1、第一节第一节 匀变速直线运动的特点匀变速直线运动的特点 1.某同学在做“利用小车探究匀变速直线运动的速度特点”实验时， 由打点计时器得到表示小车运动过程的 一条清晰纸带并用一把毫米刻度尺测量了各点间距离，如图 1 所示，图中四个数据中不符合正确读数要求 的是 (填数值).若纸带上两相邻计数点间均有4个点未画出， 已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz， 则 B 点对应的小车速度 vB m/s， 小车运动的加速度大小 a m/s2.(后两空均保留两位有 效数字) 图 1 答案 5.4 0.17 0.20 解析 毫米刻度尺测量结果应准确到 1 mm，估读到 0.1 mm，所以不符合正确读数要求的
2、是 5.4.两相邻计数 点间的时间间隔 T0.1 s，B 点对应的小车速度 vBsAC 2T0.17 m/s，同理 vD0.21 m/s，由加速度定义式 a vtv0 t 得 avDvB 2T 0.20 m/s2. 2.某同学在做“探究匀变速直线运动的速度特点”的实验时，打点计时器所用电源的频率是 50 Hz，在实验 中得到一条点迹清晰的纸带，他把某一点记作 O，再依次选 6 个点作为计数点，分别标以 A、B、C、D、E 和 F，如图 2 甲所示. 图 2 (1)如果测得 C、D 两点相距 2.70 cm，D、E 两点相距 2.90 cm，则在打 D 点时小车的速度是 m/s. (2)该同学分
3、别算出打各点时小车的速度，然后根据数据在 vt 坐标系中已描好点，请在图乙中作出小车的 vt 图像，并求出小车的加速度 a m/s2. 答案 (1)1.40 (2)见解析图 5.00 解析 (1)vDsCDsDE 2T 0.027 0 m0.029 0 m 0.04 s 1.40 m/s. (2)小车的 vt 图像如图所示，av t5.00 m/s 2. 3.一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 3 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
4、.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 v10，v20.06 m/s，v3 m/s，v40.18 m/s，v5 m/s(结果均保留两位有效数字).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). 图 3 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 s121.5 cm01.5 cm，s234.5 cm，s347.5 cm，s4510.5 cm，s5613.5 cm，相 邻的两段距离之差 s1s23
5、s123.0 cm，s27.5 cm4.5 cm3.0 cm，s3s45s343.0 cm，s4s56 s453.0 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 v3v2 v2v1v5v4. 解得 v30.12 m/s v50.24 m/s. 根据各点的瞬时速度，作出 vt 图像如图所示 4.(2020 浙江省高二学业考试)同学们利用如图 4 所示装置做“探究匀变速直线运动的速度特点”实验.请你 完成下列有关问题： 图 4 图 5 (1)实验室提供如图 5 甲、乙两种打点计时器，某实验小组决定使用电火花计时器，则应选用图中的 (选填“甲”或“乙”)计时器.
6、(2)另一实验小组使用的是电磁打点计时器，图 6 中，接线正确的是 (选填“甲”或“乙”). 图 6 (3)如图 7 甲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(A 点为第一个点)， 相邻计数点间的时间间隔 T0.1 s，由此计算各点的瞬时速度. 则 vD3.90 m/s，vC m/s，vB1.38 m/s，在如图乙所示坐标系中画出小车的 vt 图线，并根据图线 求出 a . 图 7 答案 (1)乙 (2)乙 (3)2.64 图见解析 12.6 m/s2 解析 (1)电火花计时器不用复写纸，题图乙中的计时器是电火花计时器，题图甲中的计时器是电磁打点计
7、 时器； (2)电磁打点计时器是使用交流电源的计时仪器，工作电压为 46 V，所以接线正确的是题图乙； (3)打 C 点时小车的瞬时速度： vC60.307.5010 2 0.2 m/s2.64 m/s 小车的 vt 图像如图所示： 由图像斜率可求得小车的加速度为：av t 3.901.38 0.2 m/s212.6 m/s2 5.在“探究匀变速直线运动的速度特点”的实验中， 某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图 8 甲所 示，并在其上取了 A、B、C、D、E、F、G 共 7 个计数点，每相邻两个计数点间还有 4 个点图中没有画出， 电火花计时器接 220 V、50 Hz 交流电源.他经
8、过测量并计算得到电火花计时器在打 B、C、D、E、F 各点时 小车的瞬时速度如下表： 计数点 B C D E F 速度(m/s) 0.141 0.185 0.220 0.254 0.301 图 8 (1)设电火花计时器的打点周期为 T，计算 vF的公式为 vF ； (2)根据(1)中得到的数据，以 A 点对应的时刻为 t0，试在图乙所示坐标系中合理地选择标度，作出 vt 图像. (3)利用该图像求得小车的加速度 a m/s2；(结果保留 2 位有效数字) (4)如果当时电网中的电压变成 210 V，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 (选填“偏大”“偏小”或“不变”). 答
9、案 (1)d6d4 10T (2)见解析图 (3)0.40 (4)不变 解析 (1)若时间较短，平均速度可代替中间时刻的瞬时速度，电火花计时器的打点周期为 T， 所以从 E 点到 G 点的时间为 10T，有：vFd6d4 10T . (2)根据题中数据，利用描点法作出图像如图： (3)图像斜率大小等于加速度大小，故 av t0.40 m/s 2. (4)电网电压变化，并不改变打点的周期，故加速度的测量值与实际值相比不变. 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 9 所示.已知该照相机
10、的连拍频率是每秒 10 张， 照片与实物的比例为 110.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： 图 9 (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. (3)两相邻位置的距离分别为 s122.50 cm，s23 cm，s343.00 cm.由于 s34s23与 s23s12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)2.70 不是 解析 (1)每秒拍 10 张照片，则拍摄周期 T 1 10 s0.1 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 s1 2T 100.052 20.1 m/s2.6 m/s. 玩具赛车在第五个位置的速度为 v5 s2 2T 100.064 20.1 m/s3.2 m/s. (3)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 s34s23并不等于 s23s12，故赛车的运动不是匀变速直线运动.
