配套K12高考物理一轮复习 专题 纸带问题处理题型荟萃
物理纸带问题的题型及解析
物理纸带问题的题型及解析物理纸带问题是高中物理中常见的问题，主要涉及到匀变速直线运动和自由落体运动的规律。
以下是一些常见的纸带问题题型及解析：1. 判断是否为自由落体运动【例题】在“探究自由落体运动规律”的实验中，某同学用一张纸记录了小球的运动情况。
他从起始位置开始，在时间内将小球释放，并让小球自由下落。
他记录了小球在、、、、、时刻的位置，并测量了这些时刻小球离起始位置的距离。
他通过计算发现小球从静止开始做匀加速直线运动。
请你回答：该同学用上述实验数据如何验证小球做的是自由落体运动？【分析】该题要我们判断小球是否做自由落体运动，我们需要用纸带上的数据，结合匀变速直线运动的推论，验证小球下落的加速度是否等于重力加速度。
【解答】要验证小球是否做自由落体运动，我们需要验证小球下落的加速度是否等于重力加速度。
根据匀变速直线运动的推论，在连续相等的时间间隔内通过的位移之差$\Delta x = gT^{2}$，若$\Delta x = gT^{2}$成立，则说明小球做的是自由落体运动。
2. 计算加速度【例题】某同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验，测得小车的加速度 a 和拉力 F 的数据如下表所示：请根据表中的数据判断小车的加速度与拉力的关系，下列判断正确的是（）A.小车的加速度与拉力成正比B.小车的加速度与拉力成反比C.小车的质量与拉力成正比D.小车的质量与拉力成反比【分析】根据表格中的数据，通过作图法判断小车的加速度与拉力的关系，再判断质量与拉力的关系。
【解答】根据表格中的数据，通过作图法判断小车的加速度与拉力的关系，发现图线是一条倾斜的直线，所以小车的加速度与拉力成正比，故A正确，B错误；根据牛顿第二定律得$a = \frac{F}{m}$，小车的加速度与质量成反比，而小车的质量与拉力无关，故C、D错误。
故选A。
高考常见实验题——纸带分析（用逐差法求加速度）
探究物体运动时，纸带问题是很重要的。
对于实验过程我们暂不做分析，本文只对纸带上的信息进行分析。
纸带上点的意义①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置．②通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况．③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔．纸带的选取从三条纸带上选择一条比较理想的纸带，舍掉开头一些比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点来确定计数点．为计算方便和减小误差，通常用连续打五个点的时间作为时间间隔，即T＝0.1s．采集数据的方法如图所示，不直接测量两个计数点间的距离，而是要先量出各个计数点到计时零点的距离x1、x2、x3、x4…然后再计算出相邻的两个计数点的距离．△x1=x1，△x2=x2-x1，△x3=x3-x2，△x4=x4-x3，△x5=x5-x4根据纸带分析物体的运动情况并计算速度(1)根据纸带分析物体的运动情况并计算平均速度①在纸带上相邻两点的时间间隔均为0.02s(电源频率为50Hz)，所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小．②根据v=△x/△t，求出任意两点间的平均速度，这里△x可以用直尺测量出两点间的距离，△x为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积．这里 必须明确所求的是哪两点之间的平均速度 ．(2)粗略计算瞬时速度根据推论：当物体做匀加速直线运动时，某段时间的中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度。
即：v (中间时刻) =v (平均) =△x/△t某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示，如图所示，F点的瞬时速度等于(DG)的平均速度 或 E点的瞬时速度等于(DF)的平均速度 ．【说明】在粗略计算E点的瞬时速度时，可利用公式v=△x/△t来求解，但需注意的是，如果取离E点越接近的两点来求平均速度，这个平均速度越接近E点的瞬时速度，但是距离过小会使测量误差增大，应根据实际情况选取这两个点．各计数点的瞬时速度用平均速度来代替，即：( △t 为相邻两个计数点之间的时间间隔)整理数据，判断物体运动规律将各计数点对应的时刻及瞬时速度填入下表中：①由实验数据得出v-t图象有了以上原始实验数据，作出v-t图象，具体的运动规律便能直接显现。
高考物理一轮复习专题纸带问题处理题型荟萃
纸带问题处理题型特色该题型考查打点计时器的使用，根据纸带计算物体的瞬时速度和加速度;考查实验能力，以及应用数学工具解决物理问题的能力. 考点回归(1)根据纸带计算加速度a.匀变速直线运动在单位时间T 内的位移构成公差为At 2的等差数列. ①若所给纸带为偶数段，即N=2n 段，则22210s a n T-=⨯后前-s (s 的单位是cm).如图所示.②若所给纸带为奇数段，即N=2n+1段，则2210(+1)s a n n T-=⨯后前-s 图为N=7段的情形，应该强调的是，其中计数点3和4之间的一段空着。
(2)根据纸带计算速度v 的三种途径:①中间某点的速度用平均速度计算，具体方法就是，对于匀变速直线运动，平均速度等于时间中点的瞬时速度，例如在上图中计算2063106s v T-→=⨯.为了减小偶然误差，要寻找跨度最大的对称点，这就是不用2-→4、1→5计算的原因， ②边缘某点的速度借助中间某一点的速度计算.计算纸带边缘某一点的速度，先要计算出中间某点的速度 然后根据速度公式o v v at =+计算.比如计算计数点0处的速度，用303v v a T =+.但是这种方法，还需要知道物体的加速度a,显得很麻烦另一种办法就是③所述的方法. ③计算第三个点的速度，用等差中项计算简便.对于匀变速直线运动，速度形成个等差数列、公差为aT 那么等差中项也就是中点时刻的瞬时速度了，如1532v v v +=。
借助这种方法可以计算边缘点0处的速度，如0422v v v +=，但是要提前计算出计数点2和4的速度. 典例精讲例1. 在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用的电源频率为50Hz ，图示为做匀变速直线运动的小车带动的纸带上记录的一些点，在每相邻两个点中间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离分别是(单位：cm )8.78、16.08、21.87、26.16、28.94.由此可得小车运动的加速度大小为______m /s 2，方向与速度方向______.【详解示范】已知N=5段，可套用奇数段结论，算得加速度为2222228.94-21.87-16.0810=10=-1.5m /(+1)23s a s n n T --=⨯⨯⨯⨯后前（0.1-s ），负号表示加速度的方向与运动方向相反，小车做匀减速直线运动. 【答案】-1.5 m /s 2与运动方向相反.例2. 在用打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度的实验中,交流电频率50Hz ,得到如图所示的一条纸带,从比较清晰的点开始取计数点(相邻计数点之间还有4个点没有画出),分别标上0、1、2、3、4…,测量得到0与1两点间的距离s 1=30mm ,3与4两点间的距离s 4=48mm ,则小车的加速度大小为______m /s 2.计数点0-1之间的平均速度为______m /s ，计数点0处的瞬时速度______m /s ,小车在打下点1时的瞬时速度为______m /s 。
高考物理一轮复习 专题 纸带问题处理题型荟萃
纸带问题处理题型特色该题型考查打点计时器的使用，根据纸带计算物体的瞬时速度和加速度;考查实验能力，以及应用数学工具解决物理问题的能力.考点回归(1)根据纸带计算加速度a.匀变速直线运动在单位时间T内的位移构成公差为At2的等差数列.①若所给纸带为偶数段，即N=2n段，则 (s的单位是cm).如图所示.②若所给纸带为奇数段，即N=2n+1段，则图为N=7段的情形，应该强调的是，其中计数点3和4之间的一段空着。
(2)根据纸带计算速度v的三种途径:①中间某点的速度用平均速度计算，具体方法就是，对于匀变速直线运动，平均速度等于时间中点的瞬时速度，例如在上图中计算.为了减小偶然误差，要寻找跨度最大的对称点，这就是不用2-→4、1→5计算的原因，②边缘某点的速度借助中间某一点的速度计算.计算纸带边缘某一点的速度，先要计算出中间某点的速度然后根据速度公式计算.比如计算计数点0处的速度，用.但是这种方法，还需要知道物体的加速度a,显得很麻烦另一种办法就是③所述的方法.③计算第三个点的速度，用等差中项计算简便.对于匀变速直线运动，速度形成个等差数列、公差为aT那么等差中项也就是中点时刻的瞬时速度了，如。
借助这种方法可以计算边缘点0处的速度，如，但是要提前计算出计数点2和4的速度. 典例精讲例1. 在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用的电源频率为50Hz，图示为做匀变速直线运动的小车带动的纸带上记录的一些点，在每相邻两个点中间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离分别是(单位：cm)8.78、16.08、21.87、26.16、28.94.由此可得小车运动的加速度大小为______m/s2，方向与速度方向______.【详解示范】已知N=5段，可套用奇数段结论，算得加速度为2222228.94-21.87-16.0810=10=-1.5m /(+1)23s a s n n T --=⨯⨯⨯⨯后前（0.1-s ），负号表示加速度的方向与运动方向相反，小车做匀减速直线运动. 【答案】-1.5 m /s 2 与运动方向相反.例2. 在用打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度的实验中,交流电频率50Hz ,得到如图所示的一条纸带,从比较清晰的点开始取计数点(相邻计数点之间还有4个点没有画出),分别标上0、1、2、3、4…,测量得到0与1两点间的距离s 1=30mm ,3与4两点间的距离s 4=48mm ,则小车的加速度大小为______m /s 2.计数点0-1之间的平均速度为______m /s ，计数点0处的瞬时速度______m /s ,小车在打下点1时的瞬时速度为______m /s 。
高一物理专题：纸带问题(含答案)
专题二 纸带问题一、利用纸带判断物体的运动情况1.点迹密集的地方表示纸带运动的速度 ，点迹稀疏的地方表示速度 。
2.若点与点之间的距离相等，就可判断物体做匀速运动，若点与点间距越来越大，则物体做加速运动，反之做减速运动。
例1 关于打点计时器打出的纸带，下列叙述中不正确的是( )A ．点迹均匀，说明纸带做匀速运动B ．点迹变稀，说明纸带做加速运动C ．点迹变密，说明纸带做加速运动D ．相邻两点间的时间间隔相等 二、平均速度和瞬时速度的计算（匀变速直线运动） 1.平均速度：两点间平均速度txv ∆∆=，这里Δx 可以用直尺测量出两点间的距离（或根据题目提供的数据计算得到），Δt 为两点间的时间间隔。
2. 瞬时速度:在匀变速直线运动中，某点的瞬时速度可以由此点前后两点间的平均速度表示，例：如下图所示AC AC AC B t x v v ==,BDBD BD C t xv v == 三、加速度的计算（匀变速直线运动）1.匀变速直线运动的判别式：在相邻相等时间（T ）内的位移之差为一恒定值，即2aT x =∆2.若是不相邻但相等的时间（T ）内的位移之差，则有：2)(aT m n x x m n -=-3.若是有多段位移，则利用逐差法：2123456)(3-T x x x x x x a ）（）（++++=专题练习1.某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动．他将打点计时器接到频率为50 Hz 的交流电源上，实验时得到一条纸带如图所示。
他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这点下标明A ，第六个点下标明B ，第十一个点下标明C ，第十六个点下标明D ，第二十一个点下标明E.测量时发现B 点已模糊不清，于是他测得AC 长为14.56 cm ，CD 长为11.15 cm ，DE 长为13.73 cm ，则（保留三位有效数字） （1）打C 点时小车的瞬时速度大小为________ m/s ， （2）小车运动的加速度大小为________ m/s 2， （3）AB 的距离应为________ cm.2.研究小车的匀变速运动，记录纸带如图所示，图中两计数点间有四个点未画出。
高中物理处理纸带问题专题
高中物理处理纸带问题专题Jenny was compiled in January 2021高中物理：处理纸带问题专题在物理实验中，对于处理纸带的问题一向是学生较难弄清的问题之一。
笔者经过多年的教学经验总结，归纳、总结，认为只要弄清常用的几个公式的意义及其应用，就可迎刃而解了。
研究纸带需解决的有三个核心问题：一、物体的运动情况判断。
我们常用“位移差”法判断物体的运动情况，即纸带上的任意两计数点间的距离是否满足关系式△S=恒量。
设相邻点之间的位移分别为S1、S2、S3、S4……（1）若△S=S2-S1=S3-S2=S4-S3=……=0，则物体做匀速直线运动。
（2）若△S=S2-S1=S3-S2=S4-S3=……≠0，则物体做匀变速直线运动。
二、如何通过纸带确定物体做匀变速运动时某点的瞬时速度？常用的是“平均速度法”。
求某一计数点（或计时点）的瞬时速度v，一般利用“平衡速度”法。
即：或由匀变速直线运动规律：中间时刻的瞬时速度等于相邻时刻的速度的平均值，即：三、如何通过纸带确定物体做匀变速运动的加速度？常用的有四种方法：1、粗略计算法：①、△S=aT2②、SM -SN=（M-N）aT22、较为精确计算法：①、利用“逐差法”求加速度，若为偶数段，设为6段，则，，，然后取平均值，即或由直接求得；若为奇数段，则中间段往往不用，如5段，则不用第三段，则，然后取平均值，即；或由直接求得。
这样所给的数据充分得到利用，提高了准确程度。
②、先求出第n点时纸带的瞬时速度（一般要5点以上），然后作出图象，用图象的斜率求物体运动的加速度。
【配套K12】[学习]2019年高考物理一轮复习 专题3.5 传送带问题千题精练
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专题3.5 传送带问题一．选择题1. 如图所示，光滑斜面与倾斜传送带在同一个平面内，传送带以速度v0逆时针匀速转动，现有一滑块体从斜面上静止释放，若物体与传送带间的动摩擦因数恒定，规定沿斜面向下的速度方向的正方向，则物体在传送带上滑动时的速度随时间变化的图线可能是A. B.C. D.【参考答案】ACD【名师解析】物体在传送带上受到重力、传送带的支持力和摩擦力，合力是重力沿斜面的分力和摩擦力的合力，若传送带的对滑块的摩擦力小于重力沿斜面的分力，则滑块一直做加速运动，故A正确；若传送带的对滑块的摩擦力大于重力沿斜面的分力，所以物体先做匀减速直线运动．若物体的速度足够大，传送带足够短，则物体在速度减小到0前，物体的位移大于传送带的长度，则物体一直做匀减速运动．故C正确；若物体的速度比较小，在物体的速度减小到0时，物体的位移仍小于传送带的长度，则物体的速度等于0时，仍然在传送带上．由于传送带向沿斜面向上运动，物体在传送带上受到向沿斜面向上的摩擦力，将向做沿斜面向上做加速运动，由运动的对称性可知，若传送带的速度足够大，则物体返回出发点的速度大小仍然等于v1．故D正确，B错误。
2.(2016年全国普通高考重庆适应性测试（第三次）理科综合试题)如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间动摩擦因素为μ，小木块速度随时间变化关系如图所示，v0、t0已知，则A ．传送带一定逆时针转动B ．00tan cos v gt μθθ=+C ．传送带的速度大于v 0D ．t 0后滑块的加速度为2 g sin θ-v t 【参考答案】AD考点：考查牛顿第二定律、匀变速直线运动.【名师点睛】本题的关键1、物体的速度与传送带的速度相等时物体会继续加速下滑．2、小木块两段的加速度不一样大．3． (2016河北名校调研)三角形传送带以1 m/s 的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2 m 且与水平方向的夹角均为37°.现有两个小物块A 、B 从传送带顶端都以1 m/s 的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，(g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)下列说法正确的是()A．物块A先到达传送带底端B．物块A、B同时到达传送带底端C．传送带对物块A、B均做负功D．物块A、B在传送带上的划痕长度之比为1∶3【参考答案】BCD4.如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动，在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tan θ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是( )【参考答案】D5.如图所示，某粮库使用电动传输机向粮垛上输送麻袋包，现将一麻袋包放置在倾斜的传送带上，与传送带一起向上匀速运动，其间突遇故障，传送带减速直至停止。
高考物理重难点专练—热点07纸带问题
高考物理重难点专练热点07 纸带问题【热点解读】1．常规计时仪器的测量方法计时仪器 测量方法秒表秒表的读数方法：测量值（t ）＝短针读数（t 1）＋长针读数（t 2），无估读打点计时器（1）t ＝nT （n 表示打点的时间间隔的个数，T 表示打点周期）； （2）打点频率（周期）与所接交流电的频率（周期）相同2.两个关键点（1）区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。
计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点。
要注意“每五个点取一个计数点”与“每隔四个点取一个计数点”的取点方法是一样的。
（2）涉及打点计时器的实验均是先接通打点计时器的电源，待打点稳定后，再释放纸带。
3．纸带的三大应用 （1）判断物体运动性质①若Δx ＝0，则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀速直线运动。
②若Δx 不为零且为定值，则可判定物体在实验误差允许范围内做匀变速直线运动。
（2）求解瞬时速度做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于时间中点的瞬时速度。
如图所示，求打某一点的瞬时速度，只需在这一点的前后各取相同时间间隔T 的两段位移n x 和1n x +，则打n 点时的速度12n n n x x v T++=。
（3）用“逐差法”求加速度 如图所示 因为 41123x x a T -=，52223x x a T -=，63323x x a T-= 所以1234561232()()39a a a x x x x x x a T ++++-++=【处理技巧】：①如纸带只有时间相等的2段或3段用212x x a T -=或3122x x a T-=，即2()m nx x a m n T -=- ②如纸带有时间相等的4段或5段，把较密的一段舍去，选取连续4段，用34122()()4x x x x a T+-+=来进行处理。
③如纸带有时间相等的6段及其以上，把较密的舍去，选取连续6段，用4561232()()9x x x x x x a T ++-++=来进行处理。
专题：纸带问题(带参考答案)
专题：纸带问题一、利用纸带判断物体的运动情况1.点迹密集的地方表示纸带运动的速度小，点迹稀疏的地方表示速度大。
2.若点与点之间的距离相等，就可判断物体做匀速运动，若点与点间距越来越大，则物体做加速运动，反之做减速运动。
例1关于打点计时器打出的纸带，下列叙述中不正确的是( C )A ．点迹均匀，说明纸带做匀速运动B ．点迹变稀，说明纸带做加速运动C ．点迹变密，说明纸带做加速运动D ．相邻两点间的时间间隔相等 1.得到），2.AC B v v ==1231B ，AC 长为（1）打C （2）小车运动的加速度大小为________m/s 2，（3）AB 的距离应为________cm.2、研究小车的匀变速运动，记录纸带如图所示，图中两计数点间有四个点未画出。
已知打点计时器所用电源的频率为50Hz ，则小车运动的加速度a=???????????m/s 2，打P 点时小车运动的速度v =???????????m/s 。
（保留两位有效数字）3、在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间。
计时器所用电源的频率为50Hz ，图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示（单位：cm ）。
由纸带数据计算可得（保留三位有效数字）（1）计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v 4＝________m ／s ，（2）小车的加速度大小a ＝________m ／s 2。
4、实验中，如图3-2-7所示为一条记录小车运动情况的纸带，图中A 、B 、C 、D 、E 为相邻的计数点，相邻计数点间还有4个点没画出来。
（保留三位有效数字）（1）根据纸带可判定小车做______________运动（2）根据纸带计算各点瞬时速度： =B v ________m/s ，=C v ______m/s ，=D v ______m/s（3）求出小车运动的加速度____________m/s 25（1（2）；C （363……是选m/s 2（取二750Hz ，打E间隔为T =0.1s（1）C AE 的中间时刻，根据匀变速直线运动的推论：某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有：x v v AE C 10)73.1315.1156.14(2⨯++=-（222)1.02()(2T AC CE ⨯（3）相邻相等时间内的位移之差为cm cm cm x x x CD DE 58.215.1173.13=-=-=∆又AB AC AB AB AC AB BC x x x x x x x x 2)(-=--=-=∆，得：cm cm x x x AC AB 99.5258.256.142=-=∆-=2、根据题意可知，相邻两计数点间的时间间隔为T =0.1s 根据公式2)(aT m n x x m n -=-，得：2222215/80.0/1.0410)10.230.5(4s m s m T x x a =⨯⨯-=-=-相邻相等时间内的位移之差为cm cm cm x x x 80.0410.230.5415=-=-=∆，则cm x x x 90.212=∆+= 根据匀变速直线运动的推论：某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有：3、根据题意可知，相邻两计数点间的时间间隔为T =0.1s（1）4点是3到5的中间时刻，根据匀变速直线运动的推论：某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有：s m s m t x v v /405.0/2.010)45.655.14(23535354=⨯-===- （2）利用逐差法，有：222220336/756.0/1045.6)45.670.19(s m s m x x a =⨯--=-=-4（1）x AB （2v v AC B =s （35（1）（2）（32/s m 610.00；根据公式7、根据题意可知，相邻两计数点间的时间间隔为T =0.1s利用逐差法，有：22222/30.0/10)1.03()01.270.140.1()90.262.230.2()(3s m s m T x x a AD DG =⨯⨯++-++=-=- 根据匀变速直线运动的推论：某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有故s m s m s m at v v EG E G /31.0/2.030.0/25.0=⨯+=+=。
【配套K12】(全国通用)2019版高考物理一轮复习备考精炼： 第五章 机械能 微专题42 传送带模
42 传送带模型中的能量转化问题[方法点拨] (1)分析滑块与传送带或木板间的相对运动情况，确定两者间的速度关系、位移关系，注意两者速度相等时摩擦力可能变化．(2)用公式Q ＝F f ·x 相对或动能定理、能量守恒求摩擦产生的热量．1．(多选)(2017·安徽马鞍山第一次模拟)如图1所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率v 1匀速向右运动，质量为m 的滑块从传送带右端以水平向左的速率v 2滑上传送带，且v 2>v 1，最终滑块又返回至传送带的右端，对于此过程，下列判断正确的是( )图1A ．滑块返回传送带右端时的速率为v 1B ．传送带对滑块做功为12mv 22－12mv 12 C ．电动机多做的功为2mv 12D ．滑块与传送带间摩擦产生的热量为12m (v 1＋v 2)2 2．(多选)如图2所示，一质量为1 kg 的小物块自斜面上A 点由静止开始匀加速下滑，经2 s 运动到B 点后通过光滑的衔接弧面恰好滑上与地面等高的传送带，传送带以4 m/s 的恒定速率运行．已知A 、B 间距离为 2 m ，传送带长度(即B 、C 间距离)为10 m ，小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，取g ＝10 m/s 2.下列说法正确的是( )图2A ．小物块在传送带上运动的时间为2.32 sB ．小物块在传送带上因摩擦产生的热量为2 JC ．小物块在传送带上运动过程中传送带对小物块做的功为6 JD ．小物块滑上传送带后，传动系统因此而多消耗的能量为8 J3．(多选)(2017·湖北荆州一检)如图3所示，足够长的传送带与水平方向的倾角为θ，物块a 通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b 相连，b 的质量为m .开始时，a 、b 及传送带均静止，且a 不受传送带摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b 上升h 高度(未与滑轮相碰)过程中( )图3A．物块a的重力势能减少mghB．摩擦力对a做的功等于a机械能的增量C．摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增量之和D．任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等4．(2018·四川成都模拟)如图4甲所示，倾斜的传送带以恒定的速率逆时针运行．在t＝0时刻，将质量为1.0 kg的物块(可视为质点)无初速度地放在传送带的最上端A点，经过1.0 s，物块从最下端的B点离开传送带．取沿传送带向下为速度的正方向，则物块的对地速度随时间变化的图象如图乙所示(g＝10 m/s2)，求：图4(1)物块与传送带间的动摩擦因数；(2)从A到B的过程中，传送带对物块做的功．答案精析1．AD [由于传送带足够长，滑块先向左减速至0再向右加速，由于v 1<v 2，当速度增大到等于传送带速度时，滑块还在传送带上，之后与传送带一起向右匀速运动，有v 2′＝v 1，故A 正确；根据动能定理，传送带对滑块做功W ＝ΔE k ＝12mv 12－12mv 22，故B 错误；滑块向左运动x 1＝v 22t 1，摩擦力对滑块做功： W 1＝－F f x 1＝－F f v 22t 1① 又摩擦力做功等于滑块动能的变化量，即：W 1＝－12mv 22② 该过程中传送带的位移：x 2＝v 1t 1摩擦力对传送带做功：W 2＝－F f ′x 2＝－F f ′v 1t 1③传送带对滑块的摩擦力与滑块对传送带的摩擦力为作用力与反作用力，则有F f ＝F f ′④ 联立①②③④得：W 2＝－mv 1v 2设滑块向右匀加速运动的时间为为t 2，位移为x 3，则：x 3＝v 12t 2 摩擦力对滑块做功：W 3＝F f x 3＝12mv 12 该过程中传送带的位移：x 4＝v 1t 2＝2x 3滑块相对传送带的总位移：x 相对＝x 1＋x 2＋x 4－x 3＝x 1＋x 2＋x 3系统克服滑动摩擦力做功：W 总＝F f x 相对＝|W 1|＋|W 2|＋W 3＝12m (v 1＋v 2)2滑块与传送带间摩擦产生的热量大小等于系统克服滑动摩擦力做功，Q ＝W 总＝12m (v 1＋v 2)2，故D 正确；全过程中，电动机对传送带做的功与滑块动能的减小量之和等于滑块与传送带间摩擦产生的热量，即Q ＝W ＋12mv 22－12mv 12 整理得：W ＝Q －12mv 22＋12mv 12＝mv 12＋mv 1v 2，故C 错误．] 2．BCD3．ACD [开始时，a 、b 及传送带均静止且a 不受传送带摩擦力作用，有m a g sin θ＝m b g ，则m a ＝m bsin θ＝msin θ，b 上升h ，则a 下降h sin θ，则a 重力势能的减小量为ΔE p a ＝m a g ·h sinθ＝mgh ，故A 正确；根据能量守恒定律得，摩擦力对a 做的功等于a 、b 系统机械能的增量，因为系统重力势能不变，所以摩擦力对a 做的功等于系统动能的增量，故B 错误，C 正确；任意时刻a 、b 的速率相等，对b ，克服重力做功的瞬时功率P b ＝mgv ，对a 有：P a ＝m a gv sin θ＝mgv ，所以重力对a 、b 做功的瞬时功率大小相等，故D 正确．]4．(1)35(2)－3.75 J 解析 (1)由题图乙可知，物块在前0.5 s 的加速度为：a 1＝v 1t 1＝8 m/s 2后0.5 s 的加速度为：a 2＝v 2－v 1t 2＝2 m/s 2 物块在前0.5 s 受到的滑动摩擦力沿传送带向下，由牛顿第二定律得：mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 1物块在后0.5 s 受到的滑动摩擦力沿传送带向上，由牛顿第二定律得：mg sin θ－μmg cos θ＝ma 2联立解得：μ＝35(2)由v －t 图线与t 轴所围面积意义可知，在前0.5 s ，物块对地位移为：x 1＝v 12t 1 则摩擦力对物块做功：W 1＝μmg cos θ·x 1在后0.5 s ，物块对地位移为：x 2＝v 1＋v 22t 2 则摩擦力对物块做功W 2＝－μmg cos θ·x 2所以传送带对物块做的总功：W ＝W 1＋W 2联立解得：W ＝－3.75 J。
配套K122019年高考物理一轮复习 知识点同步练习卷 练习使用打点计时器 研究匀变速直线运动 新人
练习使用打点计时器 研究匀变速直线运动1．一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量Δω与对应时间Δt 的比值定义为角加速度β（即β=t△△ω）。
我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：（打点计时器所接交流电的频率为50Hz ，A 、B 、C 、D ……为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出）①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。
（1）用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，圆盘的半径r为 cm ；（2）由图丙可知，打下计数点D 时，圆盘转动的角速度为 rad/s ；（3）圆盘转动的角加速度大小为 rad/s 2； （ （2），（3）问中计算结果保留三位有效数字）【答案】（1）3.000（2）13.9（3）23.72．一个同学在研究小球自由落体运动时，用闪频照相连线记录下小球的位置如图所示，已知闪光周期为130s ，测得17.68x cm =，312.00x cm =，通过计算可得小球运动的加速度是_________2/m s ，图中2x 是__________cm （结果保留3位有效数字）【答案】29.72/a m s =、29.84x cm =cm ）丙3．某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(图1)．在钢条下落过程中，钢条挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，若再次挡光，计时器将重新开始计时．实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端A 高于光控开关)，由静止释放，测得先后两段挡光时间t 1和t 2．(1)用游标卡尺测量AB 、AC 的长度，其中AB 的长度如图2所示，其值为_______mm(2)该同学利用1AB AB v t =及12AC AC v t t =+，求出AB v 、AC v ，再利用测量的时间t 1和t 2，可得到重力加速度的表达式为___________(用AB v ，AC v 及给出的时间表示)；若狭缝宽度不能忽略，则测量值比真实值______(偏大或偏小)【答案】(1)74.3 (2)22()AC AB v v t -, 偏大 4．如图所示是用光电门传感器测定小车瞬时速度的情景，轨道上a 、c 间距离恰等于小车长度，b 是a 、c 中点。
高中物理纸带类问题经典例题
打点计时器是一种精度较高而构造又比较简单的计时仪器，它能测量微小时间的间隔，是一种使用交流电源的纸带记录式的计时仪器，下面结合例题来学习一下打点计时器的有关问题.一、考查实验的基础知识例 1 当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹.下列关于纸带上点迹的说法中正确的是（ ）A .点迹记录了物体运动的时间B .点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移C .纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状D .纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况解析 打点计时器每隔一定的时间（当电源频率为50Hz 时，打点的时间间隔为0.02s ）打下一个点，因而点迹记录了物体运动的时间，也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移；点迹的分布情况反映了物体的运动情况，而不能反映物体的质量和形状.正确选项为ABD .二、考查实验的数据处理能力例2 某次打点计时器在纸带上依次打出A 、B 、C 、D 、E 、F 等一系列的点，测得距离AB =11.0mm ，AC =26.5mm ，AD =40.0mm ，AE =48.1mm ，AF =62.5mm .通过计算说明在打A 、F 点的时间间隔内，纸带是否做匀速直线运动.如果是，则求出速度；如果不是，则求平均速度.（已知打点时间间隔为0.02s ）解析 AB =11.0mm ，BC =A C －AB=15.5mm ，CD =AD －AC =13.5mm ，DE=AE －AD =8.1mm ，EF=AF －AE =14.4mm ，各段距离不等，说明在打A 、F 点的时间间隔内，纸带不是做匀速直线运动.平均速度为502.0105.623⨯⨯==-t AF v m/s=0.625m/s . 例3 如图1为某次实验时打出的纸带，打点计时器每隔0.02s 打一个点，图中O 点为第一个点，A 、B 、C 、D 为每隔两点选定的计数点.根据图中标出的数据，求打A 、D 点时间内纸带的平均速度有多大？打B 点时刻纸带的瞬时速度有多大？计算的依据是什么？你能算出打O 、D 点时间内纸带的平均速度吗？为什么？解析 AD 段的平均速度??43.2515.500.0233AD AD AD v t -==⨯⨯cm/s=145.67cm/s 当时间间隔很短时，可以用平均速度代替瞬时速度故B 点的瞬时速度32.5015.500.0223B AC AC v t -==⨯⨯cm/s=141.67cm/s . 因为不知道O 、D 间有多少个点，也就不知道OD 段的时间间隔，所以无法算出OD 段的平均速度.例4 用50Hz 交流电接在电火花计时器上,测定小车的运动情况.某实验得到的一条纸带如图所示,从某一清晰的点算起,每5个点取1个计数点,分别标为0、1、2、3…，量得0与1间的距离为x 1=30mm,2与3间的距离为x 2=48mm ，则小车在0与1间的平均速度为v 1=___________m/s,2与3之间的平均速度为v 2=__________m/s 。
配套K12高考物理 计算压轴题集练习
高考物理 计算压轴题集练习1（20分）如图12所示，PR 是一块长为L =4 m 的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR 的匀强电场E ，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B ，一个质量为m =0．1 kg ，带电量为q =0．5 C 的物体，从板的P 端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。
当物体碰到板R 端的挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C 点，PC =L/4，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0．4，取g=10m/s 2 ，求：（1）判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？ （2）物体与挡板碰撞前后的速度v 1和v 2 （3）磁感应强度B 的大小 （4）电场强度E 的大小和方向2(10分)如图2—14所示，光滑水平桌面上有长L=2m 的木板C ，质量m c =5kg ，在其正中央并排放着两个小滑块A 和B ，m A =1kg ，m B =4kg ，开始时三物都静止．在A 、B 间有少量塑胶炸药，爆炸后A 以速度6m ／s 水平向左运动，A 、B 中任一块与挡板碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求：(1)当两滑块A 、B 都与挡板碰撞后，C 的速度是多大? (2)到A 、B 都与挡板碰撞为止，C 的位移为多少?3（10分）为了测量小木板和斜面间的摩擦因数，某同学设计如图所示实验，在小木板上固定一个轻弹簧，弹簧下端吊一个光滑小球，弹簧长度方向与斜面平行，现将木板连同弹簧、小球放在斜面上，用手固定木板时，弹簧示数为F 1，放手后，木板沿斜面下滑，稳定后弹簧示数为F 2，测得斜面斜角为θ，则木板与斜面间动摩擦因数为多少？（斜面体固定在地面上）图124有一倾角为θ的斜面，其底端固定一挡板M ，另有三个木块A 、B 和C ，它们的质 量分别为m A =m B =m ，m C =3 m ，它们与斜面间的动摩擦因数都相同.其中木块A 连接一轻弹簧放于斜面上，并通过轻弹簧与挡板M 相连，如图所示.开始时，木块A 静止在P 处，弹簧处于自然伸长状态.木块B 在Q 点以初速度v 0向下运动，P 、Q 间的距离为L.已知木块B 在下滑过程中做匀速直线运动，与木块A 相碰后立刻一起向下运动，但不粘连，它们到达一个最低点后又向上运动，木块B 向上运动恰好能回到Q 点.若木块A 静止于P 点，木块C 从Q 点开始以初速度032v 向下运动，经历同样过程，最后木块C 停在斜面上的R 点，求P 、R 间的距离L ′的大小。
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纸带问题处理
题型特色
该题型考查打点计时器的使用，根据纸带计算物体的瞬时速度和加速度;考查实验能力，以及应用数学工具解决物理问题的能力. 考点回归
(1)根据纸带计算加速度a.
匀变速直线运动在单位时间T 内的位移构成公差为At 2
的等差数列. ①若所给纸带为偶数段，即N=2n 段，则222
10s a n T
-=
⨯后前
-s (s 的单位是cm).如图所示.
②若所给纸带为奇数段，即N=2n+1段，则22
10(+1)s a n n T
-=⨯后前
-s 图为N=7段的情形，应该强调的是，其中计数点3和4之间的一段空着。
(2)根据纸带计算速度v 的三种途径:①中间某点的速度用平均速度计算，具体方法就是，对于匀变速直线运动，平均速度等于时间中点的瞬时速度，例如在上图中计算206
3106s v T
-→=
⨯.为了减小偶然误差，要寻找跨度最大的对称点，这就是不用2-→4、1→5计算的原因， ②边缘某点的速度借助中间某一点的速度计算.
计算纸带边缘某一点的速度，先要计算出中间某点的速度 然后根据速度公式o v v at =+计算.比如计算计数点0处的速度，用303v v a T =+.但是这种方法，还需要知道物体的加速度a,显得很麻烦另一种办法就是③所述的方法. ③计算第三个点的速度，用等差中项计算简便.
对于匀变速直线运动，速度形成个等差数列、公差为aT 那么等差中项也就是中点时刻的瞬时速度了，如1532v v v +=。
借助这种方法可以计算边缘点0处的速度，如04
22
v v v +=，但是要提前计算出计数点2和4的速度. 典例精讲
例1. 在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用的电源频率为50Hz ，图示为做匀变速直线运动的小车带动的纸带上记录的一些点，在每相邻两个点中间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点，用米尺量出1、
根据纸带计算一般运动在某点的速度的方法是,让时间无限趋近于零，计算包含该点在内的物体的平均速度.匀变速直线运动的速度可以根据匀变速直线运动的公式，按照“考点回归”总结的三种方法计算，计算加速度时要首先弄清纸带属于偶数段还是奇数段，切忌在细节上出错，
习题连接
研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜面的倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50 Hz.纸带上计数点的间距如图乙所示，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，待打点计时器工作稳定后放开小车，
C.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连.
D.把打点计时器固定在平板上，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）计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v 5=___．
（3）为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=___．)。
【详解示范】（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；故为DCBA ；
（2）匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故3456
52s s s s v T
+++=
（3）根据公式2
x aT =，有：
24561239S S S S S S aT ++-++=（）（）； 解得：4561232
()()
9s s s s s s a T ++-++=
；
【答案】DCBA; 345652s s s s v T +++=
;4561232
()()
9s s s s s s a T
++-++=。