备考2020年高考物理一轮复习文档：第二章 实验一 研究匀变速直线运动 Word版含解析
2020版高考物理(人教版)一轮复习课件：实验一 研究匀变速直线运动
●误差分析 1．使用刻度尺测计数点的距离时有误差． 2．作 v－t 图象时出现作图误差． 3．电源频率不稳定，造成打点的时间间隔不完全相同．
透析考点· 多维突破 考点一 教材原型实验 实验原理、实验步骤 例 1 [2019· 佛山模拟]某同学利用打点计时器测量小车做匀速 直线运动的加速度． 交流 选填“交流”或“直 (1)电磁打点计时器是一种使用________( 流”)电源的计时仪器，它的工作电压是 4～6 V，当电源的频率为 0.02 50 Hz 时，它每隔______s 打一次．
(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．
xAE－xAC 105.60－27.60×10 (2)vD＝ 2T ＝ 0.2
根据纸带数据可以判断小车在做匀加速直线运动，理由是 相邻相等时间内的位移差相等 _______________________________(请用文字描述)； 在计数点 C 所 0.53 代表的时刻，纸带运动的瞬时速度是________ m/s，小车的加速度 1.13 是________ m/s2(以上两空小数点保留两位数字)．
(2)使用打点计时器时， 接通电源与让纸带随小车开始运动这两 个操作过程的操作顺序应该是( A ) A．先接通电源，后释放纸带 B．先释放纸带，后接通电源 C．释放纸带的同时接通电源 D．哪个先，哪个后都可以
(3)实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带，如图所 示，纸带上按时间顺序取 A、B、C、D 四个计数点，每两个点之间 还有四个点未画出，用尺子测得相邻各点间的距离为 x1＝3.62 cm， x2＝4.75 cm，x3＝5.88 cm.
2020年高考物理(新课改)一轮复习 匀变速直线运动的规律(重点突破课)
第2课时匀变速直线运动的规律(重点突破课)[考点一基本规律及应用]该部分内容主要考查对匀变速直线运动基本规律的理解和应用，该部分内容与其他知识交汇点较多、试题情景取材常涉及生活实际，考生由于建模能力的欠缺，解题常常找不到突破口而受阻。
1．匀变速直线运动(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，a与v0方向相同；②匀减速直线运动，a与v0方向相反。
2．基本规律(1)速度公式：v＝v0＋at。
(2)位移公式：x＝v0t＋12at2。
(3)速度和位移的关系式：v2－v02＝2ax。
3．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v0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v0＝0时，一般以加速度a的方向为正方向。
[考法细研]考法1基本公式的应用[例1](2019·济南调研)出租车载客后，从高速公路入口处驶入高速公路，并从10时10分55秒开始做初速度为零的匀加速直线运动，经过10 s时，速度计显示速度为54 km/h。
求：(1)这时出租车离出发点的距离；(2)出租车继续做匀加速直线运动，当速度计显示速度为108 km/h 时，出租车开始做匀速直线运动。
10时12分35秒时计价器里程表示数应为多少米？(车启动时，计价器里程表示数为零)[解析](1)由题意可知经过10 s时，速度计上显示的速度为v1＝54 km/h＝15 m/s，由速度公式得a＝v1t1＝1510m/s2＝1.5 m/s2由位移公式得x1＝12at12＝12×1.5×102 m＝75 m这时出租车离出发点的距离是75 m 。
(2)当速度计上显示的速度为v 2＝108 km/h ＝30 m/s 时， 由v 22＝2ax 2得x 2＝v 222a ＝3022×1.5m ＝300 m设这时出租车从开始运动已经经历的时间为t 2，根据速度公式得t 2＝v 2a ＝301.5 s ＝20 s这时出租车时间表应显示10时11分15秒。
高考物理一轮复习 第二章 探究匀变速直线运动规律基础巩固(含解析)
权掇市安稳阳光实验学校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一、单项选择题1．可视为自由落体运动的是( )A．下落的树叶B．运动员投出的篮球C．从水龙头上滴落的水D．从水面自由落到水底的石子2．一个小铁球和一根羽毛同时从同一高度下落，总是铁球先落地，这是因为( )A．铁球比羽毛重B．铁球比羽毛密度大C．羽毛受到的空气阻力大，与其重力相比不可忽略D．铁球的速度比羽毛的大3．在真空中，将羽毛和苹果同时从同一高度由静止释放，并拍下频闪照片，下列频闪照片符合事实的是( )A B C D4．甲、乙两个小物体，甲的质量是乙的3倍．它们从同一高度处同时自由下落(即不计空气阻力)，则下列说法中正确的是( )A．甲比乙先着地B．甲的加速度比乙的大C．甲、乙同时着地D．无法确定谁先着地二、双项选择题5．科学研究发现：在月球表面没有空气，重力加速度约为地球表面处重力加速度的16.若宇航员登上月球后，在空中同一高度处同时由静止释放羽毛和铅球，忽略地球和其他星球对它们的影响，以下说法中正确的是( ) A．羽毛将加速上升，铅球都将加速下降B．羽毛和铅球都将下落，且同时落到月球表面C．羽毛和铅球都将下落，但铅球先落到月球表面D．羽毛和铅球都将下落，且落到月球表面的速度相同6．下列关于自由落体运动的说法中正确的是( )A．物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动B．物体在只有重力作用下的运动叫做自由落体运动C．自由落体运动是初速度为零，仅受重力作用的运动D．在有空气的空间里，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，物体由静止的下落运动就可以近似看做是自由落体运动7．质量不相等的甲、乙两物体，不计空气阻力，它们在同一高度处同时下落，则下列说法正确的是( )A．甲比乙先着地B．甲比乙的加速度大C．甲、乙同时着地D．甲、乙的加速度相同8．在探究物体做自由落体运动规律的实验中，由获得的打点纸带可以( )A．用刻度尺量出物体的各时刻的速度B．用刻度尺量出各时间内的位移大小C．用刻度尺量出物体的加速度D．由纸带可判断物体做加速运动9．在牛顿管实验中，将一根玻璃管竖直放置，管内下端放一枚小钱币(金属片)和一片羽毛．管内充有空气时倒转玻璃管，让小钱币和羽毛同时下落．当小钱币落到管底时，羽毛还慢悠悠地在中间飘着呢！抽掉管内的空气，再倒转玻璃管，可看到它们同时落到管底，这个实验说明了( )A．真空中的羽毛比有空气管中的羽毛的重力大B．羽毛下落慢的原因是羽毛受到空气阻力，而钱币不受空气阻力C．羽毛下落慢的原因是羽毛受到的空气阻力和羽毛的重力相比较大，影响了羽毛的下落D．所有物体如果不受空气阻力，只在重力作用下，在同一地方由静止释放，下落的快慢均一样三、非选择题10．影响落体运动快慢的因素：亚里士多德的观点是物体的重力越大，物体下落得越快．伽利略的观点是物体下落的快慢与重力无关．__________的说法对．事实上，物体下落的快慢与空气阻力有关，若没有空气阻力，轻重不同的物体下落__________．11．1591年，伽利略和他的两个学生带着两个不同质量的铅球(一个是另一个重量的10倍)登上了高为54.5米的比萨斜塔的顶部，如图K211所示，自由释放这两个小球，结果两个球在同一瞬间砸向地面，伽利略这个实验意在说明：轻、重物体下落的________(填“速度”或“加速度”)一样．图K21112．有的同学说伽利略当年做的两个铁球同时落地的实验有问题，因为物体在空气中下落时都要受到空气阻力．实际做实验时，也都是重的物体比轻的物体下落得快，对此你是如何理解的？第二节自由落体运动规律一、单项选择题1．下列关于自由落体加速度的说法中正确的是( )A．任何物体下落时的加速度都是10 m/s2B．物体自由下落时的加速度称为自由落体加速度C．不同地区的自由落体加速度一定相同D．自由落体加速度的方向总是垂直向下的2．水滴由屋顶自由下落，经过最后2 m所用的时间是0.15 s，则屋顶高度约为( )A．10 m B．12 m C．14 m D．15 m3．从高处释放一小球甲，经过0.5 s从同一地点再释放小球乙，在两小球落地前，则( )A．它们间的距离保持不变B．它们间的距离不断减小C．它们间的速度之差不断增大D．它们间的速度之差保持不变4．(池州期末)一块石头从楼房阳台边缘向下做自由落体运动．把它在空中运动的总时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2 m，那么它在第三段时间内的位移是( )A．1.2 m B．3.6 mC．6.0 m D．10.8 m二、双项选择题5．下面关于自由落体运动的说法正确的是( )A．物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动B．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动C．从静止开始下落的小钢球，因受空气阻力作用，不能看成自由落体运动D．从静止开始下落的小钢球，所受空气阻力对其运动影响很小，可以忽略，可以看成自由落体运动6．物体甲的质量是乙的2倍，物体甲从H高处、乙从2H高处同时自由落下，在它们均未着地的过程中，以下说法正确的是( )A．下落过程中，物体甲的加速度比乙的大B．下落过程中，同一时刻甲的速度比乙的大C．下落1 s后，它们的速度相等D．各自下落1 m时，它们的速度相等7．物体从离地面45 m高处做自由落体运动(取g＝10 m/s2)，则下列选项中正确的是( )A．物体运动3 s后落地B．物体落地时的速度大小为30 m/sC．物体在落地前最后1 s内的位移为15 mD．物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s8．一竖直的墙壁上AE被分成四段相等的部分，一物体由A点从静止释放做自由落体运动，如图K221所示，下列结论正确的是( )图K221A．物体到达各点的速率v B∶v C∶v D∶v E＝1∶2∶3∶2B．物体通过每一部分时，其速度增量v B－v A＝v C－v B＝v D－v C＝v E－v DC．物体从A到E的平均速度v－＝v BD．物体从A到E的平均速度v－＝v C9．关于自由落体运动，下列说法中正确的是( )A．它是竖直向下，v0＝0，a＝g的匀加速直线运动B．在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1∶4∶9C．在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是1∶2∶3D．从开始运动起下落4.9 m、9.8 m、14.7 m，所经历的时间之比为1∶2∶3三、非选择题10．用滴水法可以测定重力加速度的值，方法是：在自来水龙头下面固定一块挡板A，使水一滴一滴连续地滴落到挡板上，如图K222所示，仔细调节水龙头，使得耳朵刚好听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时，下一滴水刚好开始下落．首先量出水龙头口离挡板的高度h，再用秒表计时，计时方法是：当听到某一滴水滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2,3…”，一直数到“n”时，按下秒表按钮停止计时，读出秒表的示数为t.图K222图K223(1)写出用上述所测量数据计算重力加速度g的表达式：__________________________.(2)为了减小误差，改变h的数值，测出多组数据，记录在表格中(表中t′是水滴从水龙头口到A板所用的时间，即水滴在空中运动的时间)，请在图K223中所示的坐标纸上作出适当的图象，并利用图象求出重力加速度g的值：g＝__________(保留两位有效数字)．11.(的屋檐边由静止落下(忽略空气的阻力，取g＝10 m/s2)，求：(1)雨滴下落的时间及落地时的速度大小．(2)雨滴下落过程最后一秒通过的路程．12．水龙头开口竖直向下，直径为1 cm，安装在离接水盆75 cm高处，现打开水龙头，水沿竖直方向流下，仔细观察会发现连续的水流柱的直径在流下的过程中是不断减小的，现测得水在水龙头出口处的速度大小为1 m/s，求水流柱落到接水盆中时的直径．(取g＝10 m/s2)．第三节从自由落体到匀变速直线运动一、单项选择题1．某质点的位移随时间的变化关系式为s＝4t＋2t2，s与t的单位分别是米与秒，则质点的初速度与加速度分别是( )A．4 m/s与2 m/s2 B．0与4 m/s2C．4 m/s与4 m/s2 D．4 m/s与02．几个做匀变速直线运动的物体，在时间t内位移一定最大的是( ) A．加速度最大的物体B．初速度最大的物体C．末速度最大的物体D．平均速度最大的物体3．图中表示物体不是做匀变速直线运动的是( )4．(云南师大附中月考)—质点从某时刻开始做匀减速直线运动，经2.5 s 速度减小到零，则该质点开始减速后的第1 s内和第2 s内通过的位移之比为( )A．2∶1 B．7∶5C．3∶1 D．5∶3二、双项选择题5．在匀变速直线运动中( )A．速度的增量总是与时间成正比B．位移总是与时间的平方成正比C．位移总是随时间的增大而增大D．加速度、速度、位移方向不一定相同6．如图K231所示为在同一直线上运动的甲、乙两物体的v－t图象，则由图象可知( )A．它们的速度方向相同，加速度方向相反B．它们速度方向、加速度方向均相反C．在t1时刻它们相遇D．在0～t2时间内它们的位移相同图K231图K2327．一台先进的升降机被安装在某建筑工地上，升降机的运动情况由电脑控制，一次竖直向上运送重物时，电脑屏幕上显示出重物运动的v－t图象如图K232所示，则由图象可知( )A．重物一直向上运动B．重物的加速度先增大后减小C ．重物的速度先增大后减小D ．重物的位移先增大后减小8．将一小球以v ＝10 m/s 竖直上抛，设不考虑空气阻力，取g ＝10 m/s 2，则( )A ．小球到达最高点的时间为0.5 sB ．小球到达的最大高度为H ＝5 mC ．小球经过2.0 s 回到手中 D. 小球在最高点加速度为零9．物体沿一直线运动，在t 时间内通过的路程为s ，它在中间位置12s 处的速度为v 1，在中间时刻12t 时的速度为v 2，则v 1和v 2的关系为( )A ．当物体做匀加速直线运动时，v 1＞v 2B ．当物体做匀减速直线运动时，v 1＞v 2C ．当物体做加速直线运动时，v 1＜v 2D ．当物体做匀减速直线运动时，v 1＜v 2 三、非选择题10．一个质量为m 的物块由静止开始沿斜面下滑，拍摄此下滑过程得到的同步闪光(即第一次闪光时物块恰好开始下滑)照片如图K233所示．已知闪光频率为每秒10次，根据照片测得物块相邻两位置之间的距离分别为AB ＝2.40cm ，BC ＝7.30 cm ，CD ＝12.20 cm ，DE ＝17.10 cm.由此可知，物块经过D 点时的速度大小为________m/s ；滑块运动的加速度为____________．(结果保留三位有效数字)图K23311．一质点做匀加速直线运动，初速度为10 m/s ，加速度为2 m/s 2.试求该质点：(1)第5 s 末的速度大小. (2)前5 s 内的位移大小．12．(琼海嘉积中学测试)一名质量为60 kg 训练有素的武警战士(视为质点)在楼顶通过一条长绳由静止开始下滑，到地面最短时间t ＝2.4 s ．已知该武警战士落地的速度不能大于v ＝6 m/s ，做匀减速直线运动时可以产生的最大加速度大小为a ＝5 m/s 2，长绳的下端恰好着地，当地的重力加速度g ＝10 m/s 2.求：(1)武警战士下滑时的最大速度． (2)武警战士下滑时离地面的高度h . 第四节 匀变速直线运动与汽车行驶安全 一、单项选择题1．关于汽车做匀减速直线运动，下列说法正确的是( ) A ．速度随时间增加而增大，位移随时间增加而减小B．速度随时间增加而减小，位移随时间增加而增大C．速度和位移都随时间增加而减小D．速度和位移都随时间增加而增大2．(湛江模拟)如图K241为两个物体A和B在同一直线上沿一方向同时做匀加速运动的v－t图象．已知在第3 s末两个物体在途中相遇，则两个物体出发点的关系是( )图K241A．从同一地点出发 B．A在B前3 m处C．B在A前3 m处 D．B在A前5 m处3．汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度为5 m/s2，那么开始刹车后 2 s与开始刹车后6 s汽车的位移之比为( ) A．1∶1 B．3∶1C．3∶4 D．4∶34．火车从甲站出发，沿平直铁路做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动，到乙站恰好停止，在先后两个运动过程中( )A．火车的位移一定相等B．火车的加速度一定相等C．火车的平均速度一定相等D．所用的时间一定相等二、双项选择题5．下列关于物体做匀变速直线运动的说法正确的是( )A．若加速度方向与速度方向相同，虽然加速度很小，物体的速度还是增大的B．若加速度方向与速度方向相反，虽然加速度很大，物体的速度还是减小的C．因为物体做匀变速直线运动，故其加速度是均匀变化的D．由a＝ΔvΔt可知：a的方向与Δv的方向相同，a的大小与Δv成正比6．两物体在同一直线上，同时由同一位置向同一方向运动，其速度时间图象如图K242所示，下列说法中正确的是( )图K242A．开始阶段B跑在A的前面，20 s后B落在A后面B．20 s末B追上A，且A、B速度相等C．40 s末A追上BD．在A追B之间的20 s末，两物体相距最远7．在足够长的平直公路上，一辆汽车以加速度a启动时，有一辆匀速行驶的自行车以速度v0从旁边驶过，则以下说法正确的是( )A．汽车追不上自行车，因为汽车启动时速度小B ．汽车与自行车之间的距离开始是不断增加，后来两者的距离又逐渐减小，直到相遇C ．以汽车为参考系，自行车是静止的D ．汽车追上自行车的时间是2v 0a8．做匀加速直线运动的物体( )A ．在t s 内的位移决定于平均速度B ．在相同时间间隔内位移的增量是相同的C ．在第1 s 内，第2 s 内，第3 s 内的位移之比等于1∶3∶5D ．在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差是一个常量9．一辆汽车以12 m/s 的速度行驶，遇到情况紧急刹车，司机采取制动措施，使汽车做匀减速直线运动，若制动后汽车的加速度大小为6 m/s 2，则( )A ．经3 s ，汽车的速度为6 m/sB ．经3 s ，汽车的速度为0C ．经3 s ，汽车的位移为9 mD ．经3 s ，汽车的位移为12 m 三、非选择题10．以10 m/s 的速度行驶的汽车，驾驶员发现正前方60 m 处有一辆以4 m/s 的速度与汽车同方向匀速行驶的自行车，驾驶员以－0.25 m/s 2的加速度开始刹车，经40 s 停下，停下前是否发生车祸？ 11．如图K243所示，公路上一辆汽车以v 1＝10 m/s 的速度匀速行驶，汽车行至A 点时，一人为搭车，从距公路30 m 的C 处开始以v 2＝3 m/s 的速度正对公路匀速跑去，司机见状途中刹车，汽车做匀减速运动，结果人和车同时停止在B 点处，已知AB ＝80 m ，问汽车在距A 多远处开始刹车，刹车后汽车的加速度有多大？图K24312．摩托车先由静止开始以2516 m/s 2的加速度做匀加速运动，后以最大行驶速度25 m/s 匀速运动，追赶前方以15 m/s 的速度同向匀速行驶的卡车．已知摩托车开始运动时与卡车的距离为1000 m ，则：(1)追上卡车前二者相隔的最大距离是多少？ (2)摩托车经过多少时间才能追上卡车？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1．C2．C 解析：物体下落的快慢与空气阻力有关．如果物体所受空气阻力远小所受的重力，则空气阻力可以忽略不计，否则不可忽略，所以C正确．3．C 解析：在真空中，羽毛和苹果从同一高度由静止释放，两者做同步的自由落体运动，且运动的速度越来越大．4．C5．BD 解析：羽毛和铅球在月球表面时都只受到重力作用，故它们均做自由落体运动，它们将同时落地，所以选项A、C错误，选项B、D正确．6．CD8．BD 解析：用刻度尺可直接从纸带上量出各时间内的位移大小，而速度和加速度只有先测出位移和时间的大小，然后通过公式才能算出，选项A、C错误，B正确；从纸带上相邻间隔时间相同而位移越来越大可判断物体做加速运动，所以选项D正确．9．CD 解析：羽毛前后受到的重力不变，所以选项A错误；有空气时，小钱币受到的空气阻力远小于钱币的重力，可以忽略不计，所以下落快，而羽毛受到的空气阻力与其阻力相比不可忽略，所以下落慢，故选项B错误，C正确；物体如果不受空气阻力从静止下落时，是做自由落体运动，所以选项D正确．10．伽利略一样快解析：事实上，物体下落的快慢与空气阻力有关，没有空气阻力时，只在重力作用下，轻重不同的物体下落快慢相同．11．速度12．解：物体下落时同时受到地球的吸引作用和空气的阻碍作用，如果没有空气的阻碍作用而只有地球的吸引作用，或者空气的阻碍作用远比地球的吸引作用小时，则无论什么物体，下落快慢都一样．伽利略当年做的实验是两个密度相同的铁球在空气中下落，空气对铁球的阻碍作用相对于地球对它们的吸引作用是很小的，不足以使它们的落地时间有差别，所以人们观察到的是两球同时落地．当我们做实验时重的物体比轻的物体下落得快，实际是这时空气的阻碍作用不能忽略．在空气的阻碍作用相同的情况下，物体越轻受空气的影响就越大，下落就越慢，物体越重受空气的影响就越小，下落得越快．第二节自由落体运动规律1．B2．A 解析：设屋顶高h m，水滴下落时间为t s，则由自由落体规律及已知条件有：h＝12gt2，h－2＝12g(t－0.15)2解得：h＝10 m，t＝1.4 s.3．D 解析：两球下落距离之差为：Δs ＝12gt 2－12g (t －0.5)2＝12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫t －14，可见两球下落距离之差随时间越来越大，故A 、B 均错．又因为速度之差为：Δv ＝gt －g (t －0.5)＝0.5g .可见C 错，D 对．4．C 解析：据自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，从静止开始相等时间间隔内的位移之比为1∶3∶5得，它在第三段时间内的位移为s 3＝5×s 1＝5×1.2 m＝6 m ．故选C.5．BD6．CD 解析：根据在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，且自由落体运动的瞬时速度v t ＝gt 可知甲、乙物体的瞬时速度在落地前时刻相等．根据v 2t －v 20＝2as 以及初速度为零可知落地前下落距离s 相同的瞬时速度相同．7．AB 解析：由s ＝12gt 2可得t ＝2s g＝2×4510s ＝3 s ，故A 对．落地速度v t ＝gt ＝30 m/s ，B 对．前2 s 内的位移s 1＝12gt 21＝20 m ，故最后1 s 内的位移s 2＝s －s 1＝25 m ，C 错．全过程的平均速度v ＝s t ＝453m/s ＝15 m/s ，D 错．8．AC 解析：由t ＝2hg物体到达B 、C 、D 、E 的时间之比为t B ∶t C ∶t D ∶t E ＝1∶2∶3∶2，根据v ＝gt ，得v B ∶v C ∶v D ∶v E ＝1∶2∶3∶2，这样可看出A 正确、B 错误；显然v B ＝v E2，而v －＝0＋v E2，所以物体从A 到E 的平均速度v －＝v B ，C 正确、D 错误．9．AC 解析：由自由落体运动的定义知A 对；在开始连续的三个1 s 内通过的位移之比是s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ …＝1∶3∶5 …，B 错；由v t ＝at 在开始连续的三个1 s 末的速度大小之比是v 1∶v 2∶v 3…＝1∶2∶3…，C 对； 由s ＝12gt 2，从开始运动起下落4.9 m 、9.8 m 、14.7 m ，所经历的时间之比为1∶2∶ 3.10．(1)g ＝2n －12ht 2(2)9.6 m/s 2如图D16所示．解析：(1)滴水的周期就是水滴下落的时间，所以t ′＝tn －1，由h ＝12gt ′2得g ＝2n －12ht 2.(2)描点如图D16所示，求出斜率k ＝tan α＝ht ′2＝12g 可求得g .解得g ＝9.6 m/s 2.图D1611．解：(1)雨滴做自由落体运动有h ＝12gt 2得雨滴下落的时间t ＝2hg＝3 s落地时的速度大小v ＝gt ＝30 m/s.(2)雨滴最后一秒运动前的运动时间t 1＝t －1 雨滴最后一秒运动路程s ＝h －12gt 21＝45 m －12×10×22 m ＝25 m.12．解：水流下落达到稳定时，在任一段时间内，流过任一柱截面的水的体积是一定的，即各处流量相等．由于水在下落过程中的速度不断变大，所以横截面积不断变小．如图D17所示．图D17匀加速得v 2t －v 20＝2gh 流量相等π⎝ ⎛⎭⎪⎫D 22v 0t ＝π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22v t t ，可得d ＝D v 0v t代入数值可得d ＝0.5 cm.第三节 从自由落体到匀变速直线运动1．C 解析：根据公式s ＝v 0t ＋12at 2，可对应得到v 0＝4 m/s ，12a ＝2 m/s 2，即a ＝4 m/s 2.2．D 解析：由公式s ＝v 0t ＋12at 2＝v 0＋v t2t ＝v t ，可以判断，D 正确．3．A 解析：A 图表示物体做匀速直线运动．4．A 解析：把时间分为5段，从最后一段开始，每段位移比为1︰3︰5︰7︰9，则 s 1︰s 2＝(7＋9)︰(5＋3)＝2︰1，故A 正确．5．AD 解析：匀变速直线运动是加速度不变的运动，由Δv ＝a Δt 和s ＝v 0t ＋12at 2可以得到A 正确、C 错误，加速度、速度、位移方向可以相同，也可以相反．6．AD 解析：甲、乙两物体的速度图象都在t 轴上方，表明速度方向都是正方向，运动方向相同，甲从静止开始做匀加速运动，乙做匀减速运动．在t 1时刻它们速度相等，在0～t 2时间内它们与坐标轴围成的面积相等，即位移相等．7．AC 解析：根据图象，t 时间内速度的图象均在时间轴上方，表明速度都是正方向的，故重物一直向上运动，位移一直增大，先做匀加速运动，后做匀减速运动．8．BC 解析：竖直上抛运动的上升过程是匀减速直线运动，根据速度时间关系公式，有t ＝v t －v 0－g ＝1010 s ＝1 s ，故A 错误；竖直上抛运动的上升过程是匀减速直线运动，根据平均速度公式，有H ＝v 0＋02t ＝10＋02×1 m＝5 m ，故B正确；竖直上抛运动是加速度为g 的匀变速直线运动，上升和下降具有对称性，上升时间为1 s ，故下降的时间也是1 s ，即球经过2.0 s 回到中，故C 正确；小球在最高点只受重力，加速度为g ，故D 错误．9．AB 解析：做匀加速直线运动的物体有2t v ＝v 0＋v t2，即某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度．2s v ＝v 20＋v 2t2，为某段位移的中间位置的瞬时速度公式(不等于该段位移内的平均速度)，可以证明无论匀加速还是匀减速，都有2t v <2s v ，即A 、B 正确．10．1.47 4.90 m/s 2解析：据题意每秒闪光10次，所以时间间隔T ＝0.1s ，根据中间时刻的速度公式得v D ＝CE 2T ＝12.2＋17.10.2×10－2m/s ＝1.47 m/s.根据Δs ＝aT 2得CE －AC ＝a (2T )2，所以a ＝CE －AC 4T2＝4.90 m/s 2. 11．解：(1)质点第5 s 末的速度大小v ＝v 0＋at ＝10 m/s ＋2×5 m/s＝20 m/s.(2)前5 s 内的位移大小s ＝v 0t ＋12at 2＝10×5 m＋12×2×52 m ＝75 m.12．解：只有当武警战士先加速接着减速下滑时间最短，设武警战士下滑时的最大速度为v m ，加速下滑时间为t 1，减速下滑的时间为t 2，则有v m ＝gt 1v ＝v m －at 2 t 1＋t 2＝t解得v m ＝12 m/s.(2)设加速下滑的距离为h 1，减速下滑的距离为h 2则有h 1＝v 2m2g ＝1222×10m ＝7.2 mh 2＝v 2－v 2m2a ＝62－122－2×5m ＝10.8 m解得h 1＋h 2＝18 m.第四节 匀变速直线运动与汽车行驶安全1．B 解析：匀减速直线运动既加速度与速度方向相反，速度会减小，位移在增加．2．C 解析：两物体在途中相遇，但v －t 图象的面积表示的位移并不相同，说明两物体出发点不同，两物体位移差Δs ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12×3×4－12×3×2 m ＝3 m ，即B 在A 前3 m 处，C 正确．3．C 解析：刹车后汽车做匀减速直线运动，由速度公式v t ＝v 0－at ，汽车4 s 后速度为零，所以6 s 的位移实际上是4 s 的位移．4．C 解析：因为加速运动与减速运动的时间不知道，故A 选项错，B 、D也是错的，匀加速运动的末速度既是匀减速的初速度，由v ＝v 1＋v t2知它们的平均速度相等．5．AB 解析：匀加速运动中，无论加速度多么小，速度都在增加，故A正确，匀减速运动中，无论加速度多么大，物体的速度都在减小，故B 正确；匀变速直线运动中加速度是不变的，故C 错误；加速度反映的是速度的变化快慢而不是速度变化的大小，故D 错误．6．CD 解析：图线所围的面积大小表示物体运动的位移，从图中可知40 s 时，两物体相遇，之前B 一直在A 前面，故选项C 正确，当A 、B 速度相同时相距最远，选项D 正确．7．BD 解析：开始自行车的速度大于汽车的速度，后来汽车的速度大于自行车的速度，由s 自＝s 汽，即v 0t ＝12at 2，所以 t ＝2v 0a，故选B 、D.8．AD 解析：任何形式的运动，v ＝st，故A 正确；匀加速直线运动，连续相等的时间间隔内，位移之差为一常量，故B 错误，D 正确；只有初速度为零的匀加速直线运动才满足选项C.9．BD 解析：汽车经过时间t ＝v 0a ＝126 s ＝2 s 后停止运动，故经3 s 后汽车的速度为0.汽车经3 s 的位移等于前2 s 的位移大小，所以s ＝v 202a ＝1222×6m＝12 m ，B 和D 正确．10．解：在汽车速度减小到4 m/s 之前，它们的距离不断减小，汽车速度减小到4 m/s 之后，它们的距离不断增加，所以当汽车速度为4 m/s 时，两车间的距离最小，此时看两车是否相撞．汽车速度减小到4 m/s 所需的时间t ＝10－40.25 s ＝24 s在这段时间里，汽车、自行车行驶的距离分别为 汽车：x 1＝v 0t ＋at 22＝168 m自行车：x 2＝vt ＝96 m由此可知：x 1－x 2＝72 m>60 m所以会发生车祸．11．解：人跑到B 处所用时间为t 2＝BC v 2＝303s ＝10 s设汽车由A →B 的过程中匀速运动的时间为t 1，则有v 1t 1＋v 12(t 2－t 1)＝AB解得t 1＝2AB －v 1t 2v 1＝2×80－10×1010 s ＝6 s故刹车时汽车距A 点x 1＝v 1t 1＝10×6 m＝60 m 刹车后加速度大小为a ＝vt 2－t 1＝1010－6m/s 2＝2.5 m/s 2.12．解：(1)由题意得摩托车匀加速运动最长时间t 1＝v ma＝16 s位移s 1＝v 2m2a＝200 m<s 0＝1000 m所以摩托车在达到最大速度之前没有追上卡车．则追上卡车前二者速度相等时间距最大，设从开始经过t 2时间速度相等，最大间距为s m ，于是有at 2＝v 卡，所以t 2＝v 卡a＝9.6 s最大间距s m ＝s 0＋v 卡t 2－12at 22＝1072 m.(2)设从开始经过t 时间摩托车追上卡车，则有v 2m2a＋v m (t －t 1)＝s 0＋v 卡t 解得t ＝120 s.。
2020届高考物理总复习 实验一 研究匀变速直线运动课件 新人教版
【答案】 (1)0.02 s (2)0.70 cm 0.100 m/s
【例 2】 (2019 年天津模拟)某同学利用如图实 1－5 所示装置研究小车的匀变速直 线运动．
图实 1－5
(1)实验中，必需的措施是________． A．细线必须与长木板平行 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．平衡小车与长木板间的摩擦力 (2)他实验时将打点计时器接到频率为 50 Hz 的交流电源上，得到一条纸带，打出的部 分计数点如图实 1－6 所示(每相邻两个计数点间还有 4 个点，图中未画出)．x1＝3.59 cm， x2＝4.41 cm，x3＝5.19 cm，x4＝5.97 cm，x5＝6.78 cm，x6＝7.64 cm.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 vB＝ ________m/s.(结果均保留两位有效数字)
【解析】 (1)打点计时器频率为 50 Hz，周期 T＝1f＝0.02 s，故打相邻两点的时间间 隔为 0.02 s.
(2)两相邻计数点间的时间间隔为 T＝0.02×5 s＝0.10 s，由题图读出 x＝7.0 mm＝0.70
cm.C 点对应速度 vC＝xBC＋2TxCD＝0.29×0＋0.11.010cm/s＝0.100 m/s.
图实 1－2
图实 1－3 三、误差分析
第2讲：匀变速直线运动的规律(课件)-备战2024年高考物理一轮复习全面攻略
不变的运动.
2. 匀变速直线运动的两个基本规律
(1) 速度与时间的关系式：v＝ v0＋at
.
1 2
(2) 位移与时间的关系式x＝ v 0t＋ at .
2
庆威物理
二、匀变速直线运动的三个常用推论
2
2
1.速度与位移的关系式： v －v0 ＝2ax
v=v0＋at
.
推导
−0
1
−0 2
1 2
x v 0t＋ at ＝ 0 + 2 ( )
太过瘾了，还有其他方法吗？且往下看
庆威物理
方法七：推论法
【例题2】有一个做匀加速直线运动的质点，它在两个连续相等的时间间隔内所
发生的位移分别为10 m和16 m，时间间隔为2 s，求该质点运动的加速度a.
[解析]
Δs
由 Δs＝aT 可得 a＝ 2 ＝1.5 m/s2.
T
2
庆威物理
方法八：极值法
【例题3】两个光滑斜面，高度和斜面的总长度都相等，如图所示，两个相同的小
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x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)
因为
1
3
xCB : X BA x AC : x AC 1 : 3
4
4
而通过xBA的时间为 t，所以通过xBC的时间tBC＝t
庆威物理
方法四：时间比例法
对于初速度为零的匀加速直线运动，通过连续相等的各段位移所用的时间之
地面．某一竖井的深度约为104m，升降机运行的最大速度为8m/s，加速度大小不超过 1m / s 2
，
假定升降机到井口的速度为零，则将矿石从井底提升到井口的最短时间是（【正确答案：C】
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。
2020高考物理一轮复习1-4实验一 研究匀变速直线运动(精练)附答案
实验一 研究匀变速直线运动（精练）1．（2019·山东德州一中期末）某同学利用图甲所示的实验装置探究物块速度随时间的变化．物块放在桌面上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码．打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为50 Hz.纸带穿过打点计时器连接在物块上．启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动．打点计时器打出的纸带如图乙所示(图中相邻两点间有4个点未画出)．甲 乙根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动．回答下列问题：(1)在打点计时器打出B 点时，物块的速度大小为______m/s.在打出D 点时，物块的速度大小为________m/s.(保留两位有效数字)(2)物块的加速度大小为______m/s 2.(保留两位有效数字) 【答案】(1)0.56 0.96 (2)2.0【解析】(1)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以 v B ＝x AC 2T ＝ 4.61＋6.59×10－20.2 m/s ＝0.56 m/s v D ＝x CE 2T ＝8.61＋10.61×10－20.2m/s ＝0.96 m/s (2)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 3－x 1＝2a 1T 2，x 4－x 2＝2a 2T 2 为了更加准确地求解加速度，我们对两个加速度取平均值得a ＝12(a 1＋a 2)＝x 3＋x 4－x 1＋x 24T 2＝2.0 m/s 2 2．（2019·甘肃兰州一中期末）图甲是某同学“研究匀变速直线运动”实验时获得的一条纸带．甲(1)打点计时器所用电源频率为50 Hz.A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 是纸带上7个连续的点，F 点由于不清晰而未画出．试根据纸带上的数据，推测F 点的位置并在纸带上标出，算出对应的速度v F ＝________m/s(计算结果保留2位有效数字)．(2)图乙是该同学根据纸带上的数据作出的v －t 图象．根据图象，t ＝0时的速度v 0＝__________m/s ，加速度a＝____m/s 2(计算结果保留2位有效数字)乙【答案】(1)图见解析 0.70 (2)2.0×10－1 5.0 【解析】(1)根据纸带上的数据可得Δx ＝0.20 cm ，所以x EF ＝x DE ＋Δx ＝1.30 cm ，F 点的位置如图所示．根据中间时刻的瞬时速度等于全程的平均速度得v F ＝x EG2T ＝0.70 m/s ．(2)由图象可知，t ＝0时的速度v 0＝2.0×10－1 m/s.由图线的斜率可得加速度a ＝ 6.0－2.0×10－18×10－2 m/s 2＝5.0 m/s 2． 3．(2019·福建漳州二中期中)如图甲所示，利用恒速滴液瓶(每隔相同时间从玻璃管口滴下一滴液滴)和频闪光源来研究自由落体运动．实验时，调节频闪光源的频率和恒速液滴的频率，使两者恰好相等，屏幕上就会出现“液滴不动”的影点，设此时频闪光源的频率为f .某次实验的影点位置如图乙所示，相邻影点间的距离分别为h 1、h 2、h 3和h 4．(1)图乙中相邻影点间的时间间隔为________，自上而下第二个影点瞬时速度的表达式为v ＝________________． (2)由逐差法可得液滴下落的加速度的表达式为a ＝________________． 【答案】 (1)1fh 1＋h 2f 2 (2)h 3＋h 4－h 1＋h 24f 2 【解析】 (1)由题意可知，液滴下落的频率等于频闪光源的频率，则图乙中相邻影点间的时间间隔为T ＝1f ；自上而下第二个影点瞬时速度的表达式为v ＝h 1＋h 22T ＝h 1＋h 2f2． (2)由逐差法可得液滴下落的加速度的表达式为a ＝h 3＋h 4－h 1＋h 22T 2＝h 3＋h 4－h 1＋h 24f 2．4．（2019·湖北荆州一中期末）在暗室中用如图甲所示的装置做“测定重力加速度”的实验．甲实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪．具体实验步骤如下：①在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴地落下．②用频闪仪发出的白闪光将水滴照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴．③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度．④采集数据进行处理．(1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是________________________________________________________________________．(2)实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30 Hz，某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴的距离如图乙所示，根据数据测得当地重力加速度g＝________m/s2；第8个水滴此时的速度v8＝________m/s.(结果保留三位有效数字)乙【答案】(1)频闪仪频率等于水滴滴落的频率(2)9.72 2.27【解析】(1)频闪仪闪光频率等于水滴滴落的频率时，则每滴下来一滴水，频闪仪都在相同的位置记录，故可看到一串仿佛固定不动的水滴．(2)因s67＝19.36 cm－13.43 cm＝5.93 cm，s78＝26.39 cm－19.36 cm＝7.03 cm，s89＝34.48 cm－26.39 cm＝8.09 cm，s90＝43.67 cm－34.48 cm＝9.19 cm，由逐差法可得：g＝9.72 m/s2第8滴水的速度为：v8＝s78＋s892T＝2.27 m/s5．（2019·广东惠州一中期末）小张同学想研究一遥控电动车的运动情况，他找来一个塑料瓶，设计了一个如图甲所示的装置，瓶内装上墨水，通过调节开关使墨水缓慢滴下，然后将这个装置固定在车的尾部，如图乙所示．使车从静止开始在足够大的水平地面上沿直线前进，然后他在离出发点不远处，选择墨水滴间距离较大处的一个点为起点，用卷尺依次测量这个点后面的10个点到这个点的距离，并记录在下面的表格中．1 2 3 4 5 6 7 8 9 10距离(m) 0.422 1.546 3.076 4.890 6.813 8.71310.64512.57114.48316.429(1)小张制作的装置相当于物理实验室中的________(填仪器名称)．(2)通过表中数据，你认为小车在所记录的这段时间内的运动情况是________________________________________________________________________．(3)要测量小车做匀速运动时的速度，小张同学还需要知道的物理量是____________，他还需要的测量工具是________，测量方法是____________________________________________________________________________________________________________________________________.【答案】(1)打点计时器(2)先做加速度变小的加速运动，后做匀速运动(3)相邻两墨水滴滴下的时间间隔T秒表从某滴开始下落时开始计时，并计数为1，数到第n滴开始下落时停止计时，则时间间隔T＝tn－1。
2020年高考物理一轮复习实验1研究匀变速直线运动课件新人教版
实验热点探究
F.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开头比较密集的点,在后边便于测 量的地方找一个起始点,并把每打五个点的时间作为时间单位.在选好的起始点下 面记作 0,往后第六个点作为计数点 1,依次标出计数点 2、3、4、5、6,并测算出相 邻两计数点间的距离 G.根据公式
三、实验器材
.
电火花计时器(或电磁打点计时器)、交流电源、导线、一端附有定滑轮的长木板、 纸带 小车、 、细绳、钩码(或重锤)、刻度尺、墨粉纸(电磁打点计时器配备 的是复写纸片).
实验溯本求源
四、实验步骤 1.安装实验装置,如图S1-2所示. 2.先接通电源,然后释放小车,重复打纸带3条.
3.挑选纸带,确定计数点,测相邻计数点之间的距离.
A.把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面
B.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 C.再把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,每次必须由静 止释放小车 D.把纸带穿过打点计时器限位孔,并把它的一端固定在小车的后面
E.把小车停在靠近打点计时器处,接通直流电源后,放开小车,让小车拖着纸带运
图S1-2
4.用Δx=aT2确定物体的运动是匀速直线运动还是匀变速直线运动. 5.用瞬时速度与平均速度的关系求瞬时速度,用公式Δx=aT2或v-t图像求加速度.
实验热点探究
热点一 实验原理与实验操作
例1 [2016· 天津卷] 某同学利用如图S1-3所示装置研究小车的匀变速直线运动. (1)实验中,必要的措施是 A.细线必须与长木板平行 B.先接通电源再释放小车 .
������1 +������2 vB= =0.40 2������ ������6 +������5 +������4 -������3 -������2 -������1 a= =0.80 2 9������
高考物理必考实验专题突破一研究匀变速直线运动含解析
2020-2021年高考物理必考实验一：研究匀变速直线运动1．实验原理(1)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。
(2)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来求,即v n=x x+x x+12x。
(3)由纸带求物体运动加速度的方法①逐差法: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-x13x2,a2=x5-x23x2,a3=x6-x33x2,再算出a1、a2、a3的平均值a=x1+x2+x33=(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)9x2,也就是物体的加速度。
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,图线的斜率则为物体做匀变速直线运动的加速度。
2.实验器材打点计时器,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。
3.实验步骤(1)仪器安装①把附有定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。
实验装置如图所示,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。
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。
2019-2020年高考物理一轮复习第二章匀变速直线运动的研究课件
编后语
• 常常可见到这样的同学，他们在下课前几分钟就开始看表、收拾课本文具，下课铃一响，就迫不及待地“逃离”教室。实际上，每节课刚下课时的几分 钟是我们对上课内容查漏补缺的好时机。善于学习的同学往往懂得抓好课后的“黄金两分钟”。那么，课后的“黄金时间”可以用来做什么呢？
• 一、释疑难 • 对课堂上老师讲到的内容自己想不通卡壳的问题，应该在课堂上标出来，下课时，在老师还未离开教室的时候，要主动请老师讲解清楚。如果老师已
经离开教室，也可以向同学请教，及时消除疑难问题。做到当堂知识，当堂解决。 • 二、补笔记 • 上课时，如果有些东西没有记下来，不要因为惦记着漏了的笔记而影响记下面的内容，可以在笔记本上留下一定的空间。下课后，再从头到尾阅读一
遍自己写的笔记，既可以起到复习的作用，又可以检查笔记中的遗漏和错误。遗漏之处要补全，错别字要纠正，过于潦草的字要写清楚。同时，将自己 对讲课内容的理解、自己的收获和感想，用自己的话写在笔记本的空白处。这样，可以使笔记变的更加完整、充实。 • 三、课后“静思2分钟”大有学问 • 我们还要注意课后的及时思考。利用课间休息时间，在心中快速把刚才上课时刚讲过的一些关键思路理一遍，把老师讲解的题目从题意到解答整个过 程详细审视一遍，这样，不仅可以加深知识的理解和记忆，还可以轻而易举地掌握一些关键的解题技巧。所以，2分钟的课后静思等于同一学科知识的 课后复习30分钟。
[必考要求] 1．匀变速直线运动的速度与时间的关系(d)。2.匀变速直线运 动的位移与时间的关系(d)。3.自由落体运动(c)。4.伽利略对 自由落体运动的研究(a)。5.实验：探究小车速度随时间变化 的规律(√)。
知识网络构建
规律方法速记 1．匀变速直线运动规律的“三性”
(1)条件性：基本公式和推论的适用条件必须是物体做匀变 速直线运动。 (2)矢量性：基本公式和平均速度公式都是矢量式。 ()可逆性：由于物体运动条件的不同，解题时可进行逆向 转换。 2．利用匀变速直线运动公式解题的一般思路
2020年高考物理一轮总复习实验一研究匀变速直线运动课件
[实验目的] 用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律．
[实验原理] 1．打点计时器
作用 计时仪器，每隔 0.02 s 打一次点 电磁打点计时器：6 V 以下交流电源
工作条件 电火花计时器：220 V 交流电源
[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．
[实验步骤] 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，调节滑轮的高度，使细绳与长木板 平行．实验装置如图，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行．
3．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．
4．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开始点，以后依次每五个点取一个计数点，确定好计数始
点，并标明 0、1、2、3、4…测量各计数点到 0 点的距离 x，并记录填入表中.
3．速度、加速度的求解方法
“平均速 度法”求
即 vn＝xn＋2Txn＋1，如图所示
速度
“逐差法” 即 a1＝x43－T2x1，a2＝x53－T2x2，a3＝x63－T2x3，然后取平均值，即 a ＝ 求加速度 a1＋a32＋a3，这样使所给数据全部得到利用，以提高准确度 “图象法” 即由“平均速度法”求出多个点的速度，画出 v－t 图象，直线的斜 求加速度 率即表示加速度
高考物理一轮复习讲义第二章实验一研究匀变速直线运动
实验一 研究匀变速直线运动板块一 主干梳理·夯实基础实验原理与操作◆ 实验目的1．练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动。
2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx ＝aT 2)。
3．测定匀变速直线运动的加速度。
◆ 实验原理1．打点计时器(1)作用：计时仪器，当所用交流电源的频率f ＝50 Hz 时，每隔0.02 s 打一次点。
(2)工作条件：电磁打点计时器，6 V 以下交流电源；电火花计时器，220 V 交流电源。
(3)处理纸带数据时区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。
计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点，要注意“每5个点取一个计数点”与“每隔4个点取一个计数点”取点方法是一样的，时间间隔均为0.1 s 。
2．利用纸带判断物体运动性质的方法(1)沿直线运动的物体，若相等时间内的位移相等，即x 1＝x 2＝x 3＝…，则物体做匀速直线运动。
(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x 1，x 2，x 3，x 4，…，若Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝x 4－x 3＝…，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx ＝aT 2。
3．速度、加速度的求解方法(1)瞬时速度的求法①“中间点”的瞬时速度：所谓中间点，是指该点两侧的数据是有效的，可以用来计算这一段的平均速度，如图甲中的第n 点。
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上的平均速度求物体在某点的瞬时速度，即v n ＝x n ＋x n ＋12T。
②“边缘点”的瞬时速度：所谓“边缘点”，是指该点的一侧没有可用的数据，或虽有数据，但是数据无效，如图乙中的A 、F 两点。
“边缘点”的瞬时速度有以下几种求法：a.先求出加速度，然后根据v B ＝v A ＋aT 求出A 点瞬时速度；根据v F ＝v E ＋aT 求出F 点瞬时速度；b.根据匀变速直线运动在相等的时间内速度的变化量相等的特点，利用v B －v A ＝v C －v B 求出A 点瞬时速度，同样，利用v F －v E ＝v E －v D 求出F 点的瞬时速度；c.根据x AB ＝v A ＋v B 2T 。
2020年高考物理一轮实验总复习 第二课时 匀变速直线运
•第二课时匀变速直线运动的规律及应用•1．匀变速直线运动•(1)定义：物体在一条直线上且不变的运动．加速度•2．匀变速直线运动的规律•(1)三个基本公式•①速度公式：v＝.v＋at②位移公式：s＝.③位移速度关系式：v2－v20＝.(2)平均速度公式：v＝＝v t2.2as•1．任意相邻两个连续相等的时间里的位移之差是一个恒量，即Δs＝＝恒量．aT2•4．初速度为零的匀加速直线运动的规律(设T为等分时间间隔)．•(1)1T内、2T内、3T内……位移之比•s1∶s2∶s3……＝.•(2)1T末、2T末、3T末……速度之比•v1∶v2∶v3＝.•(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内……的位移之比为sⅠ∶sⅡ∶sⅢ＝.•(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为•t1∶t2∶t3……＝12∶22∶32……1∶2∶3∶……1∶3∶5……•1．自由落体运动的概念•物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动．•2．自由落体运动的特点•v＝•a＝g＝9.8 m/s 2方向•3．自由落体运动的规律•v1＝h＝v＝.竖直向下2ghgt•匀变速直线运动的规律及推论对自由落体都成立．• 1.1美国“肯尼迪号”航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“F—A15”型战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5 m/s 2，起飞速度为50 m/s，若该飞机滑行100 m时起飞，则弹射系统必须使飞机具有的初速度为() •A．30 m/s B．40 m/s•C．20 m/s D．10 m/s【解析】由v2t－v20＝2as得v20＝v2t－2as＝2500－2×4.5×100＝1 600，即v0＝40 m/s.【答案】 B•1．2在一段限速为50 km/h的平直道路上，一辆汽车遇紧急情况刹车，刹车后车轮在路面上滑动并留下9.0 m长笔直的刹车痕，如右图所示．从监控录像中得知该车从刹车到停止的时间为1.5 s．请你根据上述数据计算该车刹车前的速度，并判断该车有没有超速行驶．【解析】 汽车刹车后做匀减速直线运动，末速度为零．由运动学公式s ＝v 0t －12at 20＝v 0－at联立解得v 0＝2s t ＝2×9.01.5 m/s ＝12 m/s由v 0＝12 m/s ＝43.2 km/h<50 km/h 可以判断，该车没有超速．【答案】 12 m/s 没有超速• 2．1一观察者站在第一节车厢前端，当列车从静止开始做匀加速运动时，下列说法正确的是 ( )• A ．每节车厢末端经过观察者的速度之比是• B ．每节车厢末端经过观察者的时间之比是1∶3∶5∶…… • C ．在相等时间里经过观察者的车厢数之比是1∶3∶5∶…… • D ．在相等时间里经过观察者的车厢数之比是1∶2∶3∶……• 【解析】 由匀变速直线运动的特点，很容易选出正确答案为C 选项． • 【答案】 C• 2．2一个质量为m 的物块由静止开始沿斜面下滑，拍摄此下滑过程得到的同步闪光(即第一次闪光时物块恰好开始下滑)照片如图所示．已知闪光频率为每秒10次，根据照片测得物块相邻两位置之间的距离分别为AB ＝2.40 cm ，BC ＝7.30 cm ，CD ＝12.20 cm ，DE ＝17.10 cm.由此可知，物块经过D 点时的速度大小为________m/s ；滑块运动的加速度为____________m/s 2.(保留三位有效数字)【解析】D点的瞬时速度等于CE段位移的平均速度x CE2T＝1.47 m/s，a＝ΔxT2＝4.90 m/s2.•【答案】 1.47 4.90•3．1关于自由落体运动，下列说法中不正确的是•()•A．自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动•B．前3 s竖直方向的位移只要满足s1∶s2∶s3＝1∶4∶9的运动一定是自由落体运动•C．自由落体运动在开始的连续三个2 s内的位移之比是1∶3∶5•D．自由落体运动在开始的连续三个2 s末的速度之比是1∶2∶3•【解析】自由落体运动是竖直方向上初速度v＝0，a＝g的匀加速直线运动，满足初速度为零的匀加速直线运动的规律，故A、C、D均正确；对B 项，平抛运动也满足，故B选项错误．•【答案】B•一、对四个常用公式的理解应用•1．正负号的规定•匀变速直线运动的基本公式均是矢量式，应用时要注意各物理量的符号，一般情况下，我们规定初速度的方向为正方向，与初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取负值．•2．物体先做匀减速直线运动，减速为零后又反向做匀加速直线运动，全程加速度不变，对这种情况可以将全程看做匀减速直线运动，应用基本公式求解．•3．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，则“刹车”时间以后的时间内车是静止的．•1．一物体在与初速度相反的恒力作用下做匀减速直线运动，v0＝20 m/s，加速度大小为5 m/s2，求：•(1)物体经多少秒后回到出发点？•(2)由开始运动算起，求6 s末物体的速度．【解析】以v0的方向为正方向．(1)设经t秒回到出发点，此过程中位移x＝0，代入公式s＝v0t＋12at2，并将a＝－5 m/s2代入得t＝－2v0a＝－2×20－5s＝8 s.(2)由公式v＝v0＋at得6 s末物体的速度v＝20 m/s＋(－5)×6 m/s＝－10 m/s负号表示此时物体的速度方向与初速度方向相反．•【答案】(1)8 s(2)大小为10 m/s，方向与初速度方向相反•二、关于两类匀减速直线运动的区别•1．刹车类问题，即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运动．•2．双向可逆类，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，全过程加速度大小、方向均不变，故求解时可对全过程列式，但必须注意s、v、a等矢量的正负号．• 2．一辆以36 km/h 的速度沿平直公路行驶的汽车，因发现前方有险情而紧急刹车，刹车后获得大小为a ＝4 m/s 2的加速度，汽车刹车后3 s 内行驶的距离为( )• A ．12 m B ．12.5 m • C ．90 m D ．126 m • 【答案】 B• 质点做匀减速直线运动，在第1 s 内位移为6 m ，停止运动前的最后1 s 内位移为2 m ，求： • (1)在整个减速运动过程中质点的位移大小； • (2)整个减速过程共用多少时间．• 【思路点拨】【解析】 (1)设质点做匀减速运动的加速度大小为a ，初速度为v 0.由于质点停止运动前的最后1 s 内位移为2 m ，则：s 2＝12at 22，所以a ＝2s 2t 22＝2×212 m/s 2＝4 m/s 2质点在第1 s 内位移为6 m ，s 1＝v 0t 1－12at 21所以v 0＝2s 1＋at 212t 1＝2×6＋4×122×1 m/s ＝8 m/s在整个减速运动过程中质点的位移大小为：s＝v20 2a＝822×4m＝8 m.(2)对整个过程逆向考虑s＝12at2，所以t＝2sa＝2×84s＝2 s. •求解匀变速直线运动问题常见方法方法分析说明一般公式法一般公式法指速度公式、位移公式及推论三式．它们均是矢量式，使用时要注意方向性．一般以v0的方向为正方向，其余与正方向相同者为正，与正方向相反者取负平均速度法定义式对任何性质的运动都适用，而(v0＋v t)只适用于匀变速直线运动中间时刻速度法利用“任一时间t中间时刻的瞬时速度等于这段时间t内的平均速度”即vt/ 2＝，适用于任何一个匀变速直线运动方法分析说明逆向思维法把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法．一般用于末态已知的情况图象法应用v－t图象，可把较复杂的问题转变为较为简单的数学问题解决推论法(Δs＝aT2)对一般的匀变速直线运动问题，若出现相等的时间间隔问题，应优先考虑用Δs＝aT2求解巧选参考系法物体的运动是相对一定的参考系而言的，研究地面上物体的运动常以地面为参考系，有时为了研究问题方便，也可巧妙地选用其他物体做参考系••1－1：一个匀加速直线运动的物体，在头4 s内经过的位移为24 m，在第二个4 s内经过的位移是60 m．求这个物体的加速度和初速度各是多少？•【解析】(用平均速度公式)物体在8 s内的平均速度等于中间时刻(即第4 s末)的瞬时速度，则v4＝m/s＝v＋4a，物体在前4 s内的平均速度等于第2 s末的瞬时速度•v2＝m/s＝v＋2a，•由两式联立，得a＝2.25 m/s 2，v＝1.5 m/s.•【答案】 2.25 m/s 21.5 m/s2•一列火车由静止开始做匀加速直线运动，一个人站在第1节车厢前端的站台前观察，第1节车厢通过他历时2 s，全部车厢通过他历时8 s，忽略车厢之间的距离，车厢长度相等，求：•(1)这列火车共有多少节车厢？•(2)第9节车厢通过他所用时间为多少？•【解析】(1)以火车为参考系，人做初速度为零的匀加速运动，根据初速为零的匀加速直线运动的物体，连续通过相等位移所用时间之比为：1∶(2－1)∶(3－2)∶……∶(n－n－1)得t1t＝11＋(2－1)＋(3－2)＋……＋(n－n－1)＝1n ，所以28＝1n，n＝16，故这列火车共有16节车厢．(2)设第9节车厢通过他所用时间为t9：t1 t9＝19－8，t9＝(9－8)t1＝(6－42) s＝0.34 s.•求解匀变速直线运动的一般思路•(1)弄清题意，建立一幅物体运动的图景．为了直观形象，应尽可能地画出草图，并在图中标明一些位置和物理量．•(2)弄清研究对象，明确哪些量已知，哪些量未知，根据公式特点恰当选用公式．•(3)利用匀速直线运动的两个推论和初速度为零的匀加速直线运动的特点，往往能够使解题过程简化．•(4)如果题目涉及不同的运动过程，则应重点寻找各段运动的速度、位移、时间等方面的关系．• 2－1：质点从静止开始做匀加速直线运动，从开始运动起，通过连续三段路程所用的时间分别为1 s 、2 s 、3 s ，这三段路程之比应是( )• A ．1∶2∶3 B ．1∶3∶5• C ．12∶22∶32 D ．13∶23∶33• 【解析】 根据v 0＝0的匀加速运动的一个推论：从开始起第1个T 内，第2个T 内，第3个T 内……的位移之比为 • s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ∶……＝1∶3∶5∶……，所以，所求路程之比为1∶(3＋5)∶(7＋9＋11)∶……＝13∶23∶33∶……，D 对． • 【答案】 D• 一个物体从H 高处自由落下，经过最后196 m 所用的时间是4 s ，求物体下落H 高所用的总时间T 和高度H 是多少．(取g ＝9.8 m/s 2，空气阻力不计)•【解析】根据题意画出小球的运动示意图(如图所示)其中t＝4 s，h＝196 m.•解法一根据自由落体公式由H＝12gT2，H－h＝12g(T－t)2解得T＝h＋12gt2gt＝196＋12×9.8×169.8×4s＝7 sH＝12gT2＝12×9.8×72 m＝240.1 m.解法二利用匀变速运动平均速度的性质由题意得最后4 s内的平均速度为v＝h t＝1964m/s＝49 m/s因为在匀变速运动中，某段时间的平均速度等于中间时刻的速度，所以下落至最后2 s时的瞬时速度为v′t＝v＝49 m/s由速度公式得从开始下落至最后2 s的时间t′＝v′tg＝499.8s＝5 s所以T＝t′＋t2＝5 s＋42s＝7 sH＝12gT2＝12×9.8×72 m＝240.1 m.•3－1：2008年8月19日，以黑马身份亮相奥运的小将陆春龙，一路高奏凯歌将男子蹦床网上单人比赛冠军收入囊中，这也是中国军团收获的第42枚金牌．如图所示，是运动员在一张水平放置的弹簧网上上下蹦跳，同时做出各种优美的姿势示意图．将运动员视为质点，在竖直方向上蹦跳的周期为3 s，离弹簧网的最大高度为5 m，求出一个周期内运动员与弹簧网接触的时间为多少？(取g＝10 m/s 2 )•【解析】(1)运动员从最高点到与网之间做自由落体运动，•h＝•t1＝＝1 s•则在空中运动时间t′＝2t1＝2 s•运动员与弹簧网接触的时间•Δt＝t－t′＝(3－2) s＝1 s•【答案】 1 s•1．汽车以20 m/s的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机而做匀减速运动，加速度大小为5 m/s 2，则它关闭发动机后通过37.5 m所需时间为()•A．3 s B．4 s •C．5 s D．6 s•【解析】由s＝v0t＋at2代入数据得37.5＝20t－×5t2，解此方程得t＝3 s或t＝5 s(舍去)，故应选A.•【答案】A• 2．一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2 m ，那么它在第三段时间内的位移是 ( )• A ．1.2 m B ．3.6 m• C ．6.0 m D ．10.8 m• 【解析】 做初速度为零的匀加速直线运动的物体，从静止开始在相等时间内位移之比为1∶3∶5∶7∶……∶(2n －1)由此可知x 1∶x 2∶x 3＝1∶3∶5• 即x 1∶x 3＝1∶5＝1.2∶x 3，所以x 3＝6.0 m. • 【答案】 C• 3．某动车组列车以平均速度v 从甲地到乙地的时间为t .该列车以速度v 0从甲地出发匀速前进，途中接到紧急停车命令后紧急刹车，列车停车后又立即匀加速到v 0，继续匀速前进．从开始刹车至加速到v 0的时间是t 0，(列车刹车过程与加速过程中的加速度大小相同)，若列车仍要在t 时间内到达乙地．则动车组列车匀速运动的速度v 0应为( )• 【解析】 考查匀变速运动时间的计算．由题目可以得出，v t ＝v 0(t －t 0)＋ ，解得选项C 正确．• 【答案】 C• 4．(2020年江苏卷)如图所示，以8 m/s 匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s 将熄灭，此时汽车距离停车线18 m ．该车加速时最大加速度大小为2 m/s 2，减速时最大加速度大小为5 m/s 2.此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s.下列说法中正确的有 ( )•A．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线•B．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速•C．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线•D．如果距停车线5 m处减速，汽车能停在停车线处•【解析】在加速阶段若一直加速则2 s末的速度为12 m/s,2 s内的位移为s＝×2 m＝20 m，则在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线，A正确．汽车一直减速在绿灯熄灭前通过的距离小于16 m，则不能通过停车线，如距离停车线5 m处减速，汽车运动的最小距离为6.4 m，不能停在停车线处．A、C正确．• 【答案】 AC• 5．在四川汶川抗震救灾中，一名质量为60 kg ，训练有素的武警战士从直升机上通过一根竖直的质量为20 kg 的长绳由静止开始滑下，速度很小可认为等于零．在离地面18 m 高处，武警战士感到时间紧迫，想以最短的时间滑到地面，开始加速．已知该武警战士落地的速度不能大于6 m/s ，以最大压力作用于长绳可产生的最大加速度为5 m/s 2；长绳的下端恰好着地，当地的重力加速度为g ＝10 m/s 2.求武警战士下滑的最短时间和加速下滑的距离．• 【解析】 设武警战士加速下滑的距离为h 1，减速下滑的距离为(H －h 1)，加速阶段的末速度等于减速阶段的初速度为v max，由题意和匀变速运动的规律有：v2max＝2gh1v2max＝2a(H－h1)＋v2由上式解得h1＝2aH＋v22(g＋a)＝2×5×18＋622×(10＋5)m＝7.2 m武警战士的最大速度为v max＝2gh1＝2×10×7.2 m/s＝12 m/s加速时间：t1＝v maxg＝1210s＝1.2 s减速时间：t2＝v max－va＝12－65s＝1.2 s下滑的最短时间：t＝t1＋t2＝1.2＋1.2 s＝2.4 s.【答案】 2.4 s7.2 m。
高考物理一轮复习文档：第二章实验一研究匀变速直线运动
实验一研究匀变速直线运动板块一 主干梳理·夯实基础实验原理与操作◆ 实验目的1．练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动。
2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx ＝aT 2)。
3．测定匀变速直线运动的加速度。
◆ 实验原理1．打点计时器(1)作用：计时仪器，当所用交流电源的频率f ＝50 Hz 时，每隔0.02 s 打一次点。
(2)工作条件：电磁打点计时器，6 V 以下交流电源；电火花计时器，220 V 交流电源。
(3)处理纸带数据时区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。
计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点，要注意“每5个点取一个计数点”与“每隔4个点取一个计数点”取点方法是一样的，时间间隔均为0.1 s 。
2．利用纸带判断物体运动性质的方法(1)沿直线运动的物体，若相等时间内的位移相等，即x 1＝x 2＝x 3＝…，则物体做匀速直线运动。
(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x 1，x 2，x 3，x 4，…，若Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝x 4－x 3＝…，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx ＝aT 2。
3．速度、加速度的求解方法(1)瞬时速度的求法①“中间点”的瞬时速度：所谓中间点，是指该点两侧的数据是有效的，可以用来计算这一段的平均速度，如图甲中的第n 点。
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上的平均速度求物体在某点的瞬时速度，即v n ＝x n ＋x n ＋12T 。
②“边缘点”的瞬时速度：所谓“边缘点”，是指该点的一侧没有可用的数据，或虽有数据，但是数据无效，如图乙中的A 、F 两点。
“边缘点”的瞬时速度有以下几种求法：a.先求出加速度，然后根据v B ＝v A ＋aT 求出A 点瞬时速度；根据v F ＝v E ＋aT 求出F 点瞬时速度；b.根据匀变速直线运动在相等的时间内速度的变化量相等的特点，利用v B －v A ＝v C －v B 求出A 点瞬时速度，同样，利用v F －v E ＝v E －v D 求出F 点的瞬时速度；c.根据x AB ＝v A ＋v B 2T 。
2020年高考物理一轮复习专题1.4 实验一 研究匀变速直线运动(精讲)(原卷版)
实验一 研究匀变速直线运动 （精讲）1.正确使用打点计时器。
2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法。
3.处理实验数据，测定匀变速直线运动的加速度。
1．实验目的(1)练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动。
(2)掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx ＝aT 2)。
(3)测定匀变速直线运动的加速度。
2．实验原理(1)打点计时器①作用：计时仪器，当所用交流电源的频率f ＝50 Hz 时，每隔0.02 s 打一次点。
②工作条件⎩⎪⎨⎪⎧电磁打点计时器：4～6 V 交流电源电火花计时器：220 V 交流电源 ③处理纸带数据时区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。
计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点，要注意“每5个点取一个计数点”与“每隔4个点取一个计数点”取点方法是一样的，时间间隔均为0.1 s 。
(2)匀变速直线运动的判断①沿直线运动的物体在连续相等时间T 内的位移分别为x 1、x 2、x 3、x 4…，若Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝x 4－x 3＝…，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx ＝aT 2。
②利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度，作出物体运动的v -t 图象。
若v -t 图象是一条倾斜的直线，则说明物体的速度随时间均匀变化，即做匀变速直线运动。
3．实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)、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、复写纸片。
4．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。
5．数据处理(1)计算速度根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，求各计数点瞬时速度：v A＝x1＋x22T，v B＝x2＋x32T，v C＝x3＋x42T等。
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实验一研究匀变速直线运动 板块一 主干梳理·夯实基础实验原理与操作◆ 实验目的1．练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动。
2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx ＝aT 2)。
3．测定匀变速直线运动的加速度。
◆ 实验原理1．打点计时器(1)作用：计时仪器，当所用交流电源的频率f ＝50 Hz 时，每隔0.02 s 打一次点。
(2)工作条件：电磁打点计时器，6 V 以下交流电源；电火花计时器，220 V 交流电源。
(3)处理纸带数据时区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。
计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点，要注意“每5个点取一个计数点”与“每隔4个点取一个计数点”取点方法是一样的，时间间隔均为0.1 s 。
2．利用纸带判断物体运动性质的方法(1)沿直线运动的物体，若相等时间内的位移相等，即x 1＝x 2＝x 3＝…，则物体做匀速直线运动。
(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x 1，x 2，x 3，x 4，…，若Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝x 4－x 3＝…，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx ＝aT 2。
3．速度、加速度的求解方法(1)瞬时速度的求法①“中间点”的瞬时速度：所谓中间点，是指该点两侧的数据是有效的，可以用来计算这一段的平均速度，如图甲中的第n 点。
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上的平均速度求物体在某点的瞬时速度，即v n ＝x n ＋x n ＋12T。
②“边缘点”的瞬时速度：所谓“边缘点”，是指该点的一侧没有可用的数据，或虽有数据，但是数据无效，如图乙中的A 、F 两点。
“边缘点”的瞬时速度有以下几种求法：a.先求出加速度，然后根据v B ＝v A ＋aT 求出A 点瞬时速度；根据v F ＝v E ＋aT 求出F 点瞬时速度；b.根据匀变速直线运动在相等的时间内速度的变化量相等的特点，利用v B －v A ＝v C －v B 求出A 点瞬时速度，同样，利用v F －v E ＝v E －v D 求出F 点的瞬时速度；c.根据x AB ＝v A ＋v B 2T 。
其中后一种方法最为简单。
(2)加速度的求法 ①若题目给的是纸带上两段相邻的数据，则 x m －x m －1＝aT 2。
②若题目给的是纸带上两段不相邻的数据，则x m －x n ＝(m －n )aT 2。
③若题目给的是偶数段数据(一般是6段)“逐差法”求物体的加速度，即a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2，然后求平均值，即a ＝a 1＋a 2＋a 33＝(x 4＋x 5＋x 6)－(x 1＋x 2＋x 3)9T 2，这样所测数据全部得到利用，准确度较高。
④若题目给的是奇数段数据(一般是5段或7段)，一般舍去第一段，方法同上。
◆ 实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)，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、复写纸片。
◆ 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，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并将它的一端固定在小车的后面。
实验装置如下图所示，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，随后立即关闭电源，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＝5×0.02 s＝0.1 s，如图所示，正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点之间的距离。
(3)利用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求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度。
(4)增减所挂钩码数，或在小车上放置重物，再做两次实验。
数据处理与分析◆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，如图，可以看到，对于每次实验，描出的几个点大致落在一条直线上。
(2)做一条直线，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，偏离直线太远的点可舍去不要，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v-t图象后，进一步分析得出小车运动的速度随时间变化的规律小车运动的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。
◆误差分析1．偶然误差(1)纸带上计数点间距测量有偶然误差，故要多测几组数据，以尽量减小误差。
(2)用作图法作出的v-t图象并不是一条直线。
为此在描点时最好用坐标纸，在纵、横轴上选取合适的单位，用细铅笔认真描点。
2．系统误差(1)纸带运动时摩擦不均匀，打点不稳定引起误差，所以安装时纸带、细绳要与长木板平行，同时选择符合要求的交流电源的电压及频率。
(2)木板的粗糙程度并非完全相同，这样测量得到的加速度只能是所测量段的平均加速度。
可在木板上铺一层白纸或换用气垫导轨。
◆注意事项1．平行：纸带、细绳要和长木板平行。
2．靠近：释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置。
3．先后顺序：实验时应先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带。
4．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，小车与滑轮碰撞。
5．减小误差：小车另一端挂的钩码个数要适当，避免速度过大而使纸带上打的点太少，或者速度太小，使纸带上打的点过于密集。
6．纸带选取：选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点密集部分，适当选取计数点。
7．准确作图：在坐标纸上，纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏而导致误差过大)，仔细描点连线，不能连成折线，应作一条直线。
◆实验改进1．用气垫导轨代替长木板或在木板上铺一层白纸以减小摩擦阻力。
2．用频闪照相的方法或光电计时器代替打点计时器。
优点：通过以上装置的改进能最大程度地减少因长木板和打点计时器的限位孔的阻力而导致的小车加速度不恒定，使小车尽可能做匀加速直线运动，以提高实验的精确度。
板块二考点细研·悟法培优考点1实验原理、实验步骤例1[2018·佛山模拟]某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度。
(1)电磁打点计时器是一种使用________(选填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，它的工作电压是4～6 V，当电源的频率为50 Hz时，它每隔________s打一次点。
(2)使用打点计时器时，接通电源与让纸带随小车开始运动这两个操作过程的操作顺序应该是()A．先接通电源，后释放纸带B．先释放纸带，后接通电源C．释放纸带的同时接通电源D．哪个先，哪个后都可以(3)实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带，如图所示，纸带上按时间顺序取A、B、C、D四个计数点，每两个点之间还有四个点未画出，用尺子测得相邻各点间的距离为x 1＝3.62 cm ，x 2＝4.75 cm ，x 3＝5.88 cm 。
根据纸带数据可以判断小车在做匀加速直线运动，理由是________________________________________________________________________________________________________________________(请用文字描述)；在计数点C 所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度是______m/s ，小车的加速度是______m/s 2(以上两空小数点后保留两位数字)。
尝试解答 (1)交流__0.02__(2)A__(3)相邻相等时间内的位移差相等__0.53__1.13。
(1)电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz 时，它每隔0.02 s 打一次点。
(2)在使用打点计时器时，应先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，A 正确。
(3)当相邻相等时间内的位移之差都相等时，小车做匀加速直线运动。
v C ＝x 2＋x 32T，T ＝0.1 s 可求得v C ≈0.53 m/s由Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝aT 2可得：a ＝1.13 m/s 2。
[跟踪训练] 某同学用如下图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动。
实验步骤如下：A ．安装好实验器材；B ．让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次。
选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a 、b 、c 、d 等点；C ．测出x 1、x 2、x 3、…结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：(1)实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)，小车，一端附有滑轮的长木板，细绳，钩码，导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有________。
(填选项代号)A ．电压合适的50 Hz 交流电源B ．电压可调的直流电源C ．秒表D ．刻度尺E ．天平F ．重锤G ．弹簧秤H ．滑动变阻器 (2)如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则x 1、x 2、x 3的关系是________，已知打点计时器打点的时间间隔是t ，则打c 点时小车的速度大小是________。
答案 (1)AD (2)x 3－x 2＝x 2－x 1 x 2＋x 310t解析 (2)因小车做匀加速直线运动，所以x 3－x 2＝x 2－x 1，c 点为bd 段的时间中点，则c 点的瞬时速度等于该段的平均速度，v c ＝x 2＋x 310t。
考点2数据处理和误差分析例2 [2018·福州质检]某同学利用打点计时器测量福州的重力加速度，某次实验得到的一段纸带如图所示，O 、A 、B 、C 、D 为相邻的五个点，测得OA ＝5.5 mm 、OB ＝14.9 mm 、OC ＝28.3 mm 、OD ＝45.2 mm ，打下相邻两个点间的时间间隔为0.02 s 。
(1)用逐差法算出福州的重力加速度g ＝________m/s 2。
(结果保留三位有效数字)(2)通过查阅资料发现福州的重力加速度标准值为9.79 m/s 2，比较(1)的结果发现两者并不相等，除了读数误差外，你认为产生误差的其他主要原因可能是____________________________。
(只要求写出一种原因)尝试解答 (1)9.63__(2)纸带与限位孔之间存在较大阻力。