第二章 第一节 匀变速直线运动的特点(课件 学案 练习,共3份)粤教版(2019)必修 第一册

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名称 第二章 第一节 匀变速直线运动的特点(课件 学案 练习,共3份)粤教版(2019)必修 第一册
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资源类型 教案
版本资源 粤教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-04-21 15:51:30

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第二章 匀变速直线运动
第一节 匀变速直线运动的特点
(分值:50分)
温馨提示:此系列题卡,非选择题每空2分,分值不同题空另行标注
选择题1~2题,每小题5分,共10分。
1.如图所示是几个质点的运动图像,其中做匀变速直线运动的是(  )
甲、乙、丙 甲、乙、丁
甲、丙、丁 乙
2.(多选)关于匀变速直线运动,下列说法正确的是(  )
是加速度不变的运动
是加速度随时间均匀变化的运动
是在连续相等的时间内,位移之差相等的运动
是速度的变化总是相等的运动
3.(8分)某小组用打点计时器研究小车的匀变速直线运动,该打点计时器电源的频率为50 Hz,在打好的纸带上每5个点标记一个计数点,标记结果如图所示,A、B、C、D为连续选择的计数点,其位置分别为20.0 mm、34.0 mm、53.0 mm和77.0 mm。则:
(1)图中相邻两计数点的时间间隔是________ s。
(2)打B点时小车的速度大小是____________ m/s,打C点时小车的速度大小是________m/s。
(3)小车运动的加速度大小是________ m/s2。
4.(6分)一小球在桌面上由静止开始做加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号。如图甲所示,1位置恰为小球刚开始运动瞬间的位置,从此时开始计时,摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0.5 s,小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1=0,v2=0.06 m/s,v3=________ m/s,v4=0.18 m/s,v5=__________ m/s(结果均保留2位有效数字)。在图乙所示的坐标纸上作出小球的速度—时间图像(保留描点痕迹)。(2分)
5.(6分)某学习小组在“用气垫导轨和数字计时器测速度”的实验中采用了如图所示的实验装置。
(1)已知遮光条的宽度为Δd。实验时,将气垫导轨接通气泵,通过调平螺丝调整气垫导轨使其水平。松开滑块使其在气垫导轨上自左向右匀变速运动,遮光条通过光电门1的时间为Δt1,遮光条通过光电门2的时间为Δt2,则滑块通过光电门1时的速度表达式为________(用字母表示)。
(2)已知遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为ΔT,则滑块的加速度表达式为________(用字母表示)。
(3)为减小实验误差,可采取的方法是________。
A.增大遮光条宽度Δd B.减小遮光条宽度Δd
C.增大两光电门间距 D.减小两光电门间距
6.(10分)某同学在玩具赛车的赛车场看赛车比赛时,用照相机连拍功能对经过的某玩具赛车进行了连拍,然后他把连拍后的照片对应赛道位置排列好,排列好的位置关系如图所示。已知该照相机的连拍频率是每秒10张,照片与实物的比例为1∶10。为了判断该赛车的运动情况。该同学对整理好的照片进行了研究。请根据图中数据回答下列问题:
(1)该照相机连拍时,其拍摄周期为T=______ s。
(2)图中从左向右玩具赛车在第二个位置的速度v2=________ m/s,赛车在第五个位置的速度v5=________ m/s(结果均保留2位有效数字)。
(3)两相邻位置的距离分别为s12=2.50 cm,s23=________cm,s34=3.00 cm。由于s34-s23与s23-s12不相等,故赛车的运动________(填“是”或“不是”)匀变速直线运动。
7.(10分)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交变电源的频率为50 Hz,记录小车运动的一段纸带如图所示,在纸带上选取A、B、C、D、E、F六个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出。
(1)由纸带提供的数据求出打下C、E两点时小车的速度,填入下表(每空2分):
计数点序号 B C D E
计数点对应的时刻t/s 0.1 0.2 0.3 0.4
打下计数点时小车的速度v/(m·s-1) 0.25 0.45
(2)根据上表中的数据,在下图中作出小车运动的v-t图线(2分),分析可知小车速度随时间变化的规律为________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)根据作出的v-t图线可得小车运动的加速度为________m/s2。
第一节 匀变速直线运动的特点
1.C [匀变速直线运动的速度—时间图像为倾斜直线,故所给图中甲、丙、丁表示物体做匀变速直线运动,C正确。]
2.AC [匀变速直线运动是加速度不变的运动,A正确,B错误;根据匀变速直线运动的特点,在连续相等的时间内,位移之差相等,故C正确;匀变速直线运动在相等时间内速度的变化总是相等的,D错误。]
3.(1)0.1 (2)0.165 0.215 (3)0.50
解析 (1)打点计时器的打点周期为
T===0.02 s
相邻计数点之间的时间间隔
t=5T=0.1 s。
(2)匀变速直线运动中,中间时刻速度等于平均速度,
所以B点速度为
vB== m/s=0.165 m/s
同理可得
vC== m/s=0.215 m/s。
(3)根据a=可知,a== m/s2
=0.50 m/s2。
4.0.12 0.24 见解析图
解析 由题图甲可知小球从1位置到6位置的坐标分别为0、1.5 cm、6.0 cm、13.5 cm、24.0 cm、37.5 cm,则相邻的两位置之间的距离s12=1.5 cm,s23=4.5 cm,s34=7.5 cm,s45=10.5 cm,s56=13.5 cm,相邻的两段距离之差Δs1=s23-s12=3.0 cm,Δs2=s34-s12=3.0 cm,Δs3=s45-s34=3.0 cm,Δs4=s56-s45=3.0 cm。说明小球在桌面上做匀变速直线运动,则在相等时间内小球速度的变化相等,所以v3-v2=v2-v1=v5-v4
解得v3=0.12 m/s
v5=0.24 m/s
根据各点的瞬时速度,作出v-t图像如图所示。
5.(1) (2) (3)BC
解析 (1)由于遮光条很窄,通过光电门的时间也很短,其平均速度可认为等于瞬时速度,即v1=。
(2)滑块的加速度a==。
(3)减小遮光条宽度,可使平均速度更接近瞬时速度,增加两光电门间距,可减小误差,故选B、C。
6.(1)0.1 (2)2.6 3.2 (3)2.65 不是
解析 (1)每秒拍10张照片,则拍摄周期
T= s=0.1 s。
(2)设题图中前两段的位移为s1,最后两段的位移为s2,玩具赛车在第二个位置的速度为
v2== m/s=2.6 m/s。
玩具赛车在第五个位置的速度为
v5== m/s=3.2 m/s。
(3)由题图知,s23=5.15 cm-2.50 cm=2.65 cm。
做匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间内的位移之差是相等的,但题中s34-s23并不等于s23-s12,故赛车的运动不是匀变速直线运动。
7.(1)0.35 0.55 (2)见解析图 小车的速度随时间均匀增加
(3)1.0
解析 (1)用一段很短时间内的平均速度替代中间某点的瞬时速度,其中T=0.1 s,则
vC=== m/s=0.35 m/s
vE=== m/s=0.55 m/s。
(2)画出的v-t图像应为一条倾斜直线,如图所示。说明小车速度随时间均匀增加。
(3)由(2)中图像的斜率可求得加速度a==1.0 m/s2。第一节 匀变速直线运动的特点
学习目标 1.知道匀变速直线运动的概念。2.进一步练习使用数字计时器求瞬时速度。3.会利用v-t图像处理实验数据,并由图像判断匀变速直线运动的速度特点。4.会利用频闪照相机确定物体在某一时刻的位置,判断匀变速直线运动的位移特点。
知识点一 匀变速直线运动的速度特点
1.实验:探究小球沿倾斜直槽运动的速度变化特点
(1)实验原理
①利用数字计时器计算瞬时速度:____________与经过两个光电门的________的比值是小球经过光电门的平均速度,用该____________表示小球经过光电门的瞬时速度。
②用v-t图像表示小球的运动情况:以速度v为__________、时间t为__________建立直角坐标系,用描点法作出小球的v-t图像,图线的________表示加速度,如果v-t图像是一条倾斜的直线,说明小球在相等时间内________________相等,加速度________。
(2)实验器材
数字计时器、电源、倾斜直槽、小球(直径为0.02 m)、坐标纸。
(3)实验步骤
①如图所示,倾斜直槽放置在水平桌面上,把光电门B、C固定在倾斜直槽上。
②闭合电源开关,让小球从紧靠竖直支架A的位置由静止释放,把数字计时器分别采集的小球经过B、C两个光电门的时间记录到下表中。
③从________位置再次由静止释放小球,把数字计时器测量的小球经过两个光电门之间的时间记录到下表中。
④断开电源开关,改变光电门C的位置,重复上述操作过程,将五次测量获得的实验数据填入下表中。
小球经过两个光电门实验数据表
小球直径D=0.02 m
项目 实验次数
1 2 3 4 5
小球经过光电门B的遮光时间t1/s
小球经过光电门B的瞬时速度v1/(m·s-1)
小球经过光电门C的遮光时间t2/s
小球经过光电门C的瞬时速度v2/(m·s-1)
小球经过两个光电门之间的位移s/m
小球经过两个光电门之间的时间t/s
(4)数据处理
①计算小球经过光电门B、C的瞬时速度。小球经过光电门的瞬时速度用平均速度来代替,即v1=________,v2=________。
②作出小球运动的v-t图像
在坐标纸上建立直角坐标系,以小球经过________________________的时间t为横轴,小球经过光电门的速度v为纵轴,根据表格中的数据在如图所示的坐标系中描点作出小球运动的v-t图像。
(5)实验结论:各点在v-t图像中可大致拟合成一条________,说明小球在倾斜直槽内运动时,速度随时间均匀地变化,即在相等时间内速度的变化________。
2.匀变速直线运动
(1)匀变速直线运动:加速度恒定________的变速直线运动。
(2)匀变速直线运动的速度特点:做匀变速直线运动的物体,在相等时间内的______________相等,加速度恒定。
例1 为了研究气垫导轨上滑块的速度特点,滑块上安装了宽度为5 mm的遮光条,如图所示。
(1)滑块在牵引力作用下由静止开始运动,先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间为Δt1=0.050 s,通过光电门2的时间为Δt2=0.025 s,遮光条从光电门1到挡住光电门2之间的时间间隔为Δt3=1.0 s。
(2)改变光电门2的位置,让滑块从同一位置由静止释放,分别记录了遮光条通过光电门2的时间Δt2′=0.020 s,遮光条从光电门1到挡住光电门2的时间间隔Δt3′=1.5 s。
(3)重复第(2)步,记录了遮光条通过光电门2的时间Δt2″=0.010 s,遮光条从光电门1到挡住光电门2之间的时间间隔Δt3″=4.0 s。
(4)滑块通过光电门1的速度为______m/s,滑块三次通过光电门2的速度分别为________m/s、________m/s、________m/s。
(5)三次实验中,滑块的加速度分别为________m/s2、________m/s2、________m/s2,说明滑块速度随时间________。
听课笔记                                     
                                    
                                    
                                    
例2 在“探究匀变速直线运动的速度特点”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,记录小车运动的一段纸带如图所示,在纸带上选取A、B、C、D、E、F六个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出。
(1)由纸带提供的数据求出打下C、E两点时小车的速度,填入下表:
计数点 B C D E
计数点对应的时刻t/s 0 0.1 0.2 0.3
打下计数点时小车的速度v/(m·s-1) 0.25 0.45
(2)根据上表中的数据,在下图中作出小车运动的v-t图线,并分析小车速度随时间变化的规律为_________________________________________________。
(3)根据作出的v-t图线可得小车运动的加速度为________ m/s2。
听课笔记                                     
                                    
(1)用打点计时器探究匀变速直线运动的速度特点时,把纸带固定在小车上,小车在重物的带动下做匀变速直线运动。
(2)开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。并且先接通打点计时器电源,待打点稳定后,再释放小车。
(3)选取一条点迹清晰的纸带,舍掉开头点迹密集部分,选取适当的计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔T等于多少。    
知识点二 匀变速直线运动的位移特点
1.实验:研究小球沿倾斜直槽运动的位移变化特点
(1)实验器材
倾斜直槽(带刻度)、小球、频闪照相机。
(2)实验步骤
①把倾斜直槽放置在水平桌面上。
②将小球从紧靠竖直支架A的位置由静止释放,用频闪照相机对小球的运动进行拍照。
(3)数据处理
如图所示:
①比较相邻的相等时间内的位移s1、s2、s3、s4和s5的大小。
②比较相邻的相等时间内的位移之差Δs1、Δs2、Δs3、Δs4的大小。
(4)实验结论:做匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间内的____________是相等的。
2.匀变速直线运动的特点
(1)加速度a恒定不变。
(2)在相等时间内的速度变化相等。
(3)在任意两个连续相等的时间内的位移之差相等。
(4)v-t图像是一条倾斜的直线。
例3 在“研究匀变速直线运动的位移变化特点”实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带(左端与小车相连),图中A、B、C、D、E为相邻的五个计数点,相邻两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B点的瞬时速度vB=______。
听课笔记                                     
                                    
训练 (粤教版教材P34观察与思考改编)一个小球沿斜面向下运动,用每间隔 s曝光一次的频闪照相机拍摄不同时刻小球位置的照片如图所示,即照片上出现的小球相邻的两个像之间的时间间隔为 s,测得小球在几个连续相等时间内位移(数据见下表),则
s1 s2 s3 s4
8.20 cm 9.30 cm 10.40 cm 11.50 cm
小球在相邻的相等时间内的位移差__________(填“相等”或“不相等”),小球的运动性质属于________直线运动。
第一节 匀变速直线运动的特点
知识点一
知识梳理
1.(1)①小球直径D 时间t 平均速度 ②纵轴 横轴 斜率 速度的变化 不变 (3)③同一 (4)①  ②两个光电门之间 (5)直线 相等 2.(1)不变 (2)速度变化
例1 (4)0.10 0.20 0.25 0.50
(5)0.10 0.10 0.10 均匀变化
解析 (4)滑块通过光电门1的速度
v1== m/s=0.10 m/s
滑块三次通过光电门2的速度分别为
v2== m/s=0.20 m/s
v2′== m/s=0.25 m/s
v2″== m/s=0.50 m/s。
(5)三次实验中,滑块的加速度分别为
a1== m/s2=0.10 m/s2
a2== m/s2=0.10 m/s2
a3== m/s2=0.10 m/s2
三次实验中,滑块的加速度相同,说明滑块做匀变速直线运动,即滑块速度随时间均匀变化。
例2 (1)0.35 0.55 (2)见解析图 见解析 (3)1.0
解析 (1)相邻两计数点间的时间间隔为T=0.1 s,可以用一段包含某点的很短时间内的平均速度替代该点的瞬时速度,则
vC===0.35 m/s
vE===0.55 m/s。
(2)画出小车运动的v-t图线为一条倾斜直线,如图所示,说明小车速度随时间均匀增加。
(3)由(2)中图线的斜率可求得加速度
a==1.0 m/s2。
知识点二
1.(4)位移之差
例3 (1)匀加速直线  (2)0.50 m/s
解析 (1)根据纸带上的数据可知sBC=6.00 cm,sCD=8.00 cm,sDE=10.00 cm,故sBC-sAB=sCD-sBC=sDE-sCD=2.00 cm,即任意连续相等时间内的位移差都相等,故小车做匀加速直线运动。
(2)B点的瞬时速度vB== m/s=0.50 m/s。
训练 相等 匀加速
解析 从表中数据可以看出,连续相等时间内的位移差为1.10 cm,是常数,因此由匀变速直线运动特点可知小球做匀加速直线运动。(共37张PPT)
第一节 匀变速直线运动的特点
第二章 匀变速直线运动
1.知道匀变速直线运动的概念。2.进一步练习使用数字计时器求瞬时速度。3.会利用v-t图像处理实验数据,并由图像判断匀变速直线运动的速度特点。4.会利用频闪照相机确定物体在某一时刻的位置,判断匀变速直线运动的位移特点。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点
01
实验能力自测
02
知识点
1
知识点二 匀变速直线运动的位移特点
知识点一 匀变速直线运动的速度特点
知识点一 匀变速直线运动的速度特点
1.实验:探究小球沿倾斜直槽运动的速度变化特点
(1)实验原理
①利用数字计时器计算瞬时速度:_______________与经过两个光电门的_________的比值是小球经过光电门的平均速度,用该____________表示小球经过光电门的瞬时速度。
②用v-t图像表示小球的运动情况:以速度v为______、时间t为______建立直角坐标系,用描点法作出小球的v-t图像,图线的______表示加速度,如果v-t图像是一条倾斜的直线,说明小球在相等时间内_______________相等,加速度______。
小球直径D
时间t
平均速度
纵轴
横轴
斜率
速度的变化
不变
(2)实验器材
数字计时器、电源、倾斜直槽、小球(直径为0.02 m)、坐标纸。
(3)实验步骤
①如图所示,倾斜直槽放置在水平桌面上,把光电门B、C固定在倾斜直槽上。
②闭合电源开关,让小球从紧靠竖直支架A的位置由静止释放,把数字计时器分别采集的小球经过B、C两个光电门的时间记录到下表中。
③从______位置再次由静止释放小球,把数字计时器测量的小球经过两个光电门之间的时间记录到下表中。
同一
④断开电源开关,改变光电门C的位置,重复上述操作过程,将五次测量获得的实验数据填入下表中。
小球经过两个光电门实验数据表
小球直径D=0.02 m
项目 实验次数
1 2 3 4 5
小球经过光电门B的遮光时间t1/s
小球经过光电门B的瞬时速度v1/(m·s-1)
小球经过光电门C的遮光时间t2/s
小球经过光电门C的瞬时速度v2/(m·s-1)
小球经过两个光电门之间的位移s/m
小球经过两个光电门之间的时间t/s
(4)数据处理
①计算小球经过光电门B、C的瞬时速度。小球经过光电门的瞬时速度用平均速
度来代替,即v1=___,v2=___。
②作出小球运动的v-t图像
在坐标纸上建立直角坐标系,以小球经过_____________________的时间t为横轴,小球经过光电门的速度v为纵轴,根据表格中的数据在如图所示的坐标系中描点作出小球运动的v-t图像。
两个光电门之间
(5)实验结论:各点在v-t图像中可大致拟合成一条______,说明小球在倾斜直槽内运动时,速度随时间均匀地变化,即在相等时间内速度的变化______。
2.匀变速直线运动
(1)匀变速直线运动:加速度恒定______的变速直线运动。
(2)匀变速直线运动的速度特点:做匀变速直线运动的物体,在相等时间内的____________相等,加速度恒定。
直线
相等
不变
速度变化
例1 为了研究气垫导轨上滑块的速度特点,滑块上安装了宽度为5 mm的遮光条,如图所示。
(1)滑块在牵引力作用下由静止开始运动,
先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间为Δt1=0.050 s,通过光电门2的时间为Δt2=0.025 s,遮光条从光电门1到挡住光电门2之间的时间间隔为Δt3=1.0 s。
(2)改变光电门2的位置,让滑块从同一位置由静止释放,分别记录了遮光条通过光电门2的时间Δt2′=0.020 s,遮光条从光电门1到挡住光电门2的时间间隔Δt3′=1.5 s。
(3)重复第(2)步,记录了遮光条通过光电门2的时间
Δt2″=0.010 s,遮光条从光电门1到挡住光电门2之
间的时间间隔Δt3″=4.0 s。
(4)滑块通过光电门1的速度为______m/s,滑块
三次通过光电门2的速度分别为________m/s、________m/s、________m/s。
(5)三次实验中,滑块的加速度分别为________m/s2、________m/s2、________m/s2,说明滑块速度随时间________。
解析 (4)滑块通过光电门1的速度
滑块三次通过光电门2的速度分别为
(5)三次实验中,滑块的加速度分别为
三次实验中,滑块的加速度相同,说明滑块做匀变速直线运动,即滑块速度随时间均匀变化。
答案 (4)0.10 0.20 0.25 0.50 (5)0.10 0.10 0.10 均匀变化
例2 在“探究匀变速直线运动的速度特点”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,记录小车运动的一段纸带如图所示,在纸带上选取A、B、C、D、E、F六个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出。
(1)由纸带提供的数据求出打下C、E两点时小车的速度,填入下表:
计数点 B C D E
计数点对应的时刻t/s 0 0.1 0.2 0.3
打下计数点时小车的速度v/(m·s-1) 0.25 0.45
(2)根据上表中的数据,在下图中作出小车运动的v-t图线,并分析小车速度随时间变化的规律为__________________________________________________。
(3)根据作出的v-t图线可得小车运动的加速度为________ m/s2。
解析 (1)相邻两计数点间的时间间隔为T=0.1 s,可以用一段包含某点的很短时间内的平均速度替代该点的瞬时速度,则
(2)画出小车运动的v-t图线为一条倾斜直线,
如图所示,说明小车速度随时间均匀增加。
(1)用打点计时器探究匀变速直线运动的速度特点时,把纸带固定在小车上,小车在重物的带动下做匀变速直线运动。
(2)开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。并且先接通打点计时器电源,待打点稳定后,再释放小车。
(3)选取一条点迹清晰的纸带,舍掉开头点迹密集部分,选取适当的计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔T等于多少。    
知识点二 匀变速直线运动的位移特点
1.实验:研究小球沿倾斜直槽运动的位移变化特点
(1)实验器材
倾斜直槽(带刻度)、小球、频闪照相机。
(2)实验步骤
①把倾斜直槽放置在水平桌面上。
②将小球从紧靠竖直支架A的位置由静止释放,用频闪照相机对小球的运动进行拍照。
(3)数据处理
如图所示:
①比较相邻的相等时间内的位移s1、s2、s3、s4和s5的大小。
②比较相邻的相等时间内的位移之差Δs1、Δs2、Δs3、Δs4的大小。
(4)实验结论:做匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间内的____________是相等的。
位移之差
2.匀变速直线运动的特点
(1)加速度a恒定不变。
(2)在相等时间内的速度变化相等。
(3)在任意两个连续相等的时间内的位移之差相等。
(4)v-t图像是一条倾斜的直线。
例3 在“研究匀变速直线运动的位移变化特点”实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带(左端与小车相连),图中A、B、C、D、E为相邻的五个计数点,相邻两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B点的瞬时速度vB=______。
解析 (1)根据纸带上的数据可知sBC=6.00 cm,sCD=8.00 cm,sDE=10.00 cm,故sBC-sAB=sCD-sBC=sDE-sCD=2.00 cm,即任意连续相等时间内的位移差都相等,故小车做匀加速直线运动。
答案 (1)匀加速直线  (2)0.50 m/s
小球在相邻的相等时间内的位移差__________(填“相等”或“不相等”),小球的运动性质属于________直线运动。
答案 相等 匀加速
解析 从表中数据可以看出,连续相等时间内的位移差为1.10 cm,是常数,因此由匀变速直线运动特点可知小球做匀加速直线运动。
s1 s2 s3 s4
8.20 cm 9.30 cm 10.40 cm 11.50 cm
实验能力自测
2
C
1.如图所示是几个质点的运动图像,其中做匀变速直线运动的是(  )
A.甲、乙、丙 B.甲、乙、丁
C.甲、丙、丁 D.乙
解析 匀变速直线运动的速度—时间图像为倾斜直线,故所给图中甲、丙、丁表示物体做匀变速直线运动,C正确。
AC
2.(多选)关于匀变速直线运动,下列说法正确的是(  )
A.是加速度不变的运动
B.是加速度随时间均匀变化的运动
C.是在连续相等的时间内,位移之差相等的运动
D.是速度的变化总是相等的运动
解析 匀变速直线运动是加速度不变的运动,A正确,B错误;根据匀变速直线运动的特点,在连续相等的时间内,位移之差相等,故C正确;匀变速直线运动在相等时间内速度的变化总是相等的,D错误。
3.某小组用打点计时器研究小车的匀变速直线运动,该打点计时器电源的频率为50 Hz,在打好的纸带上每5个点标记一个计数点,标记结果如图所示,A、B、C、D为连续选择的计数点,其位置分别为20.0 mm、34.0 mm、53.0 mm和77.0 mm。则:
(1)图中相邻两计数点的时间间隔是
________ s。
(2)打B点时小车的速度大小是__________ m/s,打C点时小车的速度大小是________m/s。
(3)小车运动的加速度大小是________ m/s2。
答案 (1)0.1 (2)0.165 0.215 (3)0.50
解析 (1)打点计时器的打点周期为
相邻计数点之间的时间间隔t=5T=0.1 s。
(2)匀变速直线运动中,中间时刻速度等于平均速度,所以B点速度为
4.一小球在桌面上由静止开始做加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号。如图甲所示,1位置恰为小球刚开始运动瞬间的位置,从此时开始计时,摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0.5 s,小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1=0,v2=0.06 m/s,v3=________ m/s,v4=0.18 m/s,v5=________ m/s(结果均保留2位有效数字)。在图乙所示的坐标纸上作出小球的速度—时间图像(保留描点痕迹)。
答案 0.12 0.24 见解析图
解析 由题图甲可知小球从1位置到6位置的坐标分别为0、1.5 cm、6.0 cm、13.5 cm、24.0 cm、37.5 cm,则相邻的两位置之间的距离s12=1.5 cm,s23=4.5 cm,s34=7.5 cm,s45=10.5 cm,s56=13.5 cm,相邻的两段距离之差Δs1=s23-s12=3.0 cm,Δs2=s34-s12=3.0 cm,Δs3=s45-s34=3.0 cm,Δs4=s56-s45=3.0 cm。说明小球在桌面上做匀变速直线运动,则在相等时间内小球速度的变化相等,所以v3-v2=v2-v1=v5-v4
解得v3=0.12 m/s
v5=0.24 m/s
根据各点的瞬时速度,作出v-t图像如图所示。
5.某学习小组在“用气垫导轨和数字计时器测速度”的实验中采用了如图所示的实验装置。
(1)已知遮光条的宽度为Δd。实验时,将气垫
导轨接通气泵,通过调平螺丝调整气垫导轨使
其水平。松开滑块使其在气垫导轨上自左向右
匀变速运动,遮光条通过光电门1的时间为Δt1,遮光条通过光电门2的时间为Δt2,则滑块通过光电门1时的速度表达式为________(用字母表示)。
(2)已知遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为ΔT,则滑块的加速度表达式为________(用字母表示)。
(3)为减小实验误差,可采取的方法是________。
A.增大遮光条宽度Δd B.减小遮光条宽度Δd
C.增大两光电门间距 D.减小两光电门间距
(3)减小遮光条宽度,可使平均速度更接近瞬时速度,增加两光电门间距,可减小误差,故选B、C。
6.某同学在玩具赛车的赛车场看赛车比赛时,用照相机连拍功能对经过的某玩具赛车进行了连拍,然后他把连拍后的照片对应赛道位置排列好,排列好的位置关系如图所示。已知该照相机的连拍频率是每秒10张,照片与实物的比例为1∶10。为了判断该赛车的运动情况。该同学对整理好的照片进行了研究。请根据图中数据回答下列问题:
(1)该照相机连拍时,其拍摄周期为T=______ s。
(2)图中从左向右玩具赛车在第二个位置的速度v2=________ m/s,赛车在第五个位置的速度v5=________ m/s(结果均保留2位有效数字)。
(3)两相邻位置的距离分别为s12=2.50 cm,s23=________cm,s34=3.00 cm。由于s34-s23与s23-s12不相等,故赛车的运动________(填“是”或“不是”)匀变速直线运动。
答案 (1)0.1 (2)2.6 3.2 (3)2.65 不是
玩具赛车在第五个位置的速度为
(3)由题图知,s23=5.15 cm-2.50 cm=2.65 cm。
做匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间内的位移之差是相等的,但题中s34-s23并不等于s23-s12,故赛车的运动不是匀变速直线运动。
7.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交变电源的频率为50 Hz,记录小车运动的一段纸带如图所示,在纸带上选取A、B、C、D、E、F六个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出。
(1)由纸带提供的数据求出打下C、E两点时小车的速度,填入下表:
计数点序号 B C D E
计数点对应的时刻t/s 0.1 0.2 0.3 0.4
打下计数点时小车的速度v/(m·s-1) 0.25 0.45
(2)根据上表中的数据,在下图中作出小车运动的v-t图线,分析可知小车速度随时间变化的规律为____________________________________________________。
(3)根据作出的v-t图线可得小车运动的加速度为________m/s2。
答案 (1)0.35 0.55 (2)见解析图 小车的速度随时间均匀增加 (3)1.0
解析 (1)用一段很短时间内的平均速度替代中间某点的瞬时速度,其中T=0.1 s,则
(2)画出的v-t图像应为一条倾斜直线,如图所示。说明小车速度随时间均匀增加。