研究匀变速直线运动实验题(高三专题训练)
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匀变速直线运动专题训练一、选择题1.有一种“傻瓜”照相机,其光圈(进光孔径)随被摄物体的亮度自动调节,而快门(曝光时间)是固定不变的。
为估测某架“傻瓜”照相机的曝光时间,实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图所示。
由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。
已知石子从地面以上2.5m 的高度下落,每块砖的平均厚度为6cm,请估算这架照相机的曝光时间为( )A.0.01sB.0.02sC.0.1sD.0.2s2.某质点做直线运动,速度随时间的变化关系式为v =(2t +4)m/s,则对这个质点运动情况的描述,说法正确的是( ) A.初速度为2m/s B.加速度为4m/s 2C.在3s 末,瞬时速度为10m/sD.前3s 内,位移为30m3.某质点从静止开始做匀加速直线运动,已知第3秒内通过的位移是x (单位:m),则质点运动的加速度为( )A.3x 2(m/s 2) B.2x 3(m/s 2) C.2x 5(m/s 2) D.5x 2(m/s 2)4.高速公路的ETC 电子收费系统如图所示,ETC 通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。
某人驾驶汽车以6m/s 的速度匀速进入识别区,ETC 天线用了0.3s 的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好紧贴栏杆停下。
已知司机的反应时间为0.7s,刹车时的加速度大小为5m/s 2,则该ETC 通道的长度约为( )A.3.6mB.5.4mC.6.0mD.9.6m5.做匀减速直线运动的物体经4s停止,若在第1s内的位移是14m,则最后1s内位移是 ()A.3.5mB.2mC.1mD.06.一旅客在站台8号车厢候车线处候车,若动车一节车厢长25m,动车进站时可以看做匀减速直线运动。
他发现第6节车厢经过他时用了4s,动车停下时旅客刚好在8号车厢门口(8号车厢最前端),则该动车的加速度大小约为()A.2m/s2B.1m/s2C.0.5m/s2D.0.2m/s27.为了能够方便测出人的反应时间,某研究小组制作了“反应时间测量尺”,其使用方法:甲同学捏住测量尺上端使其保持竖直,零刻度线位于乙同学的两指之间。
备考2020年高考物理复习:05 实验:研究匀变速直线运动一、填空题(共4题;共9分)1.用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度,得到如图所示的一条纸带,从比较清晰的点开始起,取若干个计数点,分别标上0、1、2、3…(每相邻的两个计数点间有4个打印点未标出),量得0与1两点间的距离x1=30mm,3与4两点间的距离x4=48mm.则小车在0与1两点间的平均速度为________m/s,小车的加速度为________m/s2.2.在研究匀变速直线运动实验中,在打点计时器打下的纸带上,选取一段如图所示,实验员告知同学们交流电的频率为50Hz,图中每两点中间还有四点没有画出;用刻度尺量得A到B、C、D、E各点的距离依次为:1.23cm、3.71cm、7.44cm和12.42cm,则打C点时物体的瞬间速度大小为________m/s;该匀变速直线运动的加速度的大小为________m/s2(以上结果均保留3位有效数字)。
若实际上交流电的频率为51Hz,则上面计算出的加速度值比实际值________。
(填“偏大”、“偏小”或“不偏”)3.在做《研究匀变速直线运动》的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点,图中没有画出,打点计时器接周期为T=0.02S的交流电源.经过测量得:d1=3.62cm,d2=8.00cm,d3=13.20cm,d4=19.19cm,d5=25.99cm,d6=33.61cm.则计算v F=________ m/s;计算得a=________m/s2(计算结果均保留两位有效数字)4.某同学在“探究匀变速直线运动”实验中得到如下图所示的纸带。
已知打点计时器电源频率为50Hz,每隔4个点取一个计数点,各计数点到A点的距离如图所示,则由纸带可知(结果均保留三位有效数字)(1)C点的速度= ________m/s;(2)物体运动的加速度a=________m/s2 .二、实验探究题(共9题;共38分)5.在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用交流电源的频率是,打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况.(1)打点计时器的打点周期是________ .(2)图为某次实验打出的一条纸带,其中、、、为依次选中的计数点(各相邻计数点之间有四个点迹).根据图中标出的数据可知,打点计时器在打出计数点时小车的速度大小为________ ,小车做匀加速直线运动的加速度大小为________ .(计算结果均保留位有效数字)6.如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
高考物理备考:专题练习卷---实验:研究匀变速直线运动1.一个同学在研究小球自由落体运动时,用闪频照相连续记录下小球的位置如图所示,已 知闪光周期为130 s ,测得x 1=7.68 cm ,x 3=12.00 cm ,通过计算可得小球运动的加速度是________ m/s 2,图中x 2是________ cm.(结果保留3位有效数字)【答案】 9.72 9.84【解析】 根据逐差法可得a 1=x 3-x 22T 2,a 2=x 2-x 12T 2,求平均值可得a =x 3-x 14T 2=9.72 m/s 2,根据a =x 2-x 12T 2得x 2=9.84 cm.2.(2018·高考全国卷Ⅲ)甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间.实验步骤如下: (1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L 的木尺上端,让木尺自然下垂.乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L 刻度处,但未碰到尺),准备用手指夹住下落的尺.(2)甲在不通知乙的情况下,突然松手,尺子下落;乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子.若夹住尺子的位置刻度为L 1,重力加速度大小为g ,则乙的反应时间为________(用L 、L 1和g 表示).(3)已知当地的重力加速度大小为g =9.80 m/s 2,L =30.0 cm ,L 1=10.4 cm.乙的反应时间为________ s .(结果保留2位有效数字)(4)写出一条能提高测量结果准确程度的建议:______________________________.【答案】:(2)2(L -L 1)g(3)0.20 (4)多次测量取平均值,直尺尽可能保持竖直方向的运动,乙手指尽量靠近直尺但不能接触(写出任意一条即可)【解析】:(2)直尺释放之后做自由落体运动, 由h =12gt 2得t =2h g =2(L -L 1)g.(3)将数据代入上式得t =0.20 s.(4)多次测量取平均值,直尺尽可能保持竖直方向的运动,乙手指尽量靠近直尺但不能接触等.3.(2019·重庆市南开中学月考)某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力 加速度(图甲).在钢条下落过程中,钢条挡住光源发出的光时,计时器开始计时,透光时停止计时,若再次挡光,计时器将重新开始计时.实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端A 高于光控开关),由静止释放,测得先后两段挡光时间t 1和t 2.(1)用游标卡尺测量AB 、AC 的长度,其中AB 的长度如图乙所示,其值为________ mm.(2)该同学利用v AB =AB t 1及v AC =ACt 1+t 2,求出v AB 、v AC ,再利用测量的时间t 1和t 2,可得到重力加速度的表达式为________(用v AB 、v AC 及给出的时间表示);若狭缝宽度不能忽略,则测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”). 【答案】:(1)74.3 (2)2(v AC -v AB )t 2偏大【解析】:(1)游标卡尺的主尺读数为74 mm ,游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为0.1×3 mm =0.3 mm ,所以最终读数为:74 mm +0.3 mm =74.3 mm. (2)该同学利用v AB =AB t 1,v AC =ACt 1+t 2,根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度表示钢条运动的中间时刻瞬时速度,重力加速度为g=v AC-v ABt1+t2 2-t12=2(v AC-v AB)t2.若狭缝宽度不能忽略,A到C的实际时间大于t1+t2,所以测量得到的重力加速度值比其真实值偏大.4.光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来.现利用如图乙所示的装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是长木板与桌面的接触点,1和2是固定在长木板适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出,长木板顶端P点悬有一铅锤.实验时,让滑块从长木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10-2s和4.0×10-3s.用精度为0.05 mm的游标卡尺测量滑块的宽度d,其示数如图丙所示.(1)滑块的宽度d=________cm.(2)滑块通过光电门1时的速度v1=________m/s,滑块通过光电门2时的速度v2=________m/s.(结果保留两位有效数字).(3)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值,它们实质上是通过光电门1和2时的________,要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将________的宽度减小一些.【答案】(1)1.010(2)1.0 2.5(3)平均速度滑块【解析】(1)d=10 mm+0.05 mm×2=10.10 mm=1.010 cm.(2)v1=dt1=1.010×10-21.0×10-2m/s≈1.0 m/s,v2=dt2=1.010×10-24.0×10-3m/s≈2.5 m/s.(3)v1、v2实质上是滑块通过光电门1和2时的平均速度,要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将滑块的宽度减小一些.5.小张同学想研究一遥控电动车的运动情况,他找来一个塑料瓶,设计了一个如图甲所示的装置,瓶内装上墨水,通过调节开关使墨水缓慢滴下,然后将这个装置固定在车的尾部,如图乙所示.使车从静止开始在足够大的水平地面上沿直线前进,然后他在离出发点不远处,选择墨水滴间距离较大处的一个点为起点,用卷尺依次测量这个点后面的10个点到这个点的距离,并记录在下面的表格中.(1)小张制作的装置相当于物理实验室中的________(填仪器名称).(2)通过表中数据,你认为小车在所记录的这段时间内的运动情况是________________________________________________________________________.(3)要测量小车做匀速运动时的速度,小张同学还需要知道的物理量是____________,他还需要的测量工具是________,测量方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.【答案】:(1)打点计时器(2)先做加速度变小的加速运动,后做匀速运动(3)相邻两墨水滴滴下的时间间隔T秒表从某滴开始下落时开始计时,并计数为1,数到第n滴开始下落时停止计时,则时间间隔T=tn-1【解析】:(1)小张制作的装置相当于打点计时器.(2)相邻两点间的距离如表所示.可以看出,开始时相邻两点间的距离是逐渐变大的,后面两点间的距离基本上保持不变,说明开始时小车先做加速运动,后做匀速运动.再进一步分析做加速运动时加速度的变化,相邻两点间距离的差值如表所示.可以看出,刚开始时相邻两点间距离差在逐渐变小,说明小车的加速度在逐渐减小,所以小车先做加速度减小的加速运动,后做匀速运动.(3)要测量小车做匀速运动时的速度,还必须知道相邻两墨水滴滴下的时间间隔T,要测量时间间隔需要用秒表.测量方法是从某滴开始下落时开始计时,并计数为1,数到第n滴开始下落时停止计时,则时间间隔T=tn-1,注意n不可太小,一般取30滴以上.6.某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(图a).在钢条下落过程中,钢条挡住光源发出的光时,计时器开始计时,透光时停止计时,若再次挡光,计时器将重新开始计时.实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端A高于光控开关),由静止释放,测得先后两段挡光时间t1和t2.(1)用游标卡尺测量AB 、AC 的长度,其中AB 的长度如图b 所示,其值为________mm.(2)该同学利用v -AB =AB t 1及v -AC =AC t 1+t 2,求出v -AB 、v -AC ,再利用测量的时间t 1和t 2,可得到重力加速度的表达式为____________________(用v -AB ,v -AC 及给出的时间表示);若狭缝宽度不能忽略,则测量值比真实值________(“偏大”或“偏小”).【答案】:(1)74.3 (2)g =2(v -AC -v -AB )t 2偏大【解析】:(1)游标卡尺的主尺读数为74 mm ,游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标尺读数为0.1×3 mm =0.3 mm ,所以最终读数为:74 mm +0.3 mm =74.3 mm.(2)该同学利用v -AB =AB t 1,v -AC =AC t 1+t 2,根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度表示钢条运动的中间时刻瞬时速度,重力加速度为g =v -AC -v -AB t 1+t 22-t 12=2(v -AC -v -AB )t 2.若狭缝宽度不能忽略,A 到C 的实际时间大于t 1+t 2.所以测量得到的重力加速度值比其真实值偏大.7.利用如图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.当一带有遮光片的滑块自斜面上端滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮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x ,记下相应的t 值,所得数据如表中所示.完成下列填空和作图:(1)若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a 、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v t 、测量值x 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,在下图给出的坐标纸上画出xt-t 图线;(3)由所画出的xt -t 图线,得出滑块加速度的大小为a =__________ m/s 2(保留2位有效数字).【答案】:(1)x t =-12at +v t (或x =-12at 2+v t t )(2)见解析图 (3)2.0【解析】:(1)沿斜面向下是匀加速运动,反过来也可以看成是初速度为v t 的沿斜面向上的匀减速运动,由位移公式有x =v t t -12at 2.由于要画x t -t 图象,所以可将上式变形得x t =-a2t+v t .(2)xt-t 图线如图所示.(3)由x t =-a 2t +v t 可知图象的斜率k =-a 2,所以a =-2k =-2×(1.22-1.71)0.78-0.29m/s 2=2.0 m/s 2.8.光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a 、b 分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a 、b 间通过时,光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来.现利用图乙所示的装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数,图中MN 是水平桌面,Q 是长木板与桌面的接触点,1和2是固定在长木板适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出,长木板顶端P 点悬有一铅锤.实验时,让滑块从长木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10-2 s 和4.0×10-3 s .用精度为0.05 mm 的游标卡尺测量滑块的宽度d ,其示数如图丙所示.(1)滑块的宽度d =________ cm.(2)滑块通过光电门1时的速度v 1=________ m/s ,滑块通过光电门2时的速度v 2=________ m/s.(结果保留两位有效数字)(3)由此测得的瞬时速度v 1和v 2只是一个近似值,它们实质上是通过光电门1和2时的________,要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将________的宽度减小一些. 【答案】(1)1.010 (2)1.0 2.5 (3)平均速度 滑块 【解析】(1)d =10 mm +0.05 mm×2=10.10 mm =1.010 cm. (2)v 1=d t 1=1.010×10-21.0×10-2m/s =1.0 m/s v 2=d t 2=1.010×10-24.0×10-3m/s =2.5 m/s (3)v 1、v 2实质上是通过光电门1和2时的平均速度,要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将滑块的宽度减小一些.9.(2019·四省名校高三第二次联考)某同学利用如图甲所示装置研究匀变速直线运动规律。
高中物理第二章匀变速直线运动的研究考点专题训练单选题1、一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a−t图像如图所示。
下列v−t图像中,可能正确描述此物体运动的是()A.B.C.D.答案:DACD.t=0时刻,若物体的初速度为零,根据a−t图像可知,0~T2内物体向正方向做匀加速直线运动;T2~T内物体向正方向做匀速直线运动;T~3T2内物体向正方向做加速度大小不变的匀减速直线运动;3T2~2T内物体向负方向做匀加速直线运动,故D正确,AC错误;B.t=0时刻,若物体的初速度为v0,方向为正方向,,根据a−t图像可知,0~T2内物体做匀加速直线运动,T2~T内物体做匀速直线运动;T时刻开始做加速大小不变的匀减速直线运动,故B错误。
故选D。
2、如图的平潭海峡公铁两用大桥是世界上最长的跨海公铁两用大桥,其中元洪航道桥的A、B、C三根桥墩间距分别为AB=132m、BC=196m。
厦门中学生助手所在的高速列车匀加速通过元洪航道桥,车头经过AB和BC 的时间分别为3s和4s,则这列高速列车经过元洪航道桥的加速度大小约为()A.0.7m/s2B.1.4 m/s2C.2.8 m/s2D.6.3 m/s2答案:B高速列车在AB段的平均速度为v1=ABt1=44m/sBC段的平均速度v2=BCt2=49m/s根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的速度,可知a=v2−v1t12+t22≈1.4m/s2B正确.故选B。
3、一辆汽车由静止开始运动,其v-t图像如图所示。
下列说法正确的是()A.汽车在0~1s内做匀速直线运动B.汽车在1~2s内反向做匀减速直线运动C.汽车在2s末回到出发点D.汽车在0~1s内和1~2s内的平均速度相同答案:DA.由图可知,汽车在0~1 s内做匀加速直线运动,故A错误;B.汽车在1~2 s内速度仍为正,故仍向正向运动,故B错误;C.汽车在2 s前一直向正方向运动,所以2 s末没有回到出发点,故C错误;D.汽车在0~1 s内和1~2 s内的平均速度相同,均为v=0+52m/s=2.5m/s故D正确。
匀变速直线运动的研究相关实验学习目标对应题号目标01探究小车速度随时间变化的规律1,9,12,14目标02重力加速度的测定2,3,5,7,11,17,20,21目标03用频闪相机(光电门)研究匀变速运动8,10,11,13,15,16,18目标04计算某点瞬时速度逐差法计算加速度4,6,9,14,15,191(2023·浙江·高考真题)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,实验装置如图1所示。
①需要的实验操作有(多选);A.调节滑轮使细线与轨道平行B.倾斜轨道以补偿阻力C.小车靠近打点计时器静止释放D.先接通电源再释放小车②经正确操作后打出一条纸带,截取其中一段如图2所示。
选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点,则计数点1的读数为cm 。
已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz ,则打计数点2时小车的速度大小为:m /s (结果保留3位有效数字)。
【答案】 ACD 2.75 1.48【详解】①[1]A .实验需要调节滑轮使细线与轨道平行,选项A 正确;B .该实验只要使得小车加速运动即可,不需要倾斜轨道补偿阻力,选项B 错误;C .为了充分利用纸带,则小车靠近打点计时器静止释放,选项C 正确;D .先接通电源再释放小车,选项D 正确。
故选ACD 。
②[2][3]计数点1的读数为2.75cm 。
已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz ,则打点周期T =0.02s ,则打计数点2时小车的速度大小为v 2=x 132T =(8.65-2.75)×10-20.04m/s =1.48m/s2(2022·北京·高考真题)某同学利用自由落体运动测量重力加速度,实验装置如图1所示,打点计时器接在频率为50.0Hz 的交流电源上。
使重锤自由下落,打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。
挑出点迹清晰的一条纸带,依次标出计数点1,2,⋯,8,相邻计数点之间还有1个计时点。
第2章《匀变速直线运动的研究》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.关于物理学的研究方法,以下说法正确的是()A.用质点代替有一定形状与大小的物体,应用的是微元法B.在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时,使用了极限分析法C.伽利略的斜面实验应用了理想实验的方法D.在利用速度﹣时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时,应用了控制变量法2.如图为某物体做直线运动的速度—时间图象,请根据该图象判断下列说法正确的是( )A.物体的加速度为-4 m/s2 B.物体做单向直线运动C.物体第3 s初的速度为零 D.物体先加速后减速3.下图中的4个图象表示质点做初速度为零的匀加速直线运动的是()A. B. C.D.4.如图所示,小球A在斜面上由静止匀加速滚下X1后,又在水平面上匀减速运动X2后停下,测得X2=2X1,则小球在斜面上的加速度大小a1与在水平面上的加速度大小a2的关系为(小球从斜面上滚到水平面上时速度大小不变)( )A. B. C. D.5.质量为m的小球由空中A点无初速度自由下落,加速度大小为g;在秒末使其加速度大小变为a方向竖直向上,再经过t秒小球又回到A点.不计空气阻力且小球从未落地,则以下说法中正确的是:()A. B.返回到A点的速率C.自由下落秒时小球的速率为 D.小球下落的最大高度6.一个椰子由于某种原因突然从椰树上自由掉落,如果知道其落地时间为1.3秒,则这棵椰树的高度大约为:()A.5m B.8m C.13m D.16m7.一物体运动的速度随时间变化的关系如图所示,根据图象可知 ( )A.4 s内物体在做曲线运动 B.4 s内物体一直做直线运动C.物体的加速度在2.5 s时方向改变 D.4 s内物体的速度一直在减小8.如图所示是做直线运动的甲、乙两物体的位移时间s-t图象,下列说法中错误的是()A.甲启动的时刻比乙早t1 B.当t=t2时,两物体相遇C.当t=t2时,两物体相距最远 D.当t=t3时,两物体相距s19.在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如下:为了算出加速度.最合理的方法是()A.根据任意两个计数点的速度,用公式算出加速度B.根据实验数据画出v –t图象,量出其倾角,用公式a= tan算出加速度C.根据实验数据画出v –t图象,由图线上任意两点所对应的速度及时间,用公式求出加速度D.根据实验画出v –t图象,由图线上相距较远的两点所对应的速度及时间,用公式求出加速度10.甲、乙两辆汽车沿同一平直路面行驶,其v-t图象如图所示,下列对汽车运动状况的描述正确的是()A.在第10 s末,乙车改变运动方向B.在第10 s末,甲、乙两车相距150 mC.若开始时乙车在前,则两车可能相遇两次D.在第20 s末,甲、乙两车相遇11.一物体以2m/s的初速度做匀加速直线运动,4s内位移为16m,则()A.物体的加速度为2m/s2 B.4s内的平均速度为6m/sC.4s末的瞬时速度为6m/s D.第2s内的位移为6m12.长为5 m的竖直杆的下端距离一竖直隧道口上沿5 m,若这隧道长也是5 m,让这根杆自由下落,杆能自由穿过隧道,则它通过隧道的时间为(取g=10m/s2)( ) A.(3-1)s B.3s C.(3+1)s D.(2+1)s13.小球从空中由静止下落,与水平地面相碰后反弹至某一高度,其速度v随时间t变化的关系图线如图所示。
高中物理第二章匀变速直线运动的研究专项训练单选题1、关于自由落体运动,下列说法正确的是()A.物体竖直向下的运动就是自由落体运动B.只受重力作用且竖直向下的匀变速直线运动就是自由落体运动C.不同物体所做的自由落体运动,其运动规律是不同的D.质点做自由落体运动,在第1s内、第2s内,第3s内的位移之比为1∶3∶5答案:DAB.初速度为零,只受重力,即加速度是重力加速度的匀加速直线运动是自由落体运动,AB错误;C.不同物体所做的自由落体运动,其运动规律是相同的,C错误;D.质点做自由落体运动,因为第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1:3:5,D正确。
故选D。
2、无人机航拍以无人驾驶飞机作为空中平台进行摄影。
某款质量m=1kg的摄影无人机开始悬停在湖面一定高度处,为了全景拍摄景物,无人机先加速下降至v1=4m/s再匀速下降最后减速下降至速度为零。
接着无人机加速上升达到v2=6m/s随即减速上升为零时,恰好升至原来高度。
已知加速和减速的加速度大小分别为a1=2m/s2,a2=1m/s2.忽略空气阻力影响,求无人机:上升的高度H()A.24mB.27mC.32mD.42m答案:B上升过程中,由运动学公式v22 2a1+v222a2=H得H=27mB正确,ACD错误。
故选B。
3、如果把纸带跟运动的物体连在一起,即由物体带动纸带一起运动,打点计时器的振针便通过复写纸在纸带上留下一行小点。
接通打点计时器的电源和物体开始运动这两个操作的先后关系是()A.物体运动和接通电源应同时进行B.先让物体运动,后接通电源C.先接通电源,后让物体运动D.先接通电源还是后接通电源都没有关系,对实验来说效果是一样的答案:C为了充分利用纸带,且在纸带上能得到清晰的点迹,在实验开始时要先接通电源待打点稳定后,再让物体运动。
故选C。
4、“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器,它是目前世界上下潜能力最强的潜水器。
假设某次活动中,“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮,从上浮速度为v开始计时,此后“蛟龙号”匀减速运动,经时间t上浮到海面,此时速度恰好减为零。
实验题强化专练-研究匀变速直线运动一、实验题(本大题共5小题,共25.0分)1.某实验小组利用如图1示的装置探究小车做匀变速直线运动规律(1)对于该实验,下列说法正确的是______A.实验前应抬高木板,使小车匀速下滑后再做次实验B.打点计时器的电源应选交流电源C.应保证小车质量远大于钩码质量D.开始时应让小车尽量靠近打点计时器(2)在测定匀变速直线运动的加速度时,得到了几条较为理想的纸带,已知在每条纸带每5个计时点取好一个计数点,两个计数点之间的时间间隔为0.1s,依打点时间顺序编号为0、1、2、3、4、5,由于不小心,纸带被撕断了,如图2所示。
请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答①在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应是______。
②打A纸带时,物体的加速度大小是______m/s2。
(3)在(2)的条件下,若每个点到0点距离为d,每个点的瞬时速度为v,做出v2-d的图象,该图象斜率的值应为______。
2.在做“研究匀变速直线运动”的实验中:(1)实验室提供了以下器材:打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计。
其中在本实验中不需要的器材是______。
(2)某同学想用纸带求出小车的加速度。
电源频率f=50Hz,在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点。
因保存不当,纸带被污染,如图所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:S A=16.6mm、S B=126.5mm、S D=624.5mm。
可由以上信息推知:①相邻两计数点的时间间隔为______s;②打C点时物体的速度大小为______m/s(取2位有效数字);③物体的加速度大小为______(用S A、S B、S D和f表示,不必计算结果)3.如图所示为“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中某时刻的照片,(1)按照实验要求应该______A.先释放小车,再接通电源B.先接通电源,再释放小车C.同时释放小车和接通电源(2)如图为在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中得到的纸带,从中确定五个计数点,量得:d1=8.00cm,d2=17.99cm,d3=30.00cm,d4=44.01cm,每相邻两个计数点间的时间间隔是0.1s.则打C点时小车的速度v C=______m/s,小车的加速度a=______m/s2.(结果保留2位有效数字)4.图示纸带记录的为在研究匀变速直线运动规律的实验中小车的运动情况,A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔为T=0.1s,则:(计算结果保留两位有效数字)(1)下列操作中正确的有______(填选项代号)A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端C.应先接通电源,后释放小车D.电火花计时器应使用低压交流电源(2)D点的瞬时速度大小为______m/s;(3)运动小车的加速度大小为______m/s2;(4)若电源实际频率高于50Hz,计算时仍按照50Hz计算,则加速度大小的测量值比真实值______(选填“偏大”“偏小”或“不变)。
《研究匀变速直线运动》一、实验题1.某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动,他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验时得到一条纸带如图,他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点,在这点下标明A,第六个点下标明B,第十一个点下标明C,第十六个点下标明D,第二十一个点下标明测量时发现B点已模糊不清,他只测得AC长为,CD长为,DE长为。
为了探究匀变速直线运动的规律,该同学所取的计时点个数_____填字母序号A.偏少偏多合适若小车是做匀变速直线运动,由该同学所测的实验数据,请你帮他求出:小车的加速度_____,A点时小车的瞬时速度_____。
计算结果保留三位有效数字2.某实验小组利用如图1所示的装置研究物体做匀变速直线运动的情况:按如图所示装置准备好器材后,先接通电源,然后释放小车,让它拖着纸带运动,得到如图2所示纸带,纸带上选取A、B、C、D、E五个计数点相邻两个计数点间还有4个计时点未画出。
打点计时器使用的交流电源的频率。
根据纸带上的信息可计算出:在打下计数点C时小车运动的速度大小的测量值为______;小车在砂桶的拉力作用下做匀加速直线运动的加速度大小的测量值为______计算结果均保留2位有效数字3.现用频闪照相方法来研究物块的变速运动。
在一小物块沿斜面向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示。
拍摄时频闪频率是;通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为、、、。
已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s。
数据如下表所示。
重力加速度大小。
单位:cm根据表中数据,完成下列填空:物块的加速度________保留3位有效数字。
因为________________,可知斜面是粗糙的。
4.关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是______A.电磁打点计时器使用的是~的直流电源B.在测量物体速度时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小D.纸带上打的点越密,说明物体运动的越快在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度,为了计算加速度,最佳的方法是______A.根据任意两计数点的速度用公式算出加速度B.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度C.根据实验数据画出图象,量取其倾角,用求出加速度D.根据实验数据画出图象,由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度在研究匀变速直线运动的实验中电源频率为50Hz,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的记数点,相邻记数点间有4个计时点未标出,设A点为计时起点点的瞬时速度______,小车的加速度______计算结果保留两位有效数字5.某同学用频闪照相法研究小球的自由落体运动,选择一张清晰的频闪照片,剪掉前面小球重叠部分进行研究。
实验专题一研究匀变速直线运动1.实验原理(1)利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法设x1、x2、x3、x4、…为纸带上相邻两个计数点之间的距离,假如Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…=常数,即连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体做匀变速直线运动。
(2)由纸带求物体运动速度的方法根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度来求,即v n =x n+x n+12T。
(3)由纸带求物体运动加速度的方法①逐差法:根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T为相邻两计数点之间的时间间隔),求出a 1=x4-x13T,a2=x5-x23T,a3=x6-x33T,再算出a1、a2、a3的平均值a=a1+a2+a33=(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)9T,也就是物体的加速度。
②图象法:求出打各个计数点时纸带的瞬时速度,再作出v-t图象,图线的斜率则为物体做匀变速直线运动的加速度。
2.实验器材打点计时器,一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸。
3.实验步骤(1)仪器安装①把附有定滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
②把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面。
实验装置如图所示,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行。
(2)测量与记录①把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,换上新纸带,重复三次。
②从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点,从后边便于测量的点开始确定计数点,为了计算方便和减小误差,通常用连续打点五次的时间作为时间单位,即T=0.1 s。
用毫米刻度尺测量每相邻两计数点间的距离,并填入设计的表格中。
匀变速直线运动的研究练习题2份(含答案)篇一:匀变速直线运动的研究总复习及一、选择题(每小题3分,共45分,各小题的四个选项中只有一个选项是最符合题意的)1.四个物体沿竖直方向做直线运动,某时刻它们的速度分别是v1=72km/h,v2=10m/,v3=0,v4=-30m/,此时它们当中速度最大的和最小的分别是A.v1和v3C.v2和v3D.v1和v4B.v4和v32.物体做匀加速直线运动,已知1秒末速度为6m/,2秒末速度为8m/。
下列说法中不正确的...是()2A.初速度为4m/B.加速度为2m/C.任意1内速度变化2m/D.第1内平均速度为6m/3.一个自由下落的物体,前3内下落的位移是第1内下落位移的()A.2倍B.3倍C.6倍D.9倍4.下面为四个质点的速度图像,其中反映质点做匀加速直线运动的是()ABCD5.竖直升空的火箭,其速度图象如图所示,由图可知()A.火箭上升到最高点所用时间是40B.火箭前40上升,以后下降2C.火箭的加速度始终是20m/D.火箭离地最大的高度是第5题图6.某质点的位移随时间的变化关系式某=4t-2t,某与t的单位分别是m和。
则该质点的初速度和加速度分别是()A.4m/和-2m/B.0和2m/222C.4m/和-4m/D.4m/和027.在平直轨道上行驶的火车初速度为20m/,关闭油门后前进100m停止,求火车速度减小过程中加速度的大小为()A、2m/B、4m/C、6m/D、8m/8.甲物体的重力是乙物体的3倍,它们从同一地点同一高度处同时自由下落,则下列说法正确的是()A.甲比乙先着地B.甲比乙的加速度大C.甲、乙同时着地D.甲、乙的速度不同9.两个做匀变速直线运动的质点,下列说法正确的是()A.经过相同的时间,速度大的质点加速度必定大。
B.若初速度相同,速度变化大的质点加速度必定大。
C.若加速度相同,初速度大的质点的末速度一定大。
D.相同的时间里,加速度打的质点速度变化必定大。
实验:探究小车速度随时间变化的规律(研究匀变速直线运动)习题选编1、关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作,下列说法错误的是( )A .长木板不能侧向倾斜,也不能一端高一端低B .在释放小车前,小车应停在靠近打点计时器处C .应先接通电源,待打点计时器开始打点后再释放小车D .要在小车到达定滑轮前使小车停止运动【答案】A2、如图所示,“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带,相邻计数点间的时间间隔为T ,则打C 点时物体运动速度的大小为( )A .21x x T -B .21x x T +C .212x x T -D .212x x T+ 【答案】D3、在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法中对于减小实验误差有益的是( ) A .选取计数点,把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位B .使小车运动的加速度尽量小些C .舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量和计算D .选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验【答案】ACD4、在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时,根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是( )A .时间间隔B .瞬时速度C .加速度D .某段时间内的位移【答案】AD5、在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,下列说法正确的是( )A .小车在钩码的牵引下运动时只需打一条纸带,然后进行数据处理B .为使测量更为严谨,应把打下的第一个点作为第一个测量点C .为了便于测量,应舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点当作计时起点D .两相邻测量点间的时间间隔必须是0.1 s【答案】C6、研究小车做匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,其中斜面倾角θ可调.打点计时器的工作频率为50Hz 纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两点之间还有4个点未画出。
(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,等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平板上,让纸带穿过限位孔。
匀变速直线运动的实验探究(专项练习)1、电磁打点计时器是一种使用_________(交流直流)电源的________仪器,它的工作电压是________伏特。
当电源频率是50赫兹时,它每隔________s打一次点。
2、在使用打点计时器前应检查()A、所用电源是否符合要求B、纸带是否平整C、打点周期的等时性是否良好D、复写纸安装是否正确3、由打点计时器打出的纸带可以直接得到(可直接测量得到,而不需经过计算)的物理量是()A、时间间隔B、位移C、加速度D、平均速度4、关于接通电源和释放纸带(物体)的次序,下列说法正确的是()A.先接通电源,后释放纸带 B.先释放纸带,后接通电源C.释放纸带同时接通电源 D.先接通电源或先释放纸带都可以。
5、当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点痕,下列说法正确的是()A.点痕记录了物体运动的时间B.点痕记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移C.点在纸带上的分布情况,反映了物体的形状D.点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况6、下面是四位同学在测定匀速运动的小车的速度时分别打出的四条纸带,纸带上的点迹比较理想是()7、如右图所示,为打点计时器打出的一条纸带,从纸带上看,打点计时器出的毛病是()A.打点计时器接在直流电源上B.电源电压不够大 C.电源频率不够大D.振针压得过紧8、关于计数点的下列说法中,哪些是正确的 ( )·A.用计数点进行测量计算,既方便,又可减小误差。
B.相邻计数点间的时间间隔应是相等的。
C.相邻计数点间的距离应当是相等的。
D.计数点是从计时器打出的实际点中选出来,相邻计数点间点痕的个数相等。
9、本实验中,关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的有 ( )A.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10秒。
B.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔是O.08秒。
C.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08秒。
专题一匀变速直线运动精做01实验:研究匀变速直线运动1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。
物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示。
已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz ,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。
在ABCDE 五个点中,打点计时器最先打出的是点,在打出C 点时物块的速度大小为m/s (保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为m/s 2(保留2位有效数字)。
【答案】(1)A (2)0.233(3)0.75【解析】分析可知,物块沿倾斜长木板最匀加速直线运动,纸带上的点迹,从A 到E ,间隔越来越大,可知,物块跟纸带的左端相连,纸带上最先打出的是A 点;在打点计时器打C 点瞬间,物块的速度24.6510m/s 0.233m/s 220.1BD C x v T -⨯===⨯;根据逐差法可知,物块下滑的加速度()222226.15 3.1510m/s 0.75m/s 440.1CE AC x x a T --⨯-===⨯。
2.(2019·新课标全国Ⅱ卷)如图(a ),某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。
所用器材有:铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz 的交流电源,纸带等。
回答下列问题:(1)铁块与木板间动摩擦因数μ=(用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g 和铁块下滑的加速度a 表示)(2)某次实验时,调整木板与水平面的夹角θ=30°。
接通电源。
开启打点计时器,释放铁块,铁块从静止开始沿木板滑下。
多次重复后选择点迹清晰的一条纸带,如图(b )所示。
图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)。
重力加速度为9.8m/s 2。
可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为(结果保留2位小数)。
【答案】(1)sin cos g ag θθ-(2)0.35【解析】(1)由mg sin θ-μmg cos θ=ma ,解得:μ=sin cos g a g θθ-①(2)由逐差法a =II I 29S S T -得:S II =(76.39-31.83)×10-2m ,T =0.15s ,S I =(31.83-5.00)×10-2m ,故a =22244.561026.8310910---⨯-⨯⨯m/s 2=1.97m/s 2,代入①式,得:μ19.8 1.9722⨯-=0.353.(2018·北京卷)用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
《实验研究匀变速直线运动》针对训练1.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,为了能够较准确地测出加速度,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:________。
A.把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面B.把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路C.再把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,每次必须由静止释放小车D.把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面E.把小车停在靠近打点计时器处,接通直流电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,换上新纸带,重复三次F.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开头比较密集的点,在后边便于测量的地方找一个起始点,并把每打五个点的时间作为时间单位。
在选好的起始点下面记作0,往后第五个点作为计数点1,依次标出计数点2、3、4、5、6,并测算出相邻两计数点间的距离G.根据公式a1=214 3T xx-,a2=225 3T xx-,a3=236 3T xx-,求出a【答案】见解析【解析】ABCDFG 在实验中应尽可能地保证小车做匀变速直线运动,同时也要求纸带能尽可能地直接反映小车的运动情况,既要减小系统误差又要减小偶然误差。
其中E项中的电源应采用交流电源,而不是直流电源。
2.某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动。
实验步骤如下:A.安装好实验器材;B.让小车拖着纸带运动,打点计时器在纸带上打下一系列点,重复几次,选出一条点迹比较清晰的纸带,从便于测量的点开始,每五个点取一个计数点,如图乙中a、b、c、d等点;C.测出x1、x2、x3、…。
结合上述实验步骤,请你继续完成下列问题:(1)实验中,除打点计时器(含纸带)、复写纸、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下列的仪器和器材中,必须使用的有________。
(填选项代号)A.电压合适的50 Hz交流电源B.电压可调的直流电源C.秒表D.刻度尺E.天平F.重锤G.弹簧测力计H.滑动变阻器(2)如果小车做匀加速直线运动,所得纸带如图乙所示,则x1、x2、x3的关系_______,已知打点计时器打点的时间间隔是T,则打c点时小车的速度大小是____________。
(A 卷)一、选择题1.在物理学的发展历程中,下面的哪位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动,并首先采用了实验检验、猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学的发展( )A .伽利略B .亚里士多德C .牛顿D .爱因斯坦 解析: 伽利略通过对运动性质和速度均匀变化的猜想与假设,推动了人类科学的发展,故选项A 正确.答案: A2.一物体做匀变速直线运动,下列说法中正确的是( ) A .物体的末速度一定与时间成正比 B .物体的位移一定与时间的平方成正比C .物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比D .若为匀加速运动,速度和位移都随时间增加;若为匀减速运动,速度和位移都随时间减小解析: 由v =v 0+at 和x =v 0t +12at 2,A 、B 错误;由a =ΔvΔt知C 正确;当物体做匀减速运动时,速度减小,但位移可以增大,D 错误.答案: C 3.在军事演习中,某空降兵从飞机上跳下,先做自由落体运动,在t 1时刻,速度达较大值v 1时打开降落伞,做减速运动,在t 2时刻以较小速度v 2着地.他的速度图象如图所示.下列关于该该空降兵在0~t 1或t 1~t 2时间内的平均速度v 的结论正确的是( )A .0~t 1,v =v 12B .t 1~t 2,v =v 1+v 22C .t 1~t 2,v >v 1+v 22D .t 1~t 2,v <v 1+v 22答案: AD4.火车沿平直轨道以20 m/s 的速度向前运动,司机发现正前方50 m 处有一列火车正以8 m/s 的速度沿同一方向行驶,为避免相撞,司机立即刹车,刹车的加速度大小至少应是( )A .1 m/s 2B .2 m/s 2C . m/s 2D . m/s 2【解析】 火车减速行驶.当速度减为8 m/s 时,刚好与列车相接触,有a =0-20-822×50m/s 2=- m/s 2.答案: D5.下图分别是四个物体做直线运动的v -t 图象,其中做匀变速直线运动的是( )【解题流程】答案: BC6.公交车进站时的刹车过程可近似看作匀减速直线运动,进站时的速度为5 m/s ,加速度大小为1 m/s 2.则下列判断正确的是( )A .进站所需时间为5 sB .6 s 时的位移为12 mC .进站过程的平均速度为 m/sD .前2 s 的位移是x =v t =5+42×2 m=9 m答案: AC7.一观察者发现,每隔一定时间有一水滴自8 m 高处的屋檐落下,而且当看到第五滴水刚要离开屋檐时,第一滴水正好落到地面,那么这时第二滴水离地的高度是(g =10 m/s 2)( )A .2 mB . mC . mD . m解析: 水滴在空中的分布如右图所示.由初速度为0的匀变速运动的比例式得h 2H =716,h 2= m.答案: D8.有四个运动的物体A 、B 、C 、D ,物体A 、B 运动的x -t 图象如下图甲所示;物体C 、D 从同一地点沿同一方向运动的v -t 图象如图乙所示.根据图象做出的以下判断中正确的是( )A .物体A 和B 均做匀速直线运动且A 的速度比B 更大 B .在0~3 s 的时间内,物体B 运动的位移为10 mC .t =3 s 时,物体C 追上物体DD .t =3 s 时,物体C 与物体D 之间有最大间距解析: 由甲图可知,物体A 、B 均做匀速直线运动,且v A >v B ,故A 、B 正确;由乙图可知,t =3 s 时,v C =v D ,此时物体C 与物体D 之间有最大距离,故C 错,D 正确.答案: ABD9.一辆汽车正在做匀加速直线运动,计时之初,速度为6 m/s ,运动28 m 后速度增加到8 m/s ,则( )A .这段运动所用时间是4 sB .这段运动的加速度是 m/s 2C .自开始计时起,两秒末的速度是7 m/sD .从开始计时起,经过14 m 处的速度是5 2 m/s解析: 由v 2-v 20=2ax 得a =v 2-v 202x =82-622×28m/s 2= m/s 2.再由v =v 0+at 得运动时间t=v -v 0a=错误! s =4 s ,故A 对,B 错.两秒末速度v 2=v 0+at 2=6 m/s +×2 m/s=7 m/s ,C 对.经14 m 处速度为v ′,则v ′2-v 20=2ax ′,得v ′=62+2××14 m/s =5 2 m/s ,即D 亦对.答案: ACD 二、非选择题10.如图甲所示,用打点计时器记录小车的运动情况.小车开始在水平玻璃板上运动,后来在薄布面上做减速运动.所打出的纸带及相邻两点间的距离(单位:cm)如图乙所示,纸带上相邻两点间对应的时间间隔为 s .试用作图法(v -t 图象)求出小车在玻璃板上的运动速度.解析: 设对应点1、2、3、4、5的瞬时速度分别为v 1、v 2、v 3、v 4、v 5,则有 v 1=错误! cm/s =75 cm/s = m/s , v 2=错误! cm/s =65 cm/s = m/s , v 3=错误! cm/s =55 cm/s = m/s , v 4=错误! cm/s =45 cm/s = m/s , v 5=错误! cm/s =35 cm/s = m/s ;以速度为纵坐标,以时间为横坐标建立直角坐标系.用描点法作出小车在薄布面上做减速运动时的v -t 图象.将图象延长,使其与纵轴相交,如下图所示.由图象可知,小车做减速运动的初速度为 m/s ,即为小车在玻璃板上的运动速度.答案: 0.85 m/s11.一辆正在匀加速直线行驶的汽车,在5 s 内先后经过路旁两个相距50 m 的电线杆,它经第二根的速度是15 m/s ,求它经过第一根杆的速度及行驶的加速度.解析: 全程5 s 内的平均速度v =x t =505m/s =10 m/s中间 s 的瞬时速度=v =10 m/s加速度a =v t -t /2=15-105/2m/s 2=2 m/s 2根据v t =v 0+at ,得15=v 0+2×5,v 0=5 m/s.答案: 5 m/s 2 m/s 212.一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以3 m/s 2的加速度开始行驶,恰在这时一辆自行车以6 m/s 的速度匀速驶来,从后边赶过汽车.试问.(1)汽车从开动后到追上自行车之前,要经多长时间两者相距最远?此时距离是多少? (2)什么时候追上自行车?此时汽车的速度是多少?解析: (1)汽车开动后速度由零逐渐增大,而自行车速度是定值,当汽车的速度还小于自行车的速度时,两者距离越来越大,当汽车的速度大于自行车的速度时,两者距离越来越小.所以当两车的速度相等时,两车之间距离最大.有v 汽=at =v 自,t =v 自a=2 s. Δx =v 自·t -12at 2=6×2 m-12×3×4 m=6 m.(2)汽车追上自行车时,两车位移相等.v 自·t ′=12at ′2,代入数值处t ′=4 s ,v 汽′=a ·t ′=3×4 m/s=12 m/s. 答案: (1)2 s 6 m (2)4 s 12 m/s(B 卷)一、选择题1.下列计时数据,指时刻的是( ) A .高考数学考试的时间是2 hB .四川省汶川县发生级强烈地震是在2008年5月12日14时28分C .人造卫星绕地球一圈的时间为 hD .由青岛开往通化的1406次列车在德州站停车3 min 答案: B2.甲、乙两辆汽车均以相同的速度行驶,下列有关参考系的说法正确的是( ) A .如果两辆汽车均向东行驶,若以甲车为参考系,乙车是静止的 B .如果观察的结果是两辆车均静止,参考系可以是第三辆车 C .如果以在甲车中一走动的人为参考系,乙车仍是静止的D .如甲车突然刹车停下,乙车仍向东行驶,以乙车为参考系,甲车往西行驶解析: 两车的速度相同时,某相对位置不变,以其中任一辆车为参考系,另一辆车是静止时,故A 正确;若第三辆车丙与甲、乙两车同向同速行驶,以丙车为参考系时,甲、乙两车均静止,故B 正确;若一人在甲车中走动时,他与乙车的相对位置是变化的,则乙车是运动的,故C 错;甲车刹车停下,乙车向东行驶,甲车与乙车间的距离增大,甲车相对乙车向西运动,故D 正确.答案: ABD3.一物体做匀减速直线运动,初速度为10 m/s ,加速度大小为1 m/s 2,则物体在停止运动前1 s 内的平均速度为( )A . m/sB .5 m/sC .1 m/sD . m/s 解析: 物体停止所用时间为: t =v 0a =101 s =10 s ,所以最后1 s 内的平均速度为v ==v 0-=10 m/s -1× m/s= m/s.答案: D4.某质点运动的v -t 图象如右图所示,则( ) A .该质点在t =10 s 时速度开始改变方向B .该质点在0~10 s 内做匀减速运动,加速度大小为3 m/s 2C .该质点在t =20 s 时,又返回出发点D .该质点在t =20 s 时,离出发点300 m解析: 由图象知质点前10 s 内做匀减速运动,加速度a =v -v 0t =0-3010m/s 2=-3 m/s 2.后10 s 内做匀加速运动,全过程中速度始终为正,故A 错,B 对.又由图象的面积可得位移x =12×30×10 m+12×30×10 m=300 m .故C 错,D 对.答案: BD5.飞机的起飞过程是从静止出发,在直跑道上加速前进,等达到一定速度时离地.已知飞机加速前进的路程为1 600 m ,所用的时间为40 s .假设这段运动为匀加速运动,用a 表示加速度,v 表示离地时的速度,则( )A .a =2 m/s 2,v =80 m/sB .a =1 m/s 2,v =40 m/sC .a =80 m/s 2,v =40 m/sD .a =1 m/s 2,v =80 m/s解析: 阅读题目可知有用信息为位移x =1 600 m ,t =40 s ,则灵活选用恰当的公式x =at 2/2,则a =2x /t 2=(2×1 600)/402m/s 2=2 m/s 2,v =at =2×40 m/s=80 m/s ,则A 选项正确.答案: A6.在一次演示实验中,一个小球在斜面上滚动,小球滚动的距离和小球运动过程中经历的时间之间的关系如下表所示.数)( )A .x =ktB .x =kt 2C .x =kt 3D .无法判断 解析:答案: B7.物体从静止开始做直线运动,v -t 图象如下图所示,则该物体( )A .在第8 s 末相对于起点的位移最大B .在第4 s 末相对于起点的位移最大C .在第2 s 末到第4 s 末这段时间内的加速度最大D .在第4 s 末和第8 s 末在同一位置上 解析: 由v -t 图象知,在0~6 s 内速度方向为正,物体一直沿正方向运动.在t =6 s 末,v -t 图象与时间轴所围面积最大,即在6 s 末物体相对于起点的位移最大,故A 、B 均错误.在4 s ~8 s 这段时间内,v -t 图象的斜率最大,即在这段时间内加速度最大,C 错误. 在第4 s 末和第8 s 末,物体的位移相同,在数值上均等于0~4 s 内v -t 图象所围的面积,即在4 s 末和8 s 末,物体位于同一位置上,D 正确.答案: D8.一石块做自由落体运动,到达地面.把它在空中运动的时间分为相等的三段,如果它在第一段时间内的位移是 m ,那么它在第三段时间内的位移是( )A . mB . mC . mD . m 解析: 本题中第三段时间t 内的位移可以转化为前3t 时间内的位移与前2t 时间内的位移之差.由自由落体运动规律可知:h 1=12gt 2,h 3=12g ×9t 2-12g ×4t 2两式相比可得:h 3=5h 1= m ,选项C 正确. 答案: C9.甲、乙两物体沿同一直线运动的v -t 图象如右图所示,则下列说法正确的是( ) A .在t =2 s 时刻,甲、乙两物体速度相同,位移相同 B .在t =2 s 时刻,甲、乙两物体速度相同,位移不同 C .在t =4 s 时刻,甲、乙两物体速度相同,位移不同 D .在t =4 s 时刻,甲、乙两物体速度不同,位移相同解析: 由v -t 图象知乙做匀速直线运动,v =10 m/s.而甲做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a =5 m/s 2.两图线交点即t =2 s 时二者速度相同,但由面积知其位移不同,而在t =4 s 时,二者速度不同,但两部分面积相等即位移相同.答案: BD 二、非选择题 10.(2010·重庆卷)某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率f =50 Hz.在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不当,纸带被污染,如下图所示,A 、B 、C 、D 是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离;x A = mm ,x B = mm ,x D = mm.若无法再做实验,可由以上信息推知: (1)相邻两计数点的时间间隔为________s ;(2)打C 点时物体的速度大小为________m/s(取2位有效数字); (3)物体的加速度大小为________(用x A 、x B 、x D 和f 表示).解析: (1)因相邻的两计数点间还有4个计时点,故t =5T = s.(2)由匀变速直线运动的特点可知:v C =x BD 2t=错误!×10-3= m/s. (3)设x B -x A =x 1,x C -x B =x 2,x D -x C =x 3,则x 3-x 1=2at 2,x 2-x 1=at 2,即x 3+x 2-2x 1=3at 2,t =5T =5f ,故x D -3x B +2x A =75a f 2,所以a =x D -3x B +2x A f 275.答案: (1) (2) (3)x D -3x B +2x A75f 211.若甲、乙两车在同一条平直公路上行驶,甲车以v 1=10 m/s 的速度做匀速运动,经过车站A 时关闭油门以a 1=4 m/s 2的加速度匀减速前进.2 s 后乙车与甲车同方向以a 2=1 m/s 2的加速度从同一车站A 出发,由静止开始做匀加速直线运动.问乙车出发后经多长时间追上甲车?解析: 甲、乙两车自同一地点于不同时刻开始运动,乙车出发时甲车具有的速度为v 1t =v 1-a 1t 0=10 m/s -2×4 m/s=2 m/s ,此时离甲车停止运动的时间t ′=v 1t a 1=24s =s.根据题设条件,乙车在 s 内追不上甲车,也就是说乙车追上甲车时,甲车已经停止了运动.甲车停止时离车站A 的距离,x 甲=v 212a 1=1022×4m = m ,设乙走完这段路程所需的时间为t ,由x 乙=12a 2t 2=x 甲得t =2x 甲a 2=2×1s =5 s故乙车出发后经过5 s 追上甲车. 答案: 5 s12.如右图所示,A 、B 两同学在直跑道上练习4×100 m 接力,他们在奔跑时有相同的最大速度.B 从静止开始全力奔跑需25 m 才能达到最大速度,这一过程可看做匀变速运动,现在A 持棒以最大速度向B 奔来,B 在接力区伺机全力奔出.若要求B 接棒时速度达到最大速度的80%,则:(1)B 在接力区需跑出的距离x 1为多少? (2)B 应在离A 的距离x 2为多少时起跑?解析: (1)对B :设其加速度为a ,跑出的距离为x 时速度达到最大值v .由2ax =v 2,有2ax 1=2, 解得x 1==16 m.(2)设B 接棒时跑出时间为t ,x 1=v t =错误!t ,在t 时间内,对A 有x A =vt , 解得x A =40 m.所以B 起跑时,应距离A 为Δx =x A -x 1, 得Δx =x 2=24 m.答案: (1)16 m (2)24 m。
高中物理必修一第二章匀变速直线运动的研究典型例题单选题1、汽车驾驶员手册规定:具有良好刹车性能的汽车,以v1=80km/h的速度行驶时,应在s1=56m的距离内被刹住;以v2=48km/h的速度行驶时,应在s2=24m的距离内被刹住。
假设两种情况下刹车后的加速度大小相同,驾驶员在这两种情况下的反应时间相同,则反应时间约为()A.0.5sB.0.7sC.0.9sD.1.2s答案:B在反应时间Δt内,汽车仍按原来的速度做匀速运动,刹车后汽车做匀减速直线运动。
设刹车后汽车的加速度大小为a,反应时间内的位移x=vt刹车的末速度是0,根据速度位移公式可得匀减速阶段的位移为x′=v2 2a总位移为s=x+x′由题设条件则有v1Δt+v122a=s1v2Δt+v222a=s2联立解得反应时间为Δt=0.7s故选B。
2、如图所示,A、B两物体在同一直线上运动,当它们相距7m时,A在水平拉力和摩擦力的作用下,正以4m/s的速度向右做匀速运动,而物体B此时速度为10m/s,方向向右,它在摩擦力作用下做匀减速运动,加速度大小为2m/s2。
那么物体A追上物体B所用的时间为()A.7sB.8sC.9sD.10s答案:B物体B做匀减速运动,到速度为0时,所需时间t1=Δva=5s运动的位移x B=vt=102×5m=25m在这段时间内物体A的位移x A=v A t1=4×5m=20m显然还没有追上,此后物体B静止,设追上所用时间为t,则有4t=x+25m解得t=8s故选B。
3、高速收费站有ETC(电子不停车快捷收费系统)专用通道,和人工收费通道,若甲、乙两辆车并排均以36km/h的速度分别进入ETC专用通道和人工收费通道,已知乙车先以大小为a的加速度做匀减速运动,到达收费窗口时速度刚好为零,因为交费停留了30s,然后汽车再以大小为a的加速度由静止启动,到速度再为36km/h时,此过程甲车比乙车节省了1min时间(甲车始终以36km/h匀速运动),则加速度a的大小为()A .13m/s 2B .14m/s 2C .15m/s 2D .16m/s 2答案:A由题意知,甲、乙两辆车的初始速度为v =36km/h =10m/s ,设乙车做减速运动的时间为t 1,位移为s 1,做加速运动的时间为t 2,位移为s 2,则由运动学公式有s 1=v 22at 1=v as 2=v 22at 2=v a设甲车运动时间为t 甲,则甲车运动的位移为 s 甲=s 1+s 2=vt 甲由题意知,甲车比乙车节省了1min 时间,则有t 甲+60s =t 1+t 2+30s联立解得a =13m/s 2A 正确,BCD 错误。
研究匀变速直线运动实验题
1.打点计时器电源频率为50Hz,(每个计数点间有四个点没有画出)。
,于是他测得AC长为
14.56 cm、CD长为11.15 cm,DE长为13.73 cm,
A B C D E
①打C点时小车的瞬时速度大小为______m/s,②小车运动的加速大小为________m/s2,
③AB的距离应为_______cm。
(保留三位有效数字)
2.相邻计数点间的时间间隔为0.1s。
A B C D E
24.1mm
52.2mm
84.0mm
119.8mm
①打点计时器打下D点时小车的瞬时速度为▲ m/s,
②小车的加速度为▲ m/s2(结
果均保留两位有效数字)。
3打点计时器电源频率为20Hz,每两个
相邻的计数点之间还有四个点没标出,
计算出打下点4时小车的瞬时速度
为________,求出小车的加速度为
________.(要求计算结果保留三位有效
数字)
4.(每相邻两个计数点间还有3个打点计时器打下的点,本图中没有画出)打点计时器接的是30Hz的交变电流.如图(下述第(1)、(2)、(3)小题结果均保留两位有效数字)
(1)由以上数据计算打点计时器在打C点时,物体的即时速度v C是______m/s;
(2)计算该物体的加速度a为________m/s2;
(3)纸带上的A点所对应的物体的即时速度v A=______m/s;
(4)如果当时电网中交变电流的频率是f=50Hz,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏_______(填“大”或“小”).
5.(每两点间还有4个点没有画出来),图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。
打点计时器的电源频率为f。
如果用S1、S2、 S3、S4、S5、S6 来表示各相邻两个计数点间的距离由这些已知数据计算:
加速度的表达式为a=__________________。
若f=50Hz,其大小为a=_____m/s2
D点瞬时速度v=_________ m/s。
(答案均要求保留3位有效数字)
6.(1)已知交流电的频率为
50Hz,则小车运动的加速度大小是______m/s2,
小车做__________(填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”).(保留3位有效数字)
7. 50Hz的打点计时器,是每打5个点所取的记数点,但第3个记数点没有画出(1)该物体的加速度为 m/s2,
(2)第3个记数点与第2个记数点的距离约为 cm,
(3)打第3个点时该物体的速度为 m/s。
8.电源频率f=50 Hz.每隔 4 个点取 1 个计数点,到零点距离分别S A=16.6 mm,S B=126.5 O A B C D E
5.00 7.10 9.10 10.81 12.70 15.10单位:cm
图-2
mm ,S D =624.5 mm.
(1)相邻两计数点的时间间隔为________s ;
(2)打 C 点时物体的速度大小为________m/s(取 2 位有效数字);
(3)物体的加速度大小为____________(用 SA 、SB 、SD 和 f 表示).
9.则小车运动的加速度是________m/s 2。
(所用交流电源频率为50Hz )
10.电源频率为50 Hz ,设0点为计数点的起点,每5个点取一个计数点,
x 1=________ cm , a =________ m/s 2; v 3=________ m/s.
11. 50Hz 的打点计时器,是每打5个点所取的记数点,(验证机械能守恒) 中间有___________个计数点没画出,加速度为______________
cm
\
12,1、【2010年高考】
(1)图13是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
①已知打点计时器电源频率为50Hz ,则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________。
②ABCD 是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出。
从图13中读出A 、B 两点间距s=__________;C 点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)。
40.5 2.1
13、【2011年高考】
(1)下图是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点.加速度大小用a表示
①OD间的距离为__________cm.
②下图是根据实验数据绘出的s—t2图线(s为各计数点至同一起点的距离),斜率表示_________,其大小为____________m/s2(保留三位有效数字).
14、2013年广东高考:
34.(18分)(1)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图16(a)所示,其中斜面倾角可调。
打点计时器的工作频率为50Hz。
纸带上计数点的间距如图16(b)所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
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夹板上,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图16(b)中标出的相信两计数点的时间间隔T=_________s。
③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=_________。
④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=_________.
1、0.986m/s 2.58m/s2
2、0.34,0.39 4、0.16 0.40-0.44 0.076 小
5、
a=[(s4+s5+s6)-
(s1+s2+s3)]/9T2. 1.93 1.39
6、1.90 匀减速7\故答案为:①0.737,②4.36,③0.473
8(1)0.l (2)2.5(3)
9.0.55m/s2
4、0.70cm.1.00m/s.。