【精准解析】高考物理分层提升练 四 研究匀变速直线运动
1.2.匀变速直线运动的研究解析
匀变速直线运动的研究知识要点一、匀变速直线运动1.定义:在相等的时间内速度变化相等的直线运动叫做匀变速直线运动.2.特点:加速度a=恒量，即速度均匀变化.3.基本公式(1)at v v t +=0 (2)2021at t v s += (3)as v v t 2202=- (4)t v v s t 20+= 说明:①以上四个公式中共有五个物理量：s 、t 、a 、v 0、v t ，这五个物理量中只有三个是独立的，可以任意选定.只要其中三个物理量确定之后，另外两个就唯一确定了.每个公式中只有其中的四个物理量，当已知某三个而要求另一个时，往往选定一个公式就可以了.如果两个匀变速直线运动有三个物理量对应相等，那么另外的两个物理量也一定对应相等.②符号:以上五个物理量中，除时间t 外，s 、v 0、v t 、a 均为矢量.一般以v 0的方向为正方向，以t =0时刻的位移为零.对已知量代入公式时要带上正负号，与v 0方向相同的量为正值，反之为负.对未知量一般假设为正，若计算结果为正，则表示与v 0方向相同，反之则表示与v 0方向相反.另外，在规定v 0方向为正的前提下，若a 为正值，表示物体做加速运动，若a 为负值，则表示物体做减速运动；若v 为正，表示物体沿正方向运动，；若v 为负，表示物体沿反方向运动；若s 为正值，表示物体位于出发点的前方，若s 为负值，表示物体位于出发点之后.③以上各式仅适用于匀变速直线运动，包括有往返的情况，对于匀变速曲线运动和变加速运动均不成立.4、匀变速直线运动问题的解题步骤：(1)选定研究对象.(2)明确运动性质：是匀速运动还是匀变速运动，是加速还是减速，位移方向如何等.(3)分析运动过程，并根据题意画草图.要对整个运动过程有个全面了解，分清经历几个不同过程. (4)根据已知条件及待求量，选定有关公式列方程. (5)统一单位，求解方程.(6)分析所得结果，并注意对结果进行有关讨论，舍去不合理部分. 二、匀变速直线运动的几个重要推论1.Δs=aT 2，即任意相邻相等时间内的位移之差相等.可以推广到s m -s n =(m-n)aT 22.中间时刻瞬时速度与中间位置瞬时速度 202t t v v v +=，某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度。
2025届高考物理一轮复习专题练： 匀变速直线运动(含解析)
2025届高考物理一轮复习专题练： 匀变速直线运动一、单选题1．关于匀变速直线运动，下列说法中正确的是( )A.匀变速直线运动的速度变化量是一个恒量B.在相等时间内，匀变速直线运动的位移相等C.加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动D.匀变速直线运动的速率可能先减小后增大2．舞狮作为中国传统节目，在中国广受人们欢迎。
某次舞狮表演中，两位表演者需先后从高台跃下，为保证舞狮道具不因拉扯而损坏，要求两位表演者默契配合，在一定时间间隔内相继跳下。
已知高台距离地面，两人之间的舞狮道具长，表演者可认为由静止下落，设表演者落地后速度为零，不计空气阻力，重力加速度。
完成该表演动作（从第一位表演者开始跳下到第二位表演者落地）经历的总时间最长为( )A.1.0sB.1.2sC.1.4sD.1.6s3．地铁刹车后匀减速进站，晓燕同学利用照相机拍下了地铁停下前最后2 s 初和最后2 s 末的照片，如图所示。
已知地铁相邻两车门之间的距离为4.5 m ，地铁刹车前的速度为15 m/s ，则地铁刹车后行驶的路程为( )A.45 mB.50 mC.60 mD.70 m4．子弹以初速度垂直射入叠在一起的相同木板，穿过第20块木板后的速度变为0，可以把子弹视为质点，已知木板的长、厚度均为d，认为子弹在各块木板中运动的5m h = 1.8m L =210m/s g =0v加速度大小都相同，则下列说法正确的是( )5．飞机着陆后以的加速度做匀减速直线运动，若其着陆时的速度大小为60 m/s ，则它着陆后12 s 末的速度为( )A.12 m/sB.-12 m/sC.132 m/sD.06．关于匀变速直线运动，下列说法中正确的是( )A.匀变速直线运动是相等时间内通过的位移相等的运动B.匀减速直线运动的加速度一定为负C.匀减速直线运动的速度和加速度的方向一定是相反的D.在匀减速直线运动中，速度和位移一定都随时间的增加而减小7．2024年3月30日，我国自主研制的AS700“祥云”载人飞艇完成首次转场飞行.假设该飞艇从地面由静止升起，先加速再减速，减速到0后悬停在空中.在整个过程中，加速时可认为飞艇做匀加速直线运动，加速度大小为，减速时可认为飞艇做匀减速直线运动，加速度大小为，若飞艇在该过程中运动的总时间为t ，则飞艇减速运动的时间为( )8．一质点沿直线运动，它的位移x 与时间t 的关系为（各物理量均采用国际单位制单位），下列说法正确的是( )A.该质点的初速度大小为B.该质点的加速度大小为C.该质点末的速度大小为D.该质点第内的平均速度为9．火车以的初速度在平直轨道上匀加速行驶，加速度，当时火车的速度为( )A. B. C. D.23m/s 11m/s 5m/s010m/s v =20.2m/s a =25s t =15m/s 14m/s 10m/s 026m /s 1a 2a 232x t t =+2m/s2s 2s 8m/s10．电子设备之间在一定距离范围内可以通过蓝牙连接进行数据交换，已经配对过的两电子设备，当距离小于某一值时，会自动连接；一旦超过该值时，蓝牙信号便会立即中断，无法正常通讯。
【2024寒假分层作业】专题02 匀变速直线运动基本运动规律公式(解析版)
2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练专题02匀变速直线运动基本运动规律公式导练目标导练内容目标1匀变速直线运动的基本公式目标2匀变速直线运动三个推论目标3初速度为零的匀加速直线运动的比例关系目标4刹车类和双向可逆类问题【知识导学与典例导练】一、匀变速直线运动的基本公式1.四个基本公式及选取技巧题目涉及的物理量没有涉及的物理量适宜选用公式v 0，v ，a ，t x v ＝v 0＋at v 0，a ，t ，x v x ＝v 0t ＋12at 2v 0，v ，a ，x t v 2－v 02＝2ax v 0，v ，t ，xax ＝v ＋v 02t 2.运动学公式中正、负号的规定匀变速直线运动的基本公式和推论公式都是矢量式,使用时要规定正方向。
而直线运动中可以用正、负号表示矢量的方向,一般情况下规定初速度v 0的方向为正方向,与初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取负值。
当v 0=0时,一般以加速度a 的方向为正方向。
【例1】（2023秋·河北沧州·高三统考期末）某新能源汽车的生产厂家为了适应社会的需求，在一平直的公路上对汽车进行测试，计时开始时新能源汽车a 、b 的速度分别满足10a v t =、105b v t =+，经时间1s t =两新能源汽车刚好并排行驶。
则下列说法正确的是（）A ．计时开始时，b 车在a 车后方5mB ．从计时开始经2s 的时间两新能源汽车速度相同C ．两新能源汽车速度相等时的距离为2mD ．从第一次并排行驶到第二次并排行驶需要3s 的时间【答案】B【详解】A ．根据题意可知，新能源汽车a 的初速度为零，加速度为210m/s ，新能源汽车b 的初速度为10m/s ，加速度为25m/s 。
0~1s ，根据212x at =可知21101m 5m 2a x =⨯⨯=；2110151m 12.5m 2b x =⨯+⨯⨯=已知在1s t =时两车并排行驶，故计时瞬间b 车在a 车后方7.5m b a x x -=故A 错误；B ．由题中的关系式可知2s =t 时，两新能源汽车的速度均为20m/s ，即两新能源汽车的速度相等，故B 正确；C ．1s ~2s 内，根据平均速度122v v x t +=⋅，可知10201m 15m 2a x +=⨯=；15201m 17.5m 2b x +=⨯=故两车相距2.5m ，故C 错误；D ．设从第一次两车并排后再经时间t ，两车再次并排，根据平均速度可知()101012a t x t +⨯+=⋅；()5115102b x t t ⨯+++=⋅又由a b x x =解得t =2s 所以两新能源汽车两次并排行驶的时间间隔为2s ，故D 错误。
高考物理复习考点知识专题讲解04 初速度为零的匀变速直线运动规律(解析版)
高考物理复习考点知识专题讲解专题04 初速度为零的匀变速直线运动规律1.如图所示，一小球从A点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，若到达B点时速度为v，到达C点时速度为2v，则x AB：x BC等于（）A.1：1B.1：2C.2：3D.1：3【答案】D【解析】根据匀变速直线运动的速度位移公式v2﹣v02＝2ax知，x AB＝，，所以AB：AC＝1：4，则AB：BC＝1：3.故D正确，A、B、C错误。
2.汽车以某一初速度开始做匀加速直线运动，第1s内行驶了1m，第2s内行驶了2m，则汽车第3s内的平均速度为（）A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.5m/s【答案】B【解析】汽车做匀加速运动，根据相邻相等时间内位移之差等于常数可得x2﹣x1＝x3﹣x2，解得x3＝3m，故第3s内的平均速度，故B正确3.汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为5m/s2，则自驾驶员急踩刹车开始，2s与5s时汽车的位移之比为（）A.5：4B.4：5C.3：4D.4：3【答案】C【解析】汽车刹车到停止所需的时间：t＝＝＝4s2s时位移：x1＝at2＝20×2﹣×5×22m＝30m5s时的位移就是4s是的位移，此时车已停：＝m＝40m故2s与5s时汽车的位移之比为：3：44.一物体以一定的初速度在水平地面上匀减速滑动，若已知物体在第1秒内位移为8.0m，在第3秒内位移为0.5m.则下列说法正确的是（）A.物体的加速度大小为4.0m/s2B.物体的加速度大小可能为3.75m/s2C.物体在第0.5秒末速度一定为4.0m/sD.物体在第2.5秒末速度一定为0.5m/s【答案】A【解析】A、根据位移时间公式得，第1s内的位移为：X1＝V0t+＝8m，第3s内的位移为：X3﹣X2＝（v0+2a）t+at2＝0.5m代入数据得：V0＝9.875m/s，a＝﹣3.75m/s2得：v3＝v0+at＝﹣1.375m/s说明在3s前物体已经停止。
高考物理总复习之匀变速直线运动的规律 知识讲解 提高
匀变速直线运动的规律【考纲要求】1． 掌握匀变速直线运动的规律及相关公式,并能结合实际加以应用； 2． 掌握初速度为零的匀变速直线运动若干比例关系式，并能熟练应用. 【考点梳理】考点一：匀变速直线运动 要点诠释：(1)定义：物体在一条直线上且加速度不变的运动． (2)特点：加速度大小、方向都不变(3)分类：物体做匀变速直线运动时，若a 与v 方向相同，则表示物体做匀加速直线运动；若a 与v 方向相反，则表示物体做匀减速直线运动．考点二：匀变速直线运动的公式 要点诠释：说明：（1）以上四式只适用于匀变速直线运动.（2）式中v 0、v 、a 、x 均为矢量，应用时必须先确定正方向（通常取初速度方向为正方向）.（3）如果选初速度方向为正方向，当a >0时，则物体做匀加速直线运动；当a <0时，则物体做匀减速直线运动.（4）以上四式中涉及到五个物理量，在v 0、v 、a 、t 、x 中只要已知三个，其余两个就能求出.这五个物理量中，其中v 0和a 能决定物体的运动性质（指做匀加速运动、匀减速运动），所以称为特征量.x 和v 随着时间t 的变化而变化.（5）以上四式并不只适用于单向的匀变速直线运动，对往返的匀变速直线运动同样适用.可将运动的全过程作为一个整体直接应用公式计算，从而避免了分段计算带来的麻烦，但要对v 、x 、a 正、负值做出正确的判断，这一点是应用时的关键. 考点三：匀变速直线运动的三个推论 要点诠释：(1)连续相等的相邻时间间隔T 内的位移差等于恒量，即x 2－x 1＝x 3－x 2＝…＝x n －x (n －1)＝aT 2(2)做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间初末时刻速度矢量和的一半，还等于中间时刻的瞬时速度． 平均速度公式：022t v vv v +==.(3)匀变速直线运动的某段位移中点的瞬时速度/2x v提示：无论匀加速还是匀减速，都有/2/2t x v v <考点四：初速度为零的匀加速直线运动的特殊规律 要点诠释：(1) 在1T 末，2T 末，3T 末，…nT 末的瞬时速度之比为v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n ＝1:2:3:……:n(2)在1T 内，2T 内，3T 内，…，nT 内的位移之比为 x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n ＝12∶22∶32∶…∶n 2(3)在第1个T 内，第2个T 内，第3个T 内，…，第n 个T 内的位移之比为 x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n ＝1:3:5:……:（2n -1)(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为1:1):::……考点五：对匀减速直线运动的再讨论 要点诠释：(1)物体做匀减速直线运动时，因为加速度a 的方向与初速度v 0的方向相反，所以在单向直线运动中速率将随时间的增加而减小.物体的速度在某时刻总会减为零，如果物体就不再运动，处于静止状态.显然在这种情况下，2001,2v v at x v t at =+=+中的t 不能任意选取，令0v =，则从0v v at =+不难得到t 的取值范围只能是0(0,)v a-. (2)对于单向的匀减速直线运动，可看作初速度为零的反向匀加速直线运动，就是我们常说的逆向思维法.(3)对于能够返向的匀减速直线运动，如竖直上抛运动.特别要注意正、负号的处理及其物理意义的理解，一般选初速度方向为正方向，则加速度为负方向，对竖直上抛运动在抛出点之上的位移为正，在抛出点之下的位移为负，这一点请同学们注意. 考点六：匀变速直线运动常用的解题方法 要点诠释：匀变速直线运动的规律、解题方法较多，常有一题多解，对于具体问题要具体分析，方法运用恰当能使解题步骤简化，起到事半功倍之效，现对常见方法总结比较如下：要点诠释：(1)解题步骤①首先选取研究对象，由题意判断物体的运动状态，若是匀变速直线运动，则分清加速度、位移等方向如何.v方向为正方向），根据题意画出运动过程简图.②规定正方向（通常以③根据已知条件及待求量，选定有关规律列方程，要抓住加速度a这个关键量，因为它是联系各个公式的“桥梁”.为了使解题简便，应尽量避免引入中间变量.④统一单位，解方程（或方程组）求未知量.⑤验证结果，并注意对结果进行有关讨论.验证结果时，可以运用其它解法，更能验证结果的正确与否.特别提醒：刹车类问题：对匀减速直线运动，要注意减速为零后停止，加速度变为零的实际情况，如刹车问题,注意题目给定的时间若大于刹车时间，计算时应以刹车时间为准．（2）解题技巧与应用①要养成根据题意画出物体运动示意图的习惯，特别是对较复杂的运动，画出图象可使运动过程直观，物理情景清晰，便于分析计算.②要注意分析研究对象的运动过程，搞清整个运动过程依时间的先后顺序按运动性质可分为哪几个运动阶段，各个阶段遵循什么规律，各个阶段存在什么联系.③要注意某阶段或整个过程的纵向联系.如物体不同形式的能量之间的转化是相互伴随的，两物体之间的互相作用过程，也决定了两物体之间某些物理量之间的联系.④由于本章公式较多，且各个公式间有相互联系，因此，本章题目常可一题多解，解题时要思路开阔，联想比较，筛选最简捷的解题方法.解题时除采用常规解法外，图象法、比例法、极值法、逆向转换法（如将一个匀减速直线运动视为反向的匀加速直线运动）等也是本章解题中常见的方法.【典型例题】类型一、匀变速直线运动规律的理解例1、（2016 上海卷）物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16m的路程，第一段用时4s，第二段用时2s，则物体的加速度是（）(A)22m/s 3 (B)24m/s 3 (C)28m/s 9 (D)216m/s 9【答案】B【解析】根据题意，物体作匀加速直线运动，t 时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，在第一段时间内中间时刻的瞬时速度：1116m/s 4v v ==；在第二段时间内中间时刻的瞬时速度为：2216m/s 2v v ==；则物体加速度为：21844m/s m/s 33v v a t --===，故B 正确。
高中物理 实验四研究匀变速直线运动解析
实验四研究匀变速直线运动第一关：基础关展望高考基础知识(一)实验目的练习使用打点计时器,学会用打上点的纸带研究物体的运动规律.(二)实验原理测定物体做匀变速直线运动最基本的是测出位移和时间的关系,运用匀变速直线运动的规则,对纸带数据进行处理.1,x2,…,x n是相邻两计数点间的距离,Δx是两个连续相等的时间内的位移之差,即Δx1=x2-x1,Δx2=x3-x2…,T是两个相邻计数点间的时间间隔且T=0.02ns(n为相邻两计数点间的点的数目），由运动学公式x1=v0T+aT2;x2=v1T+aT2;x3=v2T+aT2.得Δx=x2-x1=aT2,T是恒量,当a为恒量时,Δx也为恒量,即做匀变速直线运动的物体Δx 必为恒量,它是判断物体是否做匀变速直线运动的必要条件.若物体做初速度为零的匀加速直线运动,其判断条件是:(1)Δx=x2-x1=x3-x2=…x n-x n-1=恒量;(2)Δx=2x1(x1为从开始运动到第一个计数点之间的距离).(三)实验器材电磁打点计时器,纸带,复写纸片,低压交流电源,小车,细绳,一端附有滑轮的长木板,刻度尺,钩码,导线.(四)实验步骤1.按下图把一端附有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.2.把细绳的一端固定在小车上,跨过滑轮后在另一端挂上适量的钩码,让纸带穿过打点计时器的限位孔后一端固定在小车上,用手拉住小车.3.先接通电源,后放开小车,让小车运动,这样打点计时器就在纸带上打下一系列点,取下纸带,更换新纸带,至少重复3次.4.选打点清晰的纸带进行研究,舍去开头比较密集的点,确定好记数始点,每隔4个计时点取一个计数点,使时间间隔T=0.1s.5.用毫米刻度尺量出各计数点之间的距离x1,x2,x3,…,x n,用逐差法计算加速度的值,最后求其平均值(计算出各计数点对应的瞬时速度,作出v-t图象,求得直线的斜率即为物体运动的加速度).(五)注意事项1.细绳尽可能与平板平行,以确保细绳对小车的拉力不变.2.开始释放小车时,小车应尽量靠近打点计时器.3.小车的加速度应适当大一些,以能在纸带长约50cm的范围内清楚地取7～8个计数点为宜.4.要防止钩码落地撞坏与小车跟定滑轮相撞,应采取一些防范措施.5.要区别计时器打出的点与人为选取的计数点(一般把计时器打出的5个点作为1个计数点).选取的计数点不少于6个.6.不要分段测量各段位移,应尽可能地一次测量完毕(可先统一量出到计数起点0之间的距离).读数时估读到毫米的下一位.第二关：技法关解读高考解题技法一、纸带问题的特点和一般处理方法技法讲解打点计时器在纸带上留下物体运动的点迹如图所示,这类问题具有的共同特点及特殊的处理方法如下:(1)这些点迹代表了运动物体在不同时刻的位置.(2)每隔相等时间留一个点迹,即任何相邻两点之间的运动时间都相等.(3)选取一些比较清晰的点迹,依次标记0,1,2,3,…代表这些点.(4)相邻两点之间的距离依次记做x1,x2,x3…(5)加速度的基本算法,T为打点周期，即任何相邻两点之间的运动时间.Δx=x n+1-xn,n=1,2,3…比较精确的计算方法:(6)瞬时速度的计算方法：典例剖析例1在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中，得到一条如图所示的纸带，按时间顺序取0，1,2…,5共6个计数点，1～5每相邻两点间各有四个打印点未画出.用刻度尺测出1，2…，5各点到0点的距离分别为,,，，，通过电磁打点计时器的交流电频率为50Hz，则物体的加速度为______m/s2，在打出计数点3时物体速度的大小为m/s,打点4时物体速度的大小为m/s，打点5时物体速度的大小为m/s.解析：各点间的距离：s1=d2-d1=s3=d4-d3=s4=d5-d4=由逐差法得：求得： =-/s2此物体做匀减速运动.得：v5=/s.答案：/s2/s0.357m/s0.210m/s二、由纸带求物体运动加速度的方法技法讲解（1）逐差法:由s4-s1=3a1T2,s5-s2=3a2T2,s6-s3=3a3T2,推广：（2）公式法利用求得的各瞬时速度值，按加速度的定义求加速度，即③图象法对匀变速运动来说，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即……将各点速度标到v-t图象中，图线的斜率即为加速度的数值.典例剖析例2利用打点计时器测定做匀加速直线运动的小车的加速度，如图所示给出了该次实验中从0点开始，每打5个点取一个计数点的纸带，其中0，1，2，3，4，5，6都为计数点.测得：s1=,s2=,s3=,s4=,s5=,s6=(1)在计时器打出点1，2，3，4，5时，小车的速度分别为：v1=cm/s,v2=cm/s,v3=cm/s,v4=cm/s,v5=cm/s.(2)作出v-t图象，并由图象求出小车的加速度a=cm/s2.解析：(1)由公式(2)将v1、v2、v3、v4、v5对应的数值在v-t坐标系下描点，将描得的点用直线连接起来的AB，如图所示.(2)49.17第三关：训练关笑对高考随堂训练1.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的A、B、C、D……等几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5……，如图所示甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的.(1)在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是(2)打A纸带时，物体的加速度大小是m/s2.答案:(1)乙(2)3.112.关于“测定匀变速直线运动的加速度”实验的操作，下列说法中错误的是（）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，小车应紧靠在打点计时器上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解析：在该实验中长木板一端高一些另一端低一些对实验的进行和实验结果并不会带来坏的影响，因为只要小车能够做加速度大小比较合适的匀加速直线运动就可以，所以A选项中的后半句是错误的，但长木板决不能侧向倾斜，这样会造成小车相对长木板有侧向速度，使纸带与限位孔摩擦增大，使纸带上点间距离和小车实际运动距离不等，实验误差大，甚至可能使小车从木板上掉下，使实验失败.提出B选项的要求，主要是为了充分利用纸带的长度，在纸带上得到更多的点，提出D选项的要求，主要是为了保护小车和长木板上的定滑轮.答案：A3.如图所示，是打点计时器打出的纸带，已知交流电的频率是50Hz图中A、B、C、D、E、F等是按时间顺序先后打出的计数点（每两个计数点间有四个实验点未画出).用刻度尺量出AB、EF之间的距离分别是和，那么小车的加速度大小是，方向是.解析：由纸带数据知,s1=,s5=,计数点时间间隔T=5×则小车的加速度所以，加速度大小为/s2，方向与运动方向相反.答案：/s2与运动方向相反4.用打点计时器研究物体的自由落体运动,得到如图所示一段纸带.测得AB=，BC=.已知交流电频率是50Hz,则打B点时物体的瞬时速度为m/s.如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小,可能的原因是.解析：由匀变速直线运动规律，中点时刻速度等于一段时间平均速度，所以不考虑自由落体物体所受空气阻力，则若考虑实际自由落体物体所受空气阻力，则因此，没有考虑物体在下落过程中所受阻力，是使重力加速度测量值比公认值偏小的一个重要原因.答案：2.10没有考虑物体在下落过程中所受阻力.5.如图所示，两位同学进行跑步比赛时，为了了解自己的加速情况，他们分别拿着底部穿孔，滴水比较均匀的饮料瓶一起跑，然后通过地上的水印分析他们的速度变化情况.请你和同学们一起试一试，并说一说其中的道理.答案：由于饮料瓶滴水比较均匀，而且瓶底距地面距离保持不变，因此，两滴水落地的时间间隔不变，即地上水印间的时间间隔相等，再根据水印间的距离变化情况，可以分析他们的速度变化情况.6.用速度传感器研究匀变速直线运动的实验中，测得小车经过各时刻的瞬时速度如下：为了求出加速度，最合理的方法是()A.根据任意两个计数点的速度，用公式a=Δv/Δt算出加速度B.根据实验数据画出v-t图象，量出其倾角θ，用公式a=tanθ算出加速度C.根据实验数据画出v-t图象，由图线上较远两点所对应的速度及时间，用公式a=Δv/Δt算出加速度D.依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均加速度解析：方法A只选择两个计数点速度偶然误差较大.方法D实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较大，只有利用所有的实验数据画出对应的v-t图象，才可充分利用各次测量数据，减小偶然误差.由于在物理图象中两坐标轴的分度大小往往是不相等的，因此图象中直线的倾角不是可以准确得出加速度的依据，故方法B也是错误的.正确的方法是利用实验数据画出对应的v-t图，然后由图线上较远两点所对应的速度及时间，利用公式a=Δv/Δt算出加速度，即方法C正确.答案：C7.做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率是50Hz，每5个点作为一个计数点，将纸带沿点所在位置剪开，左边与y轴平行，将纸带贴在直角坐标系中，求：（2）运动物体的加速度是m/s2.8.在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为５０Ｈｚ，记录小车做匀变速运动的纸带如图所示，在纸带上选择标为０－５的６个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出.纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺，零点跟“０”计数点对齐，由图可以读出１、３、５三个计数点跟“０”点的距离ｄ１、ｄ３、ｄ５填入表格中.计算小车通过计数点“２”的瞬时速度为_________ｍ／ｓ，通过记数点“４”的瞬时速度为___________ｍ／ｓ；小车的加速度是________________m/s2.解析：①以计数点0（刻度尺零刻度）为一维坐标原点，连出向右方向的一维坐标系，从图中可读得计数点1、3、5的坐标值x1=,x3=,x5=则d1=x1-x0=,d3=x3-x0=,d5=x5-x0=②每相邻两计数点间时间间隔T=5×③定义1、3计数点间距为s1=x3-x1=,定义3、5计数点间距为s2=x5-x3=1、3（或3、5）之间T′由s2-s1=aT′2有9.为探究物体做直线运动过程中s随t变化的规律，某实验小组经过实验和计算得到下表的实验数据：→B的过程中s随t变化的定量关系式：.解析：此题容易错误地作出s-t图象，但作出的图象将是一曲线，这样就难以得出物体运动的位移与时间的关系.此题也体现出在实验中处理数据的一种能力，这也是中学阶段用图象处理实验数据的一种基本方法.答案：作出s-t2图象如下图所示.关系式：。
匀变速直线运动的研究相关实验(解析版)--2024年高考物理实验重难点
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。
2024届高考物理一轮复习：匀变速直线运动的规律及应用
第一章运动的描述匀变速直线运动匀变速直线运动的规律及应用【考点预测】1. 匀变速直线运动的基本规律的应用2.刹车类、双向可逆类匀减速直线运动3. 匀变速直线运动的推论及应用4. 初速度为零的匀加速直线运动的四个重要比例式5. 自由落体运动和竖直上抛运动【方法技巧与总结】匀变速直线运动的基本规律解题技巧1．基本思路画过程示意图→判断运动性质→选取正方向→选用公式列方程→解方程并加以讨论2．正方向的选定无论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动，通常以初速度v0的方向为正方向；当v0＝0时，一般以加速度a的方向为正方向．速度、加速度、位移的方向与正方向相同时取正，相反时取负．3．解决匀变速运动的常用方法(1)逆向思维法：对于末速度为零的匀减速运动，采用逆向思维法，可以看成反向的初速度为零的匀加速直线运动．(2)图像法：借助v－t图像(斜率、面积)分析运动过程．【题型归纳目录】题型一：匀变速直线运动的基本规律的应用题型二：匀变速直线运动平均速度公式的应用题型三：刹车类问题题型四：匀变速直线运动的推论及应用题型五：初速度为零的匀加速直线运动题型六：自由落体运动和竖直上抛运动【题型一】匀变速直线运动的基本规律的应用【典型例题】例1．中国第三艘航母“福建舰”已成功下水，该航母上有帮助飞机起飞的电磁弹射系统，若经过弹射后，飞机依靠自身动力以16m/s2的加速度匀加速滑行100m，达到60m/s的起飞速度，则弹射系统使飞机具有的初速度大小为（ ）A ．20m/sB ．25m/sC ．30m/sD ．35m/s【方法技巧与总结】1. 注意正方向的选定．2. 画运动过程示意图，选择合适的匀变速直线运动的公式．练1．一个小球沿光滑斜面向上运动，初速度大小为5m/s ，C 为斜面的最高点，AC 间距离为5m 。
小球在0 t 时刻自A 点出发，4s 后途经A 下方的B 点（B 点未在图上标出）。
则下列说法正确的是（ ）A ．小球加速度的最大值为2m/sB ．小球加速度的最小值为2m/sC ．若小球加速度大小为52m/s ，则斜面至少长25mD ．小球到达B 点速度大小可能是m/s【题型二】匀变速直线运动平均速度公式的应用【典型例题】例2．如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R 、S 、T 三点，已知ST 间的距离是RS 的两倍，RS 段的平均速度是10m/s ，ST 段的平均速度是5m/s ，则公交车经过T 点时的瞬时速度为（ ）A ．3m/sB ．2m/sC ．1m/sD ．0.5m/s【方法技巧与总结】1. 平均速度的定义为位移与时间的比值，适用于一切运动。
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课时分层提升练四
研究匀变速直线运动
(建议用时25分钟)
1.(2019·青岛模拟)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10Hz;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x 1、x 2、x 3、x 4。
已知斜面顶端的高
度h 和斜面的长度s,数据如表所示,重力加速度g 取9.80m/s 2。
单位:cm x 1x 2x 3x 4h s
10.7615.0519.3423.6548.0080.00
根据表中数据,完成下列填空:
(1)物块的加速度a=__________m/s 2
(保留3位有效数字)。
(2)因为_________________________,可知斜面是粗糙的。
【解析】(1)根据逐差法求出加速度
a==4.30m/s2。
(2)根据牛顿第二定律,物块沿光滑斜面下滑的加速度a′=gsinθ
=g=5.88m/s2,由于a<a′,可知斜面是粗糙的。
答案:(1)4.30(2)物块加速度小于g=5.88m/s2(或:物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度)
2.(2019·济南模拟)某同学用打点计时器(打点周期为0.02s)研究物块做直线运动的规律,得到一条纸带,他在纸带上按打点的先后顺序取O、A、B、C…F等若干个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点),相邻计数点的时间间隔用t表示,各计数点间的距离如图所示。
则:
(1)时间间隔t为__________(填“A”或“B”)。
A.0.02s
B.0.1s
(2)OF段表示物块做__________运动(填“A”或“B”)。
A.加速
B.减速
(3)在纸带上打出B点时,物块的速度可表示为_____(填“A”或“B”)。
A. B.
=0.1s。
【解析】(1)相邻两计数点的时间间隔t=5T
(2)从O到F,相邻两计数点间的距离越来越大,说明物块的速度越来越大,所以物块做加速运动。
=。
(3)A、C间的平均速度可看作B点的瞬时速度,所以v
B
答案:(1)B (2)A (3)B
3.(2019·全国卷Ⅰ)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A、B、C、D、E 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)。
【解析】物块沿倾斜的长木板加速下滑,相等时间内的间距越来越大,所以在A 、B 、C 、D 、E 五个点中,打点计时器最先打出的是A 点。
根据纸带可知x AB =12.0mm 、x BC =19.5mm、x CD =27.0mm、x DE =34.5mm,则
v C ===232.5mm/s=0.233m/s。
Δx=x DE -x CD =x CD -x BC =x BC -x AB =7.5mm,则a===750mm/s 2=0.75m/s 2。
答案:A 0.2330.75
4.(2019·全国卷Ⅲ)甲、乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验。
实验中,甲同学负责释放金属小球,乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。
已知相机每间隔0.1s 拍1幅照片。
(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,在此实验中还必须使用的器材是_____。
(填正确答案标号)
A.米尺
B.秒表
C.光电门
D.天平
(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法。
答:
______________________________________________________。
(3)实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5 cm、ac=58.7cm,则该地的重力加速度大小为g=__________m/s2。
(保留2位有效数字)
【解析】(1)此实验用数码相机替代打点计时器,故实验原理是相同的,仍然需要米尺来测量点与点之间的距离,故选A。
(2)米尺在本实验中的使用方法为:将米尺竖直放置,使小球下落时尽量靠近米尺,这样便于测量连续几张照片上小球位置之间的距离。
(3)利用逐差法Δx=aT2求加速度a。
则
g=a===
9.7m/s2。
答案:(1)A(2)将米尺竖直放置,使小球下落时尽量靠近米尺
(3)9.7
5.(2020·太原模拟)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花打点计时器打下的纸带如图1所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G7个计数点,每打5次点记为一个计数点,电火花打点计时器接220V、50Hz电源。
(1)设电火花打点计时器打计时点的周期为T,则计算计数点F的瞬时
速度v
F 的公式为v
F
=__________;
(2)他经过测量并计算得到电火花打点计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如表所示。
以A点对应的时刻为t=0,试在图2所示坐标系中合理地选择标度,作出v-t图象,并利用该图象求出物体的加速度a=__________m/s2(结果保留两位有效数字);
对应点B C D E F
速度/m·s-10.1410.1800.2180.2620.301
(3)如果当时电网中交变电流的电压变成240V,打计时点的周期不变,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值将__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【解析】(1)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度
知:v
F
=
(2)用描点法作出v-t图象如图所示:
由图线的斜率求出加速度:
a==m/s2=0.40m/s2
(3)电网中交变电流的电压变化,并不改变电火花计时器的周期,故测量值不变。
答案:(1)(2)见解析图0.40(3)不变
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