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专题02匀变速直线运动的研究
考点1实验:探究小车速度随时间变化的规律
1.【答案】BCD
2.【答案】①A
②B
③CDDC
④0.400
⑤
个v/(ms)
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3H中
0
0.10.20.30.40.5
s
⑥0.803m/s2
3.【答案】(1)①交流
②0.02
(2)①X2
②X6-2X3
10T
225T2
(3)小于
4.【答案】(1)①电磁打点
②8V
(2)①X1+X2
②X4+X3-X2-X1
10T
100T2
5.【答案】(1)1.0
(2)减小
(3)0.50
6.【答案】(1)①0.50
②1.20
③0.60
(2)dt1-t2
tt t2
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7.【答案】(1)BC
(2)BD
(3)①0.995
②1.93
(4)偏
小
8.【答案】(1)B
(2)①匀变速直线运动
②0.40
③A端
④
0.80
9.【答案】(1)①A
②C
(2)①A
②B
(3)①
0.1
②6.45
③1.01
10.【答案】(1)BADCFE
(2)AC
(3)①0.10
②0.836
③
1.71
》
考点2匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】c
6.【答案】(1)60m/s;120m/s;(2)90m/s:(3)6m/s2
考点3匀变速直线运动的位移与时间的关系
1.【答案】c
2.【答案】B
3.【答案】B
4.【答案】B
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5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】c
9.【答案】B
10.【答案】(1)15m/s
(2)125m
》
考点4匀变速直线运动的速度与位移的关系
1.【答案】B
2.【答案】AC
3.【答案】ABC
4.【答案】D
5.【答案】BCD
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】D
2L
9.【答案】(1)6.0
(2)0.50
(3)B
(4)
V1+V2
10.【答案】(1)3.9×10m/s2,0.067
(2)12m
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专题02 匀变速直线运动的研究
4大高频考点
1. 实验:探究小车速度随时间变化的规律
2. 匀变速直线运动的速度与时间的关系
3. 匀变速直线运动的位移与时间的关系
4. 匀变速直线运动的速度与位移的关系
考点1 实验:探究小车速度随时间变化的规律
1.(2025-2026高一上·河北沧州盐山中学-11月·期中)(多选)如图所示是利用频闪照相仪对一可视为质点的物块从固定斜面上某一位置无初速度释放后做匀加速直线运动的过程进行拍摄得到的部分照片,已知该频闪照相仪的频闪周期为T,AB段对应的实际长度为,BC段对应的实际长度为,则( )
A. 物块下滑到B点时的速度大小为
B. 物块下滑到C点时的速度大小为
C. 物块下滑的加速度大小为
D. 和比值可能为1∶2
2.(2025-2026高一上·河北衡水武强中学·期中)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况(交流电频率是50Hz),在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间有四个点未画出。(以下计算结果保留3位有效数字)。
(1)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,下列选项中:
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
我们可以从纸带上直接得到的物理量是 ,测量得到的物理量是 ,通过计算能得到的物理量是 (填选项前的字母)。
(2)根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,各个速度值如下表。计算出B点速度的大小 。
vB
vC
vD
vE
vF
数值/(m·s-1)
0.479
0.560
0.640
0.721
将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线 。
(3)根据图像求出小车的加速度a= 。
3.(2025-2026高一上·河北张家口·期中)某小组同学用电火花计时器测量匀变速直线运动的加速度,得到的纸带如图所示,纸带上相邻的两个点之间还有4个点未标出。
(1)电火花计时器使用220V的 (填“交流”或“直流”)电源,若电源频率为50Hz,则打点周期为T= s。
(2)打点计时器打下B点时纸带的速度为 。纸带的加速度为 (两空均用图中字母与打点周期T表示)
(3)若实验时,接入的电源频率为51Hz,该小组仍按50Hz计算,得到的加速度 (填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
4.(2025-2026高一上·河北邯郸·期中)课外兴趣小组的同学利用如图甲所示的装置做“研究匀变速直线运动规律”的实验时,获得的一条纸带如图乙所示,并在上面取了、、、、五个计数点,相邻两个计数点间还有四个点(图中没有画出),打点计时器打点周期为。
(1)该打点计时器是 (填“电火花”或“电磁打点”)计时器,工作时使用的是 (填“220V”或“8V”)交流电源。
(2)纸带上、、、、各点的距离关系在图乙中已标出,打点计时器打点时,小车的速度大小 ,小车的加速度大小 。(用涉及的物理量符号表示)
5.(2025-2026高一上·河北沧州盐山中学-11月·期中)利用如图所示的气垫导轨测定滑块的加速度,滑块上安装了宽度为的遮光条,滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光条通过光电门1的时间为,通过光电门2的时间为,遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为。
(1)滑块通过光电门2时的速度大小为 m/s(保留2位有效数字)。
(2)要提高测量的精确度,可适当 (填“增大”或“减小”)遮光条的宽度。
(3)滑块的加速度大小为 m/s²(保留2位有效数字)。
6.(2025-2026高一上·河北石家庄第三十八中学-11月·期中)光电计时器是一种常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当一辆带有挡光片的小车从a、b间通过时,光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间。现有一辆小车通过光电门,计时器显示的挡光时间是2×10-2s,用最小刻度为1mm的刻度尺测量小车上挡光片的宽度d,示数如图乙所示。
(1)挡光片左端对应刻度值为 cm,挡光片的宽度d= cm;如果把小车通过光电门时看作匀速运动,则小车通过光电门时的速度v= m/s。
(2)当做匀加速运动的小车相继通过同一直线上的两个光电门的时间间隔为t,两个光电计时器上记录下的读数分别为t1与t2,则小车运动的加速度约为a= (用相关字母表示)。
7.(2025-2026高一上·河北衡水冀州中学·期中)(多选)某小组利用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。
(1)除了图甲中已有的器材外,还需要的器材有__________。(填正确选项前的字母)
A. 220V交流电源
B. 8V交流电源
C. 毫米刻度尺
D. 天平
(2)实验过程中,下列操作正确的是____________。(填正确选项前的字母)
A. 先释放小车,再接通电源
B. 先接通电源,再释放小车
C. 释放小车前将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D. 释放小车前将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(3)实验时,选出一条点迹清晰的纸带如图乙所示,相邻两计数点间还有4个计时点没有画出,电源频率为50Hz。根据纸带上的数据,可计算出小车打下C点的瞬时速度为 m/s,小车的加速度大小为 。(计算结果均保留三位有效数字)
(4)若该同学在处理数据时每隔3个计时点取一个计数点,但计算速度时却把相邻计数点时间间隔用0.1s计算,则计算出的速度值与真实的速度值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
8.(2025-2026高一上·河北唐山第十中学·期中)某探究小组的同学利用如图甲所示的装置研究小车的匀变速直线运动,图乙是某次实验获取的一段纸带。请你根据图回答以下问题:
(1)除了图甲中标出的器材外,还需要_______。(请填选项前的字母序号)
A. 弹簧测力计
B. 刻度尺
C. 天平
D. 秒表
(2)实验中打点计时器每隔打一个点,根据图乙所示纸带,则可大致判断出小车做 (填“匀速直线”或“匀变速直线运动”)。若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出,则打点时小车的速度大小为 ,小车与纸带的 (填“A端”或“G端”)连接,小车的加速度大小为 。(计算结果保留两位有效数字)
9.(2025-2026高一上·河北唐山第一中学·期中)某同学用如图甲所示的实验装置“探究小车的速度随时间变化的规律”,把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端,纸带穿过打点计时器固定在小车后部,小车前端系一细绳,细绳绕过定滑轮挂一重物。
(1)实验室可提供两种不同类型的打点计时器,如果使用电磁打点计时器,就要用 ;如果使用电火花计时器就要用 。(填正确答案前的字母)
A. 低压学生电源 8 V 交流挡(频率为 50 Hz)
B. 低压学生电源 8 V 直流挡
C. 220 V 交流电源(频率为 50 Hz)
(2)用手按住小车,使它保持静止状态。先 后 ,小车运动过程中打出一条纸带,重复多次,挑选一条清晰的纸带。(填正确答案前的字母)
A. 开启打点计时器电源开关 B. 释放小车
(3)如图乙所示为一条记录小车运动情况的纸带,图中 A、B、C、D、E 为计数点,相邻计数点之间还有 4 个点未画出,则相邻计数点之间的时间间隔为 s,B、C、D、E 各点到 A 的距离分别用x1、x2、x3、x4表示,测得x2=20.20cm,x4=66.20cm,小车的加速度a= m/s2(结果保留 2 位小数);打下 B 点时小车的速度vB= m/s(结果保留 2 位小数)。
10.(2025-2026高一上·河北保定·期中)(多选)如图甲是某同学使用电磁打点计时器研究匀变速直线运动的实验装置。请回答下面的问题:
(1)实验中有如下基本步骤,这些步骤正确的排列顺序为( )
A. 安装好纸带
B. 把电磁打点计时器固定在带滑轮的长木板上
C. 松开纸带让物体带着纸带运动
D. 接通低压交流电源
E. 取下纸带
F. 断开电源
(2)根据所打的纸带可以不利用公式就能直接得到的物理量是( )
A. 时间间隔
B. 平均速度
C. 位移
D. 加速度
(3)若按正确的操作,通过实验得到了如图乙所示的一条纸带(每两个相邻计数点间还有4个点没有画出来),相邻两个计数点间的距离已在图中标出。已知交流电源的频率为50Hz,则图中两相邻计数点之间的时间间隔为 (保留两位有效数字),在打下B点时小车的速度大小为 (保留三位有效数字),小车的加速度大小为 (保留三位有效数字)。
考点2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.(2025-2026高一上·河北张家口·期中)一质点做匀变速直线运动,它在0时刻的速度为6m/s,5s末的速度为4m/s,该质点的加速度为( )
A. 0.4m/s2
B. 0.4m/s2
C. 2m/s2
D. 2m/s2
2.(2025-2026高一上·河北衡水武强中学·期中)新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物,立即制动做匀减速直线运动。内速度由减至0。该过程中加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
3.(2025-2026高一上·河北邯郸·期中)2025年4月25日0时,载满小商品货柜的第2112列“义新欧”班列跨越13052公里抵达了西班牙的首都马德里,列车进站过程可视为匀减速直线运动。下列说法正确的是( )
A. 研究“义新欧”班列从中国到西班牙过程中的任何情况下均不能将列车视为质点
B. “4月25日0时”表示时间间隔,“13052公里”表示列车运动的位移大小
C. 列车进站过程的加速度在减小
D. 列车进站过程中的加速度与速度方向一定相反
4.(2025-2026高一上·河北石家庄第三十八中学-11月·期中)某质点做直线运动,其速度随时间的变化关系式为。关于该质点的运动,下列说法正确的是( )
A. 加速度为
B. 初速度为6m/s
C. 第1s末的瞬时速度为2m/s
D. 前2s内的平均速度为2m/s
5.(2025-2026高一上·河北·期中)某款智能快递车在校园主干道以速度匀速行驶,前方即将进入长度为的行人密集区,该区域限速。已知快递车全长为4m,减速时加速度大小为,加速时加速度大小为。若快递车任何部分进入行人区时速度不得超过限速,则快递车从开始减速至恢复到原速所用的最短时间约为( )
A. 20.7s
B. 22.0s
C. 30.7s
D. 48.3s
6.(2025-2026高一上·河北沧州盐山中学-11月·期中)如图为测试飞机滑跑阶段动力性能的监控屏幕截图。飞机前端装有d=6mm的挡光片,直线跑道上隔一段距离有一个感光装置。图中上方的两个时间表示挡光片经过感光装置的挡光时间,图中秒表表示飞机到达感光装置的时刻,图中两感光装置之间的距离s=900m。请根据图中提供的信息,求:(飞机运动时加速度恒定)
(1)飞机分别经过左、右两边挡光片的速度大小;
(2)飞机在两个挡光片之间的平均速度;
(3)飞机的加速度大小。
考点3 匀变速直线运动的位移与时间的关系
1.(2025-2026高一上·河北衡水武强中学·期中)对于一个初速度为零的匀加速直线运动的物体,从零时刻开始,以下说法正确的是( )
A. 第1s内、第2s内、第3s内通过的位移之比为1∶ 4∶ 9
B. 第1s内、第2s内、第3s内通过的位移之比为1∶ 2∶ 3
C. 1s末、2s末、3s末的速度大小之比为1∶ 2∶ 3
D. 前1s内、前2s内、前3s内通过的位移之比为1∶ 3∶ 5
2.(2025-2026高一上·河北邯郸·期中)某舰载机在静止的航空母舰甲板上进行训练,舰载机由静止开始做匀加速直线运动,加速5s时速度为,此时发生突发状况,驾驶员立即操作舰载机开始做匀减速直线运动,再经3s舰载机停止运动,取舰载机开始运动的时刻为0时刻。下列说法正确的是( )
A. 舰载机加速时的加速度比减速时的加速度大
B. 舰载机在第4s末的速度比在第6s末的速度大
C. 舰载机在加速阶段的位移小于减速阶段的位移
D. 舰载机在该运动过程中的平均速度大于
3.(2025-2026高一上·河北唐县第一中学·期中)防空导弹模拟“快速响应”训练:导弹从发射架由静止开始,先沿竖直方向做匀加速直线运动,加速5s后速度达到40m/s;随后因燃料调整,做加速度大小为的匀减速直线运动,持续3s;最后为精准定位,做匀速直线运动。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 匀减速阶段,导弹所受合力方向竖直向上
B. 匀加速阶段,导弹的加速度大小为
C. 匀速阶段,导弹的速度大小为46m/s
D. 匀减速阶段,导弹的位移大小为222m
4.(2025-2026高一上·河北保定·期中)冰壶是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,属冬奥会比赛项目,并设有冰壶世锦赛。在某次比赛中,冰壶被投出后,认为其做匀减速直线运动,用时20s停止,最后1s内位移大小为0.2m,下列说法正确的是( )
A. 冰壶的初速度大小为
B. 全程的平均速度大小为
C. 冰壶的加速度大小为
D. 冰壶第内的位移大小为
5.(2025-2026高一上·河北保定·期中)一匀加速直线运动的物体在时间T内通过位移x1到达A点,接着在时间T内又通过位移x2到达B点。则以下判断正确的是( )
A. 物体在A点的速度大小为
B. 物体运动的加速度为
C. 物体运动的加速度为
D. 物体在B点的速度大小为
6.(2025-2026高一上·河北邯郸·期中)如图所示,第一次让小滑块(图中未画出)自斜面上的点由静止开始下滑,滑块先后经过、、点,已知、、各段的长度之比为,第二次该滑块自点由静止开始下滑,下列说法正确的是( )
A. 第一次滑块通过段的时间大于通过段的时间
B. 第一次滑块通过段的时间小于通过段的时间
C. 第二次滑块通过段的时间大于通过段的时间
D. 滑块第一次与第二次通过点的速度之比为
7.(2025-2026高一上·河北石家庄第二中学-11月·期中)木块A、B、C、D并排固定在水平地面上,可视为质点的子弹以速度射入木块A,恰好能从小块D中射出。子弹在木块A、B、C、D中运动的时间相等,在木块中运动时加速度恒定,下列说法正确的是( )
A. 木块A、B、C、D的长度之比为9:7:5:3
B. 子弹刚射出木块B时的速度大小为
C. 子弹射出木块A、B瞬间的速度大小之比为3:1
D. 子弹在木块A中运动的平均速度是在木块D中运动的平均速度的5倍
8.(2025-2026高一上·河北·期中)在光滑水平面上,滑块在外力作用下从静止开始做匀加速直线运动,滑块前端与固定光电门的初始距离为L。滑块长度为L时,通过光电门的时间间隔为;换成长度为3L的滑块时,通过光电门的时间间隔为。则为( )
A.
B.
C.
D.
9.(2025-2026高一上·河北石家庄第一中学·期中)物体从O点由静止开始做匀加速直线运动,经A、B、C三点,其中,。若物体经过AB、BC这两段位移的时间相等,则O、A两点之间的距离等于( )
A.
B.
C.
D.
10.(2025-2026高一上·河北衡水武强中学·期中)一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。若汽车以0.5m/s2的加速度加速,求:
(1)10s末汽车的速度大小;
(2)10s内汽车的位移大小。
考点4 匀变速直线运动的速度与位移的关系
1.(2025-2026高一上·河北衡水冀州中学·期中)如图所示,在水平面上一小物块(可视为质点)向右做匀减速直线运动,运动中依次经过a、b、c、d四个点,当物块到达d点时速度恰好为零,已知ab、bc、cd三段距离相等,设小物块在a、b、c三点时的瞬时速度分别为,小物块经过ab、bc、cd三段所需要的时间分别为,则( )
A.
B.
C.
D.
2.(2025-2026高一上·河北保定·期中)(多选)如图所示,九个相同木块并排固定在水平面上,从左至右编号依次为1、2、……、8、9。一颗子弹(可视为质点)从木块1左端以速度射入,恰好没有从木块9穿出。已知子弹在木块中运动的总时间是,下列说法正确的是( )
A. 子弹穿过第1块木板所用的时间为
B. 子弹依次穿过木块1、2、3的时间和依次穿过木块7、8、9的时间之比为
C. 子弹刚进入木块9的速度与初速度的大小之比为
D. 子弹在木块5中点的速度大小为
3.(2025-2026高一上·河北石家庄第三十八中学-11月·期中)(多选)物体沿一直线运动,在时间内通过的位移为,它在中间位置处的速度为,在中间时刻的速度为。可知和的关系为( )
A. 当物体做匀加速直线运动时,
B. 当物体做匀减速直线运动时,
C. 当物体做匀速直线运动时,
D. 当物体做匀速直线运动时,
4.(2025-2026高一上·河北石家庄第三十八中学-11月·期中)如图所示,在水平面上固定着三个完全相同的木块,一子弹以水平速度v射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第三个木块时速度恰好为零,则子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用的时间比分别为( )
A. v1∶v2∶v3=3∶2∶1
B. v1∶v2∶v3=∶∶1
C. t1∶t2∶t3=1∶∶
D. t1∶t2∶t3=(—):(—1):1
5.(2025-2026高一上·河北衡水冀州中学·期中)(多选)平直路面上有A、B两块固定挡板相距6m。物块以8m/s速度紧靠A出发,在A、B两板间往复做加速度大小不变的匀减速运动,物块每次与挡板碰撞后将以原速度大小弹回。现要求物块最终停在距B板2m处且和A挡板只碰撞了一次,那么此过程( )
A. 位移大小可能为16m
B. 加速度大小可能为
C. 时间可能为5s
D. 平均速率一定为4m/s
6.(2025-2026高一上·河北保定·期中)一辆警车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开往乙地,先做匀加速运动,接着做匀速运动,最后做匀减速运动,到乙地恰好停下。已知甲、乙两地的距离为1250m,警车的最高行驶速度为,加速和减速的加速度大小均为。则下列说法正确的是( )
A. 警车加速过程的位移大小为135m
B. 警车减速过程的位移大小为115m
C. 警车匀速过程的时间为30s
D. 警车从甲地行驶到乙地的时间为60s
7.(2025-2026高一上·河北张家口·期中)公路上行驶的汽车,司机从发现前方异常情况到紧急刹车,汽车仍将前进一段距离才能停下,这段距离被称为安全距离。假设汽车在干燥路面、雨后路面、冰雪路面上刹车的加速度大小之比为5∶3∶1,不考虑司机的反应时间,为保证安全距离相等,汽车在三种路面上行驶的最大速度之比为( )
A. 5∶3∶1
B. 15∶5∶3
C.
D.
8.(2025-2026高一上·河北沧州盐山中学-11月·期中)如图所示,滑雪运动员从点由静止开始做匀加速直线运动,先后经过、、三点,已知,,且运动员经过、两段的时间相等,下列说法不正确的是( )
A. 能求出间的距离
B. 不能求出运动员经过段所用的时间
C. 不能求出运动员的加速度
D. 不能求出运动员经过、两点的速度之比
9.(2025-2026高一上·河北保定十八校·期中)刘同学探究滑块做匀变速直线运动时速度与位移的关系,实验装置如图甲所示,气垫导轨上安装有光电门1和光电门2。
(1)实验时用刻度尺测得遮光条的宽度,示数如图乙所示,则遮光条的宽度
(2)用细线一端连接滑块,另一端跨过定滑轮挂上槽码,启动气源,让气垫导轨正常工作。将滑块从气垫导轨上光电门1的右侧某一位置由静止释放,滑块向左做加速运动。与光电门相连的数字计时器记录了滑块通过光电门1时的时间为0.012s,则滑块经过光电门1时的速度大小 (结果保留两位有效数字)
(3)本实验用光电门测量滑块的速度,所应用的物理方法是 。
A. 理想实验法
B. 极限思维法
C. 等效替代法
(4)若测得滑块通过光电门1时的速度大小为v1,通过光电门2时的速度大小为滑块从光电门1到光电门2所用的时间为t,两光电门间的距离为L,则验证匀变速直线运动的速度与位移的关系式为 。(用题中给定的物理量符号表示)
10.(2025-2026高一上·河北·期中)球与地面接触时会发生弹性形变,从形变量最大到恢复形变并离开地面的过程可视为匀加速直线运动,此过程中球重心上升的距离称为“形变距离”(记为d)。离开地面后,球因惯性继续上升,重心上升的最大竖直距离称为“弹起高度”(记为h)。现有以下数据:网球原地上弹时,形变距离,弹起高度;乒乓球原地上弹时,形变距离,弹起高度。不计空气阻力,重力加速度。
(1)求网球的起跳加速度,并计算该加速度与乒乓球起跳加速度的比值(结果保留两位有效数字)。
(2)若网球具有与乒乓球相同的起跳加速度,且形变距离仍为0.02m,则网球的弹起高度将变为多少?
试卷第1页,共3页
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专题02 匀变速直线运动的研究
4大高频考点
1. 实验:探究小车速度随时间变化的规律
2. 匀变速直线运动的速度与时间的关系
3. 匀变速直线运动的位移与时间的关系
4. 匀变速直线运动的速度与位移的关系
考点1 实验:探究小车速度随时间变化的规律
1.(2025-2026高一上·河北沧州盐山中学-11月·期中)(多选)如图所示是利用频闪照相仪对一可视为质点的物块从固定斜面上某一位置无初速度释放后做匀加速直线运动的过程进行拍摄得到的部分照片,已知该频闪照相仪的频闪周期为T,AB段对应的实际长度为,BC段对应的实际长度为,则( )
A. 物块下滑到B点时的速度大小为
B. 物块下滑到C点时的速度大小为
C. 物块下滑的加速度大小为
D. 和比值可能为1∶2
【答案】BCD
【详解】A.根据匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知故A错误;BC.根据逐差法有可得物块下滑的加速度大小则物块下滑到点的速度大小故BC正确;D.初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等时间内的位移之比为,但是点不一定是初始点,则和的比值可能为,故D正确。故选BCD。
2.(2025-2026高一上·河北衡水武强中学·期中)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况(交流电频率是50Hz),在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间有四个点未画出。(以下计算结果保留3位有效数字)。
(1)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,下列选项中:
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
我们可以从纸带上直接得到的物理量是 ,测量得到的物理量是 ,通过计算能得到的物理量是 (填选项前的字母)。
(2)根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,各个速度值如下表。计算出B点速度的大小 。
vB
vC
vD
vE
vF
数值/(m·s-1)
0.479
0.560
0.640
0.721
将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线 。
(3)根据图像求出小车的加速度a= 。
【答案】① A ② B ③ CD DC ④ 0.400 ⑤ ⑥ 0.803m/s2
【详解】
(1)[1]因为打点计时器的频率为50Hz ,则从纸带上直接得到的物理量是时间间隔,相邻的点迹(计时点)之间的时间间隔为0.02s ,故选A;[2]可以用刻度尺测量出小车的位移大小,故选B;[3]平均速度和瞬时速度的大小可以通过位移大小与对应的时间间隔计算出来。故选CD。
(2)[4]每两个相邻的计数点之间有四个点未画,则相邻的计数点之间的时间间隔为根据速度公式可知,B点的瞬时速度[5]根据计算的点速度及表中其他各点的速度在坐标系中描点连线,如图所示 (3)[6]选用图像中距离较远的两点求解加速度误差更小,根据图像可知小车的加速度
3.(2025-2026高一上·河北张家口·期中)某小组同学用电火花计时器测量匀变速直线运动的加速度,得到的纸带如图所示,纸带上相邻的两个点之间还有4个点未标出。
(1)电火花计时器使用220V的 (填“交流”或“直流”)电源,若电源频率为50Hz,则打点周期为T= s。
(2)打点计时器打下B点时纸带的速度为 。纸带的加速度为 (两空均用图中字母与打点周期T表示)
(3)若实验时,接入的电源频率为51Hz,该小组仍按50Hz计算,得到的加速度 (填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
【答案】(1)① 交流 ② 0.02 (2)① ② (3)小于
【讲解】(1) [1]打点计时器使用交流电。[2]打点周期
(2) [1][2]纸带上相邻两点对应的时间间隔t=5T打下B点时纸带的速度等于AC段对应的平均速度,即根据逐差法,纸带的加速度
(3) 若电源频率为51Hz,仍用50Hz计算,会使打点周期计算值偏大,加速度计算值偏小。
4.(2025-2026高一上·河北邯郸·期中)课外兴趣小组的同学利用如图甲所示的装置做“研究匀变速直线运动规律”的实验时,获得的一条纸带如图乙所示,并在上面取了、、、、五个计数点,相邻两个计数点间还有四个点(图中没有画出),打点计时器打点周期为。
(1)该打点计时器是 (填“电火花”或“电磁打点”)计时器,工作时使用的是 (填“220V”或“8V”)交流电源。
(2)纸带上、、、、各点的距离关系在图乙中已标出,打点计时器打点时,小车的速度大小 ,小车的加速度大小 。(用涉及的物理量符号表示)
【答案】(1)① 电磁打点 ② 8V (2)① ②
【讲解】(1) [1][2]由图甲可知打点计时器使用振针和复写纸,所以该打点计时器是电磁打点计时器,工作时使用的是8V交流电源。
(2) [1][2]相邻两个计数点间还有四个点画出,则相邻计数点的时间间隔为则打点计时器打点时,小车的速度大小为根据逐差法可得小车的加速度大小为
5.(2025-2026高一上·河北沧州盐山中学-11月·期中)利用如图所示的气垫导轨测定滑块的加速度,滑块上安装了宽度为的遮光条,滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光条通过光电门1的时间为,通过光电门2的时间为,遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为。
(1)滑块通过光电门2时的速度大小为 m/s(保留2位有效数字)。
(2)要提高测量的精确度,可适当 (填“增大”或“减小”)遮光条的宽度。
(3)滑块的加速度大小为 m/s²(保留2位有效数字)。
【答案】(1)1.0 (2)减小 (3)0.50
【讲解】(1) 滑块通过光电门2时的速度大小为
(2) 根据滑块和遮光条经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度,适当减小遮光条的宽度,能提高测量的精确度。
(3) 滑块通过光电门1时的速度大小为滑块的加速度大小为
6.(2025-2026高一上·河北石家庄第三十八中学-11月·期中)光电计时器是一种常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当一辆带有挡光片的小车从a、b间通过时,光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间。现有一辆小车通过光电门,计时器显示的挡光时间是2×10-2s,用最小刻度为1mm的刻度尺测量小车上挡光片的宽度d,示数如图乙所示。
(1)挡光片左端对应刻度值为 cm,挡光片的宽度d= cm;如果把小车通过光电门时看作匀速运动,则小车通过光电门时的速度v= m/s。
(2)当做匀加速运动的小车相继通过同一直线上的两个光电门的时间间隔为t,两个光电计时器上记录下的读数分别为t1与t2,则小车运动的加速度约为a= (用相关字母表示)。
【答案】(1)① 0.50 ② 1.20 ③ 0.60 (2)
【讲解】(1) [1]由于刻度尺的最小刻度值为1mm,即0.1cm,因此读数要估读至下一位,故左端刻度值为0.50 cm;[2]宽度d为[3]小车通过光电门的速度为(2) 由即解得
7.(2025-2026高一上·河北衡水冀州中学·期中)(多选)某小组利用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。
(1)除了图甲中已有的器材外,还需要的器材有__________。(填正确选项前的字母)
A. 220V交流电源
B. 8V交流电源
C. 毫米刻度尺
D. 天平
(2)实验过程中,下列操作正确的是____________。(填正确选项前的字母)
A. 先释放小车,再接通电源
B. 先接通电源,再释放小车
C. 释放小车前将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D. 释放小车前将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(3)实验时,选出一条点迹清晰的纸带如图乙所示,相邻两计数点间还有4个计时点没有画出,电源频率为50Hz。根据纸带上的数据,可计算出小车打下C点的瞬时速度为 m/s,小车的加速度大小为 。(计算结果均保留三位有效数字)
(4)若该同学在处理数据时每隔3个计时点取一个计数点,但计算速度时却把相邻计数点时间间隔用0.1s计算,则计算出的速度值与真实的速度值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)BC (2)BD (3)① 0.995 ② 1.93 (4)偏小
【讲解】(1) 电磁打点计时器需要使用交流电源,另外此实验还需要刻度尺测量纸带上计时点或计数点间距,实验不需要天平测量钩码质量。故选BC。
(2) AB.先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放小车,这样纸带会得到充分利用,纸带上会记录更多的数据,计算时会产生较小的误差,故A错误,B正确;CD.释放小车前将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,纸带上会记录更多的数据,更加充分利用纸带,故C错误,D正确。故选BD。
(3) [1][2]根据题意可知相邻两计数点之间时间间隔为小车打下C点的瞬时速度根据逐差法,代入纸带数据,小车的加速度为
(4) 若该同学处理数据时每隔3个点取一个计数点,可知相邻两计数点间的时间间隔是0.08s,但计算速度时却把相邻计数点时间间隔用0.1s代入计算,计时偏大,由可知,算出的速度数值与真实的速度数值相比偏小。
8.(2025-2026高一上·河北唐山第十中学·期中)某探究小组的同学利用如图甲所示的装置研究小车的匀变速直线运动,图乙是某次实验获取的一段纸带。请你根据图回答以下问题:
(1)除了图甲中标出的器材外,还需要_______。(请填选项前的字母序号)
A. 弹簧测力计
B. 刻度尺
C. 天平
D. 秒表
(2)实验中打点计时器每隔打一个点,根据图乙所示纸带,则可大致判断出小车做 (填“匀速直线”或“匀变速直线运动”)。若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出,则打点时小车的速度大小为 ,小车与纸带的 (填“A端”或“G端”)连接,小车的加速度大小为 。(计算结果保留两位有效数字)
【答案】(1)B (2)① 匀变速直线运动 ② 0.40 ③ A端 ④ 0.80
【讲解】(1) 需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离;由于通过打点计时器可以知道计数点的时间间隔,所以不需要秒表;本实验不需要弹簧测力计测力,也不需要天平测质量;故选B。
(2) [1]由纸带数据可知,相同时间内小车通过的距离逐渐增大,且满足所以可大致判断出小车做匀变速直线运动;[2]纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出,则相邻计数点的时间间隔为则打点时小车的速度大小为[3]由于小车做加速运动,所以小车与纸带的A端连接;[4]根据逐差法可得小车的加速度大小为
9.(2025-2026高一上·河北唐山第一中学·期中)某同学用如图甲所示的实验装置“探究小车的速度随时间变化的规律”,把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端,纸带穿过打点计时器固定在小车后部,小车前端系一细绳,细绳绕过定滑轮挂一重物。
(1)实验室可提供两种不同类型的打点计时器,如果使用电磁打点计时器,就要用 ;如果使用电火花计时器就要用 。(填正确答案前的字母)
A. 低压学生电源 8 V 交流挡(频率为 50 Hz)
B. 低压学生电源 8 V 直流挡
C. 220 V 交流电源(频率为 50 Hz)
(2)用手按住小车,使它保持静止状态。先 后 ,小车运动过程中打出一条纸带,重复多次,挑选一条清晰的纸带。(填正确答案前的字母)
A. 开启打点计时器电源开关 B. 释放小车
(3)如图乙所示为一条记录小车运动情况的纸带,图中 A、B、C、D、E 为计数点,相邻计数点之间还有 4 个点未画出,则相邻计数点之间的时间间隔为 s,B、C、D、E 各点到 A 的距离分别用x1、x2、x3、x4表示,测得x2=20.20cm,x4=66.20cm,小车的加速度a= m/s2(结果保留 2 位小数);打下 B 点时小车的速度vB= m/s(结果保留 2 位小数)。
【答案】(1)① A ② C (2)① A ② B (3)① 0.1 ② 6.45 ③ 1.01
【讲解】(1) [1][2]电磁打点计时器使用低压学生电源的8V交流挡,电火花计时器使用220V交流电源。
(2) [1][2]实验过程中先开启打点计时器电源开关,再释放小车。故两空填“A”、“B”。
(3) [1]打点计时器使用的电源频率为,,计数点之间的时间间隔[2]小车的加速度[3]打下B点时小车的速度
10.(2025-2026高一上·河北保定·期中)(多选)如图甲是某同学使用电磁打点计时器研究匀变速直线运动的实验装置。请回答下面的问题:
(1)实验中有如下基本步骤,这些步骤正确的排列顺序为( )
A. 安装好纸带
B. 把电磁打点计时器固定在带滑轮的长木板上
C. 松开纸带让物体带着纸带运动
D. 接通低压交流电源
E. 取下纸带
F. 断开电源
(2)根据所打的纸带可以不利用公式就能直接得到的物理量是( )
A. 时间间隔
B. 平均速度
C. 位移
D. 加速度
(3)若按正确的操作,通过实验得到了如图乙所示的一条纸带(每两个相邻计数点间还有4个点没有画出来),相邻两个计数点间的距离已在图中标出。已知交流电源的频率为50Hz,则图中两相邻计数点之间的时间间隔为 (保留两位有效数字),在打下B点时小车的速度大小为 (保留三位有效数字),小车的加速度大小为 (保留三位有效数字)。
【答案】(1)BADCFE (2)AC (3)① 0.10 ② 0.836 ③ 1.71
【讲解】(1) 在具体进行实验操作时,一般本着先安装器材、再进行实验、最后实验完毕整理器材的步骤进行的,根据实验的步骤可得正确的排列顺序为BADCFE;
(2) A.根据打点计时器打出的点数可以得出时间间隔,故A正确;C.利用刻度尺可以直接测量出位移,故C正确;BD.加速度和平均速度不能直接得到,需要利用公式计算出,故BD错误。故选AC。
(3) 交流电源的频率为50Hz,其周期为两相邻计数点之间的时间间隔为由中间时刻的瞬时速度等于平均速度可得由公式可得
考点2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.(2025-2026高一上·河北张家口·期中)一质点做匀变速直线运动,它在0时刻的速度为6m/s,5s末的速度为4m/s,该质点的加速度为( )
A. 0.4m/s2
B. 0.4m/s2
C. 2m/s2
D. 2m/s2
【答案】D
【详解】质点做匀变速直线运动,初速度,末速度,时间。根据匀变速直线运动的速度公式代入数据得解得加速度故加速度为 。故选D。
2.(2025-2026高一上·河北衡水武强中学·期中)新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物,立即制动做匀减速直线运动。内速度由减至0。该过程中加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】由题可知,汽车的初速度末速度时间则刹车过程的加速度即刹车时的加速度大小为,方向与初速度的方向相反。故选B。
3.(2025-2026高一上·河北邯郸·期中)2025年4月25日0时,载满小商品货柜的第2112列“义新欧”班列跨越13052公里抵达了西班牙的首都马德里,列车进站过程可视为匀减速直线运动。下列说法正确的是( )
A. 研究“义新欧”班列从中国到西班牙过程中的任何情况下均不能将列车视为质点
B. “4月25日0时”表示时间间隔,“13052公里”表示列车运动的位移大小
C. 列车进站过程的加速度在减小
D. 列车进站过程中的加速度与速度方向一定相反
【答案】D
【详解】A.“义新欧”班列从中国到西班牙过程中,研究列车经过某个路标所用时间时,列车的形状大小不能忽略不计,不可以将列车视为质点,故A错误;B.“4月25日0时”表示时刻,“13052公里”表示列车运动的路程,故B错误;CD.列车进站过程可视为匀减速直线运动,加速度保持不变,加速度与速度方向一定相反,故C错误,D正确。故选D。
4.(2025-2026高一上·河北石家庄第三十八中学-11月·期中)某质点做直线运动,其速度随时间的变化关系式为。关于该质点的运动,下列说法正确的是( )
A. 加速度为
B. 初速度为6m/s
C. 第1s末的瞬时速度为2m/s
D. 前2s内的平均速度为2m/s
【答案】B
【详解】AB.根据匀变速直线运动速度时间公式可知质点初速度为可知质点加速度为故A错误,B正确;C.第1s末的瞬时速度为故C错误;D.第2s末的瞬时速度为前2s内的平均速度为故D错误。故选B。
5.(2025-2026高一上·河北·期中)某款智能快递车在校园主干道以速度匀速行驶,前方即将进入长度为的行人密集区,该区域限速。已知快递车全长为4m,减速时加速度大小为,加速时加速度大小为。若快递车任何部分进入行人区时速度不得超过限速,则快递车从开始减速至恢复到原速所用的最短时间约为( )
A. 20.7s
B. 22.0s
C. 30.7s
D. 48.3s
【答案】C
【详解】减速阶段的时间匀速阶段的总位移,匀速的时间加速阶段的时间所以总时间,故选C。
6.(2025-2026高一上·河北沧州盐山中学-11月·期中)如图为测试飞机滑跑阶段动力性能的监控屏幕截图。飞机前端装有d=6mm的挡光片,直线跑道上隔一段距离有一个感光装置。图中上方的两个时间表示挡光片经过感光装置的挡光时间,图中秒表表示飞机到达感光装置的时刻,图中两感光装置之间的距离s=900m。请根据图中提供的信息,求:(飞机运动时加速度恒定)
(1)飞机分别经过左、右两边挡光片的速度大小;
(2)飞机在两个挡光片之间的平均速度;
(3)飞机的加速度大小。
【答案】(1)60m/s;;(2);(3)
【详解】
(1)飞机经过左边挡光片的速度为飞机经过右边挡光片的速度为(2)飞机经过两挡光片所用时间为10s,飞机的平均速度为(3)飞机经过两挡光片所用时间为10s,由加速度公式可得
考点3 匀变速直线运动的位移与时间的关系
1.(2025-2026高一上·河北衡水武强中学·期中)对于一个初速度为零的匀加速直线运动的物体,从零时刻开始,以下说法正确的是( )
A. 第1s内、第2s内、第3s内通过的位移之比为1∶ 4∶ 9
B. 第1s内、第2s内、第3s内通过的位移之比为1∶ 2∶ 3
C. 1s末、2s末、3s末的速度大小之比为1∶ 2∶ 3
D. 前1s内、前2s内、前3s内通过的位移之比为1∶ 3∶ 5
【答案】C
【详解】ABD.对于一个初速度为零的匀加速直线运动的物体,根据前1s内、前2s内、前3s内通过的位移之比与时间的平方成正比,所以比值为1:4:9,从零时刻开始,第1s内、第2s内、第3s内通过的位移之比为故ABD错误;C.对于一个初速度为零的匀加速直线运动的物体,根据推导可知,从零时刻开始,1s末、2s末、3s末的速度大小之比为,故C正确。故选C。
2.(2025-2026高一上·河北邯郸·期中)某舰载机在静止的航空母舰甲板上进行训练,舰载机由静止开始做匀加速直线运动,加速5s时速度为,此时发生突发状况,驾驶员立即操作舰载机开始做匀减速直线运动,再经3s舰载机停止运动,取舰载机开始运动的时刻为0时刻。下列说法正确的是( )
A. 舰载机加速时的加速度比减速时的加速度大
B. 舰载机在第4s末的速度比在第6s末的速度大
C. 舰载机在加速阶段的位移小于减速阶段的位移
D. 舰载机在该运动过程中的平均速度大于
【答案】B
【详解】A.由题可知,舰载机加速时的加速度大小为减速时的加速度大小为,故A错误;B.第4秒末速度第6秒末速度,故B正确;C.加速阶段的位移减速阶段的位移因此加速阶段的位移大于减速阶段的位移,故C错误;D.整个过程的平均速度,故D错误。故选B。
3.(2025-2026高一上·河北唐县第一中学·期中)防空导弹模拟“快速响应”训练:导弹从发射架由静止开始,先沿竖直方向做匀加速直线运动,加速5s后速度达到40m/s;随后因燃料调整,做加速度大小为的匀减速直线运动,持续3s;最后为精准定位,做匀速直线运动。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 匀减速阶段,导弹所受合力方向竖直向上
B. 匀加速阶段,导弹的加速度大小为
C. 匀速阶段,导弹的速度大小为46m/s
D. 匀减速阶段,导弹的位移大小为222m
【答案】B
【详解】A.由题意可知,导弹竖直向上运动,匀减速阶段加速度向下,根据牛顿第二定律可知,导弹所受合力方向竖直向下,故A错误;B.匀加速阶段,导弹的加速度大小为,故B正确;C.匀速阶段,导弹的速度大小为,故C错误;D.匀减速阶段,导弹的位移大小为,故D错误。故选B。
4.(2025-2026高一上·河北保定·期中)冰壶是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,属冬奥会比赛项目,并设有冰壶世锦赛。在某次比赛中,冰壶被投出后,认为其做匀减速直线运动,用时20s停止,最后1s内位移大小为0.2m,下列说法正确的是( )
A. 冰壶的初速度大小为
B. 全程的平均速度大小为
C. 冰壶的加速度大小为
D. 冰壶第内的位移大小为
【答案】B
【详解】ABC.整个过程的逆过程是初速度为0的匀加速直线运动,第内位移大小为,根据解得,冰壶的初速度大小全程的平均速度大小故AC错误,B正确;D.冰壶第内的位移大小,故D错误。故选B。
5.(2025-2026高一上·河北保定·期中)一匀加速直线运动的物体在时间T内通过位移x1到达A点,接着在时间T内又通过位移x2到达B点。则以下判断正确的是( )
A. 物体在A点的速度大小为
B. 物体运动的加速度为
C. 物体运动的加速度为
D. 物体在B点的速度大小为
【答案】D
【详解】A.匀加速直线运动的时间中点的速度等于这段时间的平均速度,则A错误;BC.匀加速直线运动中相等时间间隔的位移差关系式有可得到B、C错误;D.物体做匀加速运动,则A、B两点速度关系有D正确;故选D。
6.(2025-2026高一上·河北邯郸·期中)如图所示,第一次让小滑块(图中未画出)自斜面上的点由静止开始下滑,滑块先后经过、、点,已知、、各段的长度之比为,第二次该滑块自点由静止开始下滑,下列说法正确的是( )
A. 第一次滑块通过段的时间大于通过段的时间
B. 第一次滑块通过段的时间小于通过段的时间
C. 第二次滑块通过段的时间大于通过段的时间
D. 滑块第一次与第二次通过点的速度之比为
【答案】C
【详解】AB.滑块做静止开始的匀加速直线运动,设加速度为,第一次从点开始下滑,因、、各段的长度之比为,则设位移为,,;若从静止开始做匀加速直线运动,经过连续相等的时间在每段的位移之比为,将结论反推可得三段位移所用的时间相等,即第一次滑块通过段的时间等于通过段的时间,第一次滑块通过段的时间等于通过段的时间,故AB错误;C.第二次该滑块自点由静止开始下滑,由可得第二次滑块通过段的时间为第二次滑块通过段的时间为可知,故C正确;D.由速度公式可知,滑块第一次通过点的速度为则滑块第一次与第二次通过点的速度之比为,故D错误。故选C。
7.(2025-2026高一上·河北石家庄第二中学-11月·期中)木块A、B、C、D并排固定在水平地面上,可视为质点的子弹以速度射入木块A,恰好能从小块D中射出。子弹在木块A、B、C、D中运动的时间相等,在木块中运动时加速度恒定,下列说法正确的是( )
A. 木块A、B、C、D的长度之比为9:7:5:3
B. 子弹刚射出木块B时的速度大小为
C. 子弹射出木块A、B瞬间的速度大小之比为3:1
D. 子弹在木块A中运动的平均速度是在木块D中运动的平均速度的5倍
【答案】B
【详解】A.由题意可知,子弹在木块中的运动可逆向看作初速度为零且从右向左的匀加速直线运动,子弹在木块A、B、C、D中运动的时间相等。由初速度等于零的匀加速直线运动存连续相等时间内运动位移的比例关系可知,木块A、B、C、D的长度之比为7:5:3:1,A错误;B.由知,子弹刚射出木块B时的速度大小为B正确;C.由知,子弹射出木块A、B瞬间的速度大小之比为C错误;D.因为子弹在每个木块中运动的时间相等,由知,子弹在木块A中运动的平均速度是在木块D中运动的平均速度的7倍,D错误。故选B。
8.(2025-2026高一上·河北·期中)在光滑水平面上,滑块在外力作用下从静止开始做匀加速直线运动,滑块前端与固定光电门的初始距离为L。滑块长度为L时,通过光电门的时间间隔为;换成长度为3L的滑块时,通过光电门的时间间隔为。则为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】滑块做初速度为0的匀加速直线运动,加速度a恒定,前端到达光电门的时间,滑块长度为L时,滑块后端通过光电门的时间,通过光电门的时间间隔换成长度为3L的滑块时,,通过光电门的时间间隔所以,故选C。
9.(2025-2026高一上·河北石家庄第一中学·期中)物体从O点由静止开始做匀加速直线运动,经A、B、C三点,其中,。若物体经过AB、BC这两段位移的时间相等,则O、A两点之间的距离等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】根据得B点速度为又联立得故选B。
10.(2025-2026高一上·河北衡水武强中学·期中)一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。若汽车以0.5m/s2的加速度加速,求:
(1)10s末汽车的速度大小;
(2)10s内汽车的位移大小。
【答案】(1)15m/s (2)125m
【讲解】(1) 初速度 ,加速度,时间 由速度公式得10s末速度
(2) 由位移公式 得10s内位移
考点4 匀变速直线运动的速度与位移的关系
1.(2025-2026高一上·河北衡水冀州中学·期中)如图所示,在水平面上一小物块(可视为质点)向右做匀减速直线运动,运动中依次经过a、b、c、d四个点,当物块到达d点时速度恰好为零,已知ab、bc、cd三段距离相等,设小物块在a、b、c三点时的瞬时速度分别为,小物块经过ab、bc、cd三段所需要的时间分别为,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】AB.物体向右做匀减速运动,末速度为零,则可看做向左的初速度为零的匀加速运动,根据初速度为零的匀加速运动相邻相等位移的时间关系可知,A错误,B正确;CD.根据可得,CD错误。故选B。
2.(2025-2026高一上·河北保定·期中)(多选)如图所示,九个相同木块并排固定在水平面上,从左至右编号依次为1、2、……、8、9。一颗子弹(可视为质点)从木块1左端以速度射入,恰好没有从木块9穿出。已知子弹在木块中运动的总时间是,下列说法正确的是( )
A. 子弹穿过第1块木板所用的时间为
B. 子弹依次穿过木块1、2、3的时间和依次穿过木块7、8、9的时间之比为
C. 子弹刚进入木块9的速度与初速度的大小之比为
D. 子弹在木块5中点的速度大小为
【答案】AC
【详解】A.因为子弹做匀减速直线运动,并且末速度为零,所以可将减速过程逆向研究,即做初速度为零的匀加速直线运动,设每块木板厚,因总时间为,故解得子弹穿过后面8块木板,有解得故穿过第1块木板所用的时间,故A正确;B.根据初速度为零的匀加速运动相等位移的时间比,可知子弹依次穿过木块1、2、3的时间和依次穿过木块7、8、9的时间之比为,故B错误;C.子弹刚进入木块9的速度与初速度的大小之比为,故C正确;D.因,子弹在木块5中点的速度大小,故D错误。故选AC。
3.(2025-2026高一上·河北石家庄第三十八中学-11月·期中)(多选)物体沿一直线运动,在时间内通过的位移为,它在中间位置处的速度为,在中间时刻的速度为。可知和的关系为( )
A. 当物体做匀加速直线运动时,
B. 当物体做匀减速直线运动时,
C. 当物体做匀速直线运动时,
D. 当物体做匀速直线运动时,
【答案】ABC
【分析】【详解】设直线运动的初速度为,末速度为.由匀变速直线运动公式可知可得又因为所以当物体做匀速直线运动时等号成立。故选ABC。
4.(2025-2026高一上·河北石家庄第三十八中学-11月·期中)如图所示,在水平面上固定着三个完全相同的木块,一子弹以水平速度v射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第三个木块时速度恰好为零,则子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用的时间比分别为( )
A. v1∶v2∶v3=3∶2∶1
B. v1∶v2∶v3=∶∶1
C. t1∶t2∶t3=1∶∶
D. t1∶t2∶t3=(—):(—1):1
【答案】D
【详解】AB.子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到零,采取逆向思维,由公式可得故AB错误;CD.子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到零,采取逆向思维,子弹做初速度为零的匀加速直线运动,在通过相等位移内的时间比为,反过来,子弹依次射入每块木块的时间之比为故C错误,D正确。故选D。
5.(2025-2026高一上·河北衡水冀州中学·期中)(多选)平直路面上有A、B两块固定挡板相距6m。物块以8m/s速度紧靠A出发,在A、B两板间往复做加速度大小不变的匀减速运动,物块每次与挡板碰撞后将以原速度大小弹回。现要求物块最终停在距B板2m处且和A挡板只碰撞了一次,那么此过程( )
A. 位移大小可能为16m
B. 加速度大小可能为
C. 时间可能为5s
D. 平均速率一定为4m/s
【答案】BCD
【详解】A.物块以8m/s速度紧靠A出发,物块最终停在距B板2m处,可知位移大小一定为,故A错误;B.物块最终停在距B板2m处且和A挡板只碰撞了一次,物块此过程的路程可能为,物块每次与挡板碰撞后都是原速率返回,可以将整个过程看作匀减速直线运动,根据速度位移关系公式,有,解得加速度大小可能为,,故B正确;C.此过程的时间可能为,,故C正确;D.此过程的平均速率可能为,即平均速率一定为,故D正确。故选BCD。
6.(2025-2026高一上·河北保定·期中)一辆警车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开往乙地,先做匀加速运动,接着做匀速运动,最后做匀减速运动,到乙地恰好停下。已知甲、乙两地的距离为1250m,警车的最高行驶速度为,加速和减速的加速度大小均为。则下列说法正确的是( )
A. 警车加速过程的位移大小为135m
B. 警车减速过程的位移大小为115m
C. 警车匀速过程的时间为30s
D. 警车从甲地行驶到乙地的时间为60s
【答案】D
【详解】A.警车加速过程的位移大小为故A错误;B.根据警车运动的对称性,可知减速过程的位移大小等于加速过程的位移大小,即故B错误;C.警车匀速过程的时间为故C错误;D.警车从甲地行驶到乙地的时间为故D正确。故选D。
7.(2025-2026高一上·河北张家口·期中)公路上行驶的汽车,司机从发现前方异常情况到紧急刹车,汽车仍将前进一段距离才能停下,这段距离被称为安全距离。假设汽车在干燥路面、雨后路面、冰雪路面上刹车的加速度大小之比为5∶3∶1,不考虑司机的反应时间,为保证安全距离相等,汽车在三种路面上行驶的最大速度之比为( )
A. 5∶3∶1
B. 15∶5∶3
C.
D.
【答案】C
【详解】汽车刹车至静止的位移公式为。要求三种路面的安全距离相等,则因此三种路面的加速度大小之比为 ,则速度平方之比为 由此可得速度之比为故选C。
8.(2025-2026高一上·河北沧州盐山中学-11月·期中)如图所示,滑雪运动员从点由静止开始做匀加速直线运动,先后经过、、三点,已知,,且运动员经过、两段的时间相等,下列说法不正确的是( )
A. 能求出间的距离
B. 不能求出运动员经过段所用的时间
C. 不能求出运动员的加速度
D. 不能求出运动员经过、两点的速度之比
【答案】D
【详解】ABC.设运动员通过、所用时间分别为,则点的速度为根据,得则则但不能求出运动员经过段所用的时间和运动员的加速度大小,故ABC正确;D.由于,,所以运动员经过、两点的速度之比为,故D错误。本题选错误的,故选D。
9.(2025-2026高一上·河北保定十八校·期中)刘同学探究滑块做匀变速直线运动时速度与位移的关系,实验装置如图甲所示,气垫导轨上安装有光电门1和光电门2。
(1)实验时用刻度尺测得遮光条的宽度,示数如图乙所示,则遮光条的宽度
(2)用细线一端连接滑块,另一端跨过定滑轮挂上槽码,启动气源,让气垫导轨正常工作。将滑块从气垫导轨上光电门1的右侧某一位置由静止释放,滑块向左做加速运动。与光电门相连的数字计时器记录了滑块通过光电门1时的时间为0.012s,则滑块经过光电门1时的速度大小 (结果保留两位有效数字)
(3)本实验用光电门测量滑块的速度,所应用的物理方法是 。
A. 理想实验法
B. 极限思维法
C. 等效替代法
(4)若测得滑块通过光电门1时的速度大小为v1,通过光电门2时的速度大小为滑块从光电门1到光电门2所用的时间为t,两光电门间的距离为L,则验证匀变速直线运动的速度与位移的关系式为 。(用题中给定的物理量符号表示)
【答案】(1)6.0 (2) (3)B (4)
【讲解】(1) 刻度尺的分度值为1mm,根据题图乙可知,遮光条的宽度d=20.0mm-14.0mm=6.0mm
(2) 根据光电门测速原理可知,遮光条通过光电门1时的速度大小
(3) 光电门测速原理是用时间极短的平均速度代替瞬时速度,所以应用的物理方法是极限思维法。故选B。
(4) 根据平均速度推论可知整理得
10.(2025-2026高一上·河北·期中)球与地面接触时会发生弹性形变,从形变量最大到恢复形变并离开地面的过程可视为匀加速直线运动,此过程中球重心上升的距离称为“形变距离”(记为d)。离开地面后,球因惯性继续上升,重心上升的最大竖直距离称为“弹起高度”(记为h)。现有以下数据:网球原地上弹时,形变距离,弹起高度;乒乓球原地上弹时,形变距离,弹起高度。不计空气阻力,重力加速度。
(1)求网球的起跳加速度,并计算该加速度与乒乓球起跳加速度的比值(结果保留两位有效数字)。
(2)若网球具有与乒乓球相同的起跳加速度,且形变距离仍为0.02m,则网球的弹起高度将变为多少?
【答案】(1),0.067 (2)12m
【讲解】(1) 对乒乓球,形变阶段(匀加速)和弹起阶段(竖直上抛)的速度关系为,,解得乒乓球起跳加速度同理可得网球起跳加速度加速度比值
(2) 对网球,形变阶段和弹起阶段的速度关系为,解得
试卷第1页,共3页
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