高一物理必修一第二章知识点及练习(带参考答案)

第二章 匀变速直线运动第二章 匀变速直线运动 一 匀速直线运动 1 定义 物体沿着直线运动 而且保持加速度不变 这种运动叫做匀变速直线运动 2 匀变速直线运动的分类 1 任意两个边疆相等的时间间隔 T 内的 位移之差 s 是一恒量 即 2 在某段时间的中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度 即 3 在某段位移中点位置的速度和这段位移的始 末瞬时速度的关系为 4 初速度为零的匀变速直线运动以下推论 设 T 为单位时间 则有 瞬时速度与运动时间成正比 位移与运动时间的平方成正比 连续相等的时间内的位移之比 二 自由落体运动 2 影响物体下落快慢的因素 影响物体下落快慢的因素是空气阻力的作用 在没有空气 阻力影响时 只在重力作用下 轻重不同的物体下落的快慢相同 3 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 实验 探究小车速度随时间变化的规律实验 探究小车速度随时间变化的规律 实验目的 实验目的 1 练习使用打点计时器 学习利用打上点的纸带研究物体的运动 2 学习用打点计时器测定即时速度和加速度 实验原理 实验原理 1 打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器 它每隔 0 02s 打一次点 由于电源频率是 50Hz 因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置 研究纸带上 点之间的间隔 就可以了解物体运动的情况 2 由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法 如图所示 0 1 2 为时间间隔相等的 各计数点 s1 s2 s3 为相邻两计数点间的距离 若 s s2 s1 s3 s2 恒量 即 若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的运动为匀变速直线运 动 3 由纸带求物体运动加速度的方法 用 逐差法 求加速度 即根据 s4 s1 s5 s2 s6 s3 3aT2 T 为相邻两计数点间的时间间隔 求出 a1 a2 a3 再算出 a1 a2 a3 用 v t 图法 即先根据 vn 求出打第 n 点时纸带的瞬时速度 后作出 v t 图线 图线的斜率即为物体运动的加速度 实验器材 实验器材 小车 细绳 钩码 一端附有定滑轮的长木板 打点计时器 低压交流电源 导线两根 纸带 米尺 实验步骤 实验步骤 1 把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上 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 如图所示 2 把一条细绳拴在小车上 细绳跨过滑轮 并在细绳的另一端挂上合适的钩码 试放手 后 小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离 把纸带穿过打点计时器 并把它的一端 固定在小车的后面 3 把小车停在靠近打点计时器处 先接通电源 再放开小车 让小车运动 打点计时器 就在纸带上打下一系列的点 取下纸带 换上新纸带 重复实验三次 4 选择一条比较理想的纸带 舍掉开头的比较密集的点子 确定好计数始点 0 标明计数 点 正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离 用逐差法求出加速度值 最后求其平均值 也可求出各计数点对应的速度 作 v t 图线 求得直线的斜率即为物体运动的加速度 注意事项 注意事项 1 开始释放小车时 应使小车靠近打点计时器 2 应该先接通电源 再释放小车 当小车到达滑轮前及时用手按住 3 先断开电源 再取下纸带 4 对于电磁打点计时器 如打出的点较轻或是短线时 应调整振针距复写纸的高度 5 选择一条理想的纸带 是指纸带上的点迹清晰 适当舍弃点密集部分 适当选取计数 点 注意计数点与计时点的区别 弄清楚所选的时间间隔 T 等于 n 1 t 6 每打好一条纸带 将定位轴上的复写纸换个位置 以保证打点清晰 注意此项只对于电 磁打点计时器才适用 7 不要分段测量各段位移 应一次测出各计数点与 0 计数点的距离 再逐个计算 x1 x2 x3 读数时应估读到 0 1mm 8 尽可能保证小车做匀加速直线运动的方法是 细绳尽可能与板面保持平行 滑轮和车轮灵活 长木板表面粗糙程度 纸带与打点计时器之间的摩擦基本保持一致 练习练习 一 选择题 1 物体做自由落体运动时 某物理量随时间的变化关 系如图所示 由图可知 纵轴表示的这个物理量可能 是 A 位移 B 速度 C 加速度 D 路程 2 物体做匀变速直线运动 初速度为 10 m s 经过 2 s 后 末速度大小仍为 10 m s 方向与初速度方向相反 则在这 2 s 内 物体的 加速度和平均速度分别为 A 加速度为 0 平均速度为 10 m s 与初速度同向 B 加速度大小为 10 m s2 与初速度同向 平均速度为 0 C 加速度大小为 10 m s2 与初速度反向 平均速度为 0 D 加速度大小为 10 m s2 平均速度为 10 m s 二者都与初速度反向 3 物体做匀加速直线运动 其加速度的大小为 2 m s2 那么 在任一秒内 A 物体的加速度一定等于物体速度的 2 倍 B 物体的初速度一定比前一秒的末速度大 2 m s C 物体的末速度一定比初速度大 2 m s D 物体的末速度一定比前一秒的初速度大 2 m s 4 以 v0 12 m s 的速度匀速行驶的汽车 突然刹车 刹车过程中汽车以 a 6 m s2 的加速度继续前进 则刹车后 A 3 s 内的位移是 12 m B 3 s 内的位移是 9 m C 1 s 末速度的大小是 6 m s D 3 s 末速度的大小是 6 m s 5 一个物体以 v0 16 m s 的初速度冲上一光滑斜面 加速度的大小为 8 m s2 冲上最高点之后 又以相同的加速度往回运动 则 A 1 s 末的速度大小为 8 m s B 3 s 末的速度为零 C 2 s 内的位移大小是 16 m D 3 s 内的位移大小是 12 m 6 从地面上竖直向上抛出一物体 物体匀减速上升到最高点后 再以与上升阶 段一样的加速度匀加速落回地面 图中可大致表示这一运动过程的速度图象是 7 物体做初速度为零的匀加速直线运动 第 1 s 内的位移大小为 5 m 则该物 体 A 3 s 内位移大小为 45 m B 第 3 s 内位移大小为 25 m C 1 s 末速度的大小为 5 m s D 3 s 末速度的大小为 30 m s 8 将自由落体运动分成时间相等的 4 段 物体通过最后 1 段时间下落的高度为 56 m 那么物体下落的第 1 段时间所下落的高度为 A 3 5 m B 7 m C 8 m D 16 m 9 一辆沿笔直的公路匀加速行驶的汽车 经过路旁两根相距 50 m 的电线杆共 用 5s 时间 它经过第二根电线杆时的速度为 15 m s 则经过第一根电线杆时 的速度为 A 2 m s B 10 m s C 2 5 m s D 5 m s 10 两木块自左向右运动 现用高速摄影机在同一底片上多次曝光 记录下木 块每次曝光时的位置 如图所示 连续两次曝光的时间间隔是相等的 由图可 知 A 上木块做加速运动 下木块做匀速运动 B 上木块在时刻 t2 与下木块在时刻 t5 速度相同 C 在时刻 t2 以及时刻 t5 间 上木块的平均速度与下木块平均速度相同 D 在时刻 t1 瞬间两木块速度相同 二 填空及实验题 11 从静止开始做匀加速直线运动的物体 第 1 s 内的位移是 4 m 则物体第 1 s 末的速度大小是 m s 运动的加速度大小是 m s2 第 2 s 内 的位移是 m 12 如图所示 质点 A 点从高为 h 的窗台上方 H 处 自 由下落 则 A 通过窗台所用的时间为 14 实验室备有下列仪器 A 长度为 1 m 最小刻度为毫米的刻度尺 B 长度为 1 m 最小刻度为分米的 刻度尺 C 秒表 D 打点计时器 E 低压交流电源 50 Hz F 低压直 流电源 G 天平 为了测量重锤下落的加速度的数值 上述仪器中必须有的是 填字母代号 实验是通过研究重锤做运动来测量重 锤下落加速度的 15 在做 研究匀变速直线运动 实验中 打点记时器打出的一条纸带中的某 段如图所示 若 A B C 点间的时间间隔均为 0 10 s 从图中给定的长度 求小车的加速度大小是 打下 C 点时小车的速度大小是 三 计算题 16 物体做匀加速直线运动 到达 A 点时的速度为 5 m s 经 2 s 到达 B 点时的 速度为 11 m s 再经过 3 s 到达 C 点 则它到达 C 点时的速度为多大 AB BC 段的位移各是多大 17 物体以 10 m s 的初速度冲上一足够长的斜坡 当它再次返回坡底时速度大 小为 6 m s 设上行和下滑阶段物体均做匀变速运动 则上行和下滑阶段 物 体运动的时间之 比多大 加速度之比多大 18 竖直上抛的物体 上升阶段与下降阶段都作匀变速直线运动 它们的加速 度都等于自由落体加速度 一个竖直上抛运动 初速度是 30 m s 经过 2 0 s 3 0 s 4 0 s 物体的位移分别是多大 通过的路程分别是多长