第二章直線運動教材輔導一、目標要求機械

運動知道機械運動是指物體相對于其它物體的位置變化知道在研究物體運動時需要選取參考系知道判斷同一物體的運動，與所選擇的參考系有關知道按運動的軌跡可將物體的機械運動分為直線運動和曲線運動知道將物體抽象為質點的條件，會對給定的物體在不同的具體情況中作出能否視為質點的判斷位置

和

位移知道時間（時間間隔）和時刻的區別知道位移的意義，能區分位移和路程知道物體的位置與時刻對應，物體所通過的位移（或路程）與時間對應勻速

直線

運動知道勻速直線運動中物體的位移與時間成正比，并能用公式或圖象表示勻速直線運動的規律知道速度是描述物體運動快慢的物理量，知道速度是矢量，速度的大小稱為速率知道國際單位制中速度的單位，并會進行不同速度單位之間的換算變速

直線

運動知道在變速直線運動中，可以用平均速度粗略地描述物體運動的快慢；用瞬時速度描述物體在某一時刻（或位置）運動的快慢知道在相等的時間內速度的變化相等的運動為勻變速直線運動，并會用圖象描述這種運動的變化加

速

度知道加速度是描述變速運動的物體速度變化快慢的物理量知道加速度的定義、單位，理解加速度的矢量性知道加速度不變的變速運動為勻變速直線運動，并會用圖象進行描述勻變

速直

線運

動的

規律知道勻變速直線運動的速度隨時間變化的關系，并會用公式或圖象表示這一關系知道勻變速直線運動的位移隨時間變化的關系，并會用公式或圖象表示這一關系知道勻變速直線運動的速度與位移之間的關系會用勻變速直線運動的速度時間關系（速度公式：vt=v0+at）、位移時間關系（位移公式：

s=v0t+at2）、速度與位移關系（速度位移公式：vt2-v02=2as）進行有關的計算自由

落體

運動知道自由落體運動的條件及運動特點（初速度為零的勻加速直線運動）知道自由落體運動的加速度稱為重力加速度，知道它的數值和單位（9.8m/s2）知道重力加速度隨所處地球上不同緯度的位置其值略有不同能將一般勻變速直線運動的規律應用到自由落體運動，并進行有關的計算二、知識結構三、要點剖析1、理解位移和速度的矢量性

在初中物理中我們已經學習過路程和速度，路程指的是物體運動過程中所經歷的路徑的長短，初中的速度也只是描述物體單位時間內通過的路程的大小．而現在我們所學習的位移和速度與初中的路程和速度的意義不同．例如，一個質點由A點沿一半徑為R的圓運動半周到達B點，質點所經歷的路程為s1=πR，若所用的時間為t．以機械運動的觀點來考察在時間t內，質點的位置變化了s2=2R，即位移為2R，方向由A指向B，如圖所示．所以質點運動的速度為v=2R/t，方向與位移方向相同，也是由A指向B．

同樣，若質點從A點出發，沿圓周運動一圈再回到A點，由于初、末位置相同，盡管其所經歷的路程為s1=2πR，而所通過的位移s2=0．

可見，在研究質點運動時，質點的位置與時刻相對應，而質點的位移（即位置的變化）與一段時間（時間間隔）對應，其大小和方向與質點在這段時間內所經歷的路徑無關，只與質點在這段時間內的初、末位置有關．

2、加速度的物理意義

加速度是描述質點在一段位移或一段時間內運動速度變化的方向和快慢的物理量，在數值上等于速度的變化量與所用時間的比值．在這里要特別注意加速度與質點運動的速度、速度變化量是不同的．

速度描述的是質點運動的快慢，而加速度描述的是運動變化的快慢，若某個質點運動得很快，但速度保持不變（如勻速直線運動），則加速度為零；如某個質點運動得并不快，但速度變化很快（如突然啟動的汽車），則加速度較大．

速度變化量的大小是由初、末速度的差值確定的，與時間無關．如甲、乙兩個質點，速度都是從0變化到10m/s，它們的速度變化量相同，但甲只用了1s，而乙用了5s，盡管速度變化量相等，但甲的速度比乙的變化得快．可見，速度變化快慢（即加速度的大小）是由速度變化的大小和發生這個變化所用時間共同決定的．

另外，加速度是矢量，它的方向是速度變化的方向．對于做勻變速運動的質點，當質點的加速度與速度方向相同時，即速度變化與初速度同向，則表示質點正在做加速運動；當質點的加速度與速度方向相反時，即速度變化與初速度反向，則表示質點正在做減速運動．可見，加速度的方向反映了質點是在加速還是在減速．

3、運動學公式的矢量性

在運用運動學公式時，要注意公式的矢量性，為此一般選取質點初速度方向為正方向，若質點做加速運動，則a>0；若物體做減速運動，則a<0．在這樣的規定下，運用運動學公式：vt=v0+at、s=v0t+at2、vt2-v02=2as，若解得vt、s為正值，則表明質點的末速度或位移與初速度方向相同；若解得vt、s為負值，則表明質點的末速度或位移與初速度方向相反．

4、質點運動規律的圖象描述

用圖象表述物理規律是物理學中常用的一種處理方法，圖象具有簡明、直觀等特點．對于物理圖象需要從圖象上的軸、點、線、面、斜率、截距等方面來理解它的物理意義，因為不同的物理函數圖象中，這幾方面所對應的物理意義不同，下表給出了s－t圖和v－t圖在這幾方面的具體物理意義．圖象內容坐標軸橫軸表示時間

縱軸表示位移橫軸表示時間

縱軸表示速度點表示某時刻質點所處的位置表示某時刻質點的速度線表示一段時間內質點位置的變化情況表示一段時間內質點速度的變化情況面

圖線與橫軸所圍的面積表示在一段時間內質點所通過的位移圖線的斜率表示質點運動的速度表示質點運動的加速度圖線的截距表示質點的初始位置表示質點的初速度兩條圖線的交點表示兩質點相遇的時刻和位置表示兩質點在此時刻速度相同

請同學們自己考慮上表中各s－t圖和v－t圖的物理意義．四、例題精講圖1【例題1】一物體以v0＝20m/s的初速度沿水平地面勻減速滑行，加速度大小為4m/s2，求物體6s的位移大小．

分析與解答：

首先要根據題目所述的物理過程畫出運動草圖，以抓準過程特征．由如圖1所示的過程草圖可知，在t＝6s時物體的運動狀態有兩種可能：一是物體的速度已經或剛好減為0而處于靜止狀態；二是物體仍在做勻減速運動．所以必須要分析清楚物體運動的真實物理過程，確定出這兩種可能的唯一運動狀態．

為此可設物體減速運動到靜止的時間為t0，設v0方向為正，由速度公式則有：

t0＝（0－v0）/a＝5s．因為t＞t0，說明物體的實際運動時間只有5s，且在5s時已經靜止不動了，從5s末到6s末物體一直靜止在原地不動，即6s的位移與5s的位移相同，即s6＝s5．

針對這一分析結果，我們可選擇的公式有三個：①s6＝s5＝v0t0－at02；②s6＝s5＝（v0＋0）t0/2；③s6＝s5＝v02/2a．其中第①和②個公式中都需要用到時間t0，且第①種方法中還有t02項，計算更為復雜，對于解決本題而言，選用第③個公式最為簡單．

根據上述分析可得出本題的結果為：s6＝s5＝202/（2×4）m＝50m．

說明：

（1）對于此類問題是否都能統一地使用上述的第③個公式呢？從上面的分析就不難看出，此公式只適用于求解物體減速運動到靜止的過程中的位移，若所求的時間t＜t0，如求4s內物體的位移，因此時物體仍處于減速運動過程之中，所以選用第③個公式就不正確了．因此我們一定要根據物體運動的真實物理過程特點，選擇解題的公式．

（2）對于物體運動的真實物理過程的分析，還要考慮到實際情況．如類似的物體勻減速滑行或汽車剎車類的問題，物體是直線前進而不折返的，此時要考慮到物體運動的真實時間；但對于豎直上拋類的問題，物體運動過程中可能出現折返現象，還要考慮折返后的速度方向和位移方向的變化問題．

【例題2】一物體在水平地面上，以v0＝0開始做勻加速直線運動，已知第3s內的位移為5m，求物體運動的加速度為多大？

分析與解答：

首先根據題意畫出運動草圖，如圖2所示，以展現物體運動的物理過程．

思路一：利用局部和整體的位移關系圖2

如圖可知，s＝s3－s2＝5m

即：at32/2－at22/2＝5m，

解得a＝2m/s2．

思路二：利用局部運動間速度的連接關系

第2s末的速度v2即為第3s內這段運動的初速度，所以對第3s內的運動應用位移公式有：

s＝v2t＋at2/2＝5m

即：（at2）t＋at2/2＝5m，解得a＝2m/s2．

思路三：利用勻變速運動的平均速度公式

第2s末的速度v2和第3s末的速度v3分別為第3s內這段運動的初速和末速，因此對第3s內的運動應用平均速度公式有

s＝（v2＋v3）t/2＝（at2＋at3）t/2＝5m，解得a＝2m/s2．

思路四：速度位移公式

對第3s內的運動應用位移速度公式有，

同樣可解得a＝2m/s2．

思路五：利用v0=0的勻加速運動的特殊規律

因為在初速度為0的勻變速直線運動中，連續相等時間間隔內的位移之比為

sⅠ：sⅡ：s：……：sN＝1：3：5：……：（2N－1）

所以sⅠ：sⅢ＝1：5，即：5＝1：5，

由此可知sⅠ＝s/5＝1m，解得a＝2m/s2．

說明：

由此題的思路一可以看出，對于勻變速直線運動的問題，我們只要能根據題意畫出正確的運動草圖，便可直觀地找出整體和局部的位移關系．思路二是將整體運動巧妙地分解為各局部運動，這是“利用速度的連接關系”的關鍵所在．思路三和思路四也是在將整體運動分解為各局部運動的基礎上，分別選擇了平均速度公式和位移速度公式．思路五則是利用了勻變速直線運動的重要推論，利用這些推論解題往往具有簡捷、快速的特點，但也一定要注意推論的適用條件．

【例題3】由樓頂自由落下一小球，測得其通過某層s0高的窗戶所用時間為t0，求小球落到窗口上沿的時間是多少？

分析與解答：

首先根據題意畫出運動草圖，如圖3所示．設小球運動至窗口上沿的時間為t，窗戶上沿距樓頂高為s′，樓的總高為s．小球的運動特點為自由落體，即初速度為0，加速度為g．思路一：利用局部和整體的位移關系

Ⅲ由圖可看出：s0＝s－s′＝g（t+t0）2－gt2

由此方程可解得t＝

思路二：利用速度的連接作用

設小球到達窗口上沿時的速度為v0，則對于小球在窗口的運動過程有：s0＝v0t0＋gt02，

由此可解得，再據v0＝gt，同樣可解得思路一的結果．

說明：本題也可像例題2那樣，再從其它方面找出整體運動和局部運動的關系，此處不再一一贅述，請讀者自行分析．

圖3【例題4】如圖4所示為甲、乙兩個物體從同一地點沿同一方向做直線運動的v－t圖．

（1）在出發后，兩物體有______次相遇的可能，相遇的時間分別是______和________時．

（2）兩物體在__________時相距最遠，此距離為________m．

（3）__________時間，甲在乙的前面．圖4分析與解答：

（1）甲、乙兩物體從同一地點沿同一方向出發，相遇的條件為它們必在同一時刻到達同一位置（或稱相同時間內完成相等的位移），而這個條件反映在速度圖象上，則表現為在某一時刻兩個運動的速度圖線與t軸所圍的面積相等．據此我們可以判斷出，在t＝2s和t＝6s兩個時刻，兩圖線與t軸所圍的面積相等，即兩物體有兩次相遇的可能，相遇的時間分別為t＝2s和t＝6s．

（2）兩物體相距最遠，即兩物體運動的位移之差最大，這從速度圖象上看，應表現為兩條速度圖線與t軸所圍的面積之差最大，且此相差最遠的距離即為此時的面積之差．據此我們從圖象上可直觀看出，在t＝4s時，兩個物體相距最遠，此最遠的距離為s乙－s甲＝2m．

（3）甲在乙的前面，即甲的位移大于乙的位移，從圖象上看應表現為甲的速度圖線與t軸所圍的面積要大于乙的速度圖線與t軸所圍的面積．據此我們可以從圖象上沿著時間的推移，順序找出滿足這條件的時間．

由圖象可知，在從0→1s的時間內，s甲＞s乙；在1s→2s的時間內仍有s甲＞s乙；在2s→4s的時間內，s甲＜s乙；在4s→6s的時間內，仍是s甲＜s乙；在6s→∞的時間內，又是s甲＞s乙．因此在0→2s和6s→∞時間內，甲在乙的前面．

例題5：某測量員是這樣利用回聲測距離的：他站在兩平行峭壁間某一位置鳴槍，經過1.00s第一次聽到回聲，又經過0.50s再次聽到回聲．已知聲速為340m/s，則兩峭壁間的距離為_____m．（2001年全國試題）分析與解答：

由于測量員先后聽到了兩次回聲，表明他距兩峭壁間的距離不等，為此可畫出如圖3所示的示意圖．

由圖可知，當鳴槍后經1.00s后第一次聽到回聲時，聲音通過的路程為s1+s2=340m．此時從B峭壁反射回來的聲音已傳到C點，因此有=340m．

又經過0.50s再次聽到回聲，表明從B峭壁反射回來的聲音由C點傳到O點，此過程聲音通過的路程為s5=170m．

所以A、B兩峭壁間的距離為=425m．

誤點點撥：

本題是一個較為簡單的勻速直線運動的問題，但從高考閱卷的情況看，考生答題情況并不理想．表現出的典型錯誤有兩種：

（1）誤認為“又經過0.50s再次聽到回聲”是聲音從O點到B點再回到O點的時間，從而得出s=255m的錯誤結果．

（2）忽視了聽到回聲的過程是聲音經歷了往返路程的過程，從而得出了s=510m或s=850m的錯誤結果．

出現上述錯誤的原因一方面是對類似的“簡單問題”重視不夠，另一方面也反映出這些考生沒有良好的分析、解決問題的思維習慣，在沒有弄清問題所涉及的物理過程的情況下，盲目進行計算．通過本題的解答過程可看出，在分析、解答過程中，畫出問題所涉及到的過程草圖，是我們得出正確答案的基礎．例題6：一物體作勻變速直線運動，某時刻速度的大小為4m/s，1s后速度的大小變為10m/s．在這1s內該物體的（）

A．位移的大小可能小于4mB．位移的大小可能大于10m

C．加速度的大小可能小于4m/s2D．加速度的大小可能大于10m/s2

（1996年全國試題）

分析與解答：

本題中只給出了物體速度的大小，因此存在著初速度與加速度方向相同或相反兩種可能．

當初速度與加速度方向相同時：位移

加速度

當初速度與加速度方向相反時：位移

加速度

所以本題的正確選項為A、D．

誤點點撥：

本題主要考查學生對于勻變速直線運動的物理過程的分析能力．由于題目中并沒有給出加速度與初速度方向間的關系，所以存在著加速和減速兩種可能．一些初學者對這種多種可能性的過程往往沒有足夠的警覺，所以“想當然”地只考慮了一種可能性（一般學生總習慣于按勻加速進行計算）．類似的問題還有物體做勻減速運動（豎直上拋運動）過程中，存在著先后兩次通過同一位置的可能，所以在豎直上拋運動中，求物體從拋出后通過某點的時間，一般有兩個解．

要避免這種討論不全面或丟解問題，一方面需要真正理解運動學公式的矢量性（速度、加速度、位移都是有方向的），另一方面要求我們在平時的練習過程中，要不斷總結教訓，積累經驗，以提高我們全面分析物理過程的能力．

例題7：一跳水運動員從離水面10m高的平臺上向上躍起，舉雙臂直體離開臺面，此時其重心位于從手到腳全長的中點．躍起后重心升高0.45m達到最高點．落水時身體豎直，手先入水（在此過程中運動員水平方向的運動忽略不計）．從離開跳臺到手觸水面，他可用于完成空中動作的時間是_______s.（計算時，可以把運動員看作全部質量集中在重心的一個質點．g取為10m/s2，結果保留二位數字）（1999年全國試題）

分析與解答：

這是一個以生活原形展現出來的物理問題，如果考慮到人的身高、體態等問題則顯得較為復雜．但若將運動員看作全部質量集中在重心的一個質點，則此質點作上拋運動，最大上升高度Hm=0.45m，本題只是求此質點落至拋出點下h=10m處的時間，如圖4所示．

根據上拋運動公式有：代入數據可解得t=1.7s．

誤點點撥：

本題是一個用生活語言提出的問題，為了降低難度，這個題已經提示：“計算時，可以把運動員看作全部質量集中在重心的一個質點”．但有些考生卻不理解題目中所給出的提示，被這個“有頭有腳的活人”所迷惑，不能從中抽象出理想的過程模型．這一方面反映出在平時學習與復習過程中對質點等理想化的模型、自由落體、豎直上拋等理想化過程理解不深刻；另一方面也反映出在學習物理過程中對實際問題考慮得過少，只重視純理論的學習．

解決本題的關鍵是要抽象出理想化的過程模型，這就需要將題目中的生活語言“翻譯”為相應的物理條件：如“在此過程中運動員水平方向的運動忽略不計”，表明他在同一直線上先上升后下降，他的運動可以看作是上拋運動；“他可用于完成空中動作的時間”，就是指運動員從離開跳臺到手接觸水面為止的時間等．這些“翻譯”工作完成后，這個“跳水問題”就轉化為一個理想化的豎直上拋運動的過程模型了．

要知道，任何一個理想化的過程都是從實際的物理過程中抽象出來的，而且理論聯系實際是目前教學改革和高考命題改革的方向，所以我們必須在平時的學習過程中，注重聯系實際，養成用學過的理論知識分析、解釋實際問題的習慣，只有這樣我們才能學到有“物”有“理”的物理，才能適應當前教學改革和高考改革的要求．練習題1．下列情況中的物體，可視為質點的是：

A．研究小孩沿滑梯向下滑動．

B．研究地球自轉運動的規律．

C．研究手榴彈被拋出后的運動軌跡．

D．研究人造地球衛星繞地球做圓運動．

ACD2．關于瞬時速度，下列說法中正確的是：

A．瞬時速度是物體在某一段時間內的速度．

B．瞬時速度是物體在某一段路程內的速度．

C．瞬時速度是物體在某一段位移內的速度．

D．瞬時速度是物體在某一位置或在某一時刻的速度．

D3．關于速度和加速度的關系，下列說法中正確的是：

A．物體的速度大，加速度也就大．

B．物體的速度改變量越大，加速度越大．

C．物體單位時間內的速度變化大，加速度就大．

D．物體的速度為零時，加速度必為零．

C4．物體做勻加速直線運動時，下列說法中正確的是：

A．速度總是與時間成正比．

B．速度的增加量與時間的比值是恒量．

C．任意兩個連續相等的時間里的位移之差一定相等．

D．在任意時間段內的平均速度一定是（v0+vt）/2．

BCD5．某火車在一段長30km的路段上行駛，行駛的平均速度為60km/h，以下說法中正確的是：

A．這列火車通過這段路程所用的時間為0.5h．

B．這列火車一定以60km/h的速度在這段路程中運行．

C．這列火車如果行駛60km的路程一定需要1h．

D．60km/h是火車在這段路程中的最高速度．

A6．根據給出的速度、加速度的正負，下列對運動性質的判斷正確的是：

A．v0＞0，a＜0，物體做加速運動．B．v0＜0，a＜0，物體做加速運動．

C．v0＜0，a＜0，物體做減速運動．D．v0＞0，a＝0，物體做勻加速運動．

B7．物體做自由落體運動，經過1s通過總高度的中點，那么該物體開始所在的位置距地面高度為：

A．4.9m．B．9.8m．C．19.6m．D．條件不足無法計算．

B8．物體由靜止開始做勻加速直線運動，若第1s內位移的大小為1m，則物體：

A．1s末速度的大小為1m/s．

B．3s末速度大小為3m/s．

C．第3s內位移的大小為3m．

D．3s內位移的大小為9m．

D9．物體由靜止開始做勻加速直線運動，則：

A．1s內和3s內位移大小之比為1：9．

B．第1s內和第3s內位移大小之比為1：3．

C．1s末和3s末速度大小之比為1：3．

D．運動1m和運動3m時速度大小之比為1：．

ACD10．物體做勻加速直線運動，通過A點時速度大小為2m/s，通過B點時速度大小為10m/s，則物體由A到B運動一半時間時，速度大小為：

A．4m/s．

B．5m/s．

C．6m/s．

D．7m/s．

C圖511．甲、乙兩物體的運動圖象如圖5，則甲、乙在由運動到靜止的過程中：

A．甲的加速度較大，乙運動的位移較大．

B．乙的加速度較大，甲運動的位移較大．

C．甲的加速度較小，乙運動的位移較大．

D．乙的加速度較小，甲運動的位移較大．

B圖612．汽車由甲地開出，沿平直公路開到乙地剛好停止運動，其速度圖象如圖6．

在0-t1和t1-3t1兩段時間內，汽車的：

A．加速度大小之比為2：1．

B．位移大小之比為1：2．

C．平均速度大小之比為2：1．

D．平均速度大小之比為1：1．

ABD

五、學習探索-知識背景知識背景一學習物理要注意對理想化模型的理解

實際中的事物都是錯綜復雜的，在用物理的規律對實際中的事物進行研究時，常需要對它們進行必要的簡化，忽略次要因素，以突出主要矛盾．用這種理想化的方法將實際中的事物進行簡化，便可得到一系列的物理模型．在本章的學習中，我們運用了如下的一些模型．

1．實體模型：在研究物體的平動時，由于物體上各點的運動情況相同，所以只要物體上的某一個點的運動情況清楚了，則整個物體的運動情況也就都知道了，這時我們就可以將這個實際的物體抽象為一個點，這就是質點．另外，在研究某些問題時，物體自身的大小、形狀，對我們所研究的問題沒有影響，如研究地球繞太陽公轉、你騎車從家到學校需要多少時間等，這時地球和人的形狀、體積等因素，與所研究的問題無關，同樣也可以將它們的形狀和體積因素忽略，所以也可以當作質點來考慮．

2．狀態模型：如對于一個做非勻變速運動的物體，其位置、速度和加速度時刻在變化，但我們可以分析物體在某一時刻的位置、速度和加速度情況，其中速度和加速度則是物體在這一時刻附近的一段極短時間內的平均速度和平均加速度，我們就將這個平均速度和平均加速度稱為物體在這一時刻的瞬時值，這實際上是對物體運動狀態的一種理想化的處理．

3．過程模型：在實際中我們很難找到做勻速運動或勻加速運動的物體，即使是物體自由下落，由于有空氣阻力的存在，物體實際上也不是做勻加速運動．但對于在兩個車站間行駛的火車、長跑運動員比賽的中間過程等我們仍可以將它們理想化為進行勻速運動的過程；同樣，對于物體自由下落、由靜止從車站開出的汽車或火車的加速過程，我們也常將它們理想化為勻加速運動的過程．知識背景二

在第一次世界大戰中，一個法國飛行員駕駛飛機在高空執行任務，發現臉頰附近浮動著一個小物體．飛行員以為是一只小蟲子，就伸手去抓了一下，哪知抓到手中一看，原來是一顆德國的子彈．你能從物理的角度解釋這件事嗎？學習探索-物理與社會物理與社會一

有趣的自來水的水流

將自來水的水龍頭打開一點，使水形成很細的水流，你會發現這條細水流上面粗一些，而下面卻越來越細，而后就斷為一串水珠下落了．這是為什么呢？

為了便于分析，在自來水水龍頭只打開一點的條件下，我們可以認為水做初速度為零的勻加速直線運動，并將水流分成若干小段來研究．取t為時間單位，因此每一小段在1t、2t、3t……內的位移之比為1：4：9：……取其中兩小段水來分析，它們先后離開水龍頭的時間相差1t，當前面一段水下落距離為4個單位長度時，后面一段下落1個單位長度，它們之間相距3個單位長度．當前面的一段下落9個單位長度時，后面的一段下落4個單位長度，它們之間相距5個單位長度……可見，隨著時間的推移，它們之間的距離是逐漸增大的．其它各段水流之間的距離也是如此變化的，所以水流由于拉長而變細，然后就彼此拉開成水珠下落，而且水珠之間的距離越來越遠．物理與社會二

相對運動在高能物理中的應用

在研究某些微觀粒子的結構時，常需要用很高能量的已知粒子做為“炮彈”打擊未知結構的微觀粒子，通過它們撞擊后的情況來分析未知粒子的內部結構，這屬于高能物理研究的范疇．把獲得高能的粒子做為“炮彈”，最初人們利用加速器加速出高能粒子轟擊靜止不動的原子核或其它粒子，但這種方法效率較低。現在采用兩束相對運動的粒子流對撞，從而將加速器的效率提高了幾十倍，這就是對撞機．1961年世界上最早的兩臺對撞機投入運行．中國科學院高能物理研究所自行設計并建造的正負電子對撞機，于1988年10月16日首次實驗了正負電子的對撞，達到了當時國際的先進水平．六、學習探索-問題探究課題一名稱：提高電動通道傳送旅客的速度

知識點：速度

問題：在大型機場的自動水平步道傳送旅客的過程中，常見到一些旅客抱怨步道的速度太慢，而直接在自動水平步道上行走，途中還經常超越一些行動不太方便的旅客．這種步道的速度一般較小，以適應年紀較大的旅客，但對年輕人來說就不太方便了．

你能在不增加占地面積的條件下，設計一種既能適應行動不很敏捷的年紀較大的旅客，又能滿足年輕旅客的多速自動水平步道嗎？請你用課件的形式演示你設計的方案．

【參考設計方案】

利用運動的相對性，在原步道的寬度范圍內，鋪設兩條或多條速度不等的自動水平步道，每條步道只能站一個旅客的寬度即可．這樣地面的旅客可以先邁上速度最小的步道，再逐次跨上速度較大一些的步道，這樣行進的速度可大大提高．當快到達目的地之前，再逐次跨上速度較小的步道．

可以根據上述方案設計課件，演示你設計的方案的使用效果．課題二名稱：能否利用在重力作用下的運動來測定當地的重力加速度？

1．提出問題：能否利用在重力作用下的運動來測定當地的重力加速度？

2．知識背景：勻變速直線運動的規律及其推論

3．參考方案：利用僅在重力作用下做自由落體運動的有關規律測定重力加速度

方案1：幾位同學配合進行實驗．一人在4樓或5樓窗口釋放小球；一人計時；并用刻度尺測量垂下的繩的長度（如圖3所示），利用

求得重力加速度g．

（本方案實施時要有專人負責安全）

方案2：用打點計時器測定重力加速度．實驗器裝置如圖4所示．

注意事項：

（1）安裝打點計時器時要使計時器的兩個限位孔在同一豎直線上；

（2）釋放紙帶前，手應持紙帶上端并使紙帶處于豎直方向；

（3）重物的重量宜大些．

（思考：為什么要注意這三點？）

數據處理方法，用《研究勻變速直線運動》實驗中的“逐差法”．七、學習探索-物理樂園動手做實驗

估算樓房的高度

取一只停表（或手表）作為計時工具，兩個人配合，一個人拿一小石塊爬上樓頂，另一個人手著停表站在樓下地面上，當看到樓上的同學將小石塊由靜止釋放時，開始計時，石塊落地時，停止計時，這樣便可測出小石塊下落的時間．然后根據自由落體的位移公式，便可粗略地計算出樓房的高度．

（注意：實驗中要特別注意安全！）八、學習攻關基礎測試一、選擇題（以下題目所給出的四個答案中，有一個或多個是正確的．）

1．下列幾種運動中的物體，可以看作質點的是

A．從廣州飛往北京的飛機

B．繞地軸做自轉的地球

C．繞太陽公轉的地球

D．在平直公路上行駛的汽車

答案：

2．在勻變速直線運動中，下列說法正確的是

A．相同時間內位移的變化相同

B．相同時間內速度的變化相同

C．相同位移內速度的變化相同

D．相同位移內的平均速度相同

答案：

3．做勻加速直線運動的物體,加速度為2m/s2,它的意義是

A．物體在任一秒末的速度是該秒初的速度的兩倍

B．物體在任一秒末速度比該秒初的速度大2m/s

C．物體在任一秒的初速度比前一秒的末速度大2m/s

D．物體在任一秒的位移都比前一秒內的位移增加2m

答案：

4．下列有關速度圖象(如圖1所示)的說法正確的是

A．物體做勻變速直線運動

B．速度隨時間而增加

C．第3s的速度是10m/s

D．前3s的平均速度是7.5m/s

答案：5．甲物體重力是乙物體重力的五倍,甲從H高處自由下落,乙從2H高處同

時開始自由落下．下面幾種說法中,正確的是

A．兩物體下落過程中,同一時刻甲的速度比乙的速度大

B．下落后1s末,它們的速度相等

C．各自下落1m時,它們的速度相等

D．下落過程中甲的加速度比乙的大

答案：

6．以下各種運動的速度和加速度的關系可能存在的是

A．速度向東，正在減小，加速度向西，正在增大

B．速度向東，正在增大，加速度向西，正在減小

C．速度向東，正在增大，加速度向西，正在增大

D．速度向東，正在減小，加速度向東，正在增大

答案：

7．圖2為一物體做直線運動的速度圖象，根據圖作如下分析，(分別用v1、a1表示物體在0～t1時間內的速度與加速度；v2、a2表示物體在t1～t2時間內的速度與加速度)，分析正確的是

A．v1與v2方向相同，a1與a2方向相反

B．v1與v2方向相反，a1與a2方向相同

C．v1與v2方向相反，a1與a2方向相反

D．v1與v2方向相同，a1與a2方向相同

答案：

8．關于瞬時速度，下列說法中正確的是

A．瞬時速度是指物體在某一段時間內的速度

B．瞬時速度是指物體在某一段位移內的速度

C．瞬時速度是指物體在某一段路程內的速度

D．瞬時速度是指物體在某一位置或在某一時刻的速度

答案：

9．由圖3的圖像中可以判斷物體做的是勻變速直線運動的是

答案：10．下列運動中不屬于機械運動的有

A．人體心臟的跳動B．地球繞太陽公轉

C．小提琴琴弦的顫動D．電視信號的發送

答案：

11．運動的小球在第1s內通過1m，在第2s內通過2m，在第3s內通過3m，在第4s內通過4m，下面有關小球

運動的描述，正確的是

A．小球在這4s內的平均速度是2.5m/s

B．小球在第3、第4兩秒內的平均速度是3.5m/s

C．小球在第3s末的即時速度是3m/s

D．小球在這4s內做的是勻加速直線運動

答案：

12．不計空氣阻力，同時將一重一輕兩石塊從同一高度自由下落，則兩者

①在任一時刻具有相同的加速度、位移和速度．

②在下落這段時間內平均速度相等．

③在1s內、2s內、第3s內位移之比為1∶4∶9．

④重的石塊落得快，輕的石塊落得慢．

A．只有①②正確B．只有①②③正確

C．只有②③④正確D．①②③④都正確

答案：二、填空題

13．一輛電車從靜止開始，做勻加速直線運動，加速度大小是2m/s2，則它在前4s內行駛的路程等于_______m．

14．一個做初速度為零的勻加速直線運動的物體，在第1s末，第2s末，第3s末的速度大小之比是________．

15．物體從靜止開始做勻加速直線運動，若第1s內位移為S，則在第ns內的位移是_____．

16．汽車以20m/s的速度做勻速直線運動,剎車后以大小為5m/s2的加速度做勻減速直線運動,那么剎車后2s內與剎車后6s內汽車通過的位移之比為_____．

17．一物體做同向直線運動，前一半時間以9.0m/s的速度做勻速運動;后一半時間以6.0m/s的速度做勻速運動，則物體的平均速度是_____m/s．另一物體也做同向直線運動，前一半路程以3.0m/s的速度做勻速運動;后一半路程以7.0m/s的速度做勻速運動，則物體的平均速度是________m/s．（保留一位小數）三、計算題

18．做勻加速直線運動的物體在連續的兩個2.5s時間內通過的位移之比為2∶3，且這5s內的平均速度為10m/s，則該物體的加速度_____m/s2．（保留一位小數）

19．一輛小車做勻加速直線運動，歷時5s，已知前3s的位移是7.2m，后3s的位移是16.8m，則小車的初速度_____m/s、加速度____m/s2、末速度___m/s和5s內的位移____m．

20．一個小車M上裝有一個滴墨水的容器，每分鐘滴出120滴墨水．重物N通過滑輪用繩拉動小車做勻加速運動,小車經過處,在桌面上留下一系列墨滴,如圖所示，測出ab=0.11m，bc=0.14m，cd=0.16m．求小車在b點、c點處的速度以及小車運動的加速度分別是___m/s、___m/s、___m/s2．（第一空保留兩位小數，其余保留一位小數）

參考答案：

一、選擇題第一題錯×答案ACD第二題錯×答案B第三題錯×答案B第四題錯×答案ABD第五題錯×答案BC第六題錯×答案A第七題錯×答案A第八題錯×答案D第九題錯×答案ABD第十題錯×答案D第十一題錯×答案AB第十二題錯×答案A二、填空題第13題

答案16．第14題

答案1∶2∶3．第15題

答案(2n-1)S．第16題

答案3∶4．第17題

答案第1空：7．5第2空：4．2．三、計算題第18題

答案1.6．第19題

答案第1空：0第2空：1.6第3空：8第4空：20．第20題

答案第1空：0.25第2空：0.3第3空：0.1．提高測試一、選擇題(以下題目所給出的四個答案中，有一個或多個是正確的)

1．在勻變速直線運動中，下面關于速度和加速度關系的說法，正確的是

A．加速度與速度無關

B．速度減小時，加速度也一定減小

C．速度為零，加速度也一定為零

D．速度增大時，加速度也一定增大

答案：

2．兩個質點甲與乙，同時由同一地點向同一方向做直線運動，它們的速度──

時間圖象如圖1所示．則下列說法中正確的是

A．第4s末甲、乙將會相遇

B．在第2s末甲、乙速度相等

C．在2s內，甲的平均速度比乙的大

D．以上說法都不對

答案：

3．在勻加速直線運動中，以下說法錯誤的是

A．位移總隨時間而增加

B．在連續相等的時間內的平均速度均勻增大

C．位移總跟時間的平方成正比

D．速度的增量總跟時間成正比

答案：

4．以下說法正確的有

A．加速度不為零的運動，物體的運動速度方向一定發生變化

B．加速度不為零的運動，物體的運動速度大小一定發生變化

C．加速度不為零的運動，速度的大小和方向至少有一個要發生變化

D．物體運動的加速度不為零，但速度卻有可能為零

答案：

5．做初速度為零的勻加速直線運動的物體在時間T內通過位移s1到達A點，接著在時間T內又通過位移s2到達B點，則以下判斷正確的是

A．物體在A點的速度大小為

B．物體運動的加速度為

C．物體運動的加速度為

D．物體在B點的速度大小為

答案：

6．圖2中甲、乙、丙和丁是以時間為橫軸的勻變速直線運動的圖象，下面說法正確的是

A．圖甲是加速度—時間圖象

B．圖乙是加速度—時間圖象

C．圖丙是位移—時間圖象

D．圖丁是速度—時間圖象

答案：

7．有一質點，從t＝0開始從原點以初速度為0出發，沿x軸運動，其v-t圖如圖3所示，則

A．t＝0.5s時離原點最遠

B．t＝1s時離原點最遠

C．t＝1s時回到原點

D．t＝2s時回到原點

答案：

8．從靜止開始做勻加速運動的物體

A．第1s、第2s、第3s末的瞬時速度之比是1∶2∶3

B．第1s、第2s、第3s內的平均速度之比是1∶2∶3

C．頭1s、頭2s、頭3s內的平均速度之比是1∶2∶3

D．頭1s、頭2s、頭3s的中間時刻的瞬時速度之比是1∶2∶3

答案：

9．A、B兩個物體分別做勻變速直線運動，A的加速度為