物理必修 第一册2.4 匀变速直线运动规律的应用导学案及答案

这是一份物理必修 第一册2.4 匀变速直线运动规律的应用导学案及答案，共8页。学案主要包含了单选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2.4 匀变速直线运动规律的应用 一、单选题1．2021年7月，云南的亚洲象北上引发人们关注，有关部门已采取措施引导象群返回了原栖息地。象群经过某一平直路段时，一小象因贪玩落后象群里的象妈妈处时才察觉，于是小象立刻由静止开始以大小为的加速度追赶象妈妈。若象妈妈以大小为的速度匀速前行，小象达到最大速度后的速度保持不变。下列说法正确的是（　　）A．从小象开始追赶象妈妈起，经它们相距最远B．小象追赶象妈妈的过程中，与象妈妈的最远距离为C．从小象开始追赶象妈妈起，经小象追上象妈妈D．小象追赶象妈妈过程中的位移大小为2．以10m/s的速度从地面竖直向上抛出一个小球，空气的阻力可以忽略，重力加速度g=10m/s2，下列分析正确的是（       ）A．小球抛出后1s末的速度大小为10m/s B．小球抛出后2s末的速度大小为10m/sC．小球抛出后1s内的位移为0 D．小球抛出后2s内的位移为5m二、实验题3．下面是做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，请回答下面的问题：（1）图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，图乙是______（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是______流电源______（填“约8V”或“220V”）。（2）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是(      )A．先接通电源，后让纸带运动                           B．先让纸带运动，再接通电源C．让纸带运动的同时接通电源                           D．先让纸带动或先接通电源都可以（3）图丙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到A点间的距离。已知所用电源的频率为50Hz，打B点时小车的速度______m/s，小车的加速度a=______。（结果均保留两位有效数字）4．一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上加速滑下。下图是打出的纸带的一段，相邻两个计数点之间还有4个点未画出。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz。（1）部分实验步骤如下：A．测量完毕，关闭电源，取出纸带B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连D．把打点计时器固定在斜面上，让纸带穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是：________（用字母填写）；（2）小车连接在纸带的________（选填：左端、右端）；（3）图中标出的相邻两计数点的时间间隔T=______s；（4）计算小车在AC之间运动的平均加速度为a=______m/s2（加速度计算结果保留三位有效数字）。（5）如果当时电网中交变电流的频率稍有增大，频率从50Hz变成了60Hz，而做实验的同学并不知道，仍按照50Hz进行数据处理，那么速度的测量值与实际值相比________。（选填：偏大、偏小、不变）三、解答题5．一辆自行车以速度匀速经过汽车时，汽车从静止开始以加速度做匀加速直线运动。（1）追上之前，汽车与自行车相距的最大距离是多少？（2）当汽车速度是多少时，汽车刚好追上自行车？6．一辆汽车正以的速度行驶，因发生紧急情况关闭油门刹车，刹车后做匀减速直线运动，加速度大小为，问：（1）刹车2秒后汽车的速度大小；（2）刹车7秒后汽车的速度大小；（3）刹车7秒内的位移大小。7．大马哈鱼需要逆流而上到上游产卵，运动过程中有时还要跃上瀑布。这种鱼跃出水面的速度可达10m/s。不计空气阻力，g取。（1）若大马哈鱼跃出水面的速度方向竖直向上，则它能达到的最大高度约为多少？（2）上升所用时间约为多少？8．汽车沿平直公路以36km/h的速度匀速行驶，某时刻发现前方有障碍物，并开始以2m/s2的加速度刹车。（1）求汽车刹车3s后的速度？（2）求汽车刹车6s后的速度？（3）求汽车刹车10s后的位移？9．汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶，刹车后经2s速度变为6m/s，汽车刹车后的运动可认为是匀减速直线运动。求：（1）刹车过程中的加速度；（2）刹车后3s内前进的距离；（3）刹车后8s内前进的距离。10．、两车沿同一直线向同一方向运动，车的速度，车的速度。当车运动至车前方处时，车刹车并以的加速度开始做匀减速直线运动。求：（1）从该时刻开始计时，车追上车需要的时间；（2）在车追上车之前，二者之间的最大距离。
参考答案：1．D【解析】A．从小象开始追赶象妈妈，当速度相等时它们相聚最远，则有A错误；B．与象妈妈的最远距离为B错误；C．小象在四秒时达到最大速度，则小象追上象妈妈满足位移关系四秒时小象的位移只有8m，故小象追上象妈妈时一定达到了最大速度，故经小象追上象妈妈，C错误； D．小象追赶象妈妈过程中的位移大小为D正确。故选D。2．B【解析】A．由小球抛出后1s末的速度大小为A错误；B．1s物体达到最高点，由上升阶段和下落阶段具有对称性，故2s末物体回到出发点，速度大小为10m/s，B正确；C．小球抛出后1s达到最高点，位移不为0，C错误；D．由上升阶段和下落阶段具有对称性，故2s末物体回到出发点，位移大小为0，D错误。故选B。3．     电火花     交     220V     A     0.32     0.93【解析】（1）[1][2][3]图乙是电火花打点计时器，电源采用的是交流220V。 （2）[4] 开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带。故选A。（3）[5] 两个相邻的计数点之间的时间间隔为T＝5×0.2s＝0.1s根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可知B点速度[6]根据逐差法得4．     DCBA     左端     0.10     0.390     偏小【解析】（1）[1]实验时,先安装实验器材，小车停靠在打点计时器附近，通电稳定后放开小车，试验结束整理器材；（2）[2] 一小车从斜面上加速下滑，纸带点迹间距增大，所以左侧与小车相连；（3）[3] 相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则相邻两计数点的时间间隔T=0.10s；（4）[4]由匀变速运动连续相等的时间推论可得（5）[5] 交变电流的频率稍有增大，频率从50Hz变成了60Hz，周期变小, 速度的测量值与实际值相比偏小.5．（1）；（2）【解析】（1）追上之前，当汽车与自行车的速度相等时，汽车与自行车相距最远，设汽车从静止到与自行车共速所用时间为，则有汽车与自行车相距的最大距离为（2）汽车追上自行车所用时间为，则有解得此时汽车的速度为6．（1）；（2）0；（3）【解析】（1）汽车刹车的时间为刹车2秒后汽车的速度大小为（2）刹车7秒后汽车已经停止，速度为0。（3）刹车7秒内的位移大小等于汽车制动距离，为7．（1）5m；（2）1s【解析】（1）若大马哈鱼跃出水面的速度方向竖直向上，则它能达到的最大高度为（2）上升到最高点的速度大于0，所以上升的时间8．（1）5s；（2）4m/s；（3）25m【解析】汽车刹车停止时用的时间为（1）汽车刹车3s后的速度 （2）因5s末汽车停止运动，则汽车刹车6s后的速度为零；（3）汽车刹车10s后的位移等于5s的位移，即9．（1）2m/s2，方向与初速度方向相反；（2）21m；（3）25m【解析】（1）根据题意，由公式，则刹车过程中的加速度大小为刹车过程中的加速度大小为，方向与初速度方向相反。（2）根据公式，则汽车刹车停止的时间为根据公式可得，刹车后3s内前进的距离（3）由（2）分析可知，汽车在时已经停止，则刹车后8s内前进的距离10．（1）；（2）【解析】（1）假设车追上车时，车还没停止运动，设时间内车追上车，根据题意，车追上，需要通过位移联立解得但车停下来所用时间比较和可知，车是在车停止运动后才追上车的，因此，不是车追上车的时间，设车追上车的时间为，即车实际运动时间应为，即联立解得（2）在车追上车之前，当二者速度相等时，二者之间有最大距离，设此时两车运动时间为此时二者之间有最大距离其中，解得