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【沪科版】高中物理必修一名师学案:第一章 怎样描述物体的运动 章末总结 学案 Word版含解析

【沪科版】高中物理必修一名师学案:第一章 怎样描述物体的运动 章末总结 学案 Word版含解析

学案 6 章末总结
一、速度与速率 速度是描述物体运动快慢和方向的物理量,是矢量,速率是描述物体运动快慢的物理量. 1.速度:

(1)平均速度=位 时移 间. (2)瞬时速度是当时间趋近于零时的平均速度的极限值. 2.速率
路程 (1)平均速率=时间. (2)瞬时速率是指瞬时速度的大小,常称为速率. 例 1 如图 1 所示,小球从高出地面 h=15 m 的位置,在 t=0 时刻竖直向上抛出,经 1 s 小球上升到距抛出点 5 m 最高处,之后就开始竖直回落,经 0.5 s 刚好经过距最高点 1.25 m 处位置,再经过 1.5 s 到达地面.求:
图1 (1)前 1.5 s 内平均速度是多少. (2)全过程的平均速率是多少.(结果保留一位小数) 解析 (1)由题图可知:前 1.5 s 小球的位移为:s=H-h′=5 m-1.25 m=3.75 m 所以前 1.5 s 内平均速度 v =st=31.7.55 m/s=2.5 m/s (2)由题图可知:全过程小球的路程为 L=5 m+5 m+15 m=25 m 全过程的平均速率为 v ′=Lt =235 m/s≈8.3 m/s 答案 (1)2.5 m/s (2)8.3 m/s 二、关于速度 v、速度变化量 vt-v0 与加速度 a 的理解 1.速度描述物体运动的快慢;速度变化量是末速度与初速度的矢量差;加速度是速度变化 量与所用时间的比值,它描述速度变化的快慢,也称为速度变化率. 2.速度 v、速度变化量 vt-v0、加速度 a 三者的大小无必然联系. (1)速度大,加速度不一定大,速度变化量也不一定大;速度小,加速度不一定小,速度变 化量也不一定小. (2)速度变化量大,加速度不一定大;速度变化量小,加速度不一定小. 3.速度的方向是物体的运动方向,速度变化量的方向是加速度的方向,加速度与速度的方 向关系决定了物体做加速运动还是减速运动. (1)当加速度与速度同向时,物体做加速直线运动. (2)当加速度与速度反向时,物体做减速直线运动.

例 2 关于速度、速度变化、加速度,下列说法正确的是( ) A.加速度方向与规定正方向相反,物体速度一定减小 B.加速度不为零,物体速度一定增加 C.加速度不断减小,速度一定不断减小 D.速度变化越快,加速度越大 解析 加速度的方向与正方向相反,速度不一定减小,因为只有加速度方向与速度方向相反 时,速度才减小,故 A 错误.加速度不为零,速度不一定增加,如当加速度方向与速度方 向相反时,速度减小,故 B 错误.当加速度的方向与速度方向相同时,加速度减小,速度 仍然增大,故 C 错误.加速度是反映速度变化快慢的物理量,速度变化快,加速度大,故 D 正确. 答案 D 三、运动图像的理解和应用 1. s-t 图像 (1)s-t 图像反映了物体的位置随时间变化的规律. (2)s-t 图像的倾斜程度(斜率)表示速度的大小,v=ΔΔst,斜率的正、负反映速度的正、负. (3)s-t 图像中,倾斜直线表示物体做匀速运动,平行于 t 轴表示物体静止. 2.v-t 图像 (1)v-t 图像反映了物体速度随时间变化的规律. (2)v-t 图像的倾斜程度(斜率)表示加速度的大小,a=ΔΔvt ,斜率的正、负表示加速度的方向. (3)v-t 图像不表示运动的轨迹.两个 v-t 图像的交点只表示该时刻两物体速度相等,不表 示相遇. 例 3 如图 2 所示是 A、B 两个物体做直线运动的 v-t 图像,则下列说法中正确的是( )
图2 A.物体 A 做加速直线运动 B.物体 B 做减速直线运动 C.物体 A 的加速度大于 B 的加速度 D.物体 B 的速度变化比 A 的速度变化快 解析 由两物体的速度图像可知,两物体速度的绝对值都在增大,都在做加速运动,A 对, B 错.由两物体运动图线的斜率可知,物体 A 的加速度为 1 m/s2,物体 B 的加速度为-2 m/s2, 所以 B 的加速度大于 A 的加速度,从而 B 的速度变化比 A 的速度变化快,C 错,D 对.

答案 AD

例 4 表示甲、乙两运动物体相对同一原点的 s—t 图像如图 3 所示,下面有关说法中正确 的是( )
图3 A.甲和乙都做匀变速直线运动 B.甲、乙运动的出发点相距 s0 C.乙运动的速率大于甲运动的速率 D.乙比甲早出发 t1 的时间 答案 BC 解析 题图中 s—t 图像都是直线,所以甲、乙都做匀速直线运动,故 A 错;因 t=0 时,甲 图线与 s 轴的截距为 s0,而乙图线表示乙在原点,所以出发点相距 s0,故 B 正确;因为乙图 线的斜率大于甲图线斜率的绝对值,所以乙运动速率大于甲运动速率,故 C 正确;从图像 中还可以看出甲比乙早出发 t1 的时间,故 D 错.
1.(关于加速度的理解)以下对于加速度这个物理量的认识中,正确的是( ) A.加速度很大的运动物体,速度可以很小 B.加速度很大的运动物体,速度的变化量必然很大 C.加速度很大的运动物体,速度可以减小得很快 D.加速度减小时,物体运动的速度也必然随着减小 答案 AC 解析 加速度大小与速度的大小之间无必然的关系,物体的加速度大,它的速度不一定大, 如匀速运动的高速列车的加速度为零,A 对;加速度很大的物体在较短时间内它的速度变化 量不一定很大,B 错;加速度很大的物体在减速运动时其速度减小得很快,C 对;加速度减 小的加速运动,物体运动的速度逐渐增加,只是增加得慢了,D 错. 2.(s-t 图像)龟兔赛跑的故事流传至今,按照龟兔赛跑的故事情节,兔子和乌龟的 s-t 图 像如图 4 所示,下列关于兔子和乌龟运动的说法中正确的是( )
图4 A.兔子和乌龟是从同一地点出发的

B.乌龟一直做匀加速运动,兔子先加速后匀速再加速 C.骄傲的兔子在 T4 时刻发现落后奋力追赶,但由于跑得比乌龟慢,还是让乌龟先到达了预 定位置 s3 D.在 T2~T4 时间内,兔子比乌龟运动得快 答案 A 解析 兔子和乌龟都是从原点出发,A 对;乌龟一直做匀速运动,兔子先是没动,T1 时开始 匀速前进,T2~T4 时间内又静止,T4 后又开始匀速前进,B 错;兔子虽在 T4 时刻发现落后 奋力追赶,跑得比乌龟快,但由于时间太晚,还是让乌龟先到达了预定位置 s3,C 错;在 T2~T4 时间内,兔子静止不动,乌龟一直前进,D 错. 3.(v-t 图像)一立方体木块从高处自由下落到深水中,取竖直向下为正方向,其速度-时 间图像如图 5 所示,由图像可知( )

图5

A.O~a 段木块的加速度大于 a~b 段的加速度

B.b 时刻木块达到最深处

C.c 时刻木块达到最深处

D.d 时刻木块速度方向竖直向上

答案 ACD

解析 由 v-t 图像的斜率表示加速度及斜率大的加速度大可知,A 正确.c 时刻前速度均为

正,说明木块一直在向下运动;c 时刻后速度为负,说明 c 时刻以后木块向上运动,故 B 错

误,C、D 正确.

4.(速度和速率)一人从甲地向东出发做匀速直线运动,以 3 m/s 的速度用 10 min 行至乙地,

然后又以 4 m/s 的速度用 10 min 向北到达丙地,此人从甲地到丙地的过程中平均速率是多

少?平均速度又是多少?

答案 3.5 m/s 2.5 m/s

解析 此人从甲地到丙地的路程

L=v1t1+v2t2=7×600 m=4 200 m

所以平均速率

v

=Lt =41

200 200

m/s=3.5 m/s

从甲地到丙地的位移 s= ?v1t1?2+?v2t2?2=3 000 m

所以平均速度

v

′=st=31

000 200

m/s=2.5 m/s


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