資源簡介

勻變速直線運(yùn)動的研究
1. 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律
一、單選題
1．在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，下列實驗操作中，錯誤的是（　　）
A．打點(diǎn)計時器應(yīng)使用交流電源
B．將打點(diǎn)計時器固定在長木板無滑輪一端，并接好電源
C．實驗開始時，先釋放小車，再接通打點(diǎn)計時器電源
D．打點(diǎn)結(jié)束后，先斷開電源，再取下紙帶
2．在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，使用電磁打點(diǎn)計時器（所用交流電的頻率為50Hz），得到如圖所示的紙帶，圖中的點(diǎn)為計數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出來，下列表述正確的是（　　）
A．實驗時應(yīng)先放開紙帶再接通電源
B．從紙帶上不可能求出計數(shù)點(diǎn)C對應(yīng)的速率
C．從紙帶上可以求出計數(shù)點(diǎn)B對應(yīng)的速率
D．相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.02s
3．在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，下列做法不能減小實驗誤差的是（ ）
A．選取計數(shù)點(diǎn)，把每打五個點(diǎn)的時間間隔作為一個時間單位
B．使小車運(yùn)動的加速度盡量小些
C．舍去紙帶上密集的點(diǎn)，只利用點(diǎn)跡清晰、點(diǎn)間間隔適當(dāng)?shù)囊徊糠诌M(jìn)行測量、計算
D．選用各處平整程度、光滑程度相同的長木板做實驗
4．在街頭的理發(fā)店門口，常可以看到有這樣的標(biāo)志：一個轉(zhuǎn)動的圓筒，外表有彩色螺旋斜條紋，我們感覺條紋在沿豎直方向運(yùn)動，們實際上條紋在豎直方向并沒有升降，這是由于圓筒的轉(zhuǎn)動而使我們的眼睛產(chǎn)生的錯覺。如圖所示，假設(shè)圓筒上的條紋是圍繞圓筒的一條寬帶，相鄰兩圈條紋在沿圓筒軸線方向的距離（即螺距）為，圓筒沿逆時針方向（俯視）以的周期勻速轉(zhuǎn)動，我們感覺到圓筒的升降方向和速度大小分別為（　　）
A．向上，30cm/s B．向下，30cm/s
C．向上，20cm/s D．向下，20cm/s
5．在實驗中，利用紙帶上的數(shù)據(jù)和第一章的方法得出各計數(shù)點(diǎn)的瞬時速度后，以速度v為縱軸，以時間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系。某次實驗中某同學(xué)描出的點(diǎn)如圖所示。在直角坐標(biāo)系上一共描出了10個點(diǎn)。下列思考有道理的是（ ）
①這10個點(diǎn)無論如何也不在一條直線上，因此小車運(yùn)動的v-t圖象不可能為一條直線，而應(yīng)為一條光滑的曲線
②這10個點(diǎn)中有6個點(diǎn)雖然不在一條直線上，但它們緊挨在一條直線附近，只有F和B兩點(diǎn)離這條直線太遠(yuǎn)
③在10個點(diǎn)當(dāng)中只有4個點(diǎn)能畫在一條直線上(A、D、G、I)，有六個點(diǎn)不在該直線上，這條直線肯定不能表示小車運(yùn)動的規(guī)律
④與直線偏差較小的點(diǎn)(C、E、H、J)可能是實驗誤差造成的，而與直線偏離較大的點(diǎn)(B、F)則可能是實驗中出現(xiàn)錯誤造成的
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
6．運(yùn)動小車拖動的紙帶經(jīng)過打點(diǎn)計時器后，在紙帶上留下的點(diǎn)中有6個連續(xù)清晰的點(diǎn)，測出這6個點(diǎn)的第1點(diǎn)到第6點(diǎn)的距離為18 cm，則（　　）
A．小車運(yùn)動的平均速度為0.03 m/s
B．小車運(yùn)動的平均速度為1.5 m/s
C．小車運(yùn)動的平均速度為1.8 m/s
D．小車運(yùn)動的平均速度為180 m/s
7．如圖甲所示，一質(zhì)點(diǎn)以初速度v0=12m/s從固定斜面底端A處沖上斜面，到達(dá)C處時速度恰好為零，滑塊上滑的v-t圖像如圖乙所示。已知斜面AB段粗糙程度均勻，BC段光滑，滑塊在AB段的加速度大小是BC段加速度大小的三倍。則AC段的長度為（ ）
A．7.5m B．8m C．9m D．10m
8．根據(jù)已打出的紙帶，不用公式計算就可以直接得出的物理量是（　　）
①時間間隔 ②位移 ③加速度 ④平均速度
A．③④ B．①② C．②③ D．①④
二、多選題
9．關(guān)于“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗操作，下列說法正確的是 (　　)
A．長木板放在桌面上，帶滑輪的一端要伸出桌邊
B．實驗時，要控制小車的加速度盡量小些
C．應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計時器打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車
D．紙帶穿過限位孔后應(yīng)置于復(fù)寫紙下面
10．在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中，下列操作中正確的有（ ）
A．在釋放小車前，小車要靠近打點(diǎn)計時器
B．打點(diǎn)計時器應(yīng)放在長木板的有滑輪一端
C．應(yīng)先接通電源，后釋放小車
D．電火花計時器應(yīng)使用低壓交流電源
11．在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，下列說法正確的是(　　)
A．紙帶上可以每隔任意相同數(shù)量的點(diǎn)選取一個計數(shù)點(diǎn)
B．使用刻度尺測量長度時，不需要進(jìn)行估讀
C．作v－t圖象時，所描曲線必須經(jīng)過每一個點(diǎn)
D．在數(shù)據(jù)處理時，常用公式法和圖象法
12．一個物體在同一條直線上運(yùn)動的x-t圖象如圖所示，圖象是一條拋物線，坐標(biāo)原點(diǎn)是拋物線的頂點(diǎn)，下列說法中正確的是（ ）
A．該物體的運(yùn)動是正方向的勻加速直線運(yùn)動
B．t=0時，物體的初速度為0
C．物體的加速度大小是0.2m/s2
D．無法判斷t=0時刻物體的初速度是否為0
三、解答題
13．如圖所示，表示一質(zhì)點(diǎn)在6s內(nèi)的x-t圖像．試據(jù)此分析質(zhì)點(diǎn)的較詳細(xì)的運(yùn)動情況，并畫出它的v-t圖像．
14．如圖為一升降機(jī)向上做直線運(yùn)動的速度-時間圖像，根據(jù)圖像求：
（1）升降機(jī)向上運(yùn)動中的最大速度；
（2）升降機(jī)上升的總高度；
（3）升降機(jī)在整個上升過程中的平均速度大小。
15．某測量員利用回聲測距，他站在兩平行豎直墻壁間某一位置（不是中間位置）鳴槍，經(jīng)過1s第一次聽到回聲，又經(jīng)過0.5s再次聽到回聲，已知聲速為340m/s，則兩墻壁間的距離為多少。
16．某同學(xué)根據(jù)車輪通過兩段鐵軌交接處所發(fā)出的響聲來估算火車的速度；他從車輪發(fā)出的某一次響聲開始計時，并同時數(shù)1，當(dāng)他數(shù)到21次時，表上顯示的時間是15s；已知每段鐵軌長12.5 m，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，是否可以估算出火車的速度？（結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后一位）
答案解析：
1．C
【解析】A．打點(diǎn)計時器應(yīng)使用交流電源，A正確；
B．將打點(diǎn)計時器固定在長木板無滑輪一端，并接好電源，B正確；
C．實驗開始時，先接通打點(diǎn)計時器電源，在釋放小車，C錯誤；
D．打點(diǎn)結(jié)束后，先斷開電源，再取下紙帶，D正確。
故選C。
2．C
【解析】A．在“研究勻變速直線運(yùn)動”的實驗中，實驗時應(yīng)先接通電源再放開紙帶，A錯誤；
BC．根據(jù)C點(diǎn)為B與D的中間時刻點(diǎn)，則有
故B錯誤；
同理可得
故C正確；
D．由于相鄰的計數(shù)點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)沒有畫出，所以時間間隔應(yīng)為0.1s，D錯誤。
故選C。
3．B
【解析】A．該方法選取計數(shù)點(diǎn)可以使用于測量和計算的相鄰點(diǎn)間的間隔增大，在用直尺測量這些點(diǎn)間的間隔時，在一次測量絕對誤差基本相同的情況下，相對誤差較小，A正確，不符合題意；
B．在實驗中，如果小車運(yùn)動的加速度過小，打出的點(diǎn)很密，長度測量的相對誤差較大，測量準(zhǔn)確度會降低，因此小車的加速度略大一些較好，B錯誤，符合題意；
C．為了減小長度測量的相對誤差，舍去紙帶上過于密集，甚至分辨不清的點(diǎn)是必要的，C正確，不符合題意；
D．如果實驗中所用長木板各部分的平整程度和光滑程度不同，小車的速度變化會不均勻，從而導(dǎo)致實驗誤差的增大，因此在實驗前對所用長木板進(jìn)行挑選、檢查是必要的，D正確，不符合題意。
故選B。
4．D
【解析】由于轉(zhuǎn)1圈的時間為0.5 s，而螺距為10cm，所以每秒沿豎直方向運(yùn)動的距離為20cm，即速度大小為20cm/s。又因為彩色螺旋斜條紋是從左下到右上，且圓筒沿逆時針方向（從俯視方向看），根據(jù)人眼的視覺暫留現(xiàn)象，就會感覺條紋的運(yùn)動方向向下。
故D正確。
5．B
【解析】任何實驗都會存在一定的誤差，也正是因為有誤差的存在，圖中的數(shù)據(jù)點(diǎn)才不可能嚴(yán)格在一條直線上，只能大致的分布在一條直線上；如果有些數(shù)據(jù)離直線很遠(yuǎn)，說明這個數(shù)據(jù)很可能是錯誤的，所以①③錯誤，②④正確，故選B。
6．C
【解析】從第1個點(diǎn)到第6個點(diǎn)間的時間為t=5×0.02 s＝0.1 s，則平均速度
所以C正確；
故選C。
7．C
【解析】由題可得
得
根據(jù)v-t圖像的面積表示位移，則可得AC段的長度
故選C。
8．B
【解析】根據(jù)已打出的紙帶，不用公式計算就可以直接得出的物理量是時間間隔和位移，加速度和平均速度都需要計算得出，故選B。
9．ACD
【解析】A．長木板放在桌面上，帶滑輪的一端要伸出桌邊，細(xì)線一端連著小車，另一端跨過定滑輪，連著重物.所以A正確;
B．實驗時為了減小誤差，小車的加速度應(yīng)該適當(dāng)大一些，故B錯誤.
C．實驗中為了在紙帶上打出更多的點(diǎn)，為了打點(diǎn)的穩(wěn)定，具體操作中要求先啟動打點(diǎn)計時器然后釋放小車，所以C正確;
D．紙帶穿過限位孔后應(yīng)置于復(fù)寫紙下面才能打出點(diǎn)，所以D正確.
10．AC
【解析】AC．由于小車速度較快，且運(yùn)動距離有限，打出的紙帶長度也有限，為了盡可能增加紙帶長度，且在紙帶上盡可能多地獲取間距適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)點(diǎn)，在釋放小車前，小車要靠近打點(diǎn)計時器，且應(yīng)先接通電源，后釋放小車，故AC正確；
B．打點(diǎn)計時器應(yīng)放在長木板的沒有滑輪一端，故B錯誤；
D．電火花計時器應(yīng)使用220V交流電源，故D錯誤。
故選AC。
11．AD
【解析】A.實驗中可以每隔任意相同數(shù)量的點(diǎn)選取一個計數(shù)點(diǎn)，但相隔四個點(diǎn)時取計數(shù)點(diǎn)時間間隔為0.1s，計算時更方便，故A正確；
B.使用刻度尺測長度時，要進(jìn)行估讀一位，故B錯誤；
C.作v-t圖象時，應(yīng)使盡量多的點(diǎn)落在線上，離線較遠(yuǎn)的點(diǎn)大膽舍棄，故C錯誤；
D.數(shù)據(jù)處理可選擇公式法和圖象法中的其中一個，故D正確．
12．ABC
【解析】x-t圖象是一條拋物線，故其函數(shù)關(guān)系為，由運(yùn)動學(xué)公式可知，該物體做初速度為零沿正方向的勻加速直線運(yùn)動，即t=0時，物體的初速度為0；把x=10m，t=10s代入，可得加速度a=0.2m/s2．
A.該物體的運(yùn)動是正方向的勻加速直線運(yùn)動，與分析相一致，故A正確；
B.t=0時，物體的初速度為0，與分析相一致，故B正確；
C.物體的加速度大小是0.2m/s2，與分析相一致，故C正確；
D.無法判斷t=0時刻物體的初速度是否為0，與分析不一致，故D錯誤．
13．見解析
【解析】x-t圖象上直線斜率表示速度，所以0～2s的速度
2s～4s的速度
4s～6s的速度
質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況：0～2s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，速度大小為3m/s，2s末離開出發(fā)點(diǎn)6m；2s～4s內(nèi)物體靜止于離出發(fā)點(diǎn)6m處；4s～5s質(zhì)點(diǎn)反方向做勻速直線運(yùn)動，速度大小為6m/s，5s末回到出發(fā)點(diǎn)，5s～6s質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)以6m/s的速度反方向勻速運(yùn)動，6s末位移為-6m．v-t圖象如圖所示．
14．6m/s 42m 4.2m/s
【解析】（1）根據(jù)v—t圖象可知，升降機(jī)向上運(yùn)動中的最大速度為vm=6m/s．
（2）升降機(jī)先加速向上，再勻速向上，然后減速向上，當(dāng)t=10s時，速度減小為零，升降機(jī)上升到最大高度，在v—t圖象中圖線與時間軸圍成的梯形的面積表示物體在這段時間內(nèi)通過的位移，所以，總高度
（3）平均速度等于總位移除以總時間
15．425m
【解析】設(shè)兩墻壁間的距離為，測量員離較近的墻壁的距離為，則他離較遠(yuǎn)的墻壁的距離為，第一次聽到回聲時滿足
第二次聽到回聲時滿足
其中，，代入數(shù)據(jù)解得
16．
【解析】從1數(shù)到21，總共有20段鐵軌，經(jīng)歷時間為15s，故

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