高一物理匀变速直线运动的研究

2020--2021物理新教材必修第一册第2章 匀变速直线运动的研究含答案人教（新教材）必修第一册第二章 匀变速直线运动的研究1、质点沿直线运动，其位移—时间图像如图所示，关于质点的运动，下列说法中正确的是( )A ．2 s 末质点的位移为零，前2 s 内位移为“－”，后2 s 内位移为“＋”，所以2 s 末质点改变了运动方向B ．2 s 末质点的位移为零，该时刻质点的速度为零C ．质点做匀速直线运动，速度大小为0.1 m/s ，方向与规定的正方向相反D ．质点在4 s 时间内的位移大小为0.4 m ，位移的方向与规定的正方向相同 2、(多选)下列关于匀变速直线运动的说法正确的是( )A ．做匀变速直线运动的物体，它的速度变化越快，加速度越大B ．做匀加速直线运动的物体，它的加速度方向和速度方向相同C ．做匀变速直线运动的物体，它的速度变化越大，加速度越大D ．做匀变速直线运动的物体，它的加速度方向和速度方向总是相同3、一物体在水平面上做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为x ＝24t －6t 2，x 与t 的单位分别是m 和s ，则它的速度等于零的时刻t 为( )A.16 s B ．2 sC ．6 sD ．24 s4、下列对物体做自由落体运动的说法中正确的是( )A ．物体自由下落时，速度为0，加速度也为0B ．物体下落过程中速度增大，加速度大小保持不变，方向改变C ．物体下落过程中，速度和加速度同时增大D ．物体下落过程中，速度的变化率是个恒量5、做匀加速直线运动的质点，在第一个3 s 内的平均速度比它在第一个5 s 内的平均速度小3 m/s.则质点的加速度大小为( )A．1 m/s2B．2 m/s2C．3 m/s2D．4 m/s26、下列有关匀变速直线运动的认识，其中正确的是()A．匀变速直线运动的速度变化量是一个恒量B．匀变速直线运动的速度变化率是一个恒量C．在相等的时间内，匀变速直线运动的位移大小相等D．匀变速直线运动的速度方向一定不变7、一个做匀加速直线运动的物体，初速度v0＝2.0 m/s，在第2 s内通过的位移是5 m，则它的加速度为()A．2.0 m/s2B．0.5 m/s2C．1.0 m/s2D．1.5 m/s28、某同学摇动苹果树时，一个苹果和一片树叶从同一高度处同时由静止落向地面．下列说法正确的是()A．苹果和树叶都是自由落体运动B．苹果和树叶都不能看成自由落体运动C．假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地D．由于苹果受到空气阻力，所以苹果不能看作自由落体9、一个物体从静止开始做匀加速直线运动，它在第1 s内与第2 s内的位移之比为x1:x2，在走完第1 m时与走完第2 m时的速度之比为v1:v2.以下说法正确的是()A．x1:x2＝1:3，v1:v2＝1:2B．x1:x2＝1:3，v1:v2＝1: 2C．x1:x2＝1:4，v1:v2＝1:2D．x1:x2＝1:4，v1:v2＝1: 210、如图所示是几个质点的运动图像，其中做匀变速运动的是()A．甲、乙、丙B．甲、乙、丁C．甲、丙、丁D．乙11、飞机起飞的过程是由静止开始在平直跑道上做匀加速直线运动的过程．飞机在跑道上加速到某速度值时离地升空飞行．已知飞机在跑道上加速前进的距离为1 600 m，所用时间为40 s，则飞机的加速度a和离地速度v分别为() A．2 m/s280 m/sB．2 m/s240 m/sC．1 m/s240 m/sD．1 m/s280 m/s12、某汽车在紧急刹车时加速度的大小是6 m/s2，如果必须在2 s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？13、（重力加速度的测量）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；竖直提起系有重物的纸带，使重物__________(填“靠近”或“远离”)计时器下端；________，________，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________(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______________________________________________________________．2020--2021物理新教材必修第一册第2章匀变速直线运动的研究含答案人教（新教材）必修第一册第二章匀变速直线运动的研究1、质点沿直线运动，其位移—时间图像如图所示，关于质点的运动，下列说法中正确的是()A．2 s末质点的位移为零，前2 s内位移为“－”，后2 s内位移为“＋”，所以2 s末质点改变了运动方向B．2 s末质点的位移为零，该时刻质点的速度为零C．质点做匀速直线运动，速度大小为0.1 m/s，方向与规定的正方向相反D．质点在4 s时间内的位移大小为0.4 m，位移的方向与规定的正方向相同解析：由所给图像可知：质点从距原点负方向0.2 m处沿规定的正方向做匀速直线运动，经4 s运动到正方向0.2 m处，在x - t图像中，“＋”号表示质点在坐标原点正方向一侧，“－”号表示质点位于原点的另一侧，与质点实际运动方向无关. 位移由“－”变为“＋”并不表示质点运动方向改变．由图像的斜率可得质点运动速度大小为0.1 m/s，综上所述，选项A、B、C错误，D正确．答案：D2、(多选)下列关于匀变速直线运动的说法正确的是()A．做匀变速直线运动的物体，它的速度变化越快，加速度越大B．做匀加速直线运动的物体，它的加速度方向和速度方向相同C．做匀变速直线运动的物体，它的速度变化越大，加速度越大D．做匀变速直线运动的物体，它的加速度方向和速度方向总是相同解析：物体的加速度大，表示速度变化得快，故速度变化越快，加速度越大，所以A 选项正确；当速度和加速度方向相同时，物体做加速运动，所以B 选项正确；速度变化量大，若用时很长，则加速度不一定大，故C 错误；物体做匀减速运动时，速度和加速度方向相反，故D 错误．答案：AB3、一物体在水平面上做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为x ＝24t －6t 2，x 与t 的单位分别是m 和s ，则它的速度等于零的时刻t 为( )A.16 s B ．2 sC ．6 sD ．24 s4、下列对物体做自由落体运动的说法中正确的是( )A ．物体自由下落时，速度为0，加速度也为0B ．物体下落过程中速度增大，加速度大小保持不变，方向改变C ．物体下落过程中，速度和加速度同时增大D ．物体下落过程中，速度的变化率是个恒量解析：做自由落体运动的物体，加速度不变，速度增大，而速度的变化率为加速度，是恒量，故选项D 正确．答案：D5、做匀加速直线运动的质点，在第一个3 s 内的平均速度比它在第一个5 s 内的平均速度小3 m/s.则质点的加速度大小为( )A ．1 m/s 2B ．2 m/s 2C ．3 m/s 2D ．4 m/s 26、下列有关匀变速直线运动的认识，其中正确的是( )A ．匀变速直线运动的速度变化量是一个恒量B ．匀变速直线运动的速度变化率是一个恒量C．在相等的时间内，匀变速直线运动的位移大小相等D．匀变速直线运动的速度方向一定不变解析：对于不同时间，匀变速直线运动的速度变化量不同，A错误；匀变速直线运动的加速度即速度变化率不变，B正确；匀变速直线运动的速度时刻在变，在相等的时间内位移大小不相等，C错误；匀变速直线运动的加速度方向一定不变，速度方向可能变化，D错误．答案：B7、一个做匀加速直线运动的物体，初速度v0＝2.0 m/s，在第2 s内通过的位移是5 m，则它的加速度为()A．2.0 m/s2B．0.5 m/s2C．1.0 m/s2D．1.5 m/s28、某同学摇动苹果树时，一个苹果和一片树叶从同一高度处同时由静止落向地面．下列说法正确的是()A．苹果和树叶都是自由落体运动B．苹果和树叶都不能看成自由落体运动C．假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地D．由于苹果受到空气阻力，所以苹果不能看作自由落体解析：苹果和树叶都受重力和空气阻力，但空气阻力相对苹果的重力来说很小，可以忽略不计，故苹果的运动可以看作自由落体运动，而树叶的运动不能看作自由落体运动，故A、B、D项错误；假如地球上没有空气，苹果和树叶都只受重力，都做自由落体运动，同时落地，故C项正确．答案：C9、一个物体从静止开始做匀加速直线运动，它在第1 s内与第2 s内的位移之比为x1:x2，在走完第1 m时与走完第2 m时的速度之比为v1:v2.以下说法正确的是()A．x1:x2＝1:3，v1:v2＝1:2B．x1:x2＝1:3，v1:v2＝1: 2C ．x 1:x 2＝1:4，v 1:v 2＝1:2D ．x 1:x 2＝1:4，v 1:v 2＝1: 2解析：由初速度为零的匀加速直线运动，x 1x 2x 3…x n ＝135…(2n －1)知x 1x 2＝13，由x ＝12at 2知t 1t 2＝12，又v ＝at 可得v 1v 2＝12，B 正确．10、如图所示是几个质点的运动图像，其中做匀变速运动的是( )A ．甲、乙、丙B ．甲、乙、丁C ．甲、丙、丁D ．乙解析：匀变速直线运动的速度—时间图像为倾斜直线，故所给图中甲、丙、丁表示物体做匀变速直线运动，C 正确．答案：C11、飞机起飞的过程是由静止开始在平直跑道上做匀加速直线运动的过程．飞机在跑道上加速到某速度值时离地升空飞行．已知飞机在跑道上加速前进的距离为1 600 m ，所用时间为40 s ，则飞机的加速度a 和离地速度v 分别为( )A ．2 m/s 2 80 m/sB ．2 m/s 2 40 m/sC ．1 m/s 2 40 m/sD ．1 m/s 2 80 m/s解析：根据x ＝12at 2得a ＝2x t 2＝2 m/s 2，飞机离地速度为v ＝at ＝80 m/s.12、某汽车在紧急刹车时加速度的大小是6 m/s 2，如果必须在2 s 内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？解析：根据v＝v0＋at，有v0＝v－at＝0－(－6 m/s2)×2 s＝12 m/s＝43.2 km/h汽车的速度不能超过43.2 km/h.答案：43.2 km/h13、（重力加速度的测量）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；竖直提起系有重物的纸带，使重物__________(填“靠近”或“远离”)计时器下端；________，________，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________(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______________________________________________________________．解析：(1)为使纸带上打出的点较多，应使重物靠近打点计时器的下端，并先接通电源，后释放纸带，使重物自由下落．(2)由于重物下落过程做匀加速运动，因此打出的纸带上的点迹间隔应逐渐增大，故应选用题图(b)中的纸带．在实验操作和数据处理都正确的情况下，实验结果仍小于当地的重力加速度，主要原因是空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦．答案：(1)靠近先接通电源再释放纸带(2)(b)纸带与打点计时器间的摩擦。

高一物理第二章匀变速直线运动的研究在高一物理的课堂上，有一章特别有意思，那就是匀变速直线运动。

说到这个，大家可能会觉得“呃，这又是公式又是图像的，真无聊。

”其实不然，咱们把这件事情聊得轻松一点，像是在聊天一样，保证让你乐在其中。

咱们得知道，匀变速直线运动到底是什么。

简单来说，就是物体在一条直线上，速度以恒定的速率在变化。

这听上去有点抽象，但举个例子就明了。

想象一下，骑自行车的你，刚开始蹬的时候慢吞吞的，后来加速，感觉风都在跟你对话。

前半段你还得使劲，后半段速度就嗖嗖的，像火箭一样。

这种情况下，你的速度一直在变化，但变化的速率是均匀的，懂了吗？想象一下，你在公园的跑道上，开始的时候你可能慢悠悠地走，突然想起来要赶时间了，就加速向前跑。

你会发现，自己一开始需要用点力气，但后面速度上来了，就像开了挂一样。

不过，速度在变快，记得别摔跤啊，安全第一！说到速度，这就引出了一个重要的概念——加速度。

加速度就是速度变化的快慢。

想象一下你在开车，踩油门的时候，加速度就像是给你一股推力，让你感觉“哇，车真快！”可是如果你突然刹车，那种感觉就像从云端掉到地面，整个人都被甩了一下，真是“心惊肉跳”。

所以，加速度既能让你飞起来，也能让你有点儿害怕。

有趣的是，匀变速运动的公式也不算难。

大家知道，位移、速度和时间之间其实有关系。

用一个简单的公式来表达，就是 ( s = vt + frac{1{2at^2 )。

这听起来像是天书，但其实很简单。

想象一下，如果你骑着自行车，越骑越快，所用的时间长了，位移就会大大增加。

这个公式就帮你把这些关系给捋顺了。

再聊聊实例吧，假设你和小伙伴们在操场上玩游戏，一个人负责计时，另一个人负责起跑。

你准备好了，嗖的一声冲出去，开始时慢，但很快加速，想要赢得比赛。

你注意到，刚开始的几秒钟，你的速度比较慢，后来越来越快，最后简直像个小火箭。

这时候，如果你能把时间和位移记录下来，你就能用公式来算出自己的加速度，简直酷炫得不行。

实验报告实验名称：匀变速直线运动的研究（必修第一册2.1）姓名：一、实验目的1.进一步练习使用打点计时器并学会利用数据求加速度。

2.学会利用v-t图像处理实验数据，探究小车速度随时间变化的规律。

3.通过探究小车速度随时间变化的规律，体会研究直线运动的一般思路。

二、实验原理1.利用纸带计算瞬时速度：各计数点的瞬时速度可用该点前后一段时间内的平均速度来代替：v n＝x n＋x n＋12T。

2. 根据v－t图像判断运动性质：用描点法可作出小车的v－t图像，根据图像的形状可判断小车的运动性质。

3.逐差法求加速度。

三、实验器材小车、附有滑轮的长木板、打点计时器、纸带、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸。

四、实验步骤（以电磁打点计时器为例）1.安装实验器材。

把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。

3.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源，待它稳定工作后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点。

4.关闭电源，取下纸带。

5.换上新的纸带，重复实验两次。

6.增减所挂的狗吗，按以上步骤再做两次实验。

五、数据记录1.从三条纸带中选择一条点迹清晰的，舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点。

2.每间隔4个计时点选取1个计数点依次记为A、B、C、D…相邻计数点时间间隔为T= ，测量各计数点到O点的距离x，记录并填入表中。

3.分别计算出相邻两计数点之间的距离X1、X2、X3、X4…4.选取相邻的两段位移，用其平均速度表示中间计数点的瞬时速度，即，填入表中。

计数点序号O A B C D …计数点对应的时刻t/s计数点对应的位置坐标x/m计数点的瞬时速度v/m·s-1六、数据处理1.判断小车运动性质计算法：取任意两个点，用它们的速度差Δv＝v2－v1除以相应的时间差Δt＝t2－t1，求得加速度。

第二章 匀变速直线运动的研究加速度tv v a t 0-=是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的改变量跟发生这一改变量所用时间的比值。

一、匀变速直线运动的基本公式1. 匀变速直线运动：速度随时间均匀变化，即加速度大小与方向均不变的直线运动。

2. 速度和时间的关系表达式：at v v t +=0 av v t at v v t v v a t 0t 0t 0-=====⇒+=====⇒-=3. 位移和时间的关系表达式：2021at t v s +=4. 速度和位移的关系表达式：as v v t 222=- 5. 位移推论公式：2202t S aυυ-=（匀减速：a<0）三个位移公式：ata t v t v v x v v t t 221222200-=+=+=6. 中间时刻的速度等于平均速度： 此式只适用于匀变速直线运动，且为0时刻到t 时刻的中点时刻的瞬时速度。

202tt v v v v +==例如：22v v xvv CAACACBT+===某段位移中间位置的瞬时速度与始末速度的关系：v 2s =特别注意：中间位置的速度总大于中间时刻的速度。

即：无论匀加速还是匀减速，都有22s tv v < 。

7. 初速无论是否为零，匀变速直线运动的质点，在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数：Δs = aT 2 S m －S n =T a n m 2)(- 如：S 5－S 2＝T a 23特别地：（S 4+S 3）－(S 2+S 1)=)2(2T a(S 4+S 5+S 6)－（S 3+S 2+S 1）=)3(2T a8. 初速度为零的匀加速直线运动的四个比例关系：(T 为时间单位)①1T 末、2T 末、3T 末……的速度比:v 1∶v 2∶v 3∶…v n ＝1∶2∶3∶…n ②前1T 内、前2T 内、前3T 内……的位移比:s 1∶s 2∶s 3∶…＝12∶22∶32∶…n 2③第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内……的位移比：s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ…＝1∶3∶5…∶(2n-1)④从计时开始起，物体经过连续相等位移所用的时间之比为：t 1∶t 2∶t 3∶…＝1∶(2－1)∶(23-)∶…∶1--n n二、自由落体运动1．性质：初速为零的匀加速直线运动。

高一物理匀变速直线运动的研究试题答案及解析1.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3．根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是（）A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小【答案】A【解析】解：A、如果斜面光滑，小球不会有能量损失，将上升到与O点等高的位置，故A正确；B、通过推理和假想，如果小球不受力，它将一直保持匀速运动，得不出静止的结论，故B错误；C、根据三次实验结果的对比，不可以直接得到运动状态将发生改变的结论，故C错误；D、受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小是牛顿第二定律的结论，与本实验无关，故D错误．故选：A．【点评】要想分清哪些是可靠事实，哪些是科学推论要抓住其关键的特征，即是否是真实的客观存在，这一点至关重要，这也是本题不易判断之处；伽利略的结论并不是最终牛顿所得出的牛顿第一定律，因此，在确定最后一空时一定要注意这一点2.如图所示，离地面足够高处有一竖直的空管，质量为2 kg，管长为24 m，M、N为空管的上、下两端，空管受到竖直向上的拉力作用，由静止开始竖直向下做加速运动，加速度大小为a="2"m/s2，同时在M处一个可看成质点的小球沿管的轴线以初速度竖直上抛，不计一切阻力，取g="10" m/s2，求：（1）若小球上抛的初速度大小为10 m/s，经过多长时间从管的N端穿出？（2）若此空管的N端距离地面64 m，欲使在空管到达地面时小球必须落到管内，在其他条件不变的前提下，求小球的初速度大小的范围。

第二章匀变速直线运动的研究知识梳理第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律一、实验原理1.利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。

2.用v－t图像表示小车的运动情况：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法画出小车的v－t图像，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果v－t图像是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的。

二、实验器材打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、坐标纸。

三、实验步骤1.如图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。

2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的槽码，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车后面。

3.把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点。

4.换上新纸带，重复实验两次。

5.增减所挂槽码，按以上步骤再做两次实验。

四、数据处理1.纸带的选取与测量(1)在三条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带。

(2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点)。

(3)每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测量(如图所示，相邻两点中间还有4个点未画出)。

(4)采集数据的方法：不要直接去测量两个计数点间的距离，而是要量出各个计数点到计时零点的距离d1、d2、d3…然后再算出相邻的两个计数点的距离x1＝d1；x2＝d2－d1；x3＝d3－d2；x4＝d4－d3…2.瞬时速度的计算瞬时速度的求解方法：时间间隔很短时，可用某段时间的平均速度表示这段时间内中间时刻的瞬时速度，即v n ＝x n ＋x n ＋12T。

3.画出小车的v －t 图像(1)定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图像大致分布在坐标平面中央。