高一物理知识点总结第二章匀变速直线运动的研究
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匀变速直线运动的研究高一物理重要知识点整理3匀变速直线运动的研究高一物理重要知识点整理3物理学(physics)是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构的学科。
作为自然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律,因此成为其他各自然科学学科的研究基础。
下面是店铺收集整理的匀变速直线运动的研究高一物理重要知识点整理,仅供参考,大家一起来看看吧。
匀变速直线运动的研究高一物理重要知识点整理 1考点一:匀变速直线运动的基本公式和推理1.基本公式(1)速度-时间关系式:(2)位移-时间关系式:(3)位移-速度关系式:三个公式中的物理量只要知道任意三个,就可求出其余两个。
利用公式解题时注意:x、v、a为矢量及正、负号所代表的是方向的不同,解题时要有正方向的规定。
2.常用推论(1)平均速度公式:(2)一段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度:(3)一段位移的中间位置的瞬时速度:(4)任意两个连续相等的时间间隔(T)内位移之差为常数(逐差相等):匀变速直线运动的研究高一物理重要知识点整理 2匀变速直线运动重要知识点讲解基本概念:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内速度的.变化相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。
也可定义为:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。
沿着一条直线,且加速度方向与速度方向平行的运动,叫做匀变速直线运动。
如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动。
如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动。
●最核心公式末速度与时间关系:Vt=Vo+at位移与时间关系:x=Vot+at^2/2速度与位移关系:Vt^2-Vo^2=2as●重要公式补充(1)平均速度V=s/t;(2)中间时刻速度V(t)=(Vt+Vo)/2=x/t;(3)中间位置速度V(s)=[(Vo^2+Vt^2)/2]1/2;(4)公式推论Δs=aT^2;备注:式子中Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差,这个公式也是打点计时器求加速度实验的原理方程。
3.匀变速直线运动的位移与时间的关系新课程标准1.理解匀变速直线运动的规律.2.能运用规律解决实际问题,体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限法.核心素养目标必备知识·自主学习——突出基础性素养夯基一、匀变速直线运动的位移1.位移在v-t图像中的表示做匀变速直线运动物体的位移对应着v-t图线与时间轴所包围的________.如图所示,灰色部分的梯形面积等于物体在0~t1时间内的________.2.位移与时间的关系匀变速直线运动位移与时间的关系式:x=________,当初速度为0时,x=________.【情境思考】结合生活实际想想,汽车刹车问题如何计算时间和位移?答:二、速度与位移的关系1.公式:v2−v02=________.2.推导:由速度与时间关系式v=________,位移时间关系式x=________,得v2−v02=________.【思考辨析】判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.(1)在vt图像中,图线与时间轴所包围的“面积”表示位移.( )at2仅适用于匀加速直线运动,而v2−v02=2ax适用于任意运(2)位移公式x=v0t+12动.( )(3)初速度越大,时间越长,做匀变速直线运动的物体的位移一定越大.( )(4)因为v2−v02=2ax,v2=v02+2ax,所以物体的末速度v一定大于初速度v0.( )(5)在vt图像中,图线与时间轴所包围的“面积”与物体的位移大小相等.( )关键能力·合作探究——突出综合性素养形成探究点一匀变速直线运动位移公式的理解与应用归纳总结at2的理解1.位移公式x=v0t+122.vt图像中“面积”的理解对于任何形式的直线运动,物体在t时间内的位移都可以用vt图线与t轴所包围的面积表示,如图所示.(1)当“面积”在t轴上方时,0~t1时间内的位移x1取正值.(2)当“面积”在t轴下方时,t1~t2时间内的位移x2取负值.(3)t1~t2时间内的总位移为x1与x2的代数和x1+x2,总路程为|x1|+|x2|.3.匀变速直线运动的位移—时间图像at2,可知匀变速直线运动的位移-时间图像是一条曲线,如图所示,根据公式x=v0t+12斜率逐渐增大,表明物体运动得越来越快.典例示范例1 某物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为1m/s2,求:(1)物体在2s内的位移大小;(2)物体在第2s内的位移大小;(3)物体在第二个2s内的位移大小.例2 某汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h,若驾驶员发现前方80m处发生了交通事故,立即紧急刹车,汽车以恒定的加速度经过4s才停下来,该汽车是否会出现安全问题?迁移拓展在【例2】中并没有考虑驾驶员的反应时间,但在现实生活中,反应时间是行车安全中不可忽略的一个因素.如果驾驶员看到交通事故后的反应时间是0.5s,该汽车行驶是否会出现安全问题?教你解决问题运动示意图如图所示.位移—时间关系式的应用步骤:(1)确定一个方向为正方向(一般以初速度的方向为正方向).(2)根据规定的正方向确定已知量的正、负,并用带有正、负号的数值表示.(3)根据位移—时间关系式或其变形式列式、求解.(4)根据计算结果说明所求量的大小和方向.针对训练1 一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动,公路边每隔15m有一棵树,如图所示,汽车通过A、B两相邻的树用了3s,通过B、C两相邻的树用了2s,则汽车通过树B时的速度为( )A.3m/sB.3.5m/sC.6.5m/sD.8.5m/s针对训练2 某一做直线运动的物体的图像如图所示,根据图像求:(1)物体距出发点的最远距离;(2)前4s内物体的位移大小;(3)前4s内物体通过的路程.探究点二速度与位移的关系式的理解与应用导学探究交通事故中,交警为了了解汽车开始刹车时的车速,判断汽车是否超速,只要知道刹车时的加速度大小,再测出刹车痕迹长度就行.这是怎么办到的?答:归纳总结对公式v2−v02=2ax的理解典例示范,所例3 某型号的舰载机在航空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加速度为5ms2需的起飞速度为50m/s,跑道长100m.通过计算判断,舰载机能否靠自身的发动机从舰上起飞?为了使舰载机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰装有弹射装置.对于该型号的舰载机,弹射装置必须使它具有多大的初速度?(为了尽量缩短舰载机起飞时的滑行距离,航空母舰还需逆风行驶.这里对问题做了简化.)迁移拓展在【例3】描述的情景中,若航空母舰上没有弹射装置,且舰载机在滑行前具有和舰相同的初速度v0,其他条件不变,要使舰载机能从舰上起飞,v0的最小值为多少?利用速度位移关系式解题(1)选择匀变速直线运动的物体为研究对象,依据题意明确研究过程.(2)分析研究对象的初末速度、加速度和位移,知道其中三个物理量,可计算第四个物理量.(3)选择正方向,判定各物理量的正负,代入公式计算.针对训练3[2022·河北唐县第一中学高一联考](多选)交通法规定“斑马线礼让行人”,若以速度为12m/s 匀速行驶的汽车即将通过路口,有行人正在过斑马线,此时汽车的前端距停车线12m ,该车减速时的加速度大小为7.5m/s 2,下列说法中正确的是( )A .在距停车线8m 处才开始刹车制动,汽车前端恰能止于停车线处B .驾驶员立即刹车制动,则至少需1.6s 汽车才能停止C .若驾驶员的反应时间为0.2s ,汽车前端恰能止于停车线处D .若驾驶员的反应时间为0.4s ,汽车前端恰能止于停车线处3.匀变速直线运动的位移与时间的关系 必备知识·自主学习一、1.面积 位移 2.v 0t +12at 212at 2情境思考:提示:计算刹车问题,要首先计算汽车停下来的时间和位移,再将所给的时间进行验证,不能够盲目将题目所给的时间代入公式进行计算.二、 1.2ax2.v 0+at v 0t +12at 22ax思考辨析答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ 关键能力·合作探究探究点一【例1】 【解析】 (1)由v 0=0,t 1=2 s 得x 1=12at 12=12×1×22 m =2 m.(2)第1 s 末的速度(第2 s 初的速度)v 1=v 0+at 2=1 m/s 故第2 s 内的位移大小x 2=v 1t 3+12at 32=(1×1+12×1×12) m =1.5 m.(3)第2 s 末的速度v 2=v 0+at ′=1×2 m/s =2 m/s , 这也是物体在第二个2 s 内的初速度 故物体在第二个2 s 内的位移大小x 3=v 2t ″+12at ″2=(2×2+12×1×22) m =6 m.【答案】 (1)2 m (2)1.5 m (3)6 m【例2】 【解析】 由加速度定义式可得,汽车刹车过程中的加速度a =v−v 0t=0−304m/s 2=-7.5 m/s 2汽车由刹车到停止所经过的位移:x =v 0t +12at 2=[30×4+12×(−7.5)×42] m =60 m由于前方距离有80 m ,汽车经过60 m 就已停下来,所以不会出现安全问题. 【答案】 见解析迁移拓展 解析:汽车做匀速直线运动的位移为x 1=v 0t =30×0.5 m =15 m由加速度定义式可得,汽车刹车过程中的加速度为a =v−v 0t=0−304m/s 2=-7.5 m/s 2汽车由刹车到停止所经过的位移为x 2=v 0t +12at 2=[30×4+12×(−7.5)×42] m =60 m汽车停下来的实际位移为x =x 1+x 2=(15+60) m =75 m ,由于前方距离有80 m ,所以不会出现安全问题.答案:见解析针对训练1 解析:汽车经过树A 时的速度为v A ,加速度为a ,对AB 段运动,有x AB =v A t 1+12at 12,同理,对AC 段运动,有x AC =v A t 2+12at 22,两式联立代入t 1=3s ,t 2=3 s +2s =5 s ,x AB =15 m ,x AC =30 m ,解得v A =3.5 m/s ,a =1 m/s 2,再由v B =v A +at 1,解得v B =3.5 m/s +1×3 m/s =6.5 m/s ,C 正确.答案:C针对训练2 解析:(1)t =3 s 时,物体速度方向将发生改变,则此时距出发点最远,最远距离x 1=12v 1t 1=12×4×3 m =6 m(2)前4 s 内物体的位移大小x =x 1-x 2=12v 1t 1-12v 2t 2=12×4×3 m -12×2×1 m =5 m(3)前4 s 内物体通过的路程s =x 1+x 2=12v 1t 1+12v 2t 2=12×4×3 m +12×2×1 m =7 m答案:(1)6 m (2)5 m (3)7 m 探究点二提示:由公式v 2−v 02=2ax 求出初速度进行判断.【例3】 【解析】 舰载机的初速度v 0=0,a max =5 m/s 2.(v =50 m/s 和x =100 m 两个数值并不是对应条件.)由于跑道长x =100 m ,据v 2−v 02=2a max x 知对应的最大速度 v max =√v 02 +2a max x =√0+2×5×100 m/s =10√10 m/s<50 m/s ,所以不能靠自身的发动机从舰上起飞. 若要从舰上起飞,则必须使用弹射装置. 设弹射装置使飞机具有v ′0的初速度,则由 v 2−v 0′2=2a max x 得v ′0=√v 2−2a max x =√502−2×5×100 m/s =√1 500 m/s =10√15 m/s【答案】 见解析迁移拓展 解析:由匀变速直线运动规律有v 2−v 02=2a (l +x ) ①对舰载机:v -v 0=at ② 对航空母舰:x =v 0t ③要求v 0的最小值,则由①②③式解得v 0=(50-10√10) m/s答案:(50-10√10) m/s针对训练3 解析:根据速度位移公式可知,减速运动的位移为x =0−v 022a=9.6 m ,故在距停车线8 m 处才开始刹车制动,汽车前端超出停车线处,A 项错误;减速所需时间为t =0−v 0a=1.6 s ,B 项正确;匀速运动的时间,即驾驶员的反应时间t ′=L−x v 0=12−9.612s =0.2 s ,若经0.2 s 后才开始刹车制动,汽车前端恰能停在停车线处,D 项错误,C 项正确.答案:BC。
高中物理:匀变速直线运动重要知识点讲解
匀变速直线运动重要知识点讲解
基本概念:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内速度的变化相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。
也可定义为:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。
沿着一条直线,且加速度方向与速度方向平行的运动,叫做匀变速直线运动。
如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动。
如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动。
●最核心公式
末速度与时间关系:Vt=Vo+at
位移与时间关系:x=Vot+at^2/2
速度与位移关系:Vt^2-Vo^2=2as
●重要公式补充
(1)平均速度V=s/t;
(2)中间时刻速度V(t)=(Vt+Vo)/2=x/t;
(3)中间位置速度V(s)=[(Vo^2+Vt^2)/2]1/2;
(4)公式推论Δs=aT^2;备注:式子中Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差,这个公式也是打点计时器求加速度实验的原理方程。
●物体作匀变速直线运动须同时符合下述两条:
⑴受恒外力作用
⑵合外力与初速度在同一直线上。
●重要比例关系
由Vt=at,得Vt∝t。
由s=(at^2)/2,得s∝t^2,或t∝2√s。
由Vt^2=2as,得s∝Vt^2,或Vt∝√s。
高一物理第二章匀变速直线运动的研究第一节人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容:第二章匀变速直线运动的研究第一节实验:探究小车速度随时间变化的规律二. 知识要点:1. 根据相关实验器材,设计实验并熟练操作。
2. 会运用已学知识处理纸带,求各点瞬时速度。
3. 会用表格法处理数据,并合理猜测。
4. 会用v—t图象处理数据,观察规律。
5. 掌握画图象的一般方法,并能用简洁语言进展阐述。
三. 重点、难点:1. 图象法研究速度随时间变化的规律。
2. 对运动的速度随时间变化规律的探究。
3. 各点瞬时速度的计算。
4. 对实验数据的处理、规律的探究。
5. 实验教具:学生电源、导线、打点计时器、小车、4个25 g的钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸、多媒体课件、计算机四. 过程:〔一〕进展实验进展实验前,先回顾上一章是怎样使用打点计时器?探究小车的运动规律解析:把打点计时器固定好,装好纸带。
开启电源,手水平地拉动纸带,纸带上就会打出一行小点。
与时关闭电源。
打点计时器是按间歇工作设计的,所以长期工作可能会因线圈发热而损坏。
这样做是为了保护打点计时器。
阅读课本第34页“进展实验〞标题下的两段文字后分组进展讨论实验方案。
实验器材:实验中需要的器材应该有:附有滑轮的长木板,小车,带小钩的细线,钩码,打点计时器,纸带,刻度尺,学生电源,导线等。
实验过程提示:1. 把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端,连接好电路。
2. 把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上适宜的钩码,启动电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条后立即关闭电源。
3. 换上新纸带,重复操作三次。
要求熟练地摆好器材,进展合理、准确的操作,得到一条点迹清晰的纸带。
实验中要“三思而后行〞,注意实验逻辑性、合理性与其相关须知事项,而且确保准确。
〔二〕处理数据我们通过打点计时器得到了假设干条纸带,采集了第一手资料,面对打出的纸带如何研究小车的运动呢?怎样选择纸带,如何测量数据,如何设计表格,填写数据1. 要选择一条最清晰的纸带。
匀变速直线运动的研究高一知识点总结匀变速直线运动是物理学中的一个重要概念,也是高中物理课程的一部分。
在这篇文章中,我将对匀变速直线运动进行研究和总结。
一、匀变速直线运动的定义匀变速直线运动是指物体在直线上运动时,速度的大小和方向都在变化的情况下,物体的位移与时间成正比的运动。
在匀变速直线运动中,物体的加速度是恒定的。
二、匀变速直线运动的特点1. 速度的变化:在匀变速直线运动中,物体的速度在运动过程中是不断变化的。
速度的变化可以是加速度增大,速度增加的情况,也可以是加速度减小,速度减小的情况。
2. 加速度的恒定:在匀变速直线运动中,物体的加速度是恒定的。
加速度可以是正值,表示物体在增加速度;也可以是负值,表示物体在减小速度。
3. 位移与时间的关系:在匀变速直线运动中,物体的位移与时间成正比。
即物体的位移随着时间的增加而增加,位移的变化速率与时间之间的比值是恒定的。
三、匀变速直线运动的公式1. 位移公式:物体的位移等于初速度与时间的乘积加上加速度与时间的平方的一半。
位移的公式可以用以下公式表示:S = ut +(1/2)at^22. 速度公式:物体的速度等于初速度加上加速度与时间的乘积。
速度的公式可以用以下公式表示:v = u + at3. 加速度公式:物体的加速度等于速度的变化量除以时间的变化量。
加速度的公式可以用以下公式表示:a = (v - u) / t四、匀变速直线运动的图像解析在匀变速直线运动中,我们可以通过绘制速度-时间图和位移-时间图来解析运动过程。
速度-时间图的斜率代表了加速度的大小,而位移-时间图的斜率代表了速度的大小。
五、匀变速直线运动的实际应用匀变速直线运动是我们日常生活中很常见的一种运动形式。
例如,汽车在加速和减速过程中就是匀变速直线运动。
此外,自由落体运动也可以看作是一种匀变速直线运动。
六、匀变速直线运动的重要性匀变速直线运动是物理学中最基本的运动形式之一,它可以帮助我们理解物体在直线上运动的规律和特点。
考点一:匀变速直线运动的基本公式和推理1. 基本公式: (1) 速度—时间关系式:at v v +=0(2) 位移—时间关系式:2021at t v x += (3) 位移—速度关系式:ax v v 2202=-三个公式中的物理量只要知道任意三个,就可求出其余两个。
利用公式解题时注意:x 、v 、a 为矢量及正、负号所代表的是方向的不同。
解题时要有正方向的规定。
2. 常用推论:(1) 平均速度公式:()v v v +=021 (2) 一段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度:()v v v v t +==0221 (3) 一段位移的中间位置的瞬时速度:22202v v v x +=(4) 任意两个连续相等的时间间隔(T )内位移之差为常数(逐差相等):()2aT n m x x x n m -=-=∆考点二:对运动图象的理解及应用1. 研究运动图象:(1) 从图象识别物体的运动性质(2)能认识图象的截距(即图象与纵轴或横轴的交点坐标)的意义(3)能认识图象的斜率(即图象与横轴夹角的正切值)的意义(4)能认识图象与坐标轴所围面积的物理意义(5)能说明图象上任一点的物理意义2.x-t图象和v—t图象的比较:如图所示是形状一样的图线在x-t图象和v—t图象中,考点三:追及和相遇问题1.“追及”、“相遇”的特征:“追及”的主要条件是:两个物体在追赶过程中处在同一位置。
两物体恰能“相遇”的临界条件是两物体处在同一位置时,两物体的速度恰好相同。
2.解“追及”、“相遇”问题的思路:(1)根据对两物体的运动过程分析,画出物体运动示意图(2)根据两物体的运动性质,分别列出两个物体的位移方程,注意要将两物体的运动时间的关系反映在方程中(3)由运动示意图找出两物体位移间的关联方程(4)联立方程求解3.分析“追及”、“相遇”问题时应注意的问题:(1)抓住一个条件:是两物体的速度满足的临界条件。
如两物体距离最大、最小,恰好追上或恰好追不上等;两个关系:是时间关系和位移关系。
第二章 匀变速直线运动的研究加速度tv v a t 0-=是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的改变量跟发生这一改变量所用时间的比值。
一、匀变速直线运动的基本公式1. 匀变速直线运动:速度随时间均匀变化,即加速度大小与方向均不变的直线运动。
2. 速度和时间的关系表达式:at v v t +=0 av v t at v v t v v a t 0t 0t 0-=====⇒+=====⇒-=3. 位移和时间的关系表达式:2021at t v s +=4. 速度和位移的关系表达式:as v v t 222=- 5. 位移推论公式:2202t S aυυ-=(匀减速:a<0)三个位移公式:ata t v t v v x v v t t 221222200-=+=+=6. 中间时刻的速度等于平均速度: 此式只适用于匀变速直线运动,且为0时刻到t 时刻的中点时刻的瞬时速度。
202tt v v v v +==例如:22v v xvv CAACACBT+===某段位移中间位置的瞬时速度与始末速度的关系:v 2s =特别注意:中间位置的速度总大于中间时刻的速度。
即:无论匀加速还是匀减速,都有22s tv v < 。
7. 初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数:Δs = aT 2 S m -S n =T a n m 2)(- 如:S 5-S 2=T a 23特别地:(S 4+S 3)-(S 2+S 1)=)2(2T a(S 4+S 5+S 6)-(S 3+S 2+S 1)=)3(2T a8. 初速度为零的匀加速直线运动的四个比例关系:(T 为时间单位)①1T 末、2T 末、3T 末……的速度比:v 1∶v 2∶v 3∶…v n =1∶2∶3∶…n ②前1T 内、前2T 内、前3T 内……的位移比:s 1∶s 2∶s 3∶…=12∶22∶32∶…n 2③第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内……的位移比:s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ…=1∶3∶5…∶(2n-1)④从计时开始起,物体经过连续相等位移所用的时间之比为:t 1∶t 2∶t 3∶…=1∶(2-1)∶(23-)∶…∶1--n n二、自由落体运动1.性质:初速为零的匀加速直线运动。
第二章匀变速直线运动的规律及其应用复习提纲一.匀变速直线运动1.匀速直线运动:物体沿直线且其速度不随时间变化的运动。
2.匀变速直线运动:3.匀变速直线运动速度和时间的关系表达式:at v v t +=0位移和时间的关系表达式:2021at t v s +=速度和位移的关系表达式:as v v t 2202=-1.在匀变速直线运动中,下列说法中正确的是( )A. 相同时间内位移的变化相同B. 相同时间内速度的变化相同C. 相同时间内加速度的变化相同D. 相同路程内速度的变化相同 3.在匀加速直线运动中,( ) A .速度的增量总是跟时间成正比 B .位移总是随时间增加而增加 C .位移总是跟时间的平方成正比 D .加速度,速度,位移的方向一致。
4.做匀减速直线运动的质点,它的位移随时间变化的规律是s=24t-1.5t 2(m),当质点的速度为零,则t 为多少( ) A .1.5sB .8sC .16sD .24s6.某火车从车站由静止开出做匀加速直线运动,最初一分钟内行驶540m ,那么它在最初10s 行驶的距离是( )A. 90mB. 45mC. 30mD. 15m11.汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动,可以明显的看出滑动的痕迹,即常说的刹车线,由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小,因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据。
若汽车刹车后以7 m/s 2的加速度运动,刹车线长14m 。
则汽车在紧急刹车前的速度的大小是 m/s 。
二.运用匀变速直线运动规律解题的一般步骤。
(1)审题,弄清题意和物体的运动过程。
(2)明确已知量和要求的物理量(知三求一:知道三个物理量求解一个未知量)。
例如:知道a 、t 、0v 求解末速度t v 用公式:at v v t +=0 (3)规定正方向(一般取初速度为正方向),确定正、负号。
(4)选择恰当的公式求解。
(5)判断结果是否符合题意,根据正、负号确定所求物理量的方向。
第二章匀变速直线运动的研究知识梳理第1节实验:探究小车速度随时间变化的规律一、实验原理1.利用纸带计算瞬时速度:以纸带上某点为中间时刻取一小段位移,用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。
2.用v-t图像表示小车的运动情况:以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,用描点法画出小车的v-t图像,图线的倾斜程度表示加速度的大小,如果v-t图像是一条倾斜的直线,说明小车的速度是均匀变化的。
二、实验器材打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、坐标纸。
三、实验步骤1.如图所示,把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
2.把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的槽码,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行,然后把纸带穿过打点计时器,并把纸带的另一端固定在小车后面。
3.把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列小点。
4.换上新纸带,重复实验两次。
5.增减所挂槽码,按以上步骤再做两次实验。
四、数据处理1.纸带的选取与测量(1)在三条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带。
(2)为了便于测量,一般舍掉开头一些过于密集的点迹,找一个适当的点作计时起点(0点)。
(3)每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测量(如图所示,相邻两点中间还有4个点未画出)。
(4)采集数据的方法:不要直接去测量两个计数点间的距离,而是要量出各个计数点到计时零点的距离d1、d2、d3…然后再算出相邻的两个计数点的距离x1=d1;x2=d2-d1;x3=d3-d2;x4=d4-d3…2.瞬时速度的计算瞬时速度的求解方法:时间间隔很短时,可用某段时间的平均速度表示这段时间内中间时刻的瞬时速度,即v n =x n +x n +12T。
3.画出小车的v -t 图像(1)定标度:坐标轴的标度选取要合理,应使图像大致分布在坐标平面中央。
第二章匀变速直线运动的研究※知识点一、知识网络※知识点二、匀变速直线运动规律的理解与应用 1.公式中各量正负号的确定x 、a 、v 0、v 均为矢量,在应用公式时,一般以初速度方向为正方向(但不绝对,也可规定为负方向),凡是与v 0方向相同的矢量为正值,相反的矢量为负值.当v 0=0时,一般以a 的方向为正方向,这样就把公式中的矢量运算转换成了代数运算. 2.善用逆向思维法特别对于末速度为0的匀减速直线运动,倒过来可看成初速度为0的匀加速直线运动,这样公式可以简化⎝ ⎛⎭⎪⎫如v =at ,x =12at 2,初速度为0的比例式也可以应用.3.注意(1)解题时首先选择正方向,一般以v 0方向为正方向. (2)刹车类问题一般先求出刹车时间.(3)对于有往返的匀变速直线运动(全过程加速度a 恒定),可对全过程应用公式v =v 0+at 、x =v 0t +12at 2、……列式求解.(4)分析题意时要养成画运动过程示意图的习惯,特别是对多过程问题.对于多过程问题,要注意前后过程的联系——前段过程的末速度是后一过程的初速度;再要注意寻找位移关系、时间关系. 4.匀变速直线运动的常用解题方法【典型例题】【例题1】一个物体以v 0=8m/s 的初速度沿光滑斜面向上滑,加速度的大小为2 m/s 2,冲上最高点之后,又以相同的加速度往回运动,下列说法错误的是( ) A .1 s 末的速度大小为6 m/s B .3 s 末的速度为零 C .2 s 内的位移大小是12 m D .5 s 内的位移大小是15 m【审题指导】分析题中已知条件选择合适的关系式求解. 【答案】 B【针对训练】在某地地震发生后的几天,通向灾区的公路非常难行,一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动,刚运动了8 s ,由于前方突然有巨石滚在路中央,所以又紧急刹车,经4 s 停在巨石前.则关于汽车的运动情况,下列说法正确的是 ( ) A .加速、减速中的加速度大小之比a 1∶a 2=1∶2 B .加速、减速中的加速度大小之比a 1∶a 2=2∶1 C .加速、减速中的平均速度之比v -1∶v -2=2∶1 D .加速、减速中的位移之比x 1∶x 2=1∶1 【答案】A 【解析】 由a =v -v 0t 可得a 1∶a 2=1∶2,选项A 正确,B 错误;由v -=v 0+v 2可得v -∶v -2=1∶1,选项C错误;又根据x =v -t ,x 1∶x 2=2∶1,选项D 错误.※知识点三、x -t 图象和v -t 图象 ★x -t 图象和v -t 图象的比较2.在图象问题的学习与应用中首先要注意区分它们的类型,其次应从图象所表达的物理意义,图象的斜率、截距、交点、拐点、面积等方面的含义加以深刻理解.【典型例题】【例题2】在水平直轨道上距离A点右侧10 m处,一辆小车以4 m/s的速度匀速向右行驶,5 s末,小车的速度立即变为2 m/s匀速向左行驶.设小车做直线运动的位移和运动方向都以水平向左为正方向,(1)试作出小车在20 s内的v-t图象和x-t图象:(写出必要的计算过程,以小车出发点为位移坐标原点);(如图所示)(2)根据图象确定小车在20 s末的位置.(用文字表达)【针对训练】一质点由静止开始做直线运动的v-t关系图象如图所示,则该质点的x-t关系图象可大致表示为下图中的( )【答案】 B※知识点四、纸带问题的处理方法纸带的分析与计算是近几年高考中考查的热点,因此应该掌握有关纸带问题的处理方法.1.判断物体的运动性质(1)根据匀速直线运动的位移公式x =vt 知,若纸带上各相邻的点的间隔相等,则可判定物体做匀速直线运动.(2)由匀变速直线运动的推论Δx =aT 2知,若所打的纸带上在任意两个相邻且相等的时间内物体的位移差相等,则说明物体做匀变速直线运动. 2.求瞬时速度根据在匀变速直线运动中,某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度:v n =x n +x n +12T,即n 点的瞬时速度等于(n -1)点和(n +1)点间的平均速度. 3.求加速度 (1)逐差法虽然用a =ΔxT2可以根据纸带求加速度,但只利用一个Δx 时,偶然误差太大,为此应采取逐差法.如图所示,纸带上有六个连续相等的时间间隔T 内的位移x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6.由Δx =aT 2可得:x 4-x 1=(x 4-x 3)+(x 3-x 2)+(x 2-x 1)=3aT 2 x 5-x 2=(x 5-x 4)+(x 4-x 3)+(x 3-x 2)=3aT 2 x 6-x 3=(x 6-x 5)+(x 5-x 4)+(x 4-x 3)=3aT 2所以a =(x 6-x 3)+(x 5-x 2)+(x 4-x 1)9T 2=(x 6+x 5+x 4)-(x 3+x 2+x 1)9T 2. (2)两段法将如图所示的纸带分为OC 和CF 两大段,每段时间间隔是3T ,可得:x 4+x 5+x 6-(x 1+x 2+x 3)=a (3T )2,显然,求得的a 和用逐差法所得的结果是一样的,但该方法比逐差法简单多了. (3)v -t 图象法根据纸带,求出各时刻的瞬时速度,作出v -t 图象,求出该v -t 图象的斜率k ,则k =a . 这种方法的优点是可以舍掉一些偶然误差较大的测量值,有效地减少偶然误差. 【典型例题】【例题3】某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如图所示.倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K ,电磁铁吸住第1个小球.手动敲击弹性金属片M ,M 与触头瞬间分开,第1个小球开始下落,M迅速恢复,电磁铁又吸住第2个小球.当第1个小球撞击M时,M与触头分开,第2个小球开始下落…….这样,就可测出多个小球下落的总时间.(1)在实验中,下列做法正确的是________.A.电路中的电源只能选用交流电源B.实验前应将M调整到电磁铁的正下方C.用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度D.手动敲击M的同时按下秒表开始计时(2)实验测得小球下落的高度H=1.980 m,10个小球下落的总时间T=6.5 s.可求出重力加速度g=________ m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间△t磁性才消失,因此,每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差△t,这导致实验误差.为此,他分别取高度H1和H2测量n个小球下落的总时间T1和T2.他是否可以利用这两组数据消除△t对实验结果的影响?________(填“是”或“否”)(4)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的两个办法.①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________.【答案】(1)BD (2)9.4 (3)是(4)见解析(2)H =12gt 2=12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 102所以g =200H T 2=200×1.980(6.5)2 m/s 2=9.4 m/s 2(3)由H 1=12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 1n -Δt 2和H 2=12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 2n -Δt 2可得g =2n 2(H 1-H 2)2(T 1-T 2)2,因此可以消去Δt 的影响. (4)增加小球下落的高度或多次重复实验,取平均值做为最后的测量结果均能使实验误差减小【针对训练】 在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,取一段如图所示的纸带研究其运动情况.设O 点为计数的起始点,在四个连续的计数点中,相邻计数点间的时间间隔为0.1 s ,若物体做理想的匀加速直线运动,则计数点“A ”与起始点O 之间的距离x 1为________ cm ,打计数点“A ”时物体的瞬时速度为________ m/s ,物体的加速度为________ m/s 2.【答案】 4.00 0.50 2.00【解析】 设相邻相等时间内的位移之差为Δx ,则AB =x 1+Δx ,BC =x 1+2Δx ,OC =OA +AB +BC =3(x 1+Δx )=18.00 cm ,故AB =6.00 cm ,x 1=4.00 cm ;由Δx =aT 2=2.00 cm 可得a =2.00 m/s 2;A 点的速度v A =OA +AB2T=0.50 m/s.※知识点五、追及相遇问题★追及问题的解题思路:(1)根据对两物体运动过程的分析,画出两物体运动的示意图.(2)根据两物体的运动性质,分别列出物体的位移方程,注意要将两物体运动时间的关系反映在方程中.(3)由运动示意图找出两物体位移间的关联方程,这是关键.(4)联立方程求解,并对结果进行简单分析.【典型例题】【例题4】A火车以v1=20m/s速度匀速行驶,司机发现前方同轨道上相距100m处有另一列火车B正以v2=10m/s 速度匀速行驶,A车立即做加速度大小为a的匀减速直线运动。
高中物理匀变速直线运动知识点高中物理匀变速直线运动知识点匀变速直线运动是物理学中的基础知识之一,是我们日常生活以及科技领域中经常遇到的现象。
高中物理中对匀变速直线运动的学习不仅仅是为了了解这个物理现象,更是为了提高学生的实际动手能力和解决实际问题的能力。
在此,我们将详细介绍高中物理匀变速直线运动的知识点。
一、基本概念1.速度:速度是速率的短语,指物体在单位时间内的位移。
速度的大小用公式v=s/t计算,其中s是物体的位移,t是时间。
2.加速度:在物理学中,加速度是速度变化的量。
当物体的速度发生变化时,它产生加速度。
加速度的大小是速度变化率的短语,公式为a=(v2-v1)/t,其中v1是起始速度,v2是结束速度,t是时间。
3.位移:位移是一个物体从开始到结束的路径长度。
它是由于物体在相邻时间内的位移之差所形成的。
二、匀变速直线运动的基本公式1.匀变速直线运动的速度公式:v=v0+at公式中v是速度,v0是起始速度,a是加速度,t是时间。
2.匀变速直线运动的位移公式:s=v0t+1/2at²公式中s是位移,v0是起始速度,t是时间,a是加速度。
3.匀变速直线运动的速度-时间公式:v²-v0²=2as公式中v是结束速度,v0是起始速度,a是加速度,s是位移。
这些基本公式都是非常重要的,也是理解匀变速直线运动的关键。
三、常见问题解决方法1.调换公式法:有时候,我们需要求解的未知量可能不在提供的公式中。
在这种情况下,我们可以通过调换公式法将已知变量替换为未知变量,从而得到所需的答案。
2.单位换算法:在使用公式计算输出值之前,我们必须确保所有输入值的单位都是相同的。
如果输入值的单位不同,我们需要先使用适当的单位转换来将其转换为相同的单位。
3.估算法:在一些情况下,我们可能不能获得所有所需的输入和输出值。
这时候,我们可以使用估算法来近似地计算解。
四、例题解答1.一个物体从静止开始加速,5秒后的速度为20米/秒。
高一物理匀变速直线运动的知识点匀变速直线运动,速度均匀变化的直线运动,即加速度不变的直线运动。
高一物理匀变速直线运动的知识点你还记得多少下面由店铺给你带来关于高一物理匀变速直线运动的知识点,希望对你有帮助! 匀变速直线运动的知识点1第一、二节探究自由落体运动/自由落体运动规律记录自由落体运动轨迹1.物体仅在中立的作用下,从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动(理想化模型)。
在空气中影响物体下落快慢的因素是下落过程中空气阻力的影响,与物体重量无关。
2.伽利略的科学方法:观察→提出假设→运用逻辑得出结论→通过实验对推论进行检验→对假说进行修正和推广自由落体运动规律自由落体运动是一种初速度为0的匀变速直线运动,加速度为常量,称为重力加速度(g)。
g=9.8m/s2重力加速度g的方向总是竖直向下的。
其大小随着纬度的增加而增加,随着高度的增加而减少。
vt2=2gs竖直上抛运动1.处理方法:分段法(上升过程a=-g,下降过程为自由落体),整体法(a=-g,注意矢量性)1.速度公式:vt=v0 gt位移公式:h=v0t gt2/22.上升到最高点时间t=v0/g,上升到最高点所用时间与回落到抛出点所用时间相等3.上升的最大高度:s=v02/2g匀变速直线运动的知识点2第三节匀变速直线运动匀变速直线运动规律1.基本公式:s=v0t+at2/22.平均速度:vt=v0+at3.推论:1)v=vt/22)S2 S1=S3 S2=S4 S3=……=△S=aT23)初速度为0的n个连续相等的时间内S之比:S1:S2:S3:……:Sn=1:3:5:……:(2n 1)4)初速度为0的n个连续相等的位移内t之比:t1:t2:t3:……:tn=1:(√2 1):(√3 √2):……:(√n √n 1)5)a=(Sm Sn)/(m n)T2(利用上各段位移,减少误差→逐差法)6)vt2 v02=2as第四节汽车行驶安全1.停车距离=反应距离(车速反应时间)+刹车距离(匀减速)2.安全距离≥停车距离3.刹车距离的大小取决于车的初速度和路面的粗糙程度4.追及/相遇问题:抓住两物体速度相等时满足的临界条件,时间及位移关系,临界状态(匀减速至静止)。
高中物理必修一《匀变速直线运动的研究》
知识点整理
高中物理必修一《匀变速直线运动的研究》知识点整理第二章匀变速直线运动的研究
第一节实验:探究小车速度随时间变化的规律
进行实验
处理数据
作出速度—时间图象
第二节匀变速直线运动的速度与时间的关系
匀变速直线运动
沿着一条直线,且加速度不变的运动。
速度与时间的关系式
速度公式:v=v0+at
第三节匀变速直线运动的位移与时间的关系
匀速直线运动的位移
匀变速直线运动的位移
位移公式:x=v0t+at2/2
第四节匀变速直线运动的位移与速度的关系
公式:v2-v02=2ax
第五节自由落体运动
自由落体运动
定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。
自由落体加速度(重力加速度)
定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度。
用g表示。
一般的计算中,可以取g=9.8m/s2或g=10m/s2
公式:
v=ggt2/2
v2=2gh
Δh=gT2
第六节伽利略对自由落体运动的研究
绵延两千年的错误
逻辑的力量
猜想与假说
实验验证
伽利略的科学方法。
高一物理知识点总结第二章匀变速直线运动的
研究
高一物理知识点总结:第二章匀变速直线运动的研究考试的要求:
Ⅰ、对所学知识要知道其含义,并能在有关的问题中识别并直接运用,相当于课程标准中的了解和认识。
Ⅱ、能够理解所学知识的确切含义以及和其他知识的联系,能够解释,在实际问题的分析、综合、推理、和判断等过程中加以运用,相当于课程标准的理解,应用。
要求Ⅱ:匀速直线运动,匀变速直线运动,速度与时间的关系,位移与时间的关系,位移与速度的关系,v-t图的物理意义以及图像上的有关信息。
新知归纳:
一、匀变速直线运动的基本规律
●基本公式: (速度时间关系) (位移时间关系)
●两个重要推论: (位移速度关系)(平均速度位移关系) 二、匀变速直线运动的重要导出规律:
●任意两个边疆相等的时间间隔(T)内的,位移之差(△s)是一恒量,即
●在某段时间的中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度,即
●在某段位移中点位置的速度和这段位移的始、末瞬时速度
的关系为
三、初速度为零的匀变速直线运动以下推论也成立
(1) 设T为单位时间,则有
●瞬时速度与运动时间成正比,
●位移与运动时间的平方成正比
●连续相等的时间内的位移之比 (2)设S为单位位移,则有●瞬时速度与位移的平方根成正比,
●运动时间与位移的平方根成正比,
●通过连续相等的位移所需的时间之比。
四、自由落体运动
●定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
●自由落体加速度(重力加速度)
●定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度。
用g表示。
●一般的计算中,可以取g=9.8m/s2或g=10m/s2
●公式:
难点解析:
一、实验:探究小车速度随时间变化的规律
●实验操作:
1、如图,把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,打点计时器纸带限位孔与长木板纵轴位置对齐再固定在长木板没有滑轮的一端,连接好电路。
2、将一条细绳拴在小车上,细绳绕过滑轮,使纸带、小车、拉线和定滑轮在一条直线上。
小车在钩码的牵引下运动,注意调整滑轮高度,使小车的拉线与板面平行,减小拉力的变化。
3、为了研究小车的速度随时间变化的规律,需要把纸带穿过打点计时器平整地连在小车的后面,使小车运动时保持纸带与木板平行,减小摩擦力的影响。
4、把小车停在靠近打点计时器的位置,启动计时器,待打点计时器工作稳定后放开小车,让小车拖着纸带运动。
同时,用手在滑轮一端准备接住小车,防止小车撞击滑轮和落地。
打点计时器在纸带上打下一行小点,随后立即关闭电源。
5、取下纸带换上新纸带,重复操作三次。
●数据处理
1、在三条纸带中选择一条最清晰的。
为了便于测量,舍掉开头一些过于密集的点迹,找一个适当的点当作计时起点。
这样做的目的是减小因点迹过于密集而在测量位移时带来
较大的偶然误差。
2、选择每5个点取一个计数点,如图所示,这样相邻两计数点间的时间间隔T就是0.1S(电源频率为50Hz),量出各计数点左右两计时点(注意计数点与计时点的区别)间的距
离计算平均速度,用此平均速度代替相关计数点的瞬时速度。
●作出速度-时间图象
1、建立坐标系:以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系,根据各个时刻t的速度v数据在直角坐标系中描点。
2、作拟合曲线或直线:仔细观察这些点的分布情况,发现这些点都大致落在一条直线上。
因此,我们可以用一条直线去拟合这些点,即让所画的直线连接尽可能多的点。
不能连接的点应贴近分布在该直线的两侧。
并使两侧点数大致相同,这就画出了小车运动的速度图象。
结论:小车的运动速度随时间成线性关系变化;小车的速度在不断增大,而且在相等的时间里速度的变化量是相等的,即小车的加速度保持恒定。
小贴士:从图象上分析物体的运动规律,也是物理学中研究问题时经常采用的一种方法。
归纳整理:
本节课我们主要是运用探究式学习的方式用打点计时器来
测量小车的速度随时间变化的规律,重点是对重物牵引下小车的运动进行探究。
在探究过程中,涉及了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则,同时要求利用已有知识处理纸带,求各点的瞬时速度,会用图象处理实验数据。
以上就是高一物理知识点总结:第二章匀变速直线运动的研究的全部内容,更多考试资讯请继续关注!。