2.1 匀变速直线运动的研究-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中物理必修第一册(教科版2019)

第二章 匀变速直线运动的规律 第1节匀变速直线运动的研究 白题 基础过美 限时：l5min 题型1实验原理与操作 4.(2024·山东潍坊月考)用电磁打点计时器 1.根据已打出的纸带，不用公式计算就可以直接 “研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时 得出的物理量是 ( 器的工作频率为50Hz,如图甲所示的是一次 ①时间间隔 记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、 ②位移 F、G为相邻的计数点，相邻计数点间还有四 ③加速度 个点未画出， ④平均速度 D A.③④ B.①② h.401902382.883.393.87 C.②③ D.①④ 单位：1 2.关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实 甲 验操作，下列说法错误的是 ( ↑dm·s 0.40 A.长木板平放在实验桌上，把打点计时器固 0.35 定在木板没有滑轮的一端 030 B.在释放小车前，小车应靠近打点计时器 0.25 0.20 C.应先接通电源，待打点计时器开始打点并 0.15 稳定后再释放小车 00.10.20.3040.50.6s D.钩码的质量越大越好 乙 题型2数据处理与误差分析 (1)根据运动学有关公式可求得= 3.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验 0.165m/s,vc= m/s,Up 中，对于减小实验误差来说，下列方法错误的是 0.263m/s ( (2)利用求得的数值在如图乙所示的坐标系 A.选取计数点，把每打五个点的时间间隔当 中作出小车的-t图线（以打A点时开始 作时间单位 计时)，并根据图线求出小车运动的加速 B.使小车运动的加速度尽量小些 度a= m/s2.(结果保留2位有效 C.舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点 数字) 间间隔适当的那一部分进行测量、计算 (3)将图线延长与纵轴相交，此交点的物理意 D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木 板做实验 义是 第二章黑白题015 黑题 应用提优 限时：25min 1.(2023·江西临川二中质检)在研究匀变速直 压轴挑战 线运动的实验中，算出小车经过各计数点的 3.(2024·辽宁沈阳期末)某探究小组 瞬时速度，为了计算加速度，合理的方法是 利用打点计时器研究小车的匀变速 ( 直线运动，图(a)是实验中得到的一条纸带，A、 算 B、C、D、E、F、G是选取的计数点，两相邻计数点 A.根据任意两计数点的速度，用公式a= △ 间还有四个点没有画出，打点计时器的打点时 出加速度 间间隔T=0.02s.从每一个计数点处剪开得到 B.根据实验数据画出v-1图像，量出其倾角 六段纸带，将这六段纸带由短到长紧靠但不重 叠地贴在直角坐标系中，如图(b)所示 a,由公式a=tana求出加速度 C.根据实验数据画出-t图像，由图像上相距 较远的两点所对应的速度、时间，用公式 {s) a-A算出加速度 针m 411 D.依次算出通过连续两计数点间的加速度， 算出平均值作为小车的加速度 2.(多选)“探究小车速度随时间变化的规律”的 O T 2T 3T4T 5T 6T (b) 实验中，甲、乙两个图像分别为甲、乙两位同 (1)若用横轴表示时间1，纸带宽度表示相邻 学从实验中得到数据后画出的小车运动的 计数点时间间隔T,纵轴表示相邻计数 -t图像.下列说法正确的是 点间的距离x,(n=1、2、3、4、5、6),设打 A点时为1=0时刻，则2为1 时的速度 A.0.10s B.0.15s C.0.20s (2)若测得x1=22.5mm,x4=45.0mm,则小 车的加速度约为 m/s2.(结果保 留三位有效数字) (3)若实际电源的频率大于50Hz,则测得小车 A.甲的实验误差比乙的实验误差小 的加速度 (填“偏大”或“偏小”) B.甲的实验误差比乙的实验误差大 (4)某同学若以为纵轴，将各段纸带上端 C.甲在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些 中心点连接起来，得到一条直线，则该图 密集的点迹 线的斜率表示 D.乙在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些 密集的点迹 进阶突被拔高练PO3 必修第一册JK黑白题016不变，即加速度均匀增大，故C正确：D,由题意可知，0~3时 功对接后，在轨绕地球运动，选地球为参考系，二者都是运动 刻汽车加速度一直在增加，1时刻处加速度达到最大值，故 的，AB错误：CD.“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱 马2~3时间内汽车的平均加速度大于，~2时间内汽车的平 成功对接后，二者相对静止，C正确，D错误故选C 均加速度，故D错误故选C 2.C解析：根据位移概念可知，该次作业中小车相对地面的 8.(1)左(2)0.10.376(3)偏小 位移为x=√+x-√⑧+6m=10m,故选C 解析：(1)因为小车沿平直轨道加速运动，所以速度增大，点 3.D解析：A.路程为运动轨迹的长度，从O处行驶到N处的 迹间距变大，小车连接在纸带的左墙 路程为s=585m+304m=889m.故A错误：B.位移大小为始 (2)每相邻两计数点之间还有4个点未画出，会有5个时间 末位置的直线距离，O、M、N三者近似在一条直线上，侧位移 间隔，故相邻两计数点的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s:某 大小约为x=463m+234m=697m,故B错误：C.从0处行驶 段时间内的平均速度认为是中间时刻的瞬时速度，则在打下 c=0.1069-0.0318 到M处的平均速率为m=5米/天一10米/天，故C错 B点时小车的瞬时速度为。= m/s fou 61 2T 2×0.1 0.376m/s. 误：D.从M处行驶到N处的平均速度n”=4 23 米/天 (3)若频率从50Hz变成了60Hz,但仍按50Hz处理，则计 10米/天，故D正确故选D. 算时间偏大，速度计算出来偏小 4.BC解析：41时刻之前b车位于a车之后，故1时刻b车追 9.(1)140m/s2方向竖直向上(2)4m/9(3)1.5625m/ 上a车，故A项错误.2时刻a车位移变大，b车位移变小，两 解析：(1)取竖直向下为正方向，根据加速度定义式有4= 车运动方向相反，故B项正确.，到2这段时间内，b车的位 4n_-6-8 △Qmg=-140ms3,得加速度大小为140m/3,方 移一时间图像的斜率的绝对值先减小后增大，所以车速率 先减小到0后反向增大，故C项正确山，到2这段时间内，b 向竖直向上 车的速率先比车大后减小到0再反向增大，两图线斜率相 (2)篮球从空中开始下落至首次到达水平地面过程的平均 等的时候，速度相等，故D项错误.综上所述，本题正确答案 h=4m✉ 速度的大小为加，= 为BC 5.BD解析：A此图是速度一时间图像，由图可知，甲的速度一 (3)篮球从开始下落到反弹至最高点时位移大小为= 直大于乙的速度，所以中途不可能出现甲，乙船头并齐， h,-h2=2.5m.该过程总的时间为1=，+t2+△1=1.6s,得该过 故A错误：B此图是速度一时间图像，由图可知，开始丙的速 程平均速度大小为=A =1.5625m/s. 度大，后来甲的速度大，速度一时间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 第一章 真题演练 在中途甲，丙船头会并齐，故B正确：C此图是位移一时间图 像，由图可知，丁一直运动在甲的前面，所以中途不可能出现 黑题 宵体 甲、丁船头并齐，故C错误：D.此图是位移一时间图像，交点表 1.C解析：AB.“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成 示相遇，所以甲，戊在中途船头会并齐，故D正确故选BD. 第二章 匀变速直线运动的规律 第1节匀变速直线运动的研究 均匀分布在靠近直线的位置-t图线的斜率表示加速度，则 小车运动的加速度为a-0.40-15me049m2.(3)图 白题基础过关 0.58 1.B2.D3.B 线与纵轴交点的物理意义是开始计时时小车的速度（或小 4.(1)0.214（2)如图所示0.49(3)开始计时时小车的速 车在打点计时器打A点时的瞬时逸度) 度（或小车在打点计时器打A,点时的瞬时速度） 黑题应用提优 ↑/m·多 1.C 0.40 2.BC解析：从图像中可以看出乙图上的点几乎都在一条直 线上，而甲图中有一些点偏离了直线，所以甲的实验误差比 0.35 乙的实验误差大，A错误，B正确：甲图中1=0时速度为零 0.30 乙图中1=0时速度不为零，所以乙同学在实验中处理纸带 0.25 时舍掉了开头一些密集的点迹，C正确，D错误 0.20 压轴挑战 0.15H 3.(1)B(2)0.750(3)偏小(4)加速度 o.1o出 解析：(1)相邻两计数点的时间间隔为1=5T=5×0,02s= 00.102030.40.50.6/s 解析：(1)打C点时小车的瞬时速度等于B,D两点间小车的 Q1s,根据匀变速直线运动规律可知？为1=Q15:时的速 平均造度.即2器-L02x0 度，故B正确，ACD错误：故选B m8=0.214m/8 2×0.1 (2)由题意描点后作出一条直线使点尽可能都在直线上或 (2)根据逐差法可知加速度为4=。45.0-2.5 32 3×0.12 必修第一册·JK黑白题04 0.001m/s2=0.750m/s2 12.B解析：取沿斜面向上为正方向，当滑块速度大小碱小为 (3)若实际电源的频率大于50Hz,则测量时所用的打点周 期偏大，可知测得小车的加速度偏小 时，若此时速度与初速度方向相同，可得时间为，= 2 (4)若用横轴表示时间.纸带宽度表示相邻计数点间的时间 0 同隔T,纸带长度表示，(=123456)，则纵坐标为该 一，当滑块速度大小减小为宁时，若此时指块速度 8 g 点的瞬时速度，故此时的直线斜率为= =a,故所连直线 2 △ 的斜率表示小车运动的加速度 与初速度方向相反，可得时间为，= 第2节匀变速直线运动速度与时间的关系 203,故选B. 白题基过关 黑题 应用提优 1.C2.C3.BC4.AC5.D6.B 7,C解析：快艇先做匀加速运动后做匀减速运动，设最大速 1,C解析：由题意分析可知，足球匀减速运动一一段时间后，速 度为，匀加速运动的加速度为1，所用时间为t1,匀减速运 度突然增大，再做匀减速运动.速度又突然增大，如此反复。 动的加速度大小为a,所用时间为2，则有”。=a,4,。=a山， 速度做周期性的变化，而匀诚速运动的#-图像是向下倾斜 据题有a1:a2=3:2,4,+42=15s,联立解得加速过程所用的 的直线，故选项C正确，ABD错误故选C 时间：1，=6“，故ABD错误，C正确.故选C 2.B解析：规定初速度的方向为正方向，根据=+得。 8.C解析：36k/h=10m/s.,-t图像的斜率表示加速度，则利车 的加迷度为a0m2.52,选项C正跑. p=10m/s-5×3m/s=-5m/s.负号表示方向与正方向相反. 即速度的方向沿斜而向下，故ACD错误，B正确。 ABD错误， 3.B解析：AB.加速5s时的速度为r=a11=8×5m/s=40/s, 9.C解析：由题可知，飞行器先加速再诚速到零，且飞行器加 0- 减速过程中的加速度为a,三 =-10m2,其中负号表示 速时的加速度大小是减速时的2倍，所以加速时图像的斜率 是减速时的2倍.A最大速度是4m/s,平均速度就小于 方向与正方向相反，故舰载机加速时的加速度比减速时的加 4m/s,位移小于12m,A错误C选项，加速阶段和减速阶段 速度小，故A错误，B正确：C.舰载机在运动过程中的最大 的平均速度都是4m8,总位移是12m.符合题意故选C 速度为第58末的速度，故最大速度为0=8×5ms=40m/s, 10.B解析：由-1图像可知，在4~14s内，电动汽车先做减 故C错误：D.舰载机在第6s末的速度大小为，'=r+a2△1 速运动，再做匀速运动，最后做减速运动，故A错误；B.根 40m/s-10x1/s=30m/s,故D错误.故选B. 据一1图像的斜率表示加速度，可知在5s末，电动汽车的 4,C解析：A.在0-4s内，甲车的速度比乙车的大，由于两车 加速度为a=46 64m/s=-1mVs3,故B正确：C由-图像 从同一地点出发.故4s时，甲车在前，乙车在后，放A错误： 可知，在4s末，电动汽车的运动方向保持为正方向，没有 20 20 改变，故C错误：D.根据-4图像的斜率绝对值表示加速 &在匀加速阶段，a甲=3m,42=2m=10mg,az> 度大小，则在10-14s内的加速度为a=04 a,故乙的加速度大，故B错误：C.在1=4s前，甲的速度比 14-10m/s= 乙大，甲在乙的前方，两者间距增大，1=4s后，乙的速度比甲 -1m/s2,所以在4-6s内的加速度与10-14s内的加速度 大，两者间距减小，所以在=4时两者速度相等，间距最 相等，故D错误故选B. 大，最大间距x= 2m=30m,故C正确： 「(1+4)×202×201 11.D解析：A.0-6$内甲汽车的速度一直为正值，运动方向 2 没有改变，故A错误：B.根据-t图像与时间轴围成的而 积表示位移，可知前4s内，甲车的位移比乙车的大，而‘= D1=5s时，甲的位移：=(2+5)×20 2 m=70m,乙的位移： 0时刻两车在同一位置，所以48时甲、乙两辆汽车没有相 3×30 遇，故B错误：C.由图可知，1=6s时，乙汽车的速度为 x乙= 2 =45m,故甲在乙前面，故D错误.故选C. 3m's.根据-t图像与时问轴围成的面积表示位移，可知 0-6s内甲汽车的位移为，一经m=12m,乙汽车的位移 压轴挑战 5.(1)1.75m/s2(2)2s(3)21m/s 为-36 m=9m,则x甲>x2,所以0-6s内甲汽车的平 解析：(1)挂三挡时汽车的速度：，=a,t=2×3m/8=6m/s, 由加速度公式可以知道，在三挡时的加速度： 均速度大于乙汽车的平均速度，故C错误；D.甲，乙两辆汽 2113-6 车从同一地点出发，0~4s内甲汽车的速度比乙汽车的大， 4/g=1.75m3 两者间距逐渐增大：4~6s内甲汽车的速度比乙汽车的小， (2)汽车在四挡行驶的时间： 两者间距逐渐减小，所以1=48时.甲、乙两辆汽车之间的 距离最大，且最大距离等于0~4s内两车位移之差，根据 5=3-16-13 一1图像与横轴围成的而积等于位移，可得△x=x-之= 1.58=2 T4×2,(4+2)×212×4 (3)汽车挂上五挡后再过5：的速度： 2 2 了m2m=6m,故D正确故选D. p,=3+a4=16m8+1×5m/8=2lm/8 参考答案与解析黑白题05