资源描述
第二章．匀变速直线运动
一．匀速直线运动
1、定义：物体沿着直线运动，而且保持加速度不变，这种运动叫做匀变速直线运动。
2、匀变速直线运动的分类：
1. 任意两个边疆相等的时间间隔(T)内的，位移之差(△s)是一恒量，即
2.在某段时间的中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度，即
3. 在某段位移中点位置的速度和这段位移的始、末瞬时速度的关系为
4. 初速度为零的匀变速直线运动以下推论，
设T为单位时间，则有
●瞬时速度与运动时间成正比，
●位移与运动时间的平方成正比
●连续相等的时间内的位移之比
二．自由落体运动
2.影响物体下落快慢的因素：影响物体下落快慢的因素是空气阻力的作用。在没有空气阻力影响时，只在重力作用下，轻重不同的物体下落的快慢相同。
3.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
实验：探究小车速度随时间变化的规律
实验目的：
1、练习使用打点计时器，学习利用打上点的纸带研究物体的运动。
2、学习用打点计时器测定即时速度和加速度。
实验原理：
1、打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一次点（由于电源频率是50Hz），因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。
2、由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图所示，0、1、2……为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、……为相邻两计数点间的距离，若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量，即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。
3、由纸带求物体运动加速度的方法：
①用“逐差法”求加速度：即根据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2（T为相邻两计数点间的时间间隔）求出a1=、a2=、a3=，再算出a1、a2、a3。
②用v-t图法：即先根据vn=求出打第n点时纸带的瞬时速度，后作出v-t图线，图线的斜率即为物体运动的加速度。
实验器材：
小车，细绳，钩码，一端附有定滑轮的长木板，打点计时器，低压交流电源，导线两根，纸带，米尺。
实验步骤：
1、把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，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，如图所示；
2、把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它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，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次；
4、选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点子，确定好计数始点0，标明计数点，正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离，用逐差法求出加速度值，最后求其平均值。也可求出各计数点对应的速度，作v-t图线，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。
注意事项：
1、开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。
2、应该先接通电源，再释放小车，当小车到达滑轮前及时用手按住。
3、先断开电源，再取下纸带。
4、对于电磁打点计时器，如打出的点较轻或是短线时，应调整振针距复写纸的高度。
5、选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于(n－1)t。
6、每打好一条纸带，将定位轴上的复写纸换个位置，以保证打点清晰(注意此项只对于电磁打点计时器才适用)。
7、不要分段测量各段位移，应一次测出各计数点与0计数点的距离，再逐个计算x1、x2、x3…，读数时应估读到0.1mm。
8、尽可能保证小车做匀加速直线运动的方法是：
① 细绳尽可能与板面保持平行；②滑轮和车轮灵活；
③长木板表面粗糙程度、纸带与打点计时器之间的摩擦基本保持一致。
练习
一、选择题
1．物体做自由落体运动时，某物理量随时间的变化关系如图所示，由图可知，纵轴表示的这个物理量可能是( )
A．位移 B．速度 C．加速度 D．路程
2．物体做匀变速直线运动，初速度为10 m/s，经过2 s后，末速度大小仍为10 m/s，方向与初速度方向相反，则在这2 s内，物体的加速度和平均速度分别为( )
A．加速度为0；平均速度为10 m/s，与初速度同向
B．加速度大小为10 m/s2，与初速度同向；平均速度为0
C．加速度大小为10 m/s2，与初速度反向；平均速度为0
D．加速度大小为10 m/s2，平均速度为10 m/s，二者都与初速度反向
3．物体做匀加速直线运动，其加速度的大小为2 m/s2，那么，在任一秒内( )
A．物体的加速度一定等于物体速度的2倍
B．物体的初速度一定比前一秒的末速度大2 m/s
C．物体的末速度一定比初速度大2 m/s
D．物体的末速度一定比前一秒的初速度大2 m/s
4．以v0 =12 m/s的速度匀速行驶的汽车，突然刹车，刹车过程中汽车以a =－6 m/s2的加速度继续前进，则刹车后( )
A．3 s内的位移是12 m B．3 s内的位移是9 m
C．1 s末速度的大小是6 m/s D．3 s末速度的大小是6 m/s
5．一个物体以v0 = 16 m/s的初速度冲上一光滑斜面，加速度的大小为8 m/s2，冲上最高点之后，又以相同的加速度往回运动。则( )
A．1 s末的速度大小为8 m/s B．3 s末的速度为零
C．2 s内的位移大小是16 m D．3 s内的位移大小是12 m
6．从地面上竖直向上抛出一物体，物体匀减速上升到最高点后，再以与上升阶段一样的加速度匀加速落回地面。图中可大致表示这一运动过程的速度图象是( )
7．物体做初速度为零的匀加速直线运动，第1 s内的位移大小为5 m，则该物体( )
A．3 s内位移大小为45 m B．第3 s内位移大小为25 m
C．1 s末速度的大小为5 m/s D．3 s末速度的大小为30 m/s
8．将自由落体运动分成时间相等的4段，物体通过最后1段时间下落的高度为56 m，那么物体下落的第1段时间所下落的高度为( )
A．3.5 m B．7 m C．8 m D．16 m
9．一辆沿笔直的公路匀加速行驶的汽车，经过路旁两根相距50 m的电线杆共用5s时间，它经过第二根电线杆时的速度为15 m/s，则经过第一根电线杆时的速度为( )
A．2 m/s B．10 m/s C．2.5 m/s D．5 m/s
10．两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的，由图可知( )
A．上木块做加速运动，下木块做匀速运动
B．上木块在时刻t2与下木块在时刻t5速度相同
C．在时刻t2以及时刻t5间，上木块的平均速度与下木块平均速度相同
D．在时刻t1瞬间两木块速度相同
二、填空及实验题
11．从静止开始做匀加速直线运动的物体，第1 s内的位移是4 m，则物体第1 s末的速度大小是_________m/s，运动的加速度大小是________m/s2，第2 s内的位移是_________m。
12．如图所示，质点A点从高为h的窗台上方H处，自由下落。则A通过窗台所用的时间为 __________。
14．实验室备有下列仪器：
A．长度为1 m最小刻度为毫米的刻度尺； B．长度为1 m最小刻度为分米的刻度尺； C．秒表；D．打点计时器； E．低压交流电源（50 Hz）；F．低压直流电源； G．天平。
为了测量重锤下落的加速度的数值，上述仪器中必须有的是 ______________________（填字母代号），实验是通过研究重锤做运动来测量重锤下落加速度的。
15．在做“研究匀变速直线运动”实验中，打点记时器打出的一条纸带中的某段如图所示，若A，B，C „„点间的时间间隔均为0.10 s，从图中给定的长度，求小车的加速度大小是____________，打下C点时小车的速度大小是_____________
三．计算题。
16．物体做匀加速直线运动，到达A点时的速度为5 m/s，经2 s到达B点时的速度为11 m/s，再经过3 s到达C点，则它到达C点时的速度为多大？AB、BC段的位移各是多大？
17．物体以10 m/s的初速度冲上一足够长的斜坡，当它再次返回坡底时速度大小为 6 m/s，设上行和下滑阶段物体均做匀变速运动，则上行和下滑阶段，物体运动的时间之 比多大？加速度之比多大？
18．竖直上抛的物体，上升阶段与下降阶段都作匀变速直线运动，它们的加速度都等于自由落体加速度。一个竖直上抛运动，初速度是30 m/s，经过2.0 s、3.0 s、4.0 s，物体的位移分别是多大？通过的路程分别是多长？各秒末的速度分别是多大？（g取10 m/s2）
参考答案
1~5 B C C AC ACD
6~10 A ABD C D AC
11．8；8；12
12.
13．2 : 1；1 : 2；1 : 1；1 : 1
14．ADE；自由落体
15．4.0 m/s2；1.1 m/s.
17.
18. 40 m，45 m，40 m。40 m，45 m，50 m。10 m/s向上，0 m/s，10 m/s向下。
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