第二章 1
基础达标
一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～6题有多项符合题目要求)
1．打点计时器振针打点的周期决定于( )
A．交流电压的高低
B．交流电的频率
C．永久磁铁的磁性强弱
D．振针与复写纸间的距离
【答案】B
2．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，采取下列哪些措施，有利于减小纸带因受到的摩擦而产生的误差( )
A．改用直流6 V的电源
B．电源电压越低越好
C．用平整的纸带，不用皱折的纸带
D．纸带不要穿过限位孔
【答案】C
【解析】打点计时器使用的电源为交流电源，直流电源不会工作，故A错误．电源电压偏低会使得打出的点迹不够清晰，故B错误．用平整的纸带，不用皱折的纸带，皱折的纸带和计时器的摩擦阻力较大，故C正确．纸带不穿过限位孔，小车可能不做直线运动，故D错误．
3．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，在放开小车和合上电源开关两个操作中应当先进行的操作是( )
A．放开小车
B．合上开关
C．放开小车和合上开关同时进行
D．进行哪个步骤都可以
【答案】B
【解析】本实验应先接通电源后释放小车，这样才能保证纸带的大部分都打上了点，才能充分利用整条纸带，所以两个操作中应当先进行的操作是合上开关，故选B．
4．(2019·湘桥名校检测)如图所示的是同一打点计时器打出的4条纸带，以下说法正确的是( )
A．甲纸带的加速度最大，丁纸带的平均速度最大
B．乙纸带的加速度最大，丙纸带的平均速度最大
C．乙和丁纸带的加速度均为零
D．丙和丁纸带的平均速度一样大
【答案】A
【解析】纸带甲乙丙位移相同，甲乙有4个间隔，丙有5个间隔，故甲乙平均速度较大；乙丁相比，丁的位移大，同为4格，故时间相同，丁的位移大，故丁的平均速度大于乙的平均速度，故丁的平均速度最大；由图可知，丁的加速度最小，几乎为零，甲和乙比较，甲相邻的两段位移差比乙大，所以甲的加速度比乙大，同理可知，甲的加速度比丙大，所以甲的加速度最大，故A正确．
5．(2018·温州模拟)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列器材中必须要用的是( )
【答案】BD
【解析】本实验研究小车速度随时间的变化规律，因此需要小车；不需要测量小车受到的拉力，因此不需要弹簧秤；需要用打点计时器打点，所以需要电火花打点计时器；同时打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表．故B、D正确．
6．在“拉动通过打点计时器的纸带来分析物体运动速度和加速度”的实验中，可以分析的运动应该是( )
A．速度恒为正值，加速度亦为正值的运动
B．速度恒为负值，加速度亦为负值的运动
C．速度由正值变负值，加速度为负值的运动
D．速度由负值变正值，加速度为正值的运动
【答案】AB
【解析】在“拉动通过打点计时器的纸带来分析物体运动速度和加速度”的实验中，只能测速度方向不发生变化的运动．测速度方向变化的运动，现在的装置达不到要求，选项A、B正确．
二、非选择题
7．电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用________电源的________仪器，电磁打点计时器的工作电压________，电火花打点计时器的工作电压是______．当电源频率是50 Hz时，它每隔________打一个点．
【答案】交流 计时 不高于6 V 220 V 0.02 s
8．(2018·陕西延川期中)如图是某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”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出．从图中读出A、B两点间距x＝________；C点对应的速度是________(计算结果保留3位有效数字)．
【答案】(1)0.02 s (2)0.70 cm 0.100 m/s
【解析】(1)纸带上打相邻两点的时间间隔T＝＝ s＝0.02 s．(2)刻度尺最小分度为0.1 cm，故由图可知，A、B间的距离s＝0.70 cm.因中间有四个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为T′＝5T＝0.1 s；所以B、D间的时间间隔t＝2T′＝0.2 s，则C点对应的速度可以近似用BD段位移的平均速度表示，即vc＝BD＝＝ cm/s＝10.0 cm/s＝0.100 m/s.
能力提升
9．(2019·冀州名校期末)在用打点计时器测速度的实验中，某同学得到一张打点清晰的纸带如图所示，要求测出D点的瞬时速度，本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来近似地代表D点的瞬时速度，下列几种方法中最准确的是( )
A．＝vD，Δt1＝0.14 s
B．＝vD，Δt2＝0.06 s
C．＝vD，Δt3＝0.1 s
D．＝vD，Δt4＝0.04 s
【答案】D
【解析】直线运动中，某点的瞬时速度可近似地用包括该点在内的某段位移的平均速度表示，由此可求出某点的瞬时速度大小，因此有：vD＝，打点计时器的打点周期为0.02 s，由此可求出CE段的时间间隔t＝0.04 s，故A、B、C错误，D正确．
10．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm.
(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB＝________m/s.CE间的平均速度为______m/s.
(2)以打A点时为计时起点，建立v－t坐标系如下图所示．请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线．
(3)根据图线可得小车运动的加速度为______m/s2.
【答案】(1)0.25 0.45 (2)图见解析 (3)1
【解析】(1)相邻两个计数点间的时间间隔为0.1 s
所以vB＝＝ m/s＝0.25 m/s
CE＝＝ m/s＝0.45 m/s.
(2)v－t图象如图所示．
(3)在v－t图象中，图线的斜率表示加速度，即a＝ m/s2＝1 m/s2.
11．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：
某同学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A、B、C、D、E共5个计数点．测得计数点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出来．
(1)每两个相邻的计数点的时间间隔为________s.
(2)试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度，则vB＝________m/s，vC＝________m/s，vD＝______m/s.(保留3位有效数字)
(3)在下图所示的坐标系中作出小车的v－t图线，并根据图线求出a＝________m/s2.
(4)将图线延长与纵轴相交，交点的速度是____________________，此速度的物理意义是____________________．
【答案】(1)0.1 (2)0.138 0.264 0.390 (3)1.24～1.28 (4)0.012～0.020 计时起始时刻的速度
12．(2019·葫芦岛名校期末)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，记录小车做匀加速直线运动的纸带如图所示，图中A、B、C、D、E为一段纸带中依次选取的计数点，相邻计数点间还有4个计时点未画出，打点计时器使用的交变电流频率为50 Hz，则根据图中数据可知，打下D点时小车的速度大小是________m/s，作出v－t图象求得小车运动的加速度大小是________m/s2.(结果保留3位有效数字)
【答案】1.14 2.60
【解析】打下D点时小车的速度大小为vD＝＝×10－2 m/s＝1.14 m/s，作v－t图象求得小车运动的加速度为a＝2.60 m/s2.
第二章 1
1．(2018·江都校级模拟)在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，得到的记录纸带如图所示，图中的点为计数点，在每两相邻的计数点间还有4个点没有画出，则小车运动的加速度为( )
A．0.2 m/s2 B．2.0 m/s2
C．20.0 m/s2 D．200.0 m/s2
【答案】B
【解析】每相邻两个计数点之间还有4个点未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T＝0.1 s，根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2，整理得a＝＝2.0 m/s2，故B正确．
2．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法正确的是( )
A．长木板一定要水平摆放，不能一端高一端低
B．使小车速度的变化尽可能慢一些
C．使用刻度尺测量长度时，要读到最小刻度的下一位
D．作图象时，所描曲线必须经过每一个点
【答案】C
【解析】长木板不应水平摆放，应有一定的坡度，这样可以平衡掉小车运动过程中受到的摩擦力，选项A错误．小车速度的变化应适当，可以使纸带上的点迹距离适当，便于测量，选项B错误．用刻度尺测量长度时，要读到最小刻度的下一位，可以提高测量时的精度，选项C正确．作v－t图象时，所描曲线要通过尽量多的点或者是让点迹均匀地分布在曲线的两侧，选项D错误．
3．(2019·新乡名校月考)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，某次所得纸带如图所示，由于纸带上前几个点模糊，因此从A点开始每5个点取1个计数点，则小车通过D点时的速度是__________m/s，作出v－t图象求得小车运动的加速度是_______m/s2.(保留2位有效数字，打点计时器的电源频率是50 Hz)
【答案】2.5 6.2
【解析】在研究物体的运动性质时，在Δt→0时，通常用一段时间的平均速度代替中间时刻的瞬时速度，由题意知相邻两计数点的时间间隔为T＝0.1 s，vD＝＝ m/s≈2.5 m/s.同理，求出各点的速度作出v－t图象，可求得加速度a＝6.2 m/s2.
4．在实验中，利用纸带上的数据和第一章的方法得出各计数点的瞬时速度后，以速度v为纵轴，以时间t为横轴建立直角坐标系．某次实验中某同学描出的点如图所示．在直角坐标系上一共描出了10个点．下列思考有道理的是( )
①这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的v－t图象不可能为一条直线，而应为一条平滑的曲线
②这10个点中有6个点虽然不在一条直线上，但它们紧挨在一条直线附近，只有F和B两点离这条直线太远
③在10个点当中只有4个点能画在一条直线上(A、D、G、I)，有6个点不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车运动的规律
④与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的，而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的
A．①③ B．②④
C．①② D．③④
【答案】B
【解析】考虑有误差，才不可能在一直线上，若理想化，这些点将都在一直线上，①③错误，②④正确．
课件31张PPT。本章在掌握了描述运动学的几个物理量的基础上，用实验探究的方法研究匀变速直线运动的规律．实际物体的运动，大多是变速的，其运动规律比较复杂，而匀变速直线运动是一种最基本的变速运动，有了研究匀变速直线运动的知识和方法，可以帮助我们研究更复杂的运动，同时也为进一步学习力和运动的关系奠定基础．
通过本章内容的学习，要掌握研究匀变速直线运动的一般性方法——公式法和图象法，学会正确分析物体的运动过程，灵活利用匀变速直线运动的有关规律解决问题．1 实验：探究小车速度随时间变化的规律同学们，前几节我们学习了运动的描述，首先请大家回顾一下有关知识，然后回答下面的几个问题：
1．关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是( )
A．速度变化得越多，加速度就越大
B．速度变化得越快，加速度就越大
C．加速度方向保持不变，速度方向也保持不变
D．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小【答案】BA．11 m/s2 B．5.0 m/s2
C．1.4 m/s2 D．0.6 m/s2
【答案】C一、实验目的
1．进一步练习使用____________．
2．利用________图象处理数据，并据此判断小车的运动性质．
3．根据实验数据求加速度．打点计时器v－t纸带学生电源纸带平均
3．根据v－t图象判断运动性质
用描点法可作出小车的v－t图象，根据图象的______．可判断小车的运动性质．
4．加速度的计算
利用v－t图象的________求出小车的加速度．形状斜率滑雪过程中，运动员的速度会发生变化．图为滑雪运动员在滑雪过程中的图片，假设滑雪运动员在某一路段速度发生变化，如何描述运动员速度随时间的变化规律呢？
据上一章所学请想一想，中学阶段在实验室中通常采用怎样的工具和方法测定、分析速度的变化？
【答案】频闪照相，分析各个时刻的速度变化；打点计时器，作v－t图象分析速度的变化．1．如图所示，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．实验步骤
2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面．
把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车， 让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点．
3．换上新的纸带，重复实验两次．
4．增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验．实验中的注意事项：
1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．
2．先接通电源，打点计时器工作稳定后，再放开小车，当 小车停止运动时及时断开电源．
3．要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它．
4．牵引小车的钩码个数要适当，以使加速度既不太大也不太小．
5．要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点． 例1 在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上．______
A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车的后面
B．把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端，并连好电路
C．换上新的纸带，再重复做两次
D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面
E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动F．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码
G．断开电源，取出纸带
解析：正确的实验步骤是：把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板的一端，并连好电路，把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面，把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，另一端吊着合适的钩码，使小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打完一条纸带，断开电源取下纸带，换上新的纸带，再重复做两次．
答案：DBAFEGC1．(2017·珠晖校级检测)在“探究小车速度随时间变化的规律”等实验中都用到了电磁打点计时器，电磁打点计时器使用的电源应是( )
A．6 V以下的交流电源 B．6 V以下的直流电源
C．220 V的交流电源 D．220 V的直流电源
【答案】A
【解析】打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50 Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的都是交流电，其中电磁打点计时器使用的是6 V以下的低压交流电源，电火花打点计时器使用的是220 V交流电源，故B、C、D错误，A正确．实验数据分析
2．瞬时速度的计算与整理
(1)瞬时速度的求解方法：利用第一章的方法，用一段时间的平均速度表示这段时间中间某时刻的瞬时速度，例如，图第4个点的速度可用3～5这一段的平均速度来求解，也可用2～6这一段的平均速度来求解，但利用第一段求解更准确．(2)把数据填入以下表格3.作出小车运动的v－t图象
作v－t图象的技巧与要领：
(1)坐标轴的标度选取要合理，使图象大致分布在坐标平面中央．
(2)描点：描点时要用平行两坐标轴的虚线交点标明这个点的位置坐标，特别是拐点位置坐标．(所描点在图上用“×”或“·”符号标明)(3)连线：用一条平滑曲线或平滑直线连这些点．
仔细观察所描各点的分布情况，如果这些点都大致落在同一直线上，就可大胆猜测，这些点应该落在同一直线上，因此，我们可以用一条平滑直线连接这些点，即让尽可能多的点落在直线上，不能落在直线上的点应均匀分布在直线两侧，舍弃离直线较远的点．
(4)延展：作出的图象所表示的物理意义(如时间是否可延续等)．
判断是否可以延展，如作小车运动的v－t图象时就可把所连线段延展，图象与速度轴的交点表示计时开始时刻的速度值．4．实验结论
(1)分析小车的v－t图象，描述小车运动速度随时间的变化规律：如果画出的v－t图象是一条倾斜的直线，说明小车做速度均匀增加的变速直线运动．(如图所示) 例2 在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，某同学改变钩码个数，得到两条点迹清晰的纸带，描点画出的v－t图象如图所示．
(1)试根据图象描述小车运动速度随时间变化的规律．
(2)简要说明哪条纸带对应钩码个数多．
解析：(1)因为v－t图象是一条倾斜的直线，说明小车的速度随时间均匀增加．(2)钩码个数越多，小车的速度变化越快，即小车的加速度越大，v－t图象中斜率越大，故可判定拉A纸带的钩码个数多．
答案：见解析
【答案】A
【解析】由题图可以看出，该同学在相等时间内的位移先变小后变大，所以其速度先减小后增大，又因向右为正方向，所以A正确．
