例3.(多过程、矢量性)
物体从静止开始在水平面上做匀加速直线运动,经过时间t物体速度的大小为v1;此时物体做匀减速直线运动,经过相同时间t后,物体又回到出发点,速度的大小为v2,求:v1
v与v2的比值1=?
v2解析:
v0=0
t x t -x v1 x -v2 第一阶段中 s?v1 t
2v?v2第二阶段中 ?s?1t
2v由①② ∴ 1=1
v22可增加一问:加速度之比
① ②
a1v1/t=?(=1) a2(?v2?v1)/t3
例4.(部分与整体)
从距地面某高处做自由下落运动,若下落前一半路程所用的时间为t,则物体下落全程所用的时间为( A )
A.2t 解: h=1at2
B.4t
C.2t
D.22t v0=0 t h 2h t’
v
y a t’ h v0=0 t h 22h=1at’2
2∴ t’=2t
另法: h=vt 2a 2∴ t’’=(2-1)t
h=vt +1at’2
说明:① 过程分析,过程上列方程;② 解题规范;③ 可用比例法解题
例5.(图像)
(’07夏17.)一个质点沿直线运动,其速度图像如图5所示,由图像可知( AC )
A.线段OA表示质点做匀加速直线运动
26
12 10 8 6 4 2 0
v/ms-1 A B C 2
4
6
8
10 12
t/s
图5
B.线段OA表示质点做匀速直线运动 C.质点6s末的速度为12m/s D.质点6s末的速度为10m/s
附:参考练习(供选择)
1.一辆汽车在4s内做匀变速直线运动,初速度大小为2m/s,末速度大小为10m/s,在这段时间内(ABCD)
A.汽车的加速度大小为2m/s2 B.汽车的加速度大小为3m/s2 C.汽车的平均速度大小为4m/s D.汽车的平均速度大小为6m/s
2.一个物体沿斜面滑下,加速度a=5m/s2,则(AD) A.物体2秒末的速度为10m/s B.物体2秒末的速度为5m/s C.物体2秒内落下的高度为20m D.物体2秒内落下的高度为10m
3.一辆汽车原来以9m/s的速度行驶,进入一段下坡路时,以1m/s2的加速度行驶,经过12s汽车在下坡路上运动了 180 m的距离。
4.物体由静止开始做匀加速直线运动,若第1秒内物体通过的位移是0.5m,则第2秒内通过的位移是(B)
A.0.5m B.1.5m C.2.5m D.3.5m
5.物体从长为L的光滑斜面顶端开始做自由下滑,当其速度等于到达底端速度的一半时,物体下滑的距离为(B)
1131A.L B.L C.L D.L
2448
6.物体从光滑斜面顶端开始自由下滑(不计空气阻力),到达底端的速度为v,在此过程中,
物体从斜面顶端滑到斜面一半处所经历的时间为(物体沿斜面的加速度为a)( C )
A.
v 2B.
v 2aC.
2v 2aD.
(2?2)v 2a7.在图1-1的四个速度图像中,有一个是表示物体做匀速直线运动的速度图像,这个图像是( D )
v v v v
t O t O t t O O B C D A
图1
v/ms-1 8.图1-2是某物体运动速度-时间图像,下列说法中正确的是( C )
25 27
10 0 图2
15 t/s
A.物体运动的初速度为零
B.物体在0-15s内做匀速直线运动 C.物体在0-15s内做匀加速直线运动 D.物体在0-15s内做匀减速直线运动
v/ms-1 9.物体运动的v-t 图像如图2所示。(ABD)
2 A.物体在前4s的位移为4 m; B.物体在前6s的位移为-2m; 0 1 2 3 4 5 6 7 8 t/s C.物体在1min内的位移为4m;
D.物体在1min内的位移为-4m;-2 图2
10.一辆汽车在4s内做匀加速直线运动,初速度为2m/s,末速度为10m/s,在这段时间内(AC)
A.汽车的加速度为2m/s2 B.汽车的加速度为8m/s2 C.汽车的平均速度为6m/s D.汽车的平均速度为10m/s
11.图1为打点计时器打出的一条纸带,已知物体拖动纸带做匀加速直线运动,O、A、
OA AB BC CD DE EF FG 26.0 4.0 2.0 6.0 10.0 14.0 18.0 22.0 间距 (mm) AB-OA BC-AB CD-BC DE-CD EF-DE FG-EF 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 B?G,为连续打出的相邻的八个计时点。填表、分析各计时点间距离有什么关系?。
O A B C D E F G 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 cm 图1
12.一个小石子从楼顶自由下落,经过2.0m的窗口所用的时间为小石子下落处距窗口顶端多高?(石子自由下落加速度大小a=10m/s2)
h=4.05m,t=0.9s
解:画示意图和v-t图,
v1?v2??h??t?2 ?v2?v1v/ms-1 ?a?v2 ?t??v1?9m/sv1 解得?
?v2?11m/s?h h v9又t1?1??0.9s
0 a10t1 ?t t2 t/s
28
18题图
0.2s,不计空气阻力,求
h t1
g y ?h ?t t2
v1 窗
v2 ∴h?
11v1t1??9?0.9?4.05m 22§2.5 自由落体运动
0.教材分析
本节教学内容(三维分析):
(1)经历自由落体运动模型建立的过程。
从思辨和演示,得出“自由落体运动”的条件,建立“自由落体运动”的概念;从(打点计时器)实验得出自由落体运动的规律;从(表格)一些地点的加速度值,加深对地球重力加速度g的认识。
(2)从课程目标三个维度建构教学过程 实验、数据 重力加速度g 自由落 提出落体快慢猜想 1体运动 x=v0t+at2 思辨、演示 2
x=12gt 2让学生在“学会学习”的过程中得到体验,有所收获。
“萌发(物理)科学问题→探究物理规律→获取物理知识→解决物理问题”
(3)建议:
①“自由落体运动”和“伽利略对自由落体运动的研究”揉合教学。
② 补充测量重力加速度g实验(在§2.1中增加测量g项)。
(4)了解频闪摄影照片和相机曝光技术,学习探索自由落体运动的方法。
本节关键词:
毛钱管 自由落体运动 重力加速度 g=9.8m/s2 打点计时器测重力加速度 频闪摄影
1.教学目标
(1)分析“自由落体运动”的条件,建立“自由落体运动”的概念; (2)知道重力加速度大小(g=9.8m/s2)、方向,了解影响g的因素; (3)知道自由落体运动是a=g、v0=0的匀加速直线运动,符合规律x=(4)培养科学探究能力,形成科学态度; * 不可将本课变成习题课
29
12gt; 22.教学实施
(1)建立“自由落体运动”概念
——体会忽略次要因素,建立物理理想模型的过程
● 问题:不同轻重的物体,下落的快慢是否相同?(轻的慢,重的快) ——对“猜想”进行“思辨”,学习“思想实验”(或理想实验)的方法 ● 演示1.纸片→纸团;演示2.重物+轻物
——突出影响落体快慢的因素(空气阻力和轻重),突出实验方法 ● 演示3.毛钱管;
——忽略空气阻力影响;对比“轻”(羽毛,密度小)“重”
(硬币,密度大)”巨大反差物体的运动
● 建立“自由落体运动”模型
——初速度为零,只在重力作用下的运动。
(2)建议“用打点计时器研究自由落体运动”(物理必修①.P43图2.5-1)与“小球自由落体的频闪摄影照片”(与P45图2.5-4)两个宇航员在月球上做自由落体实验 实验结合分析。
C
夹子 B
纸带 A
打点计时器
hA hB hC
此图来自《新概念高中
夹子 物理读本》
重物 2mm O
用打点计时器研究自由落体运动
思考:通过哪几种方法测量自由落体加速度
● x=
12gt 2● X=gt2
30