2020届高考物理一轮复习专题一质点的直线运动课件.pptx

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1、专题一 质点的直线运动,20102019年高考全国卷考情一览表,考点1,考点2,考点3,考点1匀变速直线运动规律的应用答案P210 1.(2019全国1,18,6分,难度),考点1,考点2,考点3,2.(2018海南,1,3分,难度)一攀岩者以1 m/s的速度匀速向上攀登,途中碰落了岩壁上的石块,石块自由下落。3 s后攀岩者听到石块落地的声音,此时他离地面的高度约为( C ) A.10 m B.30 m C.50 m D.70 m 解析石块自由下落的高度约为h= gt2=44.1 m;用时3秒,攀岩者爬了3米,所以距离地面高度约为h44.1 m+3 m=47.1 m,则考虑到空气阻力和声速的影

2、响,他离地面的高度约为50 m,选项C正确。 3.(2018浙江,2,3分,难度)某驾驶员使用定速巡航,在高速公路上以时速110千米行驶了200千米。其中“时速110千米”“行驶200千米”分别是指( D ) A.速度、位移 B.速度、路程 C.速率、位移 D.速率、路程 解析时速110千米是指汽车的速率,是标量;行驶200千米是指汽车行驶路线的路程,也是标量,故选D。,物理观念,考点1,考点2,考点3,4.(2018浙江,10,3分,难度)如图所示,竖井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面。某一竖井的深度为104 m,升降机运行的最大速度为8 m/s,加速度大小不超过1 m/s2。假定

3、升降机到井口的速度为0,则将矿石从井底提升到井口的最短时间是( C ) A.13 s B.16 s C.21 s D.26 s 解析运动分成三个阶段, 减速阶段与加速阶段对称,t3=8 s,x3=32 m, 匀速阶段:位移x2=104 m-32 m-32 m=40 m, 所以最短时间t总=t1+t2+t3=21 s,选C。,考点1,考点2,考点3,5.(2016全国3,16,6分,难度)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为x,动能变为原来的9倍。该质点的加速度为( A ),考点1,考点2,考点3,6.(2016上海,14,4分,难度)物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离

4、均为16 m的路程,第一段用时4 s,第二段用时2 s,则物体的加速度是( B ),考点1,考点2,考点3,A.换用宽度更窄的遮光条 B.提高测量遮光条宽度的精确度 C.使滑块的释放点更靠近光电门 D.增大气垫导轨与水平面的夹角,考点1,考点2,考点3,8.(2015江苏,5,3分,难度)如图所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5 s和2 s。关卡刚放行时,一同学立即在关卡1处以加速度2 m/s2由静止加速到2 m/s,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是 ( C ) A.关卡2 B.关卡3 C.关卡4 D.关卡5,考点1,考点

5、2,考点3,考点1,考点2,考点3,9.(2015山东,14,6分,难度) 距地面高5 m的水平直轨道上A、B两点相距2 m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图。小车始终以4 m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地。不计空气阻力,重力加速度的大小g取10 m/s2。可求得h等于( A ) A.1.25 m B.2.25 m C.3.75 m D.4.75 m,考点1,考点2,考点3,10.(2014上海,8,4分,难度)在离地高h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力

6、,两球落地的时间差为( A ) 解析由题意可知,两球落地的时间差t刚好等于竖直向上抛出的小球从抛出到返回抛出点所用的时间,根据竖直上抛运动的对称性可得, ,A项正确。,考点1,考点2,考点3,11.(2013全国1,14,6分,难度)如图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的三列数据如下表。表中第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。根据表中的数据,伽利略可以得出的结论是( C ),物理观念,A.物体具有惯性 B.斜面倾角一定时,加速度与质量无关 C.物体运动的距离与时间的二次方成正比 D.物体运动的加速度与重力加速度成正比,考点1

7、,考点2,考点3,解析从表中的数据只可能看出,物体沿斜面运动的距离与时间的二次方成正比,仅根据表中的数据无法判断其他选项的正误。,考点1,考点2,考点3,12.(2013广东,13,4分,难度)某航母跑道长200 m,飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s2,起飞需要的最低速度为50 m/s。那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为( B ) A.5 m/s B.10 m/s C.15 m/s D.20 m/s,13.(2011安徽,16,6分,难度)一物体做匀加速直线运动,通过一段位移x所用的时间为t1,紧接着通过下一段位移x所用的时间为t2。则物体运动的加速度为 ( A )

8、,考点1,考点2,考点3,14.(2013全国1,24,14分,难度)水平桌面上有两个玩具车A和B,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态,A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)点。已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动;B平行于x轴朝x轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中,标记R在某时刻通过点(l,l)。假定橡皮筋的伸长是均匀的,求B运动速度的大小。,考点1,考点2,考点3,解析 设B车的速度大小为v。如图,标记R在时刻t通过点K(l,l),此时A、B的位置分别为H、G。由运动学公式,H的纵坐标yA、G

9、的横坐标xB分别为 xB=vt 在开始运动时,R到A和B的距离之比为21,即OEOF=21 由于橡皮筋的伸长是均匀的,在以后任一时刻R 到A和B的距离之比都为21。因此,在时刻t有 HKKG=21 由于FGHIGK,有HGKG=xB(xB-l) HGKG=(yA+l)(2l) 由式得xB= l yA=5l 联立式得,考点1,考点2,考点3,15.(2013全国大纲,24,12分,难度)一客运列车匀速行驶,其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性的撞击。坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0 s。在相邻的平行车道上有一列货车,当该旅客经过货车车尾时,货车恰好从静止开始

10、以恒定加速度沿客车行进方向运动。该旅客在此后的20.0 s内,看到恰好有30节货车车厢被他连续超过。已知每根铁轨的长度为25.0 m,每节货车车厢的长度为16.0 m,货车车厢间距忽略不计。求: (1)客车运行速度的大小; (2)货车运行加速度的大小。 答案(1)37.5 m/s (2)1.35 m/s2,考点1,考点2,考点3,解析(1)设连续两次撞击铁轨的时间间隔为t,每根铁轨的长度为l, (2)设从货车开始运动后t=20.0 s内客车行驶了s1米,货车行驶了s2米,货车的加速度为a,30节货车车厢的总长度为L=3016.0 m。 由运动学公式有s1=vt 由题给条件有L=s1-s2 由式

11、解得a=1.35 m/s2,考点1,考点2,考点3,16.(2011全国,24,12分,难度)甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。 答案57,考点1,考点2,考点3,解析设汽车甲在第一段时间间隔末(时刻t0)的速度为v,第一段时间间隔内行驶的路程为s1,加速度为a;在第二段时间间隔内行驶的路程为s2。由运动学公式得 设汽车乙在时刻t0的速度为v,

12、在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为s1、s2。同样有v=(2a)t0,考点1,考点2,考点3,17.(2010全国,24,12分,难度)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100 m和200 m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69 s和19.30 s。假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动。200 m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100 m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑100 m时最大速率的96%。求: (1)加速所用时间和达到的最大速率; (2)起跑后做匀加速运

13、动的加速度。(结果保留两位小数) 答案(1)1.29 s 11.24 m/s (2)8.71 m/s2,科学思维,考点1,考点2,考点3,解析(1)设加速所用时间为t(以s为单位),匀速运动的速度为v(以m/s为单位),则有12vt+(9.69 s-0.15 s-t)v=100 m 12vt+(19.30 s-0.15 s-t)0.96v=200 m 由式得t=1.29 s v=11.24 m/s (2)设加速度大小为a,则a=vt=8.71 m/s2,考点1,考点2,考点3,考点2运动学图象与追及相遇问题答案P210 18.(2018全国2,19,6分,难度)(多选)甲、乙两汽车在同一条平直

14、公路上同向运动,其速度时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是( BD ) A.两车在t1时刻也并排行驶 B.在t1时刻甲车在后,乙车在前 C.甲车的加速度大小先增大后减小 D.乙车的加速度大小先减小后增大 解析假设两车在t1时刻也并排(相遇)行驶,由题图可知,在t1t2内,甲的速度总是大于乙的速度,则t2时刻甲在乙的前面,与题设矛盾,选项A错误;在t1时刻甲车在后,乙车在前,则在t2时刻两车才有可能并排行驶,选项B正确;v-t图象的斜率表示加速度,由题图可知,甲、乙车的加速度都是先减小后增大,选项C错误,D正确。,考点1,考点2,考点3,19.(20

15、18全国3,18,6分,难度) 甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是( CD ) A.在t1时刻两车速度相等 B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等 C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等 D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等 解析图线的斜率大小表示物体运动的速度大小,t1时刻两图线的斜率不同,所以两车速度不同,A选项错误;从0到t1时间内,x乙=x1,x甲x1,则甲车路程小于乙车,B选项错误;从t1到t2时间内,两车的位移大小都为x=x2-x1,所以路程大小相等,C选项正确;从t1到

16、t2时间内的某时刻,图线甲的斜率等于图线乙的斜率,存在速度相等的时刻,D选项正确。,考点1,考点2,考点3,20.(2016全国1,21,6分,难度)(多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图象如图所示。已知两车在t=3 s时并排行驶,则( BD ) A.在t=1 s时,甲车在乙车后 B.在t=0时,甲车在乙车前7.5 m C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2 s D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m,考点1,考点2,考点3,解析 v-t图象中图线与t轴之间包围的面积为相应时间内位移的大小,根据题意分析可知,t=0时,甲车在乙车的前面,两车的距离为图中甲、乙图线

17、与t轴之间的面积的差,即 ,选项B正确;13 s两车行驶距离相等,所以在t=1 s时两车并排行驶,选项A错误;t=2 s时乙车在前甲车在后,选项C错误;从t=1 s到t=3 s,甲车(乙车)行驶的距离为40 m(v-t图象面积),选项D正确。,考点1,考点2,考点3,21.(2016江苏,5,3分,难度)小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动,取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向,下列速度v和位置x的关系图象中,能描述该过程的是( A ),考点1,考点2,考点3,解析由题意知小球在下落的过程中速度方向向下,与题中规定的正方向相反,故为负值,所以C、

18、D错误;小球的运动为匀变速运动,根据v2- =2ax可知速度与时间的关系式为二次函数,故A正确,B错误。,考点1,考点2,考点3,22.(2015广东,13,4分,难度)甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移时间图象如图所示。下列表述正确的是( B ) A.0.20.5小时内,甲的加速度比乙的大 B.0.20.5小时内,甲的速度比乙的大 C.0.60.8小时内,甲的位移比乙的小 D.0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等,考点1,考点2,考点3,考点1,考点2,考点3,23.(2014全国2,14,6分,难度) 甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=t1的时间内,它

19、们的v-t图象如图所示。在这段时间内( A ) A.汽车甲的平均速度比乙的大 B.汽车乙的平均速度等于 C.甲、乙两汽车的位移相同 D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大 解析在v-t图象中,图线与时间轴所包围的面积表示运动物体的位移。由图象可知,汽车甲的位移大于汽车乙的位移,选项C错误;由 可知,汽车甲的平均速度比乙的大,选项A正确;汽车的运动不是匀变速运动,平均速度不等于 ,选项B错误;在v-t图象中,图线的斜率表示加速度,根据图象知,甲、乙两汽车的加速度都是逐渐减小的,选项D错误。,考点1,考点2,考点3,24.(2014全国大纲,14,6分,难度)一质点沿x轴做直线

20、运动,其v-t图象如图所示。质点在t=0时位于x=5 m处,开始沿x轴正向运动。当t=8 s时,质点在x轴上的位置为( B ) A.x=3 m B.x=8 m C.x=9 m D.x=14 m,考点1,考点2,考点3,25.(2014广东,13,3分,难度)如图是物体做直线运动的v-t图象。由图可知,该物体( B ) A.第1 s内和第3 s内的运动方向相反 B.第3 s内和第4 s内的加速度相同 C.第1 s内和第4 s内的位移大小不相等 D.02 s和04 s内的平均速度大小相等 解析由题图可知,物体在第1 s内和第3 s内的运动方向相同,A项错误;由图线的斜率表示加速度可知,物体在第3

21、s内和第4 s内加速度相同,B项正确;第1 s内和第4 s内图线与坐标轴所包围的“面积”大小相等,即物体的位移大小相等,C项错误;02 s和04 s内物体的位移相等,但时间不同,平均速度大小不相等,D项错误。,考点1,考点2,考点3,26.(2014天津,1,6分,难度) 质点做直线运动的速度时间图象如图所示,该质点( D ) A.在第1秒末速度方向发生了改变 B.在第2秒末加速度方向发生了改变 C.在前2秒内发生的位移为零 D.第3秒末和第5秒末的位置相同 解析由v-t图象可知:物体在前2 s内速度方向一直没变,前2 s内位移为 ,选项A、C错误;物体在13 s时间内加速度方向保持不变,选项

22、B错误;由v-t图象与时间轴所围“面积”表示位移可知,物体在35 s时间内位移为零,所以选项D正确。,考点1,考点2,考点3,27.(2014江苏,5,3分,难度)一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止。下列速度v和位移x的关系图象中,能描述该过程的是( A ),考点1,考点2,考点3,解析汽车在匀加速过程中,通过相同的位移所需时间越来越少,速度的增加量越来越少,选项C、D错误;汽车在匀减速过程中,通过相同的位移所需时间越多,速度的减少量越来越多,选项A正确,选项B错误。,考点1,考点2,考点3,28.(2013全国1,19,6分,难度)(多选) 如图,直线a和曲

23、线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移时间(x-t)图线。由图可知( BC ) A.在时刻t1,a车追上b车 B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反 C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加 D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大 解析t1时刻,两车都在沿x正方向运动,该时刻前,b车的位置坐标小,b车在a车的后面,所以t1时刻是b追上a,A项错;t2时刻,a车继续沿x正方向运动,而b车向x负方向运动,二者运动方向相反,B项正确;在位移时间图象中,图线斜率的大小表示速度的大小,t1到t2时间内,b的斜率先减小后增大,故b车的速率先减小后增大,C项正确;t1到t2时间

24、内,曲线b的斜率大小存在比a的斜率大的时间段,也存在比a的斜率小的时间段,D项错。,考点1,考点2,考点3,29.(2013全国大纲,19,6分,难度)(多选)将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间相隔2 s,它们运动的v-t图象分别如直线甲、乙所示。则( BD ) A.t=2 s时,两球高度相差一定为40 m B.t=4 s时,两球相对于各自抛出点的位移相等 C.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等 D.甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等,考点1,考点2,考点3,解析t=2 s时,甲球的位移是40 m,乙球位移为0,由于抛出点高度不相同,两球的高度

25、相差不等于40 m,A错;因为抛出点高度不同,所以两球在空中运动时间不相同,C错;t=4 s时,两球的位移大小均为40 m,B正确;两球竖直上抛的初速度相同,上升时间相同,即从抛出点到最高点的时间间隔相等,D正确。,考点1,考点2,考点3,30.(2013海南,4,3分,难度) 一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t图象如图所示。下列v-t图象中,可能正确描述此物体运动的是( D ),考点1,考点2,考点3,解析由a-t图象可知,物体的加速度在0 和T2T时间内的加速度大小相等方向相反,根据v-t图象中倾斜直线的斜率表示物体做匀变速直线运动的加速度可知,D项正确。,考点1,考点2,考点3

26、,31.(2013四川,6,6分,难度)(多选)甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其v-t图象如图所示,则( BD ) A.甲、乙在t=0到t=1 s之间沿同一方向运动 B.乙在t=0到t=7 s之间的位移为零 C.甲在t=0到t=4 s之间做往复运动 D.甲、乙在t=6 s时的加速度方向相同,考点1,考点2,考点3,解析乙物体的运动方向在0.5 s时刻发生改变,A错;根据速度时间图象的物理意义,乙物体t=0到t=7 s内图象与时间轴所围图形的“面积”为零,故位移为零,B正确;甲物体在t=0到t=4 s速度方向没有发生改变,一直向x轴正方向运动,C错;甲和乙在t=6 s时,图线均

27、向下倾斜,加速度都是负值,方向相同,D正确。,考点1,考点2,考点3,考点1,考点2,考点3,32.(2011海南,8,5分,难度) (多选)一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示。下列选项正确的是( BC ) A.在06 s内,物体离出发点最远为30 m B.在06 s内,物体经过的路程为40 m C.在04 s内,物体的平均速率为7.5 m/s D.在56 s内,物体所受的合外力做负功 解析第5 s末,物体离出发点最远为35 m,第6 s内又反向运动了5 m,故6 s内物体经过的路程为40 m,选项A错误、B正确。在04 s内的路程为30 m,故平均速率为7.5 m/s,选项C

28、正确。在56 s内,物体的动能在增加,故合外力做正功,选项D错误。,考点1,考点2,考点3,考点1,考点2,考点3,33.(2015福建,20,15分,难度)一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的v-t图象如图所示。求: (1)摩托车在020 s这段时间的加速度大小a; (2)摩托车在075 s这段时间的平均速度大小 。 答案(1)1.5 m/s2 (2)20 m/s,考点1,考点2,考点3,考点1,考点2,考点3,34.(2010全国1,24,10分,难度)汽车由静止开始在平直的公路上行驶,060 s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示。 (1)画出汽车在060 s内的v-t图

29、线; (2)求在这60 s内汽车行驶的路程。 答案(1)见解析图 (2)900 m,考点1,考点2,考点3,解析(1)设t=10 s、40 s、60 s时刻的速度分别为v1、v2、v3。 由图知010 s内汽车以加速度 2 m/s2匀加速行驶,由运动学公式得 v1=210 m/s=20 m/s 由图知1040 s内汽车匀速行驶,因此 v2=20 m/s 由图知4060 s内汽车以加速度1 m/s2匀减速行驶,由运动学公式得 v3=(20-120) m/s=0 根据式,可画出汽车在060 s内的v-t图线,如下图所示。 (2)由下图可知,在这60 s内汽车行驶的路程为,考点1,考点2,考点3,考

30、点3实验:研究匀变速直线运动的规律答案P211 35.(2019全国3,22,5分,难度)甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验。实验中,甲同学负责释放金属小球,乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。已知相机每间隔0.1 s拍1幅照片。 (1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,在此实验中还必须使用的器材是 A 。(填正确答案标号) A.米尺 B.秒表 C.光电门 D.天平 (2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法。 答: 将米尺竖直放置,使小球下落时尽量靠近米尺 。 (3)实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5 cm、ac=58.7 cm,则该地

31、的重力加速度大小为g= 9.7 m/s2。(保留2位有效数字),考点1,考点2,考点3,解析(1)此实验原理是y=gt2,t=0.1s,y需要用米尺测量然后计算得到,故选A。 (2)将米尺竖直放置,小球自由下落轨迹与米尺平行。小球下落时尽量靠近米尺,读数误差小。 (3)y=bc-ab=ac-2ab=9.7 cm,y=gt2,t=0.1 s,求得g=9.7 m/s2。,考点1,考点2,考点3,36.(2019浙江,9,3分,难度) 甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动,位移时间图象如图所示,则在0t1时间内( B ) A.甲的速度总比乙大 B.甲、乙位移相同 C.甲经过的路程比乙

32、小 D.甲、乙均做加速运动 解析在位移时间图象中,斜率表示速度,在t1时刻,乙的斜率大于甲的斜率,乙的速度大于甲的速度,A错误;在位移时间图象中,位移就是两时刻的位置差,0t1时间内,甲和乙的位置差相等,B正确;斜率始终为正数,表明速度始终沿着正方向做直线运动,位移等于路程,甲和乙的路程相等,C错误;甲的斜率不变,甲做匀速运动,D错误。,考点1,考点2,考点3,37.(2018全国3,22,6分,难度)甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间。实验步骤如下: (1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端,让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L刻度处,但未碰到尺),准备用手指夹住下

33、落的尺。 (2)甲在不通知乙的情况下,突然松手,尺子下落;乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为L1,重力加速度大 小为g,则乙的反应时间为 (用L、L1和g表示)。 (3)已知当地的重力加速度大小为g=9.80 m/s2,L=30.0 cm,L1=10.4 cm。乙的反应时间为 0.20 s。(结果保留2位有效数字) (4)写出一条能提高测量结果准确程度的建议: 多次测量取平均值;初始时乙的手指尽可能接近尺子 。,考点1,考点2,考点3,解析在乙同学反应时间t内,尺子下落的高度为h=L-L1,根据自由落 可采用多次测量取平均值的方法来减小实验误差;另外,初始时乙的手指尽可

34、能接近尺子,也可以提高结果准确度。,考点1,考点2,考点3,38.(2018北京,21,18分,难度)用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。,科学探究,主要实验步骤如下: a.安装好实验器材。接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次。,考点1,考点2,考点3,c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E点时小车的速度,分别记作v1、v2、v3、v4、v5,b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O(t=0),然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,如图2中A、B、C、D、E、F所示。,考点1,考点2,考点3,d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系

35、,在坐标纸上描点,如图3所示。,考点1,考点2,考点3,结合上述实验步骤,请你完成下列任务: (1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有 A 和 C (填选项前的字母)。 A.电压合适的50 Hz交流电源 B.电压可调的直流电源 C.刻度尺 D.停表 E.天平(含砝码) (2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点,请在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出v-t图象。 答案(2)图见解析,考点1,考点2,考点3,(3)观察v-t图象,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是 v-t图象是一条倾斜直线 ,v-t图象斜率的物理意义是 加速度。 (4)描绘v-t图象前,还不知道小车是否做匀变速

36、直线运动。用平均速度 表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对t的要求是 越小越好 (选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的x大小与速度测量的误差 有关 (选填“有关”或“无关”)。 (5)早在16世纪末,伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时,为此他设计了如图4所示的“斜面实验”,反复做了上百次,验证了他的猜想,请你结合匀变速直线运动的知识,分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的。,考点1,考点2,考点3,答案(5)见解析 解析(1)打点计时器需要使用交流电源,选A不选B,由于需要测量长度,所以选C,本实验用打点计时器计时

37、,故不需要停表,本实验不需要测量质量,故不需要天平。 (2)如图所示,考点1,考点2,考点3,(3)依据是v-t图线是一条倾斜的直线,斜率的物理意义是小车的加速度。 (4)用平均速度 求瞬时速度,t越小越好。 (5)如果速度随时间是均匀变化的,那么位移x将与时间t的二次方成正比,所以只要测出不同时间内的位移和时间,看 是否成立,如果成立就可以检验小球的速度是随时间均匀变化的。,考点1,考点2,考点3,39.(2018江苏,11,10分,难度)某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g。细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮,两端各悬挂一只质量为M的重锤。实验操作如下: 用刻度尺量出重锤1底端距地

38、面的高度H; 在重锤1上加上质量为m的小钩码; 左手将重锤2压在地面上,保持系统静止。 释放重锤2,同时右手开启停表,在重锤1落地 时停止计时,记录下落时间; 重复测量3次下落时间,取其平均值作为测 量值t。请回答下列问题:,考点1,考点2,考点3,(1)步骤可以减小对下落时间t测量的 偶然 (选填“偶然”或“系统”)误差。 (2)实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多,主要是为了 B 。 A.使H测得更准确 B.使重锤1下落的时间长一些 C.使系统的总质量近似等于2M D.使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等,考点1,考点2,考点3,(3)滑轮的摩擦阻力会引起实验误差。现提供一些橡皮泥用

39、于减小该误差,可以怎么做? 答案在重锤1上粘上橡皮泥,调整橡皮泥质量直至轻拉重锤1能观察到其匀速下落。 (4)使用橡皮泥改进实验后,重新进行实验测量,并测出所用橡皮泥的质量为m0。用实验中的测量量和已知量表示g,得,考点1,考点2,考点3,考点1,考点2,考点3,40.(2017全国1,22,5分,难度)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30 s 内共滴下46

40、个小水滴),考点1,考点2,考点3,(1)由图(b)可知,小车在桌面上是 从右向左 (选填“从右向左”或“从左向右”)运动的。 (2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为 0.19 m/s,加速度大小为 0.037(或0.038) m/s2。(结果均保留2位有效数字) 解析(1)轻推小车,由于阻力小车做减速运动,相同时间内位移逐渐减小,故小车由右向左运动。,考点1,考点2,考点3,41.(2017全国2,22,6分,难度)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片

41、、光电计时器。 实验步骤如下: 如图(a),将光电门固定在斜面下端附近;将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑; 当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间t;,考点1,考点2,考点3,将另一挡光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与中位置相同,令滑块由静止开始下滑,重复步骤、; 多次重复步骤; 利用实验中得到的数据作出 -t图,如图(c)所示。,考点1,考点2,考点3,完成下列填空: (2)由图(c)可求得,vA= 52.1 cm/s,a= 16.3 cm/s2。(结果保留3位有效数字),考点1,考点2,考点3,42.(

42、2016天津,9(2),6分,难度)某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。 (1)实验中,必要的措施是 AB 。 A.细线必须与长木板平行 B.先接通电源再释放小车 C.小车的质量远大于钩码的质量 D.平衡小车与长木板间的摩擦力,考点1,考点2,考点3,(2)他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。s1=3.59 cm,s2=4.41 cm,s3=5.19 cm,s4=5.97 cm,s5=6.78 cm,s6=7.64 cm。则小车的加速度a= 0.80 m/s2(要求充分利用测量的数据)

43、,打点计时器在打B点时小车的速度vB= 0.40 m/s。(结果均保留两位有效数字),考点1,考点2,考点3,考点1,考点2,考点3,43.(2016海南,11,6分,难度)某同学利用图甲所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放在桌面上,细绳的一端与物块相连,另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端,所用交流电源频率为50 Hz。纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器,释放物块,物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图乙所示(图中相邻两点间有4个点未画出)。,考点1,考点2,考点3,根据实验数据分析,该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题: (1)

44、在打点计时器打出B点时,物块的速度大小为 0.56 m/s。在打出D点时,物块的速度大小为 0.96 m/s;(保留两位有效数字) (2)物块的加速度大小为 2.0 m/s。(保留两位有效数字),考点1,考点2,考点3,44.(2015重庆,6(1),9分,难度) 同学们利用如图甲所示方法估测反应时间。 首先,甲同学捏住刻度尺上端,使刻度尺保持竖直状态,刻度尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开刻度尺时,立即用手 指捏刻度尺,若捏住位置的刻度读数为x,则乙同学的反应时间为 (重力加速度为g)。 基于上述原理,某同学用刻度尺制作测量反应时间的工具,若测量范围为00.4 s,则所用刻度尺的

45、长度至少为 80 cm(g取10 m/s2);若以相等时间间隔在该刻度尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线,则每个时间间隔在刻度尺上对应的长度是 不相等 (选填“相等”或“不相等”)的。,考点1,考点2,考点3,t=0.4 s时,刻度尺下落的高度为h=0.80 m=80 cm,故刻度尺的长度至少为80 cm;因刻度尺做自由落体运动,速度越来越大,所以相等时间内下落高度不同,所以在刻度尺上对应的长度不相等。,考点1,考点2,考点3,45.(2015广东,34(1),8分,难度)某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度。 (1)请完成以下主要实验步骤:按图(a)安装实验器材并连接电源;竖直提起系有

46、重物的纸带,使重物 靠近 (选填“靠近”或“远离”)计时器下端; 接通电源 , (待打点稳定后)释放纸带 ,使重物自由下落;关闭电源,取出纸带;换新纸带重复实验。 (2)图(b)和(c)是实验获得的两条纸带,应选取 (b) (选填(b)或(c)来计算重力加速度。在实验操作和数据处理都正确的情况下,得到的结果仍小于当地重力加速度,主要原因是空气阻力和 纸带和打点计时器间的摩擦力 。,考点1,考点2,考点3,解析(1)为了充分利用纸带,使纸带上有更多的点迹,故重物在接通打点计时器电源前要靠近打点计时器下端;因纸带很快就能通过打点计时器,所以先接通打点计时器电源,待打点稳定后再释放纸带。(2)重物在

47、重力作用下加速运动,相邻点迹间距应越来越大,故选(b)来分析;误差的主要原因是空气阻力、打点计时器限位孔给纸带的摩擦阻力以及振针在纸带上打点给纸带的阻力。,考点1,考点2,考点3,46.(2015江苏,11,10分,难度)某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律。实验装置如图甲所示,打点计时器的电源为 50 Hz 的交变电流。,(1)下列实验操作中,不正确的有 CD 。 A.将铜管竖直地固定在限位孔的正下方 B.纸带穿过限位孔,压在复写纸下面 C.用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落 D.在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源,甲,考点1,考点2,考点3,(2)该同学按正

48、确的步骤进行实验(记为“实验”),将磁铁从管口处释放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点为O点,每隔一个计时点取一个计数点,标为1,2,8。用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离,记录在纸带上,如图乙所示。 计算相邻计时点间的平均速度 ,粗略地表示各计数点的速度,抄入下表。请将表中的数据补充完整。,考点1,考点2,考点3,(3)分析上表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是 逐渐增大到39.8 cm/s ;磁铁受到阻尼作用的变化情况是 阻力逐渐增大到等于重力 。 (4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为“实验”),结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同。请问实验是为了说明什么?对比实验和的结果可得到什么结论? 答案为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用。磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用。,考点1,考点2,考点3,解析(1)选项A、B符合操作规范;释放前应用手捏紧纸带上端而不应捏紧磁铁,应先接通打点计时器的电源,后释放纸带,选项C、D错误; (3)根据表中数据可知速度逐渐趋于39.8 cm/s,则由平衡