内容正文:
专题一运动的描述 匀变速直线运动的研究
考点1 匀变速直线运动的规律及应用
◆运动的描述
1.(2023山东卷,6)如图所示,电动公交车做
匀减速直线运动进站,连续经过R、S、T 三
点,已知ST 间的距离是RS 的两倍,RS 段
的平均速度是10m/s,ST 段的平均速度是
5m/s,则公交车经过T 点时的瞬时速度为
( )
A.3m/s B.2m/s
C.1m/s D.0.5m/s
2.(2023浙江卷,2)在足球运
动中,足球入网如图所示,则
( )
A.踢香蕉球时足球可视为质点
B.足球在飞行和触网时惯性不变
C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力
D.触网时足球对网的力大于网对足球的力
3.(2022浙江6月,2,3分)下列说法正确
的是 ( )
A.链球做匀速圆周运动过程中加速度不变
B.足球下落过程中惯性不随速度增大而
增大
C.乒乓球被击打过程中受到的作用力大小
不变
D.篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与
速度方向无关
4.(2021福建卷,1,4分)一游客在武夷山九
曲溪乘竹筏漂流,途经双乳峰附近的 M 点
和玉女峰附近的N 点,如图所示.已知该游
客从M 点漂流到N 点的路程为5.4km,用
时1h,M、N 间的直线距离为1.8km,则从
M 点漂流到N 点的过程中 ( )
A.该游客的位移大小为5.4km
B.该游客的平均速率为5.4m/s
C.该游客的平均速度大小为0.5m/s
D.若以所乘竹筏为参考系,玉女峰的平均
速度为0
◆自由落体与竖直上抛
5.(2021湖北卷,2,4分)2019年,我国运动
员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10
米跳台冠军.某轮比赛中,陈芋汐在跳台上
倒立静止,然后下落,前5m完成技术动作,
随后5m完成姿态调整.假设整个下落过程
近似为自由落体运动,重力加速度大小取
10m/s2,则她用于姿态调整的时间约为
( )
A.02s B.04s
C.10s D.14s
◆运动学关系
6.(2024山东卷,3)如图所
示,固定的光滑斜面上有一
木板,其下端与斜面上A 点
距离为L.木板由静止释放,若木板长度为
L,通过A 点的时间间隔为Δt1;若木板长度
为2L,通过A 点的时间间隔为 Δt2.Δt2∶
Δt1 为 ( )
A.(3-1)∶(2-1)
B.(3- 2)∶(2-1)
C.(3+1)∶(2+1)
D.(3+ 2)∶(2+1)
3
专题一 运动的描述 匀变速直线运动的研究
7.(2023全国乙卷,14)一同学将排球自O
点垫起,排球竖直向上运动,随后下落回到
O点.设排球在运动过程中所受空气阻力大
小和速度大小成正比,则该排球 ( )
A.上升时间等于下落时间
B.被垫起后瞬间的速度最大
C.达到最高点时加速度为零
D.下落过程中做匀加速运动
8.(2023浙江卷,4)图
为“玉兔二号”巡视器在
月球上从O处行走到B
处的照片.轨迹OA段是
直线,AB 段是曲线,巡
视器质量为135kg,则巡视器 ( )
A.受到月球的引力为1350N
B.在AB 段运动时一定有加速度
C.OA 段与AB 段的平均速度方向相同
D.从O 到B 的位移大小等于OAB 轨迹
长度
9.(2022全国甲卷,15,6分)长为l的高速列
车在平直轨道上正常行驶,速率为v0,要通
过前方一长为L的隧道,当列车的任一部分
处于隧道内时,列车速率都不允许超过v(v
<v0).已知列车加速和减速时加速度的大
小分别为a和2a,则列车从减速开始至回
到正常行驶速率v0 所用时间至少为 ( )
A.
v0-v
2a +
L+l
v B.
v0-v
a +
L+2l
v
C.
3(v0-v)
2a +
L+l
v D.
3(v0-v)
a +
L+2l
v
考点2 运动图像 追及与相遇问题
◆xGt图像
1.(2024新课标卷,14)一质点做直线运动,
下列描述其位移x或速度v 随时间t变化
的图像中,可能正确的是 ( )
2.(2023全国甲卷,16)一小车沿直线运动,
从t=0开始由静止匀加速至t=t1 时刻,此
后做匀减速运动,到t=t2 时刻速度降为零.
在下列小车位移x与时间t的关系曲线中,
可能正确的是 ( )
◆vGt图像
3.(2024河北卷,3)篮球比赛前,常通过观察
篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况
判断篮球的弹性.某同学拍摄了该过程,并
得出了篮球运动的vGt图像,如图所示.图像
中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是
( )
A.a点 B.b点
C.c点 D.d点
4.(2023江苏卷,1)电梯上升过程中,某同学
用智能手机记录了电梯速度随时间变化的
关系,如图所示.电梯加速上升的时段是
( )
A.从20.0s到30.0s
B.从30.0s到40.0s
C.从40.0s到50.0s
D.从50.0s到60.0s
4
最新真题分类特训物理
5.(2023辽宁卷,3)如图(a),从高处 M 点到
地面N 点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道.两相同小
物块甲、乙同时从 M 点由静止释放,沿不同
轨道滑到N 点,其速率v与时间t的关系如
图(b)所示.由图可知,两物块在离开 M 点
后、到达N 点前的下滑过程中 ( )
A.甲沿Ⅰ下滑且同一时刻甲的动能比乙的大
B.甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小
C.乙沿Ⅰ下滑且乙的重力功率一直不变
D.乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大
6.(2022广东卷,3,4分)
如图是滑雪道的示意图,
可视为质点的运动员从斜
坡上的 M 点由静止自由
滑下,经过水平NP 段后飞入空中,在Q 点
落地,不计运动员经过 N 点的机械能损失,
不计摩擦力和空气阻力,则下列能表示该过
程运动员速度大小v或加速度大小a 随时
间t变化的图像是 ( )
7.(2021辽宁卷,3,4分)
某驾校学员在教练的指
导下沿直线路段练习驾
驶技术,汽车的位置x与
时间t的关系如图所示,则汽车行驶速度v
与时间t的关系图像可能正确的是 ( )
8.(2021广东卷,8,4分)赛龙舟是端午节的
传统活动.下列v-t和s-t图像描述了五
条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长
直河道划向同一终点线的运动全过程,其中
能反映龙舟甲与其他龙舟在途中出现船头
并齐的有 ( )
◆追及与相遇问题
9.(2024湖南卷,10)
如图,光滑水平面内
建 立 直 角 坐 标 系
xOy.A、B 两小球同
时从O 点出发,A 球
速度大小为v1、方向沿x轴正方向,B球速
度大小为v2=2m/s、方向与x轴正方向夹
角为θ.坐标系第一象限中有一个挡板L,与
x轴夹角为α.B球与挡板L发生碰撞,碰后
B球速度大小变为1m/s,碰撞前后 B球的
速度方向与挡板L 法线的夹角相同,且分
别位于法线两侧.不计碰撞时间和空气阻
力,若 A、B两小球能相遇,下列说法正确的
是 ( )
A.若θ=15°,则v1 的最大值为 2m/s,且α
=15°
B.若θ=15°,则v1 的最大值为23 3m
/s,且
α=0°
C.若θ=30°,则v1 的最大值为23 3m
/s,且
α=0°
D.若θ=30°,则v1 的最大值为 2m/s,且α
=15°
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专题一 运动的描述 匀变速直线运动的研究
实验一 速度、加速度的测量
◆教材原实验
1.(2022全国乙卷,22,5分)用雷达探测一
高速飞行器的位置.从某时刻(t=0)开始的
一段时间内,该飞行器可视为沿直线运动,
每隔1s测量一次其位置,坐标为x,结果如
下表所示:
t/s 0 1 2 3 4 5 6
x/m 0 507 10941759250533294233
回答下列问题:
(1)根据表中数据可判断该飞行器在这段时
间内近似做匀加速运动,判断的理由是:
;
(2)当x=507m 时,该飞行器速度的大小v
= m/s;
(3)这段时间内该飞行器加速度的大小a=
m/s2(保留2位有效数字).
2.(2021天津卷,9(1),6分)某实验小组利
用手机的录像功能拍下小球在斜面上做匀
加速直线运动的过程.为便于记录小球各个
时刻在斜面上的位置,将录像中时间间隔为
T 的连续7幅画面合成到同一张图中,示意
如图.依次测得小球各相邻位置间的距离为
x1、x2、x3、x4、x5、x6.
①写出小球在位置1的速度表达式
.
②要求充分利用测量数据,写出小球运动过
程中的加速度表达式 .
③在测量小球相邻位置间距时由于实验者
读数产生的误差是 误差.(填“偶
然”或“系统”)
◆创新型实验
3.(2023全国甲卷,23)(10分)某同学利用
如图(a)所示的实验装置探究物体做直线运
动时平均速度与时间的关系.让小车左端和
纸带相连.右端用细绳跨过定滑轮和钩码相
连.钩码下落,带动小车运动,打点计时器打
出纸带.某次实验得到的纸带和相关数据如
图(b)所示.
(1)已知打出图(b)中相邻两个计数点的时
间间隔均为0.1s.以打出A 点时小车的位
置为初始位置,将打出B、C、D、E、F 各点时
小车的位移Δx填到表中,小车发生对应位
移所用时间和平均速度分别为 Δt和v.表
中 ΔxAD = cm,vAD =
cm/s.
位移区间 AB AC AD AE AF
Δx(cm) 6.60 14.60 ΔxAD 34.9047.30
v(cm/s) 66.0 73.0 vAD 87.3 94.6
(2)根据表中数据,得到小车平均速度v随
时间Δt的变化关系,如图(c)所示.图中补
全实验点.
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最新真题分类特训物理
(3)从实验结果可知,小车运动的v-Δt图
线可视为一条直线,此直线用方程v=kΔt
+b 表示,其中k= cm/s2,b=
cm/s.(结 果 均 保 留 3 位 有 效
数字)
(4)根据(3)中的直线方程可以判定小车
做匀加速直线运动,得到打出 A 点时小
车的速度大小vA= ,小车的加
速度大小a= .(结果用字母k、b
表示)
4.(2021重庆卷,11,6分)某同学用手机
和带刻度的玻璃筒等器材研究金属小球
在水中竖直下落的速度变化情况.他用手
机拍摄功能记录小球在水中静止释放后
位置 随 时 间 的 变 化,每 1
60s
拍 摄 一 张
照片.
(1)取某张照片中小球的位置为0号位置,然
后依次每隔3张照片标记一次小球的位置,则
相邻标记位置之间的时间间隔是 s.
(2)测得小球位置x随时间t的变化曲线如
图所示,由图可知,小球在0.15~0.35s时
间段内平均速度的大小 (填“大于”
“等于”或“小于”)0.45~0.65s时间段内平
均速度的大小.
(3)在实验器材不变的情况下,能够减小本
实验位置测量误差的方法有: (写
出一种即可).
实验二 重力加速度的测量
◆教材原实验
1.(2022 辽 宁 卷,12,8
分)某同学利用如图所
示的装置测量重力加速
度,其中光栅板上交替
排列着等宽度的遮光带和透光带(宽度用d
表示).实验时将光栅板置于光电传感器上
方某高度,令其自由下落穿过光电传感器.
光电传感器所连接的计算机可连续记录遮
光带、透光带通过光电传感器的时间 间
隔Δt.
(1)除图中所用的实验器材外,该实验还需
要 (填“天平”或“刻度尺”);
(2)该同学测得遮光带(透光带)的宽度为
4.50cm,记录时间间隔的数据如表所示,
编号 1遮光带 2遮光带 3遮光带
Δt/(×10-3s) 7304 3867 3000
根据上述实验数据,可得编号为3的遮光带
通过光电传感器的平均速度大小为v3=
m/s(结果保留两位有效数字);
(3)某相邻遮光带和透光带先后通过光电
传感器的时间间隔为 Δt1、Δt2,则重力加速
度g= (用d、Δt1、Δt2 表示);
(4)该同学发现所得实验结果小于当地的
重力加速度,请写出一条可能的原因:
.
2.(2021湖北卷,12,7分)某同学假期在家
里进行了重力加速度测量实验.如图(a)所
示,将一根米尺竖直固定,在米尺零刻度处
由静止释放实心小钢球,小球下落途经某位
置时,使用相机对其进行拍照,相机曝光时
间为 1
500s.
由于小球的运动,它在照片上留
下了一条模糊的径迹.根据照片中米尺刻度
读出小球所在位置到释放点的距离H、小球
在曝光时间内移动的距离 Δl.计算出小球
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专题一 运动的描述 匀变速直线运动的研究
通过该位置时的速度大小v,进而得出重力
加速度大小g.实验数据如下表:
次数 1 2 3 4 5
Δl/cm 085 086 082 083 085
v/(ms-1) 425 410 415 425
H/m 0918109423085300886009231
(1)测量该小球直径时,游标卡尺示数如图(b)
所示,小球直径为 mm.
(2)在第2次实验中,小球下落H=09423m
时的速度大小v= m/s(保留3位有
效数字);第3次实验测得的当地重力加速度
大小g= m/s2(保留3位有效数字).
(3)可以减小本实验重力加速度大小测量误
差的措施有 .
A.适当减小相机的曝光时间
B.让小球在真空管中自由下落;
C.用质量相等的实心铝球代替实心钢球
◆创新型实验
3.(2020山东卷,13,6分)2020年5月,我国
进行了珠穆朗玛峰的高度测量,其中一种方
法是通过使用重力仪测量重力加速度,进而
间接测量海拔高度.某同学受此启发就地取
材设计了如下实验,测量当地重力加速度的
大小.实验步骤如下:
图甲
(ⅰ)如图甲所示,选择合适高度的垫块,使
木板的倾角为53°,在其上表面固定一与小
物块下滑路径平行的刻度尺(图中未画出).
(ⅱ)调整手机使其摄像头正对木板表面,开
启视频录像功能.将小物块从木板顶端释
放,用手机记录下小物块沿木板向下做加速
直线运动的情况.然后通过录像的回放,选
择小物块运动路径上合适的一点作为测量
参考点,得到小物块相对于该点的运动距离
L与运动时间t的数据.
(ⅲ)该同学选取部分实验数据,画出了2LtGt
图像,利用图像数据得到小物块下滑的加速
度大小为5.6m/s2.
(ⅳ)再次调节垫块,改变木板的倾角,重复
实验.
回答以下问题:
(1)当木板的倾角为37°时,所绘图像如图乙
所示.由图像可得,物块过测量参考点时速
度的大小为 m/s;选取图线上位于
坐标纸网格交叉点上的A、B 两点,利用A、
B两点数据得到小物块下滑加速度的大小
为 m/s2.(结果均保留2位有效
数字)
(2)根据上述数据,进一步分析得到当地的重
力加速度大小为 m/s2.(结果保留2
位有效数字,sin37°=0.60,cos37°=0.80)
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最新真题分类特训物理
详解详析(物理)
专题一 运动的描述 匀变速
直线运动的研究
考点1 匀变速直线运动的规律及应用
1.C 由题知,电动公交车做匀减速直线运动,设RS 间的
距离为x,则 根 据 题 意 有vRS =
x
t1
=
vR+vS
2
,vST =
2x
t2
=
vS+vT
2
,
联立解得t2=4t1,vT=vR-10
再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有vT =vR-
a5t1,
则at1=2m/s,
其中还有vt1
2
=vR-a
t1
2
,
解得vR=11m/s,
联立解得vT=1m/s,故选 C.
2.B A.在研究如何踢出“香蕉球”时,需要考虑踢在足球
上的位置与角度,所以不可以把足球看作质点,故 A 错
误;B.惯性只与质量有关,足球在飞行和触网时质量不
变,则惯性不变,故B正确;C.足球在飞行时脚已经离开
足球,故在忽略空气阻力的情况下只受重力,故 C错误;
D.触网时足球对网的力与网对足球的力是相互作用力,
大小相等,故 D错误.故选B.
3.B A.链球做匀速圆周运动过程中加速度方向在改变,
A错误;
B.惯性只与质量有关,则足球下落过程中惯性不随速度
增大而增大,B正确;
C.乒乓球被击打过程中受到的作用力随着形变量的减
小而减小,C错误;
D.篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向有
关,D错误.故选B.
4.C 本题考查位移、平均速度及平均速率.位移指的是从
M 点漂流到N 点的有向线段,故位移大小为1.8km,故
A 错误;从M 点漂流到N 点的路程为5.4km,用时1h,
则平均速率为v率 =st =
5.4
1 km
/h=1.5m/s,故 B错
误;该游 客 的 平 均 速 度 大 小 为 v= xt =
1.8
1 km
/h=
0.5m/s,故 C正确;以玉女峰为参考系,所乘竹筏的平
均速度大小为0.5m/s,若以所乘竹筏为参考系,玉女峰
的平均速度大小也为0.5m/s,故 D错误.
5.B 本题考查自由落体运动.陈芋汐下落的整个过程所
用时间为
t= 2Hg =
2×10
10 s≈14s
,
下落前5m 的过程所用的时间为
t1=
2h
g =
2×5
10 s=1s
,
则陈芋汐用于姿态调整的时间约为
t2=t-t1=0.4s.
故B正确,A、C、D错误.
故选B.
6.A 木板在斜面上运动时,木板的加速度不变,设加速度
为a,木板从静止释放到下端到达A 点的过程,根据运动
学公式有L=12at
2
0,
木板从静止释放到上端到达A 点的过程,当木板长度为
L时,有2L=12at
2
1,
当木板长度为2L时,有3L=12at
2
2,
又 Δt1=t1-t0,Δt2=t2-t0,
联立解得 Δt2∶Δt1=(3-1)∶(2-1).
7.B A.上升过程和下降过程的位移大小相同,上升过程
的末状态和下降过程的初状态速度均为零.对排球受力
分析,上升过程的重力和阻力方向相同,下降过程中重
力和阻力方向相反,根据牛顿第二定律可知,上升过程
中任意位置的加速度比下降过程中对应位置的加速度
大,则上升过程的平均加速度较大.由位移与时间关系
可知,上升时间比下落时间短,A 错误;B.上升过程排球
做减速运动,下降过程排球做加速运动.在整个过程中
空气阻力一直做负功,小球机械能一直在减小,下降过
程中的最低点的速度小于上升过程的最低点的速度,故
排球被垫起时的速度最大,B正确;C.达到最高点速度
为零,空气阻力为零,此刻排球所受合力为重力,加速度
不为零,C错误;D.下落过程中,排球速度在变,所受空
气阻力在变,故排球所受的合外力在变化,排球在下落
过程中做变加速运动,D错误.故选B.
8.B A.在月球上的g 与地球不同,故质量为135kg的巡
视器受到月球的引力不是1350N,故 A 错误;B.由于在
AB 段运动时做曲线运动,速度方向一定改变,一定有加
速度,故B正确;C.平均速度的方向与位移方向相同,由
图可知OA 段与AB 段位移方向不同,故平均速度方向
不相同,故 C错误;D.根据位移的定义可知从O 到B 的
位移大小等于OB 的连线长度,故 D错误.故选B.
9.C 由题知当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率
都不允许超过v(v<v0),则列车进隧道前必须减速到
v,则有v=v0-2at1,解得t1=
v0-v
2a
,
在隧道内匀速有t2=
L+l
v
,
列车尾部出隧道后立即加速到v0,有v0=v+at3
解得t3=
v0-v
a
则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0 所用时间至
少为t=3
(v0-v)
2a +
L+l
v
,故选 C.
考点2 运动图像 追及与相遇问题
1.C AB.物体做直线运动,位移与时间是成函数关系,AB
选项中一个时间对应2个以上的位移,故不可能,故 AB
错误;CD.同理 D选项中一个时间对应2个速度,只有 C
选项速度与时间成函数关系,故 C正确,D错误.
2.D xGt图像的斜率表示速度,小车先做匀加速运动,因
此速度变大,即0~t1 图像斜率变大,t1~t2 做匀减速运
动则图像的斜率变小,在t2 时刻停止,图像的斜率变为
零.故选 D.
3.A 由题图图像可知,篮球从某一高度由静止释放后,速
度负向增大,落地反弹后上升至a点,此时速度第一次向
上减为零,故此时到达离地最高处,A正确.
4.A 因电梯上升,由速度图像可知,电梯加速上升的时间
段为20.0s到30.0s.故选 A.
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最新真题分类特训物理
5.B AB.由 图 可 知,甲 下 滑 过 程 中,甲 做 匀 加 速 直 线 运
动,则甲沿Ⅱ下滑,乙做加速度逐渐减小的加速运动,乙
沿Ⅰ下滑,任意时刻甲的速度都小于乙的速度,可知同
一时刻甲的动能比乙的小,A 错误,B正确;CD.乙沿Ⅰ
下滑,开始时乙速度为0,到 N 点时乙竖直方向速度为
零,根据瞬时功率公式P=mgvy 可知重力瞬时功率先增
大后减小,CD错误.故选B.
6.C 设斜坡倾角为θ,运动员在斜坡 MN 段做匀加速直线
运动,根据牛顿第二定律mgsinθ=ma1,
可得a1=gsinθ,
运动员在水平 NP 段做匀速直线运动,加速度a2=0,
运动员从P 点飞出后做平抛运动,加速度为重力加速度
a3=g,
设在P 点的速度为v0,则从P 点飞出后速度大小的表达
式为v= v20+g2t2,
由分析可知从P 点飞出后速度大小与时间的图像不可
能为直线,且a1<a3,C正确,ABD错误.
故选 C.
7.A x-t图像斜率的物理意义是速度,在0~t1 时间内,
x-t图像斜率增大,汽车的速度增大;在t1~t2 时间内,
x-t图像斜率不变,汽车的速度不变;在t2~t3 时间内,
x-t图像的斜率减小,汽车做减速运动,综上所述可知
A中v-t图像可能正确.故选 A.
8.BD A.此图是速度图像,由图可知,甲的速度一直大于
乙的速度,所以中途不可能出现甲、乙船头并齐,故 A 错
误;B.此图是速度图像,由图可知,开始丙的速度大,后
来甲的速度大,速度图像中图像与横轴围成的面积表示
位移,由图可以判断在中途甲、丙位移会相同,所以在中
途甲、丙船头会并齐,故 B正确;C.此图是位移图像,由
图可知,丁一直运动在甲的前面,所以中途不可能出现
甲、丁船头并齐,故 C错误;D.此图是位移图像,交点表
示相遇,所以甲、戊在中途船头会并齐,故 D 正确.故选
B、D.
9.AC 由于水平面光滑,则两小球均做匀速直线运动,若
A、B两小球能相遇,则绘出运动轨迹图如图
则根据正弦定理有
v2t1
sin(2α+θ)=
v2′t2
sinθ
=
(t1+t2)v1
sin[180°-(2α+2θ)]
,
AB.若θ=15°,代入数据v2=2m/s,v2′=1m/s,解得当
α=15°,v1 取得最大值为 2m/s,故 A正确、B错误;CD.
若θ=30°,代入数据v2=2m/s,v2′=1m/s,解得当α=
0°,v1 取得 最 大 值 为
2
3 3 m
/s,故 C 正 确、D 错 误.故
选 AC.
实验一 速度、加速度的测量
1.解析:(1)第1s内的位移507m,第2s内的位移587m,
第3s内的位移665m,第4s内的位移746m,第5s内
的位移824m,第6s内的位移904m,则相邻1s内的位
移之差接近 Δx=80m,可知判断飞行器在这段时间内
做匀加速运动;
(2)当x=507m 时飞行器的速度等于0~2s内的平均
速度,则v1=
1094
2 m
/s=547m/s
(3)根据a=x36-x03
9T2
=4233-2×1759
9×12
m/s2≈79m/s2.
答案:(1)相邻1s内的位移之差接近 Δx=80m
(2)547 (3)79
2.解析:①匀变速直线运动中,中间时刻瞬时速度等于这
段时间内的平均速度,所以1位置的速度为
v1=
x1+x2
2T
②题中要求充分利用数据,利用逐差法求解加速度,则
x4-x1=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x6-x3=3a3T2
解得加速度为
a=a1+a2+a33 =
(x6+x5+x4)-(x3+x2+x1)
9T2
③读数产生的误差是人为因素造成的,属于偶然误差.
[点睛] 一般来说,偶然误差是主观因素引起的误差,
比如读数错误,操作错误等;系统误差是客观因素造成
的,比如测量工具本身的精确度不够,测量方法带来的
不可避免的误差等.
答案:(1)①
x1+x2
2T ②
(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)
9T2
③偶然
3.解析:(1)根据纸带的数据可得 ΔxAD =xAB+xBC+xCD =
6.60cm+8.00cm+9.40cm=24.00cm
平均速度为vAD =
xAD
3T=80.0cm
/s
(2)根据第(1)小题结果补充表格和补全实验点图像得
(3)从实验结果可知,小车运动的v-Δt图线可视为一条
直线,图像为
此直 线 用 方 程v=kΔt+b表 示,由 图 像 可 知 其 中k=
101.0-59.0
0.6 cm
/s2=70.0cm/s2,b=59.0cm/s,
(4)小球做匀变速直线运动,由位移公式x=v0t+
1
2at
2,
整理得x
t =v0+
1
2at
即v=vA+
1
2at
故根据图像斜率和截距可得vA=b,a=2k.
761
详解详析
答案:(1)24.00 80.0
(2) (3)70.0 59.0
(4)b 2k
4.解析:本题考查研究直线运动基本规律实验.
(1)每160s
拍摄一张照片,每隔3张照片标记一次小球
的位置,则相邻标记位置之间的时间间隔T=(N+1)T0
=(3+1)×160s=
1
15s.
(2)由题图可知,小球在0.15~0.35s时间段内位移小
于在0.45~0.65s时间段内位移,由v=xt
可知,小球
在0.15~0.35s时间段内平均速度的大小小于0.45~
0.65s时间段内平均速度的大小.
(3)本实验根据玻璃筒上的刻度记录小球的位置,测量
误差主要源于视线斜视,减小误差的方法有:拍摄时让
手机随小球一起下移,保证手机正对小球拍摄等.
答案:(1)115
(2)小于 (3)拍摄时让手机随小球一起
下移,保证手机正对小球拍摄(合理即可)
实验二 重力加速度的测量
1.解析:(1)该实验测量重力加速度,不需要天平测质量;
需要用刻 度 尺 测 量 遮 光 带(透 光 带)的 宽 度,故 需 要 刻
度尺.
(2)根据平均速度的计算公式可知v=dΔt=
4.5×10-2 m
30×10-3s
=1.5m/s.
(3)根据 匀 变 速 直 线 运 动 平 均 速 度 等 于 中 间 时 刻 的 速
度,有v1=
d
Δt1
,v2=
d
Δt2
,v2=v1+g
Δt2+Δt1
2( ) ,
可得g=
2d(Δt1-Δt2)
Δt1Δt2(Δt1+Δt2)
.
(4)光栅板的长度明显,下落过程中受到空气阻力的影
响,所以竖直向下的加速度小于重力加速度.
答案:(1)刻度尺 (2)1.5 (3)
2d(Δt1-Δt2)
Δt1Δt2(Δt1+Δt2)
(4)光栅板受到空气阻力的作用
2.解析:本题考查重力加速度的测量,意在考查考生对实
验原理的理解以及处理实验数据的能力.
(1)由游标卡尺的读数规则可知,小球的直径为
15mm+15×0.05mm=15.75mm
(2)由题意可知,小球下落 H=09423m 时的速度
v=Δlt =
0.86×10-2
1
500
m/s=4.30m/s
由运动学公式v2=2gH
得g=v
2
2H=
4.102
2×0.8530m
/s2=9.85m/s2.
(3)A.小球下落一定高度时的瞬时速度近似为曝光时间
内的平均速度,曝光时间越短,曝光时间内的平均速度
越接近瞬时速度,实验误差越小,故 A正确;
B.让小球在 真 空 管 中 自 由 下 落,可 减 小 空 气 阻 力 的 影
响,可减小实验误差,故B正确;
C.质量相等的 实 心 铝 球 代 替 实 心 钢 球 时,铝 球 体 积 更
大,阻力对铝球的影响较大,实验误差较大,故 C错误.
答案:(1)1575 (2)430 985 (3)AB
3.解析:(1)根 据 L=v0t+
1
2at
2 可 得2L
t =2v0 +at
,
则由2L
tGt
图 像 可 知 2v0 =65×10-2 m/s,则 v0 =
0.33m/s,a=k=
(190-65)×10-2
40×10-2
m/s2=3.1m/s2;(2)由
牛顿第二定律可知mgsinθ-μmgcosθ=ma即a=gsinθ
-μgcos θ,当 θ = 53° 时 a = 5.6 m/s
2,即
gsin53°-μgcos53°=5.6,当θ=37°时a=3.0m/s
2,即
gsin37°-μgcos37°=3.1联立解得g=9.4m/s
2
答案:(1)0.32或0.33 3.1 (2)9.4
专题二 相互作用
考点1 重力 弹力 摩擦力
力的合成与分解
1.A 由题意可知所受重力G 竖直向下,空气阻力Ff 与速
度方向相反,升力F2 与速度方向垂直,对比图中选项可
知只有 A选项符合题意.故选 A.
2.C A.篮球未转动时,篮球竖直下落,没有受到偏转力
f2 的作用,而篮球转动时,将受到偏转力f2 的作用,所
以偏转力f2=k2v中的k2 与篮球转动角速度有关,故 A
错误;B.空气阻力一直对篮球做负功,篮球的机械能将
减小,篮球的角速度也将减小,所以篮球没有足够的能
量回到原高度,故B错误;C.篮球下落过程中,其受力情
况如图所示
篮球下落过程中,由受力分析可知,随着速度不断增大,
篮球受到f1 和f2 的合力沿竖直方向的分力可能比重力
大,可使篮球竖直方向的分速度减小为零或变成竖直向
上,所以篮球可能向上运动,故 C正确;D.如果篮球的速
度变成水平方向,则空气阻力的作用会使篮球速度减小,则
篮球受到的偏转力f2 将变小,不能保持f2 与重力持续等
大反向,所以不可能在空中持续一段水平直线运动,故 D
错误.故选 C.
3.B 根据题意可知机器人“天工”它可以在倾 角 不 大 于
30°的斜坡上稳定地站立和行走,对“天工”分析有mgsin
30°≤μmgcos30°,可得μ≥tan30°=
3
3.
4.C A.当墨条速度方向水平向左时,墨条相对于砚台向
左运动,故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,故 A 错
误;B.根据牛顿第三定律,墨条对砚台的摩擦力方向水
平向左,由于砚台处于静止状态,故桌面对砚台的摩擦
力方向水平向右,故B错误;C.由于砚台处于静止状态,
水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力,故
C正确;D.桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加
上墨条对其的压力,故桌面对砚台的支持力大于墨条对
砚台的压力,故 D错误.
5.B 由题知,取走一 个 盘 子,稳 定 后 余 下 的 正 好 升 高 补
平,则说明一个盘子的重力可以使弹簧形变相邻两盘间
距,则有mg=3kx,
解得k=100N/m,故选B.
6.C A、B.为了能研究摩擦力随时间的变化曲线,故物块
一直要处于静止状态,则向左的摩擦力一直与向右轻绳
的拉力平衡,图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线,
故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线,由图乙可
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