《2019版高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新增分 專題一 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019版高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新增分 專題一 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)學(xué)案（20頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 實(shí)驗(yàn)一　研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．練習(xí)正確使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。 2．會(huì)利用紙帶求勻變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度、加速度。 3．會(huì)利用紙帶探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，并能畫出小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，根據(jù)圖象求加速度。 二、實(shí)驗(yàn)原理 1．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的判斷 (1)若物體在連續(xù)相等時(shí)間T內(nèi)的位移之差Δx為一恒量，即Δx＝aT2，則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 (2)利用“平均速度法”確定多個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，作出物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，若圖象是一條傾斜的直線，則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 2．由紙帶計(jì)算某點(diǎn)的瞬時(shí)速度 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬

2、時(shí)速度vn＝來(lái)計(jì)算。 3．利用紙帶求物體加速度的兩種方法 (1)逐差法 根據(jù)x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T為相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔)，求出a1＝，a2＝，a3＝，然后取平均值，即＝＝，即為物體的加速度。 (2)圖象法 利用vn＝求出打各點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度，然后作出v-t圖象，用v-t圖象的斜率求物體運(yùn)動(dòng)的加速度。 三、實(shí)驗(yàn)器材 電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1．儀器安裝 (1)把一端附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上

3、沒有滑輪的一端，連接好電路。 (2)把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一端固定在小車的后面。放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行。 2．測(cè)量與記錄 (1)把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，換上新紙帶，重復(fù)三次。 (2)從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭一些比較密集的點(diǎn)，從后邊便于測(cè)量的點(diǎn)開始確定計(jì)數(shù)點(diǎn)，為了計(jì)算方便和減小誤差，通常用連續(xù)打點(diǎn)五次的時(shí)間作為時(shí)間單位，即計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T＝0.1 s。正確使用毫米刻度尺測(cè)量每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，并填入

4、設(shè)計(jì)的表格中。 (3)利用某一段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度。 (4)增減所掛鉤碼數(shù)，再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次。 五、數(shù)據(jù)處理 1．由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出v-t圖象 (1)根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點(diǎn)。 (2)作一條直線，使同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落到這條直線上，落不到直線上的各點(diǎn)應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實(shí)驗(yàn)的v-t圖線，它是一條傾斜的直線，如圖所示。 2．由實(shí)驗(yàn)得出的v-t圖象進(jìn)一步得出小車運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 有兩條途徑進(jìn)行分析： (1)直接分析圖象的特點(diǎn)：小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是一條傾斜的直線，如

5、圖所示，當(dāng)時(shí)間增加相同的值Δt，速度也會(huì)增加相同的值Δv，由此得出結(jié)論：小車的速度隨時(shí)間均勻變化。 (2)通過函數(shù)關(guān)系進(jìn)一步分析：既然小車的v-t圖象是一條傾斜的直線，那么v隨t變化的函數(shù)關(guān)系式為v＝kt＋b，顯然v與t成“線性關(guān)系”，小車的速度隨時(shí)間均勻變化。 考點(diǎn)1　基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) [例1]　實(shí)驗(yàn)中，如圖甲所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝0.1 s。 (1)根據(jù)紙帶可判定小車做____________運(yùn)動(dòng)。 (2)根據(jù)紙帶計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度：vD＝__________m/s，vC＝________m/s，vB＝

6、________m/s。在如圖乙所示坐標(biāo)中作出小車的v-t圖線，并根據(jù)圖線求出紙帶的加速度a＝________。 (3)將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是________m/s，此速度的物理意義是___________________________________________。 解析　(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)可知xBC－xAB＝xCD－xBC＝xDE－xCD＝12.60 cm，故小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 (2)vD＝＝ m/s ＝3.90 m/s vC＝＝ m/s ＝2.64 m/s vB＝＝ m/s＝1.38 m/s 如圖所示描點(diǎn)連線得v-t圖線，由圖線斜率知紙帶的加

7、速度a＝12.60 m/s2。 (3)由圖知交點(diǎn)的速度約為0.12 m/s，表示小車經(jīng)過A點(diǎn)的速度。 答案　(1)勻加速直線(或勻加速) (2)3.90　2.64　1.38　12.60 m/s2　圖見解析 (3)0.12　表示小車經(jīng)過A點(diǎn)的速度 誤差分析 (1)偶然誤差 ①紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測(cè)量有偶然誤差，故要多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，以盡量減小誤差。 ②用作圖法作出的v-t圖象并不是一條直線。為此在描點(diǎn)時(shí)最好用坐標(biāo)紙，在縱、橫軸上選取合適的單位，用細(xì)鉛筆認(rèn)真描點(diǎn)。 (2)系統(tǒng)誤差 ①紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦不均勻，打點(diǎn)不穩(wěn)定引起誤差，所以安裝時(shí)紙帶、細(xì)繩要與長(zhǎng)木板平行，同時(shí)選擇符合要求的

8、交流電源的電壓及頻率。 ②木板的粗糙程度并非完全相同，這樣測(cè)量得到的加速度只能是所測(cè)量段的平均加速度?？稍谀景迳箱佉粚影准埢驌Q用氣墊導(dǎo)軌。 1．某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)”，他將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50 Hz的交流電源上，實(shí)驗(yàn)時(shí)得到一條紙帶如圖所示，他在紙帶上便于測(cè)量的地方選取第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在這點(diǎn)下標(biāo)明A，第六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明B，第十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明C，第十六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明D，第二十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明E。測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)已模糊不清，他只測(cè)得AC長(zhǎng)為14.56 cm，CD長(zhǎng)為11.15 cm，DE長(zhǎng)為13.73 cm。 (1)為了探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，該同學(xué)所取的計(jì)時(shí)點(diǎn)個(gè)數(shù)____

9、____(填字母序號(hào))。 A．偏少 B．偏多 C．合適 (2)若小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由該同學(xué)所測(cè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你幫他求出：打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度vC＝________m/s，小車的加速度a＝________m/s2，AB的距離應(yīng)為________cm，打A點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度vA＝________m/s。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字) 答案　(1)A　(2)0.986　2.58　5.99　0.470 解析　(1)本實(shí)驗(yàn)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式Δx＝aT2可以求出加速度的大小，應(yīng)多取一些數(shù)據(jù)，根據(jù)逐差法求出加速度，再求平均值，而該同學(xué)所取的計(jì)時(shí)點(diǎn)個(gè)數(shù)偏少，故選A。 (2)由題意可知

10、相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝0.1 s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，得vC＝＝ m/s＝0.986 m/s。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式Δx＝aT2可以求出加速度的大小，xDE－xCD＝Δx＝aT2，a＝2.58 m/s2；xDE－xCD＝Δx＝2.58 cm，xCD－xAB＝2Δx，所以xAB＝xCD－2Δx＝5.99 cm；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度—時(shí)間公式得vC＝vA＋a·2T，解得vA＝0.986 m/s－0.2×2.58 m/s＝0.470 m/s。 2．某同學(xué)利用如圖甲所示裝置研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 (1)實(shí)驗(yàn)中，必須的措施是_______

11、_。 A．細(xì)線必須與長(zhǎng)木板平行 B．先接通電源再釋放小車 C．小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量 D．平衡小車與長(zhǎng)木板間的摩擦力 (2)他實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50 Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖乙所示(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中未畫出)。s1＝3.59 cm，s2＝4.41 cm，s3＝5.19 cm，s4＝5.97 cm，s5＝6.78 cm，s6＝7.64 cm。則小車的加速度a＝________m/s2(要求充分利用測(cè)量的數(shù)據(jù))，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)小車的速度vB＝________m/s。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) 答案　(1)AB　(2)0

12、.80　0.40 解析　(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，細(xì)線必須與長(zhǎng)木板平行，以減小實(shí)驗(yàn)的誤差，A正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)要先接通電源再釋放小車，B正確；此實(shí)驗(yàn)中沒必要使小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量，C錯(cuò)誤；此實(shí)驗(yàn)中不需要平衡小車與長(zhǎng)木板間的摩擦力，D錯(cuò)誤。 (2)相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝0.1 s，由逐差法可得小車的加速度 a＝ ＝ m/s2 ＝0.80 m/s2 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)小車的速度 vB＝＝ m/s＝0.40 m/s。 考點(diǎn)2　實(shí)驗(yàn)的拓展和創(chuàng)新 對(duì)本實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)創(chuàng)新可能從以下角度進(jìn)行： (1)用氣墊導(dǎo)軌代替長(zhǎng)木板。 (2)用頻閃照相的方法、滴水法或光電計(jì)時(shí)器代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。

13、 通過以上裝置的改進(jìn)能最大限度地減少因長(zhǎng)木板和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔的阻力而導(dǎo)致的小車加速度不恒定，使小車盡可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，以提高實(shí)驗(yàn)的精確度。 (3)課本習(xí)題中的剪紙帶法。 (4)利用“化曲為直”的思想將x-t的非線性關(guān)系轉(zhuǎn)化為-t的線性關(guān)系，描點(diǎn)作圖，由圖線的斜率確定加速度的大小。 [例2]　在暗室中用如圖所示裝置做“測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、接水鋁盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①在漏斗內(nèi)盛滿清水，旋松螺絲夾子，水滴會(huì)以一定的頻率一滴滴地落下。 ②用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴流照亮，由大到小逐漸調(diào)節(jié)

14、頻閃儀的頻率直到第一次看到一串仿佛固定不動(dòng)的水滴。 ③用豎直放置的米尺測(cè)得各個(gè)水滴所對(duì)應(yīng)的刻度。 ④采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。 (1)實(shí)驗(yàn)中看到空間有一串仿佛固定不動(dòng)的水滴時(shí)，頻閃儀的閃光頻率滿足的條件是________________________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)中觀察到水滴“固定不動(dòng)”時(shí)的閃光頻率為30 Hz，某同學(xué)讀出其中比較遠(yuǎn)的水滴到第一個(gè)水滴的距離如圖所示，根據(jù)數(shù)據(jù)測(cè)得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝________m/s2；第8個(gè)水滴此時(shí)的速度v8＝________m/s。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字) (3)該實(shí)驗(yàn)存在的系統(tǒng)誤差可能有(答出一條即可)：____

15、______ _________________________________________________________。 解析　(1)后一水滴經(jīng)過一個(gè)頻閃間隔運(yùn)動(dòng)到前一水滴的位置，可看到一串仿佛固定不動(dòng)的水滴，即頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率時(shí)，水滴仿佛不動(dòng)。 (2)g＝ ＝ m/s2 ＝9.72 m/s2； v8＝＝ m/s≈2.27 m/s。 (3)存在空氣阻力對(duì)水滴的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響，水滴滴落的頻率不恒定也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響。 答案　(1)見解析　(2)9.72　2.27　(3)見解析 代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器常用的儀器和方法解讀 (1)光電門傳感器 光電門傳感器是

16、測(cè)定瞬時(shí)速度的儀器，它的原理是發(fā)射端發(fā)出一束很細(xì)的紅外線到另一端的接收窗口(如圖所示)，當(dāng)固定在運(yùn)動(dòng)物體上一個(gè)已知寬度的擋光板通過時(shí)，它可以通過數(shù)據(jù)采集器記下?lián)豕獍褰?jīng)過的時(shí)間，再用擋光板的寬度除以經(jīng)過的時(shí)間求得運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度。實(shí)際上測(cè)量的是平均速度，當(dāng)時(shí)間(或位移)很小時(shí)，這段時(shí)間(或位移)對(duì)應(yīng)的平均速度近似等于瞬時(shí)速度，計(jì)算公式為v＝，距離d越小，測(cè)量誤差越小。 (2)頻閃照相機(jī) 頻閃照相是研究變速運(yùn)動(dòng)常用的實(shí)驗(yàn)手段。在暗室中，照相機(jī)的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時(shí)間發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光，照亮運(yùn)動(dòng)的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置。其處理原理類似于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。

17、(3)滴水法 控制每滴一滴水的時(shí)間間隔相等，用照相機(jī)拍下照片，處理照片上計(jì)錄的信息，注意照相相片與實(shí)物比例關(guān)系。 利用如圖所示的裝置可測(cè)量滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度。一斜面上安裝有兩個(gè)光電門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動(dòng)。當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時(shí)，與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時(shí)間t。改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測(cè)量，每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開始下滑，并用米尺測(cè)量甲、乙之間的距離x，記下相應(yīng)的t值；所得數(shù)據(jù)如下表所示。 x/m 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 0

18、.950 t/ms 292.9 371.5 452.3 552.8 673.8 776.4 /(m·s－1) 1.71 1.62 1.55 1.45 1.34 1.22 完成下列填空和作圖： (1)若滑塊所受摩擦力為一常量，滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)過光電門乙時(shí)的瞬時(shí)速度vt、測(cè)量值x和t四個(gè)物理量之間所滿足的關(guān)系式是___________________________________________________。 (2)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在圖給出的坐標(biāo)紙上畫出-t圖線。 (3)由所畫出的-t圖線，得出滑塊加速度的大小為a＝________m/s

19、2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 答案　(1)＝－at＋vt(或x＝－at2＋vtt) (2)圖見解析　(3)2.0(在1.8～2.2范圍內(nèi)都可) 解析　(1)滑塊沿斜面向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，其逆過程為初速度為vt、加速度為a的沿斜面向上的勻減速運(yùn)動(dòng)，由位移公式有x＝vtt－at2，也可表示為＝－at＋vt。 (2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線可得-t圖線，如圖所示。 (3)由關(guān)系式＝－at＋vt可得，圖線的斜率k＝－，由圖線求出k＝－1.0，故a＝－2k＝2.0 m/s2。 1. 某同學(xué)獲得一豎直上拋小球的頻閃照片圖，已知頻閃儀每隔0.05 s閃光一次，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離

20、。(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取9.8 m/s2，小球質(zhì)量m＝0.2 kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字) (1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t4時(shí)刻小球的速度v4＝________m/s。 (2)小球上升的加速度大小約為a＝________m/s2。 (3)對(duì)(2)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可得到的結(jié)論是_________________ _________________________________________________________。 答案　(1)3.98　(2)10.0 (3)上升過程中受到空氣阻力作用 解析　(1)v4＝ m/s≈3.98 m/s。 (2)a＝ m/s2≈－10.0

21、 m/s2。 (3)加速度偏大，上升過程中受到空氣阻力作用。 2．如圖甲所示，是某同學(xué)由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的頻率f＝50 Hz，其中x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.33 cm、x4＝8.95 cm、x5＝9.61 cm、x6＝10.26 cm。 (1)下表列出了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B、C、F時(shí)小車的瞬時(shí)速度，請(qǐng)?jiān)诒碇刑钊氪螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器打下D、E兩點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 位置 B C D E F 速度(m·s－1) 0.737 0.801

22、 0.994 (2)以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在圖乙中畫出小車的速度—時(shí)間圖線。 (3)根據(jù)你畫出的小車的速度—時(shí)間圖線計(jì)算出小車的加速度a＝________m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (4)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f＝49 Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測(cè)量值比實(shí)際值偏________。(填“大”或“小”) 答案　(1)0.864　0.928　(2)如圖所示 (3)0.65　(4)大 解析　(1)vD＝＝＝0.864 m/s， vE＝＝0.928 m/s。 (2)見答案圖。 (3)從圖中取兩點(diǎn)，a＝＝ m/s2＝0.65

23、m/s2 (4)頻率變?yōu)?9 Hz，時(shí)間T變長(zhǎng)，點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離變長(zhǎng)，依然按原周期計(jì)算，加速度變大。 3. 在“利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在50 Hz低壓交流電源上，某同學(xué)在打出的紙帶上按打點(diǎn)的先后順序每5點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，共取了A、B、C、D、E、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn))。從A點(diǎn)開始在每一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處將紙帶剪開分成五段(分別為a、b、c、d、e段)，將這五段紙帶由長(zhǎng)到短緊靠但不重疊地粘在xOy坐標(biāo)系中，如圖所示。 (1)若把每一段紙帶的右上端連接起來(lái)，結(jié)果得到一條傾斜的直線，如圖所示，由圖可知紙帶做________運(yùn)動(dòng)且直線與－x方

24、向夾角越大，說明紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度________(填“越大”或“越小”)。 (2)從第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A開始計(jì)時(shí)，為求出0.25 s時(shí)刻紙帶的瞬時(shí)速度，需要測(cè)出哪一段紙帶的長(zhǎng)度？ 答：________(填“a”“b”“c”“d”或“e”)。 (3)若測(cè)得a段紙帶的長(zhǎng)度為10.0 cm，e段紙帶的長(zhǎng)度為2.0 cm，則可求出加速度的大小為________m/s2。 答案　(1)勻減速直線　越大　(2)c　(3)2.0 解析　(1)紙帶剪接后，水平方向每條寬度相同，正好與時(shí)間對(duì)應(yīng)，豎直長(zhǎng)度為相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移，由于Δx＝aT2，紙帶長(zhǎng)度差相等，變化規(guī)律恰好與速度一樣。圖線可看作v-t圖象，即

25、速度均勻減小，紙帶做勻減速運(yùn)動(dòng)，圖象斜率越大，加速度越大。 (2)求0.25 s時(shí)的速度，即求0.2～0.3 s內(nèi)的平均速度，0.2～0.3 s內(nèi)的位移恰好是紙帶c段對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。 (3)利用Δx＝aT2，即xm－xn＝(m－n)aT2，有a＝＝－2.0 m/s2，所以加速度的大小為2.0 m/s2。 4．(2017·全國(guó)卷Ⅰ)某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動(dòng)，用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間。實(shí)驗(yàn)前，將該計(jì)時(shí)器固定在小車旁，如圖(a)所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運(yùn)動(dòng)過程中，滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴，圖(b)記錄了桌面上連續(xù)的6個(gè)水滴的位置。(已知滴水計(jì)

26、時(shí)器每30 s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴) (1)由圖(b)可知，小車在桌面上是________(填“從右向左”或“從左向右”)運(yùn)動(dòng)的。 (2)該小組同學(xué)根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動(dòng)。小車運(yùn)動(dòng)到圖(b)中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為____________m/s，加速度大小為________m/s2。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) 答案　(1)從右向左　(2)0.19　0.037 解析　(1)小車運(yùn)動(dòng)時(shí)由于摩擦力的作用，速度逐漸減小，滴水計(jì)時(shí)器滴下水滴的間距逐漸變小，因此小車從右向左運(yùn)動(dòng)。 (2)滴水的時(shí)間間隔T＝ s≈0.67 s 小車運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)位置時(shí)的瞬時(shí)速度 vA＝＝

27、m/s≈0.19 m/s 根據(jù)逐差法，共有5組數(shù)據(jù)，舍去中間的一組數(shù)據(jù)，則加速度a＝ ＝ m/s2≈－0.037 m/s2 因此加速度的大小為0.037 m/s2。 5．(2017·全國(guó)卷Ⅱ)某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動(dòng)物體的平均速度、瞬時(shí)速度和加速度之間的關(guān)系。使用的器材有：斜面、滑塊、長(zhǎng)度不同的矩形擋光片、光電計(jì)時(shí)器。 　 實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①如圖(a)，將光電門固定在斜面下端附近：將一擋光片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬?duì)于斜面的位置，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑； ②當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時(shí)，用光電計(jì)時(shí)器測(cè)得光線被擋光片遮住的時(shí)間Δt； ③用Δs表示擋光片沿運(yùn)動(dòng)方向

28、的長(zhǎng)度[如圖(b)所示]，表示滑塊在擋光片遮住光線的Δt時(shí)間內(nèi)的平均速度大小，求出； ④將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與①中位置相同，令滑塊由靜止開始下滑，重復(fù)步驟②③； ⑤多次重復(fù)步驟④； ⑥利用實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)作出-Δt圖，如圖(c)所示。 完成下列填空： (1)用a表示滑塊下滑的加速度大小，用vA表示擋光片前端到達(dá)光電門時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度大小，則與vA、a和Δt的關(guān)系式為＝________________。 (2)由圖(c)可求得，vA＝______cm/s，a＝_______cm/s2。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 答案　(1)vA＋Δt　(2)52.1　16

29、.3 解析　(1)是Δt時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，vA為Δt時(shí)間內(nèi)的初速度，根據(jù)速度公式得＝vA＋a＝vA＋Δt。 (2)由＝vA＋Δt可知，圖(c)中圖線與軸的交點(diǎn)為vA，圖線的斜率為。將圖線延長(zhǎng)可知，vA＝52.1 cm/s，在圖線上選取較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)，求得斜率＝ cm/s2≈8.17 cm/s2，即a≈16.3 cm/s2。 6．(2016·安徽四校三聯(lián))如圖所示為某中學(xué)物理課外學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)裝置，他們的主要操作如下： ①安裝實(shí)驗(yàn)器材，調(diào)節(jié)試管夾(小鐵球)、光電門和紙杯在同一豎直線上； ②打開試管夾，由靜止釋放小鐵球，用光電計(jì)時(shí)器記錄小鐵球在兩個(gè)光電門間

30、的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，并用刻度尺(圖上未畫出)測(cè)量出兩個(gè)光電門之間的高度h，計(jì)算出小鐵球通過兩光電門間的平均速度v； ③固定光電門B的位置不變，改變光電門A的高度，重復(fù)②的操作。測(cè)出多組(h，t)，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的平均速度v； ④畫出v-t圖象。 請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)，回答如下問題： (1)設(shè)小鐵球到達(dá)光電門B時(shí)的速度為vB，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，則小鐵球通過兩光電門間平均速度v的表達(dá)式為________。(用vB、g和t表示) (2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表： 實(shí)驗(yàn)次數(shù) h/cm t/s v/(m/s) 1 10.0 0.028 3.57 2 20.0 0.059 3.39 3

31、30.0 0.092 3.26 4 40.0 0.131 3.05 5 50.0 0.176 2.84 6 60.0 0.235 2.55 請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上畫出v-t圖象。 (3)根據(jù)v-t圖象，可以求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝______m/s2，試管夾到光電門B的距離約為________cm。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字) 答案　(1)v＝vB－gt　(2)圖見解析 (3)9.86　69.8 解析　(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的速度等于該過程中的平均速度可得vB＝v＋gt，則小鐵球通過兩光電門間平均速度v的表達(dá)式為v＝vB－gt。 (2)描點(diǎn)連線，如圖

32、所示。 (3)小鐵球通過兩光電門間平均速度v的表達(dá)式為v＝vB－gt，所以v-t圖象的斜率大小表示g，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝2k≈9.86 m/s2，根據(jù)圖象得出vB≈3.71 m/s，得試管夾到光電門B的距離約為h＝≈69.8 cm。 7．(2016·衡水質(zhì)檢)某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度，電源頻率f＝50 Hz，在紙帶上打出的點(diǎn)中選出零點(diǎn)，每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，因保存不當(dāng)，紙帶被污染。如圖所示，A、B、C、D是依次排列的4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，僅能讀出其中3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到零點(diǎn)的距離：sA＝16.6 mm，sB＝126.5 mm，sD＝624.5 mm。 若

33、無(wú)法再做實(shí)驗(yàn)，可由以上信息推知： (1)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為________ s。 (2)打C點(diǎn)時(shí)物體的速度大小為________ m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 (3)物體的加速度大小為________(用sA、sB、sD和f表示)。 答案　(1)0.1 (2)2.5 (3)f2 解析　(1)由電源頻率f＝50 Hz可知電源周期T0＝0.02 s，所以相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T＝5×0.02 s＝0.1 s。 (2)打C點(diǎn)時(shí)物體的速度 vC＝＝ m/s≈2.5 m/s。 (3)由紙帶上的數(shù)據(jù)知 sAB＝sBsA，sBC＝sCsB，sCD＝sDsC， 又因sCDsBC＝sBCsAB＝aT2＝a2， 所以a＝f2。 20