人教版高三物理第1章第4节实验一研究匀变速直线运动
高考物理(人教)总复习课件：第一章+运动的描述+匀变速直线运动的研究+2+第二节 匀变速直线运动规律
法四 中间时刻速度法 利用推论：中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度，v AC ＝v0＋2 v＝v20.又 v20＝2axAC，v2B＝2axBC，xBC＝x4AC.由以上三式解 得 vB＝v20.可以看成 vB 正好等于 AC 段的平均速度，因此 B 点 是这段位移的中间时刻，因此有 tBC＝t.
解析：选 AB.根据 x＝12at2，得 t＝ 2ax，Oa、Ob、Oc、Od 的
距离之比为 1∶2∶3∶4，所以质点由 O 到达各点的时间之比
为 1∶ 2∶ 3∶2，故 A 正确．根据 v2＝2ax，v＝ 2ax，Oa、
Ob、Oc、Od 的距离之比为 1∶2∶3∶4，所以质点通过各点的
速率之比 va∶vb∶vc∶vd＝1∶ 2∶ 3∶2，故 B 正确．初速度 为 0 的匀加速直线运动中，在相等时间内通过的位移之比为
3．(2018·湖南石门一中模拟)2016 年我国多地都出现了雾霾天 气，严重影响了人们的健康和交通；设有一辆汽车在能见度较 低的雾霾天气里以 54 km/h 的速度匀速行驶，司机突然看到正 前方有一辆静止的故障车，该司机刹车的反应时间为 0.6 s，刹 车后汽车匀减速前进，刹车过程中加速度大小为 5 m/s2，最后停 在故障车前 1.5 m 处，避免了一场事故．以下说法正确的是( ) A．司机发现故障车后，汽车经过 3 s 停下 B．从司机发现故障车到停下来的过程，汽车的平均速度为 7.5 m/ C．司机发现故障车时，汽车与故障车的距离为 33 m D．从司机发现故障车到停下来的过程，汽车的平均速度为 11 m/s
解析：选 ABC.匀变速直线运动的位移随时间的变化关系：x＝ v0t＋12at2，题中给出的关系式为：x＝6t－t2，比较可得：v0＝ 6 m/s；a＝－2 m/s2.0～4 s 内的位移：x＝(6×4－4×4) m＝8 m， 故 A 正确．物体经过 3 s 速度减小到零，前三秒：x＝ v ×t＝62 × 3 m＝9 m，第四秒：x＝12×2×12 m＝1 m，故 4 s 内经过的 路程为：10 m，故 B 正确.0～4 s 内的平均速度： v ＝ΔΔxt ＝84 m/s ＝2 m/s，故 C 正确．物体做的匀变速直线运动，加速度方向不 变， 3 s 末速度方向发生变化，故 D 错误．
版高考物理(人教版)第一轮总复习课件：第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究+1.2
【解析】 (1)方法一：基本公式法．
设小球在斜面上的加速度大小为 a1，运动时间为 t1；在水平面 上的加速度大小为 a2，运动时间为 t2，则：
由 x＝v0t＋12at2 得： x1＝12a1t12① x2＝12a2t22② 由最大速度相等得：vm＝a1t1＝a2t2③ t1＋t2＝10 s④ 联立①②③④解得：
(1)第1T、第2T、第3T……连续相等时间内的位移之比为：
xⅠ ：xⅡ ：xⅢ ：… ：xN＝ : ： ：… ：(2n－ 1)．
(2)通过第1x、第2x、第3x……连续相等位移所用的时间之比
为：
tⅠ ：tⅡ ：tⅢ ：… ：tN＝ ：( 2 － 2 ：… ：( n－ n－1)．
：( 3 －
多维练透 3．一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，其中第8 s内的位 移比第5 s内的位移多6 m，则汽车的加速度为( ) A．1 m/s2 B．2 m/s2 C．3 m/s2 D．4 m/s2
t′＝ 22t，故C、D正确．
答案：ACD
6．如图所示，完全相同的三个木块并排固定在水平面上，一 子弹以速度v水平射入，若子弹在木块中做匀减速运动，且穿过第 三块木块后速度恰好为零，则子弹依次射入每块木块时的速度比
和穿过每块木块所用的时间比正确的是( ) A．v1 ：v2 ：v3＝ ： ：1 B．v1 ：v2 ：v3＝ ： 2 ： 3 C．t1 ：t2 ：t3＝ : 2 ： 3 D．t1 ：t2： t3＝( 3－ 2 ：( 2－ ：1
A．x1 ：x2＝ ：3，v1 ：v2＝ ：2 B．x1 ：x2＝ ：3，v1 ：v2＝ ： 2 C．x1 ：x2＝ ：4，v1 ：v2＝ ：2 D．x1 ：x2＝ ：4，v1 ：v2＝ ： 2
新人教版高中物理必修第一册：实验：研究匀变速直线运动的规律
实验：研究匀变速直线运动的规律[学科素养与目标要求]科学探究：1.进一步练习使用打点计时器.2.会根据纸带上打出的点利用平均速度公式求瞬时速度.3.会利用图像法或逐差法求加速度．一、实验原理图11．利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法沿直线运动的物体在连续相等时间间隔T内的位移分别为x1、x2、x3、x4…x n(如图1所示)，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…＝x n－x n－1，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx＝aT2. 2．测定匀变速直线运动加速度的方法①先根据“平均速度”法求出各计数点的速度v n ＝x n ＋x n ＋12T .②作v －t 图像，求出图像的斜率即物体的加速度． (2)利用位移差公式①x n ＋1－x n ＝aT 2得a ＝x n ＋1－x nT 2，其中T 为两计数点之间的时间间隔．②逐差法a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2，a ＝a 1＋a 2＋a 33＝(x 6＋x 5＋x 4)－(x 3＋x 2＋x 1)9T 2.若纸带上选出多个计数点，可用逐差法求加速度． 二、实验器材(以小车的匀变速直线运动为例)打点计时器、交变电源、纸带、一端附有定滑轮的长铝板、小车、细绳、槽码、复写纸、坐标纸、刻度尺、细铅笔． 三、注意事项1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．2．先启动打点计时器，打点计时器正常工作后，再放开小车，当小车停止运动时要及时断开电源．3．要区别计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个点取一个计数点，即交变电源频率为50Hz 时，时间间隔为T ＝0.02×5s ＝0.1s.4．描点时最好用坐标纸，在纵、横坐标轴上选取合适的单位，用细铅笔认真描点． 四、误差和有效数字1．误差：测量值跟被测物理量的真实值之间的差异叫作误差．误差按产生原因可分为偶然误差和系统误差． (1)偶然误差①产生原因：由偶然因素造成的．②特点：当多次重复测量时，偏大和偏小的机会比较接近． ③减小偶然误差的方法：取平均值． (2)系统误差①产生原因：由仪器结构缺陷、实验方法不完善造成的． ②特点：多次重复测量的结果总是大于(或小于)被测量的真实值． ③减小系统误差的方法：校准测量仪器，改进实验方法，完善实验原理． 2．绝对误差和相对误差(1)绝对误差：测量值和真实值之差． (2)相对误差：绝对误差与测量值之比．(1)定义：带有一位不可靠数字的近似数字叫作有效数字．(2)运算结果一般取两位或三位有效数字．一、应用匀变速直线运动规律处理纸带问题如图2所示是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选中的一条纸带的一部分，他每隔4个点取一个计数点，图中注明了他对各计数点间距离的测量结果．所接电源是频率为50Hz的交变电源．图2(1)为了验证小车的运动是匀变速运动，请进行下列计算，并填入下表内．(单位：cm)由此可以得出结论：小车的运动是________． (2)两个相邻计数点间的时间间隔Δt ＝________s.(3)小车的加速度的计算式a ＝________，加速度a ＝________m/s 2(结果保留三位有效数字)． (4)计算打计数点B 时小车的速度v B ＝________m/s(结果保留三位有效数字)． [答案] 见[解析] [解析] (1)数据如表所示.由数据表分析可知，在误差允许范围内相邻相等时间内的位移差相等，因此可以得出结论：小车的运动是匀变速直线运动．(2)该打点计时器所接的电源是频率为50Hz 的交变电源，纸带上每隔4个点取一个计数点，即两个相邻计数点间的时间间隔Δt ＝5×150s ＝0.10s.(3)用逐差法来计算加速度． a ＝x 4＋x 5＋x 6－(x 1＋x 2＋x 3)9(Δt )2，将数据代入得加速度的值a ＝7.52＋9.10＋10.68－(2.80＋4.38＋5.95)9×0.12×10－2m/s 2≈1.57m/s 2.(4)由于小车做匀变速直线运动，因此，打计数点B 时小车的速度等于AC 段的平均速度，即v B ＝x 2＋x 32Δt ≈0.517m/s.二、实验原理的迁移应用(2017·全国卷Ⅰ)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间．实验前，将该计时器固定在小车旁，如图3(a)所示．实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车．在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置．(已知滴水计时器每30s 内共滴下46个小水滴)图3(1)由图(b)可知，小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的． (2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动．小车运动到图(b)中A 点位置时的速度大小为________m/s ，加速度大小为________m/s 2.(结果均保留两位有效数字) [答案] (1)从右向左 (2)0.19 0.038[解析] (1)小车在阻力的作用下，做减速运动，由题图(b)知，从右向左相邻水滴间的距离逐渐减小，所以小车在桌面上是从右向左运动．(2)已知滴水计时器每30s 内共滴下46个小水滴，所以相邻两水滴间的时间间隔为T ＝3045s ＝23s ，所以A 点位置的速度为v A ＝0.117＋0.1332×23m/s ≈0.19m/s.根据逐差法可得加速度a ＝(x 5＋x 4)－(x 2＋x 1)6T2，解得a ≈－0.038m/s 2，故加速度的大小为0.038m/s 2. 针对训练 一个小球沿斜面向下运动，用每隔110s 曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片，如图4所示，即在照片上拍摄相邻两个小球的像时的时间间隔为110s ，测得小球在几个连续相等时间内的位移数据见下表：图4(1)小球在相邻的相等时间内的位移差________(填“相等”或“不相等”)，小球运动的性质属于________直线运动．(2)沿斜面向下小球第三个位置速度为________m/s，小球的加速度为________m/s2.(结果保留三位有效数字)[答案](1)相等匀加速(2)0.985 1.10[解析](1)由表格中的数据知，相邻的相等时间内的位移差为1.1cm，位移差相等，小球做匀加速直线运动．(2)根据匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度可得v3＝x3＋x2 2T＝(10.40＋9.30)×10－22×0.1m/s＝0.985 m/s，根据逐差法Δx＝aT2可知a＝ΔxT2＝1.1×10－20.01m/s2＝1.10m/s2.1．某同学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．他已在每条纸带上按每5个点取一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点先后编为0、1、2、3、4、5.由于不小心，几条纸带都被撕断了，如图5所示．请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：(填字母)图5(1)在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是________．(2)打A纸带时，物体的加速度大小是________m/s2.[答案](1)C(2)0.6[解析](1)因为Δx＝x12－x01＝6.0mm，故x45－x12＝3×6.0mm，故x45＝54.0mm，故C是从A上撕下的那段纸带．(2)根据Δx＝aT2，解得：a＝ΔxT2＝6.0×10－30.12m/s2＝0.6m/s2.2．图6为接在周期为0.02s低压交变电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每隔4个计时点所取的计数点，但第3个计数点没有画出．由图中的数据可求得：图6(1)该物体的加速度为______m/s 2；(保留两位有效数字) (2)第3个计数点与第2个计数点的距离约为______cm ；(3)打第2个计数点时该物体的速度约为________m/s.(保留两位有效数字) [答案] (1)0.74 (2)4.36 (3)0.40[解析] (1)设1、2间的位移为x 1,2、3间的位移为x 2,3、4间的位移为x 3,4、5间的位移为x 4；因为周期为0.02 s ，且每打5个点取一个计数点，所以每两个计数点之间的时间间隔为T ＝0.1 s ； 由匀变速直线运动的推论x m －x n ＝(m －n )aT 2得： x 4－x 1＝3aT 2，代入数据解得a ＝0.74m/s 2.(2)第3个计数点与第2个计数点的距离即为x 2，由匀变速直线运动的推论： x 2－x 1＝aT 2得：x 2＝x 1＋aT 2，代入数据得： x 2＝0.0436m ＝4.36cm.(3)匀变速直线运动中，某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故： v 2＝x 1＋x 22T ＝(3.62＋4.36)×10－20.2m/s ≈0.40m/s.3．(2019·太和一中学情调研)(1)研究小车的匀变速直线运动，记录纸带如图7所示，图中两计数点间有四个点未画出．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz ，则小车运动的加速度a ＝________m/s 2，打P 点时小车运动的速度v ＝________m/s.(结果均保留两位有效数字) (2)打点计时器原来工作电压的频率是50Hz ，如果用它来测定匀变速直线运动的加速度时，实验者不知工作电压的频率变为60Hz ，这样计算出的加速度值与真实值相比是________(填“偏大”“不变”或“偏小”)．图7[答案] (1)0.80 0.25 (2)偏小[解析] (1)由公式Δx ＝aT 2可求得加速度大小，a ＝x 5－x 14T 2＝(5.30－2.10)×10－24×0.12m/s 2＝0.80m/s 2，Δx ＝x 5－x 14＝0.80cm ， v P ＝2x 1＋Δx 2T ＝(2×2.10＋0.8)×10－22×0.1m/s ＝0.25m/s (2)打点计时器原来的工作电压频率是50Hz ，如果用它来测定匀变速直线运动的加速度时，实验者不知工作电压的频率变为60Hz ，由加速度计算公式可知，这样计算出的加速度值与真实值相比会偏小．4．某同学利用图8所示装置研究小车的匀变速直线运动．图8(1)实验中，必须的措施是________．A．细线必须与长铝板平行B．先接通电源再释放小车C．小车的质量远大于钩码的质量D．平衡小车与长铝板间的摩擦力(2)他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交变电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图9所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出)．s1＝3.59cm，s2＝4.41cm，s3＝5.19cm，s4＝5.97cm，s5＝6.78cm，s6＝7.64cm.则小车的加速度a＝________m/s2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B点时小车的速度v B＝________m/s.(结果均保留两位有效数字)图9[答案] (1)AB (2)0.80 0.40[解析] (1)实验时，细线必须与长铝板平行，以减小实验的误差，选项A 正确；实验时要先接通电源再释放小车，选项B 正确；此实验中没必要使小车的质量远大于钩码的质量，选项C 错误；此实验中不需要平衡小车与长铝板间的摩擦力，选项D 错误．(2)相邻的两计数点间的时间间隔T ＝0.1s ，由逐差法可得小车的加速度a ＝s 6＋s 5＋s 4－s 3－s 2－s 19T 2＝(7.64＋6.78＋5.97－5.19－4.41－3.59)×10－29×0.12m/s 2＝0.80m/s 2 打点计时器在打B 点时小车的速度v B ＝s 1＋s 22T ＝(3.59＋4.41)×10－22×0.1m/s ＝0.40m/s. 5．某校研究性学习小组的同学用如图10甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2s 滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准)；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开．图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是x 01＝1.40 cm ，x 12＝2.15 cm ，x 23＝2.91 cm ，x 34＝3.65 cm ，x 45＝4.41 cm ，x 56＝5.15cm.试问：图10(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的________原理类似．(2)由纸带数据计算可得点4所代表时刻的瞬时速度v 4＝________m/s ，小车的加速度a ＝________m/s 2.(结果均保留两位有效数字)[答案] (1)打点计时器 (2)0.20 0.19[解析] (1)由题知滴水计时器的原理与打点计时器原理类似．(2)可把小车的运动看作是匀变速直线运动，则v 4＝v ＝x 34＋x 452T ＝(3.65＋4.41)×10－22×0.2m/s ≈0.20m/s ；由逐差法可得小车的加速度 a ＝x 56＋x 45＋x 34－x 23－x 12－x 019T 2＝(5.15＋4.41＋3.65－2.91－2.15－1.40)×10－29×0.22m/s 2≈0.19m/s 2. 6．(拓展提升)如图11所示，某实验小组用光电数字计时器测量小车在斜面上下滑时的加速度，实验主要操作如下：图11①用刻度尺测量挡光片的宽度d ；②测量小车释放处挡光片到光电门的距离x ；③由静止释放小车，记录光电数字计时器显示挡光片的挡光时间t ；④改变x ，测出不同x 所对应的挡光时间t .(1)小车加速度大小的表达式为a ＝________(用实验中所测物理量符号表示)(2)根据实验测得的多组x 、t 数据，可绘制图像来得到小车运动的加速度，如果图像的纵坐标为x ，横坐标为1t 2，实验中得到图像的斜率为k ，则小车运动的加速度大小为________(用d 、k 表示)．[答案] (1)d 22xt 2 (2)d 22k[解析] (1)依据中间时刻瞬时速度等于这段时间内的平均速度，则有：v ＝d t再结合运动学公式a ＝v 22x ，则有：a ＝d 22xt 2， (2)根据(1)有：x ＝d 22a ·1t 2，结合以纵坐标为x ，横坐标为1t 2的图像，那么斜率：k ＝d 22a . 因此小车的加速度大小为：a ＝d 22k .。
2015届高三物理大一轮复习：实验一 研究匀变速直线运动
【跟踪短训】
2 ． [2012 · 山东卷， 21(1)] 某同学利用图 4 甲所示的实验装
置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵 引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌 面上(尚未到达滑轮处 )．从纸带上便于测量的点开始，每 5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 2 T (2)根据 H＝ gt 和 t＝n，解得 2 2 2H 2n2H 2×10 ×1.980 g＝ 2 ＝ 2 ＝ m/s2≈9.4 m/s2. 2 t T 6.5 (3)要减小实验误差，可以适当增大小球下落的高度，并多次 测量取平均值． T1 (4)根据题意，小球从 H1、H2 高处落下需要的时间 t1＝ n －Δt T2 1 2 1 T1 1 2 和 t2＝ n －Δt，根据 H＝ gt 得 H1＝ g n －Δt 和 H2＝ 2 2 2 T2 g n －Δt2 2n2 H1－ H22 解得 g＝ ，因此可以消除 Δt 的影响． 2 T1－T2
Δt对实验结果的影响？请推导说明．
解析
1 2 根据自由落体运动的规律 h＝ gt 解决问题． 2
(1)若电源选用直流电源，电磁铁可正常工作，选项 A 错误； 实验时小球要撞击 M 断开电源，因此 M 应在电磁铁的正下 方，选项 B 正确；小球下落的高度为电磁铁下端到 M 的竖直 1 2 距离与小球直径的差，选项 C 错误；根据 H＝ gt ，t 可利用 2 累积法，即从手动敲击 M 的同时开始计时，测量出落下 n 个 T 小球的时间 T，则一个小球下落时间 t＝n，选项 D 正确．
(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＝________.
探究匀变速直线运动规律
第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动（探究小车速度沿时间变化的规律）Ⅰ、实验操作实验中应注意：⒈实验物体在桌面摆放平整：左右水平，前后水平；⒉若有必要，适当把桌面垫斜，以免挂的钩码太轻拖不动小车：平衡摩擦力；⒊先通电打点计时器，后放手是小车运动；⒋多次测量：重复2-3次，选择清晰的一组）⒌注意小车、限位孔、纸带是在同一直线上，以免纸带发生倾斜与限位孔的旁边发生摩擦，增大摩1.2.3.第二节1.推出例题：1、2、为v1AC310s，那么斜面长4m，水平面长6m，求（1）木块在运动过程中的最大速度？（2）木块在斜面和水平面上的加速度各多大？4、汽车在紧急刹车时加速度是6m/s，必须在2s内停下，汽车行驶最高速度不得超过多少？5、汽车的初速度Vo=12 m/s，做加速度大小a=3 m/s2的减速运动，求6s后的速度和位移。
今天我们介绍了加速度，实验，匀变速直线运动中速度与时间的关系和它们图像关系，以及运用它们解题第二节匀速直线运动速度与时间之间的关系一、匀变速直线运动1、定义：物体在一条直线上运动，并且加速度保持不变，这样的运动我们把它叫做匀变速直线运动。
2、分类：匀加速直线运动、匀减速直线运动3、从v-t 图像中表示二、速度与时间的关系式1.a =△v/△t=（v-vo ）/t 可以推出v=vo+at△t=t-to若以Vo 时刻为计时起点，to=0，则v=vo+at2. 公式v=vo+at 即v 、vo 、a 为矢量，这是个矢量式通常以vo 方向为正方向，也可以以大多数矢量方向为正方向3. 若计时起点时vo=0，那么v=at一条直线上的匀变速直线运动，则a 为恒量，那么v 与t 成正比例关系第三节 位移与时间的关系一、匀速直线运动的位移1. x=vt ·········①2.12．x =x =x =3. 4. x =x =例1、物体做匀变速直线运动，如果在时间t 内位移是s ，若物体在通过这段位移的中间时刻的速度为v1，中间位置的速度为v2，则下面正确叙述的是（A ）A 、无论匀加速运动还是匀减速运动v1＜v2B 、无论匀加速运动还是匀减速运动v1＞v2C 、无论匀加速运动还是匀减速运动v1=v2D 、匀加速运动时，v1＜v2；匀减速运动时，v1＞v2 例2、图为一物体做直线运动的速度图象，根据图作如下分析，(分别用v1、a1表示物体在0～t1时间内的速度与加速度；v2、a2?示物体在t1～t2时间内的速度与加速度)，分析正确的是（?BD ）?A ．v1与v2方向相同，a1与a2方向相反?B ．v1与v2方向相反，a1与a2方向相同?C ．v1与a1方向相反，v2与a2方向相反?D ．v1与a1方向相反，v2与a2方向相同 例3、甲乙两个从同一地点沿同一方向运动的v-t 图像，且t2=2t1 0A ．在t1时刻，乙物在前，甲物在后?B ．在t1时刻，甲、乙两物体相遇?C ．乙物的加速度大于甲物的加速度?D ．在t2时刻，甲、乙两物体相遇例4、两个完全相同的汽车沿水平直路，一前一后匀速行驶，速度为Vo ，若前车突然以恒定加速度刹车，在它刚停住时，后车以前车相同的加速度也开始刹车，已知在刹车过程中行驶的路程是s ，若保证两车在上述情况中不相碰，则两车匀速行驶时要间隔（B ）A.sB.2sC.3sD.4s解析：作速度时间图像可知例5、飞机在降落到跑道上滑行时做匀减速运动，落地时速度是50m/s ，加速度大小是2m/s 2，落地以后12s 位移是多少？解：x=250m例6、物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s ，1s 后速度大小变为10m/s ，在这1s 内物例7BC 比斜面AB BC 滑下，设滑块从t 变化）解：B 、A 、C 故选C ．例8、例 由0t v x =例92m/s 2解:以汽车初速度方向为正方向则：v0=15m/sa=-2m/s2t=5s由20at 21t v x +=得： 车的位移：x=x 0t+at 2/2=15×5-2×52/2m=50m例10、在平直公路上，一汽车的速度为15m/s 。
匀变速直线运动的研究—【新教材】人教版高中物理必修第一册PPT课件
3vB2 －2v2A 5
D.35vA＋25vB，
3vB2 ＋2v2A 5
解析 物体加速度 a＝vB－t vA，物体经过25t后的瞬时速度为 v1＝vA＋a·25t＝35vA＋25 vB。由 v2B－v22＝2a·25s，v22－v2A＝2a·35s，联立解得 v＝ 3vB2 ＋5 2v2A，选项 D 正确。 答案 D
匀变速直线运动的研究—【新教材】 人教版 高中物 理必修 第一册P PT课件
解析 （1）根据速度—位移公式得 v201＝2ax 小客车刹车的最小加速度 a＝v220x1＝2×1422 0 m/s2＝4.9 m/s2
汽车刹车前行驶的速度最大值为 v0m＝at＝4.9×3 m/s＝14.7 m/s （2）反应时间内汽车行驶的距离s＝v0t1＝8×0.5 m＝4 m 汽车做匀加速度运动的时间t2＝t－t1＝2.5 s L－s＝v0t2＋12at22 代入数据解得a＝4.0 m/s2 答案 （1）14.7 m/s （2）4.0 m/s2
第二章匀变速直线运动的研究
章末知识总结复习
概念：沿着一条直线，且 加速度 不变的运动
匀
变பைடு நூலகம்
速度公式：v＝_v_0_＋__a_t_
速 直
基本公式 位移公式：x＝_v_0t_＋__12_a_t2_
线 运 动 的
规律
重要的导出公式
速度位移公式：__v_2－__v_0_2_＝__2_a_x_ 平均速度公式：v＝v0＋2 v＝vt
[例 1] 一物体以速度 vA 从 A 点出发做匀加速直线运动，经过时间 t 到达 B 点速度
为 vB，A、B 相距 s，则该物体经过时间25t时和距 B 点25s处时的瞬时速度分别为（
）
A.25vA＋35vB，
高考物理一轮复习4实验：研究匀变速直线运动课件高三全册物理课件
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五、实验步骤 1．仪器安装 (1)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． (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．放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行．
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八、注意事项 1．纸带和细绳要和木板平行，小车运动要平稳． 2．实验中应先接通电源，后让小车运动；实验后应先断开电 源后取纸带． 3．要防止钩码落地和小车与滑轮相撞． 4．小车的加速度适当大些可以减小长度的测量误差，加速度 大小以能在约 50 cm 的纸带上清楚地打出 6～7 个计数点为宜．
②在如图乙所示的坐标系中作出小车的 v-t 图线，并根据图 线求出 a＝___1_.2_6___m/s2.
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答案：如图所示
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③将图线延长与纵轴相交，此交点的物理意义是 ____计__时__初__始__的__速__度____．
时器是使用交流电源的仪器，其打点周期与交流电的周期相同，
与电压、速度等无关，故 ABD 错误，C 正确．(3)由于每相邻两个
计数点间还有 4 个点没有标出，所以相邻两计数点间的时间间隔 T
＝0.1 s，根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平
均速度，计算出打下点 4 时小车的速度为 v4＝0.11925×－00.1.056 8
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高考物理一轮复习 第1章 运动的描述 匀变速直线运动 实验1 测量做直线运动物体的瞬时速度教案(含解
实验一 测量做直线运动物体的瞬时速度一、实验目的1．练习正确使用打点计时器，学会利用纸带上的点测瞬时速度。
2．研究物体做匀变速直线运动的规律，会利用纸带计算匀变速直线运动的加速度。
二、实验原理1．打点计时器原理2．用“平均速度法”求速度瞬时速度无法直接测量，因此根据极限的思想，要测量某点的瞬时速度，可通过测量对应的很短时间内的平均速度来测瞬时速度。
在公式v ＝Δx Δt中，当Δt →0时v 是瞬时速度。
3．加速度的求解方法(1)“逐差法”求加速度，然后取平均值。
(2)“图象法”求加速度，即求出多个点的速度，画出v t 图象，直线的斜率即加速度。
三、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、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、复写纸。
四、实验步骤1．把带有滑轮的长木板平放在实验桌上(如图所示)。
2．把打点计时器固定在长木板的一端，将纸带穿过打点计时器限位孔。
3．将小车停在靠近打点计时器的位置，用细绳一端连小车，另一端挂上适当的钩码。
4．先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动打点，小车停止运动后立即关闭电源。
5．换上新的纸带，重复实验两次。
五、数据处理1．处理的方法(1)根据极限思想求瞬时速度：在公式v ＝Δx Δt中，当Δt →0时，v 是瞬时速度。
(2)匀变速直线运动中利用平均速度求瞬时速度：v n ＝x n －1＋x n 2T。
(3)分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质，利用逐差法求解平均加速度(如图所示)，a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2⇒a ＝a 1＋a 2＋a 33。
(4)利用速度—时间图象求加速度，作出速度—时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度。
2．依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动(1)x 1、x 2、x 3、…、x n 是相邻两计数点间的距离。
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实验一 研究匀变速直线运动 一、实验目的 1．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情况． 2．会利用纸带求匀变速直线运动的速度、加速度． 3．利用打点纸带探究小车速度随时间变化的规律，并能画出小车运动的v－t图象，根据图象求加速度． 二、实验原理 1．打点计时器 (1)作用：计时仪器，交流电频率为50 Hz时，每隔0.02 s打一次点．
(2)工作条件 电磁打点计时器：4 V～6 V交流电源电火花计时器：220 V交流电源 (3)纸带上点的意义： ①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置． ②通过研究纸带上各点之间的距离，可以判断物体的运动情况． ③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔． 2．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． 3．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vn＝(xn＋xn＋1)/2T. 4．由纸带求物体运动加速度的方法 (1)逐差法：即根据x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T为相邻两计数点之间的时
间间隔)，求出a1＝x4－x13T2，a2＝x5－x23T2，a3＝x6－x33T2，再算出a1、a2、a3的平均值a＝a1＋a2＋a33＝x4＋x5＋x6－x1＋x2＋x39T2，即为物体的加速度． (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，图象的斜率即为物体做匀变速直线运动的加速度． 三、实验器材 电火花计时器(或电磁打点计时器)，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、复写纸片． 四、实验步骤 1．仪器安装 (1)把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． (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．实验装置见下图所示，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．正确使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． (3)利用某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点的瞬时速度． (4)增减所挂钩码数，再重复实验两次． 五、数据处理及实验结论 1．由实验数据得出v－t图象 (1)根据表格中的v、t数据，在平面直角坐标系中仔细描点，如右图所示可以看到，对于每次实验，描出的几个点都大致落在一条直线上． (2)作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的点，应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的v－t图象，它是一条倾斜的直线． 2. 由实验得出的v－t图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律，有两条途径进行分析
(1)分析图象的特点得出：小车运动的v－t图象是一条倾斜的直线，如图所示，当时间增加相同的值Δt时，速度也会增加相同的值Δv，由此得出结论：小车的速度随时间均匀变化． (2)通过函数关系进一步得出：既然小车的v－t图象是一条倾斜的直线，那么v随t变化的函数关系式为v＝kt＋b，显然v与t成“线性关系”，小车的速度随时间均匀变化． 六、注意事项 1．平行：纸带、细绳要和木板平行． 2．两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取纸带． 3．防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地和小车与滑轮相撞． 4．减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜． 5．作出速度—时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度． 6．剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度． 七、误差分析 1．小车运动时摩擦不均匀，打点不稳定引起的系统误差． 2．纸带上计数点间距测量以及作v－t图象引起的偶然误差． 考点一 实验原理及操作 [典例1] 在“研究匀变速直线运动”的实验中，某同学的操作中有以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有 ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________. (指出错误并改正，遗漏步骤可编上序号G、H、…) A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源 B．将打点计时器固定在平板上，并接好电源 C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下面吊着适当重的钩码 D．取下纸带 E．将平板无滑轮的一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动 F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 将以上步骤完善后按合理顺序填写在横线上________． 解析 A中应先接通电源，再放开纸带，C中应调整滑轮的高度，使细绳与平板平行，D中应先断开电源，使打点计时器停止工作再取下纸带，E属于多余步骤．应补充G，换上新纸带，重复操作两次．H，断开电源，整理好器材．正确合理的顺序应为B、F、C、A、D、G、H. 答案 见解析 考点二 实验数据处理 [典例2] 实验中，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为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1 s. (1)根据纸带可判定小车做____________________运动． (2)根据纸带计算各点瞬时速度：vD＝________ m/s，vC＝________ m/s，vB
＝________ m/s.在如图所示坐标中作出小车的v－t图线，并根据图线求出纸带
的加速度a＝________.
(3)将图线延长与纵轴相交，交点的速度是________ m/s，此速度的物理意义是______________________________． 解析 (1)根据纸带提供的数据可知xBC－xAB＝xCD－xBC＝xDE－xCD＝12.60 cm，故小车做匀加速直线运动． (2)根据vt2＝v可知
vD＝xAE－xAC2T＝105.60－27.60×10－20.2 m/s＝3.90 m/s
vC＝xAD－xAB2T＝60.30－7.50×10－20.2 m/s＝2.64 m/s
vB＝xAC2T＝27.60×10－20.2 m/s＝1.38 m/s
如图所示描点连线得v－t图线，由图线斜率知纸带的加速度a＝12.60 m/s2. (3)由图知交点的速度约为0.12 m/s，表示小车经过A点的速度． 答案 (1)匀加速直线(或匀加速) (2)3.90 2.64 1.38 12.60 m/s2 见解析图 (3)0.12 表示小车经过A点的速度 考点三 实验改进 拓展创新 高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，即所谓情境新而知识旧．因此做实验题应注重迁移创新能力的培养，用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题． 1．实验器材的改进
↓ ↓ 由遮光片的宽度d和遮光片
挡光时间Δt求速度v＝dΔt 由纸带求速度 2．获得加速度方法的改进
长木板倾斜靠重力获得加速度，如图甲、乙所示――→替代靠重物的拉力获得加速度．
[典例3] 某同学用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数．已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示，图中标出了五个连续点之间的距离． (1)物块下滑时的加速度a＝________ m/s2，打C点时物块的速度v＝________ m/s； (2)已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是________(填正确答案标号)． A．物块的质量 B．斜面的高度 C．斜面的倾角 解析 (1)打点计时器的打点周期T＝0.02 s，根据纸带数据可知，加速度a
＝xCD＋xDE－xAB＋xBC4T2＝3.25 m/s2；打C点时物块的速度vC＝xBD2T＝1.79 m/s. (2)由牛顿第二定律得加速度a＝gsin θ－μcos θ，所以要求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是斜面的倾角． 答案 (1)3.25 1.79 (2)C
1．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