學(xué)考直線運(yùn)動(dòng)第1課

1.（高考改編題）做下列運(yùn)動(dòng)的物體能看做質(zhì)點(diǎn)的是()A.自轉(zhuǎn)中的地球B.旋轉(zhuǎn)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片C.在冰面上旋轉(zhuǎn)的花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員D.勻速直線運(yùn)動(dòng)的高速列車(chē)【解析】ABC選項(xiàng)中對(duì)所研究的物體（地球、葉片、滑冰運(yùn)動(dòng)員）,物體各部分的運(yùn)動(dòng)情況不一樣，其大小和形狀相對(duì)于所研究的問(wèn)題不能忽略，所以不能看做質(zhì)點(diǎn);D中列車(chē)可以看做質(zhì)點(diǎn).【答案】D

(2011·浙江溫州模擬)有下列幾種情景，請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)選擇對(duì)情景的分析和判斷正確的是(

)①點(diǎn)火后即將升空的火箭②高速公路上沿直線高速行駛的轎車(chē)為避免事故緊急剎車(chē)③運(yùn)動(dòng)的磁懸浮列車(chē)在軌道上高速行駛④太空中的空間站在繞地球做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)A.因火箭還沒(méi)運(yùn)動(dòng)，所以加速度一定為零B.轎車(chē)緊急剎車(chē)，速度變化很快，所以加速度很大C.高速行駛的磁懸浮列車(chē)，因速度很大，所以加速度也一定很大D.盡管空間站勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，但加速度不為零【點(diǎn)撥】選項(xiàng)分析正誤A火箭雖然沒(méi)動(dòng)，但火箭所受合外力不為零錯(cuò)誤B轎車(chē)緊急剎車(chē)時(shí)，根據(jù)a＝，由于Δt很短，故加速度很大正確C磁懸浮列車(chē)的速度很大，但速度變化并不快，故加速度并不大錯(cuò)誤D空間站的速度大小不變，但速度方向在不斷變化，故加速度并不為零正確【答案】BD解析(2011·天水模擬)某校課外活動(dòng)小組，自制一枚土火箭．設(shè)火箭發(fā)射后，始終在垂直于地面的方向上運(yùn)動(dòng)．火箭點(diǎn)火后可認(rèn)為做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)4s到達(dá)離地面40m高處燃料恰好用完(空氣阻力忽略不計(jì)，g取10m/s2)．求：(1)燃料恰好用完時(shí)火箭的速度為多大？(2)火箭上升離地面的最大高度是多大？(3)火箭從發(fā)射到殘骸落回地面的總時(shí)間是多少？【點(diǎn)撥】

實(shí)驗(yàn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．2.利用打出的紙帶計(jì)算小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度．實(shí)驗(yàn)原理1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(1)作用：計(jì)時(shí)儀器，每隔0.02s打一次點(diǎn)．(2)工作條件①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：4～6V的交流電源．②電火花計(jì)時(shí)器：220V的交流電源．(3)紙帶上各點(diǎn)的意義①表示和紙帶相連的物體在不同時(shí)刻的位置．②通過(guò)研究紙帶上各點(diǎn)之間的間隔，可以判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況．2.利用紙帶判斷物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法(1)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)不同時(shí)刻的速度分別為v1、v2、v3、v4、…，若v2－v1＝v3－v2＝v4－v3＝…，則說(shuō)明物體在相等時(shí)間內(nèi)速度的增量相等，由此說(shuō)明物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，(2)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移分別為x1，x2，x3，x4…，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…，則說(shuō)明物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且Δx＝aT2.

(3)“圖象法”求加速度，即由“平均速度法”求出多個(gè)點(diǎn)的速度，畫(huà)出v-t圖象，直線的斜率即加速度．實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車(chē)、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙片．實(shí)驗(yàn)步驟1.把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路．2.把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一端固定在小車(chē)的后面，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．放手后看小車(chē)能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行．

3.把小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后放開(kāi)小車(chē)，讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，換上新紙帶，重復(fù)三次．4.從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開(kāi)始一些比較密集的點(diǎn)，在后面便于測(cè)量的地方找一個(gè)開(kāi)始點(diǎn)，以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，確定好計(jì)數(shù)始點(diǎn)，并標(biāo)明0、1、2、3、4…，測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離x，并記錄填入表中．

位置編號(hào)012345時(shí)間(t/s)x/mv/(m·s－1)6.利用一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5的瞬時(shí)速度，填入上面的表格中．7.增減所掛鉤碼數(shù)，再做兩次實(shí)驗(yàn)．?dāng)?shù)據(jù)處理

由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出v-t圖象．(1)根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù)，在平面直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點(diǎn)，如圖所示，可以看到對(duì)于每次實(shí)驗(yàn)，描出的幾個(gè)點(diǎn)都大致落在一條直線上．(2)做一條直線，使同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落到這條直線上，落不到直線上的點(diǎn)，應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實(shí)驗(yàn)v-t圖象，它是一條傾斜的直線．

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

由實(shí)驗(yàn)得出的v-t圖象進(jìn)一步得出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律(如圖所示).有兩條途徑進(jìn)行分析：

(1)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是一條傾斜的直線，當(dāng)時(shí)間增加相同的值Δt，速度也會(huì)增加相同的值Δv，由此得出結(jié)論：小車(chē)的速度隨時(shí)間均勻變化．

(2)既然小車(chē)的v-t圖象是一條傾斜的直線，那么v隨t變化的函數(shù)關(guān)系式為v＝kt＋b，所以小車(chē)的速度隨時(shí)間均勻變化．

誤差分析1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)誤差．2.紙帶的測(cè)量時(shí)的誤差．3.電子打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本身及振針、限位孔與紙帶之間存在摩擦阻力也會(huì)帶來(lái)誤差．

注意事項(xiàng)1.開(kāi)始釋放小車(chē)時(shí)，應(yīng)使小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．2.應(yīng)該先接通電源，再釋放小車(chē)，當(dāng)小車(chē)到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按?。?.先斷開(kāi)電源，再取下紙帶．4.對(duì)于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，如打出的點(diǎn)較輕或是短線時(shí)，應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)寫(xiě)紙的高度．5.選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點(diǎn)跡清晰，適當(dāng)舍棄點(diǎn)密集部分，適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)(注意計(jì)數(shù)點(diǎn)與計(jì)時(shí)點(diǎn)的區(qū)別)，弄清楚所選的時(shí)間間隔T等于(n－1)t.6.每打好一條紙帶，將定位軸上的復(fù)寫(xiě)紙換個(gè)位置，以保證打點(diǎn)清晰(注意此項(xiàng)只對(duì)于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)．7.不要分段測(cè)量各段位移，應(yīng)一次測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)與第0個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，再逐個(gè)計(jì)算x1、x2、x3…，讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到0.1mm.8.盡可能保證小車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的方法是：①細(xì)繩盡可能與板面保持平行；②滑輪和車(chē)輪靈活；③長(zhǎng)木板表面粗糙程度、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦基本保持一致．(2011·桂林模擬)某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車(chē)在斜面上的運(yùn)動(dòng)．

實(shí)驗(yàn)步驟如下：a.安裝好實(shí)驗(yàn)器材.b.接通電源后，讓拖著紙帶的小車(chē)沿平板斜面向下運(yùn)動(dòng)，重復(fù)幾次．選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶，舍去開(kāi)始密集的點(diǎn)跡，從便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始，每?jī)蓚€(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖中0、1、2…6點(diǎn)所示.

c.測(cè)量1、2、3…6計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，分別記作：x1、x2、x3…x6.d.通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車(chē)沿平板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你完成下列任務(wù)：(1)此實(shí)驗(yàn)還需要下類(lèi)器材中的________．A.電壓合適的50Hz交流電源B.電壓可調(diào)的直流電源C.刻度尺D.停表E.天平F.重物(2)將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻度與0計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊.0、1、2、5計(jì)數(shù)點(diǎn)所在位置如圖所示，則x2＝________cm，x5＝________cm.【答案】

(1)A

C

(2)2.98(2.97～2.99)

13.23(13.21～13.24)

(3)見(jiàn)解析圖(4)0.18(0.16～0.20)

4.8(4.50～5.10)

(2010·高考重慶卷)某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度，電源頻率f＝50Hz在線帶上打出的點(diǎn)中選出零點(diǎn)，每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，但因保存不當(dāng)紙帶被污染，如圖所示，A、B、C、D是依次排列的4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，僅能讀出其中3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到零點(diǎn)的距離：sA＝16.6mm，sB＝126.5mm，sD＝624.5mm

若無(wú)法再做實(shí)驗(yàn)，可由以上信息推知：(1)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為_(kāi)_______s．(2)打C點(diǎn)時(shí)物體的速度大小為_(kāi)_______m/s.(取兩位有效數(shù)字)(3)物體的加速度大小為_(kāi)_______．(用sA、sB、sD和f表示)問(wèn)：平衡摩擦力等準(zhǔn)備工作完成后，某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖6(丙)，0、1、2……7為紙帶上連續(xù)打出的點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。根據(jù)這條紙帶，可以判斷他在實(shí)驗(yàn)中采用的方案是__________(選填“甲”或“乙”)。一、圖象法一、方法簡(jiǎn)介圖象法是利用圖象本身的數(shù)學(xué)特征所反映的物理意義來(lái)解決物理問(wèn)題(根據(jù)物理圖象判斷物理過(guò)程、狀態(tài)、物理量之間的函數(shù)關(guān)系以及求某些物理量)和由物理量之間的函數(shù)關(guān)系或物理規(guī)律畫(huà)出物理圖象，并靈活應(yīng)用圖象來(lái)解決物理問(wèn)題．利用圖象法可以直觀地觀察出物理過(guò)程的動(dòng)態(tài)特征，使思路更加清晰，通常能找到巧妙的解題途徑．二、典例分析

1.函數(shù)圖象法函數(shù)圖象的問(wèn)題的關(guān)鍵是利用圖象的性質(zhì)，即利用好圖象的截距、斜率、交點(diǎn)及面積等表示的物理意義，其次是善于將圖象與數(shù)學(xué)表達(dá)式結(jié)合，對(duì)圖象進(jìn)行分析、比較、判斷，找出規(guī)律進(jìn)而得出結(jié)論．(2011·廣東模擬)如圖是甲、乙兩物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象．下列表述正確的為(

)A.乙做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.0～1s內(nèi)甲和乙的位移相等C.甲和乙的加速度方向相同D.甲的加速度比乙的小

【解析】甲乙兩物體在速度圖象都是傾斜的直線表明兩物體都是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，乙為勻加速，甲為勻減速，且加速度方向不同，A正確，C錯(cuò)誤；根據(jù)在速度圖象里“面積”表示位移的方法可知