m/s ，D 对．答案： ACD4．（多选）下列运动可能出现的是( )A ．物体的加速度增大，速度反而减小B ．物体的加速度减小，速度反而增大C ．物体的速度为零时，加速度却不为零D ．物体的加速度始终不变，速度也始终不变解析： 当加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动，速度在不断减小，若加速度增大，速度减小得更快．当加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动，速度在不断增大，若加速度减小，速度还是在不断增大，只是速度增大得慢了．当速度为零时，加速度可能为零，也可能不为零．加速度是描述速度变化快慢的物理量，有了加速度，物体的速度一定要发生变化．选项A 、B 、C 正确．答案： ABC5．甲、乙两个物体在同一直线上做匀变速运动，已知甲的加速度比乙的加速度大，则下面的说法中正确的是( )A ．甲的速度一定比乙的速度大B ．甲的速度变化量一定比乙的速度变化量大C ．甲的速度变化一定比乙的速度变化快D ．如果甲、乙两物体的速度变化量相同，则甲用的时间一定比乙多解析： 加速度反映物体速度变化的快慢，与速度变化量没有直接关系，与速度的大小也无关，故A 、B 错，C 对；由a ＝Δv Δt可知，Δv 相同时，a 越大，说明所用时间越少，故D 错． 答案： C6．（多选）根据给出的速度和加速度的正、负，对下列运动性质的判断正确的是( )A ．v 0＞0，a ＜0，物体做加速运动B ．v 0＜0，a ＜0，物体做加速运动C ．v 0＜0，d ＞0，物体做减速运动D ．v 0＞0，a ＞0，物体做加速运动解析： 由于速度和加速度都是矢量，若二者的符号相同，就表示它们的方向相同，则物体就做加速运动，故B 、D 正确；若二者符号相反，就表示它们的方向相反，则物体就做减速运动，故A 错，C 正确．答案： BCD7．一物体以5 m/s 的速度垂直于墙壁碰撞后，又以5 m/s 的速度反弹回来．若物体与墙壁作用时间为0.2 s ，取碰撞前初速度的方向为正方向，那么物体与墙壁碰撞的过程中，物体的加速度为( )A ．10 m/s 2B ．－10 m/s 2C ．50 m/s 2D ．－50 m/s 2解析： 取物体碰撞前初速度的方向为正方向，则物体碰撞前的初速度v 0＝5 m/s ，碰撞后的速度v ＝－5 m/s ，由公式a ＝v －v 0t 得a ＝v －v 0t ＝－5－50.2m/s 2＝－50 m/s 2 式中的“－”号表示足球的加速度方向与原运动方向相反．答案： D8.如图为一物体做直线运动的v －t 图象，则在0～t 1和t 1～t 2时间内( )A ．速度方向相同，加速度方向相同B ．速度方向相同，加速度方向相反C ．速度方向相反，加速度方向相同D ．速度方向相反，加速度方向相反解析： 由图象可确定，0～t 1和t 1～t 2内速度均为正，向同一个方向运动，物体在0～t 1时间内加速度a 1与速度方向相同，物体在t 1～t 2时间内做减速运动，加速度a 2与速度方向相反，故a 1、a 2方向相反．答案： B9.如图所示是一个物体向东运动的速度图象．由图可知在0～10 s 内物体的加速度大小为________，方向是________，在10 s ～40 s 内物体的加速度为________；在40 s ～60 s 内物体的加速度大小是________，方向是________．解析： 由题图可知，在0～10 s 内物体的速度变化量Δv 1＝30 m/s －0＝30 m/s ，加速度a 1＝Δv 1Δt 1＝3010m/s 2＝3 m/s 2，方向向东，在10 s ～40 s 内物体的速度变化量Δv 2＝0，所以加速度a 2＝0；在40 s ～60 s 内物体的速度变化量Δv 3＝0－30 m/s ＝－30 m/s ，加速度a 3＝Δv 3Δt 3＝－3020m/s 2＝－1.5 m/s 2，负号表示a 3的方向与运动方向相反，即方向向西．答案： 3 m/s 2 向东 0 1.5 m/s 2向西10.如图所示是某质点运动的速度图象，由图象得到的正确结果是( )A ．0～1 s 内的加速度是2 m/s 2B ．1～2 s 内的位移大小是2 mC ．0～1 s 内的加速度大于2～4 s 内的加速度D ．0～1 s 内的运动方向与2～4 s 内的运动方向相反解析： 因v －t 图象的斜率表示加速度，所以根据图象可求出0～1 s 内的加速度a 1＝2－01m/s 2＝2 m/s 2，选项A 正确；1～2 s 内物体做匀速直线运动，其位移大小是x ＝vt ＝2×1 m ＝2 m ，选项B 正确；2～4 s 内的加速度a 2＝0－24－2m/s 2＝－1 m/s 2，负号表示加速度方向与正方向相反，选项C 正确；0～1 s 内的运动方向与2～4 s 内的运动方向相同，均沿正方向，选项D 错误．答案： ABC11.甲、乙两物体从同一点开始做直线运动，其v －t 图象如图所示，下列判断正确的是( )A ．在t a 时刻两物体速度大小相等、方向相反B ．在t a 时刻两物体加速度大小相等、方向相反C ．在t a 时刻之前，乙物体在甲物体前，并且两物体间的距离越来越大D ．在t a 时刻之后，甲物体在乙物体前，并且两物体间的距离越来越大解析： 由v －t 图象知，甲物体沿正方向做加速运动，乙物体沿正方向做减速运动，t a 时刻两物体的速度相同，A 错误；在0～t a 时间内，甲物体速度的增加量等于乙物体速度的减小量，故甲、乙两物体的加速度大小相等、方向相反，B 正确；在t a 时刻之前，始终有v 甲＜v 乙，故乙物体在甲物体之前，且两物体之间的距离越来越大，当v 甲＝v 乙时，甲、乙两物体相距最远，C 正确；在t a 时刻之后，v 甲＞v 乙，甲、乙两物体的距离开始缩小，在短时间内，甲物体仍在乙物体的后面，D 错误．答案： BC【能力拓展】1．如图为某物体做直线运动的v －t 图象，关于物体在前4 s 的运动情况，下列说法正确的是( )A ．物体始终向同一方向运动B ．物体的加速度大小不变，方向与初速度方向相同C ．物体在前2 s 内做减速运动D ．物体在前2 s 内做加速运动解析： 由图可知，物体初速度v 0＝－2 m/s.前2 s 内即0～2 s 内做负方向的匀减速运动，后2 s 内即2 s ～4 s 内做正方向的匀加速运动，由定义式a ＝Δv Δt知两段时间内加速度大小相等，均为2 m/s 2，方向与初速度方向相反．答案： C2．（多选）物体做匀加速直线运动，已知第1 s 末的速度的大小是6 m/s ，第2 s 末的速度大小是10 m/s ，则该物体的加速度可能是( )A ．2 m/s 2B ．4 m/s 2C ．－4 m/s 2D ．－16 m/s 2 解析： 物体做的是匀加速直线运动，虽然初末速度的方向不知道，但方向一定是相同的．若v 0＝6 m/s ，v ＝10 m/s ，则a ＝v －v 0Δt ＝4 m/s 2.若v 0＝－6 m/s ，v ＝－10 m/s ，则a ＝v －v 0Δt＝－4 m/s 2，故B 、C 正确．答案： BC【名校真题】 （2019年南宁三中月考）下列说法中正确的是（ ）A.物体运动时速度的变化量越大，它的加速度一定越大B.速度很大的物体，其加速度可以为零C.某时刻物体速度为零，其加速度不可能很大D.加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大答案：B（2019年南宁三中月考）一个做匀减速直线运动的物体，先后经过a 、b 两点时的速度大小分别是4v 和v ，所用时间为t ，下列判断正确的是（ ）A ．物体的加速度大小为5v tB ．经过ab 中点时的速率是[来源:Z#xx#]C ．在2t时刻的速率是2v D ．这段时间内的位移为2.5vt答案：D（2018年南宁三中期考）关于直线运动，下列说法正确的是A ．位移随时间均匀变化的直线运动叫做匀变速直线运动B ．加速度的大小和方向恒定不变的直线运动叫匀速直线运动C ．加速度越大，速度变化越大D ．速度为零，加速度不一定为零答案：D（南宁八中期考 多选）对于加速度的理解,下列说法不正确的是（ ）A 、物体的速度变化越快，它的加速度就越大 [来源:Z*xx*]B 、物体的速度为零时,加速度就为零C 、物体的加速度很大时,速度不一定很大D 、物体的速度变化率越大，它的加速度就越大答案：CD（南宁市四校联考）下列关于加速度的说法中正确的是（ ）A ．运动物体的速度越大，加速度越大B ．运动物体的速度变化越快，加速度越大C ．运动物体的速度变化越大，加速度越大D ．运动物体的加速度即指物体增加的速度答案：B（三中段考）如图所示的位移-时间和速度-时间图象中,给出的四条图线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况.下列描述正确的是( )A.图线1表示物体做曲线运动B.t s -图象中1t 时刻21v v >C.t v -图象中0至3t 时间内3物体和4物体的平均速度大小相等D.图线2和图线4中,2t 、4t 时刻都表示物体反向运动答案：B（2019南宁三中月考）渔民在河水中划船逆水上行，通过某桥下时不慎将一钓竿掉在水中，t 秒后才发觉，并立刻掉头追赶，在桥下游s 处追上．设渔民划船的速率不变，掉头时间不计，则渔民word 版 初中物理 11 / 11 返回追上钓竿所用的时间为多少？河水的流速多大？解：以河岸为参照物，设船的划行速度为V 船，水流的速度为V 水，则木料落水后即以速度V 水顺流而下，设船向上游运动的时间为t 1，船向下游运动的时间（即船回程追赶的时间）为t 2，则在t 1时间内小船向上游前进的路程为：S 1=（V 船-V 水）t 1在时间t 1+t 2内木料向下游漂流的路程为：S 2=V 水（t 1+t 2）； 在时间t 2内小船向下游行驶的路程为：S 3=（V 船+V 水）t 2； 依题意得：S 3=S 2+S 1，即： （V 船+V 水）t 2=V 水（t 1+t 2）+（V 船-V 水）t 1=V 水t 2+V 船t 1； 于是：V 船（t 1-t 2）=0 因为V 船≠0，所以t 1=t 2=t ； 故水流速度为：V 水=；（2019南宁二中月考）天空有近似等高的浓云层．为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d=3.0km 处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差△t=6.0s ．试估算云层下表面的高度．已知空气中的声速v=km/s ．答案：2km【本课小结】加速度是反映速度变化快慢的物理量，又叫做速度的变化率。

第1节匀变速直线运动的规律1.匀变速直线运动的加速度大小和方向都不改变，分为匀加速直线运动和匀减速直线运动。

2．匀变速直线运动的速度随时间不断变化，其基本规律是v t ＝v 0＋at 。

3．匀变速直线运动的v -t 图像是一条倾斜的直线，斜率绝对值的大小表示加速度的数值，图线与时间轴围成的面积表示位移的大小。

4．匀变速直线运动的位移随时间的变化规律是s ＝v 0t＋12at 2，s -t 图像是曲线。

一、匀变速直线运动的特点 1．匀变速直线运动物体加速度保持不变的直线运动。

2．特点轨迹是直线，加速度的大小和方向都不改变。

3．分类(1)匀加速直线运动：加速度和速度同向的匀变速直线运动，其运动的速度均匀增加。

(2)匀减速直线运动：加速度和速度反向的匀变速直线运动，其运动的速度均匀减小。

二、匀变速直线运动的速度变化规律 1．速度公式 v t ＝v 0＋at 。

2．推导过程根据加速度定义式a ＝v t －v 0t ，可得v t ＝v 0＋at 。

3．图像描述线，直线的斜率就是匀变速直线运动的加速度，直线与时间轴围成的梯形的面积在数值上等于匀变速直线运动的位移，如图3-1-1所示。

(1)v -t 图像：匀变速直线运动的v -t 图像是一条倾斜直图3-1-1(2)a-t图像：如果以时间为横坐标，加速度为纵坐标可以得到加速度随时间变化的图像，通常称为a-t图像，如图3-1-2所示。

做匀变速直线运动的物体，其a-t图像为平行于t 轴的直线。

图3-1-2三、匀变速直线运动的位移变化规律1．位移公式的推导过程2．位移－时间图像(s-t图像)以横轴表示时间、纵轴表示位移，根据实际数据选单位、定标度、描点，用平滑曲线连接各点便得到s-t图像。

如图3-1-3所示是初速度为0的匀加速直线运动的位移－时间图像。

图3-1-33．速度位移关系式的推导1．自主思考——判一判(1)加速度保持不变的运动就是匀变速直线运动。

第二章匀变速直线运动的研究※知识点一、知识网络※知识点二、匀变速直线运动规律的理解与应用 1.公式中各量正负号的确定x 、a 、v 0、v 均为矢量，在应用公式时，一般以初速度方向为正方向(但不绝对，也可规定为负方向)，凡是与v 0方向相同的矢量为正值，相反的矢量为负值．当v 0＝0时，一般以a 的方向为正方向，这样就把公式中的矢量运算转换成了代数运算． 2．善用逆向思维法特别对于末速度为0的匀减速直线运动，倒过来可看成初速度为0的匀加速直线运动，这样公式可以简化⎝ ⎛⎭⎪⎫如v ＝at ，x ＝12at 2，初速度为0的比例式也可以应用．3．注意(1)解题时首先选择正方向，一般以v 0方向为正方向． (2)刹车类问题一般先求出刹车时间．(3)对于有往返的匀变速直线运动(全过程加速度a 恒定)，可对全过程应用公式v ＝v 0＋at 、x ＝v 0t ＋12at 2、……列式求解．(4)分析题意时要养成画运动过程示意图的习惯，特别是对多过程问题．对于多过程问题，要注意前后过程的联系——前段过程的末速度是后一过程的初速度；再要注意寻找位移关系、时间关系. 4．匀变速直线运动的常用解题方法【典型例题】【例题1】一个物体以v 0＝8m/s 的初速度沿光滑斜面向上滑，加速度的大小为2 m/s 2，冲上最高点之后，又以相同的加速度往回运动，下列说法错误的是( ) A ．1 s 末的速度大小为6 m/s B ．3 s 末的速度为零 C ．2 s 内的位移大小是12 m D ．5 s 内的位移大小是15 m【审题指导】分析题中已知条件选择合适的关系式求解． 【答案】 B【针对训练】在某地地震发生后的几天，通向灾区的公路非常难行，一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动，刚运动了8 s ，由于前方突然有巨石滚在路中央，所以又紧急刹车，经4 s 停在巨石前．则关于汽车的运动情况，下列说法正确的是 ( ) A ．加速、减速中的加速度大小之比a 1∶a 2＝1∶2 B ．加速、减速中的加速度大小之比a 1∶a 2＝2∶1 C ．加速、减速中的平均速度之比v －1∶v －2＝2∶1 D ．加速、减速中的位移之比x 1∶x 2＝1∶1 【答案】A 【解析】 由a ＝v －v 0t 可得a 1∶a 2＝1∶2，选项A 正确，B 错误；由v －＝v 0＋v 2可得v －∶v －2＝1∶1，选项C错误；又根据x ＝v －t ，x 1∶x 2＝2∶1，选项D 错误．※知识点三、x -t 图象和v -t 图象 ★x －t 图象和v －t 图象的比较2.在图象问题的学习与应用中首先要注意区分它们的类型，其次应从图象所表达的物理意义，图象的斜率、截距、交点、拐点、面积等方面的含义加以深刻理解．【典型例题】【例题2】在水平直轨道上距离A点右侧10 m处，一辆小车以4 m/s的速度匀速向右行驶，5 s末，小车的速度立即变为2 m/s匀速向左行驶．设小车做直线运动的位移和运动方向都以水平向左为正方向，(1)试作出小车在20 s内的v－t图象和x－t图象：(写出必要的计算过程，以小车出发点为位移坐标原点)；(如图所示)(2)根据图象确定小车在20 s末的位置．(用文字表达)【针对训练】一质点由静止开始做直线运动的v－t关系图象如图所示，则该质点的x－t关系图象可大致表示为下图中的( )【答案】 B※知识点四、纸带问题的处理方法纸带的分析与计算是近几年高考中考查的热点，因此应该掌握有关纸带问题的处理方法．1．判断物体的运动性质(1)根据匀速直线运动的位移公式x ＝vt 知，若纸带上各相邻的点的间隔相等，则可判定物体做匀速直线运动．(2)由匀变速直线运动的推论Δx ＝aT 2知，若所打的纸带上在任意两个相邻且相等的时间内物体的位移差相等，则说明物体做匀变速直线运动． 2．求瞬时速度根据在匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度：v n ＝x n ＋x n ＋12T，即n 点的瞬时速度等于(n －1)点和(n ＋1)点间的平均速度． 3．求加速度 (1)逐差法虽然用a ＝ΔxT2可以根据纸带求加速度，但只利用一个Δx 时，偶然误差太大，为此应采取逐差法．如图所示，纸带上有六个连续相等的时间间隔T 内的位移x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6.由Δx ＝aT 2可得：x 4－x 1＝(x 4－x 3)＋(x 3－x 2)＋(x 2－x 1)＝3aT 2 x 5－x 2＝(x 5－x 4)＋(x 4－x 3)＋(x 3－x 2)＝3aT 2 x 6－x 3＝(x 6－x 5)＋(x 5－x 4)＋(x 4－x 3)＝3aT 2所以a ＝（x 6－x 3）＋（x 5－x 2）＋（x 4－x 1）9T 2＝（x 6＋x 5＋x 4）－（x 3＋x 2＋x 1）9T 2. (2)两段法将如图所示的纸带分为OC 和CF 两大段，每段时间间隔是3T ，可得：x 4＋x 5＋x 6－(x 1＋x 2＋x 3)＝a (3T )2，显然，求得的a 和用逐差法所得的结果是一样的，但该方法比逐差法简单多了． (3)v －t 图象法根据纸带，求出各时刻的瞬时速度，作出v －t 图象，求出该v －t 图象的斜率k ，则k ＝a . 这种方法的优点是可以舍掉一些偶然误差较大的测量值，有效地减少偶然误差． 【典型例题】【例题3】某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图所示．倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K ，电磁铁吸住第1个小球．手动敲击弹性金属片M ，M 与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球．当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落…….这样，就可测出多个小球下落的总时间．(1)在实验中，下列做法正确的是________．A．电路中的电源只能选用交流电源B．实验前应将M调整到电磁铁的正下方C．用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度D．手动敲击M的同时按下秒表开始计时(2)实验测得小球下落的高度H＝1.980 m,10个小球下落的总时间T＝6.5 s．可求出重力加速度g＝________ m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间△t磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差△t，这导致实验误差．为此，他分别取高度H1和H2测量n个小球下落的总时间T1和T2.他是否可以利用这两组数据消除△t对实验结果的影响？________(填“是”或“否”)(4)在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个办法．①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________.【答案】(1)BD (2)9.4 (3)是(4)见解析(2)H ＝12gt 2＝12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 102所以g ＝200H T 2＝200×1.980(6.5)2 m/s 2＝9.4 m/s 2(3)由H 1＝12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 1n －Δt 2和H 2＝12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 2n －Δt 2可得g ＝2n 2(H 1－H 2)2(T 1－T 2)2，因此可以消去Δt 的影响． (4)增加小球下落的高度或多次重复实验，取平均值做为最后的测量结果均能使实验误差减小【针对训练】 在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，取一段如图所示的纸带研究其运动情况．设O 点为计数的起始点，在四个连续的计数点中，相邻计数点间的时间间隔为0.1 s ，若物体做理想的匀加速直线运动，则计数点“A ”与起始点O 之间的距离x 1为________ cm ，打计数点“A ”时物体的瞬时速度为________ m/s ，物体的加速度为________ m/s 2.【答案】 4.00 0.50 2.00【解析】 设相邻相等时间内的位移之差为Δx ，则AB ＝x 1＋Δx ，BC ＝x 1＋2Δx ，OC ＝OA ＋AB ＋BC ＝3(x 1＋Δx )＝18.00 cm ，故AB ＝6.00 cm ，x 1＝4.00 cm ；由Δx ＝aT 2＝2.00 cm 可得a ＝2.00 m/s 2；A 点的速度v A ＝OA ＋AB2T＝0.50 m/s.※知识点五、追及相遇问题★追及问题的解题思路：(1)根据对两物体运动过程的分析，画出两物体运动的示意图．(2)根据两物体的运动性质，分别列出物体的位移方程，注意要将两物体运动时间的关系反映在方程中．(3)由运动示意图找出两物体位移间的关联方程，这是关键．(4)联立方程求解，并对结果进行简单分析．【典型例题】【例题4】A火车以v1=20m/s速度匀速行驶，司机发现前方同轨道上相距100m处有另一列火车B正以v2=10m/s 速度匀速行驶，A车立即做加速度大小为a的匀减速直线运动。