專題三直線運動的圖象及實驗自整理

專題三直線運動的圖象及實驗自整理第一頁，共五十三頁，2022年，8月28日考綱內(nèi)容考綱解讀1.勻變速直線運動及其公式、圖象(Ⅱ)2.實驗:研究勻變速直線運動(Ⅱ)1.經(jīng)歷勻變速直線運動的實驗研究過程，掌握勻變速直線運動的規(guī)律，體會實驗在發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律時的重要作用2.能應用公式和圖象描述勻變速直線運動第二頁，共五十三頁，2022年，8月28日第三頁，共五十三頁，2022年，8月28日考點1勻變速直線運動的位移圖象1．位移圖象：在直角坐標系中，用橫坐標表示_____，用縱坐標表示物體的_____，再將物體做直線運動時的數(shù)據(jù)在坐標系中描點，由這些點所得到的圖象表示位移與時間的關系,稱為位移—時間圖象(x－t圖象)，簡稱位移圖象(如下圖所示)．時間位移第四頁，共五十三頁，2022年，8月28日①表示物體做

；②表示物體做

；③表示物體做

；①②③交點的縱坐標表示三個運動物體相遇時的

。靜止勻速直線運動勻速直線運動位移相同第五頁，共五十三頁，2022年，8月28日2．物理意義：位移—時間圖象表示運動物體的位移隨時間變化的規(guī)律，即不同時刻對應的物體的位移．圖象不是物體的運動軌跡．3．由勻速直線運動的位移圖象能夠作出的判斷：(1)任一時刻的位移；第六頁，共五十三頁，2022年，8月28日(2)發(fā)生某段位移所用的時間；(3)直線的斜率k表示速度的大?。?4)直線向上傾斜表示物體正向勻速運動，直線與t軸平行表示物體靜止，直線向下傾斜表示物體反向勻速運動；(5)圖象與縱軸交點表示t＝0時物體的位移，即物體的出發(fā)點，與橫軸的交點表示物體在出發(fā)點的時間；(6)兩圖線相交的交點，表示兩物體在這一時刻相遇．第七頁，共五十三頁，2022年，8月28日(單選Ⅱ)如下圖所示的是A、B兩個質(zhì)點作勻速直線運動的位移—時間圖線．則以下判斷正確的是()A．在運動過程中，A質(zhì)點總比B質(zhì)點快B．在時間t1內(nèi)，兩質(zhì)點的位移相同C．當t＝t1時，兩質(zhì)點的速度相等D．當t＝t1時，A、B兩質(zhì)點的加速度都大于零小試身手第八頁，共五十三頁，2022年，8月28日解析：由A、B兩個物體運動的位移－時間圖線可知，在運動過程中，A質(zhì)點總比B質(zhì)點快，答案A正確；在時間t1內(nèi)，質(zhì)點A的位移比質(zhì)點B大，答案B錯；由于A的斜率比B的大，因此，A的速度比B的速度大，答案C錯；A、B兩物體均作勻速直線運動，加速度為零，答案D錯，本題的正確答案是A.答案：A第九頁，共五十三頁，2022年，8月28日考點2勻變速直線運動的速度圖象1．速度—時間圖象：在直角坐標系中，用縱坐標表示物體運動的________，用橫坐標表示________，得出的圖象為速度—時間圖象(v－t圖象)，簡稱速度圖象(如下圖所示)．速度時間①表示物體做

；②表示物體做

；③表示物體做

；①②③交點的縱坐標表示三個運動物體的

；圖中陰影部分面積表示0～t1時間內(nèi)②的位移勻速直線運動勻加速直線運動勻減速直線運動速度相等第十頁，共五十三頁，2022年，8月28日二、勻變速直線運動的速度——時間圖象1．勻變速直線運動的速度圖象特點：圖象是一條傾斜的直線．2．對勻變速直線運動的速度圖象的認識．(1)圖線過原點表示運動物體的初速度為零；(2)圖線在縱軸上的截距表示運動物體的初速度大小；(3)若圖線在時間軸的上方，表示物體運動方向與選定的正方向相同．圖線向上傾斜表示物體做加速運動，向下傾斜表示物體在做減速運動；第十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日(4)若圖線在時間軸的下方，表示物體運動方向與選定的正方向相反．圖線向上傾斜表示物體在做反向的減速運動，向下傾斜表示物體在做反向的加速運動；(5)圖象中直線的斜率表示物體運動的加速度大?。?6)圖線與時間軸圍成的面積表示物體在相應時間內(nèi)的位移．時間軸上方的面積表示位移為正，時間軸下方的面積表示位移為負．第十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日(單選Ⅱ)(2010年深圳模擬)一物體做勻變速直線運動，速度圖象如圖所示，則在前4s內(nèi)(設向右為正方向)()A．物體始終向右運動B．物體先向左運動，2s后開始向右運動C．前2s物體位于出發(fā)點的左方，后2s位于出發(fā)點的右方D．在t＝4s時，物體距出發(fā)點最遠小試身手解析：0～2s內(nèi)，物體向左作勻減速運動，2～4s內(nèi)物體向右作勻加速運動，故A錯，B對．在前2s內(nèi)物體向左運動，位于出發(fā)點左方，而后2s時剛好回到出發(fā)點，則C、D均錯．答案：B第十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日2．(2012年1月廣東學業(yè)水平考試)物體做變速直線運動的圖象如圖所示，關于物體t1＝1s和t2＝3s時的運動情況，下列判斷正確的是()BCA．速度方向相同B．速度方向相反C．加速度大小相同D．加速度大小不同變式訓練第十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日

(多選，2011

年廣東學業(yè)水平模擬)圖1－3－9是一物體做直線運動的速度－時間圖象，根據(jù)圖象，下列計算結(jié)果正確的有()BCA．0～2s內(nèi)的位移是4mB．2～6s內(nèi)的位移是16mC．2～6s內(nèi)的加速度為零D．6～8s內(nèi)的加速度大小為0.5m/s2圖1－3－9變式訓練第十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日三、s－t圖象和v－t圖象的比較s－t圖象和v－t圖象有形同、意不同，意同形不同的可比性，如圖中兩圖象的理解和對比可加深對兩類圖象的認識．第十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日s－t圖象v－t圖象①表示物體做勻速直線運動，v＝＝k，斜率表示物體的速度，絕對值越大，表示速度越大①表示物體做勻加速直線運動a＝＝k，斜率表示物體的加速度，絕對值越大則加速度越大②表示物體靜止②表示物體做勻速直線運動③表示物體反向做勻速直線運動，t2時刻前s＞0，t2時刻后s＜0③表示物體做勻減速直線運動，t2時刻前v＞0，t2時刻后v＜0第十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日縱軸截距表示初始時刻(位置)相對于參考點的位移；橫軸截距表示到達參考點的時刻．之后，速度并不發(fā)生變化，但已經(jīng)到達參考點的另一側(cè)縱軸截距表示初始時刻的初速度；橫軸截距表示速度減為零時的時間，之后，加速度并不發(fā)生變化，但速度方向卻發(fā)生了變化交點D的縱坐標表示相遇處距參考點的位移，橫坐標表示相遇的時刻交點D的縱坐標表示速度的大小和方向，橫坐標表示速度相等的時刻，交點不表示相遇0～t1時間內(nèi)物體的位移為s1t1時刻物體速度為v1，圖中陰影面積表示物體①在0～t1時間內(nèi)物體位移的大小，在t軸上方表示位移為正，在t軸下方表示位移為負第十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日(單選Ⅰ)如圖，下列圖象中表示物體做勻速直線運動的是()

解析：勻速直線運動的v－t圖象為平行于時間軸的直線，s－t圖象為過坐標原點的傾斜直線．答案：C小試身手第十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日考點4實驗：研究勻變速直線運動1．打點計時器：當交流電的頻率為50Hz時，打點計時器每隔________打一次點，即打出的紙帶上每相鄰兩點間的時間間隔是________．(1)電磁打點計時器工作電壓為________交流電壓；(2)電火花打點計時器工作電壓為________交流電壓．2．根據(jù)紙帶上的點求勻變速直線運動的加速度(1)原理：一物體以加速度a做勻變速直線運動，在任意兩個連續(xù)相等的時間間隔T內(nèi)的位移之差是一個________．故測出紙帶上各相鄰間距后，可求解a.0.02秒0.02秒4~6伏220伏常數(shù)第二十頁，共五十三頁，2022年，8月28日(2)求法：為精確起見，一般采用“逐差法”，由Δs＝s2－s1＝s3－s2＝…＝aT2得s4－s1＝3a1T2.同理可得s5－s2＝3a2T2,s6－s3＝3a3T2,再由＝求解加速度的平均值即為測量值．3．求打下某一點時紙帶運動的瞬時速度已知物體做勻變速直線運動，欲求打下第n個點時紙帶的瞬時速度，由于打n－1點到n＋1點這段時間的中間時刻恰為打下n點的時刻，可知打下n點時的瞬時速度應等于這段時間內(nèi)的__________．平均速度第二十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日??????

OABCDE3.0712.3827.8749.62.0777.40實驗：用電火花計時器(或電磁打點計時器)探究勻變速直線運動速度隨時間變化規(guī)律（A）實驗步驟：（1）把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，將打點計時器固定在平板上,并接好電路（2）把一條細繩拴在小車上,細繩跨過定滑輪,下面吊著重量適當?shù)你^碼.（3）將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔（4）拉住紙帶,將小車移動至靠近打點計時器處,先接通電源,后放開紙帶.（5）斷開電源,取下紙帶（6）換上新的紙帶，再重復做三次常見計算：，第二十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日例：在測定勻變速直線運動的加速度的實驗中，計時器所用電源的頻率為50Hz.隨小車一起做勻加速直線運動的紙帶上記錄下0、1、2、3、4、5等一些計數(shù)點如圖所示，每相鄰的兩計數(shù)點之間，都有四個點未畫出，那么從0到3經(jīng)歷的時間是____．用米尺量出0到1、2、3、4、5的距離分別是2.78cm、6.77cm、11.96cm、18.36cm、25.97cm，則小車在經(jīng)歷計數(shù)點3時的速度大小是____m/s.第二十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日解析：每相鄰的兩個計數(shù)點之間有四個點末畫出，可知相鄰計數(shù)點時間間隔為5×0.02s＝0.1s，計數(shù)點0到3經(jīng)歷的時間是3×0.1s＝0.3s.根據(jù)“在勻變速直線運動的某段過程中，中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度”可知計數(shù)點3瞬時速度大小等于2、4之間的平均速度大小答案：0.30s0.580第二十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日熱點1位移圖象1、(2012年1月廣東學業(yè)水平考試)如圖是甲、乙兩物體做直線運動的s－t圖象，由圖可知()課堂檢測A．t1～t2時間內(nèi)，甲的速度比乙的速度小B．t1～t2時間內(nèi)，甲的速度比乙的速度大C．t2時刻，兩物體的速度大小相等D．t1～t2時間內(nèi)，甲的位移比乙大第二十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日解析：s－t圖象中傾斜的直線代表物體做勻速直線運動，斜率代表物體運動的速度大小，t1～t2時間內(nèi)，甲的斜率小，則甲的速度比乙的速度小，到t2時刻兩者相遇，在t1～t2時間內(nèi)，甲的位移比乙?。鸢福篈第二十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日變式訓練1-1、甲、乙、丙三個物體在同一直線上運動，它們的位移—時間圖象如下圖所示，由圖可知()

A.開始計時時，甲在最前，丙在最后 B.在0～t2時間內(nèi)，甲的速度最大，丙的速度最小 C.甲停止運動時，丙開始運動，丙的速度最大D.當t＝t2時刻甲、乙、丙相遇

C第二十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日熱點2速度圖象2、(2013年江蘇學業(yè)水平測試)火車進站做勻減速直線運動，能反映其運動的v－t圖象是()解析：勻變速運動的v－t圖象是一條傾斜的直線，圖D中物體的速度逐漸減小，表示物體做勻減速直線運動．答案：D第二十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日 2-1、(單選Ⅱ，2011年廣東學業(yè)水平模擬)圖1－3－2所示為A、B兩質(zhì)點的速度－時間圖象，其加速度分別為aA、aB，在零時刻的速度分別為vA、vB那么判斷正確的是（）DA．vA＜vBB．vA＝vBC．a(chǎn)A＜aBD．a(chǎn)A＞aB圖1－3－2變式訓練第二十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日2-2、豎直升空的模型火箭，其v—t圖象如圖所示，由圖可知（）A.火箭上升的最大高度為40mB.火箭上升的最大高度為120mC.火箭經(jīng)過6s落回地面D.火箭上升過程中的加速度大小始終是20m/s2B由圖可知，火箭0——2s加速上升，2——6s減速上升，6S末升至最高點，速度為0；故上升的最大高度等于大三角形的面積x=(6s×40m/s)/2=120m第三十頁，共五十三頁，2022年，8月28日熱點3實驗3、(2012年6月廣東學業(yè)水平考試)“研究勻變速直線運動”實驗獲得的一條紙帶如圖所示，已知a、b兩個相鄰計數(shù)點時間間隔為0.10s，則從a至b這段時間內(nèi)物體的平均速度約為()A．0.27m/s B．0.37m/sC．1.35m/s D．1.85m/s解析：由圖象知a到b的距離是2.70cm，兩點的時間間隔是0.10s，則這段時間內(nèi)物體的平均速度為0.27m/s.A第三十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日變式訓練3．(2012年1月廣東學業(yè)水平考試)下圖所示為“研究物體做勻變速直線運動”實驗中獲得的一條紙帶，a、b、c、d為計數(shù)點，相鄰計數(shù)點時間間隔為0.1s．其中b點反映的瞬時速度為()AA．0.520m/s B．6.47m/sC．3.92m/s D．5.20m/s第三十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日第三十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日一、單項選擇題Ⅰ1.打點計時器振針打點的周期決定于()（單）A．交流電壓的高低B．交流電的頻率C．永久磁鐵的磁性強弱D．振針與復寫紙間的距離解析：打點計時器振針打點的周期等于交流電的周期，而T＝1/f.答案：B第三十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日2．(2012年1月廣東學業(yè)水平考試)如圖所示，是電源頻率為50Hz的電磁打點計時器在紙帶上連續(xù)打下的六個點．則a至f之間的時間為()（單）解析：電源頻率為50Hz的電磁打點計時器，每隔0.02s打一個點，a至f之間有5個時間間隔，其時間是0.10s.答案：BA．0.02sB．0.10sC．0.12sD．0.60s第三十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日3．下圖中不表示物體做勻速直線運動的圖象是()（單）解析：s－t圖象中傾斜的直線表示勻速直線運動，選項B和D中物體均做勻速直線運動，C中速度大小和方向都不變是勻速直線運動，A中物體的速度隨時間在變化，是變速運動．答案：A第三十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日二、單項選擇題Ⅱ4．根據(jù)打點計時器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到的物理量是()（單）A．時間間隔 B．瞬時速度C．加速度 D．平均速度解析：從紙帶上直接讀出兩點間的時間間隔．答案：A第三十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日5．下圖是利用打點計時器記錄物體勻變速直線運動信息所得到的紙帶．為便于測量和計算，每5個點取一個計數(shù)點．已知S1＜S2＜S3＜S4＜S5.對于紙帶上2、3、4這三個計數(shù)點，相應的瞬時速度關系為()（單）A．計數(shù)點2的速度最大B．計數(shù)點3的速度最大C．計數(shù)點4的速度最大D．三個計數(shù)點的速度都相等解析：由紙帶可以看出越往后，在相等的時間內(nèi)物體運動的位移越大，則運動的速度越大，故紙帶上2、3、4這三個計數(shù)點，計數(shù)點4的速度最大．C第三十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日6．一同學在做“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗時，發(fā)現(xiàn)紙帶上打出的不是圓點，而是如圖所示的一些短線，可能是因為()（單）A．打點計時器錯接在直流電源上B．電源電壓不穩(wěn)定C．電源的頻率不穩(wěn)定D．打點針壓得過緊解析：如果打點計時器錯接在直流電源上，其振動片不可能被磁化，也就不可能引起振針的上下運動而打點，所以A錯；如果電源電壓不穩(wěn)定會影響點跡的清晰度，而電源頻率不穩(wěn)定會引起打點周期的不穩(wěn)定，所以B、C均不正確；當打點計時器的振針壓得過緊，每一個打點周期內(nèi)就會有較長時間接觸并擠壓在復寫紙上，這樣打出的點就變?yōu)橐欢我欢蔚男【€段，即打出的點有拖尾現(xiàn)象，所以D答案正確．D第三十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日三、多項選擇題7．關于計數(shù)點的下列說法中正確的是()（多）A．用計數(shù)點進行測量計算，既方便又可減小誤差B．相鄰計數(shù)點間的時間間隔應是相等的C．相鄰計數(shù)點間的距離應是相等的D．計數(shù)點是從計時器打出的實際點中選出來的，相鄰計數(shù)點間點跡的個數(shù)相等解析：處理紙帶時，通常選取計數(shù)點進行測量計算，既方便又可減小誤差，相鄰計數(shù)點間點跡的個數(shù)相等，時間間隔相等，但是物體運動情況不同時，相鄰計數(shù)點間的距離可以是不相等的．ABD第四十頁，共五十三頁，2022年，8月28日8．如圖所示為甲、乙兩質(zhì)點的v－t圖象．對于甲、乙兩質(zhì)點的運動，下列說法中正確的是()（多）A．質(zhì)點甲沿正方向運動，質(zhì)點乙與甲的運動方向相反B．質(zhì)點甲、乙的速度相同C．在相同的時間內(nèi)，質(zhì)點甲、乙的位移大小相同D．不管質(zhì)點甲、乙是否從同一地點開始運動，它們之間的距離一定越來越大解析：由圖線可知，圖線甲的速度為正，運動方向與正方向相同，而圖線乙的速度為負，運動方向與正方向相反，甲與乙兩質(zhì)點速度大小相等，方向相反，在相同的時間內(nèi)，質(zhì)點甲、乙的位移大小相同．AC第四十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日9．下圖中表示物體作勻變速直線運動的是()（多）解析：勻變速直線運動的速度圖象是一條傾斜的直線．答案：BCD第四十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日10．(單選Ⅰ，2010年佛山學業(yè)水平模擬)如圖1－3－3是一)A物體的s－t圖象，則該物體在6s內(nèi)的位移是( 圖1－3－3 A．0 B．2m C．4m D．12m解析：由圖象可知，物體6s內(nèi)的位移為0，選項A正確．第四十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日11．(單選Ⅰ)如下圖所示的v－t圖象中，表示物體做勻減速直線運動的是()B

解析：勻減速直線運動的特點是加速度方向與初速度方向相反．第四十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日

12．(單選Ⅰ，2010年汕頭學業(yè)水平模擬)圖1－3－4為某物體在10s內(nèi)運動的v－t圖象．關于物體在10s內(nèi)的位移，下列數(shù)據(jù)正確的是()

圖1－3－4A．60mB．40mC．48mD．54m

解析：勻變速直線運動的

v－t圖象中，圖象某一段時間和坐標軸包圍的面積代表位移，由此可得，選項B正確．B第四十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日13．(單選Ⅱ)如圖1－3－5所示，甲、乙、丙和丁是以時間為橫軸的勻變速直線運動的圖象，下面說法正確的是()

圖1－3－5 A．圖甲是速度－時間圖象 B．圖乙是加速度－時間圖象 C．圖丙是加速度－時間圖象 D．圖丁是速度－時間圖象

解析：勻變速直線運動的各類圖象：速度圖象為一傾斜直線，加速度圖象為一水平直線，位移圖象為一拋物線．D第四十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日圖1－314．(單選Ⅱ)A、B兩物體在同一直線上同時由同一位置開始)運動，其速度圖象如圖1－3－6所示，下列說法正確的是( A．0～20sB跑在A的后面，20s后B跑在A的前面CB．20s時刻A追上B，且A、B速度相等 C．40s時刻A追上B

D．40s時刻A、B相距最遠

解析：v－t圖象中兩線的交點表示有共同速度，“面積”相等表示相遇．第四十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日15．(單選Ⅱ，2011年廣東學業(yè)水平模擬)某物體運動的

v－t圖象，由圖1－3－7可知()D

圖1－3－7A．0～2s物體勻速直線運動B．2～6s物體靜止