第二章直線運動

1、第二章 直線運動第一單元 直線運動的概念與規(guī)律第1課時 描述直線運動的概念要點一 參考系與質(zhì)點1.觀察下圖所示的漫畫,圖中司機說乘車人沒有動,而路上的小女孩說他運動得真快,誰說的對?為什么?答案 司機以車為參考系,所以他說乘車人沒有運動,而小女孩以地面為參考系,他看到乘車人在飛快地運動著.由于所選取的參考系不同,所以得出了不同的結(jié)論.他們的說法都是正確的.2.下列哪些情況下的物體可以看成質(zhì)點 ( )a.分析原子核內(nèi)核子間相互作用時的原子核 b.研究繞太陽運轉(zhuǎn)時的地球c.分析運動時的乒乓球 d.轉(zhuǎn)動著的沙輪答案 b要點二 時刻與時間 位移與路程3.(2009銀川模擬)如圖所示,一質(zhì)點沿半徑為r的

2、圓周從a點到b點運動了半周,它在運動過程中位移大小和路程分別是 ( )a.r、r b.2r、2r c.2r、r d.r、r答案 c要點三 彈力4.某賽車手在一次野外訓(xùn)練中,先測量出出發(fā)地和目的地在地圖上的直線距離為9 km,從出發(fā)地到目的地用了5分鐘,賽車上的里程表指示的里程數(shù)值增加了15 km,當他經(jīng)過某路標時,車內(nèi)速度計指示的示數(shù)為150 km/h,那么可以確定的是 ( )a.在整個過程中賽車手的平均速度是108 km/h b.在整個過程中賽車手的平均速度是180 km/hc.在整個過程中賽車手的平均速率是108 km/h d.經(jīng)過路標時的瞬時速度是150 km/h答案 ad5. 2008

3、年4月25日我國自行研制的“長征三號丙”運載火箭成功地將我國首顆數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號01星”送入太空,圖是火箭點火升空瞬間時的照片.關(guān)于這一瞬間的火箭的速度和加速度的判斷,下列說法正確的是 ( )a.火箭的速度很小,但加速度可能較大b.火箭的速度很大,加速度可能也很大c.火箭的速度很小,所以加速度也很小d.火箭的速度很大,但加速度一定很小答案 a題型1 參考系的選取【例1】一船夫劃船逆流而上駕船沿河道逆水航行,經(jīng)過一橋時,不慎將心愛的葫蘆落于水中,被水沖走,但一直劃行至上游某處時才發(fā)現(xiàn),便立即返航經(jīng)過1小時追上葫蘆時,發(fā)現(xiàn)葫蘆離橋5 400 m遠,若此船向上游和向下游航行時相對靜水的速率是相

4、等的,試求河水的速度.答案 0.75 m/s題型2 加速度和速度的矢量性【例2】一物體做勻變速直線運動,某時刻的速度大小為4 m/s,經(jīng)過1 s后的速度大小為10 m/s,那么在這1 s內(nèi)物體的加速度大小為多少?答案 6 m/s2或14 m/s2題型3 情景建模【例3】天空有近似等高的濃云層.為了測量云層的高度,在水平地面上與觀測者的距離為d =3.0 km處進行一次爆炸,觀測者聽到由空氣直接傳來的爆炸聲和由云層反射來的爆炸聲時間上相差t=6.0 s.試估算云層下表面的高度.已知空氣中的聲速v = km/s.答案 2.0103 m1.在下列各運動的物體中,可視為質(zhì)點的有 ( )a.做高低杠表演

5、的體操運動員b.沿斜槽下滑的小鋼球,研究它沿斜槽下滑的速度c.人造衛(wèi)星,研究它繞地球的轉(zhuǎn)動d.水平面上的木箱,研究它在水平力作用下是先滑動還是先滾動答案 bc2.火車第四次提速后,出現(xiàn)了“星級列車”,從其中的t14次列車時刻表可知,列車在蚌埠至濟南區(qū)間段運行過程中的平均速率為 km/h.t14次列車時刻表?？空镜竭_時刻開車時刻里程(km)上海18000蚌埠22262234484濟南03130321966北京08001 463答案 103.663.某同學(xué)從二樓的教室內(nèi)將一個足球從離地面5 m高的窗戶邊豎直扔下,若足球碰到地面后又反彈起2 m高,則足球通過的路程是多少?足球的位移又是如何?若足球經(jīng)

6、過一系列碰撞后,最終被站在地面上的另一名同學(xué)接住,接住的高度是1.5 m,則在整個運動過程中足球的位移又是多少?答案 7 m 3 m 3.5 m4.某同學(xué)從學(xué)校的門口a處開始散步,先向南走了50 m到達b處,再向東走了100 m到達c處,最后又向北走了150 m到達d處,則:(1)此人散步的總路程和位移各是多少?(2)要比較確切地表示這人散步過程中的各個位置,應(yīng)采用什么數(shù)學(xué)手段較妥,分別應(yīng)如何表示?(3)要比較確切地表示此人散步的位置變化,應(yīng)用位移還是路程?答案 (1)300 m 100 m (2)直角坐標系 a(0,0),b(0,-50),c(100,0),d(100,100) (3)位移第

7、2課時 勻變速直線運動的規(guī)律要點一 勻變速直線運動的基本規(guī)律1.以54 km/h的速度行駛的火車,因故需要在中途停車,如果停留的時間是1 min,剎車引起的加速度大小是30 cm/s2,啟動產(chǎn)生的加速度大小是50 cm/s2,求火車因臨時停車所延誤的時間?答案 100 s要點二 勻變速運動的重要推論2.火車緊急剎車后經(jīng)7 s停止,設(shè)火車勻減速直線運動,它在最后1 s內(nèi)的位移是2 m,則火車在剎車過程中通過的位移和開始剎車時的速度各是多少?題型1 勻變速運動公式的靈活選用【例1】小明是學(xué)校的升旗手,他每次升旗都做到了在莊嚴的義勇軍進行曲響起時開始升旗,當國歌結(jié)束時恰好莊嚴的五星紅旗升到了高高的旗

8、桿頂端.已知國歌從響起到結(jié)束的時間是48 s,旗桿高度是19 m,紅旗從離地面1.4 m處開始升起.若設(shè)小明升旗時先拉動繩子使紅旗向上勻加速運動,時間持續(xù)4 s,然后使紅旗做勻速運動,最后使紅旗做勻減速運動,加速度大小與開始升起時的加速度大小相同,紅旗到達旗桿頂端時的速度恰好為零.試計算小明升旗時使紅旗向上做勻加速運動時加速度的大小和紅旗勻速運動的速度大小.答案 0.1 m/s2 0.4 m/s題型2 剎車問題【例2】汽車剎車前速度5 m/s,剎車獲得大小為0.4 m/s2的加速度,求:(1)剎車后20 s汽車滑行的距離.(2)剎車后滑行30 m經(jīng)歷的時間.答案 (1)31.25 m (2)1

9、0 s題型3 生活物理【例3】 一位旅客可用三種方法從青島去濟南,第一種是乘普通客車經(jīng)一般公路到達;第二種是乘快客由濟青高速公路到達;第三種是乘火車到達,下面是三種車的時刻表及里程表.已知普通客車平均時速為60 km/h,快客平均時速為80 km/h,兩車中途均不停車,火車在中途?？繛H坊和淄博兩站,每站均停車10分鐘時間,設(shè)火車進站和出站都做勻變速運動,加速度大小都是2 400 km/h2,途中勻速行駛,速率為120 km/h,若現(xiàn)在時刻是上午8點整,這位旅客想早點到達濟南,他應(yīng)選乘什么車?普客快客火車里程( km )396420438班次810103014308451100144591092

10、0943答案 火車1.一人從雪坡上勻加速下滑,他依次通過a、b、c三個標志旗,已知ab=6 m,bc=10 m,這人通過ab和bc所用時間都等于2 s,則這人過a、b、c三個標志旗的速度分別是 ( )a.va=2 m/s,vb=3 m/s,vc=4 m/sb.va=2 m/s,vb=4 m/s,vc=6 m/sc.va=3 m/s,vb=4 m/s,vc=5 m/sd.va=3 m/s,vb=5 m/s,vc=7 m/s答案 b2.如圖所示,三塊完全相同的木塊固定在地板上,一初速度為v0的子彈水平射穿第三塊木板后速度恰好為零.設(shè)木板對子彈的阻力不隨子彈的速度而變化,求子彈分別通過三塊木板的時間

11、之比.答案 3.有若干相同的小球,從斜面上的某一位置每隔0.1 s無初速度地釋放一顆,在連續(xù)釋放若干鋼球后,對準斜面上正在滾動的若干小球拍攝到如圖所示的照片,測得ab=15 cm,bc=20 cm.求:(1)拍攝照片時b球的速度.(2)a球上面還有幾顆正在滾動的鋼球?答案 (1)1.75 m/s (2)2顆4.如圖所示,一名消防隊員在演習(xí)訓(xùn)練中,沿著長為l的豎立在地面上的鋼管往下滑.他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑,滑到地面時速度恰好為零.如果加速和減速運動的加速度大小分別為a1和a2,則下滑過程的最大速度和總時間分別為多少?答案 .1. 甲、乙、丙三人各乘一個熱氣球,甲看到樓房勻速

12、上升,乙看到甲勻速上升,甲看到丙勻速上升,丙看到乙勻速下降,那么,從地面上看,甲、乙、丙的運動情況可能是 ( )a.甲、乙勻速下降,v乙v甲,丙停在空中b.甲、乙勻速下降,v乙v甲,丙勻速上升c.甲、乙勻速下降,v乙v甲,丙勻速下降,且v丙v甲d.以上說法均不對答案 ab2.一人看到閃電12.3 s后聽到雷聲,已知空氣中的聲速約為330340 m/s,光速為3108 m/s,于是他用12.3除以3很快估算出閃電發(fā)生位置到他的距離為4.1 km.根據(jù)你所學(xué)的物理知識可以判斷 ( )a.這種估算方法是錯誤的,不可采用b.這種估算方法可以比較準確地估算出閃電發(fā)生位置與觀察者間的距離c.這種估算方法沒

13、有考慮光的傳播時間,結(jié)果誤差很大d.即使聲速增大2倍以上,本題的估算結(jié)果依然正確答案 b3.下列說法中正確的是 ( )a.加速度為零的物體,其速度一定為零 b.物體的加速度減小時,速度一定減小c.2 m/s2的加速度比-4 m/s2的加速度大 d.速度變化越快,加速度就越大答案 d4.一個騎自行車的人,從靜止開始沿直線加速運動,第1 s內(nèi)位移為1 m,第2 s內(nèi)位移為2 m,第3 s內(nèi)位移為3 m,第4 s內(nèi)位移為4 m.則下列說法中一定正確的是 ( )a.自行車的運動一定是勻變速直線運動 b.自行車運動的加速度一定是m/s2c.自行車1 s末的速度是2 m/s d.自行車前2 s內(nèi)的平均速度

14、是1.5 m/s答案 d5. 有下列幾種情景,請根據(jù)所學(xué)知識選擇對情景的分析和判斷正確的說法 ( )點火后即將升空的火箭高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故緊急剎車運行的磁懸浮列車在軌道上高速行駛太空的空間站在繞地球勻速轉(zhuǎn)動a.因火箭還沒運動,所以加速度一定為零b.轎車緊急剎車,速度變化很快,所以加速度很大c.高速行駛的磁懸浮列車,因速度很大,所以加速度也一定很d.盡管空間站勻速轉(zhuǎn)動,加速度也不為零答案 bd6.如圖所示,我國運動員劉翔獲得雅典奧運會110米跨欄冠軍,成績是12秒91,在男子110米跨欄中奪得金牌,實現(xiàn)了我國在短跑中多年的夢想,是亞洲第一飛人.劉翔之所以能夠取得冠軍,取決于

15、他在110米中 ( )a.某時刻的瞬時速度大 b.撞線時的瞬時速度大c.平均速度大 d.起跑時的加速度大答案 c7.如圖所示是汽車的速度計,某同學(xué)在汽車中觀察速度計指針位置的變化.開始時指針指示在如圖甲所示位置,經(jīng)過8 s后指針指示在如圖乙所示位置,若汽車做勻變速直線運動,那么它的加速度約為 ( )a.11 m/s2 b.5.0 m/s2 c.1.4 m/s2 d.0.6 m/s2答案 c8.（2009常德模擬）在平直公路上行駛著的公共汽車,用固定于路旁的照相機連續(xù)兩次拍攝,得到清晰的照片如圖所示,對照片進行分析,知道如下結(jié)果. (1)對間隔2 s所拍攝的照片進行比較,可知公共汽車在2 s的時

16、間里前進了12 m.(2)在兩張照片中,懸掛在公共汽車頂棚上的拉手均向后傾斜著.根據(jù)這兩張照片,下列說法正確的是 ( )a.可求出拍攝的2 s末公共汽車的瞬時速度 b.公共汽車在加速運動c.可知在拍第一張照片時公共汽車的速度 d.公共汽車做勻速運動答案 b9. 歷史上有些科學(xué)家曾把在相等位移內(nèi)速度變化相等的單向直線運動稱為“勻變速直線運動”(現(xiàn)稱“另類勻變速直線運動”),“另類加速度”的定義式為a=,其中v0和vs分別表示某段位移s內(nèi)的初速度和末速度.a 0表示物體做加速運動,a0且保持不變,則a逐漸變大c.若a不變,則物體在中間位置處的速度為d.若a不變,則物體在中間位置處的速度為答案 bc

17、10.一物體由靜止開始做勻加速直線運動,加速度大小為a1,經(jīng)時間t后做勻減速直線運動,加速度大小為a2,若再經(jīng)時間t恰能回到出發(fā)點,則a1a2應(yīng)為 ( )a.11 b.12 c.13 d.14答案 c11.(2009武漢模擬)上海磁懸浮列車已于2003年10月1日正式運營.據(jù)報道,列車從上海龍陽路車站到浦東機場車站,全程30 km.列車開出后先加速,直到最高速度432 km/h,然后保持最大速度行駛50 s,立即開始減速直到停止,恰好到達車站.假設(shè)列車啟動和減速的加速度大小相等且恒定,列車做直線運動.試由以上數(shù)據(jù)估算磁懸浮列車運行的平均速度的大小是多少?北京和天津之間的距離是120 km,若以

18、上海磁懸浮列車的運行方式行駛,最高時速和加速度都相同,由北京到天津要用多長時間?答案 66.7 m/s 20 min12.一輛汽車從靜止開始勻加速開出,然后保持勻速運動,最后勻減速運動,直到停止,下表給出了不同時刻汽車的速度:時刻/s1.02.03.05.07.09.510.5速度/ms-1369121293 (1)汽車做勻速運動時的速度大小是否為12 m/s？汽車做加速運動時的加速度和減速運動時的加速度大小是否相等？(2)汽車從開出到停止總共經(jīng)歷的時間是多少？(3)汽車通過的總路程是多少？答案 (1)是 不相等 (2)11 s (3)96 m13.在一個傾斜的長冰道上方,一群孩子排成隊,每隔

19、1 s有一個小孩子往下滑,一游客對著冰道上的孩子拍下一張照片,如圖所示照片上有甲、乙、丙、丁四個孩子.他根據(jù)照片與實物的比例推算出乙與甲和與丙兩孩子間的距離分別為12.5 m和17.5 m,請你據(jù)此求解下列問題.(g取10 m/s2)(1)若不考慮一切阻力,小孩下滑加速度是多少?(2)拍照時,最下面的小孩丁的速度是多大?(3)拍照時,在小孩甲上面的冰道上下滑的小孩子不會超過幾個?答案 (1)5 m/s2 (2)25 m/s (3)2第二單元 勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用第3課時 自由落體和豎直上拋運動要點一 自由落體運動1.水滴從屋頂自由下落,經(jīng)過高為1.8 m的窗戶,用時0.2 s.求屋頂?shù)酱皯?/p>

20、上沿的高度?答案 3.2 m要點二 豎直上拋運動2.氣球以5 m/s的速度勻速上升,在高100 m處,物體a從氣球上落下,求物體a經(jīng)過多長時間落地?(下落過程不計小球重力)答案 5 s題型1 豎直上拋運動的多解問題【例1】某人站在高樓的平臺邊緣處,以v0=20 m/s的初速度豎直向上拋出一石子.求拋出后,石子經(jīng)過距拋出點15 m處所需的時間.(不計空氣阻力,g取10 m/s2)答案 有三個:1 s、3 s、(2+)s題型2 自由落體與豎直上拋物體的相遇問題【例2】在距地20 m高處有一物體a自由下落,同時在物體a正下方的地面上有另一物體b以速度v0豎直上拋,要讓a、b在b下降時相遇,則v0應(yīng)滿

21、足怎樣的條件?答案 10 m/sv0題型3 圖象法解追及相遇問題【例3】公共汽車由停車站從靜止出發(fā)以2 m/s2的加速度做勻加速運動,這時一輛載重汽車從后面超過公共汽車,載重汽車以10 m/s的速度勻速前進.問:經(jīng)過多長時間公共汽車能追上載重汽車?在追上前經(jīng)過多長時間兩車相距最遠,相距最遠時兩車之間的距離是多少?答案 10 s 5 s 25 m題型4 運動建?！纠繛榱税踩?在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離.已知某高速公路的最高限速為120 km/h,假設(shè)前方車輛突然停止,后車司機從發(fā)現(xiàn)這一情況經(jīng)操縱剎車到汽車開始減速所經(jīng)歷的時間(即反應(yīng)時間)t=0.5 s,剎車時汽車加速度為4 m/s

22、2.則該段高速公路上汽車間應(yīng)保持的最小距離是多少?答案 156 m1.甲、乙兩車某時刻由同一地點沿同一方向開始做直線運動,若以該時刻作為計時起點得到兩車的位移時間圖象如圖所示,則下列說法正確的是 ( )a.t1時刻甲車從后面追上乙車b.t1時刻兩車相距最遠c.t1時刻兩車的速度剛好相等d.0到t1時間內(nèi),兩車的平均速度相等答案 d2.如圖所示,a、b分別表示先后從同一地點以相同的初速度做勻變速直線運動的兩個物體的速度圖象,則下列說法正確的是 ( )a.4 s末兩物體的速度相等b.4 s末兩物體在途中相遇c.5s末兩物體的速率相等d.5 s末兩物體相遇答案 b3.如圖所示,a、b物體相距s=7

23、m時,a在水平拉力和摩擦力作用下,正以va=4 m/s的速度向右勻速運動,而物體b此時正以vb=10 m/s的初速度向右勻減速運動,加速度a=-2 m/s2,求a追上b所經(jīng)歷的時間.答案 8 s4.(2009桂林質(zhì)檢)甲、乙兩汽車沿同一平直公路同向勻速運動,速度均為16 m/s.在前面的甲車緊急剎車,加速度為a1=3 m/s2,乙車由于司機的反應(yīng)時間為0.5 s而晚剎車,已知乙的加速度為a2=4 m/s2,為了確保乙車不與甲車相撞,原來至少應(yīng)保持多大的車距?答案 1.5 m.1.一個小石塊從空中a點自由落下,先后經(jīng)過b點和c點,不計空氣阻力.已知它經(jīng)過b點時的速度為v,經(jīng)過c點時的速度為3v.

24、則ab段與ac段位移之比為 ( )a.13b.15c.18d.19答案 d2.物體由靜止開始沿直線運動,其加速度隨時間的變化規(guī)律如圖所示,取開始運動方向為正方向,則物體運動的vt圖象中正確的是 ( )答案 c3. 甲、乙兩物體同時開始運動,它們的s-t圖象如圖所示,下面說法正確的是 ( )a.乙物體做曲線運動b.甲、乙兩物體從同一地點出發(fā)c.當甲、乙兩物體兩次相遇時,二者的速度大小不相等d.當甲、乙兩物體速度相同時,二者之間的距離最大答案 c4. 如圖是一娛樂場的噴水滑梯.若忽略摩擦力,人從滑梯頂端滑下直到入水前,速度大小隨時間變化的關(guān)系最接近圖 ( )答案b5.某人在靜止的湖面上豎直上拋一小

25、鐵球,小鐵球上升到最高點后自由下落,穿過湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度.不計空氣阻力,取向上為正方向,在下列v-t圖象中,最能反映小鐵球運動過程的速度時間圖線是 ( )答案 c6.一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射,其速度和時間的關(guān)系圖線如圖所示,則 ( )a. t3時刻火箭距地面最遠b.t2t3的時間內(nèi),火箭在向下降落c.t1t2的時間內(nèi),火箭處于失重狀態(tài)d.0t3的時間內(nèi),火箭始終處于失重狀態(tài)答案 a7.一只氣球以10 m/s的速度勻速上升,某時刻在氣球正下方距氣球6 m處有一小石子以20 m/s的初速度豎直上拋,若g取10 m/s2,不計空氣阻力,則以下說法正確的是 ( )a.石子一定能追上氣球

26、b石子一定追不上氣球c.若氣球上升速度等于9 m/s,其余條件不變,則石子在拋出后1 s末追上氣球d.若氣球上升速度等于7 m/s,其余條件不變,則石子在到達最高點時追上氣球答案 bc8.一輛汽車以12 m/s的速度行駛,遇到緊急情況,司機采取制動措施,使汽車做勻減速直線運動,若制動后汽車加速度的大小為6 m/s2,則 ( )a.經(jīng)3 s,汽車的速度大小為6 m/s b.經(jīng)3 s,汽車的位移大小為9 mc.經(jīng)3 s,汽車的速度大小為2 m/s d.經(jīng)3 s,汽車的位移大小為12 m答案 d9.如圖表示甲、乙兩運動物體相對同一原點的s-t圖象,下面有關(guān)說法中正確的是 ( )a.甲和乙都做勻變速直

27、線運動b.甲、乙運動的出發(fā)點相距s0c.乙運動的速率大于甲運動的速率d.乙比甲早出發(fā)t1的時間答案 bc10.小球從空中自由下落,與水平地面相碰后彈到空中某一高度,其速度隨時間變化的關(guān)系,如圖所則（取g=10 m/s2.） ( ) a.小球下落的最大速度為5 m/s b.小球第一次反彈的初速度的大小為3 m/sc.小球能彈起的最大高度為0.45 md.小球能彈起的最大高度為1.25 m答案 abc11.（2009成都模擬）甲火車以4 m/s的速度勻速前進,這時乙火車誤入同一軌道,且以20 m/s的速度追向甲車,當乙車司機發(fā)現(xiàn)甲車時兩車僅相距125 m,乙車立即以1 m/s2的加速度制動.問兩車

28、是否會發(fā)生碰撞?答案 兩車將相碰12.如圖所示,甲、乙兩個同學(xué)在直跑道上練習(xí)4100 m接力,他們在奔跑時有相同的最大速度.乙從靜止開始全力奔跑需跑出25 m才能達到最大速度,這一過程可看作勻變速直線運動,現(xiàn)在甲持棒以最大速度向乙奔來,乙在接力區(qū)伺機全力奔出.若要求乙接棒時奔跑達到最大速度的80%,則:(1)乙在接力區(qū)需奔跑出多少距離？(2)乙應(yīng)在距離甲多遠時起跑？答案 (1)16 m (2)24 m13.一輛摩托車能達到的最大速度為30 m/s,要想在3 min內(nèi)由靜止起沿一條平直公路追上前面1 000 m處正以20 m/s的速度勻速行駛的汽車,則摩托車必須以多大的加速度啟動?(保留兩位有效

29、數(shù)字)甲同學(xué)的解法是:設(shè)摩托車恰好在3 min時追上汽車,則at2=vt+s0,代入數(shù)據(jù)得a=0.28 m/s2.乙同學(xué)的解法是:設(shè)摩托車追上汽車時,摩托車的速度恰好是30 m/s,則vm2=2as=2a(vt+s0),代入數(shù)據(jù)得a=0.1 m/s2.你認為他們的解法正確嗎?若錯誤,請說明理由,并寫出正確的解法.答案 甲、乙都不正確,應(yīng)為0.56 m/s2實驗4:研究勻變速直線運動【例1】根據(jù)打點計時器打出的紙帶,我們可以不利用公式計算就能直接得到的物理量是 ( )a.時間間隔b.位移c.加速度d.平均速度答案 ab【例2】一打點計時器固定在斜面上某處,一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑

30、下,如右圖所示.下圖是打出紙帶的一段.(1)已知打點計時器使用的交變電流頻率為50 hz,利用上圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a= .(2)為了求出小車在下滑過程中所受的阻力,還需測量的物理量有 ,用測得的量及加速度a表示阻力的計算式為f= .答案 (1)4 m/s2 (2)測出斜面上任意兩點間的距離l及這兩點的高度差h和小車質(zhì)量m mg-ma題型 器材巧用【例3】一個有一定厚度的圓盤,可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動.用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動時的角速度.實驗器材:電磁打點計時器、米尺、紙帶、復(fù)寫紙片.實驗步驟:(1)如圖上圖所示,將電磁打點計時器固定在桌面上,將紙帶的一端穿過打點計

31、時器的限位孔后,固定在待測圓盤的側(cè)面上,使得圓盤轉(zhuǎn)動時,紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上.(2)啟動控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動,同時接通電源,打點計時器開始打點.(3)經(jīng)過一段時間,停止轉(zhuǎn)動和打點,取下紙帶,進行測量.由已知量和測得量表示的角速度的表達式為= ,式中各量的意義是: .某次實驗測得圓盤半徑r =5.5010-2 m,得到的紙帶的一段如下圖所示,求得角速度為 .答案 式中t為電磁打點計時器打點的周期,r為圓盤的半徑,l是用米尺測量的紙帶上選定的兩點間的長度,n為選定的兩點間的打點周期數(shù) 6.97 rad/s1.在研究勻變速直線運動的實驗中,算出小車經(jīng)過各計數(shù)點的瞬時速度如以下表格所示,為了算出加速度

32、,合理的方法是 ( )計數(shù)點序號123456計數(shù)點對應(yīng)時刻/s0.10.20.30.40.50.6通過計數(shù)點的速度/cms-144.062.081.0100.0110.0168.0a. 根據(jù)任意兩計數(shù)點的速度公式a=算出加速度b.根據(jù)實驗數(shù)據(jù),畫出v-t圖象,量出其傾角,由公式a=tan算出加速度c.根據(jù)實驗數(shù)據(jù),畫出v-t圖象,由圖線上任意兩點所對應(yīng)的速度,用公式a=算出加速度d.依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度,算出平均值作為小車的加速度答案 c2.在使用打點計時器時,發(fā)現(xiàn)打點計時器打點周期不穩(wěn)定,其原因可能是 ( )a.交流電壓不穩(wěn)定 b.永久磁鐵磁性太弱c.電源的頻率不穩(wěn)定d.振動片

33、的固有頻率與交流電源的頻率有偏差答案 cd3.如圖右所示,為同一打點計時器打出的兩條紙帶,由紙帶可知 ( )a.在打下計數(shù)點“0”至“5”的過程中,紙帶甲的平均速度比乙的大b.在打下計數(shù)點“0”至“5”的過程中,紙帶甲的平均速度比乙的小c.紙帶甲的加速度比乙的大d.紙帶甲的加速度比乙的小答案 bd4.在“研究勻變速直線運動”的實驗中,打點計時器使用的交流電源的頻率為50 hz,記錄小車運動的紙帶如圖所示,在紙帶上選擇6個計數(shù)點a、b、c、d、e、f,相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出,各點到a點的距離依次是2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm.(1)根據(jù)學(xué)過的

34、知識可以求出小車在b點的速度為vb= m/s,ce間的平均速度 m/s;(2)以打b點時為計時起點,建立v-t坐標系如圖所示,請在圖中作出小車運動的速度與時間的關(guān)系圖線;(3)根據(jù)圖線可得小車運動的加速度為 m/s2.答案 (1)0.25 0.45 (2)如下圖所示(3)15.某同學(xué)用如左圖所示裝置測量重力加速度g,所用交流電頻率為50 hz.在所選紙帶上取某點為0號計數(shù)點,然后每3個點取一個計數(shù)點,所有測量數(shù)據(jù)及其標記符號如右圖所示.該同學(xué)用兩種方法處理數(shù)據(jù)(t為相鄰兩計數(shù)點的時間間隔):方法a:由g1=,g2=,g5=,取平均值=8.667 m/s2;方法b:由g1=,g2=,g3=,取平

35、均值 =8.673 m/s2.從數(shù)據(jù)處理方法看,在s1、s2、s3、s4、s5、s6中,對實驗結(jié)果起作用的,方法a中有 ;方法b中有 .因此,選擇方法 (a或b)更合理,這樣可以減少實驗的 (系統(tǒng)或偶然)誤差.本實驗誤差的主要來源有 (試舉出兩條).答案 s1,s6 s1,s2,s3,s4,s5,s6 b 偶然 阻力(空氣阻力,振針的阻力,限位孔的阻力,復(fù)寫紙的阻力等),交流電頻率,長度測量,數(shù)據(jù)處理方法等6.某同學(xué)用圖右所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運動.實驗步驟如下:a.安裝好實驗器材.b.接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運動,重復(fù)幾次.選出一條點跡比較清晰的紙帶,舍去開始密集

36、的點跡,從便于測量的點開始,每兩個打點間隔取一個計數(shù)點,如下圖中0、1、26點所示.c.測量1、2、36計數(shù)點到0計數(shù)點的距離,分別記作:s1、s2、s3s6.d.通過測量和計算,該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運動.e.分別計算出s1、s2、s3s6與對應(yīng)時間的比值f.以為縱坐標、t為橫坐標,標出與對應(yīng)時間t的坐標點,畫出-t圖線.結(jié)合上述實驗步驟,請你完成下列任務(wù):(1)實驗中,除打點計時器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有 和 .(填選項代號)a.電壓合適的50 hz交流電源 b.電壓可調(diào)的直流電源c.刻度尺 d.秒表 e.天平 f.重錘(2)將最小刻度為1 mm的刻度尺的0刻線與0計數(shù)點對齊,0、1、2、5計數(shù)點所在位置如下圖所示,則s2= cm,s5= cm.(3)該同學(xué)在右圖中已標出1、3、4、6計數(shù)點對應(yīng)的坐標點,請你在該圖中標出與2、5兩個計數(shù)點對應(yīng)的坐標點,并畫出-t圖線.根據(jù)-t圖線判斷,在打0計數(shù)點時,小車的速度v0= m/s;它在斜面上運動的加速度a= m/s2.答案 (1)a c(2)2.98(2.972.99) 13.20(13.1913.21)(3)如下圖所示(4)0.18(0.160.20) 4.80(4.505.10)章末檢測1.從高為5 m處以某一初速度豎直向下拋出一個小