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第 1 章 匀变速直线运动
第 1 节 运动的描述
粤题风向 物理本质 明晰规律 思维回归
(2024届佛山二模)(多选)小明同学乘坐动车时发现,车道旁每隔相同距离会有一根为动车组输电
的电线杆,夕阳照射下电线杆会在前行车厢内留下一个个阴影,于是他将手机平放在车的窗台上,
利用手机内置的光传感器测量动车向正北方向前行时,光照强度随时间的变化图线如图所示。查
阅资料可知每两根电线杆的间隔为50 m,则下列说法正确的是 ( )
A.0~10 s动车做减速运动 B.0~16 s内动车做匀加速运动
C.0~10 s内动车平均速率为25 m/s D.14 s时动车速率为50 m/s
答案 CD
考法点睛 若无图像信息,但已知动车通过电线杆时的速度大小,如何判断运动是否是匀加速?
五年高考
1.★(2023浙江1月,3,3分)“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在
轨运行如图所示,则 ( )
A.选地球为参考系,“天和”是静止的
B.选地球为参考系,“神舟十五号”是静止的
C.选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的
D.选“神舟十五号”为参考系,“天和”是运动的
答案 C
2.★(2024江西,3,4分)一质点沿x轴运动,其位置坐标x与时间t的关系为x=1+2t+3t2(x
的单位是m,t的单位是s)。关于速度及该质点在第1 s内的位移,下列选项正确的是(
)
A.速度是对物体位置变化快慢的描述;6 m
B.速度是对物体位移变化快慢的描述;6 m
C.速度是对物体位置变化快慢的描述;5 m
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D.速度是对物体位移变化快慢的描述;5 m
答案 C
三年模拟
3.★(2024届东莞众美中学月考)某同学在距水平桌面一定高度处将一橡皮擦由静止释
放,橡皮擦以3 m/s的速度与水平桌面发生碰撞,碰撞后以1 m/s的速度反向弹回,已知碰
撞的时间为0.2 s,则橡皮擦与桌面发生碰撞过程中的平均加速度为 ( )
A.10 m/s2,方向向上 B.10 m/s2,方向向下
C.20 m/s2,方向向上 D.20 m/s2,方向向下
答案 C
4.★★(2024届汕头一模)汕头海湾隧道全长6 680米,线路如图所示,其中AB、CD段可以
看作直线路段,BC段可以看作曲线路段,下列说法正确的是 ( )
A.计算通过BC段所用时间,由于汽车做曲线运动,不能将汽车看作质点
B.计算汽车通过整段隧道所用时间,可以将汽车看作质点
C.测量两辆汽车的超车时间,可以将汽车看作质点
D.研究乘客所受推背感与汽车加速度关系,可以将乘客和汽车视为整体来研究
答案 B
5.★★(2024届广东二模)香海大桥全长29.8 km,其中主线长20 km,支线长9.8 km且限
速为80 km/h。若一辆汽车以加速度4 m/s2从静止开始驶入支线,先直线加速到72 km/h
后保持匀速,则下列说法正确的是 ( )
A.汽车加速时间为18 s
B.29.8 km指的是位移
C.80 km/h指的是平均速度
D.汽车通过支线的时间小于9分钟
答案 D
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第 2 节 匀变速直线运动规律及其应用
粤题风向 物理本质 明晰规律 思维回归
(2024届广州二模)(多选)如图,运动员先后将甲、乙两冰壶以相同的初速度从A点沿直线AO推离。
若甲以加速度a做匀减速运动后停在O点;乙先以加速度a做匀减速运动,到达某位置,运动员开
1 2
始刷冰面减小动摩擦因数,乙以加速度a继续做匀减速运动并停在O点,则 ( )
3
A.a<a B.a<a C.a>a D.a>a
1 2 1 3 1 3 2 3
答案 ACD
考法点睛 广东对计算的考查在逐年增加,训练过程要重视计算,尤其要注意基本公式之间变形、
联立。
五年高考
1.★★(2024海南,5,3分)商场自动感应门如图所示,人走近时两扇门从静止开始同时向左、
右平移,经4 s恰好完全打开,两扇门移动距离均为2 m,若门从静止开始以相同的加速度
大小先匀加速运动后匀减速运动,完全打开时速度恰好为0,则加速度的大小为 (
)
A.1.25 m/s2 B.1 m/s2
C.0.5 m/s2 D.0.25 m/s2
答案 C
2.★★★(2024山东,3,3分)如图所示,固定的光滑斜面上有一木板,其下端与斜面上A点距
离为L。木板由静止释放,若木板长度为L,通过A点的时间间隔为Δt;若木板长度为2L,
1
通过A点的时间间隔为Δt。Δt∶Δt为( )
2 2 1
A.(√3-1)∶(√2-1)
B.(√3-√2)∶(√2-1)
C.(√3+1)∶(√2+1)
D.(√3+√2)∶(√2+1)
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答案 A
3.★★★(2024全国甲,24,12分)为抢救病人,一辆救护车紧急出发,鸣着笛沿水平直路从
t=0时由静止开始做匀加速运动,加速度大小a=2 m/s2,在t=10 s时停止加速开始做匀
1
速运动,之后某时刻救护车停止鸣笛,t=41 s时在救护车出发处的人听到救护车发出的
2
最后的鸣笛声。已知声速v=340 m/s,求
0
(1)救护车匀速运动时的速度大小;
(2)在停止鸣笛时救护车距出发处的距离。
答案 (1)20 m/s (2)680 m
4.★★★(2024广西,13,10分)如图,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,
锥筒间距d=0.9 m,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号
锥筒用时t=0.4 s,从2号锥筒运动到3号锥筒用时t=0.5 s。求该同学
1 2
(1)滑行的加速度大小;
(2)最远能经过几号锥筒。
答案 (1)1 m/s2 (2)4
三年模拟
5.★(2024届佛山一模)为提高航母的效能,福建舰安装了电磁弹射器,舰载机在弹射器的
助推下能获得30 m/s2~50 m/s2的加速度。若某舰载机从静止开始弹射,匀加速运动150
m达到100 m/s的起飞速度,则该过程的时间为( )
A.3.3 s B.3.0 s C.2.5 s D.1.5 s
答案 B
6.★★(2024届广东学业水平测试)在一个小区内,某同学在窗口玩手机时,手机不慎掉落,
已知手机开始掉落位置距地面的高度为27 m,手机下落过程可视为自由落体运动,下落的
总时间为3t,则手机下落的最后一个t时间内下落的高度是 ( )
A.10 m B.15 m C.18 m D.20 m
答案 B
7.★★(2024届广东一模)如图所示,调整水龙头的开关,使单位时间内流出水的体积相等。
水由于重力作用,下落速度越来越大,水柱越来越细。若水柱的横截面可视为圆,图中a、
b两处的横截面直径分别为0.8 cm和0.6 cm,则经过a、b的水流速度之比v∶v为(
a b
)
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A.1∶3 B.1∶9 C.3∶4 D.9∶16
答案 D
8.★★★(2024届梅州1月期末联考)(多选)如图所示,为港珠澳大桥上连续四段110 m的
等距钢箱梁桥,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t,则下列
说法正确的是 ( )
A.通过cd段的时间为√3t
B.通过ac段的时间为√2t
C.在ab段和bc段的平均速度之比为(√2-1)∶1
D.ac段的平均速度不等于b点的瞬时速度
答案 BCD
9.★★★(2024届韶关武江区联考)(多选)中欧班列往来于中国与欧洲及“一带一路”沿
线各国,为推进“一带一路”建设贡献了中国力量。某运送物资的列车由40节长度相等
的车厢组成,有一位观察者站在轨道旁边,刚好与第一节车厢前端对齐,列车出站时从静止
开始做匀加速直线运动,从列车运动时开始计算 ( )
A.每节车厢末端经过观察者时的速度之比是1∶√2∶√3∶…
B.每节车厢经过观察者所经历时间之比是1∶3∶5∶…
C.在连续相等时间里经过观察者的车厢数之比是1∶3∶5∶…
D.在连续相等时间里经过观察者的车厢数之比是1∶2∶3∶…
答案 AC
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第 3 节 自由落体运动和竖直上抛运动 多过程问题
粤题风向 突破情境 模型建构
(2024届汕头期末)小杰学习自由落体运动后,用20 cm的刻度尺测量同学的反应时间,测量方法如
图所示,被测者用两个手指虚捏在刻度尺零刻度线处,观察到小杰松开刻度尺后立刻捏住刻度尺,
读出手指所捏刻度h,下列说法正确的是 ( )
A.h越大,反应时间越短
B.反应越慢,要捏住刻度尺时,刻度尺下落的速度越大
C.该刻度尺可以测量出0.4 s的反应时间
D.计算时若重力加速度g取10 m/s2,则测算出的反应时间比实际值要大
答案 B
考法点睛 被测者的反应时间与刻度尺下落h的时间有什么样的关系?
五年高考
1.★(2024广西,3,4分)让质量为1 kg的石块P从足够高处自由下落,P在下落的第1 s
1 1
末速度大小为v,再将P和质量为2 kg的石块绑为一个整体P,使P从原高度自由下落,
1 1 2 2
P在下落的第1 s末速度大小为v,g取10 m/s2,则 ( )
2 2
A.v=5 m/s B.v=10 m/s
1 1
C.v=15 m/s D.v=30 m/s
2 2
答案 B
2.★★(2023广东,3,4分)铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中,可
视为质点的铯原子团在激光的推动下,获得一定的初速度。随后激光关闭,铯原子团仅在
重力的作用下做竖直上抛运动,到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正
方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度v或加速度a随时间t变化的图像是(
)
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答案 D
3.★★★(2022湖北,6,4分)我国高铁技术全球领先,乘高铁极大节省了出行时间。假设两
火车站W和G间的铁路里程为1 080 km,W和G之间还均匀分布了4个车站。列车从W站
始发,经停4站后到达终点站G。设普通列车的最高速度为108 km/h,高铁列车的最高速
度为324 km/h。若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中,加速度大小均为0.5 m/s2,
其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动,两种列车在每个车站停车时间相同,则从
W到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为 ( )
A.6小时25分钟 B.6小时30分钟
C.6小时35分钟 D.6小时40分钟
答案 B
三年模拟
4.★★(2024届中山华侨中学四模)弹力球的弹性很好,一小孩释放弹力球后,仔细观察它
在竖直方向上反复地“反弹-下落”过程,他发现弹力球每次反弹能达到的高度几乎不变,
忽略空气阻力,他要用位移-时间图像或速度-时间图像描述连续多次“反弹-下落”过程,
下列选项中最合适的是 ( )
答案 C
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5.★★★(2025届北京顺义一中月考)利用水滴下落可以粗略测量重力加速度g的大小。
某同学调节家中水龙头,让水一滴一滴地流出,在水龙头的正下方放一个盘子,调整盘子的
高度,使一滴水刚碰到盘子时,恰好有另一滴水刚开始下落,而空中还有一滴水正在下落。
测出此时出水口到盘子的高度为h,从第1滴水开始下落到第n滴水刚落至盘中所用时间
为t,不计空气阻力。下列说法正确的是 ( )
A.第1滴水刚落至盘中时,第2滴水距盘子的距离为h的一半
t
B.相邻两滴水开始下落的时间间隔为
n-1
2t
C.每滴水在空中的下落时间为
n+1
h(n-1) 2
D.此地重力加速度的大小为
2t2
答案 C
6.★★★(2024届广东三模)如图所示,小球从距地面高度h=1.25 m的A点由静止释放,
1
经地面第一次反弹,竖直上升至最高点B,B点距地面高度h=0.8 m,不计空气阻力,重力加
2
速度为g=10 m/s2,下列说法正确的是 ( )
A.小球在B点处于平衡状态
B.小球下降过程处于失重,上升过程处于超重
C.小球与地面作用过程速度变化量的大小为1 m/s
D.小球下降过程的平均速度大小大于上升过程的平均速度大小
答案 D
7.★★★(2025届广东八校9月联考)如图甲为大型游乐设施跳楼机,图乙为其结构简图。
乘坐台从a位置自由下落,从b位置到c位置下落的距离为25 m,经历的时间为1 s。乘
坐台从c位置后以恒力制动,再经3 s停下,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)跳楼机从a位置到c位置下落的距离;
(2)跳楼机下落的总高度。
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答案 (1)3 s (2)90 m
8.★★★(2025届湖南邵阳创新联考)如图所示,一个质量为M的长圆管竖直放置,顶端塞
有一个质量为m的弹性小球,M=2m,球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为
f=2mg,管从下端与地面距离为H处自由落下,运动过程中,管始终保持竖直,每次落地后向
上弹起的速度与落地时速度大小相等,不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)求管第一次落地时球的速度v;
0
(2)求管第一次落地弹起时管的加速度a和球的加速度a;
1 2
(3)管第一次落地弹起后至第二次落地前,若球恰好没有从管口滑出,求此时管的下端距地
面的高度h。
4
答案 (1)√2gH,方向竖直向下 (2)2g,方向竖直向下 g,方向竖直向上 (3) H
9
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微专题 1 运动学图像
五年高考
1.★(2024新课标,14,6分)一质点做直线运动,下列描述其位移x或速度v随时间t变化
的图像中,可能正确的是 ( )
答案 C
2.★(2023全国甲,16,6分)一小车沿直线运动,从t=0开始由静止匀加速至t=t时刻,此后
1
做匀减速运动,到t=t时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中,可能
2
正确的是 ( )
答案 D
3.★(2023湖北,8,4分)(多选)t=0时刻,质点P从原点由静止开始做直线运动,其加速度a
随时间t按图示的正弦曲线变化,周期为2t。在0~3t时间内,下列说法正确的是 (
0 0
)
A.t=2t时,P回到原点
0
B.t=2t时,P的运动速度最小
0
C.t=t时,P到原点的距离最远
0
3 1
D.t= t时,P的运动速度与t= t时相同
2 0 2 0
答案 BD
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4.★★(2024福建,3,4分)某公司在封闭公路上对一新型电动汽车进行直线加速和刹车性
能测试,某次测试的速度-时间图像如图所示。已知0~3.0 s和3.5~6.0 s内图线为直线,
3.0~3.5 s内图线为曲线,则该车 ( )
A.在0~3.0 s内的平均速度大小为10 m/s
B.在3.0~6.0 s内做匀减速直线运动
C.在0~3.0 s内的位移大小比在3.0~6.0 s内的大
D.在0~3.0 s内的加速度大小比在3.5~6.0 s内的小
答案 D
三年模拟
5.★★(2024届深圳三模)一个无人机在竖直方向上运动,以竖直向上为正方向,运动的v-
t图像如图所示,关于无人机的运动,下列说法正确的是 ( )
A.无人机做曲线运动
B.无人机做匀变速直线运动
C.无人机做加速度逐渐减小的加速直线运动
D.无人机做加速度逐渐增大的加速直线运动
答案 C
6.★★(2024届广州三模)甲、乙两同学参加百米赛跑,速度-时间图像如图所示,甲同学在
t时刻到达终点。则甲、乙从起点到终点的过程中 ( )
0
A.甲的平均速度比乙的大
B.甲的速度一直比乙的大
C.甲的加速度一直比乙的大
D.甲一直在乙前面
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答案 A
7.★★(2024届佛山禅城二模)图甲所示的医用智能机器人在某医院大厅巡视,图乙是该
机器人在某段时间内做直线运动的位移-时间图像,20~30 s的图线为曲线,其余为直线。
则机器人在 ( )
A.0~10 s内做匀加速直线运动
B.0~20 s内平均速度大小为零
C.0~30 s内的位移大小为5 m
D.5 s末的速度与15 s末的速度相同
答案 B
8.★★★(2024届华南师大附中5月冲刺)如图所示为甲、乙、丙、丁四个质点同时、同
地由静止沿同一方向运动的v-t图像和a-t图像,由图可知 ( )
A.甲和丙都在做匀加速直线运动
B.2 s末乙的速度大于丁的速度
C.5~7 s甲、乙逐渐靠近
D.5~7 s丙、丁逐渐靠近
答案 C
9.★★★(2024届茂名高州三模)某无人驾驶汽车在研发过程中要进行试车,新车沿平直
x 1
-
公路行驶的一段时间内的 图像如图所示,下列说法正确的是 ( )
t2 t
A.该车做匀加速运动
B.该车行驶的初速度大小为2 m/s
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C.该车行驶的加速度大小为4 m/s2
D.该车在前3 s的位移是60 m
答案 C
10.★★★(2024届中山二模)如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像,下列
说法正确的是 ( )
v
A.甲图中,物体在0~t这段时间内的平均速度为 0
0
2
B.乙图中,物体的加速度大小为1 m/s2
C.丙图中,阴影面积表示t~t时间内物体的位移
1 2
D.丁图中,0~3秒内物体的位移大小为30 m
答案 D
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微专题 2 追及相遇问题
1.★★(2024届中山模考)(多选)挥杆套马是我国蒙古族传统体育项目,烈马从骑手身边奔
驰而过时,骑手持6 m长的套马杆,由静止开始催马追赶,二者的v-t图像如图所示,则 (
)
A.0~4 s内骑手靠近烈马
B.4 s时刻骑手刚好追上烈马
C.骑手在9 s时刻挥杆,能套到烈马
D.8~9 s内烈马加速度大于0~6 s内骑手的加速度
答案 CD
2.★★(2021广东,8,6分)(多选)赛龙舟是端午节的传统活动。下列v-t和s-t图像描述
了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程,
其中能反映龙舟甲与其他龙舟在途中出现船头并齐的有 ( )
答案 BD
3.★★★(2024届深圳七中月考)国产新型磁悬浮列车甲、乙(都可视为质点)分别处于两
条平行轨道上,开始时(t=0),乙车在前,甲车在后,两车间距为x,t=0时甲车先启动,t=3 s时
0
乙车再启动,两车启动后都是先做匀加速运动,后做匀速运动,两车运动的v-t图像如图所
示。下列说法正确的是 ( )
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A.两车加速过程中,甲车的加速度比乙车的大
B.由运动的v-t图像可知,无论x取何值,甲、乙两车7 s末一定相遇
0
C.若x=130 m,则两车间的距离最小为30 m
0
D.从甲车运动开始计时到7 s末,甲车的平均速度小于乙车的平均速度
答案 C
4.★★★(2024届珠海一中8月考)(多选)假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向
行驶。甲车在前,乙车在后,速度均为v=30 m/s。甲、乙相距x=110 m,t=0时刻甲车遇
0 0
紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间的变化分别如图甲、乙所示,取t=0时刻运动方
向为正方向。下列说法正确的是 ( )
A.t=3 s时两车相距最近
B.t=6 s时两车距离最近,且最近距离为20 m
C.t=9 s时乙车速度减为0
D.t=9 s两车距离为65 m
答案 BCD
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实验 1 测量做直线运动物体的瞬时速度
1.(2024贵州,11,5分)智能手机内置很多传感器,磁传感器是其中一种。现用智能手机内
的磁传感器结合某应用软件,利用长直木条的自由落体运动测量重力加速度。主要步骤
如下:
(1)在长直木条内嵌入7片小磁铁,最下端小磁铁与其他小磁铁间的距离如图(a)所示。
(2)开启磁传感器,让木条最下端的小磁铁靠近该磁传感器,然后让木条从静止开始沿竖直
方向自由下落。
(3)以木条释放瞬间为计时起点,记录下各小磁铁经过传感器的时刻,数据如表所示:
h(m
0.00 0.05 0.15 0.30 0.50 0.75 1.05
)
t(s 0.24
0.0000.1010.175 0.3190.3910.462
) 7
(4)根据表中数据,补全图(b)中的数据点,并用平滑曲线绘制下落高度h随时间t变化的h-
t图线。
(5)由绘制的h-t图线可知,下落高度随时间的变化是 (填“线性”或“非线
性”)关系。
(6)将表中数据利用计算机拟合出下落高度h与时间的二次方t2的函数关系式为
h=4.916t2(SI)。据此函数可得重力加速度大小为 m/s2。(结果保留3位有效数
字)
答案 (4)见解析 (5)非线性 (6)9.83
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解析 (4)由表中数据在图(b)中描点画图,如图所示。
(5)由绘制的h-t图线可知,下落高度随时间的变化是非线性关系。
1 1
(6)如果长直木条做自由落体运动,则满足h= gt2,由h=4.916t2(SI)可得 g=4.916 m/s2,解
2 2
得g=9.832 m/s2≈9.83 m/s2。
2.(2023全国甲,23,10分)某同学利用如图(a)所示的实验装置探究物体做直线运动时平均
速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连,右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码
下落,带动小车运动,打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图(b)所示。
(1)已知打出图(b)中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1 s。以打出A点时小车的位置
为初始位置,将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移Δx填到表中,小车发生相应位移
所用时间和平均速度分别为Δt和v。表中Δx = cm,v = cm/s。
AD AD
位移区间 AB AC AD AE AF
6.6 Δx
A
Δx(cm) 14.60 34.9047.30
0
D
66.
v(cm/s) 73.0 v 87.3 94.6
AD
0
(2)根据表中数据,得到小车平均速度v随时间Δt的变化关系,如图(c)所示。在图(c)中补
全实验点。
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(3)从实验结果可知,小车运动的v-Δt图线可视为一条直线,此直线用方程v=kΔt+b表示,
其中k= cm/s2,b= cm/s。(结果均保留3位有效数字)
(4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动,得到打出A点时小车的速度大
小v= ,小车的加速度大小a= 。(结果用字母k、b表示)
A
答案 (1)24.00 80.0 (2)见解析图
(3)71.5(70.0~73.0均得分) 59.0(58.2~59.8均得分) (4)b 2k
解析 (1)由题图(b)纸带可得
Δx =Δx +Δx +Δx =24.00 cm
AD AB BC CD
从A到D的时间为Δt =3ΔT=0.3 s
AD
AD段的平均速度为
Δx
v = AD=80.0 cm/s
AD Δt
AD
(2)如图所示
(3)由第(2)问图中读取数据求得直线斜率
k=71.5 cm/s2
截距b=59.0 cm/s
1 x 1
(4)由x=vt+ at2可得v= =v A+ at
A
2 t 2
结合图线y=kx+b
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知v=b,a=2k
A
3.(2021湖北,12,7分)某同学假期在家里进行了重力加速度测量实验。如图(a)所示,将一
根米尺竖直固定,在米尺零刻度处由静止释放实心小钢球,小球下落途经某位置时,使用相
1
机对其进行拍照,相机曝光时间为 s,由于小球的运动,它在照片上留下了一条模糊的
500
径迹。根据照片中米尺刻度读出小球所在位置到释放点的距离H、小球在曝光时间内移
动的距离Δl,计算出小球通过该位置时的速度大小v,进而得出重力加速度大小g。实验
数据如表:
次数 1 2 3 4 5
Δl/cm 0.85 0.86 0.82 0.83 0.85
v/
4.25 4.10 4.15 4.25
(m·s-1)
0.918 0.886
H/m 0.942 30.853 0 0.923 1
1 0
(1)测量该小球直径时,游标卡尺示数如图(b)所示,小球直径为 mm。
(2)在第2次实验中,小球下落H=0.942 3 m时的速度大小v= m/s(保留3位有效
数字);第3次实验测得的当地重力加速度大小g= m/s2(保留3位有效数字)。
(3)可以减小本实验重力加速度大小测量误差的措施有 。
A.适当减小相机的曝光时间
B.让小球在真空管中自由下落
C.用质量相等的实心铝球代替实心钢球
答案 (1)15.75 (2)4.30 9.85 (3)AB
4.(2022辽宁,12,8分)某同学利用如图所示的装置测量重力加速度,其中光栅板上交替排
列着等宽度的遮光带和透光带(宽度用d表示)。实验时将光栅板置于光电传感器上方某
高度,令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、
透光带通过光电传感器的时间间隔Δt。
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(1)除图中所用的实验器材外,该实验还需要 (填“天平”或“刻度尺”);
(2)该同学测得遮光带(透光带)的宽度为4.50 cm,记录时间间隔的数据如表所示:
编号 1遮光带2透光带3遮光带…
Δt/(10-3
73.04 38.67 30.00 …
s)
根据上述实验数据,可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小v=
3
m/s(结果保留两位有效数字);
(3)某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔分别为Δt、Δt,则重力加
1 2
速度g= (用d、Δt、Δt表示);
1 2
(4)该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度,请写出一条可能的原因:
。
2d(Δt -Δt )
答案 (1)刻度尺 (2)1.5 (3) 1 2 (4)见解析
Δt ·Δt (Δt +Δt )
1 2 1 2
解析 (1)由实验装置可知,光栅板经过光电传感器时能记录遮光带、透光带通过光电传
感器的时间间隔Δt,该时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,因此需要测量遮光
带、透光带的宽度,则还需要的实验器材为刻度尺。
d 4.5×10-2 m
(2)编号为3的遮光带经过光电传感器的平均速度大小v= = =1.5
3 Δt 30.00×10-3 s
3
m/s。
d
(3)遮光带通过光电传感器的平均速度v= ,透光带通过光电传感器的平均速度v=
1 Δt 2
1
d Δt +Δt
,速度由v变化到v所用的时间Δt= 1 2,根据加速度的定义式可得g=
Δt 1 2 2
2
Δv v -v 2d(Δt -Δt )
= 2 1 = 1 2
Δt Δt +Δt Δt ·Δt (Δt +Δt )。
1 2 1 2 1 2
2
(4)可能存在空气阻力作用;光栅板并非完全竖直放置等。
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