位移、速度测试
振动测试技术学习资料
一、简谐振动有时域测试参数简谐振动中常用的参数为位移、速度、加速度、激振力、振幅和振动频率，其中前五个参数属于时域测试参数。
二、振动测试及信号分析的任务振动测试及信号分析主要有以下五个方面的任务：（1）验证振动理论和计算结果的准确性，也被称为实验验证或工程振动测试中的正问题。
（2）为改进结构优化设计提供充分的实验依据。
（3）查清外界干扰力的激振水平和规律，以便采取措施来减少或控制振动。
（4）检测诊断设备故障。
（5）振动控制。
三、压电式、涡流式及磁电式传感器的机电变化原理。
1、压电式传感器的机电变换原理某些晶体（如人工极化陶瓷、压电石英晶体等）在一定的方向的外力作用下或承受变形时，它的晶体面或极化面上将有电荷产生。
这种从机械能（力或变形）到电能（电荷或电场）的变换称为正压电效应。
而从电能（电场或电压）到机械能（变形或力）的变换称为逆压电效应。
因此利用晶体的压电效应，可以制成测力传感器。
在振动测量中，由于F=ma,所以压电式传感器是加速度传感器。
2、电涡流传感器的机电变换原理电涡流传感器是一种相对式的非接触传感器，它是通过传感器端部与被测物体之间的距离变化来测量物体的振动位移或幅值的，主要应用于静位移的测量、振动位移的测量、旋转机械中检测转轴的振动测量。
3、电动式（磁电式）传感器的机电变换原理电动式传感器基于电磁感应原理，即当运动的导体在固定的磁场里切割磁力线时，导体两端就感应出电动势，因此利用这一原理而产生的传感器称之为电动式（磁电式）传感器。
它实际上是速度传感器。
四、选择振动传感器的原则选择拾振器类型时，要根据测试的要求（如要求测位移、或测速度、加速度、力等）及被测物体的振动特性（如待测的频率范围，估计的振幅范围等），应用环境情况（如环境温度、湿度、电磁场干扰情况等）结合各类拾振器本身的各项特性指标来考虑。
下列情况可用位移拾振器：（1）位移幅值特别重要时（例如，不允许某振动部件在振动时碰到别的物体，即要求振幅时）。
第一章 质点 位移 速度测试题
第一章质点位移速度测试题班级：_____小组：_____姓名：_________得分：_______ 时间：60分钟满分：100分一、选择题（本题共20小题，40分。
每小题有一个或多个选项符合题意。
）1．关于质点,下列描述中正确的是( )A．质量很小的物体可看作质点；B．体积很小的物体可看作质点；C．在某种情况下,地球可看作质点；D．作平动的物体肯定可以看作质点,作转动的物体肯定不可以看作质点。
2．下列关于质点的概念的说法中,正确的是( )A．任何细小的物体都可以看做质点；B．任何静止的物体都可以看做质点；C．一个物体是否可以看做质点,要看研究问题的具体情况而定；D．一个物体在某种情况下可以看做质点,那么在另外的情况下也可以看做质点。
3．关于参考系,下述说法中正确的是( )A．参考系必须选择静止不动的物体；B．参考系必须是和地面连在一起的物体；C．任何物体都可以被选做参考系；D．参考系就是被选做假想不动的物体。
4．甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况可能是( )A．甲向下、乙向下、丙向下B．甲向下、乙向下、丙向上C．甲向上、乙向上、丙向上D．甲向上、乙向上、丙向下5．在研究下述运动时，能被看作质点的物体是（）A．研究地球的自转运动；B．研究乒乓球的旋转效应；C．研究杂技演员在走钢丝的表演时，杂技演员可以当作质点来处理；D．研究地球的公转运动。
6．平直公路上一汽车甲中的乘客看见窗外树木向东移动,恰好此时看见另一汽车乙从旁边匀速向西行驶,此时公路上两边站立的人观察的结果是( )A．甲车向东运动,乙车向西运动；B．乙车向西运动,甲车不动；C．甲车向西运动,乙车向东运动；D．两车均向西运动,乙车速度大于甲车。
7．观察图1中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确是A．甲乙两车一定向左运动；B．甲乙两车一定向右运动；C．甲车可能运动，乙车向右运动；D．甲车可能静止，乙车向左运动。
物理必修一加速度测试卷(含答案)
高中同步测试卷(二)第二单元匀变速直线运动的速度、位移、时间之间的关系(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．某物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为s＝0.5t＋t2(m)，则当物体速度为3 m/s时，物体已运动的时间为()A．1.25 s B．2.5 sC．3 s D．6 s2．骑自行车的人沿着直线从静止开始运动，运动后，在第1 s、2 s、3 s、4 s内，通过的路程分别为1 m、2 m、3 m、4 m．有关其前4 s内运动的描述正确的是() A．4 s内的平均速度是2.5 m/sB．该运动可能是初速度为0的匀加速直线运动C．第3 s末的瞬时速度一定是3 m/sD．该运动一定不是匀加速直线运动3．汽车以5 m/s的速度在水平路面上匀速前进，紧急制动时以－2 m/s2的加速度在粗糙水平面上滑行，则在4 s内汽车通过的位移为()A．4 m B．36 mC．6.25 m D．以上选项都不对4．沿平直轨道匀加速行驶的长度为L的列车，保持加速度不变通过长度也为L的桥梁，车头驶上桥头时的速度为v1，车头经过桥尾时的速度为v2，则车尾通过桥尾时的速度为()A．v1·v2 B.v21＋v22C.2v22＋v21D.2v22－v215．一物体从静止开始做匀加速直线运动，用T表示一个时间间隔，在第3个T时间内的位移为3 m，在第3个T时间末的瞬时速度是3 m/s.则()A．物体的加速度为1 m/s2B．物体在第1个T时间末的瞬时速度是0.6 m/sC．时间间隔T＝1 sD．物体在第1个T时间内的位移为0.6 m6．以18 m/s的速度行驶的汽车，紧急刹车后做匀减速直线运动，其加速度大小为6 m/s2，则刹车后()A．汽车在第1 s内的平均速度为9 m/s B．汽车在2 s末的速度为7 m/sC．汽车在第1 s内的位移为15 m D．汽车在4 s内的位移为24 m7．如图所示，一小滑块从斜面顶端A由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动到达底端C，已知AB＝BC，则下列说法正确的是()A．滑块到达B、C两点的速度之比为1∶2B．滑块到达B、C两点的速度之比为1∶4C．滑块通过AB、BC两段的时间之比为1∶ 2D．滑块通过AB、BC两段的时间之比为(2＋1)∶1二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意)8．汽车从A点由静止开始沿直线AC做匀加速直线运动，第4 s末通过C点时关闭发动机，做匀减速运动，再经过6 s到达B点时停止．已知AB长30 m，则下列说法正确的是()A．通过C点时的速度大小为3 m/s B．通过C点时的速度大小为6 m/sC．通过AC段的位移为12 m D．汽车在AC、CB两段的平均速度大小相同9.如图所示，是A、B两质点从同一地点运动的x－t图象，则下列说法正确的是()A．A质点以20 m/s的速度匀速运动B．B质点做曲线运动C．B质点前4 s做减速运动，后4 s也做减速运动D．A、B两质点在4 s末相遇10．某人骑自行车在平直公路上行进，下图中的实线记录了自行车开始一段时间内的速度v随时间t变化的图象．某同学为了简化计算，用虚线做近似处理，下面说法正确的是()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～t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大D．在t3～t6时间内，虚线表示的是匀速运动11．水平地面上两个质点甲和乙，同时由同一地点沿同一方向做直线运动，它们的v －t图线如图所示．下列判断正确的是()A．甲做匀速运动，乙做匀加速运动B．2 s前甲比乙速度大，2 s后乙比甲速度大C．在4 s时乙追上甲D．在第4 s内，甲的平均速度大于乙的平均速度12．一个以v0＝5 m/s的初速度做直线运动的物体，自始至终有一个与初速度方向相反、大小为2 m/s2的加速度，则当物体位移大小为6 m时，物体已运动的时间可能为() A．1 s B．2 sC．3 s D．6 s13．(9分)某校课外活动小组利用如图所示的自制装置来测定物体的加速度．将小车放在长木板没有滑轮的A端，用细线将小车和托盘跨过滑轮连在一起，放开小车，使其在水平轨道上从A到B做初速度为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10 m/s2.(1)在没有打点计时器的情况下，该活动小组为测量小车的加速度，应选择下列仪器中的________与________(填“米尺”“天平”“秒表”“白纸”“弹簧测力计”或“橡皮筋”)．(2)为减小实验误差，活动小组从学校实验室借来了打点计时器，按照正确的测量步骤对小车的加速度进行了重新测量，得到了如图所示的一条纸带．已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，则小车下滑的加速度a＝________m/s2；小车经过B点时的速度v B＝________m/s.四、计算题(本题共3小题，共33分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14．(9分)汽车以v0＝10 m/s的速度在水平路面上匀速运动，刹车后经2 s速度变为6 m/s，求：(1)刹车后2 s内前进的距离和刹车过程中的加速度大小；(2)刹车后8 s内前进的距离．15.(10分)假设飞机着陆后做匀减速直线运动，经10 s速度减为一半，滑行了450 m，则飞机着陆时的速度为多大？着陆后30 s滑行的距离是多少？16．(14分)一辆小汽车在一段平直的高速公路上匀速行驶，速度大小为v0＝108 km/h，由于前方出现险情，司机紧急刹车，刹车时汽车的加速度大小为5 m/s2.求：(1)汽车关闭油门后t1＝10 s内滑行的距离；(2)关闭油门后汽车发生位移x＝80 m所经历的时间t2.参考答案与解析1．[导学号27630017]解析：选A.由匀变速直线运动位移和时间的关系表达式可知v0＝0.5 m/s ，a ＝2 m/s 2，所以t ＝v t －v 0a ＝3－0.52s ＝1.25 s ，A 对．2．[导学号27630018] 解析：选 A.根据平均速度公式可知 4 s 内的平均速度是1＋2＋3＋44m/s ＝2.5 m/s ，选项A 正确；根据Δs ＝at 2可知该运动可能是匀加速直线运动，选项D 错误；也可能不是匀加速直线运动，选项C 错误；若骑自行车的人做的是初速度为0的匀加速直线运动，则在第1 s 、2 s 、3 s 、4 s 内，通过的位移大小(即路程)之比应为1∶3∶5∶7，选项B 错误．3．[导学号27630019] 解析：选C.汽车刹车后最终静止，应先求汽车运动的最长时间，由v ＝v 0＋at ，得t ＝v －v 0a ＝0－5－2 s ＝2.5 s ，有x ＝v 0t ＋12at 2＝[5×2.5＋12×(－2)×2.52]m ＝6.25m ，即刹车后汽车运动2.5 s 内的位移即4 s 内的位移．4．[导学号27630020] 解析：选D.由匀变速直线运动规律得，v 22－v 21＝2aL ，v 2－v 22＝2aL ，联立解得：v ＝2v 22－v 21，选项D 正确．5．[导学号27630021] 解析：选D.物体从静止开始做匀加速直线运动，则x 1∶x 3＝1∶5，故x 1＝x 35＝3 m 5＝0.6 m ，选项D 正确；由题意知，12a (3T )2－12a (2T )2＝3 m ，a ·3T ＝3 m/s ，解得：T ＝1.2 s ，a ＝56 m/s 2，选项A 、C 错误；物体在第1个T 时间末的瞬时速度v 1＝aT ＝56m/s 2×1.2 s ＝1 m/s ，选项B 错误．6．[导学号27630022] 解析：选C.汽车刹车时间为t 0＝3 s ，刹车位移为x 0＝182×3 m＝27 m ，D 错；根据位移x ＝v 0t －12at 2可知第1 s 内的位移x 1＝15 m ，平均速度v ＝151 m/s＝15 m/s ，A 错、C 对；根据速度公式可知汽车在2 s 末的速度v 2＝(18－6×2)m/s ＝6 m/s ，B 错．7．[导学号27630023] 解析：选D.v 2B ＝2ax AB ，v 2C ＝2ax AC ，故v B ∶v C ＝x AB ∶x AC ＝1∶2，A 、B 错；t AB ∶t AC ＝v B a ∶v Ca ＝1∶2，而t BC ＝t AC －t AB ，故滑块通过AB 、BC 两段的时间之比 t AB ∶t BC ＝1∶(2－1)．8．[导学号27630024] 解析：选BCD.设汽车通过C 点时的速度为v ，根据x ＝v t ＝v 0＋v2t 得x AC ＝v t 12，x CB ＝v t 22，由x AB ＝x AC ＋x CB ＝v2(t 1＋t 2)＝30 m ，得汽车通过C 点时的速度为v ＝6 m/s ，选项B 正确；x AC ＝v t 12＝12 m ，x CB ＝v t 22＝18 m ，选项C 正确；由v ＝x t ＝124 m/s＝186m/s ＝3 m/s 知汽车在AC 与CB 两段的平均速度大小相同，选项D 正确．9．[导学号27630025] 解析：选ACD.A 质点的速度v ＝x t ＝80 m4 s ＝20 m/s ，位移—时间图线是过原点的直线，故选项A 正确；质点B 做直线运动，最终回到出发点，选项B 错误；质点B 前4 s 和后4 s 的位移—时间图线斜率均逐渐减小，做减速运动，选项C 正确；A 、B 两质点在4 s 末的位移相同均为80 m ，所以在4 s 末相遇，故选项D 正确．10．[导学号27630026] 解析：选BD.由于 v －t 图象的斜率等于物体的加速度，在 t 1时刻，实线的斜率大于虚线的斜率，故虚线的加速度比实际的小，故A 错误．在0～t 1时间内实线与时间轴围成的面积小于虚线与时间轴围成的面积，故实线反映的运动在0～t 1时间内通过的位移小于虚线反映的运动在0～t 1时间内通过的位移，故由虚线计算出的平均速度比实际的大，故B 正确．在 t 1～t 2时间内，虚线围成的面积小于实线围成的面积，故由虚线计算出的位移比实际的小，故C 错误．在 t 3～t 6时间内，虚线是一条水平的直线，即物体的速度保持不变，即反映的是匀速运动，故D 正确．11．[导学号27630027] 解析：选ABC.由所给图线知，甲做匀速直线运动，乙做匀加速直线运动，A 对．前2 s 乙的速度小于10 m/s ，2 s 后大于10 m/s ，B 对.4 s 内甲、乙质点的位移均为40 m ，乙追上甲，C 对．第4 s 内甲、乙的平均速度分别为10 m/s 、17.5 m/s ，D 错．12．[导学号27630028] 解析：选BCD.当位移方向与v 0同向时， 由x ＝v 0t ＋12at 2得：5t ＋12(－2)t 2＝6解得：t 1＝2 s ，t 2＝3 s当位移与v 0反向时，5t ＋12(－2)t 2＝－6解得：t 3＝6 s ，故选BCD.13．[导学号27630029] 解析：(1)用米尺分别测出A 、B 两点附近的一小段长度；用秒表分别测出小车经过A 、B 两点附近一小段长度所用的时间，以及小车经过AB 段时所用时间．(2)T ＝1f＝0.02 s ，t ＝5T ＝0.1 s ，v A ＝s 1＋s 22t ＝（7.50＋9.10）×10－2 m 2×0.1 s＝0.83 m/s ，v B ＝s 2＋s 32t ＝（9.10＋10.70）×10－2 m 2×0.1 s＝0.99 m/s ，a ＝v B －v A t ＝0.99 m/s －0.83 m/s 0.1 s ＝1.60 m/s 2.答案：(1)米尺 秒表 (2)1.60 0.9914．[导学号27630030] 解析：(1)2 s 内：x ＝v 0＋v t2t ＝16 m ，(2分)a ＝v t －v 0t ＝－2 m/s 2.(2分)(2)由公式a ＝v t －v 0t 得，停止运动需要时间t m ＝5 s ，(2分) 所以8 s 前已经停止运动，由v 2t －v 20＝2ax ，(2分) 得x ＝25 m ．(1分)答案：(1)16 m 2 m/s 2 (2)25 m15．[导学号27630031] 解析：设飞机着陆时的速度为 v 0，减速10 s ， 滑行距离 s ＝v 0＋0.5v 02 t ，解得 v 0＝60 m/s(3分)飞机着陆后做匀减速运动的加速度大小为 a ＝v 0－0.5v 0t ＝3 m/s 2(2分)飞机停止运动所用时间为 t 0＝v 0a＝20 s(2分)由 v 2－v 20＝2(－a )x 得着陆后30 s 滑行的距离是x ＝－v 20－2a ＝－602－6 m ＝600 m ． (3分)答案：60 m/s 600 m16．[导学号27630032] 解析：首先要求出汽车的刹车时间 t 0，再与题中给出的时间 t 1进行比较，若t 1<t 0时，就按题中给出的时间计算，若 t 1>t 0，就按刹车时间 t 0计算．(1)由于 v 0＝30 m/s ，a ＝－5 m/s 2，由 v ＝v 0＋at ，可知汽车的刹车时间 t 0为 t 0＝v －v 0a ＝0－30 m/s－5 m/s 2＝6 s (3分)由于 t 0<t 1，所以刹车后10 s 内滑行的距离即为汽车停止运动时滑行的距离 x ＝v 0t 0＋12at 20＝30×6 m ＋12×(－5)×62 m ＝90 m ． (4分) (2)设从刹车到滑行80 m 所经历的时间为 t 2，由位移公式x ′＝v 0t 2＋12at 22，(2分)代入数据得80 m ＝30 m/s ×t 2－12×5 m/s 2×t 22(1分) 解得t 2＝4 s ，t 2′＝8 s(刹车停止后不能反向运动，故舍去) (3分) 故所用时间为 t 2＝4 s ． (1分) 答案：(1)90 m (2)4 s。
位移测量与控制系统
4位绝对码光电编码器码制
位置
二进制码
十进制码
A
0000
0
B
0001
1
C
0010
2
D
0011
3
E
0100
4
F
0101
5
G
0110
6
H
0111
7
I
1000
8
J
1001
9
K
1010
10
L
1011
11
M
1100
12
N
1101
13
O
1110
100 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000
物台或工作台上，然后，在三维空间中，通过某种机电传动方式，移动到与
加工机构（各类加工头）有特定相对位置要求的待加工位置。
❖
由于被加工物料或工件与加工机构有特定相对位置关系，因此，被加工
物料或工件被安装（夹）固定于载物台或工作台上后，也可能是加工机构在
三维空间中，通过某种机电传动方式，移动到与载物台或工作台有特定相对
位置要求的加工位置。
❖ 无论是工作台移动，还是加工头移动，都属于通过某种机电传动方式达 到一刚体在三维空间中的几何位移的测量与控制问题。
❖ 位移测量包括长度、厚度 、高度、距离、物位、镀层厚 度、表面粗糙、角度等的测量。
❖ 测量位移广泛地应用非电量的电测法，能够测量位移的 传感器很多，典型的传感器有电阻、电容、电感以及磁电、 压电、压磁、光电、霍尔元件等，此外还有超声波、放射线 等。此外，近年来各种新型传感器，如光导纤维传感器、电 荷耦合器（CCD）传感器等均发展十分迅速，给位移的测 量提供了不少新的方法。
运动的描述测验题
运动的描述测验题一．填空题：1.用来代替物体的有的点，叫做质点。
2.速度的大小叫做，是量。
3.一个人从某地向东走了100m，返回头又向西走了80m。
从出发点算起，他的位移大小是m，位移的方向，他的路程是m。
4.某运动员沿400m跑道跑了5圈，请问他的路程是m，位移大小是m。
二．判断题1.研究自行车轮绕车轴的运动时，可以把自行车看成质点。
（）2.两个物体经过的路程大小相等，那么他们的位移大小一定相等。
（）3.出租车司机是按照位移的大小收费的。
（）三．选择题1.下列说法正确的是（）A．地球可以看做质点B．地球不可以看做质点C．在研究地球的公转时，可以把地球看做质点D．在研究地球上不同地方绕地轴的转动情况时，可以把地球看做质点2.一人从某地向东走了200m，到邮局寄了一封信后，又向西走了500m 到学校，那么下列说法中正确的是（）A．他的路程是300m，位移大小是700mB．他的路程是700m，位移大小是300mC．他的路程是500m，位移大小是200mD．他的路程是200m，位移大小是500m3.下列各组物理量中，全部是矢量的是（）A．长度、、位移B．位移、速度C．位移、、面积D．速率、时间四．计算题1．一辆汽车向东行驶了300m，又向北行驶了400m，求这辆汽车的路程和位移的大小各是多少？匀变速直线运动测试题一、填空题1.一辆由静止开始的匀加速起步的汽车，在8s的时间内速度增加到32m/s，那么在此过程中，汽车的加速度是。
这辆汽车以32m/s 的速度行驶了1min后，采取了紧急刹车，4s后停止。
那么在刹车过程中，汽车的加速度是。
2.做自由落体运动的物体，初速度等于，经过1s后的速度为，再经1s后的速度为。
二．判断题1.匀变速直线运动是指速度均匀变化的直线运动。
（）2.若物体的速度很大，那么加速度也一定很大。
（）3.当物体的速度为零时，加速度一定为零。
（）三．选择题1.下列说法正确的是（）A．加速度是速度的变化量B．加速度是速度的增加量C．加速度是描述速度变化大小的物理量D．加速度是描述速度变化快慢的物理量2.一个石子从4.9m高的窗口自由下落，落地时的速度为（）A．0.5m/s B. 2m/s C. 4.9m/s D . 9.8m/s四．计算题1. 一枚竖直向上发射的火箭，刚开始做匀加速直线运动，加速度的大小为20m/s2,加速3s后火箭的速度和离地高度各为多少？2. 以12m/s的速度行驶的公交车，进站前开始刹车，经4s正好停在站点上。
测量物体的位移和速度
测量物体的位移和速度物体的位移和速度是物理学中重要的概念，在很多领域都有广泛的应用。
测量物体的位移和速度可以帮助我们更好地理解物体的运动规律，并为科学研究和工程实践提供有力支持。
本文将介绍一些常见的物体位移和速度测量方法，并讨论它们的原理和应用。
一、位移的测量方法1. 直尺法直尺法是测量物体位移最简单常用的方法之一。
它适用于物体的直线运动，并假设物体在运动过程中保持直线运动路径。
测量时，只需将直尺与物体的参考位置和末位置对齐，读取直尺上的位移数值即可得到物体的位移量。
然而，直尺法对于曲线运动或运动过程中的方向变化无法准确测量，因此在一些复杂情况下并不适用。
2. 高精度测距仪法高精度测距仪是一种利用电子测量技术测量物体位移的设备，具有高精度和灵活性的特点。
它可通过测量物体运动过程中的时间和速度来计算位移。
一种常用的高精度测距仪是激光测距仪，它利用激光束测量物体与测距仪之间的距离。
该方法适用于较长距离的位移测量，且可以实时测量运动物体的位移变化。
3. 光电测量法光电测量法常用于测量物体的短距离位移。
它利用光电编码器或光电门等装置，通过测量光源被物体遮挡的时间来计算位移。
该方法具有快速、精确的特点，广泛应用于机械加工、自动控制等领域。
二、速度的测量方法1. 平均速度法平均速度法是一种简单易行的测量物体速度的方法。
它通过测量物体在一段时间内的位移与时间的比值来计算速度。
公式为：速度=位移/时间。
然而，平均速度法只能得到物体在整个时间段内的平均速度，无法反映物体速度变化的细节。
2. 瞬时速度法瞬时速度法是一种能够准确测量物体速度变化的方法。
它通过测量物体在某一瞬间的位移与时间的比值来计算速度。
对于直线运动，可以通过微分法求得瞬时速度的导数形式。
对于曲线运动，需采用微元法进行计算。
瞬时速度法在研究物体运动规律和分析速度变化时具有重要应用价值。
3. 高速摄影法高速摄影法是一种通过连续拍摄物体运动图像来测量物体速度的方法。
高中物理必修一匀变速直线运动的速度与位移的关系练习题测试题及答案解析
4.匀变速直线运动的速度与位移的关系(本栏目内容，在学生用书中分册装订！)1．一质点从A点由静止开始以加速度a运动，到达B点的速度是v，又以2a的加速度运动，到达C点的速度为2v，则AB∶BC等于()A．1∶3B．2∶3C．1∶4 D．3∶4解析：设AB段位移为x1，BC段位移为x2，由速度—位移公式得：v2＝2ax1，(2v)2－v2＝2(2a)x2，联立得：x1∶x2＝2∶3.答案： B2．从静止开始做匀加速直线运动的物体，0～10 s的位移是10 m，那么在10～20 s的位移是()A．20 m B．30 mC．40 m D．60 m解析：当t＝10 s时，Δx＝12a(2t)2－12at2＝32at2＝12at2·3＝10×3 m＝30 m.答案： B3．汽车以5 m/s的速度在水平路面上匀速前进，紧急制动时以－2 m/s2的加速度在粗糙水平面上滑行，则在4 s内汽车通过的路程为()A．4 m B．36 mC．6.25 m D．以上选项都不对解析：根据公式v＝v0＋at得t＝－v0a＝52s＝2.5 s，即汽车经2.5 s就停下来，则4 s内通过的路程为x＝－v22a＝522×2m＝6.25 m.答案： C4．物体的初速度是v0，以不变的加速度a做直线运动，如果要使速度增加到初速度的n倍，那么经过的位移是()A.v202a(n2－1) B.v202a(n－1)C.v202a n2 D.v202a(n－1)2解析：据公式v2－v20＝2ax知，(n v0)2－v20＝2ax，x＝v202a(n2－1)．答案： A5．有一列火车正在做匀加速直线运动．从某时刻开始计时，第1 min内发现火车前进了180 m，第6 min内发现火车前进了360 m．火车的加速度为()A．0.01 m/s2B．0.05 m/s2C．36 m/s2D．180 m/s2解析：对于匀变速直线运动在连续相等时间内，位移之差为恒量，即Δx＝aT2，在本题中时间T为60 s，x1＝180 m，x6＝360 m，则由x6－x1＝5aT2，解得a＝0.01 m/s2.答案： A6．如图所示，滑雪运动员不借助雪杖，由静止从山坡匀加速滑过x1后，又匀减速在平面上滑过x2后停下，测得x2＝2x1.设运动员在山坡上滑行的加速度大小为a1，在平面上滑行的加速度大小为a2，则a1∶a2为()A．1∶1 B．1∶2C．2∶1 D.2∶1解析：设运动员滑至斜坡末端处的速度为v，此速度又为减速运动的初速度，由位移与速度的关系式有v2＝2a1x1,0－v2＝－2a2x2，故a1∶a2＝x2∶x1＝2∶1.答案： B7．我国高速公路的最高车速限制为120 km/h.设某人驾车以最高时速沿平直高速公路行驶，该车刹车时产生的加速度大小为5 m/s2，司机的反应时间(从意识到应该刹车至操作刹车的时间)为0.6～0.7 s．若前方车辆突然停止，则该司机应与前车至少保持多大的距离才比较安全？解析：在司机的反应时间内，汽车做匀速运动，位移为vΔt，采取刹车措施后，刹车位移为v22a，故安全车距x＝vΔt＋v22a＝1203.6×0.7 m＋12023.62×2×5m≈134.4 m，即该司机应与前车至少保持134.4 m才比较安全．答案：134.4 m8.竖直升空的火箭，其速度—时间图象如图所示，由图可知以下说法正确的是() A．火箭在40 s时速度方向发生变化B．火箭上升的最大高度为48 000 mC．火箭经过120 s落回地面D．火箭经过40 s到达最高点解析：火箭在40 s时速度方向没有发生变化，一直沿正方向向上运动，故选项A错误；火箭上升的最大高度h＝12×120 s×800 m/s＝48 000 m，故选项B正确；火箭经过120 s上升到最大高度，故选项C、D错误．答案： B9．完全相同的3块木块并排固定在水平面上，一颗子弹以速度v水平射入，若子弹在木块中做匀减速直线运动，且穿过第3块木块后子弹的速度恰好为零，则子弹依次射入每块木块时的速度之比和穿过每块木块所用的时间之比分别是()A．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1B．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1C．t1′∶t2′∶t3′＝1∶2∶ 3D．t1′∶t2′∶t3′＝(3－2)∶(2－1)∶1解析：采用逆向转换，将子弹的匀减速直线运动看作反向的初速度为零的匀加速直线运动，可得v1∶v2∶v3＝2a·3x∶2a·2x∶2a·x＝3∶2∶1，选项A错误，B正确；t1′∶t2′∶t3′＝(3－2)∶(2－1)∶1，选项C错误，D正确．答案：BD10．一个做匀加速直线运动的物体，先后经过相距为x的A、B两点时的速度分别为v和7v，从A到B的运动时间为t，则下列说法不正确的是()A．经过AB中点的速度为4vB．经过AB中间时刻的速度为4vC．通过前x2位移所需时间是通过后x2位移所需时间的2倍D．前t2时间通过的位移比后t2时间通过的位移少1.5v t解析：由匀变速直线运动的规律得，物体经过AB中点的速度为v x2＝v2＋(7v)23＝5v，A错误；物体经过AB中间时刻的速度为v t2＝v＋7v2＝4v，B正确；通过前x2位移所需时间t1＝vx2－va＝4va，通过后x2位移所需时间t2＝7v－vx2a＝2va，C正确；前t2时间通过的位移x1＝v＋4v2×t2＝54v t，后t2时间通过的位移x2＝4v＋7v2×t2＝114v t，Δx＝x2－x1＝1.5v t，D正确．答案： A11.如图所示，物体以4 m/s 的速度自斜面底端A 点滑上光滑斜面，途经斜面中点C ，到达斜面最高点B .已知v A ∶v C ＝4∶3，从C 点到B 点历时(3－2) s ，试求：(1)物体到达斜面最高点的速度； (2)斜面的长度．解析： (1)由已知可知，v A ∶v C ＝4∶3， 所以v c ＝3 m/s.又因为C 点为AB 中点，故v C ＝v 2A ＋v 2B2. 即v 2A ＋v 2B ＝2v 2C ，可得42＋v 2B ＝2×32，所以v B ＝ 2 m/s. (2)由x BC ＝v C ＋v B 2t ＝3＋22×(3－2) m ＝72m 得 斜面长度x ＝2x BC ＝7 m. 答案： (1) 2 m/s (2)7 m12．一列从车站开出的火车，在平直轨道上做匀加速直线运动，已知这列火车的长度为l ，火车头经过某路标时的速度为v 1，而火车尾经过此路标时的速度为v 2，求：(1)火车的加速度a ；(2)火车中点经过此路标时的速度v ； (3)整列火车通过此路标所用的时间t .解析： (1)从火车头经过路标到火车尾经过此路标，火车的位移x ＝l ，由速度与位移的关系v 22－v 21＝2ax得a ＝v 22－v 212l(2)从火车头经过路标到火车中点经过此路标，有 v 2－v 21＝2a ·l 2从火车中点经过路标到火车尾经过此路标，有 v 22－v 2＝2a ·l 2 联立两式，得v ＝v 21＋v 222(3)火车通过此路标的过程中，由位移公式l ＝v 1＋v 22t 得t ＝2lv 1＋v 2即整列火车通过此路标所用时间为2lv 1＋v 2.v22－v212l(2) v21＋v222(2)2lv1＋v2答案：(1)。
测量物体的速度
测量物体的速度在物理学中，测量物体的速度是一个重要的实验和研究领域。
了解和准确测量物体的速度对于理解运动和相对性原理等基本概念具有重要意义。
本文将介绍如何测量物体的速度以及相关的物理实验和方法。
一、定义和基本概念物体的速度是指物体在单位时间内所移动的距离。
速度可以用公式表示为：速度（v）=位移（Δx）/时间（Δt）。
其中，位移是物体从某一点到另一点的距离，时间是物体从一个位置到另一个位置所花费的时间。
二、测量物体速度的方法1. 平均速度法在实验中，我们通常使用平均速度法来测量物体的速度。
这种方法基于物体在固定时间内所移动的距离。
首先，我们需要选择一个合适的时间间隔，然后通过测量物体在该时间间隔内的位移来计算平均速度。
例如，如果我们要测量一辆汽车在1分钟内的平均速度，我们可以标记起点和终点，并使用测量工具（如测速仪）记录汽车在这段时间内所行驶的距离。
然后，通过将所测得的距离除以所选的时间间隔（1分钟），即可得到汽车的平均速度。
2. 瞬时速度法除了平均速度法外，瞬时速度法也是测量物体速度的一种常见方法。
瞬时速度是指物体在某一瞬间的速度，它可以通过不断缩小时间间隔的方式来逼近真正的瞬时速度。
例如，我们可以使用实验仪器（如速度计或测速仪）在某一瞬间记录物体的位移和时间，并计算出该瞬时速度。
通过不断减小时间间隔，我们可以得到物体在不同瞬间的瞬时速度，并绘制出速度-时间图表，以了解物体在运动过程中的速度变化情况。
三、实验举例1. 自由落体实验自由落体实验是测量物体速度的经典实验之一。
在这个实验中，我们使用垂直下落的物体来测量其速度。
首先，我们从一定高度（如实验室桌面）释放物体，并使用计时器测量物体下落所花费的时间。
然后，通过物体的自由下落运动规律，我们可以计算出物体的平均速度和瞬时速度。
2. 弹道测量实验弹道测量实验是测量物体速度的另一个常见实验。
在这个实验中，我们使用弹射器或发射装置来发射物体，并使用测量仪器（如测距仪或高速摄像机）记录物体在发射过程中的位置和时间。
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机械波单元测试 位移、速度测试1、如图所示，某质点沿半径为r 的半圆弧由a 点运动到b 点，则它通过的位移和路程分别是A 0；０B 2r ，向东；πrC r ，向东；πrD 2r ，向东；2r2、央视开年大戏《闯关东》中，从山东龙口港到大连是一条重要的闯关东路线．假如有甲、乙两船同时从龙口出发，甲船路线是龙口——旅顺——大连，乙船路线是龙口——大连．两船航行两天后都在下午三点到达大连，以下关于两船全航程的描述中正确的是( )A ．两船的路程相同，位移不相同B ．两船的平均速度相同C ．“两船航行两天后都在下午三点到达大连”一句中，“两天”指的是时间，“下午三点”指的是时刻D ．在研究两船的航行时间时，可以把船视为质点3、为了使高速公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志．如图11所示，甲图是限速标志(白底、红圈、黑字)，表示允许行驶的最大速度是110 km/h ；乙图是路线指示标志，表示到泉州还有100 km.上述两个数据的物理意义是 ( )A ．110 km/h 是平均速度，100 km 是位移B ．110 km/h 是平均速度，100 km 是路程C ．110 km/h 是瞬时速度，100 km 是位移D ．110 km/h 是瞬时速度，100 km 是路程4、关于位移和路程，下列说法中正确的是（ ）A ．出租车是按位移的大小来计费的B ．出租车是按路程的大小来计费的C.在田径场1500m 长跑比赛中，跑完全程的运动员的位移大小为1500mD．高速公路路牌上显示“上海1OOkm”，表示该处到上海的位移大小为1OOkm 5、下列说法中不正确的A．根据速度定义式，当当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度．该定义应用了极限思想方法．B．在探究加速度、力和质量三者之间关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系．该实验应用了控制变量法．C．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，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加．这里采用了微元法．D．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做假设法6、如图所示，某质点沿半径为r的半圆弧由a点运动到b点，则它通过位移和路程分别A．0；０ B．2r，向东；πr C．r，向东；πr D．2r，向东；2r7、关于路程和位移，下列说法中正确的是：（）A 质点沿某一直线运动，那么通过的路程就等于位移的大小B 质点通过的路程不同，位移可能相同C 质点的位移为零，说明物体没有运动D 质点通过一段位移后，它的路程可能为零8、甲、乙、丙三个物体运动的 S―t图象如图所示，下列说法中正确的是 [ ]A.丙物体作加速直线运动B.甲物体作曲线运动9、如图所示，一质点沿半径为r=20cm的圆周，自A点出发逆时针方向经过圆周到达B点，那么，质点的位移为 cm，质点的路程为 cm。
10、如图，某一物体沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C，则它的位移和路程分别是： ( )A．0，0 B．4R、向下，πRC．4πR、向下， 4R D．4R、向下， 2πR11、如图所示，一个质点沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C，规定向右方向为正方向，在此过程中，它的位移大小和路程分别为( ).(A)4R，2πR (B)4R，-2πR(C)-4R，2πR (D)-4R，-2πR12、关于位移和路程的说法中，下面哪一个是正确的A．物体做直线运动时，位移就是路程B．物体做直线运动时，位移的大小一定等于路程C. 只有作直线运动不转向的物体，位移的大小才等于路程D．位移是标量，路程是矢量13、关于位移和路程，下列说法正确的是A．出租车按位移的大小收费B．出租车按路程收费C．在曲线运动中，同一运动过程的路程一定大于位移D．不管直线运动还是曲线运动，同一运动过程的路程总不小于位移14、某物体在水平面上向正南方向运动了20m，然后又向正北方向运动了30m，对于这一过程，下列说法正确的是（）A.物体的位移大小是50m，方向由南向北B.物体的路程大小是50m，方向由南向北C.物体的位移大小是10m，方向向北D.物体的位移大小是30m，方向向北15、如图A-1所示，一物体沿三条不同的路径由A运动到B，下列关于物体的位移的说法，正确的是（）A.沿Ⅰ较大B.沿Ⅱ较大C.沿Ⅲ较大D.一样大16、我校运动会上正在进行400m竞赛，某运动员沿400m的跑道跑了一圈后正好回到出发点，下列说法正确的是（）A.他的位移是400mB.他的位移是零C.他的位移是200mD.他通过的路程是400m17、关于路程和位移，下列说法正确的是（）A.出租车司机是按位移收费的B.运输费是按路程收的C.位移的大小总等于路程D.位移是矢量，路程为标量18、下列关于路程和位移的说法，正确的是（）A.位移就是路程B.位移的大小永远不等于路程C.若物体做单一方向的直线运动，位移的大小就等于路程D.位移是矢量，有大小而无方向；路程是标量，既有大小又有方向19、一质点做匀变速直线运动，某一段位移内平均速度为v，且已知前一半位移内平均速度为v1，则后一半位移的平均速度v2为（）A． B． C．D．20、关于位移和路程下列说法正确的是A．位移和路程在大小上总是相等，只是位移有方向，是矢量，路程无方向，是标量B．位移用来描述直线运动，路程可用来描述直线运动和曲线运动C．位移是矢量，它取决于物体的始末位置；路程是标量，它取决于物体实际通过的路线D．在研究直线运动时，位移和路程是一回事21、甲、乙两小分队进行军事演习，指挥部通过现代通信设备，在屏幕上观察到两小分队具体行军路线如图所示，两小分队同时同地由O点出发，最后同时到达A点，下列说法中正确的是A．小分队行军路程s甲＞s乙B．小分队平均速度甲=乙C．y-x图象表示的是速率v-t图象 D．y-x图象表示的是位移s-t图象22、关于位移和路程的关系，下列说法正确的是A．物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移B．物体沿直线向某一方向运动，通过的路程等于位移的大小C．物体通过的路程不等，位移可能相同D．物体的位移为零，路程也一定为零23、某校学生开展无线电定位“搜狐”比赛，甲、乙两人从如图所示所示地形的O点同时出发，并同时到达A点搜到狐狸，两人的搜狐路径已在图中标出，则（）A．两人运动的平均速度相等 B．甲的平均速度大于乙的平均速度C．甲的路程大于乙的路程 D．甲的位移大于乙的位移24、如图所示，某物体沿两个半径为R的圆弧由A经B 到C，下列结论正确的是（）A．物体的位移等于4R，方向向东 B．物体的位移等于2πR C．物体的路程等于4R，方向向东 D．物体的路程等于2πR 25、关于位移和路程的说法正确的是（）Ａ．位移和路程都可以描述物体位置的变动Ｂ．运动物体的位移可能为零而路程不可能为零Ｃ．物体做单向直线运动时，位移等于路程Ｄ．自由下落的物体，位移大小总等于路程26、关于位移和路程，下列说法正确的是（）A.在某一段时间内，物体运动的位移为零，则该物体不一定是静止的B.在某一段时间内，物体运动的路程为零，则物体一定是静止的C.在直线运动中，物体的位移大小总等于其路程D.在曲线运动中，物体的位移大小总小于其路程参考答案一、选择题1、B2、BCD3、解析：限速标志指示的是允许行驶的最大速度是瞬时速度，而路线指示标志上的100 km指的是从此处至前方某地的路程，故只有D正确．答案：D4、B5、D6、B7、B[误解]选（B），（C），（D）。
[正确解答] 选（A）。
[8、错因分析与解题指导] 物体运动的位移图象（简称S―t图）表示作直线运动物体的位移随时间的变化规律，位移图象不是物体的运动轨迹。
选项（B）把图线误认为是物体的运动轨迹，是完全错误的。
位移图象中图线的斜率表示物体时间运动速度的大小，故选项（A）正确。
平均速度=位移/时间，0―t内三物体有相同的位移，故应有平均速率=路时间内乙、丙两物体路程相等，而甲物体运动路程大，程/时间，0―t9、答案：28.3cm；94.2cm解析：质点的位移是指A点（初位置）指向B点（末位置）的有向线段；路程是指质点经过的四分之三圆周的轨迹的长度。
质点位移的大小等于A、B两点间的距离，即质点的路程等于质点通过的弧长，即10、D11、C12、C13、C14、C【试题分析】15、D【试题分析】16、BD【试题分析】17、BD【试题分析】18、C【试题分析】19、D【解析】平均速度是描述变速运动平均快慢和方向的物理量，其大小等于位移和对应时间的比值，方向与这段时间内的位移方向相同。
根据题意有：＝。
解得：v2二、多项选择20、C21、AB22、BC23、AC24、AD25、BD【试题分析】26、ABD【试题分析】27、AB28、AC【解析】速度是表示物体运动快慢和方向的物理量，既有大小，又有方向，是矢量。
平均速度是描述变速运动平均快慢和方向的物理量，其大小等于位移和对应时间的比值，方向与这段时间内的位移方向相同。
平均速度通常并不等于速度的平均值，只有对匀变速直线运动，平均速度才等于初、末速度的平均值。
运动物体在某一时刻或某一位置的速度，叫做瞬时速度，它是矢量。
瞬时速度的大小等于平均速度的极限值，方向沿轨迹上该点的切线方向。
汽车上的速度计是用来测量汽车瞬时速度大小的仪器三、填空题29、3.5；12；7.75；四、计算题30、如图2所示，设A为起点，B为终点，半径为R.因为2πR=400m所以R=m位移为s=m≈81m 路程为400×2m=900m【试题分析】。