高三物理课时作业：第二章-《匀变速直线运动的研究》.doc

第二章 匀变速直线运动的研究
第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律

1．打点计时器打出的纸带，直接记录的物理量是 （ ）
A．时间间隔 B．速度 C．加速度 D．平均速度
2．打点计时器振针打点的周期决定于（ ）
A．交流电压的高低 B．交流电的频率
C．永久磁铁的磁性强弱 D．振针与复写纸间的距离
3．关于计数点的下列说法中正确的是（ ）
A．用计数点进行测量计算，既方便又可减小误差
B．相邻计数点间的时间间隔应是相等的
C．相邻计数点间的距离应是相等的
D．计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点间点迹的个数相等
4．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法正确的是 ( )
A．长木板一定要水平摆放，不能一端高一端低
B．使小车速度的变化尽可能快一些
C．使用刻度尺测量长度时，要读到最小刻度的下一位
D．作v-t图时，所描曲线必须经过每一个点
5．一同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，发现纸带上打出的不是圆点，而是如图所示的一些短线，可能是因为( 　 　　)
A. 打点计时器错接在直流电源上 B. 电源电压不稳定
C. 电源的频率不稳定 D. 打点针压得过紧
6．如图所示为某次实验中打出的一条经过处理后的纸带，图中O为小车运动的起始点，A为所选取的第一个计数点，O点到A点之间有部分点不清晰，相邻两个记数点之间有4个点未画出，电源频率为50Hz，用毫米刻度尺测量后可直接算出（ ）

A．从O点到F点运动的时间 B．从A点到F点运动的平均速度

C．C点时的瞬时速度vC D．G点时的瞬时速度vG
7．使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中：
①在如下实验步骤中，正确合理的排列顺序为　　　　　　　　　。
A．把电火花计时器固定在桌子上
B．安好纸带
C．松开纸带让物体带着纸带运动
D．接通220V交流电源
E．按下脉冲输出开关，进行打点
②在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在　 　 　，还要检查是否夹在两条纸带之间。
ＡＢ
ＢＣ
ＣＤ
ＤE
EF
5.0cm
10.0cm
15.0 cm
20.0 cm
20.0 cm
FＧ
ＧH
HI
IJ
JK
20.0 cm
20.0 cm
17.0 cm
8.0 cm
4.0 cm
8.利用打点计时器研究一个约1.4ｍ高的商店卷帘窗的运动.将纸带粘在卷帘底部，纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动，打印后的纸带如图(a)所示，数据如表所示.纸带中AB、BC、CD…每两点之间的时间间隔为0.10ｓ，根据各间距的长度，可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度，可以将它近似作为该间距中间时刻的瞬时速度.
(1)根据所提供的纸带和数据，近似算出B、C、D、E、F、G、H、I、J九个点对应时刻的瞬时速度。

(2)BD段的加速度为 ｍ/ｓ2，AK段的平均速度为 ｍ/ｓ。

(3)用描点法在图(b)中绘出ｖ－ｔ图线。

9. 如图为甲、乙、丙三个物体在同一直线上运动的 x-t图象，比较前5 s内三个物体的平均速度大小有__________（填“>”“=’“<”）；比较前 10s内三个物体的平均速度大小有′____′____′（填“>”“=’“<”）。

10．在探究小车的速度随时间变化规律的实验中，得到如图所示的实验纸带，实验中打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带前面的几个点较模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点,其中B、C、D、E点的对应速度vB= cm/s, vC= cm/s, vD= cm/s, vE= cm/s,若按照这一规律，可推得F点的速度可能为vF= cm/s。小车从B运动到C的加速度a1=________m/s2，从C运动到D的加速度a2=_______m/s2，从D运动到E的加速度a3=________m/s2。

11．一个滑块沿斜面滑下如图所示，依次通过斜面上的A、B、C、D、E、F点，已知AB=6cm，BC=10cm，CD=14cm，DE=18cm，滑块经过相邻两点之间的时间间隔为2s，求：
（1）滑块在B、C、D三点的瞬时速度
（2）寻求图中滑块的运动规律，推断出E、F两点间的位移和E点的瞬时速度.

12．在利用打点计时器探究小车运动规律的实验中，某同学在打出的纸带上每5点取一个记数点，测出每两个相邻记数点间的距离分别为x1、x2、…、x6，然后他把纸带上x1、x2、…、x6各段准确地剪成6段，按如图那样帖在坐标纸上，彼此不留间隙也不重叠，纸带下端都准确地与横轴重合，x1的左边准确地与纵轴重合，横轴为时间轴，纵轴为速度轴，该同学在这个图中作出了v-t图象，并由图象求出了加速度a，请说明他是如何作出速度图象并求出加速度a的。

第二节 匀变速直线运动的速度与时间的关系

1．物体做匀变速直线运动，已知加速度为2m/s2，那么（ ）
A．任意一秒内，速度都增加2m/s
B．任意一秒内，物体的末速度一定比初速度大2m/s
C．任意一秒内，速度都向正方向变化2m/s
D．第ns的初速度一定比第（n-1）s的末速度大2m/s
2．下图中表示物体作匀变速直线运动的是（ ）
3．质点作直线运动的v-t图象如图所示，则（ ）
A．6s内物体做匀变速直线运动
B．2～4s内物体做匀变速直线运动
C．3s末物体的速度为零，且改变运动方向
D．2s末物体的速度大小为4m/s
4．如图所示均为变速运动的v-t图象,试找出下列各运动与之对应的图象,把字母填在相应的空格内.

(1)汽车从静止起加速一定时间后,即做减速运动直至停止__________；
(2)汽车减速停站后一段时间又加速出发________；
(3)小球滚上斜面后又反向滚回________；
(4)小球从高处由静止落到地面后又反向弹起_______。
5．物体做匀加速直线运动，初速度v0=2m/s，加速度a=0.1m/s2，则第3s末的速度为_______m/s，5s末的速度为__________m/s。
6．质点作匀减速直线运动，加速度大小为3m/s2，若初速度大小为20m/s，则经4s质点的速度为________m/s。
7．质点从静止开始作匀变速直线运动，若在3s内速度变为9m/s，则物体的加速度大小是__________m/s2。
8．飞机以30m/s的速度降落在跑道上，经20s停止下来，若加速度保持不变，则加速度大小是_________m/s2。
9．质点作初速度为零的匀变速直线运动，加速度为3m/s2，则质点第3s的初速度为_________m/s，末速度为_________m/s 。

10．汽车在平直的公路上以10m/s作匀速直线运动，发现前面有情况而刹车，获得的加速度大小为2m/s2，则：
（1）汽车经3s的速度大小是多少？

（2）经5s、10s汽车的速度各是多少？

11．质点从静止开始作匀加速直线运动，经5s速度达到10m/s，然后匀速度运动了20s，接着经2s匀减速运动到静止，则质点在加速阶段的加速度大小是多少？在第26s末的速度大小是多少？

12．质点在直线上作匀变速直线运动，如图所示，若在A点时的速度是5m/s，经3s到达B点速度是14m/s，若再经4s到达C点，则在C点的速度是多少？

13．一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动，经5s后作匀速运动，最后2s的时间使质点匀减速到零，则质点匀速运动的速度是多大？减速运动时的加速度是多大？

第三节 匀变速直线运动的位移与时间的关系

1．某质点的位移随时间的变化关系式为x=4t+2t2，x与t的单位分别是米与秒，则质点的初速度与加速度分别是（ ）
A．4m/s与2m/s2 B．0与4m/s2
C．4m/s与4m/s2 D．4m/s与0
2．在匀加速直线运动中（ ）
A．速度的增量总是与时间成正比 B．位移总是与时间的平方成正比
C．位移总是与时间的成正比 D．加速度、速度、位移方向一致
3．几个做匀变速直线运动的物体，在时间t内位移一定最大的是（ ）
A．加速度最大的物体 B．初速度最大的物体
C．末速度最大的物体 D．平均速度最大的物体
4．如图所示为在同一直线上运动的甲、乙两物体的v-t图象,
则由图象可知（ ）
A.它们速度方向相同,加速度方向相反
B.它们速度方向、加速度方向均相反
C.在t1时刻它们相遇
D.在0~t2时间内它们的位移相同
5．汽车从静止开始以1m/s2的加速度运动，则汽车5s内通过的位移为________m，第2s内的位移是________m，第2s内的平均速度为__________m/s。
6．汽车以10m/s的速度行驶，刹车后获得2m/s2加速度，则刹车4s通过的路程是______m，刹车后8s通过的路程是________m。
7．一辆汽车从静止开始以加速度a起动时，恰有一自行车以v0匀速从旁边驶过，以后它们都沿同一直线同一方向运动，则汽车追上自行车的时间是________，在这之前它们间最大距离是_____________.
8．客车以20m/s的速度在平直的公路上匀速行驶，因故中途停车，停留时间为1min。已知客车刹车时的加速度大小为1.0m/s2，启动时的加速度大小为0.8m/s2，。求该客车由于临时停车而耽误的时间。

9．一列火车进站前先关闭汽阀，让车滑行。当火车滑行300m时，速度恰为关闭汽阀时速度的一半；此后又继续滑行了20s而停止在车站中，设火车在滑行过程中加速度始终保持不变。试求：
（1）火车关闭汽阀时的速度；
（2）火车滑行的加速度；
（3）火车从关闭汽阀到停止滑行时，滑行的总路程。

10．一辆汽车刹车前速度为90km/h，刹车获得的加速度大小为10m/s2，求：
（1）汽车刹车开始后10s内滑行的距离x0；
（2）从开始刹车到汽车位移为30m时所经历的时间t；
（3）汽车静止前1s内滑行的距离△x。

11．一物体做匀变速直线运动，若第1s内通过的位移是6m，第4s内通过的位移是3 m，求该物体运动的初速度和加速度。

第四节 匀变速直线运动的位移与速度的关系

1.关于公式，下列说法正确的是（ ）
A.此公式只适用于匀加速直线运动 B.此公式也适用于匀减速直线运动
C.此公式只适用于位移为正的情况 D.此公式不可能出现a、x同时为负值的情况
2.以20m/s的速度作匀速直线运动的汽车，制动后能在2m内停下来，如果该汽车 以40m/s的速度行驶，则它的制动距离应该是（ ）
A.2m B.4m C.8m D.16m
3．一个做匀加速直线运动的物体，当它的速度由v增至2v，发生的位移为S1；当它的速度由2v增至3v时，发生的位移为S2，则（ ）
A.S1:S2=2:3　 　 B.S1:S2=3:5　 　 C.S1:S2=1:4　 　D.S1:S2=1:2
4．一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m/s，1秒钟后速度的大小变为10m/s，在这1秒钟内该物体的
A．位移的大小可能小于4m　　　 　　 B．位移的大小可能大于10m
C．加速度的大小可能小于4m/s2　　　 D．加速度的大小可能大于10m/s2
5．物体的初速度为2m/s，加速度为2m/s2，当它的速度增大到6m/s时，所发生的位移x＝ ．
6．某物体的初速度为2m/s，在4 s的时间内速度均匀增大到6m/s，那么该物体在这段时间内发生的位移x为 m．
7．一小球以3m/s的初速度沿一光滑斜面向上做加速度恒定为4m/s2，方向沿斜面向下的的匀变速运动，起始点为A，求小球运动到A点下方2m处的B点时的速度和所用的时间。

8．做匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点，已知在A点时的速度为vA、在B点时的速度是vB，则物体在A、B中点时的速度是多少？在A、B中间时刻的速度是多少？

9．某飞机起飞的速度是50m/s，在跑道上加速时可能产生的最大加速度是4m/s2，求飞机从静止到起飞成功需要跑道最小长度为多少？飞机从开始滑行至起飞需时间为多少？

10．某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为5m/s2，所需的起飞速度为50m/s，跑道长100m。通过计算判断，飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞？为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度，航空母舰装有弹射装置。对于该型号的舰载飞机，弹射系统必须使它具有多大的初速度？

11．汽车从甲地由静止出发，沿直线运动到丙地，乙地在甲丙两地的中点，汽车从甲地匀加速直线运动到乙地，经过乙的速度为60km/h，接着又从乙地匀加速到丙地，到丙地时的速度为120km/h，求汽车从甲地到丙地的平均速度。

12．物体由静止从A点沿斜面匀加速下滑，随后在水平面上做匀减速直线运动，最后停止于C点，如图所示，已知AB=4m，BC=6m，整个运动用时10s，则沿AB和BC运动的加速度a1、a2大小分别是多少？

第五节 自由落体运动

1．甲球的重力是乙球重力的5倍，甲、乙分别从高H、2H处同时自由落下（设H足够大），下列说法正确的是 （ ）
A．同一时刻甲的速度比乙大
B．下落1m时，甲、乙的速度相同
C．下落过程中甲的加速度大小是乙的5倍
D．在自由下落的全过程，两球平均速度大小相等
2．关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是 ( )
A．重的物体的g值大 B．同一地点,轻重物体的g值一样大
C．g值在地球上任何地方都一样大 D．g值在赤道处大于在北极处
3．一个铁钉与一个小棉花团同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为 ( )
A．铁钉比棉花团重 B．铁钉比棉花团密度大
C．棉花团的加速度比重力加速度小得多 D．铁钉的重力加速度比棉花团的大
4．甲物体的重力是乙物体重力的3倍，它们从同一高度处同时自由下落，由下列说法正确的是（ ）
A．甲比乙先着地 B．甲比乙的加速度大
C．甲、乙同时着地 D．无法确定谁先着地
5．自由下落的物体，自起点开始依次下落相等高度所用的时间之比是（ ）
A．1/2 B．1/3 C．1/4 D．(+1):1
6．自由落体运动的v-t图象应是图中的 ( )

7．某物体从某一较高处自由下落，第1s内的位移是_______m，第2s末的速度是______m/s，前3s 内的平均速度是_________m/s（g取10m/s2）。
8．小球做自由落体运动，它在前ns内通过的位移与前（n+1）s内通过的位移之比是_____________。
9．一物体从高处A点自由下落，经B点到达C点，已知B点的速度是C点速度的3/4，BC间距离是7m，则AC间距离是__________m（g取10m/s2）。
10．一物体从高H处自由下落，当其下落x时，物体的速度恰好是着地时速度的一半，由它下落的位移x=__________。
11．一个物体从20m高的地方下落,到达地面时的速度是多大?落到地面用了多长时间? (取g=10m/s2)

12．水滴由屋檐自由下落，当它通过屋檐下高为1.4m的窗户时，用时0.2s，不计空气阻力，g取10m/s2，求窗台下沿距屋檐的高度。

13．如图所示,把一直杆AB自然下垂地悬挂在天花板上,放开后直杆做自由落体运动,已知直杆通过A点下方3.2m处一点C历时0.5s,求直杆的长度是多少? (不计空气阻力, g=10m/s2).

14．某同学利用打点时器测量学校所在地的重力加速度，得到如图所示的一条纸带，测得相邻计数点间的距离在纸带上已标出，已知打点计时器的周期为0.02s；请根据纸带记录的数据，计算该学校所在地的重力加速度为多少？

第六节 伽利略对自由落体运动的研究

1．新的科学思想和科学研究方法：在伽利略的研究成果得到公认之前，物理学以至整个自然科学只不过是哲学的一个分支，没有取得自己的独立地位。当时，哲学家们束缚在神学和亚里士多德教条的框框里，他们苦思巧辩，得不出符合实际的客观规律。伽利略敢于向传统的权威思想挑战，不是先臆测事物发生的原因，而是先观察自然现象，由此发现自然规律。他摒弃神学的宇宙观，认为世界是一个有秩序的服从简单规律的整体，要了解大自然，就必须进行系统的实验定量观测，找出它的精确的数量关系。
2．伽利略的生平简介：1564年2月15日生于意大利西北部的比萨城，父亲芬琴齐奥·伽利莱精通音乐理论和声学，著有《音乐对话》一书。1574年全家迁往意大利东部的大城市佛罗伦萨。伽利略自幼受父亲的影响，对音乐、诗歌、绘画以及机械兴趣极浓；也像他父亲一样，不迷信权威。17岁时遵从父命进比萨大学学医，可是对医学他感到枯燥无味，而在课外听家族世交、著名学者O·里奇讲欧几里得几何学和阿基米德静力学，感到浓厚兴趣。后来成为伟大的物理学家、天文学家、科学革命的先驱，是人类改变世界的大科学家之一，1642年1月8日病逝，终年78岁。
3.大事年表
1581年9月，17岁的伽利略成了比萨大学的一名学生。
1583年伽利略开始进行摆的实验。
1586年伽利略写了《小天平》。这本书使他引起了其他科学家的关注，奠定了作为数学家的基础。
1590年伽利略写了《关于运动》一书，此书把他关于运动和落体的理论结合了起来。
1591年伽利略在比萨斜塔上进行他的落体实验。伽利略的父亲去世。
1593年伽利略利用斜面开始进行加速度的实验。
1597年德国科学家开普勒出版了《神秘的宇宙》一书，此书支持哥白尼关于宇宙的理论。
1604年伽利略确定无疑地证实了地球不是宇宙的中心。10月，空中出现了一颗超新星，这件事更使伽利略确信亚里士多德关于宇宙的理论是错误的。
1609年伽利略作了一架经过改革的望远镜，并开始了他的天文观察。
1610年3月，伽利略出版了他的《星宿的信使》一书。9月，伽利略移居佛罗伦萨，在科西莫大公手下获得数学家职位。
1613年伽利略《关于太阳黑子以及它们的现象的论证和发展过程》一书发表。此书表明了伽利略支持哥白尼的宇宙理论，而不赞成亚里士多德在这方面的论点。
1615年伽利略被传唤至罗马，因支持哥白尼而受指控。
1623年伽利略出版了《分析者》一书，在这本书里他对教会关于宇宙的见解提出异议。
1632年2月，伽利略的《关于两种世界体系的对话》一书出版。
8月，教会下令禁止《对话》一书的出售。
1633年6月，伽利略被判决有罪。他被判终身监禁并关在牢房里。他的《对话》和其他著作都被查禁。伽利略开始撰写《两种新科学的对话》一书。
1637年伽利略的一只眼睛受到感染，导致失明。
1638年《两种新科学的对话》在荷兰莱顿出版。
1642年1月8日，78岁的伽利略去世。

第二章 匀变速直线运动的研究
第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律
1．A 2．B 3．ABD 4．BC 5．D 6．BC 7．ABDEC；纸盘轴上 8.（1）单位：m/s
vA
vB
vC
vD
vE
vF
vG
vH
vI
0.75
1.25
1.75
2.00
2.00
2.00
1.85
1.25
0.06
（2）5 , 1.39 （3）略 9．＞，＞；=，= 10. 25.25； 32.75； 40.25； 47.75； 55.20；0.75m/s2；0.75m/s2；0.75m/s2 11．（1） vB=4cm/s vC=6cm/s vD=8cm/s （2） xEF=22cm vE=10cm/s
12．每条纸带的宽度代表相等的时间，每条纸带的长度代表这段时间内的位移，而相等时间内的位移就表示这段时间内的平均速度。由于每段时间较短，所以这段时间中点的速度就是这段时间内的平均速度。取每段纸带上边的中点，然后过这些点画出v-t图象，如图所示.此图线的斜率就等于加速度a的大小。
第二节 匀变速直线运动的速度与时间的关系
1．C 2．BCD 3．BCD 4．(1)D (2)A (3)B (4)C 5．2.3；2.5 6．8 7． 3 8． 1.5
9．6， 9 10．（1）4m/s（2）0 11． 2m/s2，5m/s 12． 26m/s 13． vB=vC=5m/s； 2.5m/s2。
第三节 匀变速直线运动的位移与时间的关系
1．C 2．AD 3．D 4．AD 5．25m，1.5，1.5 6．24，25 7．9，6.75 8． 22.5s
9．20m/s；-0.5m/s2；400m 10．（1）31.25m （2）2s （3）5m 11． 6.5m/s，1m/s2
第四节 匀变速直线运动的位移与速度的关系
1．B 2．C 3．B 4．ABD　 5．8m 6．16 7．5m/s，方向沿斜面向下；2s
8．；（vA +vB）/2 9．312.5m；12.5s 10．不能，39m/s 11．45km/h
12．0.5m/s2； 0.33m/s2
第五节 自由落体运动
1． B 2． B 3． C 4． C 5． D 6． B 7．5, 20, 15 8． n2/(n+1)2 9． 16
10． H/4 11． 20m/s,2s 12． 3.2m 13． 2.75m 14． 9.72~9.78m/s2
第六节 伽利略对自由落体运动的研究（阅读）