學(xué)考直線運動第1課

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

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

)①點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為避免事故緊急剎車③運動的磁懸浮列車在軌道上高速行駛④太空中的空間站在繞地球做勻速轉(zhuǎn)動A.因火箭還沒運動，所以加速度一定為零B.轎車緊急剎車，速度變化很快，所以加速度很大C.高速行駛的磁懸浮列車，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，但加速度不為零【點撥】選項分析正誤A火箭雖然沒動，但火箭所受合外力不為零錯誤B轎車緊急剎車時，根據(jù)a＝，由于Δt很短，故加速度很大正確C磁懸浮列車的速度很大，但速度變化并不快，故加速度并不大錯誤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動．火箭點火后可認為做勻加速直線運動，經(jīng)過4s到達離地面40m高處燃料恰好用完(空氣阻力忽略不計，g取10m/s2)．求：(1)燃料恰好用完時火箭的速度為多大？(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間是多少？【點撥】

實驗一研究勻變速直線運動

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

(3)“圖象法”求加速度，即由“平均速度法”求出多個點的速度，畫出v-t圖象，直線的斜率即加速度．實驗器材打點計時器、紙帶、一端附有定滑輪的長木板、小車、細繩、鉤碼、刻度尺、電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙片．實驗步驟1.把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路．2.把一條細繩拴在小車上，細繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點計時器，并把它的一端固定在小車的后面，實驗裝置如圖所示．放手后看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行．

3.把小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，后放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點，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，舍掉開始一些比較密集的點，在后面便于測量的地方找一個開始點，以后依次每五個點取一個計數(shù)點，確定好計數(shù)始點，并標(biāo)明0、1、2、3、4…，測量各計數(shù)點到0點的距離x，并記錄填入表中．

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

由實驗數(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)系中仔細描點，如圖所示，可以看到對于每次實驗，描出的幾個點都大致落在一條直線上．(2)做一條直線，使同一次實驗得到的各點盡量落到這條直線上，落不到直線上的點，應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實驗v-t圖象，它是一條傾斜的直線．

實驗結(jié)論

由實驗得出的v-t圖象進一步得出小車運動的速度隨時間變化的規(guī)律(如圖所示).有兩條途徑進行分析：

(1)小車運動的v-t圖象是一條傾斜的直線，當(dāng)時間增加相同的值Δt，速度也會增加相同的值Δv，由此得出結(jié)論：小車的速度隨時間均勻變化．

(2)既然小車的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，所以小車的速度隨時間均勻變化．

誤差分析1.打點計時器的計時誤差．2.紙帶的測量時的誤差．3.電子打點計時器本身及振針、限位孔與紙帶之間存在摩擦阻力也會帶來誤差．

注意事項1.開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器．2.應(yīng)該先接通電源，再釋放小車，當(dāng)小車到達滑輪前及時用手按住．3.先斷開電源，再取下紙帶．4.對于電磁打點計時器，如打出的點較輕或是短線時，應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)寫紙的高度．5.選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點跡清晰，適當(dāng)舍棄點密集部分，適當(dāng)選取計數(shù)點(注意計數(shù)點與計時點的區(qū)別)，弄清楚所選的時間間隔T等于(n－1)t.6.每打好一條紙帶，將定位軸上的復(fù)寫紙換個位置，以保證打點清晰(注意此項只對于電磁打點計時器)．7.不要分段測量各段位移，應(yīng)一次測出各計數(shù)點與第0個計數(shù)點的距離，再逐個計算x1、x2、x3…，讀數(shù)時應(yīng)估讀到0.1mm.8.盡可能保證小車做勻加速直線運動的方法是：①細繩盡可能與板面保持平行；②滑輪和車輪靈活；③長木板表面粗糙程度、紙帶與打點計時器之間的摩擦基本保持一致．(2011·桂林模擬)某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運動．

實驗步驟如下：a.安裝好實驗器材.b.接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運動，重復(fù)幾次．選出一條點跡比較清晰的紙帶，舍去開始密集的點跡，從便于測量的點開始，每兩個打點間隔取一個計數(shù)點，如圖中0、1、2…6點所示.

c.測量1、2、3…6計數(shù)點到0計數(shù)點的距離，分別記作：x1、x2、x3…x6.d.通過測量和計算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運動．結(jié)合上述實驗步驟，請你完成下列任務(wù)：(1)此實驗還需要下類器材中的________．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計數(shù)點對齊.0、1、2、5計數(shù)點所在位置如圖所示，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)用打點計時器測量做勻加速直線運動的物體的加速度，電源頻率f＝50Hz在線帶上打出的點中選出零點，每隔4個點取1個計數(shù)點，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個計數(shù)點，僅能讀出其中3個計數(shù)點到零點的距離：sA＝16.6mm，sB＝126.5mm，sD＝624.5mm

若無法再做實驗，可由以上信息推知：(1)相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為________s．(2)打C點時物體的速度大小為________m/s.(取兩位有效數(shù)字)(3)物體的加速度大小為________．(用sA、sB、sD和f表示)問：平衡摩擦力等準(zhǔn)備工作完成后，某同學(xué)在實驗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，打點計時器的電源頻率為50Hz。根據(jù)這條紙帶，可以判斷他在實驗中采用的方案是__________(選填“甲”或“乙”)。一、圖象法一、方法簡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解決物理問題(根據(jù)物理圖象判斷物理過程、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)律畫出物理圖象，并靈活應(yīng)用圖象來解決物理問題．利用圖象法可以直觀地觀察出物理過程的動態(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)表達式結(jié)合，對圖象進行分析、比較、判斷，找出規(guī)律進而得出結(jié)論．(2011·廣東模擬)如圖是甲、乙兩物體做直線運動的v-t圖象．下列表述正確的為(

)A.乙做勻加速直線運動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動，乙為勻加速，甲為勻減速，且加速度方向不同，A正確，C錯誤；根據(jù)在速度圖象里“面積”表示位移的方法可知