2019-2020年高中物理 2.3从自由落体到匀变速直线运动 学案 粤教版必修1.doc

2019-2020年高中物理 2.3从自由落体到匀变速直线运动 学案 粤教版必修1【学习目标】1、知识与技能（1）理解匀变速直线运动的速度、位移公式。（2）会应用公式进行简单的分析和计算。2、过程与方法经历有特殊到一般的推理过程，体会科学科研方法。3、情感、态度与价值观（1）了解伽利略的研究过程，体会人类对自然世界的探究思想和方法。（2）在探究过程中，培养良好的分析问题、解决问题的习惯。【学习重点】匀变速直线运动的速度公式、位移公式和有用的推论。【知识要点】自由落体运动规律：特点：v0=0 加速度g=9.8m/s2(常量)一、 匀变速直线运动速度公式 vt=v0+at 匀变速直线运动位移公式 s=v0t+1/2at2 二、理解：（1）s、a、v0、vt，均为矢量（2）公式只适用于匀变速直线运动（3）当初速度为0时，公式变为 【问题探究】一辆公交汽车进站停车做匀减速直线运动，初速度为20m/s，加速度大小为4m/s2，求（1）汽车从开始减速起2s内的位移？（2）汽车从开始减速起6s内的位移是多少？解析：汽车做匀减速直线运动，以初速度v0方向为正方向加速度为负，即a=4m/s2。又知v0=20m/s、t=2s，由位移公式x=20m/s2s +（4 m/s2）（2s）2 = 32m。汽车从开始减速起6s内的位移是多少？有个同学这样来求，你如何评价？x=20m/s6s +（4 m/s2）（6s）2 = 48m。即汽车在6秒内的位移为48m。点拔：像汽车刹车、火车进站、飞机着陆等实际的减速直线运动，在速度减为零后将停止运动，要注意物体做减速运动的总时间。此题中汽车刹车总时间为=s = 5s6s，5s后汽车已停下， 汽车在6秒内的位移就等于5s内的位移，即x=20m/s5s +（4 m/s2）（5s）2 = 50m。【典型例题】一艘快艇以2m/s2的加速度在海面上做匀加速直线运动，快艇的初速度是6m/s，求这艘快艇在8s末的速度和8s内经过的位移。分析：该快艇做匀加速直线运动，它的运动情况满足匀变速直线运动规律，已知加速度、初速度和运动的时间这三个物理量后，可以直接得出结果。加速度和速度都有方向，解决问题的过程中必须选取一个正方向。解：选取初速度方向为正方向。因快艇做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律代入数据，可得快艇在8s末的速度为vt=22m/s快艇在8s内发生的位移为s=112m即这艘快艇在8s末的速度为22m/s，8s内经过的位移是112m。【规律总结】运用规律解题时的步骤(1)审查题意，构建模型；(2)设定方向，写出条件；(3)依据公式，文字运算；(4)代入数据，数字运算；(5)结果分析，完善答案.【当堂反馈】1、关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是（ ）A、速度变化得快，加速度大 B、速度变化的多，加速度大C、加速度方向保持不变，速度方向也保持不变D、加速度大小不断变小，速度大小也不断变小2做匀变速直线运动的物体，它的加速度是a，在时间t内的位移是S，末速度是V . 则a、t、S、V之间的关系为( )A BC D3.一小球沿斜面以恒定加速度滾下，依次通过、三点，已知6m,BC=10m,小球通过、所用时间均是2s，则小于通过、三点时的速度分别是( )A. 2m/s, 3m/s, 4m/s B. 2m/s, 4m/s, 6m/sC. 3m/s, 4m/s, 5m/s D. 3m/s, 5m/s, 7m/s4.某作匀加速直线运动的物体，设它运动全程的平均速度是v1，运动到中间时刻的速度是v2，经过全程一半位置时的速度是v3，则下列关系中正确的是 ( )A.v1v2v3B.v1v2=v3C.v1=v2v3D.v1v2=v35.由静止开始做匀加速直线运动的物体，当经过S位移的速度是v，那么位移为4S时的速度是( )A2v B4v C3v D1.5v6由于刹车，汽车以10 m/s开始做匀减速直线运动，若第1 s内的平均速度是9 m/s，则汽车前6 s内的位移是_ m7物体做匀加速直线运动，它在第2 s内的位移为3 m，第8 s内的位移为12 m，则它的加速度为_ m/s2，它在第1 s末的速度为_ m/s8物体从长1 m的斜面顶端由静止开始匀加速下滑，经0.5s到达斜面的中点。求： 物体从斜面顶端滑到底端所用的总时间t 物体滑至斜面底的速度v的大小。9一物体做匀减速直线运动，初速度为12m/s，加速度为2m/s2该物体在某1s内的位移为6m，此后它还能运动多远？10把长为s的平直公路分成n等份，一辆汽车从始端由静止出发，以加速度a运动，当它到达每一等份末端时，加速度增加a/n，则汽车到达终点站B时的速度是多少？ 【参考答案】1A 加速度表示速度变化的快慢，是否加速、减速要看加速度与速度的方向关系，而不是加速度的大小和变化。2.D 3 B 4.C 5.A 6.【解析】设1 s末的速度为v，则=9，所以v=8 m/s，所以a=2 m/s2，减速为零时间t= s=5 s，所以s=105 m-252 m=25 m 7.【解析】设物体的初速度为v0，加速度为a，根据匀变速直线运动的速度公式vt=v0+at和位移与平均速度间关系s=t得：第1 s末的速度为v1=v0+a1=v0+a，第2 s末的速度为v2=v0+a2=v0+2a第7 s末的速度为v7=v0+a7=v0+7a第8 s末的速度为v8=v0+a8=v0+8a在第2 s内有：3=在第8 s内有：12=解式得：v0=075 m/s，a=15 m/s2则第1 s末的速度为：225 m/s9.解析：设物体在第ts内的位移为6m，则：s1v0（t1）a（t1）2，s2v0tat2，s2s16m，t3.5s， vt1223.5m/s5m/s，sm6.25m10.解析：依题意有：第一段的末速度v1202as 第二段的末速度：v22v122（a）第三段的末速度：v32v222（a）第n段的末速度：vn2vn122a以上n个式子累加得：vn22a即：vB【达标训练】1. 关于自由落体运动，下面说法正确的是 （ ）A. 它是竖直向下，v0=0，a=g的匀加速直线运动B. 在开始连续的三个1s内通过的位移之比是135C. 在开始连续的三个1s末的速度大小之比是123D. 从开始运动起依次下落4.9cm、9.8cm、14.7cm，所经历的时间之比为12. 一辆农用“小四轮”漏油，假如每隔l s漏下一滴，车在平直公路上行驶，一位同学根据漏在路面上的油滴分布，分析“小四轮”的运动情况（已知车的运动方向）。下列说法中正确的是 （ ）A. 当沿运动方向油滴始终均匀分布时，车可能做匀速直线运动 B. 当沿运动方向油滴间距逐渐增大时，车一定在做匀加速直线运动C. 当沿运动方向油滴间距逐渐增大时，车的加速度可能在减小D. 当沿运动方向油滴间距逐渐增大时，车的加速度可能在增大3. 一物体做匀减速直线运动，初速度为10m/s，加速度大小为1m/s2，则物体在停止运动前ls内的平均速度为（ ）A. 5.5 m/s B.5 m/sC. l m/s D.0.5 m/s4. 如图所示是物体运动的v-t图象，从t=0开始，对原点的位移最大的时刻是（ ）A.t1B.t2 C.t3 D.t4 5. 一物体做匀加速直线运动，在第1个t s内位移为x1；，第2个t s内位移为x2，则物体在第1个t s末的速度是（ ）A.（x2-x1）/t B.（x2+x1）/tC.（x2-x1）/2t D.（x2+x1）/2 t6. 一个物体自静止开始做加速度逐渐变大的加速直线运动，经过时间t，末速度为vt，则这段时间内的位移 （ ）A. x vtt /2 D.无法确定7. P、Q、R三点在同一条直线上，一物体从P点静止开始做匀加速直线运动，经过Q 点的速度为v，到R点的速度为3v，则PQQR等于 （ ）A.l8 B.l6C.l5 D.138. 一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开去，开出一段时间之后，司机发现一乘客未上车，便紧急刹车做匀减速运动.从启动到停止一共经历t=10 s，前进了15m，在此过程中，汽车的最大速度为（ ）A.1.5 m/s B.3 m/s C.4 m/s D.无法确定9. 汽车正在以 10m/s的速度在平直的公路上前进，在它的正前方x处有一辆自行车 以4m/s的速度做同方向的运动，汽车立即关闭油门做a = - 6m/s2的匀变速运动，若汽车恰好碰不上自行车，则x的大小为 （ ）A.9.67m B.3.33mC.3m D.7m10. 一小球沿斜面匀加速滑下，依次经过A、B、C三点。已知AB=6cm，BC=10cm，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s，则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是（ ）A.2 m/s，3 ms，4 m/s B.2 m/s，4 m/s，6 m/sC.3 m/s，4 ms，5 m/s D.3 m/s，5 m/s，7 m/s11. 汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动，可以明显的看出滑动的痕迹，即常说的刹车线，由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据。若汽车刹车后以7 m/s2的加速度运动，刹车线长14m，则可知汽车在紧急刹车前的速度的大小是 m/s。12. 从车站开出的火车，做匀加速运动，最初一分钟行540m，那么它在最初10s行驶 m。13. 汽车在水平公路上自A向B作匀减速直线运动停于B点，初速度为3m/s，加速度为0.4m/s2。若汽车在某1s内通过了0.4m的位移，则在这1秒前汽车已运动了 s。14. 一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s，经过1s后的速度的大小为10m/s，那么在这1s内，物体的加速度的大小可能为 15.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中.距离d1d2d3测量值cm计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2 =_ m/s.小车的加速度是a =_ m/s2.16.一物体做匀加速直线运动，初速度为0.5 m/s，第7 s内的位移比第5 s内的位移多4 m，求：（1）物体的加速度（2）物体在5 s内的位移 17.跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面 125 m时打开降落伞，伞张开后运动员就以14.3 m/s2的加速度做匀减速运动，到达地面时速度为5 m/s，问：（1）运动员离开飞机时距地面的高度为多少?（2）离开飞机后，经过多少时间才能到达地面?（g=10 m/s2）【达标训练参考答案】1.ABC 2.ACD 3.D 4.B 5.D 6.C 7.A 8.B 9.C 10.B11. 1412. 1513. 614. 6m/s或14m/s解析：本题考查速度、加速度的矢量性。经过1s后的速度的大小为10m/s，包括两种可能的情况，一是速度方向和初速度方向仍相同，二是速度方向和初速度方向已经相反。取初速度方向为正方向，则1s后的速度为vt =10m/s 或vt = -10m/s由加速度的定义可得m/s或m/s。答案：6m/s或14m/s点评：对于一条直线上的矢量运算，要注意选取正方向，将矢量运算转化为代数运算。15. d1=1.20 cm d2=5.40 cm d3=12.00 cm v2=0.21 m/s a=0.60m/s216. 利用相邻的相等时间里的位移差公式：s=aT2，知s=4 m，T=1 s. a=m/s2=2m/s2.再用位移公式可求得s5=v0t+at2=（0.55+252） m=27.5 m17. （1）运动员打开伞后做匀减速运动，由v22 - v12 =2as2可求得运动员打开伞时的速度为v1=60 m/s，运动员自由下落距离为s1=v12/2g=180 m，运动员离开飞机时距地面高度为s=s1+s2= 305 m.（2）自由落体运动的时间为t1 = 6 s，打开伞后运动的时间为t2=3.85 s，离开飞机后运动的时间为t=t1+t2=9.85 s【反思】收获疑问