专题三直线运动的图象及实验自整理

1、专题三直线运动的图象及实验自整理第1页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日考纲内容考纲解读1.匀变速直线运动及其公式、图象()2.实验:研究匀变速直线运动() 1.经历匀变速直线运动的实验研究过程，掌握匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律时的重要作用2.能应用公式和图象描述匀变速直线运动 第2页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日第3页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日考点1 匀变速直线运动的位移图象1位移图象：在直角坐标系中，用横坐标表示_，用纵坐标表示物体的_，再将物体做直线运动时的数据在坐标系中描点，由这些点所得到的图象表示

2、位移与时间的关系,称为位移时间图象(xt图象)，简称位移图象(如下图所示)时间位移第4页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日表示物体做 ；表示物体做 ；表示物体做 ；交点的纵坐标表示三个运动物体相遇时的 。 静止匀速直线运动匀速直线运动位移相同第5页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日2物理意义：位移时间图象表示运动物体的位移随时间变化的规律，即不同时刻对应的物体的位移图象不是物体的运动轨迹3由匀速直线运动的位移图象能够作出的判断：(1)任一时刻的位移；第6页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日(2)发生某段位移所用的时间；(3)直线的斜率

3、k表示速度的大小；(4)直线向上倾斜表示物体正向匀速运动，直线与t轴平行表示物体静止，直线向下倾斜表示物体反向匀速运动；(5)图象与纵轴交点表示t0时物体的位移，即物体的出发点，与横轴的交点表示物体在出发点的时间；(6)两图线相交的交点，表示两物体在这一时刻相遇第7页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日 (单选) 如下图所示的是A、B两个质点作匀速直线运动的位移时间图线则以下判断正确的是()A在运动过程中，A质点总比B质点快B在时间t1内，两质点的位移相同C当tt1时，两质点的速度相等D当tt1时，A、B两质点的加速度都大于零小试身手第8页，共53页，2022年，5月20日，

4、1点27分，星期日解析：由A、B两个物体运动的位移时间图线可知，在运动过程中，A质点总比B质点快，答案A正确；在时间t1内，质点A的位移比质点B大，答案B错；由于A的斜率比B的大，因此，A的速度比B的速度大，答案C错；A、B两物体均作匀速直线运动，加速度为零，答案D错，本题的正确答案是A.答案：A第9页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日考点2 匀变速直线运动的速度图象1速度时间图象：在直角坐标系中，用纵坐标表示物体运动的_，用横坐标表示_，得出的图象为速度时间图象(vt图象)，简称速度图象(如下图所示)速度时间表示物体做 ；表示物体做 ；表示物体做 ；交点的纵坐标表示三个运

5、动物体的 ；图中阴影部分面积表示0t1时间内的位移匀速直线运动匀加速直线运动匀减速直线运动速度相等第10页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日二、匀变速直线运动的速度时间图象1匀变速直线运动的速度图象特点：图象是一条倾斜的直线2对匀变速直线运动的速度图象的认识(1)图线过原点表示运动物体的初速度为零；(2)图线在纵轴上的截距表示运动物体的初速度大小；(3)若图线在时间轴的上方，表示物体运动方向与选定的正方向相同图线向上倾斜表示物体做加速运动，向下倾斜表示物体在做减速运动；第11页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日(4)若图线在时间轴的下方，表示物体运动方向

6、与选定的正方向相反图线向上倾斜表示物体在做反向的减速运动，向下倾斜表示物体在做反向的加速运动；(5)图象中直线的斜率表示物体运动的加速度大小；(6)图线与时间轴围成的面积表示物体在相应时间内的位移时间轴上方的面积表示位移为正，时间轴下方的面积表示位移为负第12页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日 (单选)(2010年深圳模拟)一物体做匀变速直线运动，速度图象如图所示，则在前4 s内(设向右为正方向)()A物体始终向右运动B物体先向左运动，2 s后开始向右运动C前2 s物体位于出发点的左方，后2 s位于出发点的右方D在t4 s时，物体距出发点最远小试身手解析：02 s内，物体

7、向左作匀减速运动，24 s内物体向右作匀加速运动，故A错，B对在前2 s内物体向左运动，位于出发点左方，而后2 s时刚好回到出发点，则C、D均错答案：B第13页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日2(2012年1月广东学业水平考试)物体做变速直线运动的图象如图所示，关于物体t11 s和t23 s时的运动情况，下列判断正确的是()BCA速度方向相同 B速度方向相反C加速度大小相同 D加速度大小不同变式训练第14页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日 (多选，2011 年广东学业水平模拟)图 139 是一物体做直线运动的速度时间图象，根据图象，下列计算结果正确的

8、有()BCA02 s 内的位移是 4 mB26 s 内的位移是 16 mC26 s 内的加速度为零D68 s 内的加速度大小为 0.5 m/s2图 139变式训练第15页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日三、st图象和vt图象的比较st图象和vt图象有形同、意不同，意同形不同的可比性，如图中两图象的理解和对比可加深对两类图象的认识第16页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日st图象vt图象表示物体做匀速直线运动，v k，斜率表示物体的速度，绝对值越大，表示速度越大表示物体做匀加速直线运动a k，斜率表示物体的加速度，绝对值越大则加速度越大表示物体静止表示物

9、体做匀速直线运动表示物体反向做匀速直线运动，t2时刻前s0，t2时刻后s0表示物体做匀减速直线运动，t2时刻前v0，t2时刻后v0第17页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日纵轴截距表示初始时刻(位置)相对于参考点的位移；横轴截距表示到达参考点的时刻之后，速度并不发生变化，但已经到达参考点的另一侧纵轴截距表示初始时刻的初速度；横轴截距表示速度减为零时的时间，之后，加速度并不发生变化，但速度方向却发生了变化交点D的纵坐标表示相遇处距参考点的位移，横坐标表示相遇的时刻交点D的纵坐标表示速度的大小和方向，横坐标表示速度相等的时刻，交点不表示相遇0t1时间内物体的位移为s1t1时刻物

10、体速度为v1，图中阴影面积表示物体在0t1时间内物体位移的大小，在t轴上方表示位移为正，在t轴下方表示位移为负第18页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日 (单选) 如图，下列图象中表示物体做匀速直线运动的是()解析：匀速直线运动的vt图象为平行于时间轴的直线，st图象为过坐标原点的倾斜直线答案：C小试身手第19页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日考点4 实验：研究匀变速直线运动1打点计时器：当交流电的频率为50 Hz时，打点计时器每隔_打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔是_(1)电磁打点计时器工作电压为_交流电压；(2)电火花打点计时器工作电

11、压为_交流电压2根据纸带上的点求匀变速直线运动的加速度(1)原理：一物体以加速度a做匀变速直线运动，在任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差是一个_故测出纸带上各相邻间距后，可求解a.0.02秒0.02秒46伏220伏常数第20页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日(2)求法：为精确起见，一般采用“逐差法”，由ss2s1s3s2 aT2得s4s1 3a1T2.同理可得s5s23a2T2,s6s33a3T2,再由 求解加速度的平均值即为测量值3求打下某一点时纸带运动的瞬时速度 已知物体做匀变速直线运动，欲求打下第n个点时纸带的瞬时速度，由于打n1点到n1点这段时间的中间时刻恰

12、为打下n点的时刻，可知打下n点时的瞬时速度应等于这段时间内的_平均速度第21页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日O A B C D E3.0712.3827.8749.62.0777.40实验：用电火花计时器(或电磁打点计时器)探究匀变速直线运动速度随时间变化规律（A）实验步骤：（1）把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将打点计时器固定在平板上,并接好电路（2）把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的钩码.（3）将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔（4）拉住纸带,将小车移动至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带.（5）断开电源,取下纸带（6）换上

13、新的纸带，再重复做三次常见计算：，第22页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日 例：在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，计时器所用电源的频率为50 Hz.随小车一起做匀加速直线运动的纸带上记录下0、1、2、3、4、5等一些计数点如图所示，每相邻的两计数点之间，都有四个点未画出，那么从0到3经历的时间是_用米尺量出0到1、2、3、4、5的距离分别是2.78 cm、6.77 cm、11.96 cm、18.36 cm、25.97 cm，则小车在经历计数点3时的速度大小是_ m/s.第23页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日解析：每相邻的两个计数点之间有四个点末

14、画出，可知相邻计数点时间间隔为50.02 s0.1 s，计数点0到3经历的时间是30.1 s0.3 s.根据“在匀变速直线运动的某段过程中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度”可知计数点3瞬时速度大小等于2、4之间的平均速度大小答案：0.30 s0.580第24页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日热点1 位移图象1、 (2012年1月广东学业水平考试)如图是甲、乙两物体做直线运动的st图象，由图可知()课堂检测At1t2时间内，甲的速度比乙的速度小Bt1t2时间内，甲的速度比乙的速度大Ct2时刻，两物体的速度大小相等Dt1t2时间内，甲的位移比乙大第25页，共53页

15、，2022年，5月20日，1点27分，星期日解析：st图象中倾斜的直线代表物体做匀速直线运动，斜率代表物体运动的速度大小，t1t2时间内，甲的斜率小，则甲的速度比乙的速度小，到t2时刻两者相遇，在t1t2时间内，甲的位移比乙小答案：A第26页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日变式训练 1-1、甲、乙、丙三个物体在同一直线上运动， 它们的位移时间图象如下图所示， 由图可知() A.开始计时时， 甲在最前， 丙在最后B.在0t2时间内， 甲的速度最大， 丙的速度最小C.甲停止运动时， 丙开始运动， 丙的速度最大D.当tt2时刻甲、乙、丙相遇 C第27页，共53页，2022年，5

16、月20日，1点27分，星期日热点2 速度图象2、(2013年江苏学业水平测试)火车进站做匀减速直线运动，能反映其运动的vt图象是()解析：匀变速运动的vt图象是一条倾斜的直线，图D中物体的速度逐渐减小，表示物体做匀减速直线运动答案：D第28页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日2-1、(单选，2011 年广东学业水平模拟)图 132 所示为 A、B 两质点的速度时间图象，其加速度分别为 aA、aB，在零时刻的速度分别为 vA、vB那么判断正确的是（ ）DAvAvBBvAvBCaAaBDaAaB图 132变式训练第29页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日2-

17、2、竖直升空的模型火箭，其vt图象如图所示，由图可知（ ）A. 火箭上升的最大高度为40mB. 火箭上升的最大高度为120mC. 火箭经过6s落回地面D. 火箭上升过程中的加速度大小始终是20m/s2B 由图可知，火箭02s加速上升，26s减速上升，6S末升至最高点，速度为0；故上升的最大高度等于大三角形的面积x=(6s40m/s)/2=120m第30页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日热点3 实验3、 (2012年6月广东学业水平考试)“研究匀变速直线运动”实验获得的一条纸带如图所示，已知a、b两个相邻计数点时间间隔为0.10 s，则从a至b这段时间内物体的平均速度约为(

18、)A0.27 m/s B0.37 m/sC1.35 m/s D1.85 m/s解析：由图象知a到b的距离是2.70 cm，两点的时间间隔是0.10 s，则这段时间内物体的平均速度为0.27 m/s.A第31页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日变式训练3(2012年1月广东学业水平考试)下图所示为“研究物体做匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，a、b、c、d为计数点，相邻计数点时间间隔为0.1 s其中b点反映的瞬时速度为()AA0.520 m/s B6.47 m/sC3.92 m/s D5.20 m/s第32页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日第33页，

19、共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日一、单项选择题 1.打点计时器振针打点的周期决定于()（单）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解析：打点计时器振针打点的周期等于交流电的周期，而T1/f.答案：B第34页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日2(2012年1月广东学业水平考试)如图所示，是电源频率为50 Hz的电磁打点计时器在纸带上连续打下的六个点则a至f之间的时间为()（单）解析：电源频率为50 Hz的电磁打点计时器，每隔0.02 s打一个点，a至f之间有5个时间间隔，其时间是0.10 s.答案：BA0.02 sB0

20、.10 sC0.12 sD0.60 s第35页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日3下图中不表示物体做匀速直线运动的图象是 ()（单）解析：st图象中倾斜的直线表示匀速直线运动，选项B和D中物体均做匀速直线运动，C中速度大小和方向都不变是匀速直线运动，A中物体的速度随时间在变化，是变速运动答案：A第36页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日二、单项选择题 4根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是()（单）A时间间隔 B瞬时速度C加速度 D平均速度解析：从纸带上直接读出两点间的时间间隔答案：A第37页，共53页，2022年，5月20日，1

21、点27分，星期日5下图是利用打点计时器记录物体匀变速直线运动信息所得到的纸带为便于测量和计算，每5 个点取一个计数点已知S1S2S3S4S5.对于纸带上2、3、4 这三个计数点，相应的瞬时速度关系为()（单）A计数点2的速度最大 B计数点3的速度最大C计数点4的速度最大 D三个计数点的速度都相等解析：由纸带可以看出越往后，在相等的时间内物体运动的位移越大，则运动的速度越大，故纸带上2、3、4 这三个计数点，计数点4 的速度最大C第38页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日6一同学在做“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

22、是因为()（单）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打点针压得过紧解析：如果打点计时器错接在直流电源上，其振动片不可能被磁化，也就不可能引起振针的上下运动而打点，所以A错；如果电源电压不稳定会影响点迹的清晰度，而电源频率不稳定会引起打点周期的不稳定，所以B、C均不正确；当打点计时器的振针压得过紧，每一个打点周期内就会有较长时间接触并挤压在复写纸上，这样打出的点就变为一段一段的小线段，即打出的点有拖尾现象，所以D答案正确D第39页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日三、多项选择题7关于计数点的下列说法中正确的是()（多）A用计数点进行测量计算，既方

23、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解析：处理纸带时，通常选取计数点进行测量计算，既方便又可减小误差，相邻计数点间点迹的个数相等，时间间隔相等，但是物体运动情况不同时，相邻计数点间的距离可以是不相等的ABD第40页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日8如图所示为甲、乙两质点的vt图象对于甲、乙两质点的运动，下列说法中正确的是()（多）A质点甲沿正方向运动，质点乙与甲的运动方向相反B质点甲、乙的速度相同C在相同的时间内，质点甲、乙的位移大小相同D不管质点甲、乙是否从同一

24、地点开始运动，它们之间的距离一定越来越大解析：由图线可知，图线甲的速度为正，运动方向与正方向相同，而图线乙的速度为负，运动方向与正方向相反，甲与乙两质点速度大小相等，方向相反，在相同的时间内，质点甲、乙的位移大小相同AC第41页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日9下图中表示物体作匀变速直线运动的是()（多）解析：匀变速直线运动的速度图象是一条倾斜的直线答案：BCD第42页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日10(单选，2010 年佛山学业水平模拟)如图 133 是一)A物体的 st 图象，则该物体在 6 s 内的位移是(图 133A0B2 mC4 mD12

25、 m解析：由图象可知，物体 6 s 内的位移为 0，选项 A 正确第43页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日11(单选)如下图所示的 vt 图象中，表示物体做匀减速直线运动的是()B解析：匀减速直线运动的特点是加速度方向与初速度方向相反第44页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日12(单选，2010 年汕头学业水平模拟)图 134 为某物体在 10 s 内运动的 vt 图象关于物体在 10 s 内的位移，下列数据正确的是()图 134A60 mB40 mC48 mD54 m解析：匀变速直线运动的 vt 图象中，图象某一段时间和坐标轴包围的面积代表位移， 由

26、此可得，选项 B 正确B第45页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日13(单选)如图 135 所示，甲、乙、丙和丁是以时间为横轴的匀变速直线运动的图象，下面说法正确的是()图 135A图甲是速度时间图象B图乙是加速度时间图象C图丙是加速度时间图象D图丁是速度时间图象解析：匀变速直线运动的各类图象：速度图象为一倾斜直线，加速度图象为一水平直线，位移图象为一抛物线D第46页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日图 1314(单选)A、B 两物体在同一直线上同时由同一位置开始)运动，其速度图象如图 136 所示，下列说法正确的是(A020 s B 跑在 A 的后面，20 s后 B 跑在 A 的前面CB20 s 时刻 A 追上 B，且 A、B 速度相等C40 s 时刻 A 追上 BD40 s 时刻 A、B 相距最远解析：vt 图象中两线的交点表示有共同速度，“面积”相等表示相遇第47页，共53页，2022年，5月20日，1点27分，星期日15(单选，2011 年广东学业水平模拟)某物体运动的 vt图象，由图 137 可知()D图 137A02 s 物体匀速