专题02 速度和加速度（9大考点）- 2025-2026学年高一上学期物理同步培优训练（人教版必修第一册）

专题02 速度和加速度 9大高频考点概览 考点01 平均速度（定义式方向） 考点02 瞬时速度 考点03 加速度的定义、表达式、单位及物理意义 考点04 速度、速度变化量和加速度的关联 考点05 用定义式计算物体的加速度 考点06 用打点计时器测量物体的速度 考点07 DIS测量物体速度 考点08光电门测量物体速度 考点09频闪相机测量物体速度 地 城 考点01 平均速度（定义式方向） 1．如图所示，在全球首个人形机器人半程马拉松比赛中，机器人“天工”跑完全程21.0975公里。期间三次更换电池，最终夺冠成绩是2小时40分42秒，相当于人类中游水平业余跑者的能力。则（　　） A．平均速度大小约为8km/h B．研究“天工”跑步姿势时，可以把它看成质点 C．相对于身后同速陪跑的工程师，“天工”是静止的 D．在两次更换电池时间内，“天工”做匀速直线运动 2．一辆汽车沿平直公路先以平均速度v1＝15m/s行驶的位移，接着又以平均速度v2行驶剩余的位移。如果汽车全程的平均速度为16m/s，则汽车在后位移的平均速度v2大小为（　　） A．17km/h B．20km/h C．61.2km/h D．72km/h 3．（多选）某实验小组研究了蓬莱景区旅游观光车在进入站点前的运动，发现观光车进入站点前都是从匀速运动变成匀减速运动，最后停在站点。该实验小组从t＝0时刻开始，每隔1s通过速度传感器测量出一辆观光车在进入站点前的瞬时速度，部分测量数据如右表所示。则下列说法中正确的是（　　） t/s … 3 4 … 10 11 12 … v/（m•s﹣1） … 5.0 5.0 … 4.0 3.5 3.0 … A．观光车做匀速运动的速度大小为5m/s B．t＝8s时，观光车开始做匀减速运动 C．从t＝10s到t＝12s的运动过程中，观光车的平均速度大小为3m/s D．从t＝0时刻开始到停在站点，观光车运动的距离为55m 4．（多选）质点从A到B沿直线运动，已知其初速度为零．从A到中间某一点C的加速度为a1，方向与运动方向相同，从C到B加速度大小为a2，方向与运动方向相反，到达B点时速度恰好为零，AB＝L，下列说法中正确的是（　　） A．从A到B的平均速度 B．从A到B的平均速度 C．通过C点时的即时速度 D．AC：CB＝a2：a1 5．一质点在x轴上运动，在t0＝0时质点处于位置x0＝0m，然后质点沿x轴正方向运动，在t1＝2s时质点处于位置x1＝10m，此后质点沿x轴负方向运动，在t2＝4s时质点处于位置x2＝﹣10m，求： （1）质点在这4s内的平均速率； （2）后2s内质点的平均速度和这4s内的平均速度． 6．某质点由A出发做直线运动，前5s向东行驶了30m经过B点，又行驶了5s前进了60m到达C点，在C点停了4s后又向西行驶，经历了6s运动了120m到达A点的西侧的D点，如图所示，求： （1）最后6s时间内物体的平均速度大小和方向？ （2）全过程的平均速度。 地 城 考点02 瞬时速度 7．如图，汽车运行时，所谓“汽车速度计”表盘显示的数据，严格来说应该是指（　　） A．汽车平均速度大小和方向 B．汽车平均速度大小 C．汽车瞬时速度大小和方向 D．汽车瞬时速度大小 8．南澳大桥是广东省内第一条真正意义上的跨海大桥，它是连接汕头市澄海区和南澳县的重要跨海通道，南澳大桥线路全长11.08km，全程限速60km/h。一辆汽车通过南澳大桥时，行驶记录仪显示上桥时汽车速度为33km/h，下桥时汽车速度为45km/h，通过大桥所用时间为15min，下列判断正确的是（　　） A．“33km/h”表示平均速度的大小 B．“60km/h”表示瞬时速度的大小 C．该汽车全程一定不会超速 D．该汽车全程的平均速度的大小为44.32km/h 9．（多选）如图所示，物体沿ABCDE轨迹的箭头方向运动，在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹上运动所用的时间分别是1s、2s、3s、4s。下列说法正确的是（　　） A．物体在AB段的平均速度大小为1m/s B．物体在ABC段的平均速度大小为m/s C．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度 D．物体在B点的速度等于ABC段的平均速度 10．（多选）下列关于瞬时速度的说法中，正确的是（　　） A．瞬时速度可以精确地描述物体做变速运动的快慢，但不能反映物体运动的方向 B．在匀速直线运动中，瞬时速度的大小和方向都不变 C．瞬时速度的方向与位移的方向相同 D．某物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都为零，则该物体在这段时间内静止 11．交警部门为了监测车辆速度，在公路某位置地下埋设了地感线圈测速仪，这种测速仪能够精确记录汽车车身通过该位置的时间。现有一辆汽车在经过该位置时，被记录下通过的时间为0.2s。已知汽车车身长度为5m，此段公路的限速为80km/h，请判断该车是否超速。 12．学校举行了乒乓球比赛。比赛时，某同学拍摄了几张比赛照片，洗出来后发现照片上的乒乓球带了一段“尾巴”，经测量，照片上的乒乓球连“尾巴”共长7.2mm。已知乒乓球直径为4cm，照片与实物大小之比为1：20．照相机曝光时间为s．求乒乓球飞过镜头时的瞬时速度。 地 城 考点03 加速度的定义、表达式、单位及物理意义 13．（多选）如图所示，放在气垫导轨上的滑块在牵引力作用下做匀加速直线运动，为了测定该滑块的加速度a，在滑块上安装了宽度为d的遮光条，滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门，遮光条通过光电门1的时间为Δt1，通过光电门2的时间为Δt2，遮光条从光电门1运动到光电门2的时间为Δt3，则（ ） A．a B．a C．其它条件不变的情况下，适当减小d的大小，实验结果误差更小 D．其它条件不变的情况下，适当增加d的大小，实验结果误差更小 14．（多选）某质点做匀加速直线运动，零时刻的速度大小为3m/s，经过1s后速度大小为4m/s，该质点的加速度大小不可能是（　　） A．1m/s2 B．7m/s2 C．3m/s2 D．4m/s2 15．计算下列物体的加速度的大小和方向． （1）一辆汽车从车站出发做加速直线运动，经10s速度达到108km/h； （2）在高速公路上汽车做加速直线运动，经3min速度从54km/h提高到144km/h； （3）一辆汽车以72km/h行驶，突然遇到紧急情况刹车，经2s停车． 16．如图所示，一滑块以方向水平向右、大小为v0＝4m/s的速度沿光滑的水平面做匀速直线运动，经过一段时间后，小滑块与右侧的竖直墙壁发生碰撞，并以v＝2m/s的速率反向弹回，已知小滑块与竖直墙壁的作用时间为0.5s，求小滑块与竖直墙壁接触过程中的平均加速度？ 地 城 考点04 速度、速度变化量和加速度的关联 17．2024年11月18日，北京大学著名物理学家赵凯华教授逝世。他曾经说过这样一句话：“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易掌握的概念……”以下关于加速度的说法中正确的是（　　） A．加速度越大，则在相同的时间内速度改变量就越大 B．加速度增大，则物体的速度也正在增大 C．加速度越大，则物体的速度也越大 D．加速度为零，则物体的速度也为零 18．一辆汽车沿水平直线向右运动，某时刻速度为v1，一段时间之后速度变为v2，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．汽车加速度方向与v1的方向相反 B．汽车加速度方向与v2的方向相同 C．汽车加速度方向与Δv的方向相反 D．汽车在做加速直线运动 19．港珠澳大桥是目前世界上最长的跨海大桥，为香港、澳门、珠海三地提供了一条快捷通道。图甲是港珠澳大桥中的一段，一辆小汽车在长度为L＝21m的平直桥面上提速，图乙是该车在该段的车速的平方（v2）与位移（x）的关系。则关于小汽车通过该段平直桥面的加速度和平均速度分别为（　　） A．4m/s2 6m/s B．2m/s2 3m/s C．2m/s2 m/s D．2m/s2 7m/s 20．子弹击中木板时速度为800m/s，经过0.02s穿出木板，穿出时的速度为300m/s，求： （1）子弹穿过木板过程中速度变化量为多大？ （2）子弹穿过木板过程中的加速度？ 21．某小球以5m/s的速度垂直撞到墙壁上，又以4m/s的速度垂直墙壁反弹． （1）求这一过程中小球的速度变化量多大？ （2）若小球与墙壁接触时间为0.2s，则小球撞墙过程中的平均加速度为多大？方向如何？ 地 城 考点05 用定义式计算物体的加速度 22．杭州亚运会上，用电子机器狗运送铁饼、标枪既便捷又安全，如图所示。将机器狗在某次运送标枪的运动过程视为匀变速直线运动，机器狗相继经过两段距离为20m的路程，用时分别为5s和10s。则机器狗的加速度大小是（　　） A． B． C． D． 23．汽车在公路上做匀加速直线运动，在某段位移x内的平均速度为v1，在接下来的位移x内的平均速度为v2，则汽车的加速度为（　　） A． B． C． D． 24．在巴黎奥运会射击10米气步枪混合团体决赛中，中国组合黄雨婷/盛李豪获得冠军，这是巴黎奥运会产生的首枚金牌，也是中国体育代表团在本届奥运会中取得的首枚金牌。某次射击中，子弹穿入电子靶的速度是220m/s，穿出电子靶的速度是120m/s，所用时间是2×10﹣4s，取子弹（视为质点）穿入方向为正方向，则子弹穿过电子靶的平均加速度是（　　） A．﹣5×105m/s2 B．5×105m/s2 C．﹣1.1×106m/s2 D．1.1×106m/s2 25．（多选）如图所示，将弹性小球以10m/s的速度从距地面2m处的A点竖直向下抛出，小球落地后竖直反弹经过距地面1.5m高的B点时，向上的速度为7m/s，从A到B，小球共用时0.3s，则此过程中（　　） A．小球发生的位移的大小为0.5m，方向竖直向上 B．小球速度变化量的大小为17m/s，方向竖直向上 C．小球平均速度的大小为8.5m/s，方向竖直向下 D．小球平均加速度的大小约为56.7m/s2，方向竖直向上 26．在足球比赛中，足球以1.5m/s的速度水平撞击球门边框后，以1.3m/s的速度反向弹回，足球与边框接触的时间为0.07s。求： （1）碰撞时，足球速度的改变量大小； （2）碰撞过程中的足球的加速度大小。 27．有些国家的交管部门为了交通安全，特意规定了死亡加速度为500g（g为重力加速度，取值为10m/s2），以警示世人．意思是如果汽车的加速度超过此值，将有生命危险．这么大的加速度，一般车辆正常行驶时是达不到的，但是如果发生交通事故，将会达到这一数值．若两辆摩托车各以36km/h的速度相向行驶，碰撞时间为1.2×10﹣3s．试判断驾驶员是否有生命危险． 地 城 考点06 用打点计时器测量物体的速度 28．电磁打点计时器工作时使用 　 　 （选填“交流”或“直流”）电源，当电源的频率是50Hz时，每隔 　 s打一次点，下图是某同学拖着纸带运动打出的一条纸带，图中直尺的单位为cm，点O为纸带上记录到的第一点，点A、B、C、D依次表示点O以后连续的各点，则纸带在OE段运动的平均速度为 　 　 m/s（结果保留两位有效数字），打C、E点时小车运动的速度vC＝ 　 m/s，vE＝ 　 m/s（结果保留两位有效数字）。 29．（1）打点计时器接 　 　 （填交流、直流）电源，当频率是50Hz时，打点计时器每隔 　 　 秒打一个点。 （2）电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上无需测量直接得到的物理量是 　 　 。 A．时间间隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬时速度 （3）关于打点计时器的使用说法正确的是 　 　 。 A．电磁打点计时器使用的是10V以下的直流电源 B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源 C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小 D．纸带上打的点越密，说明物体运动的越快 （4）在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，如图所示，是小车拖动纸带用打点计时器打出的一条纸带，A，B，C，D，E，F，G为我们在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s。试求BD过程的平均速度vBD＝ 　 　 m/s。（结果保留两位有效数字） 30．某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器（频率50Hz）记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。相邻计数点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s。（本题计算结果均保留3位有效数字） （1）在实验中，使用打点计时器时应先　 再　 （填“释放纸带”或“接通电源”）。 （2）每两个计数点间还有 　 个点没有标出。 （3）试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.1s测一次速度，计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入如表。 vB vC vD vE vF 数值（m/s） 　 　 　 　 　 0.640 0.721 31．在“练习使用打点计时器的实验中”中，把打点计时器接50Hz交流电，打出的一条纸带如图。A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的记数点。相邻计数点之间有四个点未画出，各点间的距离如图所示。（注意刻度尺的单位） （1）小车通过B点时速度是　 　 m/s。（计算结果保留两位有效数字） （2）由B、C两点的速度计算得到小车运动的加速度是　 　 m/s2（计算结果保留两位有效数字） （3）如果当时交变电流的频率是f＝40Hz，而计算时仍按f＝50Hz，那么速度的测量值　 　 （选填：偏大、偏小、相等） 地 城 考点07 DIS测量物体速度 32．在“用DIS测定位移和速度”实验中，得到小车运动的x﹣t图像关系如图所示。由图可以确定，小车在0～4s的平均速度为 　 　 m/s，在t＝3.5s时的速度为 　 　 m/s。 33．如图1所示，是用DIS测定小车刹车时加速度的实验装置： （1）信号发射部分和信号接收部分组成位移传感器，A应是信号 　 　 部分。 （2）如图2是根据实验数据得到的v﹣t图像，根据图像中数据可求出小车加速度为a＝ 　 　 m/s2。 34．某实验小组用图甲所示DIS实验装置“研究小车在轨道上的运动”。 （1）实验装置中所用传感器的名称叫 　 　 传感器，可以测量挡光片经过时的挡光时间，实验时还需要将 　　 　 输入计算机，最终获得物体的速度。 （2）某同学为了研究小车在斜面上运动时通过某点的速度大小，依次将四块挡光片固定在小车上，让小车从轨道的同一位置滑下，实验数据表格中空缺处的数值为 　 　 ，你认为第 　 　 次实验数据测得的速度最接近于挡光片前端经过传感器时的速度。 次数 挡光片宽度（m） 通过传感器的时间（s） 速度（m/s） 1 0.080 0.23044 0.3472 2 0.060 0.17464 0.3436 3 0.040 0.11662 4 0.020 0.05850 0.3419 （3）实验小组想利用图乙装置测量小车沿轨道运动时的加速度。已知挡光片宽度d，传感器1和2记录的挡光时间分别为Δt1和Δt2，为了得到小车的加速度，可以借助轨道上的刻度，测量出物理量x，该物理量x指的是 　　 　 ，由此求得小车的加速度为　 ；本实验利用该传感器测滑块的瞬时速度，所应用的物理方法是　 　 。 35．（1）如图（a）是用DIS测定小车起动时加速度的实验装置。 ①信号发射部分和信号接收部分组成了 　 　 传感器，A应是信号　 部分。 ②图（b）是根据实验数据得到的速度—时间图像，据图像中数据可求出小车加速度的大小为a＝　　 m/s2。 （2）某学习小组利用如图（c）装置可测量滑块通过某位置时的瞬时速度大小，装置用到的是 　 　 传感器，实验中除了需要测量挡光片的宽度外，还需要获得的数据有：　　 　 。某同学想提高测量的精度，就用一根细细的针代替原来的挡光片，结果实验结果并不理想，你认为可能的原因是：　 　 　 　 　 　 。 地 城 考点08 光电门测量物体速度 36．某同学利用如图所示的方案测量气垫导轨上滑块的加速度。滑块上安装了宽度为d的遮光板，滑块向右做匀加速直线运动，依次通过两个光电门A和B。光电门上的黑点处有极细的激光束，当遮光板挡住光束时开始计时，不遮挡光束时停止计时。现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间Δt1、通过第二个光电门所用的时间Δt2、光电门从第一次开始计时到第二次开始计时经历的时间Δt3，已知光电门上两黑点间的距离为L，该同学先后用两种方法计算出滑块的加速度，分别为和，你认为下列判断正确的是（　　） A．a1＜a2 B．a1＝a2 C．a1＞a2 D．无法比较 37．某同学用如图甲的实验装置测量当地的重力加速度g，钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，钢球通过光电门A时光电计时器开始计时，通过光电门B时就停止计时，得到钢球从A到B所用时间t，用刻度尺测出A、B间高度h，保持钢球下落的位置和光电门B的位置不变，改变光电门A的位置，重复前面的实验，测出多组h、t的值。 （1）由于钢球下落的位置和光电门B的位置均不变，因此小球到达B点的速度vB不变，则球的运动可以看成是反向的 　 　 （填“匀加速”或“匀减速”）直线运动，故反向运动的位移表达式h＝　 　　 （用vB、g、t表示）； （2）根据测得的多组h、t的值，算出每组的，作出t图象如图乙，若图线斜率的绝对值为k，则当地的重力加速度g＝　 　 。 38．某同学在知道重物自由下落是初速度为0的匀加速直线运动后，预利用如图a所示装置测量其下落的加速度。实验时，通过电磁铁控制小球从P处静止下落。结果均用题目所给字母表示。 （1）将光电门固定在A处，光电门记录下小球经过光电门的时间Δt0，测出小球的直径为d，则小球运动到光电门处的速度v＝ 　 。 （2）设小球释放点P距A的距离为h0（d＜h0），现调整光电门位置，再次释放小球，某次实验时光电门记录下小球经过光电门的时间为0.5Δt0，则此时光电门距A的距离Δh＝　 　 。 （3）移动光电门在铁架台上的位置，进行多次实验。由于直尺长度限制，该同学测了光电门位置与其正上方固定点M（图中未画出）之间的距离h，并记录小球通过光电门的时间Δt。利用实验数据绘制出如图b所示的图象，已知图象斜率为k，纵截距为b，根据图象可知，加速度a＝　 ，经过M点的速度vM＝　 。 39．某同学设计一用自由落体运动测重力加速度实验，实验装置如图所示：通过电磁铁控制一小铁球从A点自由下落，铁球下落过程中经过光电门B时，计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用刻度尺测出AB之间的距离h，已知小铁球的直径为d。 （1）小铁球经过光电门B时速度大小为 　 （用题中所给字母表示）。 （2）当地重力加速度g＝　 （用题中所给字母表示）。 （3）该同学利用测出的多组小球下落的高度h及相应的挡光时间t的值，画出时间t与高度h的关系图象，为了得到线性图象，应作 　 图象（选填“t﹣h”、“h”或“h”。 （4）有同学提出用高为d的铁质小圆柱代替小铁球可提高实验的准确性，其理由是：　　 　 　 　 　 　 　 。 40．张三同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度，他在滑块上安装了宽度为Δx＝2cm的遮光板。然后他利用气垫导轨和毫秒计，记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1＝0.02s，通过第二个光电门的时间Δt2＝0.01s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为2.0s，请你根据上面他通过实验得到的数据，计算出滑块的加速度为　 m/s2，两个光电门之间的距离为　 　 m（本题结果均保留两位有效数字）。本实验可以认为是滑块通过光电门的瞬时速度，由此产生误差是　 　 误差（填系统或偶然），为减小实验误差，可采取的方法是　 　 （填增大或减小）挡光片宽度。 地 城 考点09 频闪相机测量物体速度 41．小球A、B分别在两个倾角不同的斜面上自静止滚下后，进入光滑的水平面。从静止释放时开始，频闪相机拍摄（每隔相同时间拍一次照片）记录小球的位置，结果如图所示。则关于A、B的运动判断正确的是（　　） A．球B在斜面上的加速时间更长，可判断球B在斜面上的加速度更小 B．球A从倾角更大的斜面上滑下，加速度更大，故到达斜面底端时球A的速度更大 C．由于斜面倾角未知，A、B加速度未知，故A、B斜面长度之比无法确定 D．可判断出，球B在斜面上的加速度与球A在斜面上的加速度之比为4：3 42．如图是某兴趣小组研究匀变速直线运动的实验装置，实验时，用手机录制一钢球沿着倾斜槽由静止开始运动的一段视频，把视频文件导入计算机并利用视频播放器中的“逐帧播放”功能，每6帧截取一张图片，按拍摄先后顺序合并成一张“频闪”照片，如图所示，已知手机拍摄帧率为f＝30FPS（即每秒拍摄30张照片），小球各个位置对应刻度尺的读数如下表所示，各标记点的坐标分别用x0、x1、x2、x3、x4、x5和x6表示： 标记点 0 1 2 3 4 5 6 刻度尺读数（cm） 2.0 5.0 10.5 18.5 29.1 42.3 58.1 （1）相邻两标记点之间的时间T＝　 　 s； （2）小球在标记点2时的大小为 　 　 m/s（结果保留三位有效数字）； （3）小球运动过程的加速度表达式为a＝　 （请用题给符号表示）。 43．频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，O点是小球的释放点，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图是小球自由下落时的频闪照片示意图，频闪仪每隔0.04s闪光一次（g取10m/s2）。 （1）某同学仔细研究了这幅照片后，经过分析，提出以下说法，你认为正确的是 　 　 。 A．OA之间的运动时间等于0.04s B．由hgt2估算OA之间的距离应该约为0.8cm，可能是由于频闪后，过了一定时间小球才开始由静止释放的 C．如果用这幅图来测量重力加速度，应该舍去OA之间的数据，用后面的间距测量 D．小球OD之间减少的重力势能不等于小球在D点的动能（不考虑空气阻力） （2）根据这幅图象测得小球经过B点时速度的大小为 　 　 m/s，小球下落的加速度为 　 m/s2（结果均保留两位有效数字）。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 速度和加速度 9大高频考点概览 考点01 平均速度（定义式方向） 考点02 瞬时速度 考点03 加速度的定义、表达式、单位及物理意义 考点04 速度、速度变化量和加速度的关联 考点05 用定义式计算物体的加速度 考点06 用打点计时器测量物体的速度 考点07 DIS测量物体速度 考点08光电门测量物体速度 考点09频闪相机测量物体速度 地 城 考点01 平均速度（定义式方向） 1．如图所示，在全球首个人形机器人半程马拉松比赛中，机器人“天工”跑完全程21.0975公里。期间三次更换电池，最终夺冠成绩是2小时40分42秒，相当于人类中游水平业余跑者的能力。则（　　） A．平均速度大小约为8km/h B．研究“天工”跑步姿势时，可以把它看成质点 C．相对于身后同速陪跑的工程师，“天工”是静止的 D．在两次更换电池时间内，“天工”做匀速直线运动 【答案】C 【解答】解：A．全程21.0975公里是路程，故平均速率大小约为8km/h，故A错误； B．研究“天工”跑步姿势时，物体的大小和形状不能忽略，故不能看成质点，故B错误； C．相对于身后同速陪跑的工程师，“天工”是静止的，故C正确； D．在两次更换电池时间内，“天工”处于静止状态，故D错误。 故选：C。 2．一辆汽车沿平直公路先以平均速度v1＝15m/s行驶的位移，接着又以平均速度v2行驶剩余的位移。如果汽车全程的平均速度为16m/s，则汽车在后位移的平均速度v2大小为（　　） A．17km/h B．20km/h C．61.2km/h D．72km/h 【答案】D 【解答】解：设全程位移为4x，则前位移的时间，后位移的时间，根据平均速度的定义有，代入数据联立可得v2＝20m/s＝72km/h，故D正确，ABC错误。 故选：D。 3．（多选）某实验小组研究了蓬莱景区旅游观光车在进入站点前的运动，发现观光车进入站点前都是从匀速运动变成匀减速运动，最后停在站点。该实验小组从t＝0时刻开始，每隔1s通过速度传感器测量出一辆观光车在进入站点前的瞬时速度，部分测量数据如右表所示。则下列说法中正确的是（　　） t/s … 3 4 … 10 11 12 … v/（m•s﹣1） … 5.0 5.0 … 4.0 3.5 3.0 … A．观光车做匀速运动的速度大小为5m/s B．t＝8s时，观光车开始做匀减速运动 C．从t＝10s到t＝12s的运动过程中，观光车的平均速度大小为3m/s D．从t＝0时刻开始到停在站点，观光车运动的距离为55m 【答案】AB 【解答】解：A、分析表格数据可知，观光车匀速运动的速度大小为5m/s，故A正确； B、根据加速度的定义可知，a0.5m/s2，t＝10s时，速度v＝4.0m/s，则Δts＝2s，即t＝8s时，观光车开始做匀减速运动，故B正确； C、从t＝10s到t＝12s的过程中，车做匀减速直线运动，平均速度m/s＝3.5m/s，故C错误； D、分析可知，前8s内，车做匀速运动，x1＝v0t1＝5.0×8m＝40m，减速运动的过程中，m＝25m，总距离为x＝x1+x2＝65m，故D错误。 故选：AB。 4．（多选）质点从A到B沿直线运动，已知其初速度为零．从A到中间某一点C的加速度为a1，方向与运动方向相同，从C到B加速度大小为a2，方向与运动方向相反，到达B点时速度恰好为零，AB＝L，下列说法中正确的是（　　） A．从A到B的平均速度 B．从A到B的平均速度 C．通过C点时的即时速度 D．AC：CB＝a2：a1 【答案】BCD 【解答】解：设C点的速度为vC，有：， 解得： 根据平均速度的公式有：， 则平均速度为： 因为，， 则有：xAC：xCB＝a2：a1，故A错误，BCD正确； 故选：BCD。 5．一质点在x轴上运动，在t0＝0时质点处于位置x0＝0m，然后质点沿x轴正方向运动，在t1＝2s时质点处于位置x1＝10m，此后质点沿x轴负方向运动，在t2＝4s时质点处于位置x2＝﹣10m，求： （1）质点在这4s内的平均速率； （2）后2s内质点的平均速度和这4s内的平均速度． 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）质点在这4s内通过的路程 s＝|x1﹣x0|+|x2﹣x1|＝30m 质点在这4s内的平均速率为 （2）后2s内质点通过的位移x′＝x2﹣x1＝﹣10m﹣10m＝﹣20m 平均速度，方向沿x轴负方向 质点在这4s内通过的位移x″＝x2﹣x0＝﹣10m 质点在这4s内的平均速度，方向沿x轴负方向 答：（1）质点在这4s内的平均速率7.5m/s； （2）后2s内质点的平均速度为﹣10m/s，这4s内的平均速度为﹣2.5m/s． 6．某质点由A出发做直线运动，前5s向东行驶了30m经过B点，又行驶了5s前进了60m到达C点，在C点停了4s后又向西行驶，经历了6s运动了120m到达A点的西侧的D点，如图所示，求： （1）最后6s时间内物体的平均速度大小和方向？ （2）全过程的平均速度。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）最后6s时间内物体从C到D的位移为：xCD＝xD﹣xC＝120m 则平均速度为：m/s，方向向西． （2）由题分析可知，质点的总位移是AD，方向向西，大小：x＝120m﹣30m﹣60m＝30m，时间：t总＝5s+5s+4s+6s＝20s 则平均速度大小为m/s，方向与位移相同，向西． 答：（1）最后6s时间内物体的平均速度大小是20m/s，方向向西； （2）全过程的平均速度是1、5m/s，方向向西． 地 城 考点02 瞬时速度 7．如图，汽车运行时，所谓“汽车速度计”表盘显示的数据，严格来说应该是指（　　） A．汽车平均速度大小和方向 B．汽车平均速度大小 C．汽车瞬时速度大小和方向 D．汽车瞬时速度大小 【答案】D 【解答】解：“汽车速度计”显示的是汽车瞬时速度的大小，即速率，它不能反应瞬时速度的方向，故ABC错误，D正确。 故选：D。 8．南澳大桥是广东省内第一条真正意义上的跨海大桥，它是连接汕头市澄海区和南澳县的重要跨海通道，南澳大桥线路全长11.08km，全程限速60km/h。一辆汽车通过南澳大桥时，行驶记录仪显示上桥时汽车速度为33km/h，下桥时汽车速度为45km/h，通过大桥所用时间为15min，下列判断正确的是（　　） A．“33km/h”表示平均速度的大小 B．“60km/h”表示瞬时速度的大小 C．该汽车全程一定不会超速 D．该汽车全程的平均速度的大小为44.32km/h 【答案】B 【解答】解：A、“33km/h”显示的是汽车上桥时的瞬时速度的大小，故A错误； B、“60km/h”表示汽车允许通过大桥的最大速度，是瞬时速度的大小，故B正确； C、由题意可知，汽车在全程运动过程的瞬时速度并没有显示，则无法判断该汽车全程会不会超速，故C错误； D、根据实际情况可知，大桥的长度不等于汽车的位移的大小，所以无法计算汽车全程的平均速度的大小，故D错误。 故选：B。 9．（多选）如图所示，物体沿ABCDE轨迹的箭头方向运动，在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹上运动所用的时间分别是1s、2s、3s、4s。下列说法正确的是（　　） A．物体在AB段的平均速度大小为1m/s B．物体在ABC段的平均速度大小为m/s C．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度 D．物体在B点的速度等于ABC段的平均速度 【答案】ABC 【解答】解：A.物体在AB段的位移为1m，物体在AB段的平均速度大小为vm/s＝1m/s，故A正确； B.物体在ABC段的位移大小为，物体在ABC段的平均速度大小为v′m/s，故B正确； C.根据公式可知，当物体位移无限小，时间无限短时，物体的平均速度可以代替某点的瞬时速度，位移越小，平均速度越能代表某点的瞬时速度，故AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度，故C正确； D.物体在B点的速度方向与ABC段的平均速度方向不相同，故D错误。 故选：ABC。 10．（多选）下列关于瞬时速度的说法中，正确的是（　　） A．瞬时速度可以精确地描述物体做变速运动的快慢，但不能反映物体运动的方向 B．在匀速直线运动中，瞬时速度的大小和方向都不变 C．瞬时速度的方向与位移的方向相同 D．某物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都为零，则该物体在这段时间内静止 【答案】BD 【解答】解：A、瞬时速度是矢量，即表示速度的大小也表示方向，而且可以精确描述物体运动的快慢，故A错误； B、在匀速直线运动中，瞬时速度的大小和方向都不变，故B正确； C、瞬时速度的方向为物体在该点的实际方向，即沿物体运动轨迹的切线方向与物体运动的位移无关，故C错误； D、某物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都为零，则该物体一定在这段时间内一定保持静止，故D正确。 故选：BD。 11．交警部门为了监测车辆速度，在公路某位置地下埋设了地感线圈测速仪，这种测速仪能够精确记录汽车车身通过该位置的时间。现有一辆汽车在经过该位置时，被记录下通过的时间为0.2s。已知汽车车身长度为5m，此段公路的限速为80km/h，请判断该车是否超速。 【答案】该车已经超速。 【解答】解：汽车车身通过该位置的速度为80km/h，故该车已经超速。 答：该车已经超速。 12．学校举行了乒乓球比赛。比赛时，某同学拍摄了几张比赛照片，洗出来后发现照片上的乒乓球带了一段“尾巴”，经测量，照片上的乒乓球连“尾巴”共长7.2mm。已知乒乓球直径为4cm，照片与实物大小之比为1：20．照相机曝光时间为s．求乒乓球飞过镜头时的瞬时速度。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：照片与实物大小之比为1：20，已知乒乓球直径为4cm，则除乒乓球外“尾巴”长度为： s＝7.2×20mm﹣4cm＝10.4cm＝0.104m 再公式v计算出乒乓球的速度： v 答：乒乓球飞过镜头时的速度为6.24m/s。 地 城 考点03 加速度的定义、表达式、单位及物理意义 13．（多选）如图所示，放在气垫导轨上的滑块在牵引力作用下做匀加速直线运动，为了测定该滑块的加速度a，在滑块上安装了宽度为d的遮光条，滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门，遮光条通过光电门1的时间为Δt1，通过光电门2的时间为Δt2，遮光条从光电门1运动到光电门2的时间为Δt3，则（ ） A．a B．a C．其它条件不变的情况下，适当减小d的大小，实验结果误差更小 D．其它条件不变的情况下，适当增加d的大小，实验结果误差更小 【答案】AC 【解答】解：AB、极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，则物块经过第一光电门的速度大小为： 经过第二个光电门的速度大小为： ， 据加速度公式有：a，故A正确，B错误； CD、为了减小实验误差可以增大钩码质量，增大两个光电门的间距和减小遮光条的宽度d、多次测量求平均值，故C正确，D错误； 故选：AC。 14．（多选）某质点做匀加速直线运动，零时刻的速度大小为3m/s，经过1s后速度大小为4m/s，该质点的加速度大小不可能是（　　） A．1m/s2 B．7m/s2 C．3m/s2 D．4m/s2 【答案】BCD 【解答】解：取初速度方向为正方向，已知质点做匀加速直线运动，则1s后的速度为v＝4m/s， 由加速度的定义可得：a1m/s2； 故加速度的大小为1m/s2。 故选：BCD。 15．计算下列物体的加速度的大小和方向． （1）一辆汽车从车站出发做加速直线运动，经10s速度达到108km/h； （2）在高速公路上汽车做加速直线运动，经3min速度从54km/h提高到144km/h； （3）一辆汽车以72km/h行驶，突然遇到紧急情况刹车，经2s停车． 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）108km/h＝30m/s 汽车出站的加速度为： （2）54km/h＝15m/s 144km/h＝40m/s 则汽车的加速度为 （3）72km/h＝20m/s 方向与初速度方向相反 答：（1）汽车的加速度3m/s2，与运动方向相同 （2）汽车的加速度0.14m/s2，与运动方向相同 （3）汽车的加速度10m/s2，与运动方向相反． 16．如图所示，一滑块以方向水平向右、大小为v0＝4m/s的速度沿光滑的水平面做匀速直线运动，经过一段时间后，小滑块与右侧的竖直墙壁发生碰撞，并以v＝2m/s的速率反向弹回，已知小滑块与竖直墙壁的作用时间为0.5s，求小滑块与竖直墙壁接触过程中的平均加速度？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：以初速度方向为正方向，有：v0＝4m/s，v＝﹣2m/s 速度变化量为：Δv＝v﹣v0＝﹣6m/s 加速度为： 答：小滑块与竖直墙壁接触过程中的平均加速度为﹣12m/s2 地 城 考点04 速度、速度变化量和加速度的关联 17．2024年11月18日，北京大学著名物理学家赵凯华教授逝世。他曾经说过这样一句话：“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易掌握的概念……”以下关于加速度的说法中正确的是（　　） A．加速度越大，则在相同的时间内速度改变量就越大 B．加速度增大，则物体的速度也正在增大 C．加速度越大，则物体的速度也越大 D．加速度为零，则物体的速度也为零 【答案】A 【解答】解：A.加速度表示速度变化快慢的物理量，加速度定义式，可知加速度越大，则在相同的时间内速度改变量就越大，故A正确； B.加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动，加速度增大，物体的速度反而减小，故B错误； C.加速度表示速度变化快慢的物理量，加速度与速度大小无必然联系，加速度越大，物体的速度不一定越大，故C错误； D.物体做匀速直线运动，加速度为0，速度不为0，故D错误。 故选：A。 18．一辆汽车沿水平直线向右运动，某时刻速度为v1，一段时间之后速度变为v2，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．汽车加速度方向与v1的方向相反 B．汽车加速度方向与v2的方向相同 C．汽车加速度方向与Δv的方向相反 D．汽车在做加速直线运动 【答案】A 【解答】解：由题意可知汽车向右做减速直线运动，汽车的加速度方向与Δv的方向相同，与v1、v2的方向相反。故A正确，BCD错误。 故选：A。 19．港珠澳大桥是目前世界上最长的跨海大桥，为香港、澳门、珠海三地提供了一条快捷通道。图甲是港珠澳大桥中的一段，一辆小汽车在长度为L＝21m的平直桥面上提速，图乙是该车在该段的车速的平方（v2）与位移（x）的关系。则关于小汽车通过该段平直桥面的加速度和平均速度分别为（　　） A．4m/s2 6m/s B．2m/s2 3m/s C．2m/s2 m/s D．2m/s2 7m/s 【答案】D 【解答】解：由匀变速直线运动的位移—速度公式有：，结合图象可知：v0＝4m/s，vt＝10m/s，加速度a得，加速度a＝2m/s2，由v＝v0+at，得所用时间t＝3s，平均速度m/s＝7m/s，故D正确，ABC错误。 故选：D。 20．子弹击中木板时速度为800m/s，经过0.02s穿出木板，穿出时的速度为300m/s，求： （1）子弹穿过木板过程中速度变化量为多大？ （2）子弹穿过木板过程中的加速度？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由Δv＝v2﹣v1＝300﹣800＝﹣500m/s，大小为500m/s； （2）由加速度的公式可知： a2.5×104m/s2； 答：（1）子弹穿过木板过程中速度变化量为500m/s； （2）子弹穿过木板过程中的加速度为﹣2.5×104m/s2． 21．某小球以5m/s的速度垂直撞到墙壁上，又以4m/s的速度垂直墙壁反弹． （1）求这一过程中小球的速度变化量多大？ （2）若小球与墙壁接触时间为0.2s，则小球撞墙过程中的平均加速度为多大？方向如何？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）以小球初速度方向为正方向，则小球在撞墙过程中速度的变化量为： Δv＝v2﹣v1＝﹣4﹣5m/s＝﹣9m/s， 所以变化量的大小为9m/s， （2）小球的加速度为：a45m/s2，方向与初速方向相反． 答：（1）这一过程中小球的速度变化量的大小为9m/s， （2）小球撞墙过程中的平均加速度的大小为45m/s2，方向与初速方向相反． 地 城 考点05 用定义式计算物体的加速度 22．杭州亚运会上，用电子机器狗运送铁饼、标枪既便捷又安全，如图所示。将机器狗在某次运送标枪的运动过程视为匀变速直线运动，机器狗相继经过两段距离为20m的路程，用时分别为5s和10s。则机器狗的加速度大小是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：设机器狗在两个阶段的平均速度分别为v1、v2 第一段的平均速度为 第二段的平均速度为 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，两个中间时刻的时间间隔为 则加速度为 故机器狗的加速度大小是。 故选：B。 23．汽车在公路上做匀加速直线运动，在某段位移x内的平均速度为v1，在接下来的位移x内的平均速度为v2，则汽车的加速度为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解答】解：在某段位移x内的平均速度为v1，可知该段时间的中间时刻的速度为v1，该段时间为，在接下来的位移x内的平均速度为v2，可知该段时间的中间时刻的速度为v2，该段时间为，根据加速度的定义式，则，故A正确，BCD错误。 故选：A。 24．在巴黎奥运会射击10米气步枪混合团体决赛中，中国组合黄雨婷/盛李豪获得冠军，这是巴黎奥运会产生的首枚金牌，也是中国体育代表团在本届奥运会中取得的首枚金牌。某次射击中，子弹穿入电子靶的速度是220m/s，穿出电子靶的速度是120m/s，所用时间是2×10﹣4s，取子弹（视为质点）穿入方向为正方向，则子弹穿过电子靶的平均加速度是（　　） A．﹣5×105m/s2 B．5×105m/s2 C．﹣1.1×106m/s2 D．1.1×106m/s2 【答案】A 【解答】解：子弹做匀变速直线运动，规定子弹穿入方向为正，根据加速度的定义式可知，，负号表示方向与初速度方向相反，故A正确，BCD错误。 故选：A。 25．（多选）如图所示，将弹性小球以10m/s的速度从距地面2m处的A点竖直向下抛出，小球落地后竖直反弹经过距地面1.5m高的B点时，向上的速度为7m/s，从A到B，小球共用时0.3s，则此过程中（　　） A．小球发生的位移的大小为0.5m，方向竖直向上 B．小球速度变化量的大小为17m/s，方向竖直向上 C．小球平均速度的大小为8.5m/s，方向竖直向下 D．小球平均加速度的大小约为56.7m/s2，方向竖直向上 【答案】BD 【解答】解：A、位移是指起点到终点的有向线段，由图可知，小球发生的位移为0.5m，方向竖直向下，故A错误； B、设速度向下为正，则速度变化量Δv＝﹣7﹣10＝﹣17m/s，负号说明速度变化方向竖直向上，故B正确； C、小球的平均速度vm/sm/s，方向竖直向下；故C错误； D、根据加速度的定义可知，a56.7m/s2，负号说明加速度方向竖直向上，故D正确。 故选：BD。 26．在足球比赛中，足球以1.5m/s的速度水平撞击球门边框后，以1.3m/s的速度反向弹回，足球与边框接触的时间为0.07s。求： （1）碰撞时，足球速度的改变量大小； （2）碰撞过程中的足球的加速度大小。 【答案】（1）碰撞时，足球速度的改变量大小为2.8m/s； （2）碰撞过程中的足球的加速度大小为40m/s2。 【解答】解：（1）规定足球撞击球门框时的速度方向为正方向， Δv＝v2﹣v1 解得：Δv＝﹣2.8m/s 速度改变量大小为2.8m/s，它的方向与规定的正方向相反； （2）由加速度定义式可得： 解得：a＝﹣40m/s2 加速度的方向与规定的正方向相反。 答：（1）碰撞时，足球速度的改变量大小为2.8m/s； （2）碰撞过程中的足球的加速度大小为40m/s2。 27．有些国家的交管部门为了交通安全，特意规定了死亡加速度为500g（g为重力加速度，取值为10m/s2），以警示世人．意思是如果汽车的加速度超过此值，将有生命危险．这么大的加速度，一般车辆正常行驶时是达不到的，但是如果发生交通事故，将会达到这一数值．若两辆摩托车各以36km/h的速度相向行驶，碰撞时间为1.2×10﹣3s．试判断驾驶员是否有生命危险． 【答案】见试题解答内容 【解答】解：36km/h＝10m/s． 根据速度—时间公式得，加速度大小： 500g． 知驾驶员有生命危险． 答：驾驶员有生命危险． 地 城 考点06 用打点计时器测量物体的速度 28．电磁打点计时器工作时使用 　交流　 （选填“交流”或“直流”）电源，当电源的频率是50Hz时，每隔 　0.02　 s打一次点，下图是某同学拖着纸带运动打出的一条纸带，图中直尺的单位为cm，点O为纸带上记录到的第一点，点A、B、C、D依次表示点O以后连续的各点，则纸带在OE段运动的平均速度为 　0.42　 m/s（结果保留两位有效数字），打C、E点时小车运动的速度vC＝　0.53　 m/s，vE＝　0.89　 m/s（结果保留两位有效数字）。 【答案】交流，0.02，0.42，0.53，0.89.。 【解答】解：电磁打点计时器工作时使用交流电源，当电源的频率是50Hz时，每隔0.02s打一次点； 纸带在OE段运动的平均速度为 打C、E点时小车运动的速度 故答案为：交流，0.02，0.42，0.53，0.89.。 29．（1）打点计时器接 　交流　 （填交流、直流）电源，当频率是50Hz时，打点计时器每隔 　0.02　 秒打一个点。 （2）电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上无需测量直接得到的物理量是 　A　 。 A．时间间隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬时速度 （3）关于打点计时器的使用说法正确的是 　C　 。 A．电磁打点计时器使用的是10V以下的直流电源 B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源 C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小 D．纸带上打的点越密，说明物体运动的越快 （4）在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，如图所示，是小车拖动纸带用打点计时器打出的一条纸带，A，B，C，D，E，F，G为我们在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s。试求BD过程的平均速度vBD＝ 　0.21　 m/s。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）交流；0.02；（2）A；（3）C；（4）0.21。 【解答】解：（1）根据打点计时器的工作原理，打点计时器使用交流电源； 交流电的频率为50Hz时，打点计时器的打点周期 （2）从纸带上无需测量直接得到的物理量是时间间隔；位移需要用刻度尺测量；平均速度和瞬时速度，需要根据公式进行计算求出，故A正确，BCD错误。 故选：A。 （3）A．电磁打点计时器使用约8V的交流电源，故A错误； B．在测量物体速度时，先通打点计时器的电源，待打点计时器工作稳定后，再释放物体，故B错误； C．根据可知，使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小，故C正确； D．纸带上打的点越密，说明物体运动的越慢，故D错误。 故选：C。 （4）根据平均速度公式。 故答案为：（1）交流；0.02；（2）A；（3）C；（4）0.21。 30．某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器（频率50Hz）记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。相邻计数点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s。（本题计算结果均保留3位有效数字） （1）在实验中，使用打点计时器时应先 　接通电源　 再 　释放纸带　 （填“释放纸带”或“接通电源”）。 （2）每两个计数点间还有 　4　 个点没有标出。 （3）试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.1s测一次速度，计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入如表。 vB vC vD vE vF 数值（m/s） 　0.400　 　0.479　 　0.560　 0.640 0.721 【答案】（1）接通电源；释放纸带；（2）4；（3）0.400；0.479；0.560 【解答】解：（1）使用打点计时器操作步骤应先接通电源，再释放纸带； （2）打点计时器的周期为Ts＝0.02s，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s，则n个＝5个 所以每两个计数点间还有4个点没有标出。 （3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度为vB0.01m/s＝0.400m/s，vC0.01m/s＝0.479m/s，vD0.01m/s＝0.560m/s 故答案为：（1）接通电源；释放纸带；（2）4；（3）0.400；0.479；0.560 31．在“练习使用打点计时器的实验中”中，把打点计时器接50Hz交流电，打出的一条纸带如图。A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的记数点。相邻计数点之间有四个点未画出，各点间的距离如图所示。（注意刻度尺的单位） （1）小车通过B点时速度是　0.26　 m/s。（计算结果保留两位有效数字） （2）由B、C两点的速度计算得到小车运动的加速度是　0.40　 m/s2（计算结果保留两位有效数字） （3）如果当时交变电流的频率是f＝40Hz，而计算时仍按f＝50Hz，那么速度的测量值　偏大　 （选填：偏大、偏小、相等） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）相邻计数点之间有四个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为T＝0.1s； B点对应的速度等于AC段的平均速度，为：vB m/s＝0.26 m/s； （2）同理，vC10﹣3m/s＝0.3 m/s 根据vC＝vB+aT，则有：am/s2＝0.40 m/s2； （3）若实验后发现，实际所用交流电的频率f＝40Hz，小于50hz，则打点周期大于0.02s，故T的代入数值偏小， 根据，速度的测量值大于速度的真实值； 故答案为：（1）0.26；（2）0.40；（3）偏大。 地 城 考点07 DIS测量物体速度 32．在“用DIS测定位移和速度”实验中，得到小车运动的x﹣t图像关系如图所示。由图可以确定，小车在0～4s的平均速度为 　1　 m/s，在t＝3.5s时的速度为 　2　 m/s。 【答案】1，2。 【解答】解：由x﹣t图可知，小车在0∼4s的位移x＝4m，故小车在0∼4s内的平均速度为，由图可知小车在3～4s内，图线的斜率代表速度不变，故在t＝3.5s时的瞬时速度。 故答案为：1，2。 33．如图1所示，是用DIS测定小车刹车时加速度的实验装置： （1）信号发射部分和信号接收部分组成位移传感器，A应是信号 　发射　 部分。 （2）如图2是根据实验数据得到的v﹣t图像，根据图像中数据可求出小车加速度为a＝ 　﹣1.35　 m/s2。 【答案】（1）发射；（2）﹣1.35。 【解答】解：（1）根据实验装置可知，信号发射器和信号接收器组成了位移传感器，A应是信号发射部分。 （2）v﹣t图像斜率表示加速度，加速度 负号表示加速度方向与速度方向相反，小车做减速运动。 故答案为：（1）发射；（2）﹣1.35。 34．某实验小组用图甲所示DIS实验装置“研究小车在轨道上的运动”。 （1）实验装置中所用传感器的名称叫 　光电　 传感器，可以测量挡光片经过时的挡光时间，实验时还需要将 　挡光片宽度　 输入计算机，最终获得物体的速度。 （2）某同学为了研究小车在斜面上运动时通过某点的速度大小，依次将四块挡光片固定在小车上，让小车从轨道的同一位置滑下，实验数据表格中空缺处的数值为 　0.3430　 ，你认为第 　4　 次实验数据测得的速度最接近于挡光片前端经过传感器时的速度。 次数 挡光片宽度（m） 通过传感器的时间（s） 速度（m/s） 1 0.080 0.23044 0.3472 2 0.060 0.17464 0.3436 3 0.040 0.11662 4 0.020 0.05850 0.3419 （3）实验小组想利用图乙装置测量小车沿轨道运动时的加速度。已知挡光片宽度d，传感器1和2记录的挡光时间分别为Δt1和Δt2，为了得到小车的加速度，可以借助轨道上的刻度，测量出物理量x，该物理量x指的是 　传感器1和2之间的距离　 ，由此求得小车的加速度为 　　 ；本实验利用该传感器测滑块的瞬时速度，所应用的物理方法是 　极限思维法　 。 【答案】（1）光电，挡光片宽度；（2）0.3430，4；（3）传感器1和2之间的距离，，极限思维法。 【解答】解：（1）本实验中的传感器将光信号转变为电信号，使用的传感器是光电传感器； 实验时还需要将挡光片宽度输入计算机，利用v获得物体的速度； （2）设挡光片宽度为d，根据v 代入数据可得：v≈0.3430m/s 挡光片宽度越窄，遮光时间越短，平均速度越接近瞬时速度，四次测量中，第4次的遮光时间最短，所以第4次测得的速度最接近小车车头到达传感器时的瞬时速度。 （3）通过传感器1和2速度分别为v1，v2 测出传感器1和2之间的距离x，则2ax 解得a 在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度，采用的方法为极限思维法。 故答案为：（1）光电，挡光片宽度；（2）0.3430，4；（3）传感器1和2之间的距离，，极限思维法。 35．（1）如图（a）是用DIS测定小车起动时加速度的实验装置。 ①信号发射部分和信号接收部分组成了 　位移　 传感器，A应是信号 　信号发射　 部分。 ②图（b）是根据实验数据得到的速度—时间图像，据图像中数据可求出小车加速度的大小为a＝　1.25　 m/s2。 （2）某学习小组利用如图（c）装置可测量滑块通过某位置时的瞬时速度大小，装置用到的是 　光电门　 传感器，实验中除了需要测量挡光片的宽度外，还需要获得的数据有：　挡光片通过光电门的时间　 。某同学想提高测量的精度，就用一根细细的针代替原来的挡光片，结果实验结果并不理想，你认为可能的原因是：　针过细，无法全部挡住光电门发出的光束，致使时间测量不准确　 。 【答案】（1）①位移；信号发射；②1.25；（2）光电门；挡光片通过光电门的时间；针过细，无法全部挡住光电门发出的光束，致使时间测量不准确 【解答】解：（1）①本套系统中，信号接收部分通过接收信号发射部分发出的信号时间间隔来获取物体运动的位移信息，故信号发射部分和信号接收部分组成位移传感器，A应是信号发射部分。 ②v﹣t图象的斜率表示加速度，小车加速度的大小为 （2）如图装置用到的是光电门传感器。 根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度，可求出滑块通过光电门的瞬时速度。即 可知实验中除了需要测量挡光片的宽度外，还需要获得的数据是挡光片通过光电门的时间。 某同学想提高测量的精度，就用一根细细的针代替原来的挡光片，结果实验结果并不理想，可能的原因是：针过细，无法全部挡住光电门发出的光束，致使时间测量不准确。 故答案为：（1）①位移；信号发射；②1.25；（2）光电门；挡光片通过光电门的时间；针过细，无法全部挡住光电门发出的光束，致使时间测量不准确 地 城 考点08 光电门测量物体速度 36．某同学利用如图所示的方案测量气垫导轨上滑块的加速度。滑块上安装了宽度为d的遮光板，滑块向右做匀加速直线运动，依次通过两个光电门A和B。光电门上的黑点处有极细的激光束，当遮光板挡住光束时开始计时，不遮挡光束时停止计时。现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间Δt1、通过第二个光电门所用的时间Δt2、光电门从第一次开始计时到第二次开始计时经历的时间Δt3，已知光电门上两黑点间的距离为L，该同学先后用两种方法计算出滑块的加速度，分别为和，你认为下列判断正确的是（　　） A．a1＜a2 B．a1＝a2 C．a1＞a2 D．无法比较 【答案】A 【解答】解：用滑块经过光电门的平均速度表示瞬时速度， 滑块通过第一个光电门的速度v1 滑块通过第二个光电门的速度v2 光电门从第一次开始计时到第二次开始计时经历的时间Δt3 加速度a1，解得： 此方法测量加速度时，Δt3并不是滑块两次通过光电门对应的两个中间时刻的时间间隔，实际应是Δt3，滑块加速运动，则有：Δt1＞Δt2，可知Δt3偏大，故加速度测量值偏小，即a1＜a真； 光电门上两黑点间的距离为L，根据v﹣x公式得：2a2L 解得： 此方法测量加速度时，L并不是滑块两次通过光电门对应的两个中间时刻的速度v1、v2的位移，L实际是 遮光板前端两次经过光电门A和B上的黑点时的位移。 遮光板前端经过光电门A上的黑点时的速度可表示为：v1′a真 遮光板前端经过光电门B上的黑点时的速度可表示为：v2′a真 则有：2a真L 联立可得： 由于：Δt1＞Δt2，对比可得：a2＞a真 综合可得：a1＜a真＜a2，因此：a2＞a1，故A正确，BCD错误。 故选：A。 37．某同学用如图甲的实验装置测量当地的重力加速度g，钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，钢球通过光电门A时光电计时器开始计时，通过光电门B时就停止计时，得到钢球从A到B所用时间t，用刻度尺测出A、B间高度h，保持钢球下落的位置和光电门B的位置不变，改变光电门A的位置，重复前面的实验，测出多组h、t的值。 （1）由于钢球下落的位置和光电门B的位置均不变，因此小球到达B点的速度vB不变，则球的运动可以看成是反向的 　匀减速　 （填“匀加速”或“匀减速”）直线运动，故反向运动的位移表达式h＝　vBtgt2　 （用vB、g、t表示）； （2）根据测得的多组h、t的值，算出每组的，作出t图象如图乙，若图线斜率的绝对值为k，则当地的重力加速度g＝　2k　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由于球下落的位置不变，光电门B的位置不变，因此小球到达B点的速度不变， 设球到B点的速度为vB，则球的运动可以看成是倒过来的匀减速直线运动， 则有：h＝vBtgt2，即vBgt； （2）由函数表达式可知，图线与纵轴的交点表示小球通过B光电门的速度，要求出重力加速度，必须求出图线斜率的绝对值， 则由kg解得：g＝2k； 故答案为：（1）匀减速；vBtgt2；（2）2k 38．某同学在知道重物自由下落是初速度为0的匀加速直线运动后，预利用如图a所示装置测量其下落的加速度。实验时，通过电磁铁控制小球从P处静止下落。结果均用题目所给字母表示。 （1）将光电门固定在A处，光电门记录下小球经过光电门的时间Δt0，测出小球的直径为d，则小球运动到光电门处的速度v＝　　 。 （2）设小球释放点P距A的距离为h0（d＜h0），现调整光电门位置，再次释放小球，某次实验时光电门记录下小球经过光电门的时间为0.5Δt0，则此时光电门距A的距离Δh＝　3h0　 。 （3）移动光电门在铁架台上的位置，进行多次实验。由于直尺长度限制，该同学测了光电门位置与其正上方固定点M（图中未画出）之间的距离h，并记录小球通过光电门的时间Δt。利用实验数据绘制出如图b所示的图象，已知图象斜率为k，纵截距为b，根据图象可知，加速度a＝　　 ，经过M点的速度vM＝　d　 。 【答案】（1）；（2）3h0；（3）；d。 【解答】解：（1）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度可知，小球通过光电门时的速度：v。 （2）若某次实验时光电门计时器记录下小球经过光电门的时间为0.5Δt0，则通过光电门的速度变为原来的2倍， 根据v2＝2gh可知下落的高度变为原来的4倍，故距A点的距离Δh＝3h0． （3）根据速度﹣位移公式可知：2ah， 则有： 解得：a，vM＝d。 故答案为：（1）；（2）3h0；（3）；d。 39．某同学设计一用自由落体运动测重力加速度实验，实验装置如图所示：通过电磁铁控制一小铁球从A点自由下落，铁球下落过程中经过光电门B时，计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用刻度尺测出AB之间的距离h，已知小铁球的直径为d。 （1）小铁球经过光电门B时速度大小为 　　 （用题中所给字母表示）。 （2）当地重力加速度g＝　　 （用题中所给字母表示）。 （3）该同学利用测出的多组小球下落的高度h及相应的挡光时间t的值，画出时间t与高度h的关系图象，为了得到线性图象，应作 　h　 图象（选填“t﹣h”、“h”或“h”。 （4）有同学提出用高为d的铁质小圆柱代替小铁球可提高实验的准确性，其理由是：　铁质小圆柱通过光电门时挡光位移不变　 。 【答案】（1）；（2）；（3）h；（4）铁质小圆柱通过光电门时挡光位移不变。 【解答】解：（1）依据在极短时间内，平均速度接近瞬时速度，则铁球通过光电门B的速度为：vB （2）依据运动学速度与位移关系式：2ghAB 将速度代入，则有：（）2＝2gh 那么当地的重力加速度为：g （3）上式（）2＝2gh，转化为： 在画出时间t与高度h的关系图象，为了得到线性图象，应作h图象； （4）用高为d的铁质小圆柱代替小铁球可提高实验的准确性，其理由是：铁质小圆柱通过光电门时，挡光的位移不变，而小铁球只有球心通过光电门时，挡光位移才是d； 故答案为：（1）；（2）；（3）h；（4）铁质小圆柱通过光电门时挡光位移不变。 40．张三同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度，他在滑块上安装了宽度为Δx＝2cm的遮光板。然后他利用气垫导轨和毫秒计，记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1＝0.02s，通过第二个光电门的时间Δt2＝0.01s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为2.0s，请你根据上面他通过实验得到的数据，计算出滑块的加速度为　0.50　 m/s2，两个光电门之间的距离为　3.0　 m（本题结果均保留两位有效数字）。本实验可以认为是滑块通过光电门的瞬时速度，由此产生误差是　系统　 误差（填系统或偶然），为减小实验误差，可采取的方法是　减小　 （填增大或减小）挡光片宽度。 【答案】0.50；3.0；系统；减小． 【解答】解：滑块通过第一个光电门的速度：v1m/s＝1m/s 滑块通过第二个光电门的速度：v2m/s＝2m/s 故滑块的加速度：am/s2＝0.50m/s2 根据运动学推论得： 第一个光电门到第二个光电门之间的距离xtm＝3.0m 本实验可以认为是滑块通过光电门的瞬时速度，实际上是平均速度，故由此产生误差是系统误差．为减小实验误差，可采取的方法是减小挡光片宽度． 故答案为：0.50；3.0；系统；减小． 地 城 考点09 频闪相机测量物体速度 41．小球A、B分别在两个倾角不同的斜面上自静止滚下后，进入光滑的水平面。从静止释放时开始，频闪相机拍摄（每隔相同时间拍一次照片）记录小球的位置，结果如图所示。则关于A、B的运动判断正确的是（　　） A．球B在斜面上的加速时间更长，可判断球B在斜面上的加速度更小 B．球A从倾角更大的斜面上滑下，加速度更大，故到达斜面底端时球A的速度更大 C．由于斜面倾角未知，A、B加速度未知，故A、B斜面长度之比无法确定 D．可判断出，球B在斜面上的加速度与球A在斜面上的加速度之比为4：3 【答案】A 【解答】解：B.两小球在水平轨道上运动时，相等时间间隔内通过的路程相等，因此两小球在水平轨道上运动的速度相等，即两小球到达斜面底端的速度相等，故B错误； AD.设频闪相机的频闪周期为T，根据运动学公式，球A在斜面上的加速度 球B在斜面上的加速度 由于球B在斜面上的加速时间更长，因此可判断球B在斜面上的加速度更小； 加速度之比 综上分析，故A正确，D错误； C.根据运动学公式v2＝2as 斜面长 斜面长之比，故C错误。 故选：A。 42．如图是某兴趣小组研究匀变速直线运动的实验装置，实验时，用手机录制一钢球沿着倾斜槽由静止开始运动的一段视频，把视频文件导入计算机并利用视频播放器中的“逐帧播放”功能，每6帧截取一张图片，按拍摄先后顺序合并成一张“频闪”照片，如图所示，已知手机拍摄帧率为f＝30FPS（即每秒拍摄30张照片），小球各个位置对应刻度尺的读数如下表所示，各标记点的坐标分别用x0、x1、x2、x3、x4、x5和x6表示： 标记点 0 1 2 3 4 5 6 刻度尺读数（cm） 2.0 5.0 10.5 18.5 29.1 42.3 58.1 （1）相邻两标记点之间的时间T＝　0.2　 s； （2）小球在标记点2时的大小为 　0.338　 m/s（结果保留三位有效数字）； （3）小球运动过程的加速度表达式为a＝　　 （请用题给符号表示）。 【答案】（1）0.2；（2）0.338；（3）。 【解答】解：（1）相邻两标记点之间的时间Ts＝0.2s （2）小球在2点的速度为v210﹣2m/s＝0.3375，保留三位有效数字，则v2＝0.338。 （3）小球运动过程的加速度可以通过相邻相等时间间隔内的位移差计算得到，a 故答案为：（1）0.2；（2）0.338；（3）。 43．频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，O点是小球的释放点，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图是小球自由下落时的频闪照片示意图，频闪仪每隔0.04s闪光一次（g取10m/s2）。 （1）某同学仔细研究了这幅照片后，经过分析，提出以下说法，你认为正确的是 　BC　 。 A．OA之间的运动时间等于0.04s B．由hgt2估算OA之间的距离应该约为0.8cm，可能是由于频闪后，过了一定时间小球才开始由静止释放的 C．如果用这幅图来测量重力加速度，应该舍去OA之间的数据，用后面的间距测量 D．小球OD之间减少的重力势能不等于小球在D点的动能（不考虑空气阻力） （2）根据这幅图象测得小球经过B点时速度的大小为 　0.79　 m/s，小球下落的加速度为 　9.7　 m/s2（结果均保留两位有效数字）。 【答案】（1）BC； （2）0.79；9.7。 【解答】解：（1）AB、小球在OA之间的运动时间应该小于0.04s，原因应该是由于频闪后，过了一定时间小球才开始由静止释放的，故A错误，B正确； C、由于OA之间运动时间小于0.04s，测量重力加速度，应该舍去OA之间的数据，用后面的间距测量，故C正确； D、由于O点是释放点，速度为零，则机械能是守恒的，故D错误． 故选：BC． （2）B点的速度为：vBm/s≈0.79m/s 小车加速度为：am/s2≈9.7m/s2； 故答案为：（1）BC； （2）0.79；9.7。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $