（浙江选考）2020版高考物理一轮复习 第1章 运动的描述 匀变速直线运动的研究课件（打包4套）.zip

专题突破 运动图象1.对运动图象的认识，应注意以下三点(1)无论是 x－ t图象还是 v－ t图象都只能描述直线运动。(2)x－ t图象和 v－ t图象不表示物体运动的轨迹， x、 v与 t一一对应。(3)一般试题中，关键点是根据斜率判断物体的运动状况， x－ t图象的斜率表示物体运动的速度，根据 x－ t图象的斜率判断速度变化情况； v－ t图象的斜率表示物体运动的加速度，根据 v－ t图象的斜率判断加速度的变化情况。2.分析图象问题时应注意 “ 六看 ”依据某一物理过程，设计某一物理量随时间 (或位移、高度、速度等 )变化的几个图象或此物理过程中某几个物理量随某一量的变化图象，从中判断其正误。【例 1】 一物体以某一初速度冲上光滑且足够长的斜面，并做直线运动，则下列描述该物体在斜面上运动的速度 — 时间图象可能正确的是 ( )解析 物体冲上斜面先做匀减速直线运动，运动到最高点时，速度为零，然后返回做匀加速直线运动，该过程速度方向发生变化，由于斜面光滑，故物体运动的加速度大小不变，方向不变，上滑与下滑运动距离等大，选项 A、 B错误；物体在光滑斜面上运动的加速度大小为 gsin θg，选项 C的加速度大小为 2 m/s2，符合事实，选项 D的加速度大小为 20 m/s2，不符合事实，故选项 C正确， D错误。答案 C解决该类问题一般依据物理过程，运用对应规律，实现公式与图象之间的转化确定某物理量的变化情况，从而确定选项的正确与否。【 变式训练 1】 如图 1所示，一物体从静止开始做直线运动的加速度随时间变化的图象，则下列物体运动的 v－ t图象中正确的是 ( )图 1解析 在 0～ 1 s内，物体从静止开始沿正方向以 2 m/s2的加速度做匀加速运动，速度图象是一条倾斜直线， 1 s末速度 v1＝ a1t＝ 2 m/s；在 1～ 2 s内，沿正方向以 2 m/s的速度做匀速直线运动； 2～ 3 s内物体以 1 m/s2的加速度做匀加速直线运动， 3 s末速度为 v3＝ v1＋ a2t＝ 3 m/s； 3～ 4 s内物体以 2 m/s2的加速度沿正方向做匀减速直线运动， 4 s 末速度 v4＝ v3－ a3t＝ 1 m/s，故选项 A正确。答案 A这类问题是对某一物理情景给出某一物理量的具体变化图象，由图象提取相关信息或将图象反映的物理过程 “ 还原 ” 成数学表达式形式从而对问题做出分析判断作答。【例 2】 如图 2所示为一个质点做直线运动的 v－ t图象，则下列说法正确的是 ( )图 2A.质点在 0～ 5 s内的位移为 10 mB.质点在整个运动过程中， 10～ 12 s内的加速度最大C.质点在 10 s末离出发点最远D.质点在 8～ 12 s内的平均速度为 4 m/s思路指导 根据 v－ t图象判断物体运动情况，并从图中得出速度、加速度、位移等物理量，具体思路如下：答案 B解决此类问题时要根据物理情景中遵循的规律，由图象提取信息和有关数据，根据对应的规律公式对问题做出正确的解答。具体分析过程如下：【 变式训练 2】 P、 Q两物体从同一位置由静止开始沿同一直线同向运动， a－ t图象如图 3所示，下列说法正确的是 ( )A.t＝ 6 s时， P、 Q两物体的速度之比为 2∶ 1B.t＝ 4 s时， P、 Q两物体的速度之比为 2∶ 1C.2～ 4 s内， Q的位移大小为 48 mD.4～ 6 s内， Q的位移大小为 64 m 图 3答案 D【知识拓展】 图象面积意义的拓展物理图象中，图线与坐标轴所围的 “ 面积 ” 表示 “ x量 ” 与 “ y量 ” 乘积，如：(1)v－ t图象的面积表示位移 x，且 x＝ vt。(2)a－ t图象的面积表示速度的变化量 Δv，且 Δv＝ at。(3)F－ s图象的面积表示功 W，且 W＝ Fs。1.对于实际问题在无法运用物理公式解答的情况下，用图象法则会使思路豁然开朗。2.运用图象法时，要结合具体的物理过程和相应的物理规律作出函数图象，再结合相应的数学工具 (即方程 )求出相应的物理量。答案 B运用图象解答物理问题的 “ 三个 ” 步骤(1)认真审题，根据题中所需求解的物理量，结合相应的物理规律确定所需的横、纵坐标表示的物理量。(2)根据题意，找出两物理量的制约关系，结合具体的物理过程和相应的物理规律作出函数图象。(3)由所作图象结合题意，运用函数图象进行表达、分析和推理，从而找出相应的变化规律，再结合相应的数学工具 (即方程 )求出相应的物理量。[题源：人教版必修 1·P41·T5]一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶，以 x表示它对于出发点的位移。图2.3－ 5为汽车在 t＝ 0到 t＝ 40 s这段时间的 x－ t图象。通过分析回答以下问题。图 2.3－ 5 汽车行驶的 x－ t图象(1)汽车最远距离出发点多少米？(2)汽车在哪段时间没有行驶？(3)汽车在哪段时间驶离出发点，在哪段时间驶向出发点？如图 4所示，其他条件不变，下列分析正确的是 ( )A.汽车离出发点最远的距离为 750 mB.汽车在 10～ 20 s时间内静止C.汽车只在 20～ 40 s时间内驶离出发点D.汽车在 40 s末回到出发点 图 4答案 A链接高考1.(2018·11月浙江选考 )一辆汽车沿平直道路行驶，其 v－ t图象如图 5所示，在 t＝ 0到 t＝ 40 s 这段时间内，汽车的位移是 ( )A.0 B.30 mC.750 m D.1 200 m 图 5答案 C2.(2017·4月浙江选考 )汽车以 10 m/s 的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方 15 m处的斑马线上有行人，于是刹车礼让，汽车恰好停在斑马线前。假设驾驶员反应时间为 0.5 s，汽车运动的 v－ t图 如图 6所示，则汽车的加速度大小为 ( )图 6A.20 m/s2 B.6 m/s2C.5 m/s2 D.4 m/s2答案 C3. (2017·11月浙江选考 )杂技运动在训练时的照片如图 7所示，有一小球自由落下，落到水平桌面后反弹，如此数次落下和反弹。若规定竖直向下为正方向，碰撞时间不计，空气阻力不计，则下列 v－ t图象中正确的是 ( )图 7解析 小球既向上运动也向下运动，速度有正有负，可排除 A、 C；小球落到桌面瞬间反弹，方向由向下瞬间变成向上， D错误， B正确。答案 B实验 1 探究小车速度随时间变化的规律￿ 实验原理1.2.￿ 实验过程￿ 注意事项1.平行： 纸带和细绳要和木板平行。2.两先两后： 实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取纸带。3.防止碰撞： 在到达长木板末端前应让小车停止运动，要防止钩码落地和小车与滑轮相撞。4.减小误差： 小车的加速度要适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约 50 cm的纸带上清楚地取出 6～ 7个计数点为宜。5.纸带选取 ：选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点密集部分，适当选取计数点。6.准确作图 ：在坐标纸上，纵、横轴选取合适的单位 (避免所描点过密或过疏，而导致误差过大 )，仔细描点连线，不能连成折线，应作一条直线，让各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧。7.区别 “ 两种点 ”(1)计时点和计数点计时点是打点计时器打在纸带上的实际点，两相邻点间的时间间隔为 0.02 s；计数点是人们根据需要选择一定数目的点，两个相邻计数点间的时间间隔由选择点的个数而定。(2)纸带上相邻两点的时间间隔均相同，速度越大，纸带上的计数点越稀疏。热点一 教材原型实验【例 1】 某同学利用图 1(a)所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放在桌面上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为 50 Hz。纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图(b)所示 (图中相邻两点间有 4个点未画出 )。图 1根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题：(1)在打点计时器打出 B点时，物块的速度大小为 ________m/s。在打出 D点时，物块的速度大小为 ________m/s； (保留 2位有效数字 )(2)物块的加速度大小为 ________m/s2。 (保留 2位有效数字 )(2)根据题意，物块的运动为匀加速运动，则根据速度公式 vD＝ vB＋ a·2T，代入数据整理可以得到 a＝ 2.0 m/s2。答案 (1)0.56 0.96 (2)2.0【例 2】 (1)如图 2所示为 “ 探究小车速度随时间的变化规律 ” 的实验装置图，按照实验要求应该 ( )图 2A.先释放小车，再接通电源B.先接通电源，再释放小车C.同时释放小车和接通电源(2)本实验必须 ( )A.要平衡摩擦力B.要求悬挂物的质量远小于小车的质量C.上述两项要求都不需要(3)如图 3所示，在 “ 探究小车速度随时间的变化规律 ” 实验中，从得到的纸带中确定五个计数点，量得 d1＝ 8.00 cm， d2＝ 17.99 cm， d3＝ 30.00 cm， d4＝ 44.01 cm。每相邻两个计数点间的时间间隔是 0.1 s。则打 C点时小车的速度 vC＝ ________ m/s，小车的加速度 a＝ ________ m/s2。 (结果保留 2位有效数字 )图 3解析 (1)实验中应该先接通电源，再释放小车，选项 B正确。(2)本实验不是验证牛顿第二定律的实验，只需要保持合力恒定即可，选项 C正确。答案 (1)B (2)C (3)1.1 2.0热点二 实验拓展创新1.情景拓展2.改进获取数据的方法【例 3】 (2017·全国卷 Ⅱ ， 22)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。图 4实验步骤如下：① 如图 4(a)，将光电门固定在斜面下端附近：将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；② 当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间 Δt；③ 用 Δs表示挡光片沿运动方向的长度 [如图 (b)所示 ]， v表示滑块在挡光片遮住光线的 Δt时间内的平均速度大小，求出 v；④ 将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与 ① 中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤 ② 、 ③ ；⑤ 多次重复步骤 ④ ；⑥ 利用实验中得到的数据作出 v － Δt图，如图 5所示。图 5完成下列填空：(1)用 a表示滑块下滑的加速度大小，用 vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则 v与 vA、 a和 Δt的关系式为 v＝ ____________。(2)由图 5可求得 vA＝ ______ cm/s， a＝ ______ cm/s2。 (结果保留 3位有效数字 )解析 (1)设挡光片末端到达光电门的速度为 v，(2)由图 5可读出 vA＝ 52.1 cm/s，图线的斜率即 a＝ 16.3 cm/s2。1.打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，如图 6中甲、乙所示是高中物理实验中常用的两种，请回答下面的问题。图 6(1)甲图是 ________打点计时器，电源采用的是 ________。(2)乙图是 ________打点计时器，电源采用的是 ________。(3)已知打点计时器所用交流电源的频率是 f，用它记录一个运动小车的位移，打出的一条纸带和已选好的计数点 0、 1、 2、 3、 4如图丙所示。某同学测量出 1、 2两点间的距离为 x12， 3、 4两点间的距离为 x34，由此可计算出小车在 1、 2两点间的平均速度为 ________；在 3、 4两点间的平均速度为 ________。2.在 “ 探究小车速度随时间变化的规律 ” 的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有 (遗漏步骤可编上序号 G、 H…… )A.拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再接通电源B.将打点计时器固定在平板上，并接好电路C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码D.取下纸带E.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔(1)所列步骤中有错误的是 ____________________________________________________________________________________________________________________。(2)遗漏的步骤： ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序： ______________________________________________________________________________________________。解析 (1)步骤 A中应先通电，再放纸带，顺序不能颠倒； D中取下纸带前应先断开电源。 (2)遗漏的步骤 F：换上新纸带，重复实验三次。 (3)步骤完善后，合理的实验步骤顺序为 BECADF。答案 (1)A中应先通电，再放纸带； D中取下纸带前应先断开电源(2)F.换上新纸带，重复实验三次(3)BECADF3.某同学在做 “ 用打点计时器测速度 ” 实验时，从打下的若干纸带中选取了点迹清晰的一条，如图 7所示。打点计时器的电源频率为 50 Hz。图 7由这些已知数据计算：(1)物体经过 BD过程的平均速度 v＝ ________m/s；(2)与纸带上 C点相对应的瞬时速度 v＝ ________m/s。 (答案均要求保留 3位有效数字 )答案 (1)1.51 (2)1.514.在 “ 利用打点计时器测定匀加速直线运动的加速度 ” 实验中，某同学在打出的纸带上每五个点取一个计数点，共取了 A、 B、 C、 D、 E、 F六个点，每相邻两个计数点间的四个点未画出，如图 8甲所示。打点计时器每隔 0.02 s打一次点。从每一个计数点处剪开分成五段 (分别叫 a、 b、 c、 d、 e段 )，将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在 xOy坐标系中，如图乙所示，由此可以得到一条表示 v－ t关系的图线，从而求出加速度。 图 8(1)若在 xOy坐标系中用最简捷的方法作出能表示 v－ t关系的图线，则 ________轴相当于 v轴。 (2)从第一个计数点开始计时，要想求出 0.15 s时刻的瞬时速度，需要测出 ________段纸带的长度。 (3)若测得 a段纸带的长度为 2.0 cm， e段纸带的长度为 10.0 cm，则加速度为________m/s2。解析 (1)做匀加速直线运动的物体某段时间的中间时刻速度等于这段时间的平均速度，则 y轴相当于 v轴。(2)0.15 s处于 BC段的中间时刻，则需求出 b段纸带的长度。(3)由 s5－ s1＝ 4aT2可求出加速度为 2 m/s2。答案 (1)y (2)b (3)25.实验中，如图 9所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中 A、 B、 C、 D、 E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔 T＝ 0.1 s。图 9(1)根据纸带可判定小车做 ________运动。[选考导航 ]知识内容 考试要求历次选考统计2016/04 2016/10 2017/04 2017/11 2018/04 2018/11运 动 的描述质 点、参考系和坐 标 系 b 时间 和位移 b 1 1 2 4 2 速度 c 5 4 加速度 c 6 匀 变 速直线 运 动 的研究速度与 时间 、位移与 时间 关系 d 19(1)(3) 19 19 9 10、 19 4自由落体运 动 c 6 6 4 伽利略 对 自由落体运 动 的研究 a 4 实验 1 探究小 车 速度随 时间变 化的 规 律 17(1) 17 第 1讲 运动的描述知识排查参考系、质点1.参考系(1)定义：在描述物体运动时，用来作 ______的物体。(2)选取：可任意选取，但对同一物体的运动，所选的参考系不同，运动的描述可能会 ______ ，通常以 ______为参考系。参考不同 地面2.质点(1)定义：用来代替物体的有 ______的点。(2)把物体看做质点的条件：物体的 ________和 ________对研究问题的影响可以忽略不计。3.坐标系： 为了定量描述物体的 ______及 ___________ ，需要建立适当的坐标系。质量大小 形状位置 位置变化1.位移和路程(1)位移：描述物体 ______________，用从 ________指向 ________的有向线段表示，是矢量。(2)路程：是物体运动 ______的长度，是标量。2.速度和速率位移、速度位置的变化 初位置 末位置轨迹位移 时间位移3.时间和时刻(1)时间：在时间轴上对应一线段，与时间对应的物理量是 ______量。(2)时刻：在时间轴上对应于一点，与时刻对应的物理量是 ______量。(2)瞬时速度：运动物体在 ____________或 ____________的速度，是矢量，方向沿轨迹的切线方向。(3)速率： __________的大小，是标量。某一时刻 某一位置瞬时速度过程状态1.定义： 物体速度的 _________与发生这一变化所用时间的比值。加速度变化量3.方向： 与 ______的方向一致，由 ______的方向决定，而与 v0、 v的方向无关。4.物理意义： 描述物体速度变化 ______的物理量。Δv 合力快慢小题速练1.思考判断(1)体积极小的物体一定能看成质点 ( )(2)比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系 ( )(3)在单向直线运动中，质点经过的路程就是位移 ( )(4)物体速度变化大，加速度就大 ( )(5)物体加速度在减小，速度可能变大 ( )(6)物体的加速度为正，则物体一定加速 ( )答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)×2.[人教版必修 1·P11·T1和 P14·T1改编 ](多选 )下列说法正确的是 ( )A.“ 一江春水向东流 ” 是江水相对于河岸为参考系B.“ 太阳东升西落 ” 是以地球为参考系C.“ 火车 8点 42分到站 ” ， “ 8点 42分 ” 指的是时刻D.“ 第 3 s末 ” 和 “ 第 3 s内 ” 都是指的时间间隔 1 s答案 ABC3.[人教版必修 1·P14·T2和 P29·T2改编 ](多选 )下列说法可能正确的是 ( )A.出租车的收费标准为 1.60元 /公里，其中的 “ 公里 ” 说的是位移B.物体运动的加速度等于 0，而速度却不等于 0C.两物体相比，一个物体的速度变化量比较大，而加速度却比较小D.物体具有向东的加速度，而速度的方向却向西答案 BCD质点、参考系、位移的理解1.对质点的理解(1)质点是实际物体的科学抽象，是研究物体运动时，抓住主要因素，忽略次要因素，对实际物体进行的近似，是一种理想化模型，真正的质点是不存在的。(2)能把物体看成质点的条件：物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，不论物体大小如何，都可将其视为质点。(3)质点不同于几何 “ 点 ” ，是忽略物体大小和形状的有质量的点，而几何中的 “点 ” 仅表示空间中某一位置。2.对参考系的理解(1)参考系的选取可以是任意的。但比较两个物体的运动情况时，必须选取同一个参考系。(2)参考系本身既可以是运动的物体也可以是静止的物体，在讨论问题时，被选为参考系的物体，我们假定它是静止的。3.位移和路程的 “ 两点 ” 区别(1)决定因素不同：位移由始、末位置决定，路程由实际的运动路径决定。(2)运算法则不同：位移应用矢量的平行四边形定则运算，路程应用标量的代数运算。1.(2018·浙江嘉兴市模拟 )北京已成功申办 2022年冬奥会。如图 1所示为部分冬奥会项目。下列关于这些冬奥会项目的研究中，可以将运动员看作质点的是 ( )图 1A.研究速度滑冰运动员滑冰的快慢B.研究自由滑雪运动员的空中姿态C.研究单板滑雪运动员的空中转体D.研究花样滑冰运动员的花样动作解析 研究速度滑冰运动员滑冰的快慢时，人的形状对研究的过程来说可以忽略不计，所以能看成质点，故 A正确；研究自由滑雪运动员的空中姿态时，人的形状不能忽略，不可以将运动员看作质点，故 B错误；研究单板滑雪运动员的空中转体时，要研究运动员的动作，不可以将运动员看作质点，故 C错误；研究花样滑冰运动员的花样动作时，要观看运动员的动作，不可以将运动员看作质点，故 D错误。答案 A2. (2018·浙江嘉兴一中期末 ) 如图 2所示是小王从嘉兴江南摩尔到嘉兴一中的手机导航部分截屏画面，该地图提供了二条可行线路及相应的数据，行驶过程中导航曾提示： “ 前方有测速，限速 40公里 ” 。下列说法正确的是 ( ) A.两条线路的位移不相等B.“ 限速 40'公里 ” 指的是限制汽车的平均速度C.图中显示 “ 20分钟、 8.6公里 ” 分别指时间和路程D.研究汽车在地图上的实时位置时，汽车不可视为质点图 2解析 两条线路起点和终点相同，故两条线路方案的位移相等，故选项 A错误；导航提示的 “ 限速 40公里 ” 指的是限制汽车的瞬时速度，故选项 B错误；图中显示 20分钟和 8.6公里分别指的是时间间隔和路程，故选项 C正确；在研究汽车在地图上的实时位置时，汽车大小可以忽略，故汽车可以看成质点，故选项 D错误。答案 C3.(2015·浙江 10月选考 )2015年 9月 3日，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利 70周年阅兵式在天安门广场举行。如图 3所示，七架战机保持 “ 固定队列 ” 在天安门广场上空飞过。下列说法正确的是 ( )图 3A.以某飞机为参考系，其他飞机是静止的B.以飞行员为参考系，广场上的观众是静止的C.以某飞行员为参考系，其他飞行员是运动的D.以广场上的观众为参考系，飞机是竖直向上运动的解析 七架战机保持 “ 固定队列 ” 说明以其中的任意一架飞机为参考系，其他飞机均是静止的，选项 A正确， C错误；以飞行员为参考系，广场上的观众是运动的，选项 B错误；以广场上的观众为参考系，飞机是水平运动的，选项 D错误。答案 A4.(2018·东阳中学期中 )如图 4，在幼儿园的游乐场中，一小男孩从右侧梯子爬上滑梯，用时 10 s，然后在上面平台站了 5 s，接着从左侧的滑梯上由静止开始滑到水平地面，用时 3 s。下面关于他在滑梯上运动情况的说法中正确的是 ( )A.他爬上去和滑下来的路程相等B.他爬上去和滑下来的位移相同C.他在第 15 s末开始要下滑，指的是时间间隔D.他整个过程用时 18 s，指的是时间间隔图 4解析 由图可知爬上去和滑下来的轨迹长度不同，即路程不相等，故选项 A错误；位移为从起始点到终点的有向线段，由图可知位移不相同，故选项 B错误； 15 s末指的是某一时刻，故选项 C错误； 18 s指的是整个过程所用的时间即为时间间隔，故选项 D正确。答案 D1.平均速度与瞬时速度的区别(1)平均速度与位移或时间有关，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度。(2)瞬时速度与位置或时刻有关，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。2.平均速度与瞬时速度的联系(1)瞬时速度等于运动时间 Δt― → 0的平均速度。(2)对于匀速直线运动，瞬时速度与平均速度相等。瞬时速度和平均速度3.计算平均速度应注意的问题(1)平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关，求解平均速度必须明确是哪段位移或哪段时间的平均速度。1.(2018·江苏扬州模拟 )关于速度的描述，下列说法正确的是 ( )A.图甲中，电动车限速 20 km/h，指的是平均速度大小B.图乙中，子弹射出枪口时的速度大小为 500 m/s，指的是平均速度大小C.图丙中，某运动员百米跑的成绩是 10 s，则他冲刺时的速度大小一定为 10 m/sD.图丁中，京沪高速铁路测试时的列车最高时速可达 484 km/h，指的是瞬时速度大小解析 电动车限速 20 km/h，限制的是瞬时速度大小，不是平均速度大小，故选项 A错误；子弹射出枪口时的速度大小与枪口这一位置对应，因此为瞬时速度大小，选项 B错误；根据运动员的百米跑成绩是 10 s可知，运动员的平均速度大小为 10 m/s，但其冲刺速度不一定为 10 m/s，故选项 C错误；列车的最高时速指的是在安全情况下所能达到的最大速度，为瞬时速度大小，故选项 D正确。答案 D2.(2018·浙江新高考研究联盟二联 )春运是中国在农历春节前后出现的一种大规模的交通运输高压力现象。某同学买了北京西到贵阳北的高铁票，如图 5所示，从铁路售票网查询到该趟车历时 8小时 46分钟，行程为 2 026公里，则下列说法正确的是 ( )A.图中 08： 55表示一段时间B.该列车高速行驶时，可以取 10 m位移的平均速度近似看作这 10 m起点位置处的瞬时速度C.该趟列车全程的平均速度为 231 km/hD.该趟列车的最高速度为 231 km/h图 5答案 B3.在一次体育训练中，小强同学沿直道跑了 100 m，用时 12.5 s，小明同学绕标准田径场跑了一圈回到出发点，用时 50 s，则上述过程中，小强和小明运动的平均速度大小分别为 ( )A.8 m/s， 8 m/s B.8 m/s， 0 m/sC.0 m/s， 8 m/s D.0 m/s， 0 m/s答案 B1.加速度的定义式和决定式加速度2.加速度和速度的关系(1)加速度的大小和速度的大小无直接关系。速度大，加速度不一定大，加速度大，速度也不一定大；加速度为零，速度不一定为零；速度为零，加速度也可以不为零。(2)加速度的方向和速度的方向无直接关系。加速度与速度的方向可能相同，也可能相反，两者的方向还可能不在一条直线上。第 2讲 匀变速直线运动规律知识排查匀变速直线运动1.概念： 沿一条直线且 _________不变的运动。2.分类：(1)匀加速直线运动： a与 v方向 _______。(2)匀减速直线运动： a与 v方向 _______。加速度相同相反3.基本规律v＝ v0＋ at1.相同时间内的位移差： Δx＝ ______， xm－ xn＝ ________aT2匀变速直线运动的推论aT2 (m－ n)1.条件： 物体只受 ______，从静止开始下落。2.基本规律(1)速度公式： __________ 。(2)位移公式： __________ 。(3)速度位移关系式： __________ 。自由落体运动重力v＝ gtv2＝ 2gh3.伽利略对自由落体运动的研究伽利略对自由落体运动的研究方法是逻辑推理 ― → 猜想与假设 ― → 实验验证― →__________ 。这种方法的核心是把实验和逻辑推理 (包括数学演算 )和谐地结合起来。合理外推小题速练1.思考判断(1)匀加速直线运动是速度均匀变化的直线运动 ( )(2)匀加速直线运动的位移是均匀增大的 ( )(3)在匀变速直线运动中，中间时刻的速度一定等于该段时间的平均速度 ( )(4)物体由某高度由静止下落一定做自由落体运动 ( )(5)伽利略利用理想实验研究得出自由落体是初速度为零的匀加速运动 ( )答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√2.一物体做初速度为零的匀加速直线运动，将其运动时间顺次分成 1∶ 2∶ 3的三段，则每段时间内的位移之比为 ( )A.1∶ 3∶ 5 B.1∶ 4∶ 9C.1∶ 8∶ 27 D.1∶ 16∶ 81答案 C3.[人教版必修 1·P40·T3改编 ]以 18 m/s 的速度行驶的汽车，制动后做匀减速运动，在 3 s内前进 36 m，则汽车在 5 s内的位移为 ( )A.50 m B.45 m C.40.5 m D.40 m答案 C4.小王同学想利用所学的物理知识测量房子的高度，他将一个直径为 0.5 cm的小球从房顶由静止自由落下，在快要落到地面的地方利用光电门记下小球通过光电门的时间为 0.3 ms，通过计算可以知道房子高度大约为 ( )A.14 m B.16 m C.10 m D.12 m答案 A匀变速直线运动规律的应用1.运动学公式中符号的规定一般规定初速度的方向为正方向，与初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取负值。若 v0＝ 0，一般以 a的方向为正方向。2.解决运动学问题的基本思路【典例】 如图 1所示，冰壶以速度 v垂直进入四个宽为 l的矩形区域沿虚线做匀减速直线运动，且刚要离开第四个矩形区域的 E点时速度恰好为零，冰壶通过前三个矩形的时间为 t，试通过所学知识分析并计算冰壶通过第四个矩形区域所用的时间是多少？ (可选用多种方法 )图 1解析 法一 一般公式法根据位移公式和速度公式，由 A到 E，有式中， t1为冰壶通过四个矩形区域所用的时间， a为其加速度的大小所以冰壶通过第四个矩形区域所用的时间为 t′＝ t1－ t＝ t。法二 逆向思维法冰壶通过矩形区域做匀减速直线运动，可看做冰壶从 E点开始做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移公式，式中， t1为冰壶通过四个矩形区域所用的时间， a为其加速度的大小所以冰壶通过第四个矩形区域所用的时间为 t′＝ t1－ t＝ t。法三 图象法冰壶做匀减速直线运动的速度 — 时间图象如图所示。冰壶由 A到 E的位移与由 D到 E的位移之比为 4∶ 1，由于相似三角形的面积之比等于对应边长的平方之比，则tOE∶ tOD＝ 2∶ 1，故 tDE＝ tOD＝ t，即冰壶通过第四个矩形区域所用的时间为 t′＝ t。答案 t解答匀变速直线运动问题常用方法1.(2018·连云港模拟 )一个物体做匀加速直线运动，它在第 3 s 内的位移为 5 m，则下列说法正确的是 ( )A.物体在第 3 s末的速度一定是 6 m/sB.物体的加速度一定是 2 m/s2C.物体在前 5 s内的位移一定是 25 mD.物体在第 5 s内的位移一定是 9 m答案 C2.一辆车由静止开始做匀变速直线运动，在第 8 s末开始刹车，经 4 s停下来，汽车刹车过程也在做匀变速运动，那么前后两段加速度的大小之比是 ( )A.1∶ 4 B.1∶ 2 C.2∶ 1 D.4∶ 1答案 B3.(2018·4月浙江选考 )如图 2所示，竖井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面。某一竖井的深度为 104 m，升降机运行的最大速度为 8 m/s，加速度大小不超过 1 m/s2。假定升降机到井口的速度为 0，则将矿石从井底提升到井口的最短时间是 ( )图 2A.13 s B.16 s C.21 s D.26 s解析 运动分成三段，开始匀加速启动，接下来以 8 m/s的速度匀速运动，最后匀减速运动到井口。减速阶段与加速阶段对称， t3＝ 8 s， x3＝ 32 m所以 t总 ＝ t1＋ t2＋ t3＝ 21 s，所以选 C。答案 C应用自由落体运动规律解题时的两点注意(1)可充分利用自由落体运动初速度为零的特点、比例关系及推论等规律解题。(2)物体由静止开始的自由下落过程才是自由落体运动，从中间截取的一段运动过程不是自由落体运动，而是竖直下抛运动，应该用初速度不为零的匀变速直线运动规律去解决问题。自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究【典例】 如图 3所示木杆长 5 m，上端固定在某一点，由静止放开后让它自由落下 (不计空气阻力 )，木杆通过悬点正下方 20 m处圆筒 AB，圆筒 AB长为 5 m，取 g＝ 10 m/s2，求：图 3(1)木杆经过圆筒的上端 A所用的时间 t1是多少？(2)木杆通过圆筒 AB所用的时间 t2是多少？木杆的上端到达圆筒上端 A用时则木杆通过圆筒上端 A所用的时间(2)木杆的下端到达圆筒上端 A用时木杆的上端离开圆筒下端 B用时答案 A2.(2018·浙江选考模拟 )如图 4所示，只要测量了小明释放直尺到小张捏住直尺这段时间内直尺下落的高度 h，就能确定小张的反应时间 t，其所依据的关系式为 (重力加速度为 g)( )答案 C图 43.(2018·浙江教育绿色评价联盟高考适应性考试 )有一种 “ 傻瓜 ”相机的曝光时间是 0.02 s。有位同学从墙面前某点，使一个小石子自由落下，对小石子照相，得到如图 5的照片，由于小石子的运动，它在照片上留下一条模糊的径迹 AB，已知每块砖的平均厚度约为 6 cm，从这些信息估算该小石子下落的起点到A点的距离最接近于 ( )A.0.45 m B.1.8 mC.3.6 m D.4.5 m图 5答案 B