高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 图像法解决直线运动问题练习新人教版必修1
(常考题)人教版高中物理必修一第二章《匀变速直线运动的研究》测试卷(答案解析)
一、选择题1．以10m/s 的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为4 m/s 2的加速度，刹车后第3 s 内汽车的位移大小为（ ）A ．12.5 mB ．2mC ．10 mD ．0.5 m 2．一质点以某初速度开始做匀减速直线运动，经2.5s 停止运动。
若质点在这2.5s 内开始运动的第1秒内的位移为x 1，第2秒内的位移为x 2，则x 1 ：x 2为（ ）A ．2:1B ．3:1C ．5:3D ．6:53．从离地面高为 1.25m h =的高空自由落下一个小球，不计空气阻力，取210m/s g =。
小球落地的速度大小和最后0.1s 内下落的位移大小分别为（ ）A ．5m/s ，0.45mB ．5m/s ，0.25mC ．10m/s ，0.45mD ．10m/s ，0.25m4．如图所示，甲同学用手拿着一把长50cm 的直尺，并使其处于竖直状态；乙同学把手放在直尺零刻度线位置做抓尺的准备。
某时刻甲同学松开直尺，乙同学看到后立即用手抓直尺，手抓住直尺位置的刻度值为20cm ；重复以上实验，乙同学第二次手抓住直尺位置的刻度值为10cm 。
直尺下落过程中始终保持竖直状态。
若从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”，取重力加速度g ＝10m/s 2。
则下列说法错误的是（ ）A ．乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度约为4m/sB ．乙同学第一次的“反应时间”比第二次长C ．若某同学的“反应时间”大于0.4s ，则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反应时间”D ．若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则可用上述方法直接测出“反应时间”5．如图所示，左图为甲、乙两质点的v - t 图像，右图是在同一直线上运动的物体丙、丁的位移图像。
下列说法中正确的是（ ）A ．质点甲、乙的速度相同B ．不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动，它们之间的距离一定越来越大C ．丙的出发点在丁前面的x 0处D ．丙的运动比丁的运动快6．关于某质点的x -t 图像（如图甲所示）和另一质点的v -t 图像（如图乙所示）的分析，下列说法正确的是（）A．两质点在3s内速度的方向都没有变化B．两质点在3s内的位移大小都为3mC．图甲中质点在3s内做匀速直线运动，图乙中质点在3s内做匀变速直线运动D．图甲中质点在前1s内与后2s内速度的大小之比为2：1，图乙中质点在前1s内与后2s 内加速度的大小之比为2：17．如图所示，木块A、B并排且固定在水平桌面上，A的长度是L，B的长度是2L，一颗子弹沿水平方向以v1射入A，以速度v2穿出B，子弹可视为质点，其运动可视为匀变速直线运动，则子弹穿出A时的速度为（）A．221223+v vB．22123v v+C．1223v v+D．123v8．一质点做直线运动的位置坐标x与时间t的关系为x=5+6t-t2（各物理量均采用国际单位制），则下列说法正确的是（）A．t=0时刻的位置坐标为6mB．初速度大小为5m/sC．前2s内的平均速度是4m/sD．运动的加速度大小为3m/s29．如图所示，将可视为质点的小球置于空心管的正上方h处，空心管长度为H，小球与管的轴线重合。
第二章 匀变速直线运动的研究-同步章末检测练习(含解析)—人教版高中物理必修第一册
第二章-匀变速直线运动的研究-同步章末检测练习一、单选题1.《北京晚报》曾报道了这样一则动人的事迹：5月9日下午，一位4岁小男孩从高层塔楼的15层坠下，被同楼的一位青年在楼下接住，幸免于难．设每层楼高度是2.8m，这位青年从他所在地方冲到楼下需要的时间是1.3s，则该青年要接住孩子，至多允许他反应的时间是（g取9.8m/s2）（）A. 2.8sB. 1.5sC. 1.3sD. 0.7s2.一物体以初速度v0=20m/s沿光滑斜面匀减速向上滑动，当上滑距离x0=30m时，速度减为10m/s，物体恰滑到斜面顶部停下，则斜面长度为（）A. 40 mB. 50 mC. 32 mD. 60 m3.如图，小球A、B从同一高度同时由静止释放，A球做自由落体运动，B球沿光滑斜面下滑．则能正确表示两球运动到地面的速率-时间图像是（）A. B. C. D.4.在一条宽马路上某一处有甲、乙两车，它们同时开始运动，取开始运动时刻为计时零点，它们的v ﹣t图像如图所示，在0～t4这段时间内的情景是（）A. 甲在0～t1时间内做匀加速直线运动，在t1时刻改变运动方向B. 在t2时刻甲车速度为零，然后反向运动，此时两车相距最远C. 在t3时刻甲车追上乙车D. 在t4时刻，两车相距最远5.一物体以初速度大小为6m/s滑上光滑斜面（先向上做减速运动，速度为零后向下做匀加速运动），加速度大小均为2m/s2，则（）A. 物体第2s末的速度为10m/sB. 物体运动前2s内位移为16mC. 物体在第2s内的位移为3mD. 物体在第4s末速度为06.水滴自高处由静止开始下落，至落地前的过程中遇到水平方向吹来的风，则（）A. 风速越大，水滴下落的时间越长B. 风速越大，水滴落地时的瞬时速度越小C. 水滴着地时的瞬时速度与风速无关D. 水滴下落的时间与风速无关7.如图所示，一平直公路上有三个路标o、m、n，且om =3 m、mn =5m。
一辆汽车在该路段做匀加速直线运动依次通过o、m、n三个路标，已知汽车在相邻两路标间的速度增加量相同，均为△v =2 m/s，则下列说法中正确的是( )A.汽车在om段的平均速度大小为4m/sB.汽车从m处运动到n处的时间为2 sC. 汽车经过o处时的速度大小为1 m/sD. 汽车在该路段行驶的加速度大小为2 m/s28.两个质点A、B放在同一水平面上，从同一位置沿相同方向做直线运动，其运动的v-t图象如图所示.对A、B运动情况的分析，下列结论正确的是A. 在6s末，质点A的加速度大于质点B的加速度B. 在0-12s时间内，质点A的平均速度为msC. 质点A在0－9s时间内的位移大小等于质点B在0－3s时间内的位移大小D. 在12s末，A，B两质点相遇9.不计空气阻力，同时将一重一轻两石块从同一高度自由下落，下列说法不正确的是（）A. 在任一时刻具有相同的加速度、位移和速度B. 在下落这段时间内平均速度相等C. 重的石块落得快，轻的石块落得慢D. 在1 s内、2 s内、3 s内位移之比为1：4：910.一枚小火箭由地面竖直向上发射的速度—时间图象如图所示，则火箭上升到最高点的位置对应图中的（）A. 点OB. 点aC. 点bD. 点c二、多选题11.同学们利用下图所示方法估测反应时间。
2020高中物理 第二章 匀变速直线运动的探究 1 实验：探究小车速度随时间变化的规律练习(含解析)
1．实验：探究小车速度随时间变化的规律1．掌握打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。
2．了解如何从实验中获取数据，学会利用v.t图像处理、分析实验数据的方法。
3．知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。
1。
实验原理（1）瞬时速度的计算：可用以该点为□，01中间时刻的一段时间内的错误!平均速度来代替，即错误!v n＝错误!。
（2）作出vt图像判断小车速度随时间变化的关系：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标系中描点作出v。
t图像,根据点的分布规律思考小车速度与时间的关系。
2．实验器材打点计时器、一端附有定滑轮的长铝板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、导线、交流电源.课堂任务探究过程·获取数据仔细观察下列图片,认真参与“师生互动"。
活动1：本实验要研究的对象是什么？研究的目的是什么？提示：研究的对象是小车，研究其速度随时间变化的规律.活动2：本实验的操作步骤是什么？提示:（1）按照实验装置图,把一端带有定滑轮的长铝板平放在实验桌上，并使定滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长铝板上没有定滑轮的一端，连接好电路。
(2）铝板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过定滑轮系有槽码的细绳。
(3）把小车停在靠近打点计时器的位置，启动计时器,然后放开小车，让它拖着纸带运动，打点计时器会在纸带上打下一行小点，随后，立即关闭电源。
（4)增减所挂的槽码(或在小车上放置重物)，更换纸带，再做两次实验.活动3:本实验中有哪些注意事项？提示：（1)开始放开小车时，应使小车靠近打点计时器。
(2)先启动打点计时器,再放开小车。
（3）取下纸带前，先断开电源。
（4)选取一条点迹最清晰的纸带，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作为计时起点。
适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚相邻两计数点的时间间隔T是多少。
（5）不要逐次测量各段距离，应一次测量完毕各计数点与计时起点间的距离。
高一物理-第二章匀变速直线运动的研究习题
第一节 探究小车速度随时间的变化关系、 1、下面说法中正确的是（ ） A、匀变速直线运动就是速度不变的运动． B、匀变速直线运动就是速度不断增加的直线运动 C、匀变速直线运动就是加速度不变的直线运动 D、匀变速直线运动就是加速度和速度都不变的运动． 2、关于速度和加速度的关系，以下说法正确的是（ ） A、物体的速度越大，则加速度也越大 B、物体的速度变化越大，则加速度越大 C、物体的速度变化越快，则加速度越大． D、物体加速度的方向，就是物体速度的方向． 3、质量都是 m 的物体在水平面上运动，则在下图所示的运动图像中表明物体做匀速直线运 动的图像的是（ ）
C.匀变速直线运动是加速度不变的运动
D.加速度方向不变的运动一定是匀变速直线运动
7 对于作匀变速直线运动的物体，下列说法中正确的是 ( )
A.若加速度方向和速度方向相同，虽然加速度很小，物体的速度还是要增大的
B.若加速度方向和速度方向相反，虽然加速度很大，物体的速度还是要减小的
C.不管加速度方向和速度方向的关系怎样，物体的速度都是增大的
是 100m，头 20s 通过的路程是 200m，则这列火车(
)
A．一定是匀速直线运动
B．一定不是匀速直线运动
C．可能是匀速直线运动
D．以上都不对
2．一平直铁道线旁沿线每隔 50m 等距离竖立着电线杆，测得列车依次经过 1、22、25、30、
42、90 号电线杆所用时间分别为 8.8s、8.7s、8.7s、8.9s、8.8s、8.8s，则这列车( )
的说法是 （ ） A.t秒末速度最大 B.运动最初一瞬间速度和加速度都为零 C.速度为零时加速度为零，加速度为零时速度为零 D.速度最大时加速度最大
7．下列关于匀变速直线运动的结论中，错误的有 （ ） A.某段时间内的平均速度等于这段时间内的初速度和末速度之和的一半 B.在任意相等的时间内，位移变化快慢相等 C.在任意时刻速度的变化快慢相同 D.在任意相等的时间内速度的变化相等
必修一第二章匀变速直线运动的研究点点清专题1 匀变速直线运动规律的运用
人教版必修一第二章匀变速直线运动的研究点点清专题1匀变速直线运动规律的应用一 学习目标1、掌握匀变速直线运动的基本公式（速度-时间公式、位移-公式及速度—位移公式（推导理解记忆））；1、掌握匀变速直线运动的几个重要推论：平均速度公式、Δx ＝aT2、中间时刻和中间位置的速度公式，2、掌握初速度为零的匀加速直线运动的比例关系式（推导理解记忆）．3、熟练应用他们（一题多法）解决运动学问题4、解决运动学问题的一般思路二、知识清单1．基本公式(1)速度公式：v ＝v 0＋at . (2)位移公式：x ＝v 0t ＋12at 2 .(3)位移速度关系式：v 2－v 20＝2ax .这三个基本公式，是解决匀变速直线运动的基石．均为矢量式，应用时应规定正方向． 2．三个重要推论公式(1)物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，还等于初、末时刻速度矢量和的一半，即：v ＝v 2t ＝v 0＋v2、(2)中点位置的瞬时速度公式：v s/2＝√(v 02＋v t 2)/2 ＞v t/2(3)任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差为一恒量，即：Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝…＝x n －x n －1＝aT 2.3．v0＝0的四个比例式公式(1)1T 末、2T 末、3T 末、……瞬时速度的比为：v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n ＝1∶2∶3∶…∶n(2)1T 内、2T 内、3T 内……位移的比为：x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n ＝12∶22∶32∶…∶n 2(3)第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内……位移的比为：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的比为：t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n ＝1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n －n －1)4.解决运动学问题的几种常用方法 （公式法、图像法、可逆思维法）（1）基本公式法一般公式法指速度时间公式、位移时间公式及速度位移．它们均是矢量式，使用时要注意方向性．（2）重要推论法利用Δx ＝aT 2：其推广式x m －x n ＝(m －n )aT 2，对于纸带类问题用这种方法尤为快捷．而v ＝v 2t ＝12(v 0＋v )只适用于匀变速直线运动．（3）比例法对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动，可利用初速度为零的匀加速直线运动的重要特征中的比例关系，用比例法求解． （4）思维转换法（过程逆向，对象转化）多对象等时间间隔看成一个对象等时间间隔，如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动． (1)刹车类问题：指匀减速到速度为零后即停止运动，加速度a 突然消失，求解时要注意确定其实际运动时间．如果问题涉及最后阶段(到停止运动)的运动，可把该阶段看成反向的初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动．（5）图象法利用v －t 图可以求出某段时间内位移的大小，可以比较v 2t 与v 2x ，还可以求解追及问题；用x －t 图象可求出任意时间内的平均速度等．5.解决刹车问题的注意事项 （1）刹车类问题指匀减速到速度为零后即停止运动，加速度a 突然消失，求解时要注意确定其实际运动时间．如果问题涉及最后阶段(到停止运动)的运动，可把该阶段看成反向的初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动．(2)刹车问题首先判断刹车时间t 0，如果t 小于t 0，则运动公式可以直接用，如果t 大于t 0，则用时间公式应注意用哪个时间．(3)如果是减速再加速问题，如果加速度不变可以直接用公式，但是要注意物理量的正负问题，如果加速度变则必须分过程考虑．如沿光滑斜面上滑的小球，到最高点后仍能以原加速度匀加速下滑，全过程加速度的大小、方向均不变，故求解时可对全过程列式，但必须注意x 、v 、a 等矢量的正负号及物理意义．6.解决运动学问题的一般步骤 （1）确定研究对象；（2）进行运动分析：（画出运动过程示意图，弄清楚已知未知条件）；（3）列出运动学方程：（公式法（基本公式重要推论比例式，注意矢量性，刹车问题）、图像法、思维转换法） （4）求解三、经典例题例题1、（基本公式）(2019年四川德阳月考)一质点沿直线运动，其平均速度与时间的关系满足v ＝2＋t (各物理量均选用国际单位制中单位)，则关于该质点的运动，下列说法正确的是 ( )A ．质点可能做匀减速直线运动B ．5 s 内质点的位移为35 mC ．质点运动的加速度为1 m/s 2D ．质点3 s 末的速度为5 m/s解析：物体在t 时间内的位移x ＝v t ＝2t ＋t 2，结合x ＝v 0t ＋12at 2可知，质点的初速度v 0＝2 m/s ，加速度a ＝2 m/s 2，质点做匀加速直线运动，A 、C 错误；5 s 内质点的位移x ＝v 0t ＋12at 2＝35 m ，B 正确；质点在3 s 末的速度v ＝v 0＋at ＝8 m/s ，D 错误． 答案：B例题2、（基本公式）做匀加速直线运动的物体途中依次经过A 、B 、C 三点，已知AB ＝BC ＝l2，AB 段和BC 段的平均速度分别为v 1＝3m /s 、v 2＝6 m/s ，则： (1)物体经B 点时的瞬时速度v B 为多大？(2)若物体运动的加速度a ＝2m/s 2，试求AC 的距离l .解析 (1)设物体运动的加速度大小为a ，经A 、C 点的速度大小分别为v A 、v C .由匀加速直线运动规律可得：v 2B －v 2A ＝2a ×l 2① v 2C －v 2B ＝2a ×l 2② v 1＝v A ＋v B 2③ v 2＝v B ＋v C 2④解①②③④式得：v B ＝5m/s (2)解①②③④式得： v A ＝1m /s ，v C ＝7 m/s由v 2C －v 2A ＝2al 得：l ＝12m.答案 (1)5m/s (2)12m例题3、（Δx ＝aT 2求解）一个做匀加速直线运动的质点，在最初的连续相等的两个时间间隔内，通过的位移分别是24m 和64m ，每个时间间隔为4s ，求质点的初速度和加速度． 答案 1m /s 2 2.5 m/s 2解析 解法一：用基本公式求解画出运动过程示意图，如图所示，因题目中只涉及位移与时间，故选择位移时间公式，即x 1＝v A t ＋12at 2，x 2＝v A (2t )＋12a (2t )2－(v A t ＋12at 2)将x 1＝24m ，x 2＝64m ，t ＝4s 代入上式解得 a ＝2.5m /s 2，v A ＝1 m/s解法二：用中间时刻速度公式求解连续的两段时间t 内的平均速度分别为 v 1＝x 1t ＝6m/s ，v 2＝x 2t ＝16m/s即v 1＝v A ＋v B 2＝6m/s ，v 2＝v B ＋v C2＝16m/s由于点B 是AC 段的中间时刻，则 v B ＝v A ＋v C 2＝v 1＋v 22＝6＋162m /s ＝11 m/s可得v A ＝1m /s ，v C ＝21 m/s 则a ＝v C －v A 2t ＝21－12×4m /s 2＝2.5 m/s 2解法三：用Δx ＝aT 2求解由Δx ＝aT 2得a ＝Δx T 2＝64－2442m /s 2＝2.5 m/s 2 再由x 1＝v A t ＋12at 2解得v A ＝1m/s例题4、（可逆思维过程可逆）物体以一定的初速度从斜面底端A 点冲上固定的光滑斜面，斜面总长度为l ，到达斜面最高点C 时速度恰好为零，如图1，已知物体运动到距斜面底端34l处的B 点时，所用时间为t ，求物体从B 滑到C 所用的时间．图1解析 解法一：逆向思维法物体向上匀减速冲上斜面，相当于向下匀加速滑下斜面．设物体从B 到C 所用的时间为t BC .由运动学公式得x BC ＝at 2BC2，x AC ＝a (t ＋t BC )22，又x BC ＝x AC 4，由以上三式解得t BC ＝t . 解法二：基本公式法因为物体沿斜面向上做匀减速运动，设初速度为v 0，物体从B 滑到C 所用的时间为t BC ，由匀变速直线运动的规律可得 v 20＝2ax AC ①v 2B ＝v 20－2ax AB ②x AB ＝34x AC ③由①②③解得v B ＝v 02④又v B ＝v 0－at ⑤ v B ＝at BC ⑥由④⑤⑥解得t BC ＝t . 解法三：比例法对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间里通过的位移之比为x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n ＝1∶3∶5∶…∶(2n －1)．因为x CB ∶x BA ＝x AC 4∶3x AC4＝1∶3，而通过x BA 的时间为t ，所以通过x BC 的时间t BC ＝t .解法四：中间时刻速度法利用推论：匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度，vAC ＝v 0＋02＝v 02.又v 20＝2ax AC ，v 2B ＝2ax BC ，x BC ＝x AC4.由以上三式解得v B ＝v 02.可以看成v B 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t BC ＝t . 解法五：图象法根据匀变速直线运动的规律，画出v －t 图象．如图所示．利用相似三角形的规律，面积之比等于对应边的平方比，得S △AOC S △BDC ＝CO 2CD 2，且S △AOC S △BDC ＝41，OD ＝t ，OC ＝t ＋t BC .所以41＝(t ＋t BC )2t 2，解得t BC ＝t . 答案 t例题5、（可逆思维对象转化）某同学站在一平房边观察从屋檐边缘滴下的水滴，发现屋檐的滴水是等时的，且第5滴正欲滴下时，第1滴刚好到达地面；第2滴和第3滴水刚好位于窗户的下沿和上沿，他测得窗户上、下沿的高度差为1m ，由此求：(g 取10m/s 2) (1)屋檐离地面多高？ (2)滴水的时间间隔为多少？ 答案 (1)3.2m (2)0.2s解析 如图所示，如果将这5滴水的运动等效为一滴水的自由落体运动，并且将这一滴水运动的全过程分成时间相等的4段，设时间间隔为T ，则这一滴水在0时刻、T 末、2T 末、3T 末、4T 末所处的位置，分别对应图中第5滴水、第4滴水、第3滴水、第2滴水、第1滴水所处的位置．(1)由于初速度为零的匀加速直线运动从开始运动起，在连续相等的时间间隔内的位移比为1∶3∶5∶7∶……∶(2n －1)，令相邻两水滴之间的间距从上到下依次为x 0∶3x 0∶5x 0∶7x 0. 显然，窗高为5x 0，即5x 0＝1m ，得x 0＝0.2m.屋檐总高x ＝x 0＋3x 0＋5x 0＋7x 0＝16x 0＝3.2m.(2)由x 0＝12gT 2知，滴水的时间间隔为T ＝2x 0g ＝2×0.210s ＝0.2s.例题6、（图像法）从车站开出的汽车，做匀加速直线运动，走了12 s 时，发现还有乘客没上来，于是立即做匀减速运动至停车．汽车从开出到停止总共历时20 s ，行进了50 m ．求汽车的最大速度．解析：解法1(基本公式法)： 设最大速度为v max ，由题意可得x ＝x 1＋x 2＝12a 1t 21＋v max t 2＋12a 2t 22① t ＝t 1＋t 2② v max ＝a 1t 1③ 0＝v max ＋a 2t 2④整理得v max ＝2x t ＝2×5020m/s ＝5 m/s.解法2(平均速度法)：匀加速阶段和匀减速阶段的平均速度相等，都等于v max2故有x ＝v max 2t 1＋v max2t 2因此有v max ＝2xt 1＋t 2＝2×5020m/s ＝5 m/s.解法3(图象法)：作出汽车运动全过程的v －t 图象，如图1－2－5所示，v －t 图线与t 轴围成的三角形的面积等于位移的大小，故x ＝v max t 2，所以v max ＝2x t ＝2×5020m/s ＝5 m/s.图1－2－5答案：5 m/s例题7、（综合运用）如图5所示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经a 、b 、c 、d 到达最高点e .已知ab ＝bd ＝6 m ，bc ＝1 m ，小球从a 到c 和从c 到d 所用的时间都是2 s ，设小球经b 、c 时的速度分别为v b 、v c ，则( BD )图5A ．v b ＝2 2 m /sB ．v c ＝3 m/sC ．x de ＝3 mD ．从d 到e 所用时间为4 s解析 小球沿斜面向上做匀减速直线运动，因T ac ＝T cd ＝T ，故c 点对应a 到d 的中间时刻，故v c ＝x ad 2T ＝6＋62×2m /s ＝3 m/s ，故B 正确；因x ac ＝x ab ＋x bc ＝7 m ，x cd ＝x bd －x bc ＝5 m ，故加速度大小为a ＝x ac －x cd T 2＝0.5 m/s 2，由v c ＝aT ce 得T ce ＝v c a ＝6 s ，则T de ＝T ce —T cd ＝4 s ，x ce＝12aT 2ce＝9 m ，x de ＝x ce －x cd ＝4 m ，故C 错误，D 正确；由v 2b －v 2c ＝2a ·x bc 可得，v b ＝10 m/s ，A 错误． 例题8、（刹车类）汽车以20 m/s 的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为5 m/s 2，则自驾驶员急踩刹车开始，2 s 与5 s 内汽车的位移之比为( )A ．5∶4B ．4∶5C ．3∶4D ．4∶3解析：刹车后到停止所用时间t ＝v 0a ＝205s ＝4 s ，经2 s 位移x 1＝v 0t －12at 2＝20×2 m －12×5×22m ＝30 m ．5 s 内的位移即4 s 内的位移x 2＝v 202a ＝2022×5m ＝40 m ，故而x 1x 2＝34，C 正确．答案：C例题9、（刹车类）如图1－2－6所示，在倾角θ＝37°的粗糙斜面的顶端和底端各放置两个相同小木块A 和B ，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5.某时刻将小木块A 自由释放，同一时刻让小木块B 获得初速度v ＝6 m/s 沿斜面上升，已知两木块在斜面的中点位置相遇，则两小木块相遇所用的时间为(sin37°＝0.6，g 取10 m/s 2)( )A ．0.6 sB ．1.0 sC ．1.2 sD ．1.8 s【解析】 A 沿斜面加速下滑，加速度a 1＝g (sin37°－μcos37°)＝2 m/s 2，B 沿斜面减速上滑，加速度a 2＝g (sin37°＋μcos37°)＝10 m/s 2，减速到速度为零需要的时间t 0＝va 2＝0.6 s, 减速到零后，B 沿斜面加速下滑，加速度为a 1.两木块在斜面的中点相遇，滑动距离相等，12a 1t 2＝v t －12a 2t 2，则t ＝2v a 1＋a 2＝1 s>t 0，不合理，说明两木块相遇时B 已经沿斜面下滑．B 上滑的最大位移x ＝v 22a 2＝1.8 m ，由x －12a 1(t －t 0)2＝12a 1t 2可得：t ＝1.2 s 或t ＝－0.6 s(舍去)，故C 正确，A 、B 、D 错误． 【答案】 C四、达标练习练习1：(基本公式）(2018年高考·课标全国卷Ⅰ)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动．在启动阶段，列车的动能( )A ．与它所经历的时间成正比B ．与它的位移成正比C ．与它的速度成正比D ．与它的动量成正比解析：初速度为零的匀加速直线运动有公式：位移与速度的平方成正比，而动能与速度的平方成正比，则动能与位移成正比，故选B.答案：B 练习2：一辆汽车在平直公路上做刹车实验，若从0时刻起汽车在运动过程中的位移与速度的关系式为x ＝(10－0.1v 2) m ，则下列分析正确的是( C ) A ．上述过程的加速度大小为10 m/s 2 B ．刹车过程持续的时间为5 s C ．0时刻的初速度为10 m/s D ．刹车过程的位移为5 m解析 由v 2－v 20＝2ax 可得x ＝12a v 2－12a v 20，对照x ＝(10－0.1v 2) m ，可知a ＝－5 m /s 2，v 0＝10 m/s ，选项A 错误，C 正确；由v ＝v 0＋at 可得刹车过程持续的时间为t ＝2 s ，由v 2－v 20＝2ax 可得刹车过程的位移x ＝10 m ，选项B 、D 错误．练习3：（重要推论）一个做匀变速直线运动的质点，初速度为0.5m/s ，第9s 内的位移比第5s 内的位移多4m ，则该质点的加速度、9s 末的速度和质点在9s 内通过的位移分别是( C ) A ．a ＝1m /s 2，v 9＝9 m/s ，x 9＝40.5m B ．a ＝1m /s 2，v 9＝9 m/s ，x 9＝45m C ．a ＝1m /s 2，v 9＝9.5 m/s ，x 9＝45m D ．a ＝0.8m /s 2，v 9＝7.7 m/s ，x 9＝36.9m解析 根据匀变速直线运动的规律，质点t ＝8.5s 时刻的速度比在t ＝4.5s 时刻的速度大4m/s ，所以加速度a ＝Δv Δt ＝4m/s 4s ＝1m /s 2，v 9＝v 0＋at ＝9.5 m/s ，x 9＝12(v 0＋v 9)t ＝45m ，选项C 正确．练习4：（重要推论）一物体以初速度v 0做匀减速运动，第1s 内通过的位移为x 1＝3m ，第2s 内通过的位移为x 2＝2m ，又经过位移x 3物体的速度减小为0，则下列说法中正确的是( BCD )A ．初速度v 0的大小为2.5m/sB ．加速度a 的大小为1m/s 2C ．位移x 3的大小为1.125mD ．位移x 3内的平均速度大小为0.75m/s解析 本题考查了匀变速直线运动，意在考查学生对匀变速直线运动规律的灵活应用．由Δx＝aT 2可得加速度的大小a ＝1m/s 2，则B 正确；第1s 末的速度v 1＝x 1＋x 22T＝2.5m /s ，则A 错误；物体的速度由2.5 m/s 减速到0所需时间t ＝Δv－a＝2.5s ，经过位移x 3的时间t ′为1.5s ，故x 3＝12at ′2＝1.125m ，C 正确；位移x 3内的平均速度v ＝x 3t ′＝0.75m/s ，则D 正确. 练习5：（重要推论）物体做匀加速直线运动，在时间T 内通过位移x 1到达A 点，接着在时间T 内又通过位移x 2到达B 点，则物体( AB )A ．在A 点的速度大小为x 1＋x 22TB ．在B 点的速度大小为3x 2－x 12TC ．运动的加速度为2x 1T 2 D ．运动的加速度为x 1＋x 2T2解析 匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则v A ＝v ＝x 1＋x 22T，A 正确．设物体的加速度为a ，则x 2－x 1＝aT 2，所以a ＝x 2－x 1T 2，C 、D 均错误．物体在B 点的速度大小为v B ＝v A ＋aT ，代入数据得v B ＝3x 2－x 12T，B 正确．练习6：（重要推论）如图所示，物体自 O 点由静止开始做匀加速直线运动，A 、B 、C 、D 为其运动轨迹上的四点，测得AB=2m ， BC=4m ，且物体通过AB 、BC 、CD 所用的时间相等，则下列说法正确的是( D )A ．可以求出物体加速度的大小 B. 可以求得B 点速度大小ABCDOC ．可以求得OA 之间的距离为1.125m D.可以求得OA 之间的距离为0. 25m练习7：（图像法）一辆车由静止开始作匀变速直线运动，在第8 s 末开始刹车，经4 s 停下来，汽车刹车过程也是匀变速直线运动，那么前后两段加速度的大小之比和位移之比x 1 ׃ x 2分别是( C )A 、=1：4 ，x 1 ׃ x 2=1：4B 、=1：2，x 1 ׃ x 2=1：4C 、=1：2 ，x 1 ׃ x 2=2：1D 、=4：1 ，x 1 ׃ x 2=2：1练习8：（图像法）在一次救灾活动中，一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动，刚运动了8s ，由于前方突然有巨石滚下，堵在路中央，所以又紧急刹车，匀减速运动经4s 停在巨石前．则关于汽车的运动情况，下列说法正确的是( BC ) A ．加速、减速中的加速度大小之比为a 1∶a 2等于2∶1 B ．加速、减速中的平均速度大小之比v 1∶v 2等于1∶1 C ．加速、减速中的位移大小之比x 1∶x 2等于2∶1 D ．加速、减速中的加速度大小之比a 1∶a 2不等于1∶2解析 汽车由静止运动8s ，又经4s 停止，加速阶段的末速度与减速阶段的初速度相等，由v＝at ，知a 1t 1＝a 2t 2，a 1a 2＝12，A 、D 错；又由v 2＝2ax 知a 1x 1＝a 2x 2，x 1x 2＝a 2a 1＝21，C 对；由v ＝v2知，v 1∶v 2＝1∶1，B 对． 练习9：（比例式）一物体做初速度为零的匀加速直线运动，将其运动时间顺次分为1∶2∶3的三段，则每段时间内的位移之比为( C )A ．1∶3∶5B ．1∶4∶9C ．1∶8∶27D ．1∶16∶81练习10：（思维转化、比例式）汽车遇紧急情况刹车，经1.5 s 停止，刹车距离为9 m ．若汽车刹车后做匀减速直线运动，则汽车停止前最后1 s 的位移是( B ) A ．4.5 m B ．4 m C ．3 m D ．2 m练习11：（比例式）如图1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AB ∶BC 等于( C )图1A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶3D ．1∶4解析 由v 2－v 20＝2ax 得，x AB ＝v 22a .x BC ＝(2v )2－v 22a ＝3v 22a ，所以x AB ∶x BC ＝1∶3，C 正确.练习12：（比例式、重要推论）骑自行车的人由静止开始沿直线运动，在第1s 内通过1m 、第2s 内通过2m 、第3s 内通过3m 、第4s 内通过4m 。
高中物理第二章匀变速直线运动的研究1实验：探究小车速度随时间变化的规律练习含解析新人教版必修第一册
第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律必备知识基础练进阶训练第一层知识点一实验原理1.(1)某同学将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上,实验时得到一条实验纸带,纸带上O、A、B、C、D、E为计数点,每相邻两个计数点间还有4个点没有画出．由纸带可知,在打C点时小车的速度vC＝________ m/s.(结果保留三位有效数字)(2)若实验时电源频率略低于50 Hz,但该同学仍按50 Hz计算小车的速度,则测量得到的小车速度与真实速度相比将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．知识点二实验器材2.填在横线上(填编号)．①电磁打点计时器②天平③低压交流电源④低压直流电源⑤细绳和纸带⑥钩码和小车⑦停表⑧一端有滑轮的长木板⑨刻度尺所需的器材是________．知识点三实验步骤3.,其中有错误、多余或遗漏的步骤．(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,并接好电路C．把一根细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码D．取下纸带,断开电源E．将平板一端抬高,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,并穿过计时器的限位孔(1)所列步骤中有错误的是________(填序号)．(2)遗漏的步骤是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(3)将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序：________.4．某同学做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图所示．一小车放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一槽码相连,小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连,在槽码牵引下,小车在木板上向左运动．电火花计时器所用的交流电频率为50 Hz.(1)实验中,除电火花计时器(含纸带、墨粉纸)、小车、长木板、导线、细线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有________．(填选项代号)A．电压为4～6 V的50 Hz交流电源B．电压为220 V的50 Hz交流电源C．刻度尺D．停表E．天平F．槽码(2)该同学进行了以下实验操作步骤,其中错误的步骤是________．A．将计时器固定在长木板有滑轮的一端,并接好电路B．将纸带固定在小车尾部,并穿过计时器的限位孔C．把一条细线拴在小车上,细线跨过定滑轮,下面吊着槽码D．拉住纸带,将小车移到靠近计时器的一端后,放开纸带,再接通电源知识点四数据处理5.拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E共五个计数点．测得计数点间的距离如图甲所示,每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出来．(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度,则v B＝________ m/s,v C＝________ m/s,v D＝________ m/s.(结果保留三位有效数字)(2)在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＝________ m/s2.(3)将图线延长与纵轴相交,此交点的物理意义是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.关键能力综合练进阶训练第二层一、单项选择题1．某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,所得纸带点间距过密,若利用该纸带分析小车运动情况,下列做法可行的是( )A．每隔9个点取一个计数点,计数点时间间隔为0.2 sB．每隔2个点取一个计数点,计数点时间间隔为0.04 sC．只研究纸带后端几个间距较大的点所在区域D．只研究纸带前端较密的几个点所在区域2．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法中正确的是( )A．长木板一定要水平摆放B．使用刻度尺测量长度时,不必估读C．使用刻度尺测量长度时,要估读到分度值的下一位D．作v－t图像时,所描线必须经过每一个点3．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,下列说法正确的是( )A．小车在钩码的牵引下运动时只需打一条纸带,然后进行数据处理B．为使测量更为严谨,应把打下的第一个点作为第一个测量点C．为了便于测量,应舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点当作计时起点D．两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1 s4.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,利用纸带上的数据和第一章的方法得出各计数点的瞬时速度后,以速度v为纵轴,以时间t为横轴建立直角坐标系．某次实验中某同学描出的点如图所示,在直角坐标系上一共描出了10个点．下列思考有道理的是( )①这10个点无论如何也不在一条直线上,因此小车运动的v－t图线不可能为一条直线,而应为一条光滑的曲线②这10个点中有8个点虽然不在一条直线上,但它们在一条直线附近,只有F和B两点离这条直线太远③在10个点当中只有4个点能画在一条直线上(A、D、G、I),有6个点不在该直线上,这条直线肯定不能表示小车运动的规律④与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的,而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的A．①③ B．②④C．①② D．③④二、多项选择题5.如图甲、乙所示为同一打点计时器打出的两条纸带,由纸带可知( )A．在打下计数点“0”至“5”的过程中,纸带甲的平均速度比乙的大B．在打下计数点“0”至“5”的过程中,纸带甲的平均速度比乙的小C．纸带甲的加速度比乙的大D．纸带甲的加速度比乙的小6．在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时,下列方法中有利于减小实验误差的是( )A．选取计数点,把每5个点的时间间隔作为一个时间单位B．使小车运动的加速度尽量小些C．舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间距适当的那一部分点进行测量、计算D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验三、非选择题7．(易错题)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,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(A点为第一个点),相邻计数点间的时间间隔T＝0.1 s.(1)根据____________________计算打各点时小车的瞬时速度大小,则v D＝________m/s,v C＝________ m/s,v B＝________ m/s.(2)在如图所示坐标系中画出小车的v－t图线,并根据图线求出a＝________.(3)将图线延长与纵轴相交,交点速度的物理意义：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.8．如图甲所示,用打点计时器记录小车的运动情况．小车开始在水平玻璃板上运动,后来在薄布面上做减速运动．所打出的纸带及相邻两点间的距离(单位：cm)如图乙所示,纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0.02 s．试用作图法(v－t图像)求出小车在玻璃板上的运动速度．学科素养升级练进阶训练第三层1．在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：(1)实验提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计．其中在本实验中不需要的器材是________．(2)如图甲所示是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,打点计时器打点的时间间隔T＝0.02 s,则相邻两个计数点间的时间间隔为________ s.其中x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.33 cm、x4＝8.95 cm、x5＝9.61 cm、x6＝10.26 cm.表中列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度．位置 B C D E F 速度/(m·s－1)0.7370.8010.9280.994(4)计算出的小车的加速度大小a＝________ m/s2.2．研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,其中斜面倾角可调．已知电火花计时器所用交流电的周期为0.02 s．纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两点之间还有4个点未画出．(1)部分实验步骤如下：A．调整倾角,使小车能够匀速下滑．B．关闭电源,取出纸带．C．接通电源,待计时器工作稳定后放开小车．D．把计时器固定在平板上,将纸带穿过限位孔．E．将小车停靠在计时器附近,小车尾部与纸带相连．F．选择220 V交流电源并接好电路．G．选择6～8 V直流电源并接好电路．H．选择6～10 V交流电源并接好电路．选择其中必需的实验步骤并按正确的先后顺序排列：________(用字母填写)．(2)小车加速度大小的计算式应为a＝________.(3)如果当时电源中交变电流的周期不正常,比已知的T略大,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．3．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：(1)如图甲所示,所用计时器的工作电压为________；A．直流220 V B．交流220 VC．直流6 V D．交流8 V(2)某次实验得到如图乙所示的一条清晰纸带,截取了其中一段用刻度尺(单位：cm)进行测量,在纸带上标注了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点(每两个点迹标注一个计数点),已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,取计数点A对应时刻为0.其中计数点E所在位置的刻度尺读数为________ cm,小车加速过程中D、F段的平均速度为________ m/s(计算结果保留两位有效数字),用这一速度表示小车通过E点时的瞬时速度,并将其描点在坐标纸上(其中B、C、D、F四个点已描点完成)．请同学们在坐标纸上拟合图线,并求解小车运动的加速度大小a ＝________ m/s2(计算结果保留两位有效数字)．第二章 匀变速直线运动的研究第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律必备知识基础练1．解析：(1)当电源频率是50 Hz 时,打点计时器每隔0.02 s 打一次点,每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,因此时间间隔为T ＝5×0.02 s＝0.1 s,由纸带数据,打C 点时小车的速度vC ＝x BD 2T ＝28.19－11.940.2×10－2m/s≈0.813 m/s. (2)当电源频率低于50 Hz 时,其打点周期大于0.02 s,所以仍按50 Hz 计算,即0.02 s,据v ＝x t可知,测出的速度数值将比真实值偏大．点睛：解答本题的关键是掌握纸带的处理,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,并掌握实验操作步骤．能够知道相邻的计数点之间的时间间隔,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题的能力．答案：(1)0.813 (2)偏大2．解析：电磁打点计时器是一种计时仪器,所用电源是低压交流电源,因此④⑦不需要．该实验不需要测量质量,因此②不需要．答案：①③⑤⑥⑧⑨3．解析：(1)所列步骤中有错误的是A 和D,应先接通电源,再放开纸带；实验结束后,先断开电源,再取下纸带．(2)遗漏步骤：G.换上新纸带重复实验三次． (3)多余的步骤是E,故合理的步骤顺序为BFCADG. 答案：(1)AD(2)G.换上新纸带重复实验三次 (3)BFCADG4．解析：(1)电火花计时器应使用220 V 的交流电源,实验需要用刻度尺测纸带上两点间的距离,实验需要用槽码牵引小车运动,故需要的实验器材有：BCF.(2)实验前应将计时器固定在长木板不带滑轮的一端,并接好电路,故A 错误；将纸带固定在小车尾部,并穿过计时器的限位孔,故B 正确；把一条细线拴在小车上,细线跨过定滑轮,下面吊着槽码,故C 正确；实验时应先接通电源,再释放纸带,故D 错误．所以选A 、D.答案：(1)BCF (2)AD5．解析：(1)v B ＝x AC 2T ＝27.60×10－30.2m/s ＝0.138 m/s,v C ＝x BD 2T ＝60.30－7.50×10－30.2 m/s ＝0.264 m/s,v D ＝x CE 2T ＝105.60－27.60×10－30.2m/s ＝0.390 m/s.(2)根据v －t 图像求加速度即画出图线后求图线的斜率,k ＝Δv Δt＝1.26 m/s 2. (3)将图线延长与纵轴的交点,即横坐标为0时的纵坐标的量,此为零时刻经过A 点的速度大小．方法总结：(1)利用纸带求速度的方法：利用平均速度近似等于中间时刻的瞬时速度．(2)利用纸带求加速度的方法：求出各点的瞬时速度画出v －t 图像,图线的斜率即加速度的数值．答案：(1)0.138 0.264 0.390 (2)如图所示 1.26(3)零时刻经过A 点的速度大小关键能力综合练1．解析：探究小车速度随时间变化的规律的实验中,如果所得纸带点间距过密,要利用该纸带分析小车的运动情况,应该每隔多个点取一个计数点,然后计算相邻的两个计数点之间的时间间隔,要考虑减小误差,就要得到尽量多的数据,往往两个计数点之间的间隔为5T 或10T 等整数,每隔9个点取一个计数点,时间间隔为0.2 s,每隔2个点取一个计数点,间隔为0.06 s,所以A 正确,B 错误．要研究纸带整个过程中的运动情况,不能取其中的一部分研究,所以C 、D 错误．答案：A2．解析：实验过程中,一般长木板应平放,不能侧向倾斜,但适当一端高一端低,也是可以的,A 错误．使用刻度尺测长度时,需要估读,要估读到分度值的下一位,B 错误,C 正确．作v －t 图像时,若各点与直线拟合,则作直线并使直线经过尽量多的点,D 错误．答案：C3．解析：小车在钩码的牵引下运动时,需要采用多次测量,打出多条纸带,进行数据处理,有利于减小误差,故A 错误；纸带上开始时打的点比较密集,点距过小,测量误差较大,故应舍去,找一个适当的点当作计时起点,故B 错误,C 正确；选取计数点,可增加测量距离,减小测量过程所产生的误差,两相邻计数点间的时间间隔不一定取0.1 s,故D 错误．答案：C4．解析：因为有误差,这些点才不可能在一条直线上,若理想化,这些点将都在一条直线上,①③错误,②④正确．答案：B5．解析：由题图纸带可以看出,打下计数点“0”至“5”的过程中,甲的位移比乙的小,而经历的时间相等,则甲的平均速度小于乙的平均速度,故A 错误,B 正确；纸带甲点迹均匀,则其加速度为零,而纸带乙的速度减小,加速度不为零,故C 错误,D 正确．答案：BD6．解析：把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位,这样可以增加测量点间的距离,减小测量过程所产生的误差,A 正确；小车的加速度过小,则物体运动间距太密集,测量误差较大,B 错误；纸带上密集的点,点间间距过小,测量误差较大,应舍去,而只利用点迹清晰、点间间隔适当的那部分进行测量、计算,C 正确；选用各处平整程度相同的长木板做实验,这样受力均匀,加速度变化小,实验误差小,D 正确．答案：ACD7．解析：(1)若时间较短,平均速度可以代替中间时刻的瞬时速度．v D ＝x CE 2T ＝78.00 cm 0.2 s＝390 cm/s ＝3.90 m/sv C ＝x BD 2T ＝52.80 cm 0.2 s＝264 cm/s ＝2.64 m/s v B ＝x AC 2T ＝27.60 cm 0.2 s＝138 cm/s ＝1.38 m/s (2)由(1)中数据画出小车的v －t 图像如图所示,由图线的斜率可求得小车的加速度 a ＝Δv Δt＝12.6 m/s 2(3)将图线延长后,与纵轴交点的速度表示零时刻小车的速度大小．答案：(1)某段时间内的平均速度表示中间时刻的瞬时速度 3.90 2.64 1.38(2)见解析图 12.6 m/s 2(3)零时刻小车的速度大小8．解析：设对应点1、2、3、4、5的瞬时速度分别为v 1、v 2、v 3、v 4、v 5,则有 v 1＝1.6＋1.40.04 cm/s ＝75 cm/s ＝0.75 m/s, v 2＝1.4＋1.20.04 cm/s ＝65 cm/s ＝0.65 m/s, v 3＝1.2＋1.00.04 cm/s ＝55 cm/s ＝0.55 m/s, v 4＝1.0＋0.80.04 cm/s ＝45 cm/s ＝0.45 m/s, v 5＝0.8＋0.60.04cm/s ＝35 cm/s ＝0.35 m/s, 以速度为纵坐标,以时间为横坐标建立直角坐标系．用描点法作出小车在薄布上做减速运动的v －t 图像．将图线延长,使其与纵轴相交,如图所示．由图像可知,小车做减速运动的初速度为0.85 m/s,即小车在玻璃板上的运动速度大小．答案：见解析学科素养升级练1．解析：(1)本实验中不需要测量力的大小,因此不需要的器材是弹簧测力计．(2)相邻两个计数点间的时间间隔为0.10 s ．根据某点的瞬时速度可用该点前后一段时间内的平均速度来代替知v D ＝x 3＋x 42×5T ＝0.083 3＋0.089 52×0.1m/s ＝0.864 m/s. (3)小车的速度—时间关系图线如图所示(4)在v －t 图像中,图线的斜率表示加速度,则a ＝Δv Δt＝(0.64±0.01)m/s 2. 答案：(1)弹簧测力计 (2)0.10 0.864(3)见解析图 (4)0.64±0.012．解析：(1)由于电火花计时器应用220 V 交流电,因此G 、H 不选,另外由于只测加速度,不用平衡摩擦力,A 步骤不选,具体步骤为：先固定计时器,后接好电源,放好小车,连好纸带,接通电源,放开小车,最后断开电源,取出纸带,因此步骤是FDECB(DFECB)．(2)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T ＝0.1 s,设A 到B 之间的距离为x 1,以后各段分别为x 2、x 3、x 4、x 5、x 6,根据匀变速直线运动的推论公式Δx ＝aT 2可以求出加速度的大小,得 x 4－x 1＝3a 1T 2x 5－x 2＝3a 2T 2x 6－x 3＝3a 3T 2为了更加准确地求解加速度,我们对三个加速度取平均值得a ＝13(a 1＋a 2＋a 3),即小车运动的加速度计算表达式为a ＝d 6－d 3－d 39T 2＝d 6－2d 39T2. (3)交变电流的周期比已知的T 略大,使得打点时间间隔变长,最后测量的Δv 偏大,而计算时认为周期正常,因此测量出的加速度的值偏大．答案：(1)FDECB(DFECB) (2)d 6－2d 39T2 (3)偏大 3．解析：(1)电火花计时器的工作电压为220 V 交流电,而电磁打点计时器工作电压为约8 V 交流电,图中为电火花计时器,故B 正确,A 、C 、D 错误．(2)计数点E 所在位置的刻度尺读数为14.50 cm,D 、F 段的位移x DF ＝19.15 cm －10.30 cm＝8.85 cm,则重物下落过程中D 、F 段的平均速度v ＝x DF 2T ＝8.85×10－22×0.04m/s≈1.1 m/s. 根据描点作图,v －t 图像如图所示a ＝Δv Δt ＝ 1.22－0.7020－2.4×10－2 m/s 2＝3.0 m/s 2. 答案：(1)B (2)14.50 1.1 3.0。
新人教版高中物理必修一第二章《匀变速直线运动的研究》检测题(含答案解析)
一、选择题1．以10m/s 的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为4 m/s 2的加速度，刹车后第3 s 内汽车的位移大小为（ ）A ．12.5 mB ．2mC ．10 mD ．0.5 m 2．物体从静止开始做匀加速直线运动，第3s 内通过的位移是3m ，则（ ） A ．物体的加速度是0.4m/s 2B ．前3s 内的位移是6mC ．第3s 内的平均速度是3m/sD ．3s 末的速度是4m/s3．如图是物体做直线运动的—v t 图像，由图可知，该物体（ ）A ．第1s 内和第3s 内的运动方向相反B ．第3s 内和第4s 内的加速度不相同C ．前 4s 内的平均速率为0.625m/sD ．0~2s 和0~4s 内的平均速度大小相等4．滑雪场游玩中，小明从雪坡的顶端由静止开始匀加速直线下滑，途中依次经过a 、b 、c 三个标志点，已知ab =4m ，bc =8m ，通过ab 和bc 所用时间均为2s ，则他通过b 、c 两个标志点的瞬时速度大小分别为（ ）A ．2m/s ； 3m/sB ．3m/s ； 4m/sC ．3m/s ； 5m/sD ．4m/s ； 6m/s5．如图所示，水平地面上并排固定着三个相同木块，一可视为质点的子弹以速度0v 从左侧水平射入1号木块，且刚好未从3号物块穿出。
若子弹整个过程可视为匀减速直线运动，则子弹离开2号木块开始进入3号木块时的速度为（ ）A ．013v B ．033v C ．063v D ．012v 6．一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s ，1s 后速度的大小变为10m/s ，在这1s 内该物体的（ ）A．位移的大小可能小于4m B．位移的大小一定等于7mC．加速度的大小可能小于4m/s2D．加速度的大小一定小于10m/s27．某质点在平直轨道上运动的v-t图像如图所示，则下说法正确的是（）A．0~1s内与2~3s内质点的速度方向相反B．0~1s内与2~3s内质点的加速度相同C．0~2s内与0~4s内质点的位移相同D．0~2s内与0~4s内质点的路程相同8．对于如图所示的情境，交通法规定“车让人”，否则驾驶员将受到处罚，若以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，有行人正在过人行横道，此时汽车的前端距停车线8m，该车5m/s，下列说法中正确的是（）减速时的加速度大小为2A．驾驶员立即刹车制动，则至少需2s汽车才能停止B．在距停车线6m处才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处C．若经0.2s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处D．若经0.4s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处9．小张和小王分别驾车沿平直公路同向行驶，在某段时间内两车的v-t图像如图所示，初始时，小张在小王前方x0处，则（）A．若x0=l8m，两车相遇0次B．若x0=36m，两车相遇I次C．若x0<18m，两车相遇2次D．若x0=54m，两车相遇1次10．甲、乙两物体沿同一直线运动，运动过程的位移－时间图像如图所示，下列说法正确的是（）A．0~6s内甲物体做匀变速直线运动B．0~6s内乙物体的速度逐渐减小C．t=5s时两物体一定相遇D．0~6s内存在某时刻两物体的速度大小相等11．如图所示，在一平直公路上，一辆汽车从O点由静止开始做匀加速直线运动，已知在2s内经过相距30 m的A、B两点，汽车经过B点时的速度为20 m/s，则（）A．汽车经过A点的速度大小为10 m/sB．A点与O点间的距离为20 mC．汽车从O点到A点需要的时间为1sD．汽车从O点到B点的平均速度大小为15m/s12．如图，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，图中1、2、3、4、5为小球运动过程中每次曝光的位置。
物理人教版2020--2021必修一第2章 匀变速直线运动的研究训练含答案
13、磁悬浮列车由静止开始加速出站，加速度为 0.6 m/s2，假设列车行驶在平直 轨道上，则 2 min 后列车速度为多大？列车匀速运动时速度为 432 km/h，如果 以 0.8 m/s2 的加速度减速进站，求减速 160 s 时速度为多大？
[解析] 取列车运动方向为正方向 (1)列车 2 min 后的速度 v＝v10＋a1t1＝0＋0.6×2×60 m/s＝72 m/s. (2)列车匀速运动的速度 v20＝432 km/h＝120 m/s. 列车进站过程减速至停止的时间 t0＝va220＝102.80 s＝150 s 所以列车减速 160 s 时已经停止运动，速度为 0. [答案] (1)72 m/s (2)0 14、在风平浪静的海面上，有一架战斗机要去执行一项紧急飞行任务，而航空 母舰的弹射系统出了故障，无法在短时间内修复．已知战斗机在跑道上加速时， 可产生的最大加速度为 5 m/s2，起飞速度为 50 m/s，跑道长为 100 m．经过计算 发现在这些条件下战斗机根本无法安全起飞(请你计算，作出判断)．航空母舰不
甲
乙
A．甲为匀速直线运动，乙为匀加速直线运动
B．0～6 s 内，甲、乙均做往复的直线运动，且 6 s 末，两者均回到出发点
C．0～3 s 内，甲、乙相距最远的时刻为 1 s 末
D．t＝2 s 时，甲、乙相遇
4、一汽车以 20 m/s 的速度在平直路面匀速行驶．由于前方出现危险情况，汽
车必须紧急刹车．刹车时汽车加速度的大小为 10 m/s2.刹车后汽车滑行的距离是
*9、(双选)伽利略曾经假设了两种匀变速运动：第一种是速度的变化对时间来说
是均匀的，即经过相等的时间，速度的变化相等；第二种是速度的变化对位移
来说是均匀的，即经过相等的位移，速度的变化相等．那么，关于自由落体运
2023版新教材高中物理第二章匀变速直线运动的研究专项4运动图像的理解及应用新人教版必修第一册
4 运动图像的理解及应用提能力1．[2022·浙江嘉兴七校期中]下列做直线运动质点的vt图像中，表示质点做匀变速直线运动的是( )2．(多选)下列选项中每一个图中都有两条图线，分别表示同一直线运动的加速度和速度随时间变化的规律，其中可能正确的是( )3．(多选)下列所给的图像中能反映做直线运动的物体回到初始位置的是( )4．[2022·北京高一联考]如图所示，高速公路收费站都设有ETC通道(即不停车收费通道)，设ETC通道是笔直的，由于有限速，汽车通过时一般是先减速至某一限定速度，然后匀速通过电子收费区，再加速驶离(将减速和加速过程都看成加速度大小相等的匀变速直线运动).设汽车开始减速的时刻t＝0，下列四幅图能与汽车通过ETC通道的运动情况大致吻合的是( )5．(多选)甲、乙两物体从同一地点开始沿同一直线运动，甲的xt图像和乙的vt图像如图所示，下列说法中正确的是( )A．甲做匀速直线运动，乙做加速度恒定的直线运动B．甲、乙均在3 s末回到出发点，距出发点的最大距离均为4 sC．0～2 s内与4～6 s内，甲的速度等大同向，乙的加速度等大同向D．6 s内甲的路程为16 m，乙的路程为12 m6．[2022·浙江绍兴期末](多选)一个物体沿直线运动，其vt图像如图所示，下列说法正确的是( )A．前2 s内的加速度为4 m/s2B．前16 s内的位移为100 mC．第1 s末速度方向和第11 s末速度方向相反D．第0.5 s末加速度方向和第11.5 s末加速度方向相反7．[2022·河北省名校联盟模拟]港珠澳大桥是目前世界上最长的跨海大桥，为香港、珠海、 澳门三地提供了一条快捷通道．图甲是港珠澳大桥中的一段，一辆以4 m/s的速度行驶的小汽车在长度为L＝28 m的平直桥面上提速，图乙是该车在该段提速中加速度(a)与位移(x)的关系．则小汽车通过该段平直桥面的末速度和时间分别为( )A．10 m/s，3 s B．10 m/s，4 sC．5 m/s，3 s D．5 m/s，2s8．某校高一物理兴趣小组，进行了如图甲所示的无人机飞行表演活动．图乙为该无人机运动的vt图像，关于无人机的运动情况，下列说法正确的是( )A．无人机在1 s末时和5 s末时的加速度相同B．无人机在2 s末时达到最高点C．无人机在4 s末时位于发射点上方2 m处D．无人机在3 s末时加速度的方向改变9．一个物体沿直线运动，从t＝0时刻开始，物体的 t的图像如图所示，图线与横、纵坐标轴的交点分别为(－1，0)和(0，0.5)，由此可知( )A.物体做速度大小为0.5 m/s的匀速直线运动B．物体做变加速直线运动C．物体做匀加速运动，加速度的大小为1 m/s2D．物体做匀减速运动，初速度的大小为0.5 m/s10．[2021·海南卷](多选)甲、乙两人骑车沿同一平直公路运动，t＝0时经过路边的同一路标，下列位移—时间(xt)图像和速度—时间(vt)图像对应的运动中，甲、乙两人在t0时刻之前能再次相遇的是( )11．[2022·山东潍坊市期中]港珠澳大桥是目前世界上最长的跨海大桥，一辆小汽车在平直的桥面上加速运动，某时有一辆卡车从另一车道追上小汽车，若以并排行驶时的位置为位移起点，两车速度的平方v2随位移x的变化关系如图所示，由图可知( ) A．卡车运动的加速度大B．在x＝L处小汽车追上了卡车C．在0～L段，卡车比小汽车的平均速度大D．在0～L段，小汽车比卡车的平均速度大专项4 运动图像的理解及应用 [提能力]1．答案：C解析：质点的速度保持不变，说明质点做匀速直线运动，故A错误；前一段图线，质点的速度均匀减小，后一段图线，质点的速度均匀增大，加速度的方向发生变化，质点不做匀变速直线运动，故B错误；质点的速度均匀变化，加速度保持不变，则质点做匀变速直线运动，故C正确；由速度—时间图像的斜率等于加速度，可知质点做加速度增大的变加速运动，故D错误．2．答案：AD解析：物体做匀变速直线运动，速度减小至零后再反向加速运动，其加速度a<0，所以是可能的，故A正确；速度恒定，其加速度应为零，故B、C均错误；物体做匀加速直线运动，其加速度恒定，且a>0，符合题意，故D正确．3．答案：ACD解析：物体开始和结束时的纵坐标为0，说明物体又回到了初始位置，A正确；物体一直沿正方向运动，位移增大，故未回到初始位置，B错误；物体第1 s内的位移沿正方向，大小为2 m，第2 s内的位移沿负方向，大小为2 m，故2 s末物体回到初始位置，C正确；物体做匀变速直线运动，2 s末时物体的总位移为零，故物体回到初始位置，D正确．4．答案：D解析：汽车先做匀减速运动，然后做匀速运动，最后做匀加速运动；图像A反映汽车先负向匀速后静止，再正向匀速，选项A错误；图像B反映汽车先正向匀速后静止，再正向匀速，选项B错误；图像C反映汽车先正向匀加速后匀速，再正向匀加速，选项C错误；图像D反映汽车先匀减速后匀速，再匀加速，符合题意，选项D正确．5．答案：CD解析：匀速直线运动的速度保持不变，而图甲中速度大小和方向均发生变化，则甲做的不是匀速直线运动；图乙中加速度大小和方向均发生变化，则乙做的不是加速度恒定的直线运动，故A错误．甲在3 s末位移为零，即回到出发点，而乙的位移为6 m，没有回到出发点，故B错误．xt图线的斜率表示速度，vt图线的斜率表示加速度，0～2 s内与4～6 s内，甲的两段图线平行，即速度等大同向；0～2 s内与4～6 s内，乙的两段图线平行，即加速度等大同向，故C正确．甲前2 s内路程为4 m，第3 s内路程为4 m，第4 s内路程为4 m，最后2 s内路程为4 m，总路程为16 m；乙的路程为s＝2× m＝12 m，故D正确．6．答案：ABD解析：前2 s的加速度为a＝ m/s2＝4 m/s2，故A正确；vt图线与t轴围成的面积等于位移，则x＝ m＋8×(10－2) m＋×(12－10) m＋4×(16－12) m＝100 m，故B正确；vt图像中纵坐标的正负表示速度方向，第1 s末与第11 s都为正值，故速度方向相同，故C错误；vt图像中图线的斜率等于加速度，0～2 s内斜率为正值，故第0.5 s末加速度方向为正方向；10～12 s内斜率为负值，故第11.5 s末加速度方向为负方向，故加速度方向相反，故D正确．7．答案：B解析：根据v2－v＝2aL得v＝＝10 m/s，时间t＝＝4 s，选项B正确，ACD错误．8．答案：A解析：0～2 s内与4～6 s内图像平行，斜率相同，则加速度相同，因此无人机在1 s 时和5 s时的加速度相同，故A正确；0～3 s内无人机向上运动，3～6 s内无人机向下运动，则无人机3 s时达到最高点，故B错误；根据vt图像与时间轴围成的面积表示位移，知0～4 s内无人机的位移为x＝ m－ m＝4 m，则无人机在第4 s末时位于发射点上方4 m处，故C错误；vt图像的斜率表示加速度，2～4 s内图像是直线，斜率不变，加速度不变，则无人机在第3 s末时加速度的方向没有改变，故D错误．9．答案：C解析：由题图得直线方程为＝0.5t＋0.5，由x＝v0t＋at2，得＝v0＋at，可得a＝1 m/s2，v0＝0.5 m/s，可知物体的加速度不变，做匀加速直线运动．10．答案：BC解析：A图中，甲、乙在t0时刻之前位移没有相等的时刻，即两人在t0时刻之前不能相遇，选项A错误；B图中，甲、乙在t0时刻之前图像有交点，即此时位移相等，即两人在t0时刻之前能再次相遇，选项B正确；因vt图像的面积等于位移，则甲、乙在t0时刻之前位移有相等的时刻，即两人能再次相遇，选项C正确；因vt图像的面积等于位移，由图像可知甲、乙在t0时刻之前，甲的位移始终大于乙的位移，则两人不能相遇，选项D错误．11．答案：C解析：由题图及公式v2－v＝2ax，可知小汽车的加速度大于卡车的加速度，故选项A 错误；由题图知在x＝L之前，小汽车的平均速度小于卡车的平均速度，故当小汽车到达x ＝L处时，卡车已经在汽车前面了，故在此点不能相遇，选项B错误；由题图可知，在0～L段，卡车比小汽车的平均速度大，故选项C正确，D错误．。
匀变速直线运动的研究专题训练 课件-2022-2023学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
3.求通过第1个x、第2个x、第3个x、…，第n个x所用的时间之比：
一、初速度为0的匀变速直线运动的规律：
初速度为0（v0=0）
1.求x末、2x末、3x末、…、nx末的瞬时速度之比：
2.求前1x内、前2x内、前3x内……前nx内的时间之比：
0
x
t1
x
x
a
t2
T1
t3
T2
T3
3.求通过第1个x、第2个x、第3个x、…，第n个x所用的时间之比：
6T 2
( x4 x5 x6 ) ( x1 x2 x3 )
a
9T 2
v02 vt2
2
2
( x3 x4 ) ( x1 x2 )
4T 2
a
( x5 x6 x7 x8 ) ( x1 x2 x3 x4 )
16T 2
逐
差
法
求
a
三、竖直上抛运动：
什么区别?
甲:物体做初速度为零的匀加速直线运动,
乙:物体从坐标原点开始做匀速直线运动,
然后做匀速直线运动,
然后静止,最后一段做反向匀速直线运动,
最后一段做匀减速直线运动,直到速度为零。 回到坐标原点。
第1段运动的加速度大于第3段运动的加速度。第1段运动的速度大于第3段运动的速度。
四、运动图像：
项目 x-t 图像
人教版·高中物理·必修一
第二章 匀变速直线运动的研究
专题训练
一、初速度为0的匀变速直线运动的规律：
初速度为0（v0=0）
1.求1T末、2T末、3T末……nT末的瞬时速度之比：
2.求前1T内、前2T内、前3T内……前nT内的位移之比：
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精选教案
可编辑
直线运动专题
第二讲 图像法解决直线运动问题
授课内容
一、挖掘图象中的信息
轴—— 物理量、单位、刻度、横纵轴起点
线——直线、曲线、所反映的物理量之间的变化关系
点——（截距、交点、拐点）对应状态、物理意义
例题1．如图所示，为一物体作匀变速直线运动的速度图线，根据图线作出的以下几个判断中，正确的是
（ ）
A．物体始终沿正方向运动；
B．物体先沿负方向运动，在t=2s后开始沿正方向运动；
C．在t=2s前物体位于出发点负方向上，在t=2s后位于出发点正方向上；
D．在t=2s时，物体距出发点最远
例题2．某物体运动的速度一时间图像如图，则物体做：
A．往复运动 B．匀变速直线运动
C．朝某一方向直线运动
D．不能确定
精选教案
可编辑
例题3．有四个运动的物体A、B、C、D，物体A、B运动的s-t图像如图甲所示，物体C、D运动的v-t
图像如图乙所示，由图像可以判断出物体A做的是____________运动；物体C做的是_____________运动。
在0-3s的时间内，物体B运动的位移为____m，物体D运动的位移为_______m。
例题4．如图所示是某汽车的速度图像。由图像可知，在0-4秒内汽车做 运动，平均速度是
m/s。4—7s内汽车做 运动，平均速度是 m/s。7—10s内汽车做 运动，平均
速度是 m/s。
例题5．某质点在一条直线上运动，头6s的位移图像如图1所示。根据它的位移图像，在图2上画出质
点在头6s内的速度图像。
精选教案
可编辑
例题6、甲乙两物体的速度与时间图像如图所示，则
A．两物体两次相遇的时刻是2s和6s
B．4s后甲在乙前面
C．两物体相距最远的时刻是2s末
D．乙物体先向前运动2s，随后向后运动
小结：
1）位移-时间图像：图线是直线----_______运动；图线是曲线----_______运动；s轴截距是某特殊时刻的
_______；直线的斜率为匀速直线运动_______的大小；
2）速度-时间图像：图线是直线----_______运动；图像是曲线----______________直线运动；v轴截距是
_______，图像某点的斜率为该时刻_______；图像关于时间轴所围得的面积为这段时间的_______。
二、巧用图像解题：
例题1、乘客在地铁列车中能忍受的最大加速度是1.4m/s2，已知两站相距560m，求：
(1) 列车在这两站间的行驶时间至少是多少？
(2) 列车在这两站间的最大行驶速度是多大？
精选教案
可编辑
例题2、一个小球以v0=20m/s的初速度竖直向上抛出，然后每隔时间Δt=1s，以同样速度竖直上抛一个
个小球，不计空气阻力，求小球在升降过程中不发生碰撞。试求：
（1）任意时刻空中有几颗小球？
（2）每个小球在空中能与几个小球相遇？（g=10m/s2）
例题3、两辆完全相同的汽车，沿水平直路一前一后匀速行驶，速度均为v0，若前车突然以恒定的加速度
刹车，在它刚停住时，后车以前车刹车时的加速度开始刹车. 已知前车在刹车过程中所行的距离为s，若
要保证两辆车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为（ ）
A、s B、2s C、3s D、4s
三、图像法相遇和追及问题
例题1、甲车沿平直公路以速度v0做匀速运动，路过某处时，该处有乙车开始作初速为零的匀加速直线运
动去追甲，其加速度大小为a。根据上述已知条件，下面哪种说法正确：
A、当乙追上甲时，乙的速度v0
B、当乙追上甲时，乙走的路程为
avo2
2
C、当乙追上甲时，乙的速度为2v0
D、当乙追上甲时，乙走的路程为
avo2
4
2
精选教案
可编辑
例题2、同一直线上的A、B两质点，相距为s，它们向同一方向沿直线运动，A做速度为v的匀速直线运
动，B从此刻起做加速度为a初速度为零的匀加速直线运动。
若A在B前，两者可相遇_____次；
若B在A前，分析两者相遇的情况。
例题3．两辆汽车在水平公路上同时、同地、同向运动，甲车初速度为20m/s，以大小为4m/s2的加速度
刹车，乙车初速度为零，以加速度为1m/s2做匀加速直线运动，则乙车追上甲车所需的时间为________s。