发布时间 : 星期三 文章物理必修1-导学案-答案更新完毕开始阅读
1.提示:vt图中t轴上方的图线表示v>0运动方向为正方向; vt图中t轴下方的图线表示v<0运动方向为负方向; 不能看向上倾斜,还是向下倾斜. 2.提示:vt图中两图线的交点表示速度相同(大小相等,方向相同)并不表示两物体相遇. [例2] 见解析
(1)AC段表示加速直线运动;CD段表示减速直线运动;AD段表示匀速直线运动. (2)a甲=0;a乙=1 m/s2;
(3)在t1=2 s末与t2=8 s末两物体的速度相同. 变式训练1 C
vt图象的斜率表示加速度,因为两直线的斜率一正一负,所以a和b的加速度方向相反,但速度图线均在t轴上方,所以两物体的速度方向相同.在题图中作一条辅助线,即连接另一条对角线(如图所示),a的加速度大于c的加速度,而b与c的加速度大小相等,所以a的加速度大于b的加速度.故选项C正确.
变式训练2 4 与速度同向 2 与速度反向
Δv
由题图可知,该物体的运动是分段的匀变速直线运动,各段可分别用a=计算加速度
Δt
的大小;0~1 s内图象上的点远离时间轴,做加速运动,a与v同向,即沿正方向;1 s~3 s内图象上的点靠近时间轴,做减速运动,a与v反向,即沿负方向.
?4-0? m/s2=4 m/s2,其方向
在0~1 s内,物体做匀加速直线运动,加速度大小为a1=???1-0?
0-4??与速度同向;在1 s~3 s内,物体做匀减速直线运动,加速度大小为a2=? m/s2=2 m/s2,??3-1?
其方向与速度反向.
当堂检测
1.(1)有初速度 (2)方向变化 (3)速度先变大后不变,然后又减小,最后反向变大
Δv4
2.A 在0~1 s内,质点的加速度为a1== m/s2=4 m/s2,在1~3 s内,质点的加
t1
Δv′0-4
速度为a2== m/s2=-2 m/s2,故选项A正确.
2t′
3.AD 根据vt图象中图线的斜率表示加速度可知,前2 s和后3 s内图线的斜率均不变,故前2 s和后3 s内物体的加速度大小均不变,选项A正确;0~2 s内物体沿正方向做加
5-0
速运动,前2 s内速度的变化量为5 m/s,加速度a1= m/s2=2.5 m/s2,2~5 s内物体的速
2
度保持5 m/s不变,物体做匀速直线运动,5~8 s内物体沿正方向做减速运动,速度的变化
0-55
量为-5 m/s,加速度a2= m/s2=- m/s2,故选项B、C错误,D正确.
33
2
4.(1)20 m/s (2)5 s (3)-4 m/s (1)由图象知t=0时v0=20 m/s. (2)5 s末v=0即停下来了.
Δv0-20
(3)由a== m/s2=-4 m/s2,负号表示方向与初速度方向相反.
Δt5
第二章 匀变速直线运动
的研究
1 实验:探究小车速度随时间
变化的规律
课前预习案
一、时间
二、打点计时器
三、交流 刻度尺 钩码
四、1.长木板上没有滑轮的一端
五、1.(3)一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度 2.(1)时间 速度 预习自测
0.29 m/s 0.36 m/s
x1+x2
B点瞬时速度,vB=
2T
5.0 mm+6.6 mm==0.29 m/s
2×0.02 s
x2+x3
C点瞬时速度,vC= 2T
6.6 mm+7.8 mm==0.36 m/s
2×0.02 s课中探究案 合作探究一
1.提示:注意事项.
(1)开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器. (2)先接通电源,等打点稳定后,再释放小车. (3)打点完毕,立即断开电源. (4)选取一条点迹清晰的纸带,适当舍弃点密集部分,适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒.
(5)要防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰,当小车到达滑轮前及时用手按住.
(6)要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点,一般在纸带上每隔4个点取一个计数点,即时间间隔为t=0.02×5 s=0.1 s.
(7)在坐标纸上画vt图象时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图象尽量分布在较大的坐标平面内.
2.提示:(1)木板的粗糙程度不同,摩擦不均匀.
(2)根据纸带测量的位移有误差,从而计算出的瞬时速度有误差. (3)作vt图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差. [例1] AC
变式训练1 BC 打点计时器与定滑轮间的距离尽可能大一些,小车尽可能靠近打点计时器,都是为了使小车运动的距离尽量大一些,尽可能打出较多的点,选项A错误,B正确;实验时应先接通电源,待打点稳定后再释放小车,选项C正确;钩码个数应适当,钩码个数太少,则打的点很密,钩码个数太多,则打的点太少,都会带来较大的实验误差,选项D错误.
变式训练2 ACD 用每打5个点的时间作为单位时间便于测量,且可以减小误差;利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算可减小测量误差;选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验可以减小因速度变化不均匀带来的误差.选项A、C、D均正确.
合作探究二
提示:先求出各点的速度,然后做出速度时间的关系图线,根据图象的斜率求解加速度.
[例2] (1)0.864 0.928 (2)图见解析 (3)0.64
-
x3+x4?8.33+8.95?×102
(1)vD== m/s=0.864 m/s;
2T2×0.10
-
x4+x5?8.95+9.61?×102vE== m/s
2T2×0.10=0.928 m/s;
(2)如图所示
Δv
(3)a==0.64 m/s2.
Δt
变式训练1 A 每隔4个点和每5个点取一个计数点含义相同,计数点的时间间隔均为0.01 s,而每隔5个点取一个计数点时,计数点的时间间隔为0.02×6=0.12 s.
变式训练2 0.415 m/s 0.495 m/s 0.575 m/s 0.658 m/s 由图可知,相邻计数点的时间间隔 T=2×0.02 s=0.04 s
(1)由求瞬时速度的方法可得:
-2
AC3.32×10 mvB===0.415 m/s,
2T2×0.04 s
-2
BD?5.46-1.50?×10 mvC===0.495 m/s,
2T2×0.04 s
-2
CE?7.92-3.32?×10 mvD===0.575 m/s,
2T2×0.04 s
-2
DF?10.72-5.46?×10 mvE===0.658 m/s.
2T2×0.04 s当堂检测
1.A 长木板如侧向倾斜,小车将很快掉下木板,但可以一端高一端低. 2.BC
3.C 打点计时器打出的点迹比较密集,不方便测量;选取计数点后,方便测量两计数点间的距离.测量的长度越长,测量的误差就越小.
4.B 由题目所给数据可知,xAB=4 cm,xBC=6 cm,xCD=8 cm;连续相等的时间内位移越来越大,所以速度越来越快.
2 匀变速直线运动的速度与
时间的关系
课前预习案
1.加速度 匀加速直线 匀减速直线
Δv
2.t v-v0 v0+at
Δt
3.(1)瞬时速度 (2)矢量 正负 负 (3)at (4)负值 预习自测
1.(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)√
2.提示:(1)由于物体的v-t图象是一条倾斜直线,故物体做匀变速直线运动;又由于它在0~t1时间段内的速度逐渐减小,即该段时间内物体做匀减速直线运动;在t1~t2时间段内的速度逐渐增大,该段时间内物体做匀加速直线运动.
(2)不正确.由公式v=v0+at知,当物体做匀加速运动时,初速度越大,加速度越大,运动时间越长,则物体的末速度越大.而当物体做匀减速运动时,末速度可能反而越小.
课中探究案
合作探究一
1.提示:匀加速直线运动是速度均匀增加的运动,匀减速直线运动是速度均匀减小的运动,它们都是加速度不变的直线运动.加速度不变的含义是加速度的大小和方向都不变,即速度是均匀变化的,运动物体在任意相等的时间内速度的变化量都相等.
2.提示:如图所示,在相当相等时间内,速度变化量逐渐增大,物体做加速度逐渐增大的变加速运动.
[例1] AC 根据匀变速运动的定义,可知A正确;匀变速运动中Δv=aΔt ,所以在相等时间内,速度变化量相等,速度逐渐增加,在相等时间内的位移不同,所以B错误、C正确;速度与运动时间是一次函数,当初速度是0时,速度与运动时间才成正比,所以D错误.
变式训练1 BD A、C项中,应是指任意相等时间内,所以A、C错误;加速度是矢量,其方向与速度变化量的方向相同.
变式训练2 BC vt图象的斜率就是物体的加速度,A图中图象表示匀速直线运动,B、C图象斜率不变,加速度不变,是匀变速直线运动,D图象的切线斜率越来越大,表示加速度越来越大的变加速运动.
合作探究二
1.提示:首先明确所给条件的正、负值.公式中涉及到初速度 、加速度都是矢量,注意矢量的方向性;一般选取初速度的方向为正方向,若物体做加速运动,则取正值,若物体做减速运动,则取负值.
2.提示:一般取初速度方向为正方向,加速度取负值;由于刹车速度减小到0后,汽车停止后不会后退,所以应特别注意刹车时间与题中给定时间的关系的判断.
[例2] 5 m/s 2.5 m/s2,与初速度方向相反 第一个过程:a1=1 m/s2,v0=0,t1=5 s,则5 s末的速度v=v0+a1t1=0+1×5 m/s=5 m/s. 减速阶段:v0′=5 m/s,t2=2 s,v′=0,则v′=v0′+a2t2,即0=5+2a2,解得a=-2.5 m/s2,负号表示加速度的方向与初速度方向相反.
变式训练1 刹车3 s后汽车的速度为零 汽车刹车后速度减为零后不会反向加速 设v0方向为正,则a=-8 m/s2
v=v0+at=20 m/s+(-8)×3 m/s=-4 m/s.
v<0和v0方向相反,表明汽车的速度减为零后又向相反的方向做加速运动,这是不符合实际的.汽车在3 s前速度已减为零停下,刹车3 s后汽车的速度应为零.
v-v00-20
也可这样理解:由v=v0+at,得t== s=2.5 s,汽车在2.5 s末速度减为零
a-8
而停下,3 s后汽车的速度仍为零.
变式训练2 (1)9 m/s (2)0
0-v00-15
由v=v0+at得,汽车刹车停止时间为t0===25 s.
a-0.6
(1)10 s<25 s,则10 s末汽车速度为v1=v0+at1=(15-0.6×10) m/s=9 m/s. (2)26 s>25 s,26 s时汽车已停止,26 s汽车速度为0. 当堂检测
1.ACD 只有加速度方向与初速度方向相同,物体才会做加速运动,故A正确;若规定初速度方向为负方向,则减速运动时,加速度为正值,加速运动时,加速度为负值,故B错,C、D正确.
2.AC 公式中的v0、v是指时速度;at是在时间间隔t内速度的变化量,若物体做加速运动,at是速度的增加量,若物体做减速运动,at是速度的减少量,所以AC正确;若物