2021-2022学年教科版（2019）必修第一册 2.1匀变速直线运动的研究 跟踪训练（word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第一册
2.1匀变速直线运动的研究
跟踪训练（解析版）
1．做变速直线运动的质点经过A点时的速度为3m/s，这表示（　　）
A．质点在过A点后1s内的位移是3m
B．质点在过A点前1s内的位移是3m
C．若质点从A点做减速直线运动，则以后每1s内的位移是3m
D．若质点从A点做匀速直线运动，则以后每1s内的位移是3m
2．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列实验操作中，错误的是（　　）
A．打点计时器应使用交流电源
B．将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电源
C．实验开始时，先释放小车，再接通打点计时器电源
D．打点结束后，先断开电源，再取下纸带
3．劳斯莱斯(Rolls－Royce)是汽车王国雍容高贵的标志，某款加长版劳斯莱斯在启动过程中(视为匀加速)，每隔1.1s曝光一次，在同一底片上曝光三次形成的照片如图所示，已知车身总长为6m，则轿车的加速度最接近（　　）
A．7m/s2
B．8m/s2
C．9m/s2
D．10m/s2
4．物体在做直线运动时，一定随时间增大的是（　　）
A．位移
B．速度
C．路程
D．加速度
5．有一冲刺时离度为的田径运动员正在进行国际比赛，在终点处，有一站在路道终点旁边的摄影记者使用照相机给他拍摄冲刺运动，摄影记者使用的照相机的光圈（控制进光量的多少）是16，快门（曝光时间）是，得到照片后测得其人的高度为，胸前号码布上模糊部分的宽度是，由以上数据可以知道运动员的（　　）
A．成绩
B．冲刺成绩
C．内平均速度
D．冲刺时内的位移
6．1916年，爱因斯坦基于广义相对论预言了宇宙中存在引力波，他根据麦克斯韦的观点“电荷周围有电场，当电荷加速运动时，会产生电磁波”，提出了“当物体加速运动时，会辐射出引力波”的观点，这个研究过程采用了类比法。以下关于所用物理学的研究方法叙述不正确的是（　　）
A．合力、分力概念的建立体现了等效替代的思想
B．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的结果，能用实验直接验证
C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法
D．研究变速运动时，把变速运动看成很多小段匀速直线运动的累加，采用了微元法
7．物体沿直线运动，下列说法中正确的是（
）
A．若物体某1秒内的平均速度是5
m/s，则物体在这1
s内的位移一定是5
m
B．若物体在第1
s末的速度是5
m/s，则物体在第1
s内的位移一定是5
m
C．若物体在10
s内的平均速度是5
m/s，则物体在其中1
s内的位移一定是5
m
D．物体通过某位移的平均速度是5
m/s，则物体在通过这段位移一半时的速度一定是2.5
m/s
8．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，下列关于电磁打点计时器的说法中正确的是（
）
A．电磁打点计时器正常工作使用的是低压交流电源
B．打点计时器的打点周期与电压高低有关
C．在释放小车前，小车要靠近打点计时器
D．应先接通电源，后释放小车
9．打点计时器研究小车速度随时间的变化规律，得到如图所示的一条纸带：
（1）纸带做___________直线运动选填“匀速”或“变速”；
（2）打点计时器接___________（填交流、直流）电源，已知交流电源的频率是50Hz，则A、B两点间的时间间隔为___________s；
（3）测得，，则打B点时物体的瞬时速度为___________（结果保留两位小数）。
10．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到的一条纸带如图所示，并且每隔四个计时点取一个计数点，已知每两个相邻计数点间的距离为sn，且s1=0.96cm，s2=2.88cm，s3=4.80cm，s4=6.72cm，s5=8.64cm，s6=10.56cm，实验所用电磁打点计时器的电源频率为50Hz。
(1)相邻两个计数点间所对应的时间T=___________s，根据___________确定小车做匀加速直线运动；
(2)计算此小车运动的加速度大小a=___________m/s2，请你依据本实验推断第6个计数点和第7个计数点之间的距离是___________cm；
(3)如果当时交变电流的频率是f=49Hz，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___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
11．图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题：
（1）图乙是___________（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是___________（填“交流8V”“交流220V”或“四节干电池”）。
（2）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。
①试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表，要求保留3位小数。
速度
vB
vC
vD
vE
vF
数值（m/s）
_____
0.479
0.560
0.640
____
②将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线_____________________。
③由所画速度—时间图象求出小车加速度为___________m/s2.（结果保留2位小数）
（3）根据速度—时间图像判断，在打A计数点时，小车的速度vA=___________m/s。（结果保留2位小数）
12．利用如图甲所示的实验装置“探究小车速度随时间变化的规律”。
(1)若使用的交流电频率为50Hz，打点计时器每隔_______s打一次点；
(2)甲图中打点计时器的工作电源是_________。
A．220V直流电源
B．220V交流电源
C．8V直流电源
D．8V交流电源
(3)在做该实验时，下列说法正确的是________；
A．先接通电源，后释放纸带
B．停电后也可换用干电池来做
C．释放小车时小车应在靠近打点计时器的一端
D．计数点必须从纸带上打的第一个点开始选取
(4)如图乙所示为小车做匀加速直线运动打出的一条纸带，A、B、C、D、E是五个相邻的计数点，两相邻计数点间还有四个点未画出，电源频率为50Hz。打点计时器打下点C时小车的速度vC=______m/s。通过对纸带数据分析，得到小车的加速度为a=_____m/s2.（结果保留两位有效数字）。
13．研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）。打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距、、、、、，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
(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___________s。
(3)计数点5对应的瞬时速度大小为___________m/s。（结果保留2位有效数字）
(4)充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小为___________。（结果保留2位有效数字）
14．（1）某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度，他在滑块上安装了宽度为2cm的遮光板。然后他利用气垫导轨和数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为=0.02s，通过第二个光电门的时间=0.01s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为=2.0s。根据实验得到的数据，滑块的加速度大小为______。
（2）某同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图所示，每两计数点之间还有四个点没有画出来，图中的数字为相邻两点间的距离（单位cm），打点计时器的电源频率为50Hz。
①打点计时器是一种使用______（填“交流”或“直流”）电源的______仪器。
②相邻两个计数点间的时间为______s。
③打计数点4时纸带的速度=______m/s（保留三位有效数字）。
参考答案
1．D
【详解】
AB．因为质点做变速直线运动，在A点前后1s内的速度都不等于3m/s，则质点在过A点前1s内或后1s内的位移不一定等于3m，故AB错误；
C．若质点从A点做减速直线运动，则以后每1s内的速度小于3m/s，所以以后每1s内的位移不是3m，故C错误；
D．若质点从A点做匀速直线运动，速度保持不变，由
即知以后每1s内的位移是3m，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】
A．打点计时器应使用交流电源，A正确；
B．将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电源，B正确；
C．实验开始时，先接通打点计时器电源，在释放小车，C错误；
D．打点结束后，先断开电源，再取下纸带，D正确。
故选C。
3．C
【详解】
车身总长为6m，在题图中占三小格，所以一小格代表2m，由图可看出小车在连续相等时间间隔内的位移，第一段位移有8小格，则位移为
第二段位移有13.5小格，则位移为
由匀变速直线运动推论有
即
故选C。
4．C
【详解】
物体做直线运动可以做匀速直线运动或匀加速直线也可以是一般的变速运动；故速度、加速度均可能不变；物体若做往返运动，则位移也可能不变；只有路程一定会增大。
故选C。
5．B
【详解】
AC．根据题意无法得出100m的运动时间，则无法求出100m内的平均速度，AC错误；
B．人的身高已知，则人的身高与照片的中的比例与人的位移与号码布影象的模糊部分的比值相等，故可求出运动员的位移，因曝光时间较短，故可以用这段时间内的平均速度代替运动员的冲线速度，
B正确；
D．冲刺的平均速度未知，D错误；
故选B。
6．B
【详解】
A．合力与分力的作用效果相同，因此可以用合力替代分力，也可能用分力替代合力，体现了等效替代的思想，A正确；
B．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的结果，不能用实验直接验证，B错误；
C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体是为了抓住事物体的主要矛盾，忽略次要因素，这种方法叫理想模型法，C正确；
D．研究变速运动时，把变速运动分成很多小段，每一小段看成匀速直线运动再将这些运动累加，这种方法叫微元法，D正确。
故不正确的选B。
7．A
【详解】
A、物体某1秒内的平均速度是5m/s，根据知，物体在这1s内的位移一定是5m，所以A选项是正确的；
B、物体在第1s末的速度是5m/s，这段时间内的平均速度不一定等于5m/s，则在这1s内的位移不一定是5m，故B错误；
C、物体在10s内的平均速度是5m/s，在其中1s内的平均速度不一定等于5m/s，则位移不一定等于5m，故C错误；
D、物体通过某位移的平均速度是5m/s，则物体在通过这段位移一半时的速度不一定是2.5m/s，故D错误；
所以A选项是正确的.
【点睛】
根据去求物体的位移，某段时间内的位移除以这段时间就是这段时间内平均速度．
8．ACD
【详解】
A．电磁打点计时器正常工作使用的是约8V的低压交流电源，A正确；
B．打点计时器的打点周期只与交流电源的频率有关，与电压高低无关，B错误；
C．在释放小车前，小车要靠近打点计时器，有利于纸带的充分利用，C正确；
D．应先接通电源，后释放小车，有利于纸带的充分利用，D正确。
故选ACD。
9．变速
交流
0.04
【详解】
（1）[1]
依据纸带可知，点间距不相等，则纸带做变速直线运动
（2）[2]
打点计时器接交流电源。
[3]
频率是50Hz，相邻两计时点间的时间间隔为
则A、B两点间的时间间隔
（3）[4]
B点时物体的瞬时速度
10．0.1
连续相等时间内的位移之差是定值
1.92
12.48
偏大
【详解】
（1）[1]
相邻两个计数点间时间间隔为
[2]
根据连续相等时间内的位移之差是一恒量确定小车做匀加速直线运动。
（2）[3]
在连续相等时间内的位移之差
根据
小车运动的加速度大小
[4]根据
则
（3）[5]
当时交变电流的频率是f=49Hz，那么实际打点周期变大，根据运动学公式
真实的加速度值就会偏小，所以测量的加速度值是按照交流电频率50Hz计算的，则与真实的加速度值相比是偏大。
11．电火花
交流220V
【详解】
（1）[1]
图乙是电火花打点计时器。
[2]电源采用的是交流220V。
（2）[3]
两个相邻的计数点之间的时间间隔为
则B点速度
[4]F点的速度
[5]根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后做出图像如图所示
[6]
由图示图像可知，加速度
（3）[7]图线的纵轴截距表示A点的速度
12．0.02
B
AC
【详解】
(1)[1]交流电频率为50Hz，则可知打点时间间隔为0.02s；
(2)[2]电火花式打点计时器使用的是直插式220V交流电源，故选B；
(3)[3]
A．实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，故A正确；
B．打点计时器使用的是交流电源，故B错误；
C．释放小车时小车应靠近打点计时器，故C正确；
D．选择纸带时要选点迹清晰的点，不一定必须从纸带上第一个点选取，故D错误。
故选
AC。
(4)[4]由于两相邻计数点间有四个点未画出，所以两相邻计数点时间间隔为
根据匀变速直线运动中，在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度得
[5]根据匀变速直线运动的推论
解得
13．DCBA
【详解】
（1）[1]
在实验过程中应先固定打点计时器，再放置小车，然后打开电源，最后释放小车，完毕关闭电源，所以正确的顺序是：DCBA。
（2）[2]
每相邻两点之间还有4个记录点未画出，相邻计数点的时间间隔均为
（3）[3]
计数点5对应的瞬时速度
（4）[4]
小车加速度
14．
交流
计时
【详解】
（1）[1]遮光板经过第一个光电门的瞬时速度为
遮光板经过第二个光电门的瞬时速度为
滑块的加速度大小
（2）[2][3]打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器。
[4]
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
[5]
打计数点4时纸带的速度