《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)動學(xué)案》由會員分享，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)動學(xué)案（20頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 實(shí)驗(yàn)一　研究勻變速直線運(yùn)動 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．練習(xí)正確使用打點(diǎn)計時器。 2．會利用紙帶求勻變速直線運(yùn)動的瞬時速度、加速度。 3．會利用紙帶探究小車速度隨時間變化的規(guī)律，并能畫出小車運(yùn)動的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)動的判斷 (1)若物體在連續(xù)相等時間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。 (2)利用“平均速度法”確定多個點(diǎn)的瞬時速度，作出物體運(yùn)動的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。 2．由紙帶計算某點(diǎn)的瞬時速度 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬

2、時速度vn＝來計算。 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為相鄰計數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔)，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)時紙帶的瞬時速度，然后作出v-t圖象，用v-t圖象的斜率求物體運(yùn)動的加速度。 三、實(shí)驗(yàn)器材 電火花計時器(或電磁打點(diǎn)計時器)、一端附有滑輪的長木板、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木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計時器固定在長木板上

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)計時器，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．測量與記錄 (1)把小車停在靠近打點(diǎn)計時器處，先接通電源，后放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動，打點(diǎn)計時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)，從后邊便于測量的點(diǎn)開始確定計數(shù)點(diǎn)，為了計算方便和減小誤差，通常用連續(xù)打點(diǎn)五次的時間作為時間單位，即計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為T＝0.1 s。正確使用毫米刻度尺測量每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間的距離，并填入

4、設(shè)計的表格中。 (3)利用某一段時間的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度求得各計數(shù)點(diǎn)的瞬時速度。 (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)動的速度隨時間變化的規(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)動的v-t圖象是一條傾斜的直線，如

5、圖所示，當(dāng)時間增加相同的值Δt，速度也會增加相同的值Δv，由此得出結(jié)論：小車的速度隨時間均勻變化。 (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)動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點(diǎn)，相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔T＝0.1 s。 (1)根據(jù)紙帶可判定小車做____________運(yùn)動。 (2)根據(jù)紙帶計算各點(diǎn)瞬時速度：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。 (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紙帶上計數(shù)點(diǎn)間距測量有偶然誤差，故要多測幾組數(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)動時摩擦不均勻，打點(diǎn)不穩(wěn)定引起誤差，所以安裝時紙帶、細(xì)繩要與長木板平行，同時選擇符合要求的

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，這樣測量得到的加速度只能是所測量段的平均加速度。可在木板上鋪一層白紙或換用氣墊導(dǎo)軌。 1．某同學(xué)用打點(diǎn)計時器“研究小車的勻變速直線運(yùn)動”，他將打點(diǎn)計時器接到頻率為50 Hz的交流電源上，實(shí)驗(yàn)時得到一條紙帶如圖所示，他在紙帶上便于測量的地方選取第一個計數(shù)點(diǎn)，在這點(diǎn)下標(biāo)明A，第六個點(diǎn)下標(biāo)明B，第十一個點(diǎn)下標(biāo)明C，第十六個點(diǎn)下標(biāo)明D，第二十一個點(diǎn)下標(biāo)明E。測量時發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)已模糊不清，他只測得AC長為14.56 cm，CD長為11.15 cm，DE長為13.73 cm。 (1)為了探究勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，該同學(xué)所取的計時點(diǎn)個數(shù)____

9、____(填字母序號)。 A．偏少 B．偏多 C．合適 (2)若小車做勻變速直線運(yùn)動，由該同學(xué)所測的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請你幫他求出：打C點(diǎn)時小車的瞬時速度vC＝________m/s，小車的加速度a＝________m/s2，AB的距離應(yīng)為________cm，打A點(diǎn)時小車的瞬時速度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)所取的計時點(diǎn)個數(shù)偏少，故選A。 (2)由題意可知

10、相鄰的計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔T＝0.1 s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中間時刻的瞬時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)動速度—時間公式得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。 (1)實(shí)驗(yàn)中，必須的措施是_______

11、_。 A．細(xì)線必須與長木板平行 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．平衡小車與長木板間的摩擦力 (2)他實(shí)驗(yàn)時將打點(diǎn)計時器接到頻率為50 Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計數(shù)點(diǎn)如圖乙所示(每相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(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(要求充分利用測量的數(shù)據(jù))，打點(diǎn)計時器在打B點(diǎn)時小車的速度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，細(xì)線必須與長木板平行，以減小實(shí)驗(yàn)的誤差，A正確；實(shí)驗(yàn)時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錯誤；此實(shí)驗(yàn)中不需要平衡小車與長木板間的摩擦力，D錯誤。 (2)相鄰的兩計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔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)計時器在打B點(diǎn)時小車的速度 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)軌代替長木板。 (2)用頻閃照相的方法、滴水法或光電計時器代替打點(diǎn)計時器。

13、 通過以上裝置的改進(jìn)能最大限度地減少因長木板和打點(diǎn)計時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，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的水滴。 ③用豎直放置的米尺測得各個水滴所對應(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的水滴時，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”時的閃光頻率為30 Hz，某同學(xué)讀出其中比較遠(yuǎn)的水滴到第一個水滴的距離如圖所示，根據(jù)數(shù)據(jù)測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝________m/s2；第8個水滴此時的速度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)過一個頻閃間隔運(yùn)動到前一水滴的位置，可看到一串仿佛固定不動的水滴，即頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率時，水滴仿佛不動。 (2)g＝ ＝ m/s2 ＝9.72 m/s2； v8＝＝ m/s≈2.27 m/s。 (3)存在空氣阻力對水滴的運(yùn)動產(chǎn)生影響，水滴滴落的頻率不恒定也會對實(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)計時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、測定瞬時速度的儀器，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)動物體上一個已知寬度的擋光板通過時，它可以通過數(shù)據(jù)采集器記下?lián)豕獍褰?jīng)過的時間，再用擋光板的寬度除以經(jīng)過的時間求得運(yùn)動物體的瞬時速度。實(shí)際上測量的是平均速度，當(dāng)時間(或位移)很小時，這段時間(或位移)對應(yīng)的平均速度近似等于瞬時速度，計算公式為v＝，距離d越小，測量誤差越小。 (2)頻閃照相機(jī) 頻閃照相是研究變速運(yùn)動常用的實(shí)驗(yàn)手段。在暗室中，照相機(jī)的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光，照亮運(yùn)動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。其處理原理類似于打點(diǎn)計時器。

17、(3)滴水法 控制每滴一滴水的時間間隔相等，用照相機(jī)拍下照片，處理照片上計錄的信息，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量滑塊在斜面上運(yùn)動的加速度。一斜面上安裝有兩個光電門，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。當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時，與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間t。改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測量，每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開始下滑，并用米尺測量甲、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)過光電門乙時的瞬時速度vt、測量值x和t四個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，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，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)計算t4時刻小球的速度v4＝________m/s。 (2)小球上升的加速度大小約為a＝________m/s2。 (3)對(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)計時器得到的表示小車運(yùn)動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)沒有畫出，打點(diǎn)計時器打點(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)計時器打下B、C、F時小車的瞬時速度，請在表中填入打點(diǎn)計時器打下D、E兩點(diǎn)時小車的瞬時速度。(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)為計時起點(diǎn)，在圖乙中畫出小車的速度—時間圖線。 (3)根據(jù)你畫出的小車的速度—時間圖線計算出小車的加速度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，時間T變長，點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離變長，依然按原周期計算，加速度變大。 3. 在“利用打點(diǎn)計時器測定勻變速直線運(yùn)動加速度”實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計時器接在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)取一個計數(shù)點(diǎn)，共取了A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn))。從A點(diǎn)開始在每一個計數(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，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)動且直線與－x方

24、向夾角越大，說明紙帶運(yùn)動的加速度________(填“越大”或“越小”)。 (2)從第一個計數(shù)點(diǎn)A開始計時，為求出0.25 s時刻紙帶的瞬時速度，需要測出哪一段紙帶的長度？ 答：________(填“a”“b”“c”“d”或“e”)。 (3)若測得a段紙帶的長度為10.0 cm，e段紙帶的長度為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，正好與時間對應(yīng)，豎直長度為相鄰相等時間內(nèi)的位移，由于Δx＝aT2，紙帶長度差相等，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，圖象斜率越大，加速度越大。 (2)求0.25 s時的速度，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段對應(yīng)的長度。 (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·全國卷Ⅰ)某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動，用自制“滴水計時器”計量時間。實(shí)驗(yàn)前，將該計時器固定在小車旁，如圖(a)所示。實(shí)驗(yàn)時，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運(yùn)動過程中，滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴，圖(b)記錄了桌面上連續(xù)的6個水滴的位置。(已知滴水計

26、時器每30 s內(nèi)共滴下46個小水滴) (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。小車運(yùn)動到圖(b)中A點(diǎn)位置時的速度大小為____________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)動時由于摩擦力的作用，速度逐漸減小，滴水計時器滴下水滴的間距逐漸變小，因此小車從右向左運(yùn)動。 (2)滴水的時間間隔T＝ s≈0.67 s 小車運(yùn)動到A點(diǎn)位置時的瞬時速度 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·全國卷Ⅱ)某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動物體的平均速度、瞬時速度和加速度之間的關(guān)系。使用的器材有：斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計時器。 　 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τ谛泵娴奈恢茫罨瑝K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，用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間Δt； ③用Δs表示擋光片沿運(yùn)動方向

28、的長度[如圖(b)所示]，表示滑塊在擋光片遮住光線的Δt時間內(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)光電門時滑塊的瞬時速度大小，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時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度，vA為Δt時間內(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)計的測定當(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，用光電計時器記錄小鐵球在兩個光電門間

30、的運(yùn)動時間t，并用刻度尺(圖上未畫出)測量出兩個光電門之間的高度h，計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。測出多組(h，t)，計算出對應(yīng)的平均速度v； ④畫出v-t圖象。 請根據(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 請在坐標(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)動中間時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)計時器等實(shí)驗(yàn)裝置測量做勻加速直線運(yùn)動的物體的加速度，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個點(diǎn)取1個計數(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個計數(shù)點(diǎn)，僅能讀出其中3個計數(shù)點(diǎn)到零點(diǎn)的距離：sA＝16.6 mm，sB＝126.5 mm，sD＝624.5 mm。 若

33、無法再做實(shí)驗(yàn)，可由以上信息推知： (1)相鄰兩計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為________ s。 (2)打C點(diǎn)時物體的速度大小為________ 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，所以相鄰兩計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為T＝5×0.02 s＝0.1 s。 (2)打C點(diǎn)時物體的速度 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