第一章第5讲——运动图示　图表频闪照片、信息分析.doc

获取更多试卷，请关注微信公众号：上海试卷 学案(05)——运动图示　图表频闪照片、信息分析 　　　知识回忆 在匀变速直线运动中，若加速度为a，相邻的两个相等时间间隔T内位移分别为s1和s2则s2－s1＝__________，s1和s2中间时刻的速度为v＝________.可见，匀变速直线运动中某段运动的中间时刻速度就等于该段运动的平均速度．对于不相邻的两个相等时间间隔T内位移差也有一定规律，如第M个T内的位移为sM，第N个T内的位移为sN，还可推得： a＝__________． 　　　跟踪练习 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片．该照片经过放大后分析出，在曝光时间内，子弹影响前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%.已知子弹飞行速度约为500 m/s，因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近(　　) A．10－3 s B．10－6 s C．10－9 s D．10－12 s 第1题图 2．一物体以一定的初速度从一光滑斜面底端A点上滑，最高可滑至C点，B是AC的中点，如图所示，已知物块从A至B所需时间t0，问它从B经C再回到B，需要的时间________． 第2题图 3．从斜面上某一位置，每隔0.1s放下一个相同的小球，在连续放下几个小球后，对在斜面上运动的小球摄下照片如图所示，测得AB＝15cm，BC＝20cm.设实际长度和照片中的长度相等．则 (1)小球运动的加速度为__________． (2)拍摄时物体A的速度为__________． (3)物体A上面正在运动的小球最多可能还有__________个． 第3题图 4．利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度．一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有挡光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出挡光片从光电门甲至乙所用的时间t，改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如右表所示．若滑块所受摩擦力始终相同． 图1 s(m) 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 0.950 t(ms) 292.9 371.5 452.3 552.8 673.8 776.4 s/t(m/s) 1.71 1.62 1.55 1.45 1.34 1.22 　　(1)滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是________； (2)根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出t图线： 图2 第4题图 (3)由所画出的t图线，得出滑块加速度的大小为a＝________m/s2(保留1位小数)． (4)若某同学做该实验时误将光电门乙的位置改变多次，光电门甲的位置保持不变，画出t图线后，得出的纵坐标截距的物理含义为________． 　　　即时检测 1．甲、乙两质点同时开始在彼此平行且靠近的两水平轨道上同向运动，甲在前，乙在后，相距s.甲初速度为零，加速度为a，做匀加速直线运动；乙以速度v0做匀速运动，关于两质点在相遇前的运动． 某同学作如下分析： 设两质点相遇前，它们之间的距离为Δs，则Δs＝at2＋s－v0t，当t＝时，两质点间距离Δs有最小值，也就是两质点速度相等时，两质点之间距离最近．你觉得他的分析是否正确？如果认为是正确的，请求出它们的最小距离；如果认为是不正确的，请说明理由并作出正确分析． 2．汽车启动的快慢和能够达到的最大速度，是衡量汽车性能指标体系中的两个重要指标．汽车启动的快慢用车的速度从0到100km/h的加速时间来表示，这个时间越短，汽车启动时的加速度就越大．下表中列出了两种汽车的性能指标(为了简化计算，把100km/h取为30m/s)． 启动的快慢/s (0m/s～30m/s的加速时间) 最大速度/ (m·s－1) 甲车 12 40 乙车 6 50 　　现在，甲、乙两车在同一条平直公路上，车头向着同一个方向，乙车在前，甲车在后，两车相距85m.甲车先启动，经过一段时间t0乙车再启动．若两车从速度为0到最大速度的时间内都以最大加速度做匀加速直线运动，在乙车开出8s时两车相遇，则： (1)t0应满足的条件是什么？ (2)在此条件下，两车相遇时甲车行驶的路程是多少？ 3．离地H高处有一盏灯．身高h的人从灯的正下方出发在水平地面上做速度为v0的匀速直线运动．在人前进的时间里，人所戴帽子的影子在水平地面做什么运动？人在行走时看到帽影有一个远离自己而去的水平速度v′，在什么情况下v′大于v0? 4．甲、乙两质点同时同地出发，甲质点以向东的初速v0和向东的加速度a1做匀加速直线运动，乙质点以大小也为v0方向向西的初速、大小为a2方向向东的加速度做匀变速直线运动，要求在时间t内两质点能相遇，a2应满足什么条件？ 学案(05)——运动图示　图表 频闪照片、信息分析 知识回忆 　aT2　　 跟踪练习 　1.B　　　2.2(＋1)t0 　3.(1)5m/s2　(2)1.25m/s　(3)2 　4.(1)s＝v1t－at2　(2)如图　(3)2.0　(4)滑块经过光电门甲时的瞬时速度　【解析】　(1)可以将该过程反向处理，则很容易得出s＝v1t－at2.　(3)由s＝v1t－at2，得＝v1－t，则－t图线的斜率为－，处理数据得k＝－0.98，则a≈2.0m/s2.　(4)由于光电门甲的位置不变，则纵坐标截距的物理意义是滑块经过光电门甲时的瞬时速度． 第4题图 即时检测 　1.不正确　【解析】　在两质点相遇之前，它们之间的距离Δs也可能不断减小，直至Δs＝0(相遇)，而不存在先变小后变大的情况，这完全取决于两质点之间的初始距离s与v0、a之间的大小关系．由Δs＝at2－v0t＋s可得：判别式Δ＝v－2as. 当v≥2as，即s≤时. 甲、乙之间的距离始终在减小，直至相遇(最小距离Δs＝0)，两质点相遇前，不会出现Δs最小的情况. 当v＜2as，即s＞时，甲与乙不可能相遇，当t＝时，两质点之间的距离最近，Δsmin＝s－. 　2.6s，125m或245m　【解析】　(1)设甲车匀加速运动阶段的加速度为a1，最大速度为v1m，位移为x1，加速时间为t1，乙车匀加速运动阶段的加速度为a2，最大速度为v2m，位移为x2，加速时间为t2，由题意得：a＝，x＝at2＝t.a1＝m/s2＝2.5m/s2，a2＝m/s2＝5m/s2.t1＝＝16s，t2＝＝10s，x1＝320m，x2＝250m.设乙车开出8s后，位移为x2′，则x2′＝a2t2′2＝160m, 160m＋85m＝245m<320m，故甲车在匀加速运动阶段．由甲、乙两车的位移关系有x甲＝x乙＋85m，则a1(t0＋8)2＝160m＋85m，解之得t0＝6s.　 (2)分析甲、乙两车有两次相遇的情况．设甲、乙两车相遇时乙车行驶的时间为t，则有a1(t＋t0)2＝a2t2＋85m.解得t＝4s或t＝8s. 第一次相遇：x甲＝a1(t＋t0)2＝125m，第二次相遇：x甲＝a1(t＋t0)2＝245m，当第二次相遇时，v1＝35m/s，v2＝40m/s.v2>v1，故甲、乙不再相遇． 　3.匀速直线运动，h>时，v′大于v.　【解析】　灯光成影的光路图如图所示，人从A走到B时，帽子在P处，帽子的影子在Q处，在时间t内，人从B走到C，人的位移为s1，帽影的位移为s2，在△OQQ′中，s1∶s2＝OP∶OQ.在△OAQ中，OP∶OQ＝(H－h)∶H.由此可知s1∶s2＝(H－h)∶H.人做匀速直线运动，帽影也做匀速直线运动，帽影的速度v与人的速度v0之比v∶v0＝H∶(H－h)，则有v＝v0，帽影速度必大于人的行走速度．设人走到B处时，人影长度为l＝BQ，人从A走到B所用的时间为T，则＝，l＝T.以人为参考系，帽影的水平速度v′＝v－v0＝v0. 当h>H－h时，即h>时，v′大于v. 第3题图 　4.见解析　【解析】　取甲为参照系，甲静止，乙的初速为v0′＝2v0，方向向西，要能回到出发点与甲相遇，其加速度必须向东，所以应有a2＞a1，则其加速度大小为a′＝a2－a1，方向向东，要在时间t内两质点能相遇，必须＝≤t，即a2≥＋a1.