高中物理人教必修一第二章 《勻變速直線運動的研究》課后習題講解課件(共30張PPT)

1、2.2勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系課后習題講解1、列車原來的速度是 36 km/h，在一段下坡路上加速度為 0.2 m/s2。 列車行駛到下坡路末端時，速度增加到54 km/h。求列車通過這段下坡路所用的時間。 列車速度由 36 km/h增加到54 km/h說明在做勻加速度運動，圖像大致如圖所示：解：由已知得初速度末速度加速度a=0.2 m/s2恒定不變，且為正值。由公式v=v0+at代入數(shù)據(jù)得：15m/s=10m/s+0.2m/s2t算得t=25s解：2、以 72 km/h的速度行駛的列車在駛近一座石拱橋時做勻減速直線運動，加速度的大小是 0.1 m/s2，列車減速行駛2 min后的速度

2、是多少？ 列車做勻減速度運動，圖像大致如圖所示：由已知得初速度由公式v=v0+at，當末速度a=0時剎車停止，此時的加速度為負值。代入得：0=20m/s+（ 0.1 m/s2）t算得t=200s，大于2 min。故2 min后的速度為：v=v0+at=20m/s+（ 0.1 m/s2）120s=8m/s。解：3、2015年12月14日，嫦娥三號登月探測器平穩(wěn)落月，中國首次地外天體軟著陸成功。當它靠近月球后，先懸停在月面上方一定高度，之后關(guān)閉發(fā)動機，以 1.6 m/s的加速度下落，經(jīng)過2.25s到達月面，此時探測器的速度是多少？軟著陸 指的是到達月面的時候速度剛好為0，所以飛船實際上做減速運動，

3、末速度為0，加速度為負值：由公式v=v0+at代入數(shù)據(jù)得：0=v0+（ 1.6）m/s22.25s算得：v0=3.6m/s4、一個物體沿著直線運動，其v-t圖像如圖所示。（1）它在1s末、4s末、7s末三個時刻的速度，哪個最大？哪個最小？（2）它在1s末、4s末、7s末三個時刻的速度方向是否相同?（3）它在1s末、4s末、7s末三個時刻的加速度，哪個最大？哪個最?。浚?）它在1s末和7s末的加速度方向是否相同?解： v-t圖象中圖象上的每一點表示物體的速度，圖象的斜率表示加速度；圖象與時間軸圍成的圖象面積表示位移。（1）它在1s末、4s末、7s末三個時刻的速度分別為1.5m/s、2m/s和1m

4、/s；故4s末速度最大，7s末的速度最小。勻速勻加速勻減速勻速勻加速勻減速（2）三個時刻的速度均沿正方向，故方向相同；（3）圖象的斜率表示加速度，則圖可知，7s末的加速度最大，4s末的加速度最小；vt）vt）、（4）1s末的加速度沿正方向，7s末的加速度沿反方向；故二者方向不相同。2.3勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系課后習題講解1、以36 km/h的速度行駛的列車開始下坡，在坡路上的加速度等于0.2 m/s2，經(jīng)過30 s到達坡底。求坡路的長度和列車到達坡底時的速度。解： 運動學問題，首先要熟記那三條公式，然后知三求二即可。 火車走下坡路，說明加速是正值，則火車的初速度v0=36 km/h=

5、10m/s（1）求坡路的長度，根據(jù)位移公式，得代入數(shù)據(jù)解得x=390m（2）求坡底的速度，則是末速度，根據(jù)速度公式，得v=v0+at代入數(shù)據(jù)v=10m/s+0.2m/s230s解得v=16m/s2、以18 m/s的速度行駛的汽車，制動后做勻減速直線運動，在3s內(nèi)前進36 m。求汽車的加速度及制動后5s內(nèi)發(fā)生的位移。解：勻減速運動，加速度為負值，代入數(shù)據(jù)時要注意以及剎車停止時間。根據(jù)題意初速度v0=18 m/s，t1=3s，t2=5s，位移x=36 m。（1）根據(jù)位移公式，得代入數(shù)據(jù)解得a=-4m/s2（2）設(shè)剎車時間為t3，此時末速度v=0，則根據(jù)速度公式，得v=v0+at代入數(shù)據(jù)0=18m/

6、s+（-4m/s2）t3解得t3=4.5s在4.5s時汽車已經(jīng)停止，所以t2=5s內(nèi)發(fā)生的位移等于t3=4.5s內(nèi)發(fā)生的位移，根據(jù)位移公式，得代入數(shù)據(jù)解得x=40.5m。3、速度、加速度的測量通常比位移的測量要復雜些，而有的時候我們只需比較兩個物體運動的加速度大小，并不需要知道加速度的具體數(shù)值。例如，比較兩輛汽車的加速性能就是這樣。如果已知兩個物體在相同時間內(nèi)從靜止開始勻加速直線運動的位移之比，怎樣根據(jù)運動學的規(guī)律求出它們的加速度之比？解：兩物體都是由靜止開始，則初速度v0=0，根據(jù)位移公式，得時間t相同，加速度之比等于位移之比，即4、滑躍式起飛是一種航母艦載機的起飛方式。飛機跑道的前一部分是

7、水平的，跑道尾段略微向上翹起。飛機在尾段翹起跑道上的運動雖然會使加速度略有減小，但能使飛機具有斜向上的速度，有利于飛機的起飛。假設(shè)某飛機滑躍式起飛過程是兩段連續(xù)的勻加速直線運動，前一段的加速度為7.8 m/s2，位移為180m，后一段的加速度為5.2 m/s2，路程為15 m，求飛機離艦時的速度有多大？解：如圖把飛機的運動過程分為兩個階段，每個階段都是做勻加速直線運動。其中M點的速度既是第一階段的末速度又是下一階段的初速度。由題意可知第一階段的的初速度為0，a1=7.8 m/s2，x1=180m，a2=5.2 m/s2，x2=15m。就是沒有知道時間所以考慮用速度位移公式第一階段：第二階段：聯(lián)

8、立消去得：代入數(shù)據(jù)解得v=54.44m/s5、神舟五號載人飛船的返回艙距地面10 km時開始啟動降落傘裝置，速度減至10 m/s，并以這個速度在大氣中降落。在距地面1.2 m時，返回艙的四臺緩沖發(fā)動機開始向下噴氣，艙體再次減速。設(shè)最后減速過程中返回艙做勻減速直線運動，并且到達地面時恰好速度為0，求最后減速階段的加速度。解：如圖把飛船的運動過程分為兩個階段，每個階段都是做勻減速直線運動，加速度均為負值。其中距離地面的M點的速度既是第一階段的末速度又是下一階段的初速度。由題意可知我們研究的是第二階段，則第二階段的初速度為v0=10m/s，末速度v=0，位移x=1.2m。就是沒有知道時間所以考慮用速

9、度位移公式代入數(shù)據(jù)解得a=41.7m/s2.6、一輛肇事汽車在緊急剎車后停了下來，路面上留下了一條車輪滑動的磨痕。警察為了判斷汽車剎車時速度的大小，測出路面上車輪磨痕的長度為22.5 m。根據(jù)對車輪和路面材料的分析可以知道，車輪在路面上滑動時汽車做勻減速直線運動的加速度大小是5.0 m/s2。請你根據(jù)以上條件，計算汽車剛開始剎車時的速度是多少？解：汽車做勻減速運動，加速度為負值，由題意知末速度v=0，位移x=22.5m，就速度a=-5.0 m/s2，不知道時間所以考慮用速度位移公式代入數(shù)據(jù)解得v=15m/s.2.4自由落體運動課后習題講解1、把一張紙片和一塊橡皮同時釋放下落，哪個落得快？再把紙

10、片捏成一個很緊的小紙團，和橡皮同時釋放，下落快慢有什么變化？怎樣解釋這個現(xiàn)象？解：紙片與橡皮同時釋放，由于紙片受到的空氣阻力較大，可知橡皮先落地。不考慮空氣阻力，橡皮和紙片、紙團都做自由落體運動，同時釋放，將幾乎同時落地。紙團和橡皮同時釋放，由于紙團受到的阻力與橡皮受到的阻力相差不大，可知它們幾乎同時落地。解：2、跳水運動員訓練時從5m跳臺雙腳朝下自由落下，某同學利用手機的連拍功能，連拍了多張照片。測得其中兩張連續(xù)的照片中運動員雙腳離水面的高度分別為3.4 m和1.8 m。由此估算手機連拍時間間隔是多少？ 設(shè)下降到雙腳離水面的高度分別為3.4m和1.8m的時間分別為t1和t2，由自由落體運動的

11、規(guī)律：分別代入數(shù)據(jù)有：分別解得：所以手機連拍的時間間隔代入數(shù)據(jù)得所以解：3、為了測出井口到水面的距離，讓一個小石塊從井口自由落下，經(jīng)過 2.5 s后聽到石塊擊水的聲音，估算井口到水面的距離?？紤]到聲音在空氣中傳播需要一定的時間，估算結(jié)果偏大還是偏?。?設(shè)井口到水面的距離為h，估算時可以不考慮聲音傳播所需要的時間。小石塊做自由落體運動，運動時間為2.5s，根據(jù)自由落體運動的位移時間公式可知代入數(shù)據(jù)得所以 聲音在空中傳播需要時間，故實際做自由落體的時間小于聽到擊水聲音的時間，根據(jù)自由落體運動的位移時間公式 可知，實際值小于估算值。解：4、有一架照相機，其光圈（進光孔徑）隨被攝物體的亮度自動調(diào)節(jié)，而

12、快門(曝光時間)是固定不變的。為估測這架照相機的曝光時間，實驗者從某磚墻前的高處使一個石子自由落下，拍攝石子在空中的照片如圖所示。由于石子的運動，它在照片上留下了一條模糊的徑跡。已知石子從地面以上2.5m的高度下落，每塊磚的平均厚度為6cm，請估算這張照片的曝光時間。 如圖它留下的徑跡命名為AB，AB長度所對應的時間就是照相機曝光的時間。 設(shè)開始下落點為O點，O點到地面的距離h=2.5m，由圖可知AB的長度對應大約兩塊磚，則AB=26cm=12cm=0.12m 同理由圖可知A點到地面的高度，對應大約8.5塊磚，則h1=8.56cm =51cm =0.51m 同理由圖可知B點到地面的高度，對應大

13、約6.5塊磚，則h2=6.56cm =39cm =0.39m那么就有OA=h-h1 =2.5m-0.51m =1.99mOB=h-h2 =2.5m-0.39m =2.11m由于自由落體的位移公式知，從O到A有：代入數(shù)據(jù)得解得同理從O到B有：代入數(shù)據(jù)得解得所以曝光時間代入數(shù)據(jù)得所以解：5.、頻閃攝影是研究變速運動常用的實驗手段。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。圖是小球自由下落時的頻閃照片示意圖，頻閃儀每隔0.04 s閃光一次。如果要通過這幅照片測量自由落體的加速度，可以采用哪幾種方法？試一試。照片中的數(shù)字是小球落下的距離，單位是厘米。方法一：根據(jù)自由落體運動的位移關(guān)系得其中h=0.196m，t為5個時間間隔，所以t=5T=0.2s。代入數(shù)據(jù)得解得方法二：逐差法，根據(jù)公式，則有方法三：根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可知，中間時刻的速度等于這段時間內(nèi)丹 平均速度，可得：解得：解：7、制作一把“人的反應時間測量尺”。如圖甲，A 同學用兩個手指捏住直尺的頂 端，B同學用一只手在直尺0刻度位置做捏住直尺的準備，但手不碰到直尺。在A同學放開手指讓直尺