高中物理第二章位移与速度的关系.docx
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高中物理第二章位移与速度的关系
第二章第3节匀变速直线运动的位移与时间、位移与速度的关系
【学习目标】
1.会用“面积法”推导匀变速直线运动的位移与时间的关系公式。
2.知道位移与时间、位移与速度的关系公式,并会用公式求解有关问题
【学习重点】
理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义,并由此能推导出匀变速直线运动的位移与时间、位移与速度的关系
【学习难点】
具体到实际问题当中对物理意义、情景的分析。
【预习自测】
1.一物体运动的位移与时间关系
则()
A.这个物体的初速度为12m/sB.这个物体的初速度为6m/s
C.这个物体的加速度为8m/s2D.这个物体的加速度为-8m/s2
2.质点做直线运动的v-t图象如图所示,则()
A.3~4s内质点做匀减速直线运动
B.3s末质点的速度为零,且运动方向改变
C.0~2s内质点做匀加速直线运动,4~6s内质点做匀减速直线运动,加速度大小均为2m/s2
D.6s内质点发生的位移为8m
3.物体从静止开始以2m/s2的加速度做匀加速运动,则前6s的平均速度是____________,第6s内的平均速度是_____________,第6s内的位移是___________。
【探究案】
题型一位移公式x=v0t+at2/2的应用
例1.以10m/s的速度行驶的汽车关闭油门后后做匀减速运动,经过6s停下来,求汽车刹车后的位移大小。
针对训练1.由静止开始做匀加速直线运动的汽车,第1s内通过的位移为0.4m,问:
(1)汽车在第1s末的速度为多大?
(2)汽车在第2s内通过的位移为多大?
题型二位移与速度关系式的应用
例2.美国“肯尼迪”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统.已知“F-15”型战斗机在跑道上加速时,产生的最大加速度为5.0m/s2,起飞的最小速度是50m/s,弹射系统能够使飞机具有的最大速度为30m/s,则:
(1)飞机起飞时在跑道上至少加速多长时间才能起飞?
(2)航空母舰的跑道至少应该多长?
针对训练2.汽车以10m/s的速度行驶,刹车后的加速度大小为3m/s2,求它向前滑行12.5m后的瞬时速度.
题型三利用v-t图象分析物体的运动
例3.如图所示为某物体做直线运动的v-t图象,求8s内物体的位移的大小.
针对训练3.某一做直线运动的物体,其v-t图象如图所示,根据图象求:
(1)物体距出发点最远的距离;
(2)前4s内物体的位移大小;
(3)前4s内物体的路程.
【课堂小结】
高考理综物理模拟试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1.如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的,一根质量不计的细线跨在玩口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=90∘,质量为m2的小球位于水平地面上,设此时质量为m2的小球对地面压力大小为FN,细线的拉力大小为FT,则()
A.FN=m2g
B.FN=(m2−m1)g
C.
D.
2.如图所示,一个各短边边长均为L,长边边长为3L的线框,匀速通过宽度为L的匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面,线框沿纸面运动,开始时线框右侧短边ab恰好与磁场左边界重合,此过程中最右侧短边两端点a、b两点间电势差Uab随时间t变化关系图象正确的是()
A.
B.
C.
D.
3.在α粒子散射实验中,使少数α粒子发生大角度偏转的作用力是
A.原子核对α粒子的万有引力
B.原子核对α粒子的磁场力
C.核外电子对α粒子的库仑引力
D.原子核对α粒子的库仑斥力
4.如图所示,将小球从空中的A点以速度Vo水平向右抛出,不计空气阻力,小球刚好擦过竖直挡板落在地面上的B点.若使小球仍刚好擦过竖直挡板且落在地面上B点的右侧,下列方法可行的是()
A.在A点将小球以大于Vo的速度水平抛出
B.在A点将小球以小于Vo的速度水平抛出
C.在A点正上方某位置将小球以小于Vo的速度水平抛出
D.在A点正下方某位置将小球以大于Vo的速度水平抛出
5.如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为个带电的质点在仅受电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点。
下列说法中正确的是
A.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小
B.带电质点一定是从P点向Q点运动
C.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小
D.三个等势面中,等势面a的电势最高
6.两矩形线圈分别在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,线圈中产生的感应电动势e随时间t的变化关系分别如图中甲、乙所示,则下列说法正确的是
A.两交变电流的电动势有效值之比
B.
时,两线圈中的磁通量的变化率均为零
C.两交变电流的频率之比
D.
时,两线圈均处在与中性面垂直的位置上
二、多项选择题
7.一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比_________。
A.波速变大B.波速不变C.频率变高D.频率不变
8.如图所示,气缸和活塞与外界均无热交换,中间有一个固定的导热性良好的隔板,封闭着两部分气体A和B,活塞处于静止平衡状态。
现通过电热丝对气体A加热一段时间,后来活塞达到新的平衡,不计气体分子势能,不计活塞与气缸壁间的摩擦,大气压强保持不变,则下列判断正确的是_______.
E.气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞总次数减少
A.气体A吸热,内能增加
B.气体B吸热,对外做功,内能不变
C.气体A分子的平均动能增大
D.气体A和气体B内每个分子的动能都增大
9.在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示,一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿
方向射入磁场,它恰好从磁场边界的交点C处沿
方向飞出。
当磁感应强度的大小变为
后,该粒子仍以A处相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了
角,则
A.粒子带负电
B.粒子的比荷
C.两种情况下粒子做圆周运动的半径之比为
D.两种情况下的磁感应强度之比为
10.在用单摆测重力加速度实验中,下面说法中正确的是()
A.如果有两个大小相同的带孔塑料球和带孔铁球可供选择,应选用铁球作摆球
B.测量单摆周期时,应从摆球经过最高点时开始计时
C.若细绳的质量不可忽略,实验中测得的重力加速度值较真实值偏大
D.将全振动次数n误记为(n+1),测得的重力加速度值较真实值偏大
E.在摆长和周期的测量中,摆长的测量对实验误差影响较大
三、实验题
11.如图所示,在倾角为θ=37°的光滑斜面上水平放置一条长为L=0.2m的直导线PQ,两端以很软的轻质导线通入I=5A的电流。
当将整个装置放入一个竖直向上的B=0.6T的匀强磁场中时,PQ恰好平衡,则导线PQ的重力为多少?
(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
12.
(1)在使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中,有如下基本步骤:
A.把打点计时器固定在桌子上;
B.安好纸带;
C.松开纸带让物体带着纸带运动;
D.接通低压交流电源;
E.取下纸带;
F.断开开关。
这些步骤正确的排列顺序为_______.
(2)用频率50Hz的打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻两点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。
①试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下两个点吋小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表_____________、_________(要求保留三位有效数字,其中C、D、E三点已算。
)
②将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度榀在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线___________。
③由速度-时间图象求出小车的加速度为_____m/s2(该空保留两位有效数字)。
四、解答题
13.如图所示,在倾角θ=37°的斜面上,用一水平力F推一质量为m=10kg的物体,欲使物体沿斜面匀速运动,已知物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,试求F的大小.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
14.如图所示,在倾角为300的光滑斜面上固定一光滑金属导轨CDEFG,OH∥CD∥FG,∠DEF=600,
。
一根质量为m的导体棒AB在电机牵引下,以恒定速度v0沿OH方向从斜面底端开始运动,滑上导轨并到达斜面顶端,AB⊥OH。
金属导轨的CD、FG段电阻不计,DEF段与AB棒材料与横截面积均相同,单位长度的电阻均为r,O是AB棒的中点,整个斜面处在垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。
求:
(1)导体棒在导轨上滑动时电路中电流的大小;
(2)导体棒运动到DF位置时AB两端的电压;
(3)将导体棒从底端拉到顶端电机对外做的功。
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
D
D
D
A
B
二、多项选择题
7.BC
8.ACE
9.ABD
10.ACD
三、实验题
11.8N
12.ABDCFE0.4000.721
0.80
四、解答题
13.N或48N
14.
(1)
(2)
(3)
高考理综物理模拟试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1.
两物体沿同一方向运动,它们的
图像如图所示,下列判断正确的是()
A.在
这段时间内,B物体的位移比A物体的位移大
B.在
时刻前,B物体的速度始终比A物体增加得快
C.在
时刻前,B物体始终在A物体的前面
D.在
时刻两物体不可能相遇
2.背越式跳高采用弧线助跑,距离长,速度快,动作舒展大方。
如图所示是某运动员背越式跳高过程的分解图,由图可估算出运动员在跃起过程中起跳的竖直速度大约为
A.2m/sB.5m/sC.8m/sD.11m/s
3.关于电容器,下列说法正确的是()
A.在充电过程中电流恒定
B.在放电过程中电容减小
C.能储存电荷,但不能储存电能
D.两个彼此绝缘又靠近的导体可视为电容器
4.在斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v和
的速度平行纸面水平向右抛出,两球都落到该斜面上。
则在该过程中,下列说法正确的是
A.甲、乙两小球运动的时间之比为4:
1
B.甲、乙两小球发生位移的大小之比为2:
1
C.落在斜面上时,甲、乙两小球速度的大小之比为2:
1
D.落在斜面上时,甲、乙两小球速度方向与水平方向间夹角的正切值之比为2:
1
5.如图所示,理想变压器原线圈两端A、B接在电动势E=8V、内阻r=2Ω的交流电源上,理想变压器的副线圈两端与滑动变阻器R相连,滑动变阻器阻值可在0~10Ω范围内变化,变压器原、副线圈的匝数比为1∶2,下列说法正确的是
A.副线圈两端输出电压U2=16V
B.副线圈中的电流I2=2A
C.当电源输出功率最大时,滑动变阻器接入电路中的阻值R=8Ω
D.当电源输出功率最大时,滑动变阻器接入电路中的阻值R=4Ω
6.如图甲,小球用不可伸长的轻绳连接绕定点O在竖直面内圆周运动,小球经过最高点的速度大小为v,此时绳子拉力大小为F,拉力F与速度的平方
的关系如图乙所示,图象中的数据a和b以及重力加速度g都为已知量,以下说法正确的是()
A.数据a与小球的质量有关
B.数据b与小球的质量无关
C.比值
只与小球的质量有关,与圆周轨道半径无关
D.利用数据a、b和g能够求出小球的质量和圆周轨道半径
二、多项选择题
7.下列说法正确的是________(填正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.质量和温度都相同的气体,内能一定相同
B.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
C.布朗运动说明构成固体颗粒的分子在永不停息的做无规则运动
D.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质
E.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面上,这是由于水表面存在表面张力的缘故
8.如图所示,半圆形玻璃砖按图中实线位置放置,直径与BD重合。
一束白光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上。
使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度θ(0°<θ<90°),观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动。
在玻璃砖转白光动过程中,以下说法正确的是()
A.在弧形屏上可以观察到反射光的色散现象
B.在弧形屏上可以观察到折射光的色散现象
C.红光在玻璃砖中传播速度最小
D.折射光斑在弧形屏上沿顺时针方向移动
E.玻璃砖旋转过程弧形屏上最先消失的一定是紫光
9.教学用发电机能够产生正弦式交变电流。
利用该发电机通过理想变压器向用电器供电,电路如图所示。
副线團的匝数可以通过滑动触头Q来调节,副线圈两端连接定值电阻R0,灯泡L和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头,原线圈上连接一只理想交流电流表A,闭合开关S,电流表的示数为I,则
A.仅增大发电机线的转速,I增大
B.仅将P向上滑动,I增大
C.仅将Q向上滑动,I增大
D.仅将开关S断开,I增大
10.如图所示,倾角为
的斜面体C置于水平地面上,小物块B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,已知A、B、C都处于静止状态。
则
A.B受到C的摩擦力一定不为零
B.C受到水平面的摩擦力一定为零
C.斜面体C有沿地面向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力
D.将细绳剪断,若B物体依然静止在斜面上,此时水平面对C的摩擦力为0
三、实验题
11.研究性学习小组为“研究匀变速直线运动的规律”和“测当地的重力加速度”,采用了如图1所示的装置,其中m1=50g、m2=150g,开始时保持装置静止,然后释放物块m2,m2可以带动m1拖着纸带打出一系列的点,只要对纸带上的点进行测量,即可研究匀变速直线运动。
某次实验打出的纸带如图2所示,0是打下的第一个点,两相邻点间还有4个点没有标出,交流电频率为50Hz。
(1)系统的加速度大小为________m/s2,在打点0~5的过程中,系统动能的增量ΔEk=________J。
(2)忽略一切阻力的情况下,某同学作出的
—h图象如图3所示,则当地的重力加速度g=______m/s2。
12.某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。
在铁架台的顶端有一电磁铁,正下方某位置固定一光电门,电磁铁吸住直径为d的小铁球,此时球心与光电门的竖直距离为h(h>>d)。
断开电源,小球下落,通过光电门的挡光时间为t。
请回答下列问题:
(1)小球经过光电门时的速度表达式为______;
(2)该实验需要验证的表达式为______;(用题中字母表示,设重力加速度为g)。
(3)在实验过程中,多次改变h,重复实验,这样做可以______;
A.减小偶然误差
B.减小系统误差
C.使实验结论更具有普遍性
(4)实验中发现动能增加量△Ek总是稍小于重力势能减少量△EP,增加下落高度后,则△EP-△Ek将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
四、解答题
13.如图所示,间距为L的水平平行金属导轨上连有一定值电阻,阻值为R,两质量均为m的导体棒ab和cd垂直放置在导轨上,两导体棒电阻均为R,棒与导轨间动摩擦因数均为μ,导轨电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个导轨处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B。
现用某一水平恒力向右拉导体棒ab使其从静止开始运动,当棒ab匀速运动时,棒cd恰要开始滑动,从开始运动到匀速的过程中流过棒ab的电荷量为q,(重力加速度为g)求:
(1)棒ab匀速运动的速度大小;
(2)棒ab从开始运动到匀速运动所经历的时间是多少?
(3)棒ab从开始运动到匀速的过程中棒ab产生的焦耳热是多少?
14.如图所示,水面下方有一点光源S,水面上有一艘船,船的最左端到光源的水平距离为l。
已知从距船
处的水面射出的光线恰好照亮船头标志物A,此光束到达A之前在水中和空气中传播的时间之比为2:
1。
若船右移
,则水面恰好出现完整的圆形透光区域,不考虑光线的多次反射。
求:
(i)水的折射率;
(ii)标志物A到水面的高度h。
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
B
D
C
C
D
二、多项选择题
7.BDE
8.BDE
9.AC
10.CD
三、实验题
11.80.5769.6
12.
gh=
A增大
四、解答题
13.
(1)
(2)
(3)
14.(i)
;(ii)
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- 高中物理 第二 位移 速度 关系