(一)反射
1、概念:指在中枢神经系统参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。
2、类型:反射是神经调节的基本方式。分为条件反射和非条件反射。
|
非条件反射 |
条件反射 |
形成时间 |
生来就有 |
后天获得 |
刺激 |
非条件刺激(直接刺激) |
条件刺激(信号刺激) |
神经中枢 |
大脑皮层以下中枢 |
大脑皮层 |
神经联系 |
反射弧及神经联系永久、固定,反射不消退 |
反射弧及神经联系暂时、可变,反射易消退,需强化 |
意义 |
完成机体基本的生命活动 |
大大提高人和动物适应复杂环境的能力 |
举例 |
缩手反射、眨眼反射 |
望梅止渴、谈虎色变 |
⒈由实验数据得V-t图象:
①根据表格中V、t数据,在平面直角坐标系中仔细描点,对于每次实验,描出的点大致落在一条直线上
②做一条直线,使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的点,应均匀分布在直线的两侧,这条直线就是本次实验的V-t图象,它是一条倾斜的直线
⒉由实验得出的V-t图象进一步得到小车速度随时间的变化规律:
[注意事项]
⒈交流电源的电压及频率要符合要求
⒉实验前要检查打点的稳定性和清晰程度,必要时要调节振针的高度和更换复写纸
⒊开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器
⒋先接通电源,再放开小车,当小车停止运动时要及时切断电源
⒌要防止钩码落地和小车与滑轮相撞,当小车到达滑轮前及时用手按住它
⒍牵引力的大小要适当
⒎要区别计时器打出的点和人为选取的计数点
⒏要多测几组数据,重复操作,尽量减小误差
⒐描点时,最好用坐标纸,在纵坐标、横坐标上选取合适的单位,用细铅笔认真描点
[例题精解]
X1(cm) |
Xs2(cm) |
X3(cm) |
Xs4(cm) |
8.20 |
9.30 |
10.40 |
11.50 |
例⒈一个小球沿斜面向下运动,用每间隔0.1s的频闪照相机拍摄的不同时刻的小球位置照片,如图所示,现测得小球在几个连续相等时间内的位移(数据见表),则
①小球在相邻的相等时间内的位移差_____________(填相等或不相等),小球的运动性质属___________________直线运动.
②有甲、乙两同学计算小球加速度方法如下:
甲同学:
乙同学:
你认为甲、乙中哪位同学的计算方法误差更小?__________,加速度值为____________。
例⒉如图(a)所示,小车放在斜面上,车前端拴有不可伸长的细线,跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连,小车后面与打点计时器的纸带相连。起初小车停在靠近打点计时器的位置,重物到地面的距离小于小车到滑轮的的距离。启动打点计时器,释放重物,小车在重物的牵引下,由静止开始沿斜面向上运动,重物落地后,小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图(b)中a、b、c是小车运动纸带上的三段,纸带运动方向如箭头所示。
①根据所提供纸带上的数据,计算打c段纸带时小车的加速度大小为____m/s2。(结果保留两位有效数字)
②打a段纸带时,小车的加速度是2.5 m/s2。请根据加速度的情况,判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的_________。
③如果取重力加速度10m/s2,由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为_________。
例⒊在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,某同学测量数据后,通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示.
位置编号 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
时间t/s |
O |
0.1 |
0.2 |
O.3 |
0.4 |
0.5 |
速度v/m·s-1 |
0.38 |
O.63 |
0.88 |
1.12 |
1.38 |
1.63 |
①分析表中数据可知,在误差允许的范围内,小车做 运动。
②由于此次实验的原始纸带没有保存,另一同学想估算小车从位置0到位置5的位移,其估算方法如下:x=(0.38×0.1+0.63×0.1+0.88×0.1+1.12×0.1+1.38×0.1)m=…那么,该同学得到的位移 (选填“大于”、“等于”或“小于”)实际位移,为了使计算位移的误差尽可能小,你认为采取什么方法更合适?(不必算出具体数据)
例⒋某同学做研究匀变速直线的规律实验:
①在用“图象法”处理实验数据时,为了减少误差-------------------------------------( )
(A)应使纵、横坐标每单位长度表示的数值大一些
(B)应使纵、横坐标每单位长度表示的数值小一些
(C)为使图线通过每个实验数据点,应使图线画成折线
(D)应使图线画成直线或光滑曲线,让实验数据点大致均匀分布在图线附近,对于个别离线较远的点可以舍去
②某同学要进行探究匀变速直线运动实验,请在下面列出的实验器材中,选出本实验中不需要的器材填在横线上(填编号):
①打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细绳和纸带
⑥钩码和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺
③某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况,实验中获得一条纸带,如图所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50HZ,则打A点时小车运动的速度vA=_______m/s,小车运动的加速度a=_______m/s2。(结果要求保留三位有效数字)
打点计时器、纸带、一端附有定滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、交流电源
[实验过程]
(二)速度、加速度的求解方法:
⒈平均速度法求速度:
Vn=
⒉逐差法求加速度:
a1= a2=
a3=
=
即a=
(一)打点计时器:
⒈作用:计时仪器,每隔0.02S打一次点
⒉工作条件:
①电磁打点计时器:4V-6V的交流电源
②电火花计时器:220V交流电源
⒊纸带上各点的意义:
①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置
②通过研究纸带上各点之间的间隔,可以判断物体的运动情况
图线 |
X-t 图象 反映位移随时间的变化规律 |
V-t 图象 反映速度随时间的变化规律 |
① |
位移随时间均匀增加 匀速直线运动 |
速度随时间均匀增加 匀加速直线运动 |
② |
位移不随时间发生变化 静止 |
速度不随时间发生变化 匀速直线运动 |
③ |
位移随时间均匀减小 匀速直线运动(反向) |
速度随时间均匀减小 匀减速直线运动(正向) |
交点 |
表示该时刻三个质点的位移相同(即相遇) |
表示该时刻三个质点的速度相同 |
[例题精解]
例⒈08年海南物理)t = 0时,甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶,它们的v-t图象如图所示.忽略汽车掉头所需时间.下列对汽车运动状况的描述正确的是----( )
(A)在第1小时末,乙车改变运动方向
(B)在第2小时末,甲乙两车相距10km
(C)在前4小时内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大
(D)在第4小时末,甲乙两车相遇
例⒉a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图象如图1所示,下列说法正确的是------------------------------------------------------------------------------------------------( )
(A)a、b加速时,物体a的加速度大于物体b的加速度
(B)20秒时,a、b两物体相距最远
(C)60秒时,物体a在物体b的前方
(D)40秒时,a、b两物体速度相等,相距200m
例⒊某质点在东西方向上做直线运动,选定向东的方向为正方向,其位移时间图象如图所示,试根据图象,求:
①描述质点运动情况?
②求出质点在0∽4S,0∽8S,2S∽4S这三段时间内的位移和路程?
③求出质点在0∽4S、4S∽8S内的平均速度?
例⒋某人骑自行车在平直道路上行进,图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象,某同学为了简化计算,用虚线作近似处理,下列说法正确的是-----------( )
(A)在t1时刻,虚线反映的加速度比实际的大
(B)在0-t1时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大
(C)在t1-t-2时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大
(D)在t3-t-4时间内,虚线反映的是匀速运动
例⒌如图8某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球,小铁球上升到最高点后自由下落,穿过湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度,不计空气阻力,取向上为正方向,在下边图象中,最能反映小铁球运动过程的速度一时间图象是--------------------------------( )
例⒍两支完全相同的光滑直角弯管(如图所示)现有两只相同小球a和a/ 同时从管口由静止滑下,问谁先从下端的出口掉出?(假设通过拐角处时无机械能损失)
例⒎放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t 的关系如图所示。取重力加速度g=10m/s2。由此两图线求
①物块在运动过程中受到滑动摩擦力的大小
②物块在3S-6S的加速度大小
③物块与地面之间的动摩擦因数
例⒏空间探测器从某一星球表面竖直升空,已知探测器质量为500㎏(设为恒量),发动机推力为恒力,探测器升空后发动机因故障而突然关闭。如图所示为探测器从升空到落回星球表面的v-t图象,则由图象可判断探测器在星球表面所能达到的最大高度是多少?发动机工作时的推力又为多少?
四 研究匀变速直线运动
[基础知识]
⒈物理意义:________________________________________
⒉图线斜率的意义:
①图线上某点切线的斜率大小表示_______________________
②图线上某点切线的斜率正负表示_______________________
⒊两种特殊的X-t图象:
①若V-t图象是一条平行于时间轴的直线,说明物体在做_____________
②若V-t图象是一条倾斜的直线,说明物体在做_______________
⒋图象与坐标轴所围成的面积的含义:
①图象与坐标轴围成的面积表示________________________
②若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为___________,若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为___________
[要点聚焦]
⒈对V-t图象的进一点理解:
⒈根据图象的形状判断物体的运动性质:
①图象是直线:表示物体做匀速直线运动或匀变速直线运动
②图线是曲线:表示物体做变加速直线运动,图线上某点的切线的斜率表示该点对应时刻的加速度,如图所示a、b、c、d四个物体的V-t图线
a表示物体在做加速度减小的加速运动
b表示物体在做加速度减小的减速运动
c表示物体在做加速度增大的减速运动
d表示物体在做加速度增大的加速运动
⒉图象在坐标轴上截距的意义:
①纵轴上的截距表示物体运动的初速度
②横轴上的截距表示物体速度为零的时刻
⒊图象中的交点、折点(顶点)的意义:
①两条速度图象的交点表示该时刻速度相等
②与时间轴的交点是速度方向的转折点(此时速度为零,加速度却不为零)
③折点(顶点)是加速度方向的转折点
⒋V-t图象中位移和路程的表示:
①0-t1时间内,路程和位移大小均为X1
②t1-t2时间内,路程和位移大小均为X2
③0-t2时间内,路程的大小为X1+X2,位移大小为∣X1-X2∣
⒈物理意义:___________________________________________________________
⒉图线斜率的意义:
①图线上某点切线的斜率大小表示___________________
②图线上某点切线的斜率正负表示___________________
⒊两种特殊的X-t图象:
①若X-t图象是一条倾斜的直线,说明物体在做_______________
②若X-t图象是一条平行于时间轴的直线,说明物体处于_____________
⒈竖直上抛运动的条件:有一个竖直向上的初速度υ0;运动过程中只受重力作用,加速度为竖直向下的重力加速度g。
⒉竖直上抛运动的规律:竖直上抛运动是加速度恒定的匀变速直线运动,若以抛出点为坐标原点,竖直向上为坐标轴正方向建立坐标系,其位移公与速度公式分别为
X=υ0t-gt2
υ=υ0-gt
⒊处理方法:①全程
②分段
⒋竖直上抛运动的特征:竖直上抛运动可分为“上升阶段”和“下落阶段”。前一阶段是匀减速直线运动,后一阶段则是初速度为零的匀加速直线运动(自由落体运动),具备的特征主要有:
时间对称--“上升阶段”和“下落阶段”通过同一段大小相等,方向相反的位移所经历的时间相等,即 t上=t下
速率对称--“上升阶段”和“下落阶段”通过同一位置时的速率大小相等,即υ上=υ下
能量对称--
⒌多解性:处于抛出点上方的某点,可能处于上升阶段,也可能处于下降阶段
[例题精解]
例⒈(2008全国卷1)已知O、A、B、C为同一直线上的四点、AB间的距离为l1,BC间的距离为l2,一物体自O点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点,已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等。求O与A的距离。
变式训练:汽车自O点由静止开始在平直公路上做匀加速直线运动,途中6s时间内依次经过P、Q两根电线杆。已知P、Q相距60m,车经过Q点时的速率为15m/s。则:
①汽车经过P时的速率是多少?
②汽车的加速度为多少?
③O、P两点间距离为多少?
例⒉一个氢气球以4m/s2的加速度由静止从地面竖直上升,10s末从气球上面掉下一重物,此重物最高可上升到距地面多高处?此重物从氢气球上掉下后,经多长时间落回地面?(忽略空气阻力,取g=10m/s2)
例⒊物体以一定的初速度冲上固定的光滑的斜面,到达斜面最高点C时速度恰好为零,如图所示。已知物体到斜面长度3/4处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到c所用的时间。
例⒋一物体初速度为零,先以大小为a1的加速度做匀加速运动,后以大小为a2的加速度做匀减速运动直到静止,整个过程中物体的位移为x,则该物体在此直线运动过程中最大的速度为多少?
例⒌物体从高处自由落下,通过1.75 m高的窗户所需时间为0.1 s,物体从窗底落到地面所需时间为0.2 s,则物体是从多高处下落的?
例⒍一跳水运动员从离水面10 m高的平台上向上跃起,举起双臂直体离开台面,此时重心位于从手到脚全长的中点,跃起后重心升高0.45 m达到最高点,落水时身体竖直,手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计),从离开跳台到手触水面,他可用于完成空中动作的时间是 s。(计算时,可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点,g取10 m/s2,结果保留二位有效数字)
例⒎质点做竖直上抛运动,两次经过A点的时间间隔为t1,两次经过A点正上方的B点的时间间隔为t2,则A与B间距离为__________.
例⒏物体做竖直上抛运动,取g=10m/s2,若在运动的前5s内通过的路程为65m,则其初速度大小可能为多少?
三 运动图象及应用
[基础知识]
⒈对基本公式的理解应用:
①正负号的规定:
②匀变速运动中,速度减为零又以相同加速度反向返回的问题:
③刹车问题:
④逆向法:
⒉对ΔX=at2拓展:
①公式的应用条件:_______________________________
②进一点拓展:Xm-Xn=(m-n) at2
③纸带处理:
速度:如V1=
加速度:理想纸带:a==……=
实际纸带:a= 为什么?
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