备战高考物理 大题精做 专题01 实验研究匀变速直线运动Word格式文档下载.docx

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（3）观察v–t图象，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是___________。

v–t图象斜率的物理意义是______________________。

（4）描绘v–t图象前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。

用平均速度

表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对Δt的要求是______（选填“越小越好”或“与大小无关”）；

从实验的角度看，选取的Δx大小与速度测量的误差______（选填“有关”或“无关”）。

（5）早在16世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。

当时只能靠滴水计时，为此他设计了如图4所示的“斜面实验”，反复做了上百次，验证了他的猜想。

请你结合匀变速直线运动的知识，分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的_____________________。

【解析】

（1）打点计时器需用交流电源；

为了计算速度需要利用刻度尺测量长度。

故需要的仪器选AC；

（2）利用所给点迹描点连线，得图象

其中C点的横坐标为3T，纵坐标为

；

（3）结合图象可以看出小球速度随时间均匀变化，所以小球做匀加速运动，图象的斜率代表了运动时

2．（2017·

新课标全国Ⅰ卷）某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。

实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示。

实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。

在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记录了桌面上连续的6个水滴的位置。

（已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴）

（1）由图（b）可知，小车在桌面上是____________（填“从右向左”或“从左向右”）运动的。

（2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速运动。

小车运动到图（b）中A点位置时的速度大小为___________m/s，加速度大小为____________m/s2。

（结果均保留两位有效数字）

【答案】

（1）从右向左

（2）0.190.037

3．（2017·

新课标全国Ⅱ卷）某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。

使用的器材有：

斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。

实验步骤如下：

①如图（a），将光电门固定在斜面下端附近；

将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；

②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间∆t；

③用∆s表示挡光片沿运动方向的长度，如图（b）所示，

表示滑块在挡光片遮住光线的∆t时间内的平均速度大小，求出

④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；

⑤多次重复步骤④；

⑥利用实验中得到的数据作出

–∆t图，如图（c）所示。

完成下列填空：

（1）用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则

与vA、a和∆t的关系式为

=_____________。

（2）由图（c）可求得，vA=_____________cm/s，a=_____________cm/s2。

（结果保留三位有效数字）

（1）

（2）52.116.6（15.8~16.8）

4．（2016·

天津卷）某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。

（1）实验中必要的措施是______。

A．细线必须与长木板平行B．先接通电源再释放小车

C．小车的质量远大于钩码的质量D．平衡小车与长木板间的摩擦力

（2）他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。

s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm。

则小车的加速度a=______m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB=_______m/s。

（1）AB

（2）0.800.40

（1）实验时，细线必须与长木板平行，以减小实验的误差，选项A正确；

实验时要先接通电源再释放小车，选项B正确；

此实验中没必要使小车的质量远大于钩码的质量，选项C错误；

此实验中不需平衡小车与长木板间的摩擦力，选项D错误。

（2）两相邻计数点间的时间间隔T=0.1s；

由逐差法可得a=

=0.80m/s2，打点计时器在打B点时小车的速度vB=

=0.40m/s。

5．（2016·

海南卷）某同学利用图（a）所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。

物块放在桌面上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码。

打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为50Hz。

纸带穿过打点计时器连接在物块上。

启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动。

打点计时器打出的纸带如图（b）所示（图中相邻两点间有4个点未画出）。

根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动。

回答下列问题：

（1）在打点计时器打出B点时，物块的速度大小为_______m/s。

在打出D点时，物块的速度大小为_______m/s；

（保留两位有效数字）

（2）物块的加速度大小为_______m/s2。

（1）0.560.96

（2）2.0

6．（2018·

山东省济南市外国语学校）某同学用打点计时器（打点周期为0.02s）研究物块做直线运动的规律，得到一条纸带，他在纸带上按打点的先后顺序取O、A、B、C…F等若干个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点），相邻计数点的时间间隔用t表示，各计数点间的距离如图所示。

则：

（1）时间间隔t为_________（填“A”或“B”）；

A．0.02sB．0.1s

（2）OF段表示物块做________运动（填“A”或“B”）；

A．加速B．减速

（3）在纸带上打出B点时，物块的速度可表示为________（填“A”或“B”）。

A．

B．

（1）B

（2）A（3）B

7．（2018·

甘肃省武威市民勤县第三中学）如图是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选中的一条纸带的一部分，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出来，则相邻两个计数点的时间间隔是T=______________，图上注明了他对各计数点间距离的测量结果。

（电源频率为50Hz，所有计算结果保留两位小数）

（1）为了验证小车的运动是匀变速运动，请进行下列计算，填入表内（单位：

cm）

s2–s1

s3–s2

s4–s3

s5–s4

s6–s5

平均值

1.60

1.55

1.62

1.53

1.61

1.58

由此可以得出结论：

在__________________________范围内，相等时间内相邻的位移之差相等，所以小车的运动是_______________________。

（2）利用s2和s1，求加速度的公式为a=______________，加速度大小为______________m/s2。

（3）利用逐差法，根据an–3=

，可求出加速度的平均值，

=_________m/s2；

（4）求A点的瞬时速度公式为vA=______________，速度大小为______________m/s。

【答案】0.1

（1）误差允许匀加速直线运动

（2）

1.60m/s2（3）1.58m/s2（4）

0.36m/s

【解析】相邻两个计数点的时间间隔是T=5×

0.02s=0.1s；

（1）由此可以得出结论：

在误差允许范围内，相等时间内相邻的位移之差相等，所以小车的运动是匀加速直线运动；

8．（2018·

山东省临沂市第十九中学）甲、乙两同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况。

（1）甲同学实验装置如图（a）所示，打点计时器的工作频率为50Hz。

纸带上计数点的间距如图（b）所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。

①部分实验步骤如下：

A．测量完毕，关闭电源，取出纸带

B．接通电源，打点计时器工作

C．放开小车

D．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连

E．把打点计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔

上述实验步骤的正确顺序是：

________________（用字母填写）。

②图（b）中打A点时小车运动的速度vA=__________m/s。

③图（b）中小车运动的加速度a=____________m/s2。

④若电源频率低于50赫兹时，仍按相邻两个计数点时间间隔为0.10s计算，则测出小车的加速度__________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。

（2）乙同学“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带如图（c）所示，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点。

加速度大小用a表示。

图（d）是根据实验数据绘出的x–t2图线（x为各计数点至同一起点的距离），斜率表示__________（用a表示），其大小为___________m/s2（结果均保留两位有效数字）。

（1）EDBCA0.340.39偏大

（2）

0.47

（1）①先连接实验器材，后穿纸带，再连接小车，最后打点并选择纸带进行数据处理；

故答案为：

EDBCA；

②打点计时器的工作频率为50Hz，每隔0.02s打一次电，每相邻两点之间还有4个记录点未画出，共5个0.02s，故T=0.1s；

就会偏小，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大；

（2）由图象及题意可知，物体做初速度为零的匀变速直线运动，则

，所以x−t2图象的斜率

，由图象可知

。

9．（2018·

广东省中山一中）在《利用电磁打点计时器研究匀变速直线运动》的实验中。

（1）下述器材中不需要的是_______（用代号表示）。

①低压交流电源；

②电火花打点计时器；

③秒表；

④小车；

⑤带滑轮长木板；

⑥纸带；

⑦天平；

⑧刻度尺

（2）使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，有以下基本步骤：

A．松开纸带让物体带着纸带运动

B．穿好纸带

C．把打点计时器固定好

D．接通电源，进行打点

以上步骤中正确的顺序是______________。

（3）如图所示是某同学“研究物体做匀变速直线运动规律”实验时得到的一条纸带（实验中打点计时器打点时间间隔T=0.02s），依照打点的先后顺序取计数点为1、2、3、4、5、6、7，相邻两计数点间还有4个点未画出，测得：

s1=1.42cm，s2=1.91cm，s3=2.40cm，s4=2.91cm，s5=3.43cm，s6=3.92cm。

a．打第3个计数点时纸带的速度大小v3=__________m/s（保留两位有效数字）；

b．计算物体的加速度的文字表达式为____________________。

（1）③⑦

（2）CBDA（3）0.22

可得：

，

，加速度的平均值为：