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文檔簡介
第一章運動的描述勻變速直線運動的研究1第1課時運動的描述/1第2課時勻變速直線運動的規(guī)律/4第3課時自由落體運動和豎直上拋運動多過程問題/6微點突破1追及相遇問題/9第4課時專題強化:運動學(xué)圖像問題/12第5課時實驗一:探究小車速度隨時間變化的規(guī)律/14第二章相互作用18第1課時重力彈力摩擦力/18微點突破2摩擦力的突變問題/21第2課時力的合成與分解/23第3課時牛頓第三定律共點力的平衡/26第4課時專題強化:動態(tài)平衡和臨界、極值問題/28第5課時實驗二:探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系實驗三:探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律/30第三章運動和力的關(guān)系34第1課時牛頓第一定律牛頓第二定律/34第2課時牛頓第二定律的基本應(yīng)用/38第3課時專題強化:牛頓第二定律的綜合應(yīng)用/40第4課時專題強化:“傳送帶”模型中的動力學(xué)問題/43第5課時專題強化:“滑塊—木板”模型中的動力學(xué)問題/46第6課時實驗四:探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系/48階段復(fù)習(xí)(一)力與直線運動/52第四章拋體運動圓周運動54第1課時曲線運動運動的合成與分解/54第2課時拋體運動/57第3課時實驗五:探究平拋運動的特點/61第4課時圓周運動/64第5課時專題強化:圓周運動的臨界問題/67第6課時實驗六:探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系/70第五章萬有引力與宇宙航行73第1課時萬有引力定律及應(yīng)用/73第2課時人造衛(wèi)星宇宙速度/76第3課時專題強化:衛(wèi)星變軌問題雙星模型/80階段復(fù)習(xí)(二)力與曲線運動/83第六章機械能守恒定律85第1課時功、功率機車啟動問題/85第2課時動能定理及其應(yīng)用/89第3課時專題強化:動能定理在多過程問題中的應(yīng)用/91第4課時機械能守恒定律及其應(yīng)用/93微點突破3含彈簧的機械能守恒問題/95第5課時功能關(guān)系能量守恒定律/98第6課時專題強化:動力學(xué)和能量觀點的綜合應(yīng)用/101第7課時實驗七:驗證機械能守恒定律/104第七章動量守恒定律107第1課時動量定理及應(yīng)用/107第2課時動量守恒定律/110第3課時專題強化:碰撞模型及拓展/113第4課時專題強化:動量守恒在子彈打木塊模型和“滑塊—木板”模型中的應(yīng)用/116第5課時專題強化:用三大觀點解決力學(xué)問題/118第6課時實驗八:驗證動量守恒定律/121階段復(fù)習(xí)(三)能量和動量/125第八章機械振動機械波127第1課時機械振動/128第2課時實驗九:用單擺測量重力加速度/131第3課時機械波/134第九章靜電場138第1課時靜電場中力的性質(zhì)/139微點突破4電場強度的疊加/142第2課時靜電場中能的性質(zhì)/144第3課時專題強化:電場中的圖像問題電場中的功能關(guān)系/147第4課時電容器實驗十:觀察電容器的充、放電現(xiàn)象帶電粒子在電場中的直線運動/150第5課時帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)/154第6課時專題強化:帶電粒子在交變電場中的運動/156第7課時專題強化:帶電粒子在電場中的力電綜合問題/159第十章電路及其應(yīng)用161第1課時電路的基本概念及規(guī)律/162第2課時閉合電路歐姆定律及應(yīng)用/166第3課時電學(xué)實驗基礎(chǔ)/169第4課時實驗十一:導(dǎo)體電阻率的測量/173第5課時實驗十二:測量電源的電動勢和內(nèi)阻/176第6課時實驗十三:用多用電表測量電學(xué)中的物理量/180第7課時專題強化:測量電阻的其他幾種方法/183微點突破5定值電阻在電路中的主要作用/186第十一章磁場189第1課時磁場的描述安培力/190第2課時磁場對運動電荷(帶電體)的作用/194第3課時專題強化:帶電粒子在有界勻強磁場中的運動/197第4課時專題強化:用“動態(tài)圓”思想處理臨界、極值問題/199微點突破6磁聚焦磁發(fā)散/201第5課時洛倫茲力與現(xiàn)代科技/204第6課時專題強化:帶電粒子在組合場中的運動/207第7課時專題強化:帶電粒子在疊加場和交變電、磁場中的運動/211微點突破7帶電粒子在立體空間中的運動/213階段復(fù)習(xí)(四)電場和磁場/216第十二章電磁感應(yīng)219第1課時電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律實驗十四:探究影響感應(yīng)電流方向的因素/220第2課時法拉第電磁感應(yīng)定律、自感和渦流/223第3課時專題強化:電磁感應(yīng)中的電路和圖像問題/226第4課時專題強化:電磁感應(yīng)中的動力學(xué)和能量問題/228第5課時專題強化:動量觀點在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用/232第十三章交變電流電磁波傳感器236第1課時交變電流的產(chǎn)生和描述/237第2課時變壓器遠(yuǎn)距離輸電實驗十五:探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系/240第3課時電磁振蕩與電磁波/244第4課時傳感器實驗十六:利用傳感器制作簡單的自動控制裝置/247階段復(fù)習(xí)(五)電磁感應(yīng)和交變電流/251第十四章光253第1課時光的折射、全反射/254第2課時光的干涉、衍射和偏振/257第3課時實驗十七:測量玻璃的折射率實驗十八:用雙縫干涉測量光的波長/260第十五章熱學(xué)264第1課時分子動理論內(nèi)能固體和液體/265第2課時實驗十九:用油膜法估測油酸分子的大小實驗二十:探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強與體積的關(guān)系/269第3課時氣體的性質(zhì)/273第4課時專題強化:氣體實驗定律的綜合應(yīng)用/277第5課時專題強化:理想氣體的變質(zhì)量問題/279第6課時熱力學(xué)定律與能量守恒定律/282第十六章近代物理286第1課時能量量子化光電效應(yīng)/287第2課時波粒二象性物質(zhì)波原子結(jié)構(gòu)與玻爾理論/290第3課時原子核/294知識梳理答案精析/298
考情分析試題情境生活實踐類安全行車,生活娛樂,交通運輸,體育運動(如汽車剎車,飛機起飛,電梯運行,無人機升空)學(xué)習(xí)探究類伽利略對自由落體運動的研究,速度的測量,加速度的測量,追及相遇問題第1課時運動的描述目標(biāo)要求1.了解質(zhì)點和位移的概念,知道把物體看成質(zhì)點的條件。2.了解參考系的作用,會在實例中選擇合適的參考系。3.掌握速度、加速度的概念,體會比值定義法和極限思想。考點一質(zhì)點、參考系和位移1.質(zhì)點(1)質(zhì)點是用來代替物體的____________的點,是一種____________模型。(2)把物體看作質(zhì)點的條件:物體的________和________對所研究問題的影響可以忽略不計。2.參考系在描述物體運動時,用來作為________的物體叫作參考系,通常以________為參考系。3.路程和位移(1)路程是物體____________的長度,它是標(biāo)量。(2)位移是由________指向________的有向線段,它是________量。(3)在單向直線運動中,位移的大小________路程;其他情況下,位移的大小________路程。1.質(zhì)點是一種理想化模型,實際并不存在。()2.體積很大的物體,一定不能視為質(zhì)點。()3.參考系必須選擇靜止不動的物體。()4.做直線運動的物體,其位移大小一定等于路程。()例1(2023·寧夏固原市期中)下列關(guān)于運動學(xué)概念的論述,正確的是()A.足球比賽挑邊時,上拋的硬幣落回地面猜測正反面,硬幣可以看作質(zhì)點B.運動員擲鉛球的成績?yōu)?.50m,指的是鉛球的位移大小為4.50mC.運動員跑完800m比賽,指的是路程為800mD.閱兵儀式空中梯隊通過天安門上空時,以編隊中某一飛機為參考系,地面上的觀眾是靜止的例2(2022·遼寧卷·1)如圖所示,橋式起重機主要由可移動“橋架”“小車”和固定“軌道”三部分組成。在某次作業(yè)中橋架沿軌道單向移動了8m,小車在橋架上單向移動了6m。該次作業(yè)中小車相對地面的位移大小為()A.6mB.8mC.10mD.14m考點二平均速度瞬時速度1.平均速度:物體發(fā)生的________與發(fā)生這段位移所用時間之比,即eq\x\to(v)=________,是矢量,其方向就是對應(yīng)________的方向。2.瞬時速度:運動物體在____________或經(jīng)過____________的速度,是矢量,其方向是物體在這一時刻的運動方向或運動軌跡的________方向。3.速率:____________的大小,是標(biāo)量。4.平均速率:物體運動的________與通過這段路程所用時間的比值,________(填“一定”或“不一定”)等于平均速度的大小。1.瞬時速度的方向就是物體在該時刻或該位置的運動方向。()2.瞬時速度的大小叫速率,平均速度的大小叫平均速率。()3.一個物體在一段時間內(nèi)的平均速度為0,平均速率也一定為0。()4.在直線運動中,物體的平均速度大小等于平均速率。()例3(2021·福建卷·1)一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流,途經(jīng)雙乳峰附近的M點和玉女峰附近的N點,如圖所示。已知該游客從M點漂流到N點的路程為5.4km,用時1h,M、N間的直線距離為1.8km,則從M點漂流到N點的過程中()A.該游客的位移大小為5.4kmB.該游客的平均速率為5.4m/sC.該游客的平均速度大小為0.5m/sD.若以所乘竹筏為參考系,玉女峰的平均速度大小為0例4折返跑是經(jīng)常被用來評量心肺耐力的簡易測驗方法之一,是一種特別適合籃球等需要短距離折返運動的運動員常見訓(xùn)練方式。某運動員以v1=4m/s的速度向東運動了5s后到達(dá)A點,在A點停了5s后,又以v2=6m/s的速度沿原路返回,運動了5s后到達(dá)B點,則運動員在全程的平均速度大小和平均速率分別為()A.eq\f(2,3)m/s,5m/s B.eq\f(2,3)m/s,eq\f(10,3)m/sC.1m/s,eq\f(10,3)m/s D.1m/s,5m/s例5如圖,氣墊導(dǎo)軌上裝有兩個光電計時裝置A與B,A、B間距離為L=30cm,為了測量滑塊的加速度,在滑塊上安裝了一個寬度為d=1cm的遮光條,現(xiàn)讓滑塊以某一加速度通過A、B,記錄遮光條通過A、B的時間分別為0.010s、0.005s,滑塊從A到B所用時間為0.200s,則下列說法正確的是()A.滑塊通過A的速度大小為1cm/sB.滑塊通過B的速度大小為2cm/sC.滑塊的加速度大小為5m/s2D.滑塊在A、B間的平均速度大小為3m/s用極限法求瞬時速度由平均速度eq\x\to(v)=eq\f(Δx,Δt)可知,當(dāng)Δt→0時,平均速度就可以認(rèn)為等于某一時刻或某一位置的瞬時速度。測出物體在微小時間Δt內(nèi)發(fā)生的微小位移Δx,就可求出瞬時速度,這樣瞬時速度的測量便可轉(zhuǎn)化為微小時間Δt和微小位移Δx的測量??键c三加速度1.物理意義:描述物體速度__________的物理量。2.定義:物體____________與發(fā)生這一變化所用時間之比。定義式:a=______,單位:m/s2。3.方向:與________的方向一致,由________的方向決定,而與v0、v的方向________(填“有關(guān)”或“無關(guān)”),是矢量。4.速度、速度的變化量和加速度的對比比較項目速度速度的變化量加速度物理意義描述物體運動的______和方向描述物體速度的改變描述物體______公式v=________Δv=________a=________決定因素勻變速直線運動中,由v=v0+at知,v的大小由v0、a、t決定由Δv=aΔt知,Δv由a與Δt決定由a=eq\f(F,m)知,a由________、______決定,與v、Δv、Δt________1.物體的速度很大,加速度一定不為零。()2.物體的速度為零,加速度可能很大。()3.物體的速度變化量很大,加速度一定很大。()4.只要物體的速度變化快,加速度就大。()5.甲的加速度a甲=2m/s2,乙的加速度a乙=-3m/s2,a甲>a乙。()6.物體的加速度增大,速度一定增大。()例6(2023·黑龍江肇東市期末)蹦床是一項既好看又驚險的運動。某運動員從高處自由落下,以大小為5m/s的速度著網(wǎng),與網(wǎng)作用后,沿著豎直方向以大小為8m/s的速度彈回。已知運動員與網(wǎng)接觸的時間Δt=1s,那么運動員在與網(wǎng)接觸的這段時間內(nèi)的平均加速度大小是()A.5m/s2B.13m/s2C.4m/s2D.14m/s2例7一個物體以初速度v0做變加速運動,加速度a逐漸減小,則在下列兩種情況下,試描述物體的運動情況,并用v-t圖像輔助分析。(1)物體的加速度a與初速度v0方向相同;(2)物體的加速度a與初速度v0方向相反。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________判斷物體做加速運動還是減速運動,關(guān)鍵是看物體的加速度與速度方向的關(guān)系。(1)a和v同向→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a不變,v隨時間均勻增加,a增大,v增加得越來越快,a減小,v增加得越來越慢))2a和v反向)→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a不變,v隨時間均勻減小,a增大,v減小得越來越快,a減小,v減小得越來越慢))
第2課時勻變速直線運動的規(guī)律目標(biāo)要求1.理解勻變速直線運動的特點,掌握勻變速直線運動的公式,并理解公式中各物理量的含義。2.會靈活應(yīng)用運動學(xué)公式及推論解題??键c一勻變速直線運動的基本規(guī)律及應(yīng)用1.勻變速直線運動沿著一條直線且________不變的運動。如圖所示,v-t圖線是一條傾斜的直線。2.勻變速直線運動的兩個基本規(guī)律(1)速度與時間的關(guān)系式:v=________。(2)位移與時間的關(guān)系式:x=____________。由以上兩式聯(lián)立可得速度與位移的關(guān)系式:____________。3.公式選用原則以上三個公式共涉及五個物理量,每個公式有四個物理量。選用原則如下:不涉及位移,選用v=v0+at不涉及末速度,選用x=v0t+eq\f(1,2)at2不涉及時間,選用v2-v02=2ax4.正方向的選取以上三式均為矢量式,無論是勻加速直線運動還是勻減速直線運動,通常以初速度v0的方向為正方向;當(dāng)v0=0時,一般以加速度a的方向為正方向。速度、加速度、位移的方向與正方向相同時取正,相反時取負(fù)。1.勻變速直線運動是加速度均勻變化的直線運動。()2.勻加速直線運動的位移隨時間均勻增大。()3.勻變速直線運動中,經(jīng)過相同的時間,速度變化量相同。()例1(2023·廣東梅州市期末)神舟十三號飛船采用“快速返回技術(shù)”。在距離地面1m處時,反推發(fā)動機點火,返回艙速度由6m/s減至2m/s軟著陸,此階段的運動可看作勻減速直線運動。則此階段()A.航天員處于失重狀態(tài)B.航天員的加速度大小為32m/s2C.返回艙運動的時間為0.5sD.返回艙的平均速度大小為4m/s例2汽車在平直的公路上行駛,發(fā)現(xiàn)險情緊急剎車,汽車立即做勻減速直線運動直到停止,已知汽車剎車時第1s內(nèi)的位移為13m,最后1s內(nèi)的位移為2m,則下列說法正確的是()A.汽車在第1s末的速度大小可能為10m/sB.汽車加速度大小可能為3m/s2C.汽車在第1s末的速度大小一定為11m/sD.汽車的加速度大小一定為4.5m/s2例3(多選)在足夠長的光滑固定斜面上,有一物體以10m/s的初速度沿斜面向上運動,物體的加速度大小始終為5m/s2、方向沿斜面向下,當(dāng)物體的位移大小為7.5m時,下列說法正確的是()A.物體運動時間可能為1sB.物體運動時間可能為3sC.物體運動時間可能為(2+eq\r(7))sD.物體此時的速度大小一定為5m/s思考(1)剎車類問題有什么特點,解題時首先應(yīng)該注意什么?(2)雙向可逆類勻減速直線運動有什么特點,解題時應(yīng)該注意什么?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________考點二勻變速直線運動的推論及應(yīng)用1.勻變速直線運動的常用推論(1)平均速度公式:做勻變速直線運動的物體在一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間內(nèi)初、末時刻速度矢量和的一半,還等于中間時刻的瞬時速度。即:eq\x\to(v)=eq\f(v0+v,2)=。此公式可以求某時刻的瞬時速度。(2)位移差公式:連續(xù)相等的相鄰時間間隔T內(nèi)的位移差相等。即:Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2。不相鄰相等的時間間隔T內(nèi)的位移差xm-xn=(m-n)aT2,此公式可以求加速度。2.初速度為零的勻加速直線運動的四個重要比例式(1)T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬時速度之比為v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n。(2)前T內(nèi)、前2T內(nèi)、前3T內(nèi)、…、前nT內(nèi)的位移之比為x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶4∶9∶…∶n2。(3)第1個T內(nèi)、第2個T內(nèi)、第3個T內(nèi)、…、第n個T內(nèi)的位移之比為xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN=1∶3∶5∶…∶(2n-1)。(4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(eq\r(2)-1)∶(eq\r(3)-eq\r(2))∶…∶(eq\r(n)-eq\r(n-1))。例4(2023·陜西安康市三模)做勻加速直線運動的質(zhì)點,在第6s內(nèi)和前5s內(nèi)的平均速度之差是3m/s,則此質(zhì)點運動的加速度大小為()A.1m/s2B.2m/s2C.3m/s2D.6m/s2例5(2023·重慶市檢測)物體從靜止開始做勻加速直線運動,已知第4s內(nèi)與第2s內(nèi)的位移之差是8m,則下列說法錯誤的是()A.物體運動的加速度大小為4m/s2B.第2s內(nèi)的位移大小為6mC.第2s末的速度大小為2m/sD.物體在0~5s內(nèi)的平均速度大小為10m/s例6(多選)(2024·廣東深圳市紅嶺中學(xué)月考)四個水球可以擋住一顆子彈!如圖所示,相同的4個裝滿水的薄皮氣球水平固定排列,子彈射入水球中并沿水平線做勻變速直線運動,恰好能穿出第4個水球,氣球薄皮對子彈的阻力忽略不計,子彈重力忽略不計。以下說法正確的是()A.子彈在每個水球中的速度變化量相同B.子彈依次穿過每個水球所用的時間之比為(2-eq\r(3))∶(eq\r(3)-eq\r(2))∶(eq\r(2)-1)∶1C.子彈依次進入每個水球時的速度之比為2∶eq\r(3)∶eq\r(2)∶1D.子彈穿出第3個水球的瞬時速度與全程的平均速度相等1.應(yīng)用勻變速直線運動規(guī)律解題的基本思路eq\x(畫過程示意圖)→eq\x(判斷運動性質(zhì))→eq\x(選取正方向)→eq\x(選用公式列方程)→eq\x(解方程并加以討論)2.勻變速直線運動問題常用的解題方法
第3課時自由落體運動和豎直上拋運動多過程問題目標(biāo)要求1.掌握自由落體運動和豎直上拋運動的特點,知道豎直上拋運動的對稱性和多解性。2.能靈活處理多過程問題??键c一自由落體運動1.條件:物體只受________,從____________開始下落。2.運動性質(zhì):初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動。3.基本規(guī)律:(1)速度與時間的關(guān)系式:________。(2)位移與時間的關(guān)系式:____________。(3)速度位移關(guān)系式:____________。1.重的物體總是比輕的物體下落得快。()2.同一地點,輕重不同的物體的g值一樣大。()3.自由落體加速度的方向垂直地面向下。()4.做自由落體運動的物體在1s內(nèi)速度增加約9.8m/s。()5.不計空氣阻力,物體從某高度由靜止下落,任意兩個連續(xù)相等的時間間隔T內(nèi)的位移之差恒定。()例1對于自由落體運動(g=10m/s2),下列說法正確的是()A.在前1s內(nèi)、前2s內(nèi)、前3s內(nèi)的位移大小之比是1∶3∶5B.在相鄰兩個1s內(nèi)的位移之差都是10mC.在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的平均速度大小之比是1∶2∶3D.在1s末、2s末、3s末的速度大小之比是1∶3∶5例2(2024·山東臨沂市第三中學(xué)月考)某校物理興趣小組,為了了解高空墜物的危害,將一個雞蛋從離地面20m高的高樓面由靜止釋放,下落途中用Δt=0.2s的時間通過一個窗口,窗口的高度為2m,忽略空氣阻力的作用,重力加速度g取10m/s2,求:(1)雞蛋落地時的速度大小和落地前最后1s內(nèi)的位移大?。?2)高樓面離窗的上邊框的高度。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,故初速度為零的勻加速直線運動的規(guī)律、比例關(guān)系及推論等規(guī)律都適用。2.物體由靜止開始的自由下落過程才是自由落體運動,從中間截取的一段運動過程不是自由落體運動,等效于豎直下拋運動,應(yīng)該用初速度不為零的勻變速直線運動規(guī)律去解決此類問題。例3(多選)從高度為125m的塔頂先后自由釋放a、b兩球,自由釋放這兩個球的時間差為1s,g取10m/s2,不計空氣阻力,以下說法正確的是()A.b球下落高度為20m時,a球的速度大小為20m/sB.a(chǎn)球接觸地面瞬間,b球離地高度為45mC.在a球接觸地面之前,兩球速度差恒定D.在a球接觸地面之前,兩球離地的高度差恒定自由落體運動中的兩個物體先后從同一高度下落,兩物體加速度相同,故先下落物體相對后下落物體做勻速直線運動,兩者的距離隨時間均勻增大。考點二豎直上拋運動1.運動特點:初速度方向豎直向上,加速度為g,上升階段做勻減速直線運動,下降階段做____________運動。2.運動性質(zhì):________直線運動。3.基本規(guī)律(1)速度與時間的關(guān)系式:________________________________________________________。(2)位移與時間的關(guān)系式:_______________________________________________________。4.豎直上拋運動的對稱性(如圖所示)(1)時間對稱:物體上升過程中從A→C所用時間tAC和下降過程中從C→A所用時間tCA________,同理tAB=tBA。(2)速度對稱:物體上升過程經(jīng)過A點的速度與下降過程經(jīng)過A點的速度大小________。思考物體做豎直上拋運動,豎直向上為正方向,在上述速度與時間的關(guān)系式中,把時間t代入后,若v為負(fù)值,負(fù)號表示什么意義?在上述位移與時間的關(guān)系式中,把時間t代入后,若位移為負(fù)值,又表示什么意義?________________________________________________________________________________________________________________________________________________例4為測試一物體的耐摔性,在離地25m高處,將其以20m/s的速度豎直向上拋出,重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力,求:(1)經(jīng)過多長時間到達(dá)最高點;(2)拋出后離地的最大高度是多少;(3)經(jīng)過多長時間回到拋出點;(4)經(jīng)過多長時間落到地面;(5)經(jīng)過多長時間離拋出點15m。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.豎直上拋運動的研究方法:分段法上升階段:a=g的勻減速直線運動下降階段:自由落體運動全程法初速度v0向上,加速度g向下的勻變速直線運動,v=v0-gt,h=v0t-eq\f(1,2)gt2(以豎直向上為正方向)若v>0,物體上升,若v<0,物體下落若h>0,物體在拋出點上方,若h<0,物體在拋出點下方2.豎直上拋運動的多解性:當(dāng)物體經(jīng)過拋出點上方某個位置時,可能處于上升階段,也可能處于下降階段,造成多解,在解決問題時要注意這個特性。例5打彈弓是一款傳統(tǒng)游戲,射彈花樣繁多,燕子鉆天是游戲的一種,如圖所示,一表演者將彈丸豎直向上射出后,彈丸上升過程中在最初1s內(nèi)上升的高度與最后1s內(nèi)上升的高度之比為9∶1,不計空氣阻力,重力加速度g=10m/s2,則彈丸在上升過程中最初1s內(nèi)中間時刻的速度大小和上升的最大高度分別為()A.45m/s125m B.45m/s75mC.36m/s125m D.36m/s75m考點三勻變速直線運動中的多過程問題例6(2024·湖北武漢市第二中學(xué)月考)無人機在生產(chǎn)生活中有廣泛應(yīng)用。我國林業(yè)部門將無人機運用于森林防火工作中,如圖所示,某架無人機執(zhí)行火情察看任務(wù),懸停在目標(biāo)正上方且距目標(biāo)高度為H1=205m處,t=0時刻,它以加速度a1=6m/s2豎直向下勻加速運動距離h1=75m后,立即向下做勻減速直線運動直至速度為零,重新懸停在距目標(biāo)高度為H2=70m的空中,然后進行拍照。重力加速度大小取10m/s2,求:(1)無人機從t=0時刻到重新懸停在距目標(biāo)高度為H2=70m處的總時間t;(2)若無人機在距目標(biāo)高度為H2=70m處懸停時動力系統(tǒng)發(fā)生故障,自由下落2s后恢復(fù)動力,要使其不落地,恢復(fù)動力后的最小加速度大小。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________勻變速直線運動多過程的解題策略1.一般的解題步驟(1)準(zhǔn)確選取研究對象,根據(jù)題意畫出物體在各階段運動的示意圖,直觀呈現(xiàn)物體運動的全過程。(2)明確物體在各階段的運動性質(zhì),找出題目給定的已知量、待求未知量,設(shè)出中間量。(3)合理選擇運動學(xué)公式,列出物體在各階段的運動方程及物體各階段間的關(guān)聯(lián)方程。2.解題關(guān)鍵多運動過程的連接點的速度是聯(lián)系兩個運動過程的紐帶,因此,對連接點速度的求解往往是解題的關(guān)鍵。
第4課時專題強化:運動學(xué)圖像問題目標(biāo)要求1.掌握x-t、v-t、a-t圖像的意義,會分析其截距、斜率、“面積”等意義。2.會用函數(shù)思想分析a-x、eq\f(x,t)-t、v2-x等非常規(guī)圖像來確定物體運動情況,解決物體運動。3.掌握運動學(xué)圖像間的相互轉(zhuǎn)化。考點一常規(guī)運動學(xué)圖像對基本圖像的理解項目x-t圖像v-t圖像a-t圖像斜率各點切線的斜率,表示該時刻的__________各點切線的斜率,表示該時刻的__________加速度隨時間的變化率縱截距t=0時,物體的位置坐標(biāo)__________起始時刻的加速度a0面積無意義____________________交點表示相遇速度相同加速度相同思考1.描述甲、乙、丙、丁、戊、己物體各做什么運動。________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.在直線運動中,圖像①②③分別表示物體做什么運動?________________________________________________________________________________________________________________________________________________例1圖(a)所示的醫(yī)用智能機器人在巡視中沿醫(yī)院走廊做直線運動,圖(b)是該機器人在某段時間內(nèi)的位移—時間圖像(后10s的圖線為曲線,其余為直線)。以下說法正確的是()A.機器人在0~30s內(nèi)的位移大小為7mB.10~30s內(nèi),機器人的平均速度大小為0.35m/sC.0~10s內(nèi),機器人做加速直線運動D.機器人在5s末的速度與15s末的速度相同例2(2022·河北卷·1)科學(xué)訓(xùn)練可以提升運動成績,某短跑運動員科學(xué)訓(xùn)練前后百米全程測試中,速度v與時間t的關(guān)系圖像如圖所示。由圖像可知()A.0~t1時間內(nèi),訓(xùn)練后運動員的平均加速度大B.0~t2時間內(nèi),訓(xùn)練前、后運動員跑過的距離相等C.t2~t3時間內(nèi),訓(xùn)練后運動員的平均速度小D.t3時刻后,運動員訓(xùn)練前做減速運動,訓(xùn)練后做加速運動例3(多選)(2023·湖北卷·8)t=0時刻,質(zhì)點P從原點由靜止開始做直線運動,其加速度a隨時間t按圖示的正弦曲線變化,周期為2t0。在0~3t0時間內(nèi),下列說法正確的是()A.t=2t0時,P回到原點B.t=2t0時,P的運動速度最小C.t=t0時,P到原點的距離最遠(yuǎn)D.t=eq\f(3,2)t0時,P的運動速度與t=eq\f(1,2)t0時相同考點二非常規(guī)圖像對于非常規(guī)運動圖像,可由運動學(xué)公式推導(dǎo)出兩個物理量間的函數(shù)關(guān)系,來分析圖像的斜率、截距、面積的含義。1.函數(shù)法解決eq\f(x,t)-t圖像由x=v0t+eq\f(1,2)at2可得eq\f(x,t)=v0+eq\f(1,2)at,截距b為____________,圖像的斜率k為________,如圖甲所示。2.函數(shù)法解決v2-x圖像由v2-v02=2ax可知v2=v02+2ax,截距b為______,圖像斜率k為______,如圖乙所示。3.其他非常規(guī)圖像圖像種類示例解題關(guān)鍵eq\f(x,t2)-eq\f(1,t)圖像公式依據(jù):x=v0t+eq\f(1,2)at2→eq\f(x,t2)=________斜率意義:________縱截距意義:________a-x圖像公式依據(jù):v2-v02=2ax→ax=____________面積意義:__________________eq\f(1,v)-x圖像公式依據(jù):t=eq\f(1,v)·x面積意義:________例4(多選)(2023·福建龍巖市期中)某質(zhì)點以某一初速度開始做直線運動,從質(zhì)點開始運動計時,經(jīng)時間t質(zhì)點的位移為x,其eq\f(x,t)-t圖像如圖所示。下列說法正確的是()A.質(zhì)點的初速度大小為2m/sB.質(zhì)點的加速度大小為2m/s2C.第4s末,質(zhì)點的速度為零D.0~4s內(nèi),質(zhì)點的位移為零例5(2023·山西太原市期中)一物塊沿x軸正方向運動,t=0時經(jīng)過坐標(biāo)原點,物塊的位置坐標(biāo)(x)與其速率的平方(v2)關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是()A.物塊可能做勻速直線運動B.物塊運動的加速度大小為2m/s2C.t=2s時物塊的速率為5m/sD.t=2s時物塊位于x=6m處考點三圖像間的相互轉(zhuǎn)化例6(2021·遼寧卷·3)某駕校學(xué)員在教練的指導(dǎo)下沿直線路段練習(xí)駕駛技術(shù),汽車的位置x與時間t的關(guān)系如圖所示,則汽車行駛速度v與時間t的關(guān)系圖像可能正確的是()1.解決圖像轉(zhuǎn)換類問題的一般流程:2.要注意應(yīng)用解析法和排除法,兩者結(jié)合提高選擇題圖像類題型的解題準(zhǔn)確率和速度。
第5課時實驗一:探究小車速度隨時間變化的規(guī)律目標(biāo)要求1.會正確使用打點計時器,學(xué)會利用紙帶上的點跡求物體的速度和加速度。2.掌握判斷物體是否做勻變速直線運動的方法??键c一實驗技能儲備一、打點計時器1.作用:計時儀器,當(dāng)所用交變電源的頻率f=50Hz時,每隔________s打一次點。2.結(jié)構(gòu)(1)電磁打點計時器(如圖)(2)電火花計時器(如圖)3.工作條件:eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(電磁打點計時器:交變電源,電火花計時器:交變電源))二、實驗:探究小車速度隨時間變化的規(guī)律1.實驗器材電火花計時器(或電磁打點計時器)、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、槽碼、______、導(dǎo)線、________電源。2.實驗過程(1)按照實驗裝置,把打點計時器固定在長木板________的一端,接好電源;(2)把一細(xì)繩系在小車上,細(xì)繩繞過滑輪,下端掛合適的槽碼,紙帶穿過打點計時器,固定在小車后面;(3)把小車停在靠近打點計時器處,先______,后____________;(4)小車運動一段時間后,斷開電源,取下紙帶;(5)更換紙帶重復(fù)實驗三次,選擇一條比較理想的紙帶進行測量、分析。3.?dāng)?shù)據(jù)處理(1)求小車的速度與加速度①利用平均速度求瞬時速度:vn=eq\f(xn+xn+1,2T)=eq\f(dn+1-dn-1,2T)。②利用逐差法求解平均加速度a1=eq\f(x4-x1,3T2),a2=eq\f(x5-x2,3T2),a3=eq\f(x6-x3,3T2),則a=eq\f(a1+a2+a3,3)=eq\f(x4+x5+x6-x1+x2+x3,9T2)③利用速度-時間圖像求加速度a.作出速度-時間圖像,通過圖像的斜率求解小車的加速度;b.剪下相鄰計數(shù)點的紙帶緊排在一起求解加速度。(2)依據(jù)紙帶判斷小車是否做勻變速直線運動①x1、x2、x3、…、xn是相鄰兩計數(shù)點間的距離。②Δx是兩個連續(xù)相等的時間內(nèi)的位移差:Δx1=x2-x1,Δx2=x3-x2,…。③若Δx等于恒量(aT2),則說明小車做勻變速直線運動。④Δx=aT2,只要小車做勻變速直線運動,它在任意兩個連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移之差就一定相等。4.注意事項(1)平行:紙帶、細(xì)繩要與長木板平行。(2)兩先兩后:實驗中應(yīng)先接通電源,后讓小車運動;實驗完畢應(yīng)先斷開電源,后取下紙帶。(3)防止碰撞:在到達(dá)長木板末端前應(yīng)讓小車停止運動,防止槽碼落地及小車與滑輪相撞。(4)減小誤差:小車的加速度應(yīng)適當(dāng)大些,可以減小長度測量的相對誤差,加速度大小以能在約50cm的紙帶上清楚地取出6、7個計數(shù)點為宜。(5)小車從靠近打點計時器位置釋放。5.誤差分析(1)紙帶運動時摩擦力不均勻,打點不穩(wěn)定引起誤差。(2)計數(shù)點間距離的測量有偶然誤差。(3)作圖有誤差。例1某班同學(xué)利用如圖甲所示裝置“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”,電火花計時器使用的是頻率為50Hz的交變電源。(1)電火花計時器的工作電壓為________(選填“8V”或“220V”)。安裝紙帶時,需要將紙帶置于________________________(選填“復(fù)寫紙”或“墨粉紙盤”)的________(選填“上方”或“下方”)。(2)下列說法中正確的是________。A.實驗時,先釋放紙帶,再接通電源B.實驗時,先接通電源,待打點穩(wěn)定后,再釋放紙帶C.實驗時,先接通電源或先釋放紙帶都可以D.紙帶上打點越密集說明紙帶運動速度越大(3)第1個實驗小組所得紙帶上打出的部分計數(shù)點如圖乙所示(每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點,圖中未畫出)。x1=3.59cm,x2=4.41cm,x3=5.19cm,x4=5.97cm,x5=6.78cm,x6=7.64cm。則小車的加速度a=________m/s2(要求充分利用測量的數(shù)據(jù)),打點計時器在打B點時小車的速度vB=________m/s。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(4)第2個實驗小組計算出所得c紙帶上各計數(shù)點對應(yīng)的速度后,在坐標(biāo)系中描出的點如圖丙所示,請根據(jù)這些點在圖丙中作出v-t圖像,并根據(jù)圖像計算出小車運動的加速度a=________m/s2。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)考點二探索創(chuàng)新實驗1.實驗裝置的創(chuàng)新用頻閃照相的方法、滴水法或光電計時器、手機錄像代替打點計時器。通過以上裝置的改進能最大限度地減少因長木板和打點計時器的限位孔的阻力而導(dǎo)致的小車加速度不恒定,使小車盡可能做勻加速直線運動,以提高實驗的精確度。2.實驗處理的創(chuàng)新通過圖像處理數(shù)據(jù),如畫eq\f(x,t)-t圖像、eq\f(1,t2)-x圖像來處理數(shù)據(jù),由圖像中的斜率、截距來確定與初速度、加速度的聯(lián)系,從而求出初速度、加速度等物理量。例2為了測定斜面上小車下滑的加速度,某實驗小組利用DIS(數(shù)字化信息系統(tǒng))技術(shù)進行實驗,如圖所示。當(dāng)裝有寬度為d=2cm的遮光條的小車經(jīng)過光電門時,系統(tǒng)就會自動記錄擋光時間,并由相應(yīng)軟件計算遮光條經(jīng)過光電門的平均速度來表示瞬時速度。某次實驗中,小車從距離光電門中心為L處由靜止釋放,遮光條經(jīng)過光電門的擋光時間為T=0.04s。(1)計算經(jīng)過光電門時小車的速度為____m/s。(2)試寫出計算小車下滑的加速度a的表達(dá)式:__________________(用d、T和L表示)。(3)若L=0.5m,則小車下滑的加速度為__________m/s2。(4)測量計算出來的加速度比真實的加速度__________(選填“偏大”“偏小”或“相等”)。例3(2020·江蘇卷·11改編)小明同學(xué)在家自主開展實驗探究。用手機拍攝物體自由下落的視頻,得到分幀圖片,利用圖片中小球的位置來測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?,實驗裝置如圖甲所示。(1)家中有乒乓球、小塑料球和小鋼球,其中最適合用作實驗中下落物體的是________。(2)下列主要操作步驟的正確順序是________。(填寫各步驟前的序號)①把刻度尺豎直固定在墻上②捏住小球,從刻度尺旁靜止釋放③手機固定在三腳架上,調(diào)整好手機鏡頭的位置④打開手機攝像功能,開始攝像(3)停止攝像,從視頻中截取三幀圖片,圖片中的小球和刻度如圖乙所示。已知所截取的圖片相鄰兩幀之間的時間間隔為eq\f(1,6)s,刻度尺的分度值是1mm,由此測得重力加速度為_____m/s2。(4)在某次實驗中,小明釋放小球時手稍有晃動,視頻顯示小球下落時偏離了豎直方向。從該視頻中截取圖片,________(填“仍能”或“不能”)用(3)問中的方法測出重力加速度。例4(2023·全國甲卷·23)某同學(xué)利用如圖(a)所示的實驗裝置探究物體做直線運動時平均速度與時間的關(guān)系。讓小車左端和紙帶相連。右端用細(xì)繩跨過定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下落,帶動小車運動,打點計時器打出紙帶。某次實驗得到的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)如圖(b)所示。(1)已知打出圖(b)中相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔均為0.1s。以打出A點時小車位置為初始位置,將打出B、C、D、E、F各點時小車的位移Δx填到表中,小車發(fā)生相應(yīng)位移所用時間和平均速度分別為Δt和eq\x\to(v),表中ΔxAD=__________cm,eq\x\to(v)AD=________cm/s。位移區(qū)間ABACADAEAFΔx(cm)6.6014.60ΔxAD34.9047.30eq\x\to(v)(cm/s)66.073.0eq\x\to(v)AD87.394.6(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度eq\x\to(v)隨時間Δt的變化關(guān)系,如圖(c)所示。在圖中補全實驗點。(3)從實驗結(jié)果可知,小車運動的eq\x\to(v)-Δt圖線可視為一條直線,此直線用方程eq\x\to(v)=kΔt+b表示,其中k=________cm/s2,b=______cm/s。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(4)根據(jù)(3)中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運動,得到打出A點時小車速度大小vA=________,小車的加速度大小a=______。(結(jié)果用字母k、b表示)
微點突破1追及相遇問題目標(biāo)要求1.掌握處理追及相遇問題的方法和技巧。2.會在圖像中分析追及相遇問題。3.熟練運用運動學(xué)公式結(jié)合運動學(xué)圖像解決追及相遇的綜合問題。考點一追及相遇問題追及相遇問題的實質(zhì)就是分析兩物體在相同時間內(nèi)能否到達(dá)相同的空間位置。追及相遇問題的基本物理模型:以甲追乙為例。1.二者距離變化與速度大小的關(guān)系(1)無論v甲增大、減小或不變,只要v甲<v乙,甲、乙間的距離就不斷增大。(2)若v甲=v乙,甲、乙間的距離保持不變。(3)無論v甲增大、減小或不變,只要v甲>v乙,甲追上乙前,甲、乙間的距離就不斷減小。2.分析思路可概括為“一個臨界條件”“兩個等量關(guān)系”。(1)一個臨界條件:速度相等。它往往是物體間能否追上或兩者距離最大、最小的臨界條件,也是分析、判斷問題的切入點;(2)兩個等量關(guān)系:時間等量關(guān)系和位移等量關(guān)系。通過畫草圖找出兩物體的位移關(guān)系是解題的突破口。3.常見追及情景(1)初速度小者追初速度大者:當(dāng)二者速度相等時,二者距離最大。(2)初速度大者追初速度小者(避碰問題):二者速度相等是判斷是否追上的臨界條件,若此時追不上,二者之間有最小值。物體B追趕物體A:開始時,兩個物體相距x0,當(dāng)vB=vA時,若xB>xA+x0,則能追上;若xB=xA+x0,則恰好追上;若xB<xA+x0,則不能追上。特別提醒:若被追趕的物體做勻減速直線運動,一定要注意判斷被追上前該物體是否已經(jīng)停止運動。例1(2023·廣東汕頭市質(zhì)檢)某一長直的賽道上,一輛賽車前方200m處有一安全車正以10m/s的速度勻速前進,這時賽車從靜止出發(fā)以2m/s2的加速度追趕。求:(1)賽車出發(fā)3s末的瞬時速度大?。?2)賽車追上安全車所需的時間及追上時的速度大?。?3)追上之前兩車的最大距離。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________拓展若當(dāng)賽車剛追上安全車時,賽車手立即剎車,使賽車以4m/s2的加速度做勻減速直線運動,則兩車再經(jīng)過多長時間第二次相遇?(設(shè)賽車可以從安全車旁經(jīng)過而不相碰,用物理分析法和圖像法兩種方法解題)________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________例2(2023·湖南長沙市南雅中學(xué)檢測)現(xiàn)有A、B兩列火車在同一軌道上同向勻速行駛,A車在前,其速度vA=10m/s,B車速度vB=40m/s。因大霧能見度低,B車在距A車d=900m時才發(fā)現(xiàn)前方有A車,此時B車立即剎車,但B車要減速2000m才能夠停止。(1)B車剎車后減速運動的加速度多大?(2)B車剎車t1=20s后,兩車距離多少?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)B車剎車t2=30s后,A車開始勻加速,則至少以多大加速度aA加速前進才能避免事故?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________解答追及相遇問題的三種方法物理分析法抓住“兩物體能否同時到達(dá)空間某位置”這一關(guān)鍵,認(rèn)真審題,建立物體運動情景圖,分析兩物體的速度大小關(guān)系,利用速度相等時兩物體的位置關(guān)系,判斷能否追上、二者相距最近或最遠(yuǎn)函數(shù)方程判斷法設(shè)經(jīng)過時間t,二者間的距離Δx=xB+x0-xA,假設(shè)追上,Δx=0,方程中Δ=b2-4ac,Δ<0,追不上;Δ=0,恰好追上,一解;Δ>0,兩解或發(fā)生了相撞;或利用函數(shù)極值求解二者距離最大值或最小值圖像法將兩個物體運動的速度—時間關(guān)系或位移—時間關(guān)系畫在同一圖像中,然后利用圖像分析求解相關(guān)問題考點二圖像中的追及相遇問題1.x-t圖像、v-t圖像中的追及相遇問題:(1)利用圖像中斜率、面積、交點的含義進行定性分析或定量計算。(2)有時將運動圖像還原成物體的實際運動情況更便于理解。2.利用v-t圖像分析追及相遇問題:在有些追及相遇情景中可根據(jù)兩個物體的運動狀態(tài)作出v-t圖像,再通過圖像分析計算得出結(jié)果,這樣更直觀、簡捷。3.若為x-t圖像,注意交點的意義,圖像相交即代表兩物體相遇;若為a-t圖像,可轉(zhuǎn)化為v-t圖像進行分析。例3(多選)(2024·廣東省四校聯(lián)考)兩車在不同的行車道上同向行駛,t=0時刻,乙車在甲車前方25m。兩車速度—時間(v-t)圖像分別為圖中直線甲和直線乙,交點坐標(biāo)圖中已標(biāo)出,則()A.乙車的加速度是0.6m/s2B.第5s末兩車相距40mC.相遇前,甲、乙兩車的最大距離是55mD.25s末時甲車追上乙車?yán)?(2024·山東德州市月考)物理興趣小組的同學(xué)用兩個相同的遙控小車沿直線進行追逐比賽,兩小車分別安裝不同的傳感器并連接到計算機中,A小車安裝加速度傳感器,B小車安裝速度傳感器,兩車初始時刻速度大小均為v0=30m/s,A車在前、B車在后,兩車相距100m,其傳感器讀數(shù)與時間的函數(shù)關(guān)系圖像如圖所示,規(guī)定初始運動方向為正方向。下列說法正確的是()A.t=3s時兩車間距離為25mB.3~9s內(nèi),A車的加速度大于B車的加速度C.兩車最近距離為10mD.0~9s內(nèi)兩車相遇一次1.(2023·重慶市第八中學(xué)檢測)一運動員將靜止的足球沿邊線向前踢出,足球獲得12m/s的初速度,同時該運動員沿邊線向前追趕足球,速度v隨時間t的變化規(guī)律如圖所示。已知足球停下時該運動員剛好追上足球,則足球的加速度大小與運動員加速階段的加速度大小之比為()A.4∶3B.3∶4C.4∶5D.7∶92.(多選)如圖甲所示,A車和B車在同一平直公路的兩個平行車道上行駛,該路段限速54km/h。當(dāng)兩車車頭平齊時開始計時,兩車運動的位移—時間圖像如圖乙所示,0~5s時間內(nèi),A車的圖線是拋物線的一部分,B車的圖線是直線,在兩車不違章的情況下,下列說法正確的是()A.A車運動的加速度大小為1m/s2B.t=3.5s時,兩車的速度相同C.A車追上B車的最短時間為7.2sD.兩車相遇兩次3.(2024·云南曲靖市檢測)5G自動駕駛是基于5G通信技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)式全域感知、協(xié)同決策與智慧云控,相當(dāng)于有了“千里眼”的感知能力,同時,5G網(wǎng)絡(luò)超低延時的特性,讓“汽車大腦”可以實時接收指令,極大提高了汽車運行的安全性。A、B兩輛5G自動駕駛測試車,在同一直線上向右勻速運動,B車在A車前,A車的速度大小v1=8m/s,B車的速度大小v2=20m/s,如圖所示。當(dāng)A、B兩車相距x0=20m時,B車因前方突發(fā)情況緊急剎車,已知剎車過程的運動可視為勻減速直線運動,加速度大小a=2m/s2,從此時開始計時,求:(1)A車追上B車之前,兩者相距的最遠(yuǎn)距離Δx;(2)A車追上B車所用的時間t。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4.(2024·黑龍江哈爾濱市第三中學(xué)檢測)如圖所示為車輛行駛過程中常見的變道超車情形。圖中A車車長LA=4m,B車車長LB=6m,兩車車頭相距L=26m時,B車正以vB=10m/s的速度勻速行駛,A車正以vA=15m/s的速度借道超車,此時A車司機發(fā)現(xiàn)前方不遠(yuǎn)處有一輛汽車C正好迎面駛來,其速度為vC=8m/s,C車車頭和B車車頭之間相距d=94m,現(xiàn)在A車司機有兩個選擇,一是放棄超車,駛回與B相同的車道,而后減速行駛;二是加速超車,在B與C相遇之前超過B車,不考慮變道過程的時間和速度的變化。(1)若A車選擇放棄超車,回到B車所在車道,則A車至少應(yīng)該以多大的加速度勻減速剎車,才能避免與B車相撞;(2)若A車選擇加速超車,求A車能夠安全超車的加速度至少多大;(3)若A車選擇超車,但因某種原因并未加速,C車司機在圖示位置做出反應(yīng)(不計反應(yīng)時間),則C車減速的加速度至少多大才能保證A車安全超車。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
考情分析試題情境生活實踐類生活中的摩擦力的應(yīng)用,索橋、千斤頂、刀、木楔的工作原理學(xué)習(xí)探究類探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系,探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律,共點力平衡條件及應(yīng)用,平衡中的臨界問題第1課時重力彈力摩擦力目標(biāo)要求1.掌握重力的大小、方向及重心的概念。2.掌握彈力的有無、方向的判斷及彈力大小的計算方法,理解并掌握胡克定律。3.會判斷摩擦力的方向,會計算摩擦力的大小??键c一重力和重心1.力(1)定義:力是一個物體對另一個物體的作用。(2)作用效果:使物體發(fā)生形變或改變物體的____________(即產(chǎn)生加速度)。(3)性質(zhì):力具有物質(zhì)性、相互性、矢量性、獨立性等特征。2.重力(1)產(chǎn)生:由于____________而使物體受到的力。注意:重力不是萬有引力,而是萬有引力豎直向下的一個分力。(2)大?。篏=mg,可用____________測量。同一物體G的變化是由在地球上不同位置處g的變化引起的。(3)方向:____________。(4)重心:物體的各部分都受到重力的作用,可認(rèn)為重力集中作用于一點,這一點叫作物體的重心。①影響重心位置的因素:物體的幾何形狀;物體的________分布。②不規(guī)則薄板形物體重心的確定方法:__________________法。注意:重心的位置不一定在物體上。1.重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力。()2.形狀規(guī)則的物體的重心一定在物體的幾何中心。()3.重力加速度g的大小與在地球表面的位置有關(guān)。()4.重力的方向總是指向地心。()5.地面上的同一物體在赤道上所受重力最小。()例1(2022·浙江1月選考·4)如圖所示,公園里有一仿制我國古代欹器的U形水桶,桶可繞水平軸轉(zhuǎn)動,水管口持續(xù)有水流出,過一段時間桶會翻轉(zhuǎn)一次,決定桶能否翻轉(zhuǎn)的主要因素是()A.水桶自身重力的大小B.水管每秒出水量的大小C.水流對桶沖擊力的大小D.水桶與水整體的重心高低考點二彈力1.彈力(1)定義:發(fā)生________的物體,要恢復(fù)原狀,對與它接觸的物體產(chǎn)生的力的作用。(2)產(chǎn)生條件:①物體間直接接觸;②接觸處發(fā)生____________。(3)方向:總是與施力物體形變的方向______。2.彈力有無的判斷方法(1)條件法:根據(jù)彈力產(chǎn)生條件——物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變。(2)假設(shè)法:假設(shè)兩個物體間不存在彈力,看物體能否保持原有的狀態(tài),若運動狀態(tài)不變,則此處________彈力;若運動狀態(tài)改變,則此處________有彈力。(3)狀態(tài)法:根據(jù)物體的運動狀態(tài),利用牛頓第二定律或共點力平衡條件判斷彈力是否存在。3.接觸面上的彈力方向判斷面與面點與平面點與曲面曲面與平面垂直于接觸面垂直于接觸面垂直于切面垂直于平面4.彈力大小的計算(1)應(yīng)用胡克定律F=kx計算彈簧的彈力。注意:x表示________。(2)物體靜止或做勻速直線運動時,用共點力平衡條件來計算彈力。(3)物體不處于平衡狀態(tài)時可應(yīng)用牛頓第二定律計算彈力。1.只要物體發(fā)生形變就會產(chǎn)生彈力作用。()2.輕繩產(chǎn)生的彈力方向一定沿著繩并指向繩收縮的方向。()3.輕桿產(chǎn)生的彈力方向一定沿著桿的方向。()思考物理中的輕繩、輕桿、橡皮筋、輕彈簧四個物體中。(1)受外力作用形變量較小的有____________。(2)產(chǎn)生彈力方向不一定沿物體本身的有______。(3)既可產(chǎn)生拉伸形變,又可產(chǎn)生壓縮形變的有________、輕彈簧。例2圖中各物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)。圖中畫出了小球A所受彈力的情況,其中正確的是()例3如圖所示,固定斜面上有一小球,由一豎直輕彈簧P與一平行于斜面的輕彈簧Q連接著,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),則下列說法正確的是()A.若小球光滑,輕彈簧P一定有彈力B.若小球光滑,小球可能受到4個力C.若斜面和小球都不光滑,輕彈簧Q不可能處于壓縮狀態(tài)D.若斜面和小球都不光滑,小球與斜面之間一定有彈力例4(2023·山東卷·2)餐廳暖盤車的儲盤裝置示意圖如圖所示,三根完全相同的彈簧等間距豎直懸掛在水平固定圓環(huán)上,下端連接托盤。托盤上疊放若干相同的盤子,取走一個盤子,穩(wěn)定后余下的正好升高補平。已知單個盤子的質(zhì)量為300g,相鄰兩盤間距1.0cm,重力加速度大小取10m/s2。彈簧始終在彈性限度內(nèi),每根彈簧的勁度系數(shù)為()A.10N/m B.100N/mC.200N/m D
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