暑期预读课程03·《运动图象与打点计时器》 讲义--（2019） 新人教版高中物理必修一（学生教师版）.rar

1 / 7新人教版高中物理必修 1 暑期预读课程（2021）第 3 课时：运动图象与打点计时器知识透视知识透视一、xt 图象（位移图象）1图象的意义：xt 图象反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律2xt 图象中的“交点”“斜率”“截距”的意义(1)交点：两图线有交点，说明两物体相遇(2)斜率：表示速度的大小及方向(3)截距：纵轴截距表示 t0 时刻的初始位置，横轴截距表示位移为零的时刻【典型例题 1】(2021 浙江衢州期末)下列 x-t 图象中，表示物体做匀速直线运动的是 （ ）A. B. C. D. 【典型例题 2】如图所示是某质点做直线运动的 xt 图象，由图象可知()A质点一直处于运动状态B质点第 3 s 内的位移是 2 mC质点前 4 s 内的位移是 4 mD质点前 6 s 内的平均速度大小为 1 m/s二、匀变速直线运动1、定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。2、特征：轨迹是直线，加速度 a 恒定，且与运动物体的速度共线。任意相等时间内速度的变化量相同。3、分类Error!4、匀变速直线运动的 v-t 图象(1)纵坐标表示物体运动的速度，横坐标表示时间。图象意义：表示物体速度随时间的变化规律。某段时间内图线与两轴线所围成的面积表示物体在这段时间里的位移。(2)匀速直线运动的 x-t 图象与匀变速直线运动的 v-t 图象的区别： 2 / 7三、vt 图象（速度图象）1图象的意义：vt 图象反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律，它只能描述物体做直线运动的情况2图象的斜率：vt 图线(或切线)的斜率表示物体的加速度斜率的绝对值表示加速度的大小，斜率为正表示加速度沿规定的正方向，但物体不一定做加速运动；斜率为负，则加速度沿负方向，物体不一定做减速运动 3vt 图线与 t 轴所围“面积”表示这段时间内物体的位移t 轴上方的“面积”表示位移沿正方向，t 轴下方的“面积”表示位移沿负方向，如果上方与下方的“面积”大小相等，说明物体恰好回到出发点【典型例题 3】(2021 浙江杭州期末)某物体的 vt 图象如图所示，则该物体( )A. 做往复运动B. 做匀速直线运动C. 朝某一方向做直线运动D. 以上说法均不正确【典型例题 4】如图所示为一个质点做直线运动的 vt 图象，则下列说法正确的是()A质点在 05 s 内的位移为 10 mB质点在整个运动过程中，1012 s 内的加速度最大C质点在 10 s 末离出发点最远D质点在 812 s 内的平均速度为 4 m/s四、打点计时器1作用：计时仪器，当所用交流电源的频率 f50 Hz 时，每隔 0.02 s 打一次点2结构(1)电磁打点计时器(如图 1)图 1(2)电火花计时器(如图 2) 3 / 7图 23工作条件：Error!五、实验：探究小车速度随时间变化的规律1实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源2实验过程(1)按照实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源；(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，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，后放开小车；(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；(5)更换纸带重复实验三次，选择一条比较理想的纸带进行测量、分析3数据处理(1)求物体的速度与加速度利用平均速度求瞬时速度：vn.xnxn12Tdn1dn12T利用逐差法求解平均加速度a1，a2，a3a.x4x13T2x5x23T2x6x33T2a1a2a33（x4x5x6）（x1x2x3）9T2利用速度时间图象求加速度a作出速度时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度；b剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度(2)依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动x1、x2、x3xn是相邻两计数点间的距离 4 / 7x 是两个连续相等的时间内的位移差：x1x2x1，x2x3x2.若 x 等于恒量(aT2)，则说明小车做匀变速直线运动xaT2，只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等4注意事项(1)平行：纸带、细绳要与长木板平行(2)两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取下纸带(3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地及小车与滑轮相撞(4)减小误差：小车的加速度应适当大些，可以减小长度测量的相对误差，加速度大小以能在约 50 cm 的纸带上清楚地取出 67 个计数点为宜(5)小车从靠近打点计时器位置释放【典型例题 5】(2019全国卷)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示已知打点计时器所用交流电的频率为 50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有 4 个打出的点未画出在 A、B、C、D、E 五个点中，打点计时器最先打出的是_点在打出 C 点时物块的速度大小为_ m/s(保留 3 位有效数字)；物块下滑的加速度大小为_ m/s2(保留 2 位有效数字)变式精选变式精选1.如图是甲、乙两人做直线运动的 st 图象，由图可知（ ）A0t1时间内，甲的速度比乙的速度小B0t1时间内，甲的速度比乙的速度大Ct1t2时间内，甲的速度比乙的速度大Dt2 时刻，两人速度相等2.（2019浙江省名校协作体联考）甲、乙两物体从同一位置出发且在同一直线上运动，它们的位移时间(xt)图象如图所示，由图象可知（ ）A第 3 s 末时，甲比乙的速度要小 5 / 7B第 4 s 末时，甲、乙间距离最大C在 04 s 内，甲、乙的平均速率相等D在 04 s 内，甲、乙的平均速度相等3.如图所示是 A、B 两质点从同一地点运动的 xt 图象，则下列表述中不正确的是（ ）AA 质点以 20 m/s 的速度匀速运动BB 质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动CB 质点最初 4 s 做加速运动，后 4 s 做减速运动DA、B 两质点在 4 s 末相遇4.(2020浙江金丽衢十二校联考)在平直公路上行驶的 a 车和 b 车，其位移时间图象分别为图中直线 a 和曲线 b，已知 b 车的加速度恒定且等于2 m/s2， t3 s 时，直线 a 和曲线 b 刚好相切，则()Aa 车做匀速运动且其速度为 va m/s83Bt0 时，a 车和 b 车的距离 x09 mCt1 s 时，b 车的速度为 8 m/sDt3 s 时，a 车和 b 车相遇，但此时速度不相等5.如图是某质点运动的速度图象，由图象得到的正确结果是（ ）A01 s 内的平均速度是 2 m/sB02 s 内的位移大小是 2 mC01 s 内的加速度大于 24 s 内的加速度D01 s 内的运动方向与 24 s 内的运动方向相反6.甲、乙两同学从同一地点出发，沿同一直线做匀变速运动，它们的 vt 图象如图所示，则（ ）A甲的加速度比乙的小 B甲、乙的运动方向相反C在 t=4 s 时，甲、乙相遇 D在 t=4 s 时，甲、乙的速度大小相等7.（2019浙江杭州期末）在平直公路上有 A、B 两辆汽车，它们的 vt 图象分别如图中 a、b 所示，下列说法正确的是（ ）AA 车的加速度比 B 车的小BB 车的加速度大小为 1.5 m/s2C01.5 s 内 A 车的平均速度大小为 4 m/sD04 s 内 B 车的位移大小为 14 m 6 / 78.如图所示为某质点在 04 s 内作直线运动的速度时间图象，下列说法正确的是（ ）A质点始终向同一方向运动B前 2 s 内和后 2 s 的加速度等大反向C2 s 末加速度为零D4 s 内的平均速度为零9.甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，其图象如图所示，则在 0t1时间内（ ）A如为位移时间图象，则甲的速度总比乙大B如为位移时间图象，甲经过的位移比乙大C如为速度时间图象，甲经过的位移比乙大D如为速度时间图象，甲、乙均做匀加速运动10如图所示，甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的计时仪器光电计时器像打点计时器一样，也是一种研究物体运动情况的计时仪器，其结构如图丙所示，a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当一辆带有挡光片的小车从 a、b 间通过时，光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，做了一个 U 形遮光板如图丁所示，两个遮光片宽度均为 L5 mm，将此 U 形遮光板装在小车上，让小车做匀加速直线运动通过静止的光电计时器，实验时测得两次遮光时间分别为 t10.10 s，t20.05 s，从第一个遮光片遮光到第二个遮光片遮光经过时间 t1 s，则：(1)图乙是_(选填“电磁打点”或“电火花”)计时器，电源采用的是_(选填“交流 46 V”或“交流 220 V”)(2)第一个遮光片通过光电门的速度大小为_ m/s，第二个遮光片通过光电门的速度大小为_ m/s.(3)小车做匀加速直线运动的加速度大小为_ m/s2。实验，还需选取的实验器材名称是_、_. 7 / 7(2)已知打点计时器所用交流电的频率为 50 Hz.如图所示为实验所打出的一段纸带，在顺次打出的点中，每5 个点取 1 个计数点，分别记为 A、B、C、D、E.相邻计数点间的距离已在图中标出，则打点计时器打下计数点 C 时，小车的瞬时速度 v_ m/s，小车的加速度 a_ m/s2.(结果均保留两位有效数字)(3)某同学在实验中选用电火花计时器，其工作时的基本步骤如下：A当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器B将电火花计时器插头插入相应的电源插座C把电火花计时器固定在长木板上，将纸带穿过电火花计时器D接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动上述步骤正确的顺序是_(按顺序填写步骤编号) 1 / 10新人教版高中物理必修 1 暑期预读课程（2021）第第 3 课时课时：运：运动图动图象与打点象与打点计时计时器器知识透视知识透视一、xt 图象（位移图象）1图象的意义：xt 图象反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律2xt 图象中的“交点”“斜率”“截距”的意义(1)交点：两图线有交点，说明两物体相遇(2)斜率：表示速度的大小及方向(3)截距：纵轴截距表示 t0 时刻的初始位置，横轴截距表示位移为零的时刻【典型例题 1】(2021 浙江衢州期末)下列 x-t 图象中，表示物体做匀速直线运动的是 （ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】在 x-t 图像中，倾斜程度代表运动快慢即速度大小，因此匀速直线运动应该为一条过原点的倾斜直线，故 C 正确，ABD 错误【典型例题 2】如图所示是某质点做直线运动的 xt 图象，由图象可知()A质点一直处于运动状态B质点第 3 s 内的位移是 2 mC质点前 4 s 内的位移是 4 mD质点前 6 s 内的平均速度大小为 1 m/s【答案】D【解析】位移时间图象表示位移随时间变化的关系，而不是质点运动的轨迹，从图象可以看出，2 s 末到4 s 末质点处于静止状态，第 3 s 内质点的位移为零，选项 A、B 错误；前 4 s 内质点的位移为 2 m，选项 C错误；前 6 s 内质点的位移为 6 m，由平均速度定义可知： m/s1 m/s，选项 D 正确vxt66二、匀变速直线运动1、定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。 2 / 102、特征：轨迹是直线，加速度 a 恒定，且与运动物体的速度共线。任意相等时间内速度的变化量相同。3、分类Error!4、匀变速直线运动的 v-t 图象(1)纵坐标表示物体运动的速度，横坐标表示时间。图象意义：表示物体速度随时间的变化规律。某段时间内图线与两轴线所围成的面积表示物体在这段时间里的位移。(2)匀速直线运动的 x-t 图象与匀变速直线运动的 v-t 图象的区别：三、vt 图象（速度图象）1图象的意义：vt 图象反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律，它只能描述物体做直线运动的情况2图象的斜率：vt 图线(或切线)的斜率表示物体的加速度斜率的绝对值表示加速度的大小，斜率为正表示加速度沿规定的正方向，但物体不一定做加速运动；斜率为负，则加速度沿负方向，物体不一定做减速运动 3vt 图线与 t 轴所围“面积”表示这段时间内物体的位移t 轴上方的“面积”表示位移沿正方向，t 轴下方的“面积”表示位移沿负方向，如果上方与下方的“面积”大小相等，说明物体恰好回到出发点【典型例题 3】(2021 浙江杭州期末)某物体的 vt 图象如图所示，则该物体( )A. 做往复运动B. 做匀速直线运动C. 朝某一方向做直线运动D. 以上说法均不正确【答案】C【解析】在整个运动过程中，速度一直为正值，表示运动方向不变，一直朝某一方向运动，先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，然后重复之前的运动。故选 C。【典型例题 4】如图所示为一个质点做直线运动的 vt 图象，则下列说法正确的是()A质点在 05 s 内的位移为 10 mB质点在整个运动过程中，1012 s 内的加速度最大C质点在 10 s 末离出发点最远D质点在 812 s 内的平均速度为 4 m/s【答案】B 3 / 10【解析】根据速度图象中图线与时间轴所围的“面积”表示位移可知，质点在 05 s 内的位移 x 25 12m5 m，选项 A 错误；由 vt 图象的斜率表示加速度可知，05 s 内的加速度大小 a1 m/s2，810 s 内25的加速度大小 a2 m/s22 m/s2，1012 s 内的加速度大小 a36 m/s2，所以质点在整个运动过程中，621081012 s 内的加速度最大，选项 B 正确；质点在 11 s 末离出发点最远，选项 C 错误；质点在 812 s 内的位移 x (26)2 m8 m，平均速度为 m/s2 m/s，选项 D 错误12v8128四、打点计时器1作用：计时仪器，当所用交流电源的频率 f50 Hz 时，每隔 0.02 s 打一次点2结构(1)电磁打点计时器(如图 1)图 1(2)电火花计时器(如图 2)图 23工作条件：Error!五、实验：探究小车速度随时间变化的规律1实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源2实验过程(1)按照实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源； 4 / 10(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，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，后放开小车；(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；(5)更换纸带重复实验三次，选择一条比较理想的纸带进行测量、分析3数据处理(1)求物体的速度与加速度利用平均速度求瞬时速度：vn.xnxn12Tdn1dn12T利用逐差法求解平均加速度a1，a2，a3a.x4x13T2x5x23T2x6x33T2a1a2a33（x4x5x6）（x1x2x3）9T2利用速度时间图象求加速度a作出速度时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度；b剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度(2)依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动x1、x2、x3xn是相邻两计数点间的距离x 是两个连续相等的时间内的位移差：x1x2x1，x2x3x2.若 x 等于恒量(aT2)，则说明小车做匀变速直线运动xaT2，只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等4注意事项(1)平行：纸带、细绳要与长木板平行(2)两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取下纸带(3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地及小车与滑轮相撞(4)减小误差：小车的加速度应适当大些，可以减小长度测量的相对误差，加速度大小以能在约 50 cm 的纸带上清楚地取出 67 个计数点为宜(5)小车从靠近打点计时器位置释放【典型例题 5】(2019全国卷)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示已知打点计时器所用交流电的频率为 50 Hz，纸带 5 / 10上标出的每两个相邻点之间还有 4 个打出的点未画出在 A、B、C、D、E 五个点中，打点计时器最先打出的是_点在打出 C 点时物块的速度大小为_ m/s(保留 3 位有效数字)；物块下滑的加速度大小为_ m/s2(保留 2 位有效数字)【答案】A、0.233、0.75【解析】根据题述，物块加速下滑，在 A、B、C、D、E 五个点中，打点计时器最先打出的是 A 点根据刻度尺读数规则可读出，B 点对应的刻度为 1.20 cm，C 点对应的刻度为 3.15 cm，D 点对应的刻度为5.85 cm，E 点对应的刻度为9.30 cm，AB1.20 cm，BC1.95 cm，CD2.70 cm，DE3.45 cm.两个相邻计数点之间的时间间隔 T5 s0.10 s，根据做匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均速度等于中间时刻150的瞬时速度可得，打出 C 点时物块的速度大小为 vC0.233 m/s.由逐差法可得 aBCCD2T，解得 a0.75 m/s2.CDDEABBC4T2变式精选变式精选1.如图是甲、乙两人做直线运动的 st 图象，由图可知（ ）A0t1时间内，甲的速度比乙的速度小B0t1时间内，甲的速度比乙的速度大Ct1t2时间内，甲的速度比乙的速度大Dt2 时刻，两人速度相等【答案】B【解析】根据位移时间图象的斜率等于速度，可知 0t1时间内，乙的速度为零，甲的速度不为零，则甲的速度比乙的速度大，故 A 错误，B 正确。t1t2时间内，甲的斜率小于乙的斜率，可知甲的速度比乙的速度小，选项 C 错误；Dt2时刻，两人位移相等，表示相遇，但是速度不相等，选项 D 错误。2.（2019浙江省名校协作体联考）甲、乙两物体从同一位置出发且在同一直线上运动，它们的位移时间(xt)图象如图所示，由图象可知（ ）A第 3 s 末时，甲比乙的速度要小B第 4 s 末时，甲、乙间距离最大 6 / 10C在 04 s 内，甲、乙的平均速率相等D在 04 s 内，甲、乙的平均速度相等【答案】D【解析】由于位移时间图象的斜率的速度，可以从图中可得，04m/s= 1m/s62甲v，正负表示速度的方向，所以甲比乙的速度要大，故 A 错误；4 s 秒末两物体的20m/s=0.5 m/s40乙v位置坐标相同，说明两物体相遇，故 B 错误；乙物体的速度（斜率）始终为正值，即速度始终为正方向，甲物体前两秒内速度为正方向，2 秒末到 4 秒末速度为负方向，又 4 s 秒末两物体的位置坐标相同，所以 4 s 内甲的路程大于乙的路程，所用时间相等，所以甲的平均速率大于乙的平均速率，故 C 错误；由图知 4 s内甲的位移大小为，乙的位移大小为，位移相等，所用时间也相等，2 m0=2 m甲s 2 m02 m乙s则由平均速度公式知，平均速度相等，故 D 正确；故选 D。xvt3.如图所示是 A、B 两质点从同一地点运动的 xt 图象，则下列表述中不正确的是（ ）AA 质点以 20 m/s 的速度匀速运动BB 质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动CB 质点最初 4 s 做加速运动，后 4 s 做减速运动DA、B 两质点在 4 s 末相遇【答案】C【解析】在 xt 图象中图线的斜率表示速度，所以 A 质点的速度不变，做匀速直线运动，且速度为，故 A 表述正确，不选；B 质点的位移先增大，后减小，说明 B 质点先沿正方80m/s20 m/s4Axvt向做直线运动，后沿负方向做直线运动，故 B 表述正确，不选；B 质点的 xt 图线切线斜率先减小后增大，说明 B 质点前 4 s 做减速运动，后 4 s 做加速运动，故 C 表述错误，选 C；A、B 两质点从同一地点出发，在 4 s 末位移相同，说明两质点在 4 s 末相遇，故 D 表述正确，不选。4.(2020浙江金丽衢十二校联考)在平直公路上行驶的 a 车和 b 车，其位移时间图象分别为图中直线 a 和曲线 b，已知 b 车的加速度恒定且等于2 m/s2， t3 s 时，直线 a 和曲线 b 刚好相切，则()Aa 车做匀速运动且其速度为 va m/s83 7 / 10Bt0 时，a 车和 b 车的距离 x09 mCt1 s 时，b 车的速度为 8 m/sDt3 s 时，a 车和 b 车相遇，但此时速度不相等【答案】B【解析】由题图可知，a 车的速度为：va m/s2 m/s，故 A 错误t3 s 时，a 车和 b 车到达同xt823一位置而相遇，直线 a 和曲线 b 刚好相切，说明两者的速度相等，即 vavb2 m/s，故 D 错误前 3 s 内，a 车的位移大小为：xa8 m2 m6 m，由 vv0at 可知 b 车的初速度 v0vbat2 m/s(2)3 m/s8 m/s，则前 3 s 内，b 车的位移为：xbt3 m15 m；t3 s 时，a 车和 b 车到达同一位v0vb2822置，得 t0 时 a 车和 b 车的距离为：x0 xbxa9 m，故 B 正确由 vv0at 可知，t1 s 时 b 车的速度为：vb18 m/s21 m/s6 m/s，故 C 错误5.如图是某质点运动的速度图象，由图象得到的正确结果是（ ）A01 s 内的平均速度是 2 m/sB02 s 内的位移大小是 2 mC01 s 内的加速度大于 24 s 内的加速度D01 s 内的运动方向与 24 s 内的运动方向相反【答案】C【解析】 01 s 内质点做匀变速直线运动，故，A 错误；02 s 内的位移为：02m/s=1m/s2v，B 错误；在速度时间图线中，斜率表示加速度大小，故 C 正确；在速度时间图象中，时1+22 m=3m2间轴上方的速度都为正，故 D 错误。6.甲、乙两同学从同一地点出发，沿同一直线做匀变速运动，它们的 vt 图象如图所示，则（ ）A甲的加速度比乙的小B甲、乙的运动方向相反C在 t=4 s 时，甲、乙相遇D在 t=4 s 时，甲、乙的速度大小相等【答案答案】D【解析解析】根据斜率表示加速度，斜率绝对值越大，加速度越大，可知，甲、乙加速度大小相等，故 A 错误；甲、乙的速度均为正，说明它们的运动方向相同，故 B 错误；根据图线与时间轴包围的面积表示位 8 / 10移，知前 4 s 内甲的位移比乙的位移小，两个物体是从同一地点出发的，说明在 t=4 s 时，甲还没有追上乙，故 C 错误；在 t=4 s 时，两图线相交，说明甲、乙的速度大小相等，故 D 正确。7.（2019浙江杭州期末）在平直公路上有 A、B 两辆汽车，它们的vt 图象分别如图中 a、b 所示，下列说法正确的是（ ）AA 车的加速度比 B 车的小BB 车的加速度大小为 1.5 m/s2C01.5 s 内 A 车的平均速度大小为 4 m/sD04 s 内 B 车的位移大小为 14 m【答案】D【解析】A根据 vt 图象斜率表示加速度，斜率绝对值越大，加速度越大，知 A 车的加速度比 B 车的大，故 A 错误；BB 车的加速度大小为：，故 B 错误；C01.5 s 内 A 车226 1m/s =1.25 m/s4Bvat做匀减速直线运动，平均速度大小为：，故 C 错误；D根据“面积”表示083m/s=5.5 m/s22vvv位移，可得，04 s 内 B 车的位移大小为：x4 m14 m，故 D 正确。1628.如图所示为某质点在 04 s 内作直线运动的速度时间图象，下列说法正确的是（ ）A质点始终向同一方向运动B前 2 s 内和后 2 s 的加速度等大反向C2 s 末加速度为零D4 s 内的平均速度为零【答案】D【解析】质点先向负方向做匀减速直线运动，后向正方向做匀加速直线运动，因为速度时间图像的斜率代表加速度，所以加速度大小方向始终不变，故 AB 错误。2 s 末速度为零，加速度不为零，故 C 错误。面积代表位移，所以 4 s 内的位移为零，平均速度为零，故 D 正确。9.甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，其图象如图所示，则在 0t1时间内（ ）A如为位移时间图象，则甲的速度总比乙大B如为位移时间图象，甲经过的位移比乙大 9 / 10C如为速度时间图象，甲经过的位移比乙大D如为速度时间图象，甲、乙均做匀加速运动【答案】C【解析】如为位移时间图象，根据位移时间图象的斜率等于速度，知甲的速度先比乙大、再与乙相等，后比乙小。故 A 错误。如为位移时间图象，在 0t1时间内，甲、乙经过的位移相等，故 B 错误。如为速度时间图象，根据速度时间图象与时间轴所围的面积表示位移，知在 0t1时间内，甲经过的位移比乙大，故 C 正确。如为速度时间图象，甲做匀加速运动，乙做加速度逐渐增大的变加速运动，故 D 错误。10如图所示，甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的计时仪器光电计时器像打点计时器一样，也是一种研究物体运动情况的计时仪器，其结构如图丙所示，a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当一辆带有挡光片的小车从 a、b 间通过时，光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，做了一个 U 形遮光板如图丁所示，两个遮光片宽度均为 L5 mm，将此 U 形遮光板装在小车上，让小车做匀加速直线运动通过静止的光电计时器，实验时测得两次遮光时间分别为 t10.10 s，t20.05 s，从第一个遮光片遮光到第二个遮光片遮光经过时间 t1 s，则：(1)图乙是_(选填“电磁打点”或“电火花”)计时器，电源采用的是_(选填“交流 46 V”或“交流 220 V”)(2)第一个遮光片通过光电门的速度大小为_ m/s，第二个遮光片通过光电门的速度大小为_ m/s.(3)小车做匀加速直线运动的加速度大小为_ m/s2.【答案】(1)电火花交流 220 V(2)0.050.10(3)0.05【解析】(1)题图乙是电火花计时器，电源采用的是交流 220 V.(2)第一个遮光片通过光电门的平均速度大小为 v10.05 m/s；第二个遮光片通过光电门的平均速度大Lt1小为 v20.10 m/s.Lt2 10 / 10(3)根据加速度定义可得小车做匀加速直线运动的加速度大小为 a0.05 m/s2.v2v1t11.(2020浙江大学附属中学选考模拟)在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：(1)实验室提供以下器材：一端装有定滑轮的长木板、小车、纸带、钩码、46 V 的交流电源为了完成本实验，还需选取的实验器材名称是_、_.(2)已知打点计时器所用交流电的频率为 50 Hz.如图所示为实验所打出的一段纸带，在顺次打出的点中，每5 个点取 1 个计数点，分别记为 A、B、C、D、E.相邻计数点间的距离已在图中标出，则打点计时器打下计数点 C 时，小车的瞬时速度 v_ m/s，小车的加速度 a_ m/s2.(结果均保留两位有效数字)(3)某同学在实验中选用电火花计时器，其工作时的基本步骤如下：A当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器B将电火花计时器插头插入相应的电源插座C把电火花计时器固定在长木板上，将纸带穿过电火花计时器D接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动上述步骤正确的顺序是_(按顺序填写步骤编号)【答案】(1)电磁打点计时器刻度尺(2)0.300.40(3)CBDA【解析】(1)电火花计时器使用的是 220 V 的交流电源，电磁打点计时器使用的是 46 V 的交流电源，所以应选择电磁打点计时器，其作用为记录小车运动位置和时间；实验中还需要刻度尺，用于测量计数点间的距离(2)计数点间的时间间隔为 T0.1 s，打下 C 点时小车的瞬时速度为 vC0.30 m/s，根据公式 xaT2xBD2T可得 a103 m/s20.40 m/s2.xAE2xAC4T2120.02 52.04 0.12(3)实验时，应先安装装置，然后接通电源，释放纸带，实验完毕后整理器材，所以顺序为 CBDA.