《匀变速直线运动的研究》-2025高中物理水平合格考备考知识清单+习题巩固_第1页
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文档简介

2025高中物理水平合格考备考知识清单

《第二章匀变速直线运动的研究》

【考试要求】

考试要求

1.匀变速直线1.知道匀变速宜线运动的特点及分类2理解匀变速直线运动的v-i图像特

运动的速度与点.3.掌握匀变速直线运动的速度公式,会用此公式解决简单的匀变速直线

时间的关系运动问题.

1.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系,会用公式1=愉+;。户解决

2.匀变速直线

运动的位移与匀变速直线运动的问题(重点)。2.理解匀变速直线运动的速度与位移的关

时间的关系系式并会应用公式r-汨=2如解题(难点)。

1.知道物体做自由落体运动的条件,知道自由落体运动是初速度为零的匀

3.自由落体运

加速直线运动(重点)。2.能够运用自由落体运动的规律和特点解决有关问

题(重难点)。

1.知道什么是竖直上抛运动,理解竖直上抛运动是匀变速直线运动(重点)。

4.竖直上抛运

2.会分析竖直上抛运动的运动规律,会利用分段法或全程法求解竖直上抛

运动的有关问题(重难点)。3.知道竖直上抛运动的对称性。

5.追及相遇问1.进一步熟练掌握匀变速直线运动公式的应用(重点)。2.会分析追及相遇

题问题中物体速度、位移变化,会根据位移关系及速度关系列方程(难点)。

1.进一步练习使用打点计时器。2.会测量小车的瞬时速度。3.会用17图像

6.实验

处理实验数据,并计算小车的加速度(重点)。

【思维导图】

匀变速宜线运动心版念:沿着一条直线•旦加速度不变的运动

速度公式

玷本公式

位移公式:

速度位移公式e?-v」-2ar

重要的导出公式〈平均速度公式:7・二二

匀变速立线1

运动的规律'匀变速直线运动在连续相等时间了内通过的位移之差为一常数:4=立

T末、2T末、3T末速度之比叫«打:5=1:2T

廿uarm八.「内上丁内、3T内位移之比叫力x,-l>4«?

匀变«»

故时PU^7r<一

速初速度为零的匀变速,第一个丁内、第二个「内.第三个了内位移之比

线直线运动的比例式“X(«X,«xn=l»3>5

动按位移等分:连续相等的位移所用时间之比

/I:ri:"=1:(立一1):(四一⑶

懈念:物体只在里力作用下从静止开始下落的运动

币力加速度:弁=9.8m/s*或*=10m/s*

自由落体运动<匀变速直线运动的所行公式及推论都适用于自由落体运动

,规律八》1,„

坛本公式:?=££•l=彳旦1.v,:=2gj

根据纸带求某点瞬时速度v.=l\:"—

二实:验[二•探丫究工小,隼1速2度%………图像法”一,图线的斜率表示加速度

的时间变化的规穿根据纸带求物体------

!运动的加速度位移差法:由\r=ur得。=率

【知识清单】

2.1匀变速直线运动的速度与时间的关系

一、匀变速直线运动及vt图像

1.定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动.

2.分类

(1)匀加速直线运动:速度随时间均匀增加的直线运动.

(2)匀减速直线运动:速度随时间均匀减小的直线运动.

3.图像:匀变速直线运动的“图像是一条倾斜的直线.

图2.2-1匀变速江线运动的

OT图像

二、速度与时间的关系式

试卷第2页,共21页

1.速度公式:£=%+如

2.对公式的理解:做匀变速直线运动的物体,在/时刻的速度v等于物体在开始时

刻的速度卬加上在整个过程中速度的变化量仇

3.公式的矢量性

公式中的血、八。均为矢量,应用公式解题时,一般取vo的方向为正方向.若物体

做匀加速直线运动,。取正值:若物体做匀减速直线运动,〃取负值.

4.当vo=O时,甘=。/,物体的瞬时速度与时间成正比.

5.公式u=i,o+c〃中各量的物理意义:血是开始时刻的瞬时速度,称为初速度;-是

经时间/后的瞬时速度,称为末速度;”是在时间,内的速度变化量,即刈=a

V-V/;

6.速度公式u=vo+<〃与加速度定义式。=—1的比较

速度公式U=w+w虽然是加速度定义式。=一的变形,但两式的适用条件是不同

的:

(1)U=vo+)仅适用于匀变速直线运动.

(2)。=三必适用于任何形式的运动.

三、匀变速直线运动的两个重要推论

1.某段路程的平均速度等于初、末速度的平均值.即:=/(%+匕).

注意:该推论只适用于匀变速直线运动.

2.某段过程中间时刻的瞬时速度,等于该过程的平均速度,即2=)=;(%+匕).

注意:该推论只适用于匀变速直线运动,且以后在处理用打点计时器研究匀变速直线

运动物体的速度时,可用此式精确求解打某点时物体的瞬时速度.

四、对V4图像的理解和应用

1.匀速直线运动的回图像

①图像特征

匀速直线运动的回图像是与横轴平行的直线,如图所示.

②图像的作用

a.能直观地反映匀速直线运动速度不变的特点.

b.从图像中可以看出速度的大小和方向,如图,图像在,轴下方,表示速度为负,即

速度方向与规定的正方句相反.

C.可以求出位移工

在回图像中,运动物体在时间/内的位移x=w,就对应着“边长”分别为V和/的一

块矩形的“面积”,如图中画斜线的部分.

(2)匀变速直线运动的修图像

①图像的特征

匀变速直线运动的E图像是一条倾斜的直线.如图甲和乙所示为不同类型的匀变速

运动的速度图像.

初速为零的向加速直线运动的也图像是过原点的倾斜直线,如图丙所示.

②图像的作用

a.直观地反映速度v随时间,均匀变化的规律.图甲为匀加速运动,图乙为匀减速运动.

b.可以直接得出任意时刻的速度,包括初速度该.

c.可求出速度的变化率.图甲表示速度每秒增加03n/s,图乙表示速度每秒减小

d.图线与时间轴所围“面积”表示物体在时间,内的位移.如图所示,画斜线部分表示时

间/内的位移.

试卷第4页,共21页

v/(nrs')

oUs

2.2匀变速直线运动的位移与时间的关系

一、匀变速直线运动的位移

1、匀速直线运动的位移

(1)位移公式:x=v/.

(2)位移在修图像中的表示:对于匀速直线运动,物体的位移在数值上等于回图

线与对应的时间轴所包围的矩形的面积.如图所示,阴影图形的面积就等于物体在//

时间内的位移.

2、匀变速直线运动的位移

(1)位移在E图像中的表示:做匀变速直线运动的物体的位移对应着修图线与时

间轴所包围的梯形面积,如图所示,阴影图形的面积等于物体在〃时间内的位移.

2

(2)公式:x=vot+^a:.

fa

o^77

3、位移一时间图像(x-z图像)

(l)x“图像:以时间/为横坐标,以位移x为纵坐标,描述位移随时间的变化规律.

(2)常见的后图像:

①静止:一条平行于时间轴的直线.

②匀速直线运动:一条领斜的直线.

(3)x“图像的斜率等于物体的速度.

二、速度与位移的关系

根据匀变速运动的基本公式

+at

,=%+〃/,x=v0/~'—><-=lax.

即为匀变速直线运动的速度一位移关系.

注意:

①式是由匀变速运动的两个基本关系式推导出来的,不含时间,该公式适用于不含

有时间的情景。

②公式中四个矢量4、%、。、x也要规定统一的正方向.

三、位移中点的瞬时速度公式

某段位移内中间位置的瞬时速度也与这段位移的初、末速度M与0的关系为

2

推证:由速度-位移公式匕2-说=2or,①

知②

22

将①代入②可得宁,即匕=,5+口

2.3匀变速直线运动的简单应用

一、自由落体运动

1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.

2.特点

(I)运动性质:初速度等于零的匀加速直线运动.

(2)受力特点:只受重力作用.

(3)物体下落可看作自由落体运动的条件:在实际中物体下落时由于受空气阻力的

作用,物体并不是做自由落体运动,只有当空气阻力比重力小得多,可以忽略时,

物体的下落才可当作自由落体运动来处理.

试卷第6页,共21页

甲有空气乙式空

图24-1玻璃管内的羽E.扶片的

下落

二、自由落体的加速度

1.定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同.这个加速度叫自由落体

加速度,也叫重力加速段,通常用g表示.

2.方向:竖直向下.

3.大小

(1)在地球上的同一地点:一切物体自由下落的加速度都相同.

(2)在地球上不同的地点,g的大小一般是不同的,g值随纬度的增大而逐渐增大,

随海拔的升高而减小.

(3)一般取值:g=9.8m/s2或g=10m/s2.

三、对自由落体运动的进一步理解

1.自由落体运动是一种理想模型。当自由下落的物体所受的空气阻力远小于重力时,

物体的运动才可以视为自由落体运动。如空气中石块的下落可以看做自由落体运动,

空气中羽毛的下落不能看做自由落体运动。

2.物体做自由落体运动的条件

(1)初速度为零;(2)只受重力。

3.运动特点:初速度为零,加速度为重力加速度g的匀加速直线运动。是匀变速直

线运动的特例。

4.运动图像:白由落体运动的回图像是一条过原点的倾斜直线,斜率是

5.自由落体运动的规律

自由落体运动是匀变速直线运动在£0=0、〃=g时的一个特例。所以匀变速直线运

动的基本公式以及推论都适用于自由落体运动。

注意:物体在其他星球上也可以做自由落体运动,但下落的加速度与在地球表面下

落的加速度不同

6.自由落体运动的判断方法

(1)根据条件来判断:物体做自由落体运动的条件是物体的初速度为零且物体只受

重力作用,两者缺一不可.

(2)根据理想化模型来判断:静止下落的物体除受重力外也受其他力,但其他力远

小于物体的重力.

(3)根据题目中一些暗示语言来判断:有些题目直接给出诸如“物体由静止开始自

由下落”、"忽略空气阻力''或"空气阻力远小于重力”等提示语时,可将下落的物体看

成自由落体运动.

7.对自由落体加速度的理解

(1)产生原因:地球上的物体受到地球的吸引力而产生的。

(2)大小:与在地球上的纬度以及距地面的高度有关:

(3)方向:竖直向下。由于地球是一个球体,各处的重力加速度的方向是不同的。

特别提醒

(1)我们在研究自由落体运动时,物体下落的高度不太高,一般认为重力加速度大

小不变。

(2)重力加速度的方向既不能说是“垂直向下”,也不能说是“指向地心”,只有在赤

道或两极时重力加速度才指向地心。

四、自由落体运动的规律

1.自山落体运动的基本公式

匀变速直线运动规律特例「自由落体运动规律

v=Vo+atv=gl

'x=vot+"一、<h-1g/2

za=g2

v2-vi=laxv2=2gh

2、以下几个比例式对自由落体运动也成立

①物体在1T末、2T末、3T末……nT末的速度之比为

试卷第8页,共21页

vl:v2:v3:...:vn=1:2:3:...:n

②物体在IT内、2T内、3T内……nT内的位移之比为

2

hl:h2:力3:...:hn=1:4:9:...:n

③物体在第IT内、第2T内、第3T内……第nT内的位移之比为

HhH2:H3:......:/7n=l:3:5...(2n-l)

④通过相邻的相等的位移所用时间之比为

tl:t2:t3:...:tn—1:(5/2—I):(>/3—5/2):...:(\fn—\Jn—[)

2.匀变速直线运动的一切推论公式,如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的

匀变速直线运动的比例式,都适用于白由落体运动.

五、竖直上抛运动

L定义:将一个物体以其一初速度vO竖直向上抛出,抛出的物体只在重力作用下运

动,这种运动就是竖直上抛运动.

2.运动性质

(1)上升阶段:初速度该向上,加速度为g,方向竖直向下,是匀减速运动.

(2)下降阶段:初速度为零、加速度为g,是自由落体运动.

(3)全过程可以看作是初速度为vO(竖直向上)、加速度为g(竖直向下)的匀变

速直线运动.

3.基本规律

通常取初速度M的方向为正方向,则。=吆.

(1)速度公式:v=vO-gt.

(2)位移公式:

(3)位移和速度的关系式:/-%2=-2g九

(4)上升的最大高度:"二耍.

2g

(5)上升到最高点(即v=0时)所需的时间:/=涓

4.运动特点

(1)时间对称

物体从某点上升到最高点和从最高点回到该点的时间相等,即/上=,下.

(2)速率对称

物体上升和下降通过同一位置时速度的大小相等、方向相反.

六、伽利略对自由落体运动的研究

1.问题发现

亚里士多德观点:重物下落得快,轻物下落得慢.

矛盾:把重物和轻物捆在一起下落,会得出两种矛盾的结论.

伽利略观点:重物与轻物下落得一样快.

2.猜想与假说

伽利略猜想落体运动应该是一种最简单的变速运动,并指出这种运动的速度应该是

均匀变化的假说.

3.理想斜面实验

(I)如果速度随时间的变化是均匀的,初速度为零的匀变速直线运动的位移x与运

动所用的时间,的平方成正比,即工8厂

(2)让小球从斜面上的不同位置由静止滚下,测出小球从不同起点滚动的位移x和

所用的时间人

(3)斜面倾角一定时,判断38八是否成立.

(4)改变小球的质量,判断'8/2是否成立.

(5)将斜面倾角外推到夕=90。情况——小球自由下落,认为小球仍会做匀加速运动,

从而得到了自由落体运动的规律.

4.伽利略研究自然规律的科学方法:把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结

合起来.他给出了科学讲究过程的基本要素:对现象的一般观察一提出假设一运用

逻辑得出推论—通过实验对推论进行检验-对假设进行修正和推广.

实验:速度、加速度的测量

一、实验原理与方法

1.利用打点计时器所打纸带的信息,代入计算式v〃=3弗里,即用以〃点为中心

的一小段时间间隔的平均速度代替〃点的瞬时速度.

2.用描点法作出小车的可图像,根据图像的形状判断小车的运动性质.若所得图像

为一条倾斜直线,则表明小车做匀变速直线运动.

3.利用w图像求出小车的加速度.

二、实验器材

试卷第10页,共21页

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、

交流电源.

三、实验步骤

1.如图所示,把一端附有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.

笠带、电.头

2.把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上钩码,把纸带穿过打点计时

器,并把纸带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,接通电源后.糕放小车.让小车拖着纸带运动,

打点计时器就在纸带上打下一列小点.

4.换上新的纸带,重复实验两次.

5.增减所挂钩码,按以上步骤再做两次实验.

四、数据处理

1.表格法

(1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在后面

便于测量的地方找一个点,作为计数始点,以后依次每五个点取一个计数点,并标

明0、1、2、3、4、…,如图所示.

(2)依次测出01、02、03、04、…的距离朴小心、必、…,填入表中.

位置123456

XIX2X3X4X5即

长度

各段长度0〜21-32〜43〜54〜65〜7

时间间隔

v/(m-s-|)

(3)1、2、3、4、…各点的瞬时速度分别为:环=券、也=9方/、内=写手

号手、….将计算得出的各点的速度填入表中.

(4)根据表格中的数据,分析速度随时间变化的规律.

2.图像法

(1)在坐标纸上建立直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示速度,并根据表格中的

数据在坐标系中描点.

(2)画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不在线上的点均匀分布在直线的

两侧,偏差比较大的点忽略不计,如图所示.

(3)观察所得到的直线,分析物体的速度随时间的变化规律.

(4)根据所画可图像求出小车运动的加速度

五、误差分析

1.木板的粗糙程度不同,摩擦不均匀.

2.根据纸带测量的位移有误差,从而计算出的瞬时速度有误差.

3.作可图像时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差.

六、注意事项

1.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.

2.先接通电源,等打点稳定后,再释放小车.

3.打点完毕,立即断开电源.

4.选取一条点迹清晰的纸带,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r等于多少.

试卷第12页,共21页

5.要防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰,当小车到达滑轮前及时用手按住.

6.要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点,一般在纸带上每隔4个点

取一个计数点,即时间间隔为,=0.1s.

7.在坐标纸上画”图像口寸,注意坐标轴单位长度的选取,应使图像尽量分布在较大

的坐标平面内.

【习题巩固】

★夯实基础

1.速度和加速度是两个措述物体运动的重要概念,速度是描述物体运动快慢的物理量,加

速度是描述物体速度变化快慢的物理量,第一个提出并研究速度及加速度概念的科学家是

()

A.牛顿B.伽利略C.亚里士多德D.阿基米德

2.做加速直线运动的物体,加速度为3m/s2保持不变,对于任意1s来说,卜列说法中不止

确的是()

A.某1s末的速度比该1s初的速度总是大3mzs

B.某Is末的速度比该Is初的速度总是大3倍

C.某1s初的速度与前1s末的速度相等

D.某Is末的速度比前1s初的速度总是大6m/s

3.关于自由落体运动,下列说法正确的是()

A.自由落体运动的加速度g是标量,且g=9.8m/s2

B.物体刚开始卜.落时,速度和加速度都为零

C.下落过程中,物体每秒速度增加9.8m/s

D.下落开始连续三个1s内的位移之比是1:4:9

4.下列关于匀变速直线运动的说法正确的是()

A.匀变速直线运动是速度恒定不变的运动

B.匀变速直线运动是速度变化量恒定不变的运动

C.匀变速直线运动是位移随时间均匀变化的运动

D.匀变速直线运动是速度变化率恒定不变的运动

5.甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动,它们的位移一时间图像如图所示.在20s

内,关于它们的运动说法正确的是()

A.物体甲先加速后减速

B.物体乙做匀加速直线运动

C.三个物体位移大小相等,路程加>s丙>也

D.三个物体平均速度大小相等

6.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法,以下关于所用物理学研究方

法的叙述正确的是()

A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法

B.从科学方法角度来说,物理学中引入“平均速度”概念运用了极限法

C.根据速度定义式丫=坐,当加非常非常小时,手就可以表示物体在/时刻的瞬时速度,

该定义应用了微元法

D.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀

速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法

7.做自由落体运动的物体,前2s内下落的高度约为()

A.10mB.15mC.20mD.25m

8.某质点沿直线运动的1图像如图所示,由图像可知()

A.前2秒物体做匀速直线运动B.第5秒时物体的加速度为-bm/s?

C.前5秒物体的位移为30mD.5秒末物体返回出发点

9.某同学手拿甲、乙两物体,若甲物体的重力是乙物体的1()倍,它们在同一高度处同时日

由下落(不计空气阻力),则下列说法中正确的是()

A.甲乙同时着地B.甲比乙的加速度大

试卷第14页,共21页

C.甲比乙先着地D.无法确定谁先着地

10.如图,表示匀速直线运动的是()

11.某质点做直线运动,速度随时间的变化的关系式为v=(2,+4)m/s,则对这个质点运动

描述,正确的是关于时间诃隔和时刻,下列说法中正确的是()

A.初速度为2m/sB.加速度为2m/s?

C.在3s末,瞬时速度为8m/sD.物体的位移、速度均随时间变大

12.由原点出发沿直线运动,其速度一时间图像如图示,以下说法正确的是()

A.在第1s末时质点开始反向运动

B.在第2s末时质点速度和加速度均为()

C.第2s内与第3s内的加速度相同

D.第4s内的加速度为正方向

13.在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中:

(1)下列说法正确的有;

A.纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小

B.电磁打点计时器的电源也可以用干电池代替

C.该实验要求小车与长木板(或轨道)之间要尽可能光滑

D.电源电压越高,打点计时器打点周期越小

(2)某同学用如图(a)所示的装置测定匀加速直线运动的加速度,打出的•条纸带如图(b)

所示,A、8、C、。、E为在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1s。

②打点计时器打下。点时小车的速度大小为m/s:

③由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为m/9,计算结果均保留两位有效数字)

14.某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器所接电源的频率为50Hz,实验

时得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,如图所示,纸带上相邻两计数点间还有4个打出

的点没有画出,测得相邻计数点间距离分别为外与、今$4、$5、$6,则:

⑴打点计时器使用(填“交流”或“直流”)电源。

⑵相邻两计数点间时间间隔T=。

(3)利用4〜6计数点之间的纸带,求小车运动的加速度,。=(用题中所给物理量符

号表示,两计数点间时间间隔为了)

15.一个物体做初速度为零(vo=0)的匀加速直线运动,4s末的速度是8m/s,求:

(1)物体的加速度大小;

(2)物体在4s内的位移;

(3)物体在第4s内的位移。

16.如图甲所示,银行取款机房装有单边自动感应门,其中有一扇玻璃门与墙体固定,另一

扇是可动玻璃门。当人进入了感应区时,可动玻璃门将自动开启,反之将自动关闭,图乙为

感应门的俯视图。当某人一直在感应区内时,可动玻璃门先匀加速运动了0.3m,用时0.5s,

试卷第16页,共21页

而后立即匀减速运动了0.6m恰好停下。求可动玻璃门:

(1)匀加速运动的加速度大小;

(2)运动过程中的最大速度大小;

★巩固提升

17.下列说法正确的是()

A.加速度不变的运动叫匀速宜•线运动

B.物体的速度为零,其加速度一定为零

C.物体的加速度和速度方向相同,速度在增大

加速度越大,速度的变化量就越大

18.图为某物体做直线运动的XT图像,根据图像可得出物体的加速度大小及0〜3s内的位

C.2m/s2,4mD.2m/s2,9m

19.一个质点做变速直线运动的x”图像如下图,下列说法中正确的是()

A.前2s与第5s内的速度方向相反

B.第Is内的速度大小大于第5s内的速度大小

C.段的速度是负的,所以8c段速度最小

D.A8段质点做匀速直线运动

20.下列描述其位移或速度随时间变化的图像中,可能工确的是()

21.某人骑自彳丁车以5m/s的初速度沿一个斜坡向上做匀减速直线运动,加速度大小是

0.4m人2,则经过5s,他的速度大小变为()

A.3m/sB.4m/sC.6m/sD.7m/s

22.一质点以初速度%向上抛出,不考虑空气阻力,以竖直向上为正方向,下列有关该质

点的运动图像正确的是()

23.如图所示,在一次钢管舞表演中,演员沿着竖立在地面上的钢管往下滑。已知这名演员

从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。则()

试卷第18页,共21页

/////////

7777777/

A.演员加速过程的时间一定小于减速过程的时间

B.演员加速过程的位移一定等于减速过程的位移

C.演员加速过程的平均速度一定等于减速过程的平均速度

D.演员加速过程的加速度大小•定大于减速过程的加速度大小

24.物体做自由落体运动,取g=10m/s2,该物体()

A.在前2s内下落的距离为20mB.在前2s内下落的距离为40m

C.第2s末的速度为30nVsD.第2s末的速度为40m/s

25.某物体做匀变速直线运动的位移公式可以表示为x=4/-4/(m),则下列说法正确的是

()

A.物体的初速度为4m/s

B.物体的加速度为Tm/s?

C.物体经0.5s速度减为0

D.物体在0.5s内的位移为0

26.物体做直线运动的VT图像如图所示。则关于物体在前8s内的运动,下列说法正确的

是()

A.物体在第4s未改变速度方向B.第4s末物体离出发点最远

C.。〜4s内的加速度小于6〜8s内的加速度D.物体在第6s未改变加速度方向

27.某同学在“研究小车的匀变速运动”的实验中,得到如图所示的纸带,按照打点的先后顺

序,纸带上的计数点依次用A、B,C、。、E表示,每两个相邻的计数点之间还有4个计时

点没画出来。

Q,(单位:mm书)

—240<—

<----------------84.0——

k---------------------------120.0------->1

(I)关于打点计时器的使用说法正确的是()

A.电磁打点计时器使用的是10V以下的直流电源

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

(2)小车经过B点时的速度是m/s;

(3)如果当时电网中交变电流的频率是7=49Hz,而做实验的同学并不知道,那么速度的测

量值_____(填大于、等于或小于)实际值。

28.在研究匀变速直线运动规律的实验中,如图所示纸带记录的是小车的运动情况,小8、

C、£>、E为相邻的计数点,相邻两点间有4个计时点未画出,电源铭牌显示该电源频率为

50Hz(计算结果均保留两位有效数字)。

/ABC1)E>

>fMOmm••••;

<-------52.0mm—>1

<84.0mm----------------------►]

<120.0mm------------------------------------------

⑴下列说法正确的有(填选项代号)。

A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器

B.应先释放小车,后接通电源

C.电火花打点计时器应使用低压交流电源

D.打点计时器应放在长木板上有滑轮一端

(2)打纸带上D点时小车的瞬时速度大小为m/s。

(3)小车在班)段的平均速度大小为m/So

29.创建文明城市,提倡机动车礼让行人.某司机开车以10m/s速度行驶到路口附近,发现

有行人准备过斑马线,立即刹车礼让行人。汽车做匀减速运动的加速度大小为2m//。求:

⑴汽车刹车2s后速度的大小:

试卷第20页,共21页

(2)汽车刹车3s内的位移;

(3)汽车刹车6s内的位移。

30.一个物体做匀加速直线运动,它在第1s内的位移为2.4m,它在第3s内的位移为3.6m。

求:

(1)该物体运动的加速度是多大?

(2)该物体运动的初速度是多大?

31.一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起,它以0.6m/s2的加速度

加速运动,10s末因故紧急刹车,随后汽车停了下来,刹车时做匀减速运动的加速度大小为

4m/s2o求:

(1)汽车10s末刹车时的速度大小:

(2)刹车后2s时的速度大小:

⑶刹车后6s发牛的位移大小。

参考答案:

1.B

【详解】伽利略是第一个提出并研究加速度概念的科学家,加速度贯穿于整个高中物理,是

联系力和运动的桥梁。

故选B。

2.B

【详解】A.做匀加速直线运动的物体的加速度为3m/s2,根据

v-vo=at

可知某Is末的速度比该Is初的速度总是大3m/s,A正确,不符题意;

B.根据上述分析可知,B错误,符合题意;

C.某1s初与前1s末是同一时刻,速度相等,C正确,不符题意;

D.从某1s末到前前1s初时间间隔刚好2s,故速度增加6m/s,D正确,不符题意。

故选B

3.C

【详解】A.g既有大小又有方向,是矢量,A错误;

B.g始终是9.8m/s2,B错误;

C.速度变化量为

Av==9.8m/s

C正确;

D.下落开始连续三个Is内的位移之比是1:3:5,D错误。

故选C。

4.D

【详解】ABD.匀变速直线运动是加速度保持不变的运动,加速度表示速度变化的快慢,

又称为速度变化率,故AB错误,D正确;

C.匀变速直线运动的位移随时间的平方均匀变化,故C错误。

故选Do

5.D

【详解】AB.ST图像的斜率表示物体的速度,可知甲先减速后加速,乙做匀速运动,AB

错误;

C.由图可知,甲、乙、丙起点与终点位置相同,故它们的位移相同,乙、丙的位移与路程

答案第1页,共10页

相同,甲的位移小于其路程,所以甲、乙、丙位移相同,路程的关系为S甲〉物=5乙,C错

误;

D.平均速度为总位移与总时间的比值,三者总位移与总时间均相同,所以平均速度相同,

D正确。

故选D。

6.D

【详解】A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫理想模型

法,故A错误;

B.从科学方法角度来说,物理学中引入“平均速度”概念运用了等效替代方法,故B错误;

c.根据速度定义式y=包,当△,非常非常小时,包就可以表示物体在/时刻的瞬时速度,

加N

该定义应用了极限思想,故C错误;

D.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀

速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法,故D正确。

故选D。

7.C

【详解】物体做自由落体运动,根据位移公式有

,12

解得

h=20m

故选C。

8.B

【详解】A.由图像可知,前2s物体做匀加速直线运动,不是匀速直线运动,A错误:

B.4~5s物体做匀加速直线运动,此时的加速度为

”包二叱加=-6询

A/1

B正确;

CD.图线与坐标轴围成的面积为位移的大小,前5s物体的位移为

x=t?3m=21m5秒末物体没有返回出发点,CD错误。

故选B。

答案第2页,共10页

9.A

【详解】不计空气阻力,诙个物体均做自由落体运动,加速度为g,故在同一百度同时下落,

下落时间相同,甲乙同时着地。

故选Ao

10.AC

【详解】A.图表示物体的速度不变,物体做匀速宜线运动,故A正确;

B.图表示物体的位移不变,物体静止,速度为0,故B错误;

C.图表示物体的位移随时间均匀增大,物体做匀速直线运动,故C正确;

D.图表示物体的速度随时间均匀增大,做匀加速直线运动,故D错误。

故选AC。

11.BD

【详解】AB.由公式-=%+,〃可知质点的初速度为4m/s,加速度为2m/s,,故A错误,B

正确;

C.由公式-=%+,〃可知质点3s末速度为故C错误;

D.因为质点的初速度和加速度同向,质点做匀加速直线运动,所以位移、速度都随时间变

大,故D正确。

故选BD<.

12.CD

【详解】A.uT图像中纵坐标数据代表速度,第1s末时速度为正方向5in/s,没有反向运

动,故A错误;

B.第2s末时纵坐标为0,则质点速度为0,V—图像中斜率表示加速度,第2s末时斜率不

为0,则加速度不为0,故B错误;

C.第2s内与第3s内图线的斜率相同,则加速度相同,故C正确;

D.第4s内斜率为正,说明加速度为正方向,故D正确。

故选CDo

13.AA0.300.40

【详解】(1)[1]A.因为小车做匀加速直线运动,纸带也跟着做匀加速直线运动,所以纸带

上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小,纸带上的点迹间隔越疏,说明纸带运动的速度

越大,故A正确:

答案第3页,共10页

B.电磁打点计时器的工作电压约为8V的交流电源,不可以用干电池代替,故B错误;

C.实验目的是“探究小车速度随时间变化规律”,不必要求小车与长木板(或轨道)之间要

尽可能光滑,故C错误;

D.打点计时器打点周期与交流电的频率有关,与电压没有关系,故D错误。

故选Ao

(2)[2]因为小车做匀加速直线运动,纸带也跟着做匀加速直线运动,两点间隔会越来越大,

所以两点间隔小的一端连接小车,故填A。

⑶打C点时小车的速度等于BD段的平均速度,则有

XBD0.084-0.024/八”,

v==----------m/s=0.30m/s

,2T2x0.1

[4]根据逐差公式

Ax=aT2

叫得小车的加速度

2

a=2一:记=0.120-().052-0.052第=0.40m/s

4T24x0.12

14.⑴交流

(2)0.1s

(3爷

【详解】(1)打点计时器使用交流电源。

(2)打点计时器所接电源的频率为50Hz,纸带上相邻两计数点间还有4个打出的点没有画

出,则相邻两计数点间时间间隔

7'=0.02x5s=0.1s

(3)由匀变速直线运动的推论加•=〃〃,利用4~6计数点之间的纸带,可得小车运动的加

速度

T2

15.(I)2nVs2;(2)16m;(3)7m

【详解】(1)由+〃可得

V8.Jc,i

a=-=—m/s=2m/s

t4

(2)物体在4s内的位移

答案第4页,共10页

x=—ar=—x2x42m=16m

22

(3)物体在3s内的位移

x=—=—x2x32m=9m

1212

物体在第4s内的位移

x4=x-x,=16m-9m=7m

16.(1)a=2.4m/s2;(2)v=1.2m/s;(3)/=1.5s

【详解】Q)由题意知,可动玻璃门加速过程中,由位移与时间关系式

12

4二耳叫

代入得

a=2.4m/s2

(2)由题意知,可动玻璃门加速过程中,由速度与时间关系式,最大速度大小为

v=at]

代入得

v=1.2m/s

(3)由题意知,可动玻璃门减速过程中的时间为

」=包=蛋

VvV

全程的总时间为

代入得

r=1.5s

17.C

【详解】A.加速度不变的运动叫匀变速运动,不是匀速直线运动,故A错误;

B.加速度与速度没有直接关系,物体的速度为零,其加速度不一定为零,故B错误;

C.物体的加速度和速度方向相同,物体做加速运动,速度在增大,故C正确;

D.加速度越大,速度变化越快,但速度的变化量不一定越大,故D错误。

故选C。

18.A

答案第5页,共10页

【详解】XT图像的斜率表示速度,则

v=—m/s=2in/s

2

物体做匀速直线运动,加速度为0,0~3s内的位移大小

x=vt=6m

故选Ao

19.A

【详解】A.MT图像的斜率表示速度,前2s与第5s内的速度方向相反,故A正确:

B.XT图像的斜率表示速度,第1s内的速度大小小于第5s内的速度大小,故B错误;

C.段的速度是负的,速度是矢量,正负不表示大小,4c段速度大于前2s的速度,故

C错误;

D.AA段质点的位移不变,处于静止状态,故D错误。

故选A。

20.C

【详解】AB.物体做直线运动,位移与时间成.函数关系,AB选项中一个时间对应2个以上

的位移,故不可能,故AB错误;

CD.同理D选项中一个时间对应2个速度,只有C选项速度与时间是成函数关系,故C正

确,D错误。

故选C。

21.A

【详解】经过5s,他的速度大小变为

v=v0-at=(5-0.4x5)in/s=3m/s

故选Ao

22.B

【详解】一质点以初速度%向上抛出,则质点先向上做匀减速运动,再向下做匀加速运动,

A图像代表物体做匀速直线运动,B图像正确,以竖直向上为正方向,加速度应为负值。

故选Bo

23.C

【详解】ABD.由于只知道物体加速与减速过程中的初末速度关系,加速度大小无法碓定,

所以时间关系无法确定,加速过程的位移与减速过程的位移大小也无法确定,ABD错误:

答案第6页,共10页

C.根据匀变速直线运动中平均速度公式

v=21L12k

2

根据题意,物体加速过程和减速过程的平均速度为最大速度的一半,C正确。

故选C。

24.A

【详解】AB.在前2s内下落的距离为

4=Qgf;=ixl0x22m=20m

故A正确,B错误;

CD.第2s末的速度为

v2=gt2=10x2m/s=20m/s

故CD错误。

故选Ao

25.AC

【详解】AB.物体做匀变速直线运动的位移公式可以表示为

x=4r-4r(m)

结合匀变速直线运动位移时间关系

可得物体的初速度和加速度分别为

2

%=4m/s,a=-8m/s

故A正确,B错误;

C.物体速度减为。时,杈据

()=%+”

解得

/0=0.5s

故C正确;

D.物体第0.5s内的位移为

x=4t-4r=4x0.5m—4x0.5'm=Im

答案第7页,共10页

故D错误。

故选ACo

26.CD

【详解】A.纵坐标的正负反应运动的方向,物体在第6s末改变速度方向,故A错误;

B.由图可知,第6s末物体离出发点最远,故B错误;

C.UT图线的斜率表示加速度,由图可得,。〜4s内的斜率小于6〜8s内的斜率,所以,0〜

4s内的加速度小于6〜8s内的加速度,故C正确;

D.i,T图线的斜率表示加速度,由图可得,物体在第6s未图线的斜率的正负不变,所以,

物体在第6s未改变加速度方向,故D正确。

故选CDo

27.(1)C

(2)0.26

(3)大于

【详解】(1)A.电磁打点计时器使用的是8V左右的交流电源,故A错误;

B.实验过程应先接通电源,后释放纸带,否则在纸带上留下的点很少,不利于数据的处理

和减小误差,故B错误;

C.打点的时间间隔取决于交流电压的频率,电源频率越高,打点的时间间隔就越小,故C

正确;

D.纸带上打的点越密,说明相等的时间间隔位移越小,即物体运动的越慢,故D错误。

故选C。

(2)两个相邻的计数点之间还有4

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