高考导练高考物理一轮复习 实验1 研究匀变速直线运动模拟试题 新人教版
高考物理一轮复习 实验一 研究匀变速直线运动习题详解 新人教版
相邻计数点间的时间间隔是 0.1 s，D 错误；按照实验要求应
该先接通电源再放开纸带，所以 A 错误。 答案：C
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2．解析：(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。
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a＝s4＋s3－4T2s2＋s1 ＝1.40＋1.20－4×1.00.00＋220.80×10－2 m/s2 ＝5.00 m/s2(4.90～5.10 均可)。 答案：7.20 0.90 5.00
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4．解析：(1)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，所以 B 点的瞬时速度 vB＝x2ATC＝0.207.26 0 m/s＝1.38 m/s C 点的瞬时速度 vC＝x2BTD＝0.502.28 0 m/s＝2.64 m/s D 点的瞬时速度 vD＝x2CTE＝0.07.820 m/s＝3.90 m/s。 (2)根据以上数据作出小车的 v-t 图像，如图所示。
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[题组突破] 5．解析：由 x3－x1＝4aT2，T＝310 s 可得：
a＝12.004－×7.36108×2 10－2 m/s2＝9.72 m/s2 由 x3－x2＝x2－x1 得 x2＝x1＋2 x3＝9.84 cm。 答案：9.72 9.84
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[题组突破] 3．解析：A、E 两点的刻度分别为：
xA＝13.20 cm， xE＝6.00 cm AE＝xA－xE＝7.20 cm(7.19～7.21 均可) 匀速运动的速度为 v＝A4TE＝0.90 m/s(0.89～0.91 均可) F 点以后做减速运动，由逐差法公式得加速度大小
高考物理一轮复习 实验一 研究匀变速直线运动习题详解课件 新人教版
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a＝s4＋s3－4T2s2＋s1 ＝1.40＋1.20－4×1.00.00＋220.80×10－2 m/s2 ＝5.00 m/s2(4.90～5.10 均可)。 答案：7.20 0.90 5.00
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4．解析：(1)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，所以 B 点的瞬时速度 vB＝x2ATC＝0.207.26 0 m/s＝1.38 m/s C 点的瞬时速度 vC＝x2BTD＝0.502.28 0 m/s＝2.64 m/s D 点的瞬时速度 vD＝x2CTE＝0.07.820 m/s＝3.90 m/s。 (2)根据以上数据作出小车的 v-t 图像，如图所示。
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[题组突破] 3．解析：A、E 两点的刻度分别为：
xA＝13.20 cm， xE＝6.00 cm AE＝xA－xE＝7.20 cm(7.19～7.21 均可) 匀速运动的速度为 v＝A4TE＝0.90 m/s(0.89～0.91 均可) F 点以后做减速运动，由逐差法公式得加速度大小
实验一 研究匀变速直线运动
二、电火花 滑轮 刻度尺
典例 1：(1)AD (2)x3－x2＝x2－x1
x2＋x3 10t＋x3
[题组突破]
1．解析：中间时刻的瞬时速度等于全程的平均速度，所以 vB ＝x22＋Tx3，所以 C 正确；x6－x1＝5(x2－x1)，所以 B 错误；
(3)2.0(在 1.8～2.2 范围内都可)
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[题组突破] 5．解析：由 x3－x1＝4aT2，T＝310 s 可得：
a＝12.004－×7.36108×2 10－2 m/s2＝9.72 m/s2 由 x3－x2＝x2－x1 得 x2＝x1＋2 x3＝9.84 cm。 答案：9.72 9.84
高考物理一轮复习 知识点同步练习卷 练习使用打点计时器 研究匀变速直线运动 新人教版-新人教版高三全
练习使用打点计时器 研究匀变速直线运动1．一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量Δω与对应时间Δt 的比值定义为角加速度β〔即β=t△△ 〕。
我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：〔打点计时器所接交流电的频率为50Hz ，A 、B 、C 、D ……为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出〕①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进展测量。
〔1〕用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，圆盘的半径r为 cm ；〔2〕由图丙可知，打下计数点D 时，圆盘转动的角速度为 rad/s ； 〔3〕圆盘转动的角加速度大小为 rad/s 2； 〔 〔2〕，〔3〕问中计算结果保存三位有效数字〕 2.40 A B C D E5.519.32 13.84〔单位：cm 〕丙【答案】〔1〕3.000〔2〕13.9〔3〕23.72．一个同学在研究小球自由落体运动时，用闪频照相连线记录下小球的位置如下列图，闪光周期为130s ，测得17.68x cm =，312.00x cm =，通过计算可得小球运动的加速度是_________2/m s ，图中2x 是__________cm 〔结果保存3位有效数字〕【答案】29.72/a m s =、29.84x cm =3．某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(图1)．在钢条下落过程中，钢条挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，假设再次挡光，计时器将重新开始计时．实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端A 高于光控开关)，由静止释放，测得先后两段挡光时间t 1和t 2．(1)用游标卡尺测量AB 、AC 的长度，其中AB 的长度如图2所示，其值为_______mm(2)该同学利用1AB AB v t =与12AC AC v t t =+，求出AB v 、AC v ，再利用测量的时间t 1和t 2，可得到重力加速度的表达式为___________(用AB v ，AC v 与给出的时间表示)；假设狭缝宽度不能忽略，如此测量值比真实值______(偏大或偏小)【答案】(1)74.3 (2)22()AC AB v v t , 偏大 4．如下列图是用光电门传感器测定小车瞬时速度的情景，轨道上a 、c 间距离恰等于小车长度，b 是a 、c 中点。
高考物理一轮复习 实验1 研究匀变速直线运动练习(含解
实验一研究匀变速直线运动1．某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动．甲乙实验步骤如下：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x1、x2、x3….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x1、x2、x3的关系是____________，已知打点计时器打点的时间间隔是t，则打c点时小车的速度是________．答案：(1)AD (2)x3－x2＝x2－x1x2＋x3 10t解析：c点是bd段的时间中点，则c点的瞬时速度等于该段的平均速度．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：v D ＝________m/s ，v C ＝________m/s ，v B ＝________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______________________．答案：(1)匀加速直线(或匀加速) (2)3.90 2.64 1.38 12.60 m/s 2 见解析图(3)0.12 表示小车经过A 点的速度解析：(1)根据纸带提供的数据可知x BC －x AB ＝x CD －x BC ＝x DE －x CD ＝12.60 cm ，故小车做匀加速直线运动．(2)根据v t2＝v 可知 v D ＝x AE －x AC 2T ＝105.60－27.60×10－20.2m/s ＝3.90 m/s v C ＝x AD －x AB 2T ＝60.30－7.50×10－20.2 m/s ＝2.64 m/s v B ＝x AC 2T ＝27.60×10－20.2m/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/s 2.(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．3．某物理小组的同学用如图甲所示的实验器材测定当地的重力加速度，实验器材由底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和光电门2组成的光电计时器(其中光电门1更靠近小球释放点)、可使小球无初速度释放的小球释放器和网兜组成．实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2所用的时间t ，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h .甲乙 丙 (1)使用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示，则小球的直径为________mm.(2)改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2时的速度为v ，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g ，则h 、t 、g 、v 四个物理量之间的关系为________．(3)根据实验数据作了如图丙所示的h t－t 图线，若图线斜率的绝对值为k ，图线在纵轴上的截距为a ，根据图线可求出重力加速度的大小为________．答案：(1)11.70 (2)h ＝－12gt 2＋vt (3)2k 解析：(1)游标卡尺游标尺的分度为20分度，游标卡尺的精确度为0.05 mm ，由图可知第14条刻度线与主尺某刻度线对齐，所以读数为d ＝11 mm ＋14×0.05 mm＝11.70 mm.(2)由于光电门2位置不变，将小球的自由落体运动反向看成竖直向上的匀减速直线运动，由s ＝v 0t ＋12at 2可知关系式为h ＝vt －12gt 2. (2)由关系式h ＝vt －12gt 2可知h t ＝－12gt ＋v ，所以作出的h t－t 图线的斜率的绝对值k ＝12g ，即重力加速度的大小为2k . 4．(2015·北京海淀期中)某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况，如图甲所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点(后面计数点未画出)，相邻计数点间有4个点迹未画出(打点计时器每隔0.02 s 打出一个点)．甲(1)为研究小车的运动，此同学用剪刀沿虚线方向把纸带上OB 、BD 、DF …等各段纸带剪下，将剪下的纸带一端对齐，按顺序贴好，如图乙所示．简要说明怎样判断此小车是否做匀变速直线运动．方法：___________________________________________________.乙(2)在图甲中x 1＝7.05 cm 、x 2＝7.68 cm 、x 3＝8.31 cm 、x 4＝8.94 cm 、x 5＝9.57 cm 、x 6＝10.20 cm ，则打下点迹A 时，小车运动的速度大小是________m/s ，小车运动的加速度大小是________m/s 2(本小题计算结果保留两位有效数字)．答案：(1)各段纸带上方左上角、中点或各段纸带中点连接后为一条直线，或每条纸带比前一条纸带长度增加量相同(以上各条答对一条即可) (2)0.74 0.63解析：(1)若各段纸带上方的左上角、中点或各段纸带的中点连接为一条直线，则说明小车做匀变速直线运动．(2)v A ＝x 1＋x 22T ＝7.05＋7.68×10－22×0.1 m/s ＝0.74 m/s 用逐差法计算小车运动的加速度a ＝x 4＋x 5＋x 6－x 1＋x 2＋x 39T2＝[8.94＋9.57＋10.20－7.05＋7.68＋8.31]×10－29×0.12 m/s 2＝0.63 m/s 2 5．(2015·苏锡常镇四市一调)在暗室中用如图甲所示的装置做“测定重力加速度”的实验．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：甲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流照亮，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.(结果都保留三位有效数字)乙(3)该实验存在的系统误差可能有(答出一条即可)：__________________________.答案：(1)频闪仪闪光频率等于水滴滴落的频率(2)9.72 2.28 (3)存在空气阻力(或水滴滴落的频率变化)解析：(1)当频闪仪闪光频率等于水滴滴落的频率时，才能看到空间有一串仿佛固定不动的水滴．(2)由题图示距离可知x1＝(19.30－13.43) cm＝5.87×10－2m、x2＝(26.39－19.30) cm ＝7.09×10－2m、x3＝(34.48－26.39) cm＝8.09×10－2m、x4＝(43.67－34.48) cm＝9.19×10－2 m，闪光周期T＝130 s，利用逐差法测得当地重力加速度g＝x4＋x3－x2－x14T2＝9.72 m/s2，第8个水滴此时的速度v8＝34.48－19.302×30×10－2 m/s＝2.28 m/s.(3)该实验存在系统误差的原因可能有存在空气阻力、水滴滴落的频率变化、米尺没有竖直放置等．。
高考物理一轮重要考点练习卷：实验：研究匀变速直线运动
试验：探讨匀变速直线运动1．（1）关于打点计时器的运用，下列说法中正确的是A．电磁打点计时器运用的是4~6 V的直流电源B．在运用打点计时器时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源C．运用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小D．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快（2）在探讨匀变速直线运动的试验中电源频率为50 Hz，如图所示为一次记录小车运动状况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点间有4个计时点未标出，设A点为计时起点v= m/s。
①BE间的平均速度BE②C点的瞬时速度v C= m/s。
③小车的加速度a= m/s2。
2．利用打点计时器探究小车的速度随时间变更的规律。
其中交变电流的频率为50 Hz，如图给出了该次试验中，从A点起先，每5个点取一个计数点的纸带，其中A、B、C、D、E、F、G都为计数点。
测得各计数点到A点的距离分别为:d1=1.40 cm，d2=3.29 cm，d3=5.69 cm，d4=8.59 cm，d5=12.00 cm，d6=15.90 cm。
（1）假如该纸带A端与小车相连，则小车的运动方向为（选填“A→B”或“B→A”），且小车做（填“匀加速”“匀减速”或“变加速”）直线运动。
（2）在打计数点F时，小车运动的瞬时速度为v F= m/s，小车的加速度大小为a= m/s2。
（本小题计算结果数值均保留两位有效数字）（3）假如当时电网中交变电流的电压略偏小，但仍旧稳定。
而做试验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
学%科网3．（2019·广东佛山顺德区）某同学利用自由落体运动来探讨匀变速直线运动的规律，设计了如图所示的装置。
试验中将打点计时器固定在竖直方向上，质量为m1的物体A与质量为m2的物体B（m1<m2)通过轻绳悬挂在定滑轮上，物体A通过铁夹与纸带相连接。
起先时物体A与物体B均处于静止状态，之后将它们同时释放。
人教版(2019)高三物理一轮复习《匀变速直线运动的研究》练习题(含答案)
人教版（2019）高三物理一轮复习《匀变速直线运动的研究》练习题（含答案）一、单选题1．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/s2，则自驾驶员急踩刹车开始，经过2 s与5 s汽车的位移之比为（）A．5∶4 B．4∶5 C．3∶4 D．4∶32．物体做匀减速直线运动，最后停了下来，以下说法正确的是（）A．速度随时间减小，位移随时间增加B．速度和加速度都随时间减小C．速度和位移都随时间减小D．速度和加速度的方向相同3．折返跑是中学体育课中常见的一种运动，某学生进行折返跑过程简化情景的v t 图像如图所示，下列说法中正确的是（）A．1s末的加速度大于3s末的加速度B．0~3s的位移小于0~6s的位移C．3s末离出发点最远D．2s~4s速度一直减小4．一辆汽车以10m/s的速度沿平直的公路匀速前进，因故紧急刹车，加速度大小为0.22m/s，刹车后汽车在1min内通过的位移大小为（）。
A．240m B．250m C．260m D．90m5．如图是两个物体做直线运动的速度一时间图象。
其中，图线甲与时间轴平行，图线乙是通过坐标原点的直线．由图象可知（）．A．甲物体处于静止状态B．甲物体做匀速直线运动C．乙物体处于静止状态D．乙物体做匀速直线运动6．甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，0=t时刻同时经过公路旁的同一个路标，如图所示，图线a、b分别描述了甲、乙两车在0~20s的运动情况。
下列说法正确的是（）A．在0~10s内两车都做减速直线运动B．在10~20s内乙车加速度为0.52m/sC．在5~15s内甲车的平均速度大小为5m/sD．在10st=时乙车速度比甲车大7．有一质点，从坐标原点O自t=0时刻开始沿x轴运动，其v t-图像如图所示。
下列说法中正确的是（）A．1s~2s内质点保持静止B．t=2s时质点运动方向发生改变C．t=2.5s时质点离O点最远D．2s~3s内质点一直做减速运动8．如图所示，为汽车在平直公路上运动的xtt-图像，下列说法正确的是（）A ．汽车刹车经5s 停下来B ．汽车以10m/s 的速度做匀速直线运动C ．汽车运动的加速度大小为2m/s 2D ．汽车从开始刹车到停下来运动了12.5m9．质量为m 的物体从高为h 处自由下落，开始的3h 用时为t ，则（ ） A ．物体落地所用的时间为3t B ．物体落地所用的时间为3t C ．物体落地时的速度为6gt D ．物体落地时的速度为3gt10．一物体作匀加速直线运动，通过一段位移x ∆所用的时间为1t ，紧接着通过下一段位移x ∆所用时间为2t ．则物体运动的加速度为（ ） A ．1212122()()x t t t t t t ∆-+B ．121212()()x t t t t t t ∆-+C ．1212122()()x t t t t t t ∆+-D ．121212()()x t t t t t t ∆+-11．2019年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。
新人教版高三一轮 运动的描述 匀变速直线运动的研究复习题及答案解
章末检测(一)(时间:60分钟，分值:100分)一、单项选择题(本大题共5小题，每小题6分，共30分，每小题只有一个选项符合题意)1．如图是火箭点火升空瞬间的照片，关于这一瞬间的火箭的速度和加速度的判断，下列说法正确的是()A．火箭的速度很小，但加速度可能较大B．火箭的速度很大，加速度可能也很大C．火箭的速度很小，所以加速度也很小D．火箭的速度很大，但加速度一定很小2．沿直线做匀变速运动的质点在第一个0.5 s内的平均速度比它在第一个1.5 s内的平均速度大2.45 m/s，以质点的运动方向为正方向，则质点的加速度为() A．2.45 m/s2B．－2.45 m/s2C．4.90 m/s2D．－4.90 m/s23．甲、乙两质点在同一直线上运动的v－t图象如图中的a、b所示，其中a是恰好与两坐标轴相切的1/4圆弧，b是过原点和(8,8)的直线．t＝0时刻两质点的位置相同．在0～8 s内两质点的位置关系，下列说法正确的是()A．t1时刻两质点再次相遇B．t1时刻两质点间的距离最大C．在t1～8 s内的某时刻两质点相遇D．t＝8 s 时，b在a前方32 m处4．如图为一物体从静止开始做直线运动的加速度随时间变化的图象，则下列物体运动的v－t图象中正确的是()5．如图所示，有两个完全相同的光滑直角弯管，现有两只相同小球a和b同时从管口由静止滑下，则(假设通过拐角处时无机械能损失)()A．a先从下端的出口掉出B．b先从下端的出口掉出C．a和b同时到达出口D．无法确定a和b谁先到达出口二、多项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分，每小题有多个选项符合题意)6．物体从静止开始做匀加速直线运动，第3 s内通过的位移是3 m，则()A．第3 s内的平均速度是3 m/sB．物体的加速度是1.2 m/s2C．前3 s内的位移是6 mD．3 s末的速度是4 m/s7．某军事试验场正在平地上试射地对空导弹，若某次竖直向上发射导弹时发生故障，造成导弹的v－t图象如图所示，则下述说法中正确的是()A．0～1 s内导弹匀加速上升B．1～2 s内导弹静止不动C．3 s末导弹回到出发点D．5 s末导弹恰好回到出发点8．从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图象如图所示．在0～t0时间内，下列说法中正确的是()A．Ⅰ、Ⅱ两个物体的加速度都在不断减小B．Ⅰ物体的加速度不断增大，Ⅱ物体的加速度不断减小C．Ⅰ物体的位移不断增大，Ⅱ物体的位移不断减小D ．Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都不是v 1＋v 229．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8 s ，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4 s 停在巨石前．则关于汽车的运动情况，下列说法正确的是( )A ．加速、减速中的加速度大小之比为a 1∶a 2等于2∶1B ．加速、减速中的平均速度大小之比为v 1∶v 2等于1∶1C ．加速、减速中的位移之比x 1∶x 2等于2∶1D ．加速、减速中的加速度大小之比a 1∶a 2不等于1∶2三、非选择题(本大题共3小题，共46分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)10．(10分)某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量为m ＝50 g 的重锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图所示．(1)以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请填写其中的空白部分:①实验操作:__________________，释放纸带，让重锤自由落下，________________. ②取下纸带，取其中的一段标出计数点如图所示，测出相邻计数点间的距离分别为x 1＝2.60 cm ，x 2＝4.14 cm ，x 3＝5.69 cm ，x 4＝7.22 cm ，x 5＝8.75 cm ，x 6＝10.29 cm ，已知打点计时器的打点间隔T ＝0.02 s ，则重锤运动的加速度计算表达式为a ＝____________，代入数据，可得加速度a ＝________m/s 2(计算结果保留三位有效数字)．(2)该同学从实验结果发现，重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小，为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，请你提出一个有效的改进方法:________________________________________________________________________________________________________________________________________________. 11．(16分)汽车前方120 m 有一自行车正以6 m/s 的速度匀速前进，汽车以18 m/s 的速度追赶自行车，若两车在同一条公路不同车道上做同方向的直线运动，求:(1)经多长时间，两车第一次相遇？ (2)若汽车追上自行车后立即刹车，汽车刹车过程中的加速度大小为2 m/s 2，则再经多长时间两车第二次相遇？12．(20分)某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭发射后，始终在垂直于地面的方向上运动．火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4 s 到达离地面40 m 高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2，求:(1)燃料恰好用完时火箭的速度． (2)火箭上升离地面的最大高度．(3)火箭从发射到残骸落向地面过程的总时间．章末检测(一)1．[解析]选A.火箭点火升空瞬间速度很小，火箭得到高速气体的反冲力，加速度可以较大，A 正确，B 、D 错误；加速度的大小与速度的大小无必然联系，故C 错误．2．[解析]选D.设第一个0.5 s 内的平均速度为v 1，即t 1＝0.25 s 时的速度为v 1；第一个1.5 s 内的平均速度为v 2，即t 2＝0.75 s 时速度为v2.由题意得:v 1－v 2＝2.45 m/s ，故a ＝v 2－v 1t 2－t 1＝－2.450.75－0.25m/s 2＝－4.90 m/s 2，D 正确． 3．[解析]选C.在v －t 图象中，图线与坐标轴所围的“面积”等于物体的位移，所以在0～t 1时间内，a 一直在b 的前方，两者之间的距离逐渐增大；t 1时刻两者速度相等，之后b 的速度大于a 的速度，两者之间的距离越来越小，某时刻b 追上a ，二者相遇；之后b 在前，两者之间的距离再次变大；经计算可知，t 1时刻两者之间的距离是6.88 m ，8 s 末两者之间的距离是18.24 m ．综上所述，选项C 正确.4．[解析]选A.在0～1 s 内加速度为正，物体由静止开始做初速度为零的匀加速直线运动，1 s 末的速度为2 m/s,1～2 s 内加速度为0，物体以2 m/s 做匀速直线运动，2～3 s 内又做匀加速运动，末速度为 3 m/s,3～4 s 内做匀减速运动，末速度为1 m/s ，A 项正确．5.[解析]选A.首先由机械能守恒可以确定拐角处v 1>v 2，且两小球到达出口时的速率v 相等．又由题意可知两球经历的总路程s 相等．由牛顿第二定律，小球的加速度大小a ＝g sin α，小球a 第一阶段的加速度跟小球b 第二阶段的加速度大小相同(设为a 1)，小球a 第二阶段的加速度跟小球b 第一阶段的加速度大小相同(设为a 2)，根据图中管的倾斜程度，显然有a 1>a 2.根据这些物理量大小的分析，在同一个v －t 图象中两球速度曲线下所围的面积应该相同，且末状态速度大小也相同(纵坐标相同)，如图所示，因此有t 1<t 2，即a 球先到达出口．6．AB7．[解析]选AD.在v －t 图象中，图线的斜率表示加速度，故0～1 s 内导弹匀加速上升，1～2 s 内导弹匀速上升，第3 s 时导弹速度为0，即上升到最高点，故A 正确，B 、C 错误；v －t 图线与时间轴包围的面积表示位移，在0～3 s 内，x 1＝12×(1＋3)×30 m ＝60 m ，在3～5 s 内，x 2＝－12×2×60 m ＝－60 m ，所以x ＝x 1＋x 2＝0，即5 s 末导弹又回到出发点，D 正确．8．[解析]选AD.Ⅰ、Ⅱ的v －t 图线斜率绝对值都逐渐减小，故A 正确B 错误．两物体位移都逐渐增大，C 错误．Ⅰ物体的平均速度大于v 1＋v 22，Ⅱ物体的平均速度小于v 1＋v 22，故D 正确．9．[解析]选BC.汽车由静止运动8 s ，又经4 s 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 ＝v 2知，v 1∶v 2＝1∶1，B 对． 10．[解析](1)①实验时，应先接通打点计时器的电源，再释放纸带，实验结束，应立即关闭电源．②由逐差法求解重锤下落的加速度: a ＝(x 4＋x 5＋x 6)－(x 1＋x 2＋x 3)9×(2T )2＝(x 4＋x 5＋x 6)－(x 1＋x 2＋x 3)36T 2＝9.60 m/s 2.(2)重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小，是因为重锤下落时所受空气阻力过大或者纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦阻力过大．为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，可以将重锤换成较大质量的重锤或者换用电火花打点计时器或频闪照相法．[答案](1)①接通电源 实验结束关闭电源 ②(x 4＋x 5＋x 6)－(x 1＋x 2＋x 3)36T 29.60(2)将重锤换成较大质量的重锤或者换用电火花打点计时器或频闪照相法 11．[解析](1)设经t 1时间，汽车追上自行车，由题意得: v 汽t 1＝v 自t 1＋x (2分) 解得t 1＝10 s ．(1分)(2)汽车的加速度大小为a ＝2 m/s 2，设第二次相遇所用的时间为t 2，则v 自t 2＝v 汽t 2－12at 22(2分)解得t 2＝12 s(1分)设汽车从刹车到停下用时t 3，则:t 3＝v 汽a＝9 s<t 2(2分)故自行车追上汽车前，汽车已停下．(1分) 停车前汽车的位移x 汽＝0＋v 汽2t 3(2分)设经t 4时间追上，则v 自t 4＝0＋v 汽2t 3(2分)解得t 4＝13.5 s(2分)再经过13.5 s 两车第二次相遇．(1分) [答案](1)10 s (2)13.5 s12．[解析]设燃料用完时火箭的速度为v 1，加速度为a ，所用时间为t 1.火箭的运动分为两个过程，第一个过程为做匀加速上升运动，第二个过程为做竖直上抛运动至到达最高点．(1)对第一个过程有h 1＝v 12t 1，(2分)代入数据解得v 1＝20 m/s.(2分)(2)对第二个过程有h 2＝v 212g，(2分)代入数据解得h 2＝20 m ．(2分) 所以火箭上升离地面的最大高度h ＝h 1＋h 2＝40 m ＋20 m ＝60 m ．(2分) (3)从燃料用完到运动至最高点的过程中， 由v 1＝gt 2(2分)得t 2＝v 1g ＝2010s ＝2 s(2分)从最高点落回地面的过程中由 h ＝12gt 23，(2分) 而h ＝60 m ，代入数据得t 3＝2 3 s ，(2分)故总时间t 总＝t 1＋t 2＋t 3＝(6＋23) s ．(2分) [答案](1)20 m/s (2)60 m (3)(6＋23) s。
2021高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动实验一研究匀变速直线运动学案作业(含解析)新人教版
实验一研究匀变速直线运动1．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、电源、复写纸．2．实验原理(如图1所示)图13．实验步骤(1)按照如图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源；(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；(3)把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开小车；(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；(5)换纸带重复实验三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析．4．注意事项(1)平行：纸带、细绳要和长木板平行．(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，后取下纸带．(3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地及小车与滑轮相撞．(4)减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度测量的相对误差，加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜．(5)小车从靠近打点计时器位置释放．1．数据处理(1)目的通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度，分析物体的运动性质等． (2)方法①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． ②利用逐差法求解平均加速度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 4＋x 5＋x 6－x 1＋x 2＋x 39T2. ③利用平均速度求瞬时速度：v n ＝x n ＋x n ＋12T ＝d n ＋1－d n －12T. ④利用速度—时间图象求加速度a ．作出速度—时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度；b ．剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度． 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．(2)Δx 是两个连续相等的时间内的位移差：Δx 1＝x 2－x 1，Δx 2＝x 3－x 2….(3)T 是相邻两计数点间的时间间隔：T ＝0.02n s(打点计时器的频率为50Hz ，n 为两计数点间计时点的间隔数)．(4)Δx ＝aT 2，只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等.例1 (2019·全国卷Ⅰ·22)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探究．物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图2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)．图2答案 A 0.233 0.75解析 根据题述，物块加速下滑，在A 、B 、C 、D 、E 五个点中，打点计时器最先打出的是A 点．根据刻度尺读数规则可读出，B 点对应的刻度为1.20cm ，C 点对应的刻度为3.15cm ，D 点对应的刻度为5.85cm ，E 点对应的刻度为9.30cm ，AB ＝1.20cm ，BC ＝1.95cm ，CD ＝2.70cm ，DE ＝3.45cm.两个相邻计数点之间的时间T＝5×150s ＝0.10s ，根据做匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得，打出C 点时物块的速度大小为v C ＝BC ＋CD 2T ≈0.233m/s.由逐差法可得a ＝CD ＋DE －AB ＋BC 4T2，解得a ＝0.75m/s 2. 变式1 (2017·全国卷Ⅰ·22)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的．(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 ≈0.19 m/s.根据逐差法可得加速度a ＝x 5＋x 4－x 2＋x 16T2，解得a ≈－0.038m/s 2，故加速度的大小为0.038 m/s 2. 变式2 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图4甲所示为记录小车运动情况的一条纸带，图中A 、B 、C 、D 、E 为相邻的计数点，相邻两计数点间的时间间隔为T ＝0.1s ．(结果保留三位有效数字)图4(1)计算D 、C 、B 各点的瞬时速度，v D ＝________m/s ，v C ＝________m/s ，v B ＝________m/s. (2)在图乙所示的坐标系中作出小车的v －t 图象(t A ＝0)，并根据图象求出a ＝________m/s 2. 答案 (1)3.90 2.64 1.38 (2)见解析图 12.6 解析 (1)相邻两计数点间的时间间隔为T ＝0.1s ，D 点的瞬时速度为v D ＝x CE 2T ＝105.60－27.60×10－22×0.1m/s ＝3.90m/s ；C 点的瞬时速度为v C ＝x BD 2T ＝60.30－7.50×10－22×0.1m/s ＝2.64m/s ；B 点的瞬时速度为v B ＝x AC 2T ＝27.60×10－22×0.1m/s ＝1.38m/s.(2)由(1)中数据作出小车的v －t 图象．由图线的斜率可求得它的平均加速度为a ＝Δv Δt ＝3.90－1.380.2m/s 2＝12.6m/s 2.1．复习启示高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，是在教材实验的基础上创设新情景．因此，要在夯实教材实验的基础上注意迁移和创新能力的培养，善于用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题．2．情景拓展3．数据处理(1)加速度的获得：靠重物的拉力获得加速度→长木板倾斜靠重力获得加速度．(2)速度的测量方法：由打点纸带求速度→测定遮光片的宽度d和遮光片通过光电门的挡光时间Δt，由v＝dΔt求速度．(3)加速度的测量方法：由打点纸带利用逐差法求加速度→利用经过两个光电门的瞬时速度，由速度位移关系式求加速度．类型1 实验情景创新例2(2017·全国卷Ⅱ·22)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系．使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器．图5实验步骤如下：①如图5(a)，将光电门固定在斜面下端附近，将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt ； ③用Δs 表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示]，v 表示滑块在挡光片遮住光线的Δt 时间内的平均速度大小，求出v ；④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③； ⑤多次重复步骤④；⑥利用实验中得到的数据作出v －Δt 图，如图(c)所示． 完成下列填空：(1)用a 表示滑块下滑的加速度大小，用v A 表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则v 与v A 、a 和Δt 的关系式为v ＝________.(2)由图(c)可求得v A ＝______cm/s ，a ＝______ cm/s 2.(结果保留3位有效数字) 答案 (1)v A ＋12a Δt (2)52.1 16.6解析 (1)设挡光片末端到达光电门的速度为v ，则由速度时间关系可知：v ＝v A ＋a Δt ，且v ＝v A ＋v2联立解得：v ＝v A ＋12a Δt ；(2)由题图(c)可读出v A ≈52.1cm/s，图线的斜率k ＝12a ＝53.6－52.4180－35×10－3cm/s 2≈8.28 cm/s 2，即a ≈16.6cm/s 2.变式3 (2019·全国卷Ⅲ·22)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 ＝24.5cm 、ac ＝58.7cm ，则该地的重力加速度大小为g ＝________m/s 2.(保留2位有效数字) 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解析 利用数码相机的连拍功能，通过每隔一定时间的拍摄确定小球位置，所以还必须使用的器材是米尺，将米尺竖直放置，使小球下落时尽量靠近米尺，用米尺测量小球位置间的距离，利用逐差法由公式Δx ＝aT 2，可得a ＝g ＝Δx T2＝9.7m/s 2.类型2 实验方法拓展例3 (2018·全国卷Ⅲ·22)甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间．实验步骤如下：(1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L 的木尺上端，让木尺自然下垂．乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L 刻度处，但未碰到尺)，准备用手指夹住下落的尺．(2)甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子．若夹住尺子的位置刻度为L 1，重力加速度大小为g ，则乙的反应时间为________(用L 、L 1和g 表示)．(3)已知当地的重力加速度大小为g ＝9.80m/s 2，L ＝30.0cm ，L 1＝10.4cm.乙的反应时间为________s ．(结果保留2位有效数字)(4)写出一条能提高测量结果准确程度的建议：_______________________________________ ______________________________. 答案 (2)2L －L 1g(3)0.20 (4)多次测量取平均值；初始时乙的手指尽可能接近尺子解析 (2)根据自由落体运动的规律，得L －L 1＝12gt 2，解得t ＝2L －L 1g.(3)将g ＝9.80m/s 2，L ＝30.0cm ＝0.300m ，L 1＝10.4cm ＝0.104m ，代入t ＝2L －L 1g得t ＝0.20s.(4)建议：多次测量取平均值；初始时乙的手指尽可能接近尺子．变式4 (2020·山东聊城市一模)某组同学用图6甲所示的实验装置测量重力加速度，铁架台上固定着光电门，让直径为d 的小球从一定高度处由静止开始自由下落，小球球心正好通过光电门．光电门可记录小球通过光电门的时间．图6(1)用游标卡尺测量小球直径时，游标卡尺的刻度如图乙所示，则小球的直径为________cm. (2)某次实验中小球的下边缘与光电门间的距离为h ，小球通过光电门的时间为Δt ，若小球通过光电门的速度可表示为dΔt，重力加速度可表示为g ＝________(用字母表示)． (3)严格来说dΔt并不等于小球球心经过光电门时的速度，由此计算出的速度比真实值________(填“偏大”“偏小”或“不变”)． 答案 (1)2.540 (2)d 22h ＋dΔt2(3)偏小解析 (1)由20分度的游标卡尺的读数规则知小球的直径d ＝25mm ＋0.05mm×8＝25.40mm ＝2.540cm.(2)由v 2＝2gH 、v ＝d Δt 、H ＝h ＋d2联立解得g ＝d 22h ＋dΔt2.(3)dΔt 为小球通过光电门的平均速度，是通过光电门所用时间中点的瞬时速度，而小球球心通过光电门的速度为通过光电门这段位移中点的瞬时速度，在匀加速直线运动中，在某一段运动过程位移中点的瞬时速度大于时间中点的瞬时速度，则计算出的速度比真实值偏小.。
高考物理一轮复习 实验一 研究匀变速直线运动知能演练提升 新人教版
高考物理一轮复习 实验一 研究匀变速直线运动知能演练提升 新人教版[教材实验·练基础]1．“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)，得到如图实－1－9所示的纸带。
图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是( )图实－1－9A ．实验时应先放开纸带再接通电源B ．(x 6－x 1)等于(x 2－x 1)的6倍C ．从纸带可求出计数点B 对应的速率D ．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s解析：选C 在做“研究匀变速直线运动”的实验时应先接通电源再放开纸带，A 错误；根据相等的时间间隔内通过的位移有x M －x N ＝(M －N )aT 2，可知(x 6－x 1)等于(x 2－x 1)的5倍，B 错误；根据B 点为A 与C 点的中间时刻点，有v B ＝x AC 2T，C 正确；由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出，所以时间间隔为0.1 s ，D 错误。
2．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，为了能够较准确地测出加速度，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：________________________________________________________________________。
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，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开始点，并把每打五个点的时间作为时间单位，在选好的开始点下面记作0，往后第六个点作为计数点1，依此标出计数点2、3、4、5、6，并测算出相邻两点间的距离G ．根据公式a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2及a ＝a 1＋a 2＋a 33求出a 解析：在实验中尽可能地保证小车做匀变速直线运动，同时也要求纸带能尽可能地直接反映小车的运动情况，既要减小运动误差也要减小纸带的分析误差。
高考物理一轮复习 第一章 匀变速直线运动综合测试题-人教版高三全册物理试题
匀变速直线运动综合测试题一、选择题(第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。
)1．时间2015年8月23日，在进展的2015年世界田径锦标赛上，苏炳添以9秒99的成绩成为第一个站上世锦赛决赛的亚洲人！创造了中国男子百米选手在世界大赛中的最好名次。
假设通过仪器绘出的苏炳添从起点到终点的速度—时间图象如下列图，由此可知 ( )A．图中时间轴上t1＝9.00sB．苏炳添的平均速度为11m/sC．苏炳添的最大速度可能大于11m/sD．图象与横轴所围面积一定等于100m2．电影特技中有一种叫做“快镜头〞的方法，对于一个从静止开始做匀加速直线运动的汽车，不使用特技时，屏幕上汽车的加速度为a，汽车运动到某点时的速度为v，当使用2倍速度的“快镜头〞时，屏幕上汽车的加速度和运动到同一点的速度分别为 ( )A．2a、2v B．2a、4v C．4a、2v D．4a、4v3．时间2015年9月17日6时54分左右，智利西部海岸发生8.3级地震，全国各地纷纷前往支援。
一辆汽车正在前往救援的平直公路上匀速行驶，由于前方道路遭到严重破坏，司机采取紧急刹车，依次经过a、b、c、d四点，如下列图，通过ab、bc和cd位移所用时间之比为123，ab和cd距离分别为x1和x2，如此bc段的距离为 ( )A. B. C.D.4.取一根长2m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘，在线端系上第一个垫圈1，隔12cm再系一个垫圈2，以后垫圈之间的距离分别为36cm、60cm、84cm，如下列图。
站在椅子上，向上提起线的上端，让线自由垂直，且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘。
松手后开始计时，假设不计空气阻力，如此第2、3、4、5各垫圈 ( )A．落到盘上的声音时间间隔越来越大B．落到盘上的声音时间间隔越来越小C．依次落到盘上的时间关系为123 4D．依次落到盘上的时间关系为1(－1)(－)(2－)5．如图是物体做直线运动的v－t图象，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内的加速度一样C．第1s内和第4s内的位移大小不相等D．0～2s和0～4s内的平均速度大小相等6．动车把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客。
高考物理总复习实验一研究匀变速直线运动针对训练(含解析)新人教版
1． (2019 年佛山模拟 ) 某同学利用打点计时器丈量小车做匀变速直线运动的加快度．(1)电火花打点计时器是一种使用________( 选填“沟通”或“直流” ) 电源的计时仪器，它的工作电压是________V，当电源的频次为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次序应当是() A．先接通电源，后开释纸带B．先开释纸带，后接通电源C．开释纸带的同时接通电源D．哪个先，哪个后都能够(3) 实验中该同学从打出的若干条纸带中选用一条纸带，如图实 1－12 所示，纸带上准时间次序取 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.依据纸带数据能够判断小车在做匀加快直线运动，原因是________________________________ ．图实 1－ 12( 请用文字描绘) ；在计数点C所代表的时辰，纸带运动的刹时速度是2分析： (1) 电火花打点计时器是一种使用沟通电源的计时仪器，电压为频次为 50 Hz 时，它每隔0.02 s打一次点．________m/s，小220 V ，当电源(2)(3) 在使用打点计时器时，应先接通电源，待打点稳固后再开释纸带，当相邻相等时间内的位移之差都相等时，小车做匀加快直线运动．A正确．x2＋ x3v C＝2T，T＝0.1 s可求得 v C≈0.53 m/s由 x＝ x2－ x1＝ x3－ x2＝aT2可得： a＝1.13 m/s2.答案： (1) 沟通220 0.02(2)A(3) 相邻相等时间内的位移之差相等0.53 1.13 m/s 22．(2017 年高考·课标全国卷Ⅰ ) 某研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，如图实 1－ 13(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，图实1－ 13(b) 记录了桌面上连续的 6 个水滴的地点．( 已知滴水计时器每内共滴下46 个小水滴 )30 s图实 1－ 13(1) 由图实 1－ 13(b) 可知，小车在桌面上是 ________( 填“从右向左”或“从左向右”)运动的．(2) 该小组同学依据图实 1－ 13(b) 的数据判断出小车做匀变速运动．小车运动到图实 1－ 13(b) 中 A 点地点时的速度大小为 ________m/s ，加快度大小为 ________m/s 2.( 结果均保存2 位有效数字 )分析： (1) 因为小车在水平桌面上运动时必定遇到阻力作用，做匀减速直线运动，相邻水滴 ( 时间间隔同样 ) 的地点间的距离渐渐减小，因此由题图 1－ 13(b) 可知，小车在桌面上是从右向左运动的．30 s 2(2) 滴水计时器每 30 s 内共滴下 46 个小水滴，其滴水的时间间隔为 T ＝ 46－ 1＝3s. 根据匀变速直线运动的规律，可得小车运动到题图1－ 13(b) 中 A 点地点时的速度大小为 v A ＝ 0.117 ＋ 0.133 m/s ≈ 0.19 m/s. 由 x ＝ aT 2 和逐差法可得，小车运动的加快度大小为a ＝2T（0.150 － 0.117 ）＋（ 0.133 － 0.100 ） 2 24 2m/s ≈ 0.037 m/s .T答案： (1) 从右向左 (2)0.190.0373．(2018 年高考·课标全国卷Ⅲ ) 甲、乙两同学经过下边的实验丈量人的反响时间．实验步骤以下：(1) 甲用两个手指轻轻捏住量程为 L 的木尺上端，让木尺自然下垂．乙把手放在尺的下端( 地点恰巧处于 L 刻度处，但未遇到尺 ) ，准备用手指夹住着落的尺．(2) 甲在不通知乙的状况下，忽然放手，尺子着落；乙看到尺子着落伍迅速用手指夹住 尺子．若夹住尺子的地点刻度为 L 1，重力加快度大小为 g ，则乙的反响时间为 ______( 用 L 、L 1 和 g 表示 ) ．(3) 已知当地的重力加快度大小为 g ＝ 9.80 m/s 2， L ＝30.0 cm ， L 1＝ 10.4 cm ，乙的反响时间为 ________s ． ( 结果保存 2 位有效数字 )(4) 写出一条提升丈量结果正确程度的建议： ____________________________________ ．分析：依据题述， 在乙的反响时间t 内，尺子着落高度 h ＝L － L 1，由自由落体运动规律 1 2 2（L －L ）可知， h ＝2gt ，解得 t ＝1g. 代入数据得 t ＝ 0.20 s.2（－1）答案： (2)L Lg(3)0.20(4) 多次丈量取均匀值；初始时乙的手指尽可能靠近尺子( 答出一条即可)。
高三物理一轮复习 1.2匀变速直线运动的研究精品练习 新人教版
一、单项选择题1．一小物体以一定的初速度自光滑斜面的底端a点上滑，最远可达b点，e为ab的中点，已知物体由a到e的时间为t0，则它从e经b再返回e所需时间为( )A．t0B．(2－1)t0C．2(2＋1)t0D．(22＋1)t0解析由逆向思维可知物体从b到e和从e到a的时间比为1:(2－1)，即t:t0＝1:(2－1)，得t＝(2＋1)t0，由运动的对称性可得从e到b和从b到e的时间相等，所以从e经b再返回e所需时间为2t，即2(2＋1)t0，答案为C.答案 C2．取一根长2m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘．在线端系上第一个垫圈1，隔12cm 再系一个垫圈2，以后垫圈之间的距离分别为36cm、60cm、84cm，如图所示．站在椅子上，向上提起线的上端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘．松手后开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5个垫圈( )A．落到盘上的时间间隔越来越大B．落到盘上的时间间隔相等C．依次落到盘上的时间关系为1: 2 : 3 :2D．依次落到盘上的时间关系为1: (2－1) : (3－2): (2－3)解析根据其运动规律h＝12gt2判断落到盘上的时间间隔相等，B项正确；垫圈依次落到盘上的速度关系为1:2:3:4，垫圈依次落到盘上的时间关系为1:2:3:4，C、D项错误．答案 B3．一物体做竖直上抛运动，1s 后运动位移的大小为上升最大高度的49，则关于物体上抛的初速度，下列说法正确的是( )A ．初速度只能为39.27m/sB ．初速度应为两个值C ．初速度可能有三个值D ．初速度不可能有三个值解析 1s 后运动位移可以在抛出点的上方，分别是上升和下落等高的两点，还可以在抛出点下方，所以正确的选项为C.答案 C4．如图所示，A 、B 两物体相距s ＝7m ，物体A 以v A ＝4m/s 的速度向右匀速运动．而物体B 此时的速度v B ＝10m/s ，在摩擦力的作用下向右做匀减速运动，加速度a ＝－2m/s 2，那么物体A 追上物体B 所用的时间为( )A ．7sB ．8sC ．9sD ．10s解析 物体B 从开始到停下来所用的时间t ＝－v B a＝5s ，在此时间内B 前进的距离s B ＝v－Bt ＝25m ，A 前进的距离s A ＝v A t ＝20m ．故此时刻A 、B 相距5＋7＝12m ，所以再经过3s A 才能追上B ，故物体A 追上物体B 所用的时间为8s ．故B 选项正确．答案 B5．酒后驾驶会导致许多安全隐患，其中之一是驾驶员的反应时间变长，反应时间是指驾驶员从发现情况到开始采取制动的时间．下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离，“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同).速度(m/s)思考距离/m 制动距离/m 正常 酒后 正常 酒后 15 7.5 15.0 22.5 30.0 2010.020.036.746.725 12.5 25.0 54.2 xA ．驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5sB ．若汽车以20m/s 的速度行驶时，发现前方40m 处有险情，酒后驾驶不能安全停车C ．汽车制动时，加速度大小为10m/s 2D ．表中x 为66.7解析 从表格数据可知A 、B 项都正确；根据匀变速直线运动规律，可求得汽车制动时，加速度大小为a ＝v 22x 2－x 1＝7.5m/s 2，x 1表示思考距离、x 2表示制动距离，C 项错；D 项有x 2＝v 22a＝41.7m ，加上思考距离得表中x 为66.7，D 项也是正确的．答案 C6．第30届夏季奥运会将于2012年在伦敦举行，跳水比赛是我国的传统优势项目．某运动员正在进行10m 跳台跳水训练，若只研究运动员的下落过程，下列说法正确的是( )A ．为了研究运动员的技术动作，可将正在比赛的运动员视为质点B ．运动员在下落过程中，感觉水面在匀速上升C ．前一半时间内位移大，后一半时间内位移小D ．前一半位移用的时间长，后一半位移用的时间短解析 为了研究运动员的技术动作，不能将正在比赛的运动员视为质点，A 项错误；运动员在下落过程中做自由落体运动，所以感觉到水面是变速上升的，B 项错误；根据自由落体运动的规律，前一半时间内通过的位移是后一半时间内通过的位移的13，C 项错误；前一半位移和后一半位移所用的时间之比为1:(2－1)，所以D 项正确．答案 D 二、多项选择题7．某人从楼顶由静止释放一颗石子，如果忽略空气对石子的阻力，利用下面的哪些已知量可以测量这栋楼房的高度H (重力加速度g 已知)( )A ．石子落地时的速度B ．石子下落的时间C ．石子下落最初1s 内的平均速度D ．石子下落最后1s 内的位移 答案 ABD8．做初速度不为零的匀加速直线运动的物体，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，则以下判断正确的是( )A ．物体在A 点的速度大小为x 1＋x 22TB ．物体运动的加速度为2x 1T2C ．物体运动的加速度为x 2－x 1T 2D ．物体在B 点的速度大小为2x 2－x 1T解析 根据匀变速直线运动规律，中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，故A 项正确；根据x 2－x 1＝aT 2，C 项正确，B 项错误；根据v t ＝v 0＋aT ，物体在B 点的速度大小为3x 2－x 12T，D 项错误． 答案 AC9．如图所示，以8m/s 匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2s 将熄灭，此时汽车距离停车线18m ．该车加速时最大加速度大小为2m/s 2，减速时最大加速度大小为5m/s 2.此路线允许行驶的最大速度为12.5m/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5m 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2s 末的速度为12m/s ，2s 内的位移为x ＝8＋122×2m ＝20m ，则在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线，A 项正确；汽车一直减速在绿灯熄灭前通过的距离小于16m ，则不能通过停车线，如距离停车线5m 处减速，汽车运动的最小距离为6.4m ，不能停在停车线处，C 项正确．答案 AC10．处于平直轨道上的甲、乙两物体相距x ，乙在甲前且两物体同时、同向开始运动，甲以初速度v 、加速度a 1做匀加速直线运动，乙做初速度为零、加速度为a 2的匀加速直线运动，假设甲能从乙旁边通过，下述情况可能发生的是( )A．a1＝a2时，能相遇两次B．a1>a2时，能相遇两次C．a1<a2时，能相遇两次D．a1<a2时，能相遇一次解析利用图像进行分析，如图所示，分别表示a1＝a2时、a1>a2时、a1<a2时的速度图像．对于A选项，甲的速度总是大于乙的速度，它们只能相遇一次，即甲追上乙车并超过乙；对于B选项，甲追上乙后，并超过乙，只能相遇一次；对于C选项，当甲、乙速度相等时，甲刚好追上乙，那么它们只能相遇一次，若是甲在速度相等之前追上乙，以后乙的加速度比甲大，故其速度总会超过甲，乙会追上甲，有可能相遇两次，若甲在速度与乙相等时还没有追上乙，则永远追不上乙，一次相遇的机会都没有．故正确答案为C、D.答案CD三、非选择题11．航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m＝2kg，动力系统提供的恒定升力F ＝28 N．试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升．设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2.(1)第一次试飞，飞行器飞行t1＝8s时到达高度H＝64m．求飞行器所受阻力f的大小；(2)第二次试飞，飞行器飞行t2＝6s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力．求飞行器能达到的最大高度h；(3)为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.解析 (1)第一次飞行中，设加速度为a 1 匀加速运动 H ＝12a 1t 21.由牛顿第二定律 F －mg －f ＝ma 1 解得f ＝4N.(2)第二次飞行中，设失去升力时的速度为v 1，上升的高度为s 1，匀加速运动s 1＝12a 1t 22设失去升力后加速度为a 2，上升的高度为s 2 由牛顿第二定律 mg ＋f ＝ma 2v 1＝a 1t 2 s 2＝v 212a 2解得 h ＝s 1＋s 2＝42m.(3)设失去升力下降阶段加速度为a 3；恢复升力后加速度为a 4，恢复升力时速度为v 3 由牛顿第三定律 mg －f ＝ma 3F ＋f －mg ＝ma 4 且v 232a 3＋v 232a 4＝h v 3＝a 3t 3解得t 3＝322s(或2.1s)．答案 (1)4N (2)42m(3)322s(或2.1s)12．短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m 和200m 短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别是9.69s 和19.30s ．假定他在100m 比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s ，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动.200m 比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100m 比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑100m 时最大速度率的96%.求：(1)加速所用时间和达到的最大速率；(2)起跑后做匀加速运动的加速度．(结果保留两位小数)解析 (1)设加速所用时间为t (以s 为单位)，匀速运动的速度为v (以m/s 为单位)，则有12vt ＋(9.69－0.15－t )v ＝100 ① 12vt ＋(19.30－0.15－t )×0.96v ＝200 ② 由①②式得t ＝1.29sv ＝11.24m/s.(2)设加速度大小为a ，则a ＝v t＝8.71m/s 2. 答案 (1)1.29s 11.24m/s (2)8.71m/s 2。
2022高考物理一轮复习实验抢分练一研究匀变速直线运动含解析新人教版
实验专项抢分练(一) 研究匀变速直线运动(建议用时40分钟)1．在研究匀变速直线运动中，某同学用一端装有定滑轮的长木板、小车、打点计时器(频率为50 Hz)、钩码、纸带、细线组成如图甲所示的装置，用钩码拉动小车，使其做匀变速直线运动，得到如图乙所示的一条纸带，纸带中相邻两个计数点之间有四个点未标出。
(1)某同学操作实验步骤如下，有错误或不需要的步骤是__________(填写字母)。
A ．将打点计时器固定在长木板上，并连接好电路B ．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔C ．适当抬高长木板的左端，在不挂钩码的情况下，轻推小车，小车能匀速运动D ．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码E ．将小车移至靠近打点计时器处F ．先释放纸带，再接通打点计时器(2)用毫米刻度尺测量得到图乙中A 点与其他计数点间的距离为：AB ＝3.00 cm 、AC ＝10.16 cm 、AD ＝21.48 cm 、AE ＝36.95 cm ，则打下D 点时小车的速度大小为__________m/s ；小车的加速度为__________m/s 2。
(结果保留三位有效数字)【解析】(1)其中不需要的步骤是C ，本实验在研究匀变速直线运动，是否存在摩擦阻力，对实验没有影响，只要加速度恒定即可；错误的是F ，实验时，不能先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，所以应该先接通电源，再释放小车。
(2)由于计时器打点的时间间隔为0.02 s ，相邻两个计数点之间还有四个点图中未画出，所以相邻两个计数点之间的时间间隔为T ＝0.1 s 。
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D 点时小车的瞬时速度大小v D ＝x CE 2T ＝36.95－10.162×0.1×10－2 m/s ＝1.34 m/s 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a ＝x CE －x AC 4T 2 ＝36.95－10.16－10.164×0.12 ×10－2m/s 2＝4.16 m/s 2 答案：(1)C 、F (2)1.34 4.162．(2020·钦州模拟)某同学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 、…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0.1 s ，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。
高考导练2017年高考物理一轮复习实验1研究匀变速直线运动模拟试题新人教版
实验1 研究匀变速直线运动高考·模拟·创新1．(2015年高考·广东卷)某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度．图实1－12①请完成以下主要实验步骤：按图实1－12(a)安装实验器材并连接电源；竖直提起系有重物的纸带，使重物________(填“靠近”或“远离”)计时器下端；________，________，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验．②图实1－12(b)和(c)是实验获得的两条纸带，应选取________(填“b”或“c”)来计算重力加速度．在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和________。
解析：①重物必须靠近打点计时器，才能让打点计时器在纸带上记录重物运动的轨迹；先接通电源再释放纸带，能较充分地利用纸带记录重物运动的轨迹；②从c纸带所打的点迹来看，重物运动的速度先增大再减小，不是做自由落体，故只能选b纸带；打点计时器的打点针在纸带上打点时会对纸带产生阻力，纸带在随重物下落的过程中还会与打点计时器的限位孔摩擦，故纸带的这两项阻力都会对重物的自由下落带来影响．答案：①靠近接通电源释放纸带②b 纸带与打点计时器间的摩擦2．研究小车匀变速直线运动的实验装置如图实1－13(a)所示，其中斜面倾角θ可调．打点计时器的工作频率为50 Hz.纸带上计数点的间距如图实1－13(b)所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出．图实1－13①部分实验步骤如下：A ．测量完毕，关闭电源，取出纸带．B ．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车．C ．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连．D ．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔．上述实验步骤的正确顺序是：________(用字母填写)．②图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T ＝________s.③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v 5＝________.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 ＝________. 解析：①略；②由频率50 Hz 可知，每两个点的时间间隔为0.02 s ，而两计数点间又有4个点未画出，故两计数点间的时间为0.1 s ；③计数点5为计数点4与6的中间时刻，根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度来计算；④将六个数据分两组，采用逐差法来计算．答案：①DCBA ②0.1 ③s 4＋s 52T ④s 4＋s 5＋s 6－s 1＋s 2＋s 39T 2。
高考物理一轮总复习检测：实验一 研究匀变速直线运动 含答案
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(Δt＝aT2)．(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，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)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x1、x2、x3、x4…，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx＝aT2.②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图线是一条倾斜的直线，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)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，得vn＝.(4)利用纸带求物体加速度的两种方法．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＝，a2＝，a3＝，再算出a1、a2、a3的平均值a＝＝×＝（x4＋x5＋x6）－（x1＋x2＋x3），即为物体的加速度．9T2②图象法：如图所示，以打某计数点时为计时起点，利用vn＝求出打各点时的瞬时速度，描点得v－t图线，图线的斜率即为物体做匀变速直线运动的加速度．3．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、电源、复写纸．4．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．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，即计数点的时间间隔为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增减所挂钩码的个数，再重复实验两次．二、规律方法总结1．数据处理(1)由实验数据得出v－t图象．①根据表格中的v、t数据，在直角坐标系中仔细描点．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，落不到直线上的各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图线，它是一条倾斜的直线，如图所示．(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．①直接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，显示v与t成线性关系，小车的速度随时间均匀变化．2．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．3．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先让小车停止运动，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，让各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧．4．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之间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．1．(多选)关于电磁打点计时器的使用，下列说法正确的是________．A．电磁打点计时器使用的是6 V左右的直流电源B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通电源C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小D．在同一纸带上打的点越密，说明物体运动的速度越慢解析：电磁打点计时器使用的是6 V的交变电源，A错误；由于刚接通电源时，电磁打点计时器振针振动的频率不稳定，故应先接通电源，后让物体运动，B错误；使用的电源频率越高，电磁打点计时器振针振动的频率越高，打点的时间间隔就越小，C正确；同一纸带上的点越密集，说明物体运动的越慢，D正确．答案：CD2．(2017·济南模拟)如图是“探究小车速度随时间变化规律”的实验中打出的一条纸带，已知交流电源频率是50 Hz.纸带上每两个计数点间还有四个点未画出．(1)打D点时，小车的速度大小是____________m/s；(2)如果小车系在纸带的F端，那么小车是做________直线运动(填“匀加速”或“匀减速”)．解析：(1)根据在中间时刻的瞬时速度等于整个过程的平均速度可得，打D点时小车的速度大小等于CE过程上的平均速度，vD＝＝0.14 m/s.(2)如果小车系在纸带的F端，打出的点之间的距离越来越小，所以小车做匀减速直线运动．答案：(1)0.14 (2)匀减速3．(2017·榆林模拟)如图所示是某同学“探究在匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带．(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为____________．(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画．从图中读出A、B两点间距x＝________cm；C点对应的速度是________m/s(计算结果保留三位有效数字)．解析：纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02 s．A、B两点间距x ＝0.68 cm；BC和CD之间的时间都为0.10 s，C点对应的速度是v＝×10－2 m/s＝0.100 m/s.答案：(1)0.02 s (2)0.68 0.1004．(20xx·广东卷)某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度．(1)请完成以下主要实验步骤：按图(a)安装实验器材并连接电源；竖直提起系有重物的纸带，使重物__________(填“靠近”或“远离”)计时器下端；________，________，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；接新纸带重复实验．(2)图(b)和(c)是实验获得的两条纸带，应选取________来计算重力加速度．在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和____________．解析：(1)重物靠近打点计时器下端，可在纸带上打下更多的点，提高纸带利用率．为了能在纸带上打下尽可能多的点，且避免因打点计时器在接通电源后工作状态不稳而引起的误差，要求先接通电源，待计时器工作稳定后再释放纸带．(2)比较图(b)与(c)可知，图(b)中重物做匀加速运动，而图(c)中重物先加速后减速，故应选用(b)．由ma＝mg－Ff知a＝g－，测得a<g的原因是阻力Ff的存在，而除了空气阻力外，纸带与限位孔之间的摩擦也是阻力的主要来源，另外，两限位孔不在同一竖直线上，纸带不竖直等因素也会增大阻力．答案：(1)靠近接通电源释放纸带(2)(b) 纸带与限位孔间的摩擦1．在研究某物体的运动规律时，打点计时器打下如图所示的一条纸带．已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，相邻两计数点间还有四个打点未画出．由纸带上的数据可知，打E点时物体的速度v＝____________，物体运动的加速度a＝____________(结果保留两位有效数字)．解析：T＝5×0.02 s＝0.1 s，vE＝＝×10－2 m/s＝0.25 m/s，a＝（DE＋EF＋FG）－（AB＋BC＋CD）（3T）2＝×10－2 m/s2解析：(1)打点计时器应使用交流电源，测量位移需用到刻度尺．(2)为充分利用纸带和实验的顺利进行，可知A、D正确．(3)相邻计数点之间都还有4个点未画出，说明相邻计数点之间的时间间隔是0.1 s．由全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得v4＝m/s≈0.41 m/s.由Δx＝aT2得a＝×10－2 m/s2≈0.76 m/s2.答案：(1)AC (2)AD (3)0.41 0.763．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、F、G为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔T＝0.1 s.(1)在如图所示的坐标系中作出小车运动的v－t图线．(2)将图线延长与纵轴相交，交点的速度大小是______cm/s，此速度的物理意义是____________．解析：(1)应用vn＝，求出各计数点B、C、D、E、F对应的速度为vB＝16.50 cm/s，vC＝21.40 cm/s，vD＝26.30 cm/s，vE＝31.35 cm/s，vF＝36.30 cm/s，在v－t坐标系中描点，连线如图所示．(2)由图中可以读出，图线与纵轴交点的速度大小为11.60cm/s，此速度表示A点的瞬时速度．答案：见解析4．如图，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b 的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间距为d.(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间为Δt1和Δt2，则小车的加速度a＝____________．(1)通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点______和________之间某时刻开始减速．(2)计数点5对应的速度大小为____________m/s，计数点6对应的速度大小为____________m/s(保留三位有效数字)．(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a＝__________m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值______(填“偏大”或“偏小”)．解析：(1)根据匀加速直线运动的推论，相邻相等时间内的位移之差是常数Δx＝aT2，可知开始的位移之差为2 cm，所以计数点6之前物块在加速，计数点7之后物块在减速，则开始减速的时刻在6和7之间．(2)计数点5对应的速度等于4和6间的平均速度v5＝ m/s＝1.00 m/s，同理v4＝＝0.800 5 m/s，又v5＝可解得计数点6对应的速度大小为1.20 m/s.(3)物块匀减速运动的过程中加速度的大小为a＝＝2.00 m/s2.在减速阶段产生加速度的力是滑动摩擦力和纸带受到的阻力，所以计算结果比动摩擦因数的真实值偏大．答案：(1)6 7 (2)1.00 1.20 (3)2.00 偏大6．(2017·青岛模拟)某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图所示．倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球．手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球．当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落……这样，就可测出多个小球下落的总时间．(1)在实验中，下列做法正确的有( )A．电路中的电源只能选用交流电源B．实验前应将M调整到电磁铁的正下方C．用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度D．手动敲击M的同时按下秒表开始计时(2)实验测得小球下落的高度H＝1.980 m，10个小球下落的总时间T＝6.5 s．可求出重力加速度g＝______m/s2(结果保留两位有效数字)．(3)在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个办法．(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间Δt磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差Δt，这导致实验误差．为此，他分别取高度H1和H2，测量n个小球下落的总时间T1和T2.他是否可以利用这两组数据消除Δt对实验结果的影响？请推导说明．解析：(1)电磁铁可以使用交流电或直流电．小型电磁铁一般使用直流电，A项错误；为保证小球下落能把触头断开，M应调整到电磁铁的正下方，B项正确；电磁铁下端到M的竖直距离，再减去一个小球的直径，即为小球下落的高度，C项错误；手动敲击M的同时按下秒表开始计时，D项正确．(2)根据H＝gt2，则有g＝＝ m/s2≈9.4 m/s2.(3)增加小球下落的高度；多次重复实验，结果取平均值．(4)由H1＝g和H2＝g，可得g＝，因此可以消去Δt的影响．答案：(1)BD (2)9.4 (3)增加小球下落的高度；多次重复实验，结果取平均值(其他答案只要合理也可) (4)见解析利用图象的物理意义来解决实际问题往往起到意想不到的效果，在中学阶段某些问题根本无法借助初等数学的方法来解决，但如果注意到一些图线的斜率和面积所包含的物理意义，则可利用比较直观的方法解决问题．1．如图所示，A、B分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v－t图象，根据图象可以判断( )A．两球在t＝2 s时速率相等B．两球在t＝8 s时相距最远C．两球运动过程中不会相遇D．甲、乙两球做初速度方向相反的匀减速直线运动，加速度大小相同、方向相反解析：t＝2 s时尽管速度的方向相反，但速率却是相等的，则A 正确；由v－t图象的物理意义可知，两球在t＝8 s 时均回到出发点，显然不是相距最远，选项B、C错误；两球都先做匀减速直线运动，后做匀加速直线运动，aA＝＝ m/s2＝－10 m/s2，aB＝＝ m/s2＝6.67 m/s2，选项D错误．答案：A2．(20xx·烟台模拟)如图所示，一滑块以初速度v0自固定于地面的斜面底端冲上斜面，到达某一高度后又返回底端．取沿斜面向上为正方向．下列表示滑块在斜面上整个运动过程中速度v随时间t变化的图象中，可能正确的是( )解析：上滑时的加速度：a1＝＝gsin θ＋μgcos θ，下滑时的加速度：a2＝＝gsin θ－μgcos θ，知a1>a2，速度—时间图线的斜率表示加速度；滑块在斜面上运动过程中，由于存在摩擦力，机械能不断减小，经过同一点时下滑速度小于上滑的速度，根据速度图象“面积”等于位移，两个过程的位移大小相等，可知，下滑时间大于上滑时间，所以选项A正确，选项B、C、D错误．答案：A3．(多选)(20xx·安阳模拟)某跳伞运动员从悬停在高空的直升机上跳下，他从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v－t 图象如图所示，则下列关于他的运动情况分析正确的是( )A．0～10 s加速度向下，10～15 s加速度向上B．0～10 s、10～15 s内都做加速度逐渐减小的变速运动C．0～10 s内下落的距离大于100 mD．10～15 s内下落的距离大于75 m解析：由图象可知，0～10 s的加速度方向向下，大小逐渐减小，10～15 s的加速度方向向上，大小也逐渐减小，则A、B正确；由图象的面积，可得0～10 s的位移大于100 m，10～15 s的位移小于75 m，则C正确，D错误．答案：ABC4．如图所示，一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面AB，右侧面是曲面AC.已知AB和AC的长度相同，两个小球p、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑，比较它们到达水平面所用的时间( )A．p小球先到B．q小球先到C．两小球同时到 D．无法确定解析：可以利用v－t图象(这里的v是速率，曲线下的面积表示路程s)定性地进行比较．在同一个v－t图象中做出p、q的速率图线，显然开始时q的加速度较大，斜率较大；由于机械能守恒，末速率相同，即曲线末端在同一水平图线上．为使路程相同(曲线和横轴所围的面积相同)，显然q用的时间较少．设人起跳离地速度为v2，d2为人重心向上加速过程的距离，人具有和磕头虫相同的加速度a，h2表示与其相应的竖直高度，则对加速过程和离地后上升过程分别有v＝2ad2，v＝2gh2.联立以上各式，得h2＝.代入数据得h2＝150 m.答案：150 m8．20xx年8月29日的国家体育场上演了震撼的一幕，由莫有雪、谢震业、苏炳添、张培萌组成的中国队以38秒01的成绩拿到北京世界田径锦标赛男子4×100 m接力银牌，创造了中国田径历史上4×100 m接力项目的最佳战绩，也创造了亚洲田径历史上在该项目上的最佳战绩．如图所示，A、B两同学在直跑道上练习4×100 m接力，他们在奔跑时有相同的最大速度．B从静止开始全力奔跑需25 m 才能达到最大速度，这一过程可看做匀变速运动，现有A持棒以最大速度向B奔来，B在接力区伺机全力奔出．若要求B接棒时速度达到最大速度的80%，则：(1)B在接力区需跑出的距离s1为多少？(2)B应在离A的距离s2为多少时起跑？。
2022届高考物理一轮复习专题1直线运动实验1研究匀变速直线运动课后练习含解析新人教版
实验1 研究匀变速直线运动知识巩固练1．(2020届吉林检测)测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图的装置，图中长木板水平固定．(1)实验过程中，电火花计时器应接在交流电源上，调整定滑轮高度，使__________. (2)已知重力加速度为g ，测得木块的质量为M ，砝码盘和砝码的总质量为m ，木块的加速度为a ，则木块与长木板间动摩擦因数μ＝______________.(3)如图所示为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点未画出．从纸带上测出s 1＝3.20 cm ，s 2＝4.52 cm ，s 5＝8.42 cm ，s 6＝9.70 cm.则木块加速度大小a ＝____________m/s 2(结果保留2位有效数字)．【答案】(1)细线与长木板平行 (2)mg －m ＋M aMg(3)1.3【解析】(1)为了使细线的拉力方向与木块运动方向相同，应调整细线与长木板平行． (2)根据牛顿第二定律，对砝码盘和砝码整体有mg －F ＝ma ， 对木块有F －μMg ＝Ma ， 联立两方程解得μ＝mg －m ＋M aMg.(3)利用逐差法得a ＝s 5＋s 6－s 1＋s 28T2＝1.3 m/s 2. 2．(2020年重庆诊断)某实验小组利用如图甲实验装置测量物体运动的加速度大小．(1)如图乙，用20分度的游标卡尺测得遮光条的宽度d ＝______cm.(2)实验时，用刻度尺测量出图示位置遮光条与光电门间距离s ，然后将滑块由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为Δt ，则可计算出滑块运动过程的加速度大小为________．(用题给物理量字母表示)【答案】(1)1.095 (2)d 22sΔt2【解析】(1)20分度的游标卡尺精确度为0.05 mm ，读数由主尺和游标尺两部分组成．游标尺零刻度线的左侧整毫米为10 mm ，游标上第19根线与主尺对齐，19×0.05 mm＝0.95 mm ，读数为10 mm ＋0.95 mm ＝10.95 mm ＝1.095 cm.(2)滑块经过光电门挡住光的时间极短，则可用平均速度代替瞬时速度，有滑块的瞬时速度为v ≈v －＝d Δt ，滑块由静止开始做匀加速直线运动，由速度—位移关系v 2－02＝2as ，联立可得a ＝d 22sΔt2.3．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1.0×10－2s 和4.0×10－3s ．用精度为0.05 mm 的游标卡尺测量滑块的宽度d ，其示数如图丙所示．甲 乙丙(1)滑块的宽度d ＝________cm.(2)滑块通过光电门1时的速度v 1＝________m/s ，滑块通过光电门2时的速度v 2＝__________m/s(结果保留2位有效数字)．(3)由此测得的瞬时速度v 1和v 2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的________，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将________的宽度减小一些．【答案】(1)1.010 (2)1.0 2.5 (3)平均速度 滑块4．(2020年河南适应性测试)如图甲所示，某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度．在钢条下落过程中，钢条挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时；若再次挡光，计时器将重新计时．实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端A 高于光控开关)，由静止释放测得先后两段挡光时间分别为t 1和t 2.甲 乙(1)用游标卡尺测量AB 、BC 的长度，其中AB 的长度如图乙所示，其值为________mm. (2)若狭缝宽度忽略，该同学利用公式求出v 1＝AB t 1、v 2＝BCt 2，则重力加速度g ＝________(用v 1、v 2、t 1、t 2表示)．若狭缝宽度不能忽略，则用此方法得到的g 值与真实值相比将________(填“偏大”或“偏小”)．【答案】(1)64.3 (2)2v 2－v 1t 1＋t 2偏大【解析】(1)游标卡尺的主尺读数为64 mm ，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0.1×3 mm＝0.3 mm ，所以最终读数为64 mm ＋0.3 mm ＝64.3 mm.(2)AB 中间时刻的速度为v 1＝AB t 1；BC 中间时刻的速度v 2＝BCt 2；根据v 2－v 1＝gt ，其中的t ＝12(t 1＋t 2)，解得g ＝2v 2－v 1t 1＋t 2；若狭缝宽度不能忽略，A 到C 的实际时间大于t 1＋t 2.所以测量得到的重力加速度值比真实值偏大．综合提升练5．(2020届武汉名校质检)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．甲乙【答案】0.85 m/s【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＋1.40.04cm/s ＝75 cm/s ＝0.75 m/s ， v 2＝1.4＋1.20.04cm/s ＝65 cm/s ＝0.65 m/s ， v 3＝1.2＋1.00.04cm/s ＝55 cm/s ＝0.55 m/s ， v 4＝1.0＋0.80.04cm/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时的v －t 图像．将图像延长，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 ，即为小车在玻璃板上的运动速度．。
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实验1 研究匀变速直线运动
高考·模拟·创新
1．(2015年高考·广东卷)某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度．
图实1－12
①请完成以下主要实验步骤：按图实1－12(a)安装实验器材并连接电源；竖直提起系有重物的纸带，使重物________(填“靠近”或“远离”)计时器下端；________，________，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验．
②图实1－12(b)和(c)是实验获得的两条纸带，应选取________(填“b”或“c”)来计算重力加速度．在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和________。
解析：①重物必须靠近打点计时器，才能让打点计时器在纸带上记录重物运动的轨迹；先接通电源再释放纸带，能较充分地利用纸带记录重物运动的轨迹；②从c纸带所打的点迹来看，重物运动的速度先增大再减小，不是做自由落体，故只能选b纸带；打点计时器的打点针在纸带上打点时会对纸带产生阻力，纸带在随重物下落的过程中还会与打点计时器的限位孔摩擦，故纸带的这两项阻力都会对重物的自由下落带来影响．
答案：①靠近接通电源释放纸带
②b 纸带与打点计时器间的摩擦
2．研究小车匀变速直线运动的实验装置如图实1－13(a)所示，其中斜面倾角θ可调．打点计时器的工作频率为50 Hz.纸带上计数点的间距如图实1－13(b)所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出．
图实1－13
①部分实验步骤如下：
A ．测量完毕，关闭电源，取出纸带．
B ．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车．
C ．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连．
D ．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔．
上述实验步骤的正确顺序是：________(用字母填写)． ②图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T ＝________s.
③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v 5＝________.
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 ＝________. 解析：①略；②由频率50 Hz 可知，每两个点的时间间隔为0.02 s ，而两计数点间又有4个点未画出，故两计数点间的时间为0.1 s ；③计数点5为计数点4与6的中间时刻，根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度来计算；④将六个数据分两组，采用逐差法来计算．
答案：①DCBA ②0.1 ③
s 4＋s 52T ④
s 4＋s 5＋s 6－s 1＋s 2＋s 39T 2。