高考物理一轮复习 实验4 研究匀变速直线运动课时作业 人教版
研究匀变速直线运动(答案含解析)—高三物理一轮复习课时练
一课一练05：研究匀变速直线运动实验测量方式：处理数据方法：逐差法和平均速度法、图像法1．如图甲所示，是研究小车做匀变速直线运动规律的实验装置，打点计时器所接的交流电源的频率为f=50 Hz。
问答下列问题：（1）实验中，必要的措施是A．细线必须与长木板平行B．小车必须具有一定的初速度C．小车质量远大于钩码质量D．必须平衡小车与长木板间的摩擦力（2）如图乙所示，A、B、C、D、E、F、G是刚打好的纸带上7个连续的点。
从图乙中可读得s6= cm，计算F点对应的瞬时速度的表达式为v F=。
（3）如图丙所示，是根据实验的数据画出的v2-2s图线(v为各点的速度大小)，由图线可知小车运动的加速度为m/s2。
(保留2位有效数字)2．某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。
物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。
从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。
打点计时器电源的频率为50 Hz。
（1）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_______和_______之间某时刻开始减速；（2）计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为______m/s.(保留三位有效数字)；（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a=________m/s2。
3．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；①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Δt；①用Δs表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示]，v表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小，求出v；①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①、①；①多次重复步骤①；①利用实验中得到的数据作出v－Δt图，如图(c)所示。
高考物理一轮复习课时作业1-4实验：研究匀变速直线运动(含答案)
开卷速查规范特训课时作业实效精练开卷速查(四)实验：研究匀变速直线运动A组基础巩固1．(多选题)当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕．下列关于纸带上点痕的说法中，正确的是()A．点痕记录了运动的时间B．点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移C．点痕在纸带上的分布情况，反映了物体的质量和形状D．点痕在纸带上的分布情况，反映了物体的运动情况答案：ABD2．“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)，得到如图4－1所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是()图4－1A．实验时应先放开纸带再接通电源B．(x6－x1)等于(x2－x1)的6倍C．从纸带可求出计数点B对应的速率D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s解析：在“研究匀变速直线运动”的实验中，应先接通电源再放开纸带，A错．根据相等的时间间隔内通过的位移有x M－x N＝(M－N) at2，可知(x6－x1)等于(x2－x1)的5倍，B错．根据B点的速度为A与C的中间时刻点的速度有v B＝x AC2 t，C对．由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出，所以时间间隔为0.1 s，D错．答案：C图4－23．(多选题)如图4－2所示，为同一打点计时器打出的两条纸带．由纸带可知()A．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的大B．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的小C．纸带甲的加速度比乙的大D．纸带甲的加速度比乙的小解析：在打下计数点“0”至“5”的过程中，两纸带所用时间相同，但甲纸带位移小于乙纸带位移，故v甲＜v乙，选项A错，B对；相邻计数点间所用时间相等，但乙的速度变化得更快，故a甲＜a乙，选项C错，D对．答案：BD4．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，某同学测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表所示.(2)由于此次实验的原始纸带没有保存，另一同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估算方法如下：x ＝(0.38×0.1＋0.63×0.1＋0.88×0.1＋1.12×0.1＋1.38×0.1)m ＝……那么，该同学得到的位移______(选填“大于”“等于”或“小于”)实际位移，为了使计算位移的误差尽可能小，你认为采取什么方法更合适？(不必算出具体数据)____________________________________________________________. 解析：(1)由表中数据可以看出，小车的速度在相等的时间间隔内增加量在误差允许的范围内相等，故小车做匀加速直线运动．(2)由x 的表达式可以看出该同学是用每个0.1 s 内的初速度来计算匀加速直线运动的位移之和，应比实际的匀加速运动的位移小，为了使计算位移的误差尽可能小，用0～5的过程中的平均速度乘总时间求位移更合适，即x ＝v 0＋v 52t 总． 答案：(1)匀加速直线 (2)小于 用0～5的过程中的平均速度乘总时间求位移更合适，即x ＝v 0＋v 52t 总 5．如图4－3，为测量做匀加速直线运动的小车的加速度，将宽度均为b 的挡光片A 、B 固定在小车上，测得二者间距为d .图4－3(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间Δt1和Δt2，则小车加速度a＝__________.(2)(多选题)为减小实验误差，可采取的方法是()A．增大两挡光片宽度bB．减小两挡光片宽度bC．增大两挡光片间距dD．减小两挡光片间距d解析：(1)车两次速度：v1＝bΔt1，v2＝bΔt2；所以a＝v22－v212d＝b22d⎣⎢⎡⎦⎥⎤1(Δt2)2－1(Δt1)2.(2)两挡光片宽度越小，bΔt越接近瞬时速度；两挡光片间距d越大，v2和v1相差越大，都有利于减小实验误差．答案：(1)b22d⎣⎢⎡⎦⎥⎤1(Δt2)2－1(Δt1)2(2)BCB组能力提升6．如图4－4是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，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4－4(1)OD 间的距离为__________cm.(2)如图4－5是根据实验数据绘出的s －t 2图线(s 为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示__________，其大小为__________m/s 2(保留三位有效数字)．图4－5解析：本题考查研究匀变速直线运动，考查考生仪器读数及利用图象处理数据的能力．(1)OD 间距离为1.20 cm.(2)由s ＝12at 2可知，图象的斜率为加速度的一半； 由图象知，斜率k ＝0.0280.06m/s 2＝0.466 m/s 2. 答案：(1)1.20(2)加速度的一半 0.466(0.464～0.468均可)图4－67．利用图4－6所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度．一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动．当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值：所得数据如下表所示.(1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v t、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是__________；(2)根据表中给出的数据，在图4－7给出的坐标纸上画出st-t图线；图4－7(3)由所画出的s t -t 图线，得出滑块加速度的大小为a ＝__________m/s 2(保留两位有效数字)．解析：本题考查的是实验数据的处理，意在考查学生科学认真的态度及应用图象处理数据的方法．由s ＝v t t －12at 2可得s t ＝v t －12at ，由此式可知加速度大小为图象斜率的2倍，a ＝2×1.99－1.021.0m/s 2≈2.0m/s 2. 答案：(1)s t ＝－12at ＋v t (写成s ＝－12at 2＋v t t 也可) (2)s t -t 图线如图4－8所示图4－8(3)2.0(或在1.8～2.2范围内)C组难点突破8．[2014·四川省绵阳中学月考]某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图4－9所示．倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球．手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球．当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落…….这样，就可测出多个小球下落的总时间．(1)在实验中，下列做法正确的有________．A ．电路中的电源只能选用交流电源B ．实验前应将M 调整到电磁铁的正下方C ．用直尺测量电磁铁下端到M 的竖直距离作为小球下落的高度D ．手动敲击M 的同时按下秒表开始计时(2)实验测得小球下落的高度H ＝1.980 m,10个小球下落的总时间T ＝6.5 s ．可求出重力加速度g ＝__________ m/s 2.(结果保留两位有效数字)(3)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间Δt 磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差Δt ，这导致实验误差．为此，他分别取高度H 1和H 2测量n 个小球下落的总时间T 1和T 2.他是否可以利用这两组数据消除Δt 对实验结果的影响？________(填“是”或“否”)(4)在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个办法．①_______________________________________________________； ②________________________________________________________.解析：(1)M 与触头接触期间，电磁铁应保持磁性存在，故电源用直流电源和交流电源均可，A 项错误；实验中要通过小球撞击M 断开电路来释放下一小球，故M 必须在电磁铁正下方，B 项正确；小球下落的高度应为电磁铁下端到M 的竖直距离减去小球直径，C 项错误；手敲击M 瞬间，小球1即开始下落，故应同时开始计时，D 项正确．(2)H ＝12gt 2＝12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 102 所以g ＝200H T 2＝200×1.980(6.5)2 m/s 2＝9.4 m/s 2 (3)由H 1＝12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 1n －Δt 2和H 2＝12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 2n －Δt 2可得g ＝2n 2(H 1－H 2)2(T 1－T 2)2，因此可以消去Δt 的影响． (4)增加小球下落的高度或多次重复实验，取平均值做为最后的测量结果均能使实验误差减小答案：(1)BD (2)9.4 (3)是(4)①增加小球下落的高度；②多次重复实验，结果取平均值名师心得 拱手相赠教学积累 资源共享直线运动解题思路与方法1．基本公式法公式v ＝v 0＋at ；x ＝v 0t ＋12at 2；v 2－v 20＝2ax 是研究匀变速直线运动的最基本的公式，合理运用和选择三式中的任意两式是求解运动学问题最常用的基本方法．【例1】 一物体以v 0＝10 m/s 的初速度、2 m/s 2的加速度做匀减速直线运动，当速度大小变为v ′＝16 m/s 时所需时间是多少？位移是多少？物体经过的路程是多少？解析：设初速度方向为正方向，根据匀变速直线运动规律v ＝v 0＋at ，有－16＝10－2t ，所以经过t ＝13 s 物体的速度大小为16 m/s.由x ＝v 0t ＋12at 2可知这段时间内的位移为x ＝(10×13－12×2×132) m ＝－39 m ，物体的运动分为两个阶段，第一阶段速度从10 m/s减到0，此阶段位移大小为x1＝02－v202a＝02－102－2×2m＝25 m，第二阶段速度从0反向加速到16 m/s，位移大小为x2＝v′2－02－2a＝162－022×2m＝64 m，则总路程为L＝x1＋x2＝25 m＋64 m＝89 m.答案：13 s25 m89 m2．平均速度法定义式v＝st对任何性质的运动都适用，而v＝v0＋v t2只适用于匀变速直线运动．此外对匀变速直线运动还有v＝v t2.【例2】一个小球从斜面顶端无初速度下滑，接着又在水平面上做匀减速运动，直至停止，它共运动了10 s，斜面长4 m，在水平面上运动的距离为6 m．求：(1)小球在运动过程中的最大速度；(2)小球在斜面和水平面上运动的加速度．解析：小球在斜面和水平面上均做匀变速直线运动，在斜面底端速度最大，设最大速度为v max，在斜面上运动的时间为t1，在水平面上运动的时间为t2.则由v max 2(t 1＋t 2)＝10 m ， t 1＋t 2＝10 s ，得v max ＝2 m/s ，由公式2ax ＝v 2max ，代入数据得在斜面上运动的加速度a 1＝12m/s 2，在水平面上运动的加速度a 2＝13m/s 2. 答案：(1)2 m/s (2)12 m/s 2 13ms 2 3．妙用Δx ＝aT 2在匀变速直线运动中，第m 个T 时间内的位移和第n 个T 时间内的位移之差x m －x n ＝(m －n )aT 2.对纸带问题用此方法尤为快捷．【例3】 有一个做匀加速直线运动的质点，它在两个连续相等的时间间隔内所发生的位移分别为10 m 和16 m ，时间间隔为2 s ，求该质点运动的加速度a .解析：由Δx ＝aT 2，可得a ＝Δx T 2＝1.5 m/s 2. 答案：1.5 m/s 24．假设法假设法是以题设的物理现象及其变化为基础，对物体条件、物体状态或过程进行合理假设，然后根据物理概念和规律求解．图1－1【例4】 一个以初速度v 0沿直线运动的物体，t 秒末的速度为v ，其v -t 图象如图1－1所示，则关于t 秒内物体运动的平均速度v ，以下说法正确的是( )A.v <v 0＋v 2B.v ＝v 0＋v 2C.v >v 0＋v 2D ．无法确定图1－2解析：本题我们可以假设物体做初速度为v 0，末速度为v 的匀变速直线运动，其v -t 图象如图中的倾斜虚线所示．由匀变速直线运动的规律知物体在时间t 内的平均速度等于这段时间内的初速度v 0与末速度v 的算术平均值，即平均速度等于v 0＋v 2，而物体在t 秒内的实际位移比匀变速直线运动在t 秒内的位移大，所以v >v 0＋v 2，故选项C 正确． 答案：C5．极值法有些问题用一般的分析方法求解难度较大，甚至中学阶段暂时无法求出，我们可以把研究过程推向极端情况来加以分析，往往能很快得出结论．图1－3【例5】两个光滑斜面，高度和斜面的总长度相等，如图1－3所示，两个相同的小球，同时由两个斜面顶端由静止开始释放，不计拐角处能量损失，则两球谁先到达底端？解析：甲斜面上的小球滑到斜面底端的时间很容易求出．设斜面高度为h，长度为L，斜面的倾角为θ.则由L＝12gt21sinθ、sinθ＝hL，解得t1＝2L2gh.乙斜面上的小球滑到斜面底端的时间很难直接计算．可将乙斜面作极端处理：先让小球竖直向下运动，然后再水平运动，易解得这种运动过程中小球运动的时间为t2＝2hg＋L－h2gh＝L＋h2gh<t1，所以，乙斜面上的小球先到达斜面底端．答案：乙斜面上的小球先到达斜面底端6．图象法利用图象法可直观地反映物理规律，分析物理问题．图象法是物理研究中常用的一种重要方法．运动学中常用的图象为v-t图象．在理解图象物理意义的基础上，用图象法分析解决有关问题(如往返运动、定性分析等)会显示出独特的优越性，解题既直观又方便．需要注意的是在v -t 图象中，图线和坐标轴围成的“面积\”应该理解成物体在该段时间内发生的位移．【例6】 汽车从甲地由静止出发，沿平直公路驶向乙地．汽车先以加速度a 1做匀加速直线运动，然后做匀速运动，最后以大小为a 2的加速度做匀减速直线运动，到乙地恰好停止．已知甲、乙两地的距离为x ，求汽车从甲地到乙地的最短时间t 和运行过程中的最大速度v m .解析：由题意作出汽车做匀速运动时间长短不同的v -t 图象，如图1－4所示，不同的图线与横轴所围成的“面积\”都等于甲、乙两地的距离x .由图象可知汽车做匀速运动的时间越长，从甲地到乙地所用的时间就越长，所以当汽车先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，中间无匀速运动时，行驶的时间最短．设汽车做匀加速直线运动的时间为t 1，则匀减速直线运动的时间为(t －t 1)．则有图1－4v m ＝a 1t 1＝a 2(t －t 1)，解得t 1＝a 2t a 1＋a 2，则v m ＝a 1a 2ta 1＋a 2，由图象中三角形面积的物理意义有x＝12v m t＝a1a2t22(a1＋a2)，解得t＝2x(a1＋a2)a1a2，故v m＝2xa1a2a1＋a2.答案：(1)t＝2x(a1＋a2)a1a2v m＝2xa1a2a1＋a27．相对运动法以系统中的一个物体为参考系研究另一个物体运动情况的方法．【例7】物体A、B从同一地点，同时沿同一方向运动，A以10 m/s 的速度做匀速直线运动，B以2 m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，求A、B相遇前两物体间的最大距离．解析：因为本题求解的是A、B间的相对距离，所以可以利用相对运动法求解．选B为参考系，从计时开始到A、B相遇前两物体间出现最大距离的过程中，A相对于B的初速度、末速度和加速度分别为：v0＝10 m/s，v＝0，a＝－2 m/s2，根据v2－v20＝2aΔx max，有Δx max＝v2－v202a，解得Δx max＝25 m.答案：25 m8．逆向思维法对于物体做匀减速直线运动的问题，可以当作逆向的匀加速直线运动处理．这样更符合思维习惯，容易理解．【例8】一物体以某一初速度在粗糙水平面上做匀减速直线运动，最后停下来，若此物体在最初5 s内和最后5 s经过的路程之比为11∶5.则此物体一共运动了多长时间？解析：若依据匀变速直线运动规律列式，将会出现总时间t比前后两个5 s的和10 s是大还是小的问题：若t>10 s，可将时间分为前5 s和后5 s与中间的时间t2，经复杂运算得t2＝－2 s，再得出t＝8 s的结论．若用逆向的初速度为零的匀加速直线运动处理，将会简便得多．视为反向的初速度为零的匀加速直线运动，则最后5 s内通过的路程为x2＝12a×52＝12.5a，最初5 s内通过的路程为x1＝12at2－12a(t－5)2＝12a(10t－25)，由题中已知的条件：x1∶x2＝11∶5，得(10t－25)∶25＝11∶5，解得物体运动的总时间t＝8 s.答案：8 s9．比值法对初速度为零的匀加速直线运动，利用匀变速直线运动的基本公式可推出以下几个结论：(1)连续相等时间末的瞬时速度之比为：v1∶v2∶v2∶…∶v n＝1∶2∶3∶…∶n(2)t、2t、3t、…、nt内的位移之比为：x1t∶x2t∶x3t∶…∶x nt＝12∶22∶32∶…∶n2(3)连续相等时间内的位移之比为：x1∶x2∶x3∶…∶x n＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)(4)连续相等位移所用的时间之比为：t1∶t2∶t3∶…∶t n＝1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n－n－1)在处理初速度为零的匀加速直线运动时，首先考虑用以上的几个比值关系求解，可以省去很多繁琐的推导及运算．【例9】 一个物体从塔顶做自由落体运动，在到达地面前最后1 s 内发生的位移是总位移的7/16，求塔高．(取g ＝10 m/s 2)解析：由初速度为零的匀加速直线运动规律推论知，第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内、第4 s 内的位移之比为1∶3∶5∶7，第4 s 运动的位移与总位移的比值为7/16，故物体下落的总时间t 总＝4 s ，塔高h ＝12gt 2总＝80 m. 答案：80 m。
高考物理一轮复习1.4实验：研究匀变速直线运动课时强化作业
课时强化作业四实验：研究匀变速直线运动一、选择题1．关于纸带上打点间隔的分析，下列说法正确的是( )A．随着纸带的运动，纸带上的点之间的距离越来越小，说明纸带在做加速运动B．随着纸带的运动，纸带上的点之间的距离越来越小，说明纸带在做减速运动C．纸带上点间距离相等，表示纸带是匀速运动的D．纸带上点间距离相等，表示纸带做变速运动解析：在纸带上打点计时器每隔相等的时间打一次点，纸带在物体带动下运动．打点计时器打出点之间的距离越来越小，说明纸带运动速度越来越小，即纸带做减速运动，故选项B正确；如果纸带上的点间的距离是相等的，说明纸带做匀速运动，故选项C正确．答案：BC2．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法正确的是( )A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低B．在释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动解析：长木板不能侧向倾斜，但可以一端高一端低，故选项A错误；实验时为了能在纸带上打尽可能多的点，释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处，选项B正确；实验开始时应先接通电源，待打点计时器工作稳定后，再释放小车，选项C正确；为了保护小车，在小车到达定滑轮前用手使小车停止运动，选项D正确．答案：BCD3．在实验过程中，对于减小实验误差来说，下列说法中有益的是( )A．选取计数点时，把每打5个点的时间间隔作为时间单位B．使小车运动的加速度尽量的小些C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验解析：选取计数点时，把每打5个点的时间间隔作为时间单位，这样相邻的两个计数点的距离会大些，用刻度尺测量距离时，相对误差会减小，故选项A正确；小车运动过程中加速度如果太小，会导致各段位移差太小，计算中会使误差增大，故选项B错误；舍去比较密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算，这样测量距离时，便于测量，测量的误差较小，有利于减小实验误差，选项C正确；若备用的木板平整程度、光滑程度各处不一致，则小车在木板上运动时的加速度则不同，造成较大的实验误差，故选项D正确．答案：ACD4．如图所示，为同一打点计时器打出的两条纸带．由纸带可知( )A．在打下计数点“0”到“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的大B．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的小C．纸带甲的加速度比乙的大D．纸带甲的加速度比乙的小解析：打点计时器在打下计数点“0”至“5”的过程中，两纸带所用时间相同，但甲纸带的位移小于乙纸带的位移，故v甲<v乙，选项A错误，选项B正确；相邻计数点间所用时间相等，乙纸带相邻计数点之间的距离变化大，即乙纸带的速度变化更快，故a乙>a甲，选项C错误，选项D正确．答案：BD5．在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下A．根据任意两个计数点的速度，用公式a＝Δv/Δt算出加速度B．根据实验数据画出vt图象，量出其倾角，用公式a＝tanα算出加速度C．根据实验数据画出vt图象，由图象上任意两点所对应的速度及时间，用公式a＝Δv/Δt算出加速度D．依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度解析：选项A的计算方法，偶然误差很大，选项A错误；实验中有些数据偶然误差很大，在利用原始数据进行计算时结果的误差很大，若计算出若干个加速度，算出平均值，由于原始数据中有些误差很大，这样虽然可以减小误差，但计算结果误差也会很大，故选项D错误；利用实验数据画出对应的vt图，才可充分利用各次测量数据，减小偶然误差，故选项C正确；在vt图象中图线的斜率大小等于加速度．在vt图象中由于坐标轴的标度的选取不同，所以图线倾角的正切值并不表示加速度，故选项B错误．答案：C二、非选择题6．如图所示，是小车拖动纸带用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1 s，试求：(1)打点计时器打下B 、C 、D 各点时小车的瞬时速度； (2)由小车的运动规律，推断出小车在E 点的瞬时速度； (3)由小车的运动规律，推断出从B 点到E 点的加速度．解析：(1)v B ＝x AC 2T ＝52.0×10－32×0.1 m/s ＝0.26 m/s.v C ＝x AD －x AB2T ＝－－32×0.1 m/s ＝0.3 m/sv D ＝x AE －x AC2T＝－－32×0.1m/s＝0.34 m/s.(2)小车做匀加速直线运动，相邻两计数点之间的时间间隔相等，则有：v E －v D ＝v D －v C 得v E ＝2v D －v C＝0.38 m/s.(3)根据运动学公式v E ＝v B ＋3aT 得a ＝v E －v B 3T ＝0.38－0.263×0.1m/s 2＝0.4 m/s 2. 答案：(1)v B ＝0.26 m/s v C ＝0.3 m/s v D ＝0.34 m/s (2)v E ＝0.38 m/s (3)0.4 m/s 27．实验中，如图所示为一次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，相邻计数点间的时间间隔T ＝0.1 s.(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：v D ＝________ m/s ，v C ＝________m/s ，v B ＝______m/s.在如图所示坐标中作出小车的v t 图线，并根据图线求出a ＝______.(3)将图线延长与纵轴相交，交点的速度是________m/s ，此速度的物理意义是__________________________．解析：(1)根据纸带提供的数据可知x BC －x AB ＝x CD －x BC ＝x DE －x CD ＝12.60 cm ，故小车做匀加速直线运动． (2)根据v t2＝v 可知v D ＝－－20.2 m/s ＝3.90 m/s ， v C ＝－－20.2m/s ＝2.64 m/s ，v B ＝27.60×10－20.2 m/s ＝1.38 m/s.描点连线得如图所示v t 图线， 根据图线斜率知a ＝12.60 m/s 2.(3)由图知交点的速度约为0.12 m/s ，表示打A 点时小车的速度． 答案：(1)匀加速直线 (2)3.90 2.64 1.38 12．60 m/s 2(3)0.12 表示打A 点时小车的速度 8．在做“研究匀变速直线运动”的实验中：(1)实验室提供了以下器材：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、复写纸、弹簧测力计．其中在本实验中不需要的器材是________．(2)如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T ＝0.02 s ，其中x 1＝7.05 cm 、x 2＝7.68 cm 、x 3＝8.33 cm 、x 4＝8.95 cm 、x 5＝9.61 cm 、x 6＝10.26 cm.下表列出了打点计时器打下B 、C 、F 时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D 、E 两点时小车的瞬时速度.(3)以A(4)根据你画出的小车的速度—时间关系图线计算出的小车的加速度a ＝______m/s 2.(保留三位有效数字)解析：(1)本实验中不需要测量力的大小，因此不需要的实验器材为弹簧测力计．(2)根据匀变速直线运动的某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度．v D ＝x 3＋x 42ΔT ＝＋－22×0.1＝0.864 m/s ，v E ＝x 4＋x 52ΔT＝＋－22×0.1＝0.928 m/s.(3)小车的速度—时间关系图线如图所示．(4)在v t 图象中，图线的斜率表示加速度大小，则a ＝Δv Δt ＝0.994－0.7370.5－0.1 m/s 2＝0.643 m/s 2.答案：(1)弹簧测力计 (2)0.864 0.928 (3)见解析 (4)0.6439．一个小球沿斜面向下运动，用每间隔0.10 s 曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片，如右图所示，即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为0.10 s ，测得小球在几个连续相等时间内的位移(数据见表)，则：(1)小球在相邻相等时间内的位移差________(填“相等”或“不相等”)，小球的运动性质属________直线运动．(2)有甲、乙两同学计算小球加速度的方法如下： 甲同学：a 1＝x 2－x 1T 2，a 2＝x 3－x 2T 2，a 3＝x 4－x 3T 2，a ＝a 1＋a 2＋a 33. 乙同学：a 1＝x 3－x 12T 2，a 2＝x 4－x 22T 2，a ＝a 1＋a 22. 你认为甲、乙中哪位同学的计算方法较准确？________，加速度值为________．(保留三位有效数字) 解析：(1)由表中数据可知x 4－x 3＝x 3－x 2＝x 2－x 1，小球做匀加速直线运动． (2)甲同学的方法最终得到a ＝x 4－x 13T2，这样表中给出的四个数据中只用到了两个数据．从而得出结果误差较大．而乙同学的方法得a ＝x 4＋x 3－x 1＋x 24T2.表格中给出的四个数据，计算中都用到，这样得出结论产生误差小，则a ＝1.10 m/s 2.答案：(1)相等 匀加速(匀变速) (2)乙同学 1.10 m/s 210．如图是“研究匀变速直线运动”的实验中获得的一条纸带，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．(1)OD 间的距离为________cm.(2)下图是根据实验数据绘出的x t 2图线(x 为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示________，其大小为________m/s 2(保留三位有效数字)．解析：(1)由毫米刻尺读得OD 间的距离应为2.20 cm －1.00 cm ＝1.20 cm.(2)由x t 2图象可知是一条直线，初速度为零的匀变速直线运动的位移公式x ＝12at 2，由此可知直线的斜率k ＝12a ，由图象可知a2＝k ＝－－20.06－0m/s 2得a ≈0.933 m/s 2.答案：(1)1.20 (2)加速度的一半 0.93311.如图所示是张红用照相机拍到的水滴的照片，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好到达地面，且在30 s 内76滴水从屋檐滴下，而第2滴与第3滴分别位于二楼窗户的上沿和四楼窗户的下沿，已知二楼窗户的上沿和四楼窗户的下沿的距离为4 m ．现对照片进行测量可知，各相邻点之间的距离分别是0.4 cm 、1.2 cm 、2 cm 、2.8 cm ，则：(1)图中2、3、4各点的实际速度是多少？ (2)请作出水滴下落的v t 图象； (3)由图象可知水滴下落的加速度为多少？解析：(1)30 s 内有76个水滴从屋檐滴下，则每两个相邻水滴之间的时间间隔Δt ＝3075 s ＝0.4 s.由照片的比例可知x 12＝5.6 m ，x 23＝4 m ，x 34＝2.4 m ，x 45＝0.8 m.v 2＝x 12＋x 232Δt ＝12 m/s ，v 3＝x 23＋x 342Δt ＝8 m/s ，v 4＝x 34＋x 452Δt＝4 m/s.(2)建立v t 坐标系，描点作图如图所示．(3)v t 图象中图线的斜率表示加速度，则a ＝Δv t ＝12－01.2－0m/s 2＝10 m/s 2. 答案：见解析。
高考物理一轮 第一章 第4讲 实验一 研究匀变速直线运动活页限时训练(含解析) 新人教版必修1
第4讲 实验一 研究匀变速直线运动1．某同学用如图1-4-9甲所示的实验装置研究匀变速直线运动．图1-4-9实验步骤如下：A ．安装好实验器材；B ．让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a 、b 、c 、d 等点；C ．测出s 1、s 2、s 3、….结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：(1)实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)，小车，一端附有滑轮的长木板，细绳，钩码，导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有________．(填选项代号)A ．电压合适的50 Hz 交流电源B ．电压可调的直流电源C ．秒表D ．刻度尺E ．天平F ．重锤G ．弹簧秤H ．滑动变阻器(2)如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则s 1、s 2、s 3的关系是________，已知打点计时器打点的时间间隔是t ，则打c 点时小车的速度大小是________． 解析 (2)因小车做匀加速直线运动，所以s 3－s 2＝s 2－s 1.c 点是bd 段的时间中点，则c 点的瞬时速度等于该段的平均速度．v c ＝s 2＋s 310t . 答案 (1)AD (2)s 3－s 2＝s 2－s 1 s 2＋s 310t2．实验室利用打点计时器研究小滑块做减速运动时的运动情况，打出如图1-4-10所示的纸带，打点计时器接在频率为50 Hz 的交流电源上．请回答下列问题：(1)纸带的________(填“A ”或“B ”)端与小滑块相连，纸带上AB 段运动的时间为________．(2)根据纸带请判断该滑块的运动属于________(填“匀速”或“匀减速”)直线运动．(3)从纸带可以测出A、B两点间的距离为________，滑块的加速度大小为________．(计算结果保留三位有效数字)图1-4-10解析(1)小滑块做减速运动，从纸带上计时点的分布看出，从左向右，相邻计时点之间的距离越来越大，因此纸带的B端与小滑块相连，纸带上AB段运动的时间为4×T＝4×0.02 s＝0.08 s.(2)从左向右纸带上相邻两计时点的距离之差分别为Δx1＝(5.20－3.00) cm－(3.00－1.00) cm＝0.20 cm，Δx2＝(7.60－5.20) cm－(5.20－3.00) cm＝0.20 cm，Δx3＝(10.20－7.60) cm－(7.60－5.20) cm＝0.20 cm，显然Δx1＝Δx2＝Δx3，因此该滑块做匀减速直线运动．(3)纸带上A、B两点之间的距离为x AB＝(10.20－1.00)cm＝9.20 cm.由公式Δx＝aT2得滑块运动的加速度大小a＝ΔxT2＝0.2×10－20.022m/s2＝5.00 m/s2.答案(1)B0.08 s (2)匀减速(3)9.20 cm 5.00 m/s23．如图1-4-11甲所示，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连．起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离．启动打点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离．打点计时器使用的交流电频率为50 Hz.图乙中a、b、c是纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示．图1-4-11(1)根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为________ m/s2.(结果保留两位有效数字)(2)打a 段纸带时，小车的加速度是2.5 m/s 2.请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b 段纸带中的________段内．解析 a ＝[ 2.08＋1.90＋1.73 － 1.48＋1.32＋1.12 ]×10－29×0.022 m/s 2 ＝5.0 m/s 2，由小车拖着纸带先加速后减速，知速度最大的一段时间内平均速度也大，相同时间内位移最大，故是在2.98 cm 段内．答案 (1)5.0 (2)2.98 cm4．一小球在桌面上做匀加速直线运动，现用高速摄影机 在同一底片上多次曝光，记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置，并将小球的位置编号，得到的照片如图1-4-12所示．由于底片保管不当，其中位置4处被污损．若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为 1 s ，则利用该照片可求出：小球运动的加速度约为________m/s 2.位置4对应的速度为________m/s ，能求出4的具体位置吗？________________(填“能”或“不能”)．求解方法是：________________________________(不要求计算，但要说明过程)．图1-4-12解析 从图中读出5、6之间的距离为37.5 cm －24.0 cm ＝13.5 cm ，2、3之间的距离为6.0 cm －1.5 cm ＝4.5 cm ，利用逐差法有x 56－x 23＝3aT 2，求出a ＝3.0×10－2 m/s 2；位置4对应的速度为v 4＝x 352T ＝24.0－6.02×10－2 m/s ＝9×10－2 m/s ；欲求4的具体位置，可以采用逐差法利用(x 6－x 4)－(x 4－x 2)＝4aT 2求解．答案 3.0×10－2(2.8×10－2～3.1×10－2均可) 9×10－2 能 利用(x 6－x 4)－(x 4－x 2)＝4aT 2可以求出位置4的具体位置(其他方法合理均可)5．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图1-4-13所示，并在其上取了A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接220 V 、50 Hz 交流电源．图1-4-13(1)设电火花计时器的周期为T ，计算F 点的瞬时速度v F 的公式为v F ＝________；(2)他经过测量并计算得到电火花计时器在打B 、C 、D 、E 、F 各点时物体的瞬时速度如下表．以A 点对应的时刻为t ＝0，试在图1-4-14所示坐标系中合理地选择标度，作出v-t 图象，并利用该图象求出物体的加速度a ＝________ m/s 2；图1-4-14(3)如果当时电网中交变电流的电压变成210 V ，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________．(填“偏大”、“偏小”或“不变”)解析 (1)利用“中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度”求F 点的速度，可得v F ＝d 6－d 410T； (2)用描点法作出v-t 图象如图所示，由图线的斜率求出加速度a ＝Δv Δt＝0.40 m/s 2； (3)电网中交变电流的电压变化，并不改变电火花计时器的周期，故测量值与实际值相比不变．答案 (1)d 6－d 410T (2)见解析图 0.40 (3)不变。
高考物理一轮复习 实验四 研究匀变速直线运动课时作业(含试题)
【优化方案】2014届高考物理一轮复习 实验四 研究匀变速直线运动课时作业（含2013试题）人教版1．(2013·孝感统测)关于电磁打点计时器的使用，下列说法正确的是( )A ．电磁打点计时器使用的是6 V 左右的直流电源B ．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通电源C ．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小D ．在同一纸带上打的点越密，说明物体运动的速度越慢解析：选CD.电磁打点计时器使用的是6 V 以下的交变电源，A 错误；由于刚接通电源时，电磁打点计时器振针振动的频率不稳定，故应先接通电源，后让物体运动，B 错误；使用的电源频率越高，电磁打点计时器振针振动的频率越高，打点的时间间隔就越小，C 正确；同一纸带上的点越密集，说明物体运动的越慢，D 正确．2．“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)，得到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是( )A ．必须从打下的第1个点开始研究B ．(x 6－x 1)等于(x 2－x 1)的6倍C ．从纸带可求出计数点B 对应的速率D ．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s解析：选C.开始打下的点太密集，测量两点间距时相对误差太大，故A 错．中间时刻瞬时速度等于全程的平均速度，所以v B ＝x 2＋x 32T，所以C 正确，x 6－x 1＝5(x 2－x 1)，所以B 错误，相邻计数点间的时间间隔是0.1 s ，D 错误．3．(2010·高考重庆卷)某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f ＝50 Hz.在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点．因保存不当，纸带被污染，如图所示，A 、B 、C 、D 是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：s A ＝16.6 mm 、s B ＝126.5 mm 、s D ＝624.5 mm.若无法再做实验，可由以上信息推知：(1)相邻两计数点的时间间隔为________ s ；(2)打C 点时物体的速度大小为________ m/s(取2位有效数字)；(3)物体的加速度大小为________(用s A 、s B 、s D 和f 表示)．解析：(1)相邻计数点间时间间隔为Δt ＝5×0.02 s＝0.10 s.(2)v C ＝BD 2Δt ＝624.5－126.5×10－32×0.10m/s ＝2.5 m/s. (3)由Δs ＝a Δt 2可得：s D －s C －(s C －s B )＝s D －2s C ＋s B ＝a ⎝ ⎛⎭⎪⎫5f 2， s C －s B －(s B －s A )＝s C －2s B ＋s A ＝a ⎝ ⎛⎭⎪⎫5f 2， 联立以上两式解得：a ＝s D －3s B ＋2s A 75f 2.答案：(1)0.10 (2)2.5 (3)s D －3s B ＋2s A 75f 2 4．(2013·唐山统考)在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带， 如图所示，并在其上取了A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，打点计时器接周期为T ＝0.02 s 的交变电源．(1)计算v E 的公式为v E ＝________(用给定的字母表示)．(2)若测得d 6＝65.00 cm ，d 3＝19.00 cm ，则加速度a ＝________m/s 2.(3)如果当时电网中交变电流的频率f ＞50 Hz ，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值比实际值________(选填“偏大”或“偏小”)．解析：(1)在匀变速直线运动中，某一段的平均速度等于该段中间时刻的瞬时速度，即将E 点作为中间时刻，研究C 、G 间的平均速度，得v E ＝d 6－d 220T；或研究D 、F 间的平均速度，得v E ＝d 5－d 310T. (2)利用逐差法求加速度，即s 4－s 1＝3a 1(5T )2，s 5－s 2＝3a 2(5T )2，s 6－s 3＝3a 3(5T )2，则a ＝a 1＋a 2＋a 33＝s 4＋s 5＋s 6－s 1＋s 3＋s 39×5T 2＝d 6－d 3－d 39×5T2＝3 m/s 2. (3)由于电网中交变电流的频率f ＞50 Hz ，则实际实验中，交变电流的周期小于0.02 s ，即T ＜0.02 s ，而在计算时，间隔时间T 仍代入0.02 s ，故测量值比真实值偏小．答案：(1)d 6－d 220T ⎝ ⎛⎭⎪⎫或d 5－d 310T (2)3 (3)偏小 5．(2010·高考广东卷)如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz ，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．(2)A 、B 、C 、D 是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A 、B 两点间距s ＝________；C 点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)．解析：(1)打点计时器频率为50 Hz ，周期T ＝1f＝0.02 s ，故打相邻两点的时间间隔为0.02 s ；(2)两相邻计数点间的时间间隔为T ＝0.02×5 s＝0.1 s ，由图读出s ＝7.0 mm ＝0.70 cm.C 点对应速度v C ＝s BC ＋s CD 2T ＝0.90＋1.102×0.1cm/s ＝0.100 m/s. 答案：(1)0.02 s(2)0.70 cm(0.68～0.72 cm 都对) 0.100 m/s6．(2013·大连双基测试)用电磁打点计时器、平板(光滑)、小车等器材做研究匀变速直线运动的实验，图甲是学生即将释放小车之前的实验装置图．(1)该装置图中有2处明显影响实验的错误，它们分别是：①________________________________________________________________________. ②________________________________________________________________________.(2)若纠正错误并正确操作，得到图乙中的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.02 s ，则打下B 点时小车的速度为________ m/s.解析：在匀变速直线运动中，全程平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即v B ＝v AC ＝AC2T ，代入数据得，v B ＝0.5 m/s.答案：(1)①细线与木板不平行 ②打点计时器接的是直流电源 (2)0.5。
【高考物理一轮复习检测】：实验研究匀变速直线运动 (Word版含答案)
第4讲实验：研究匀变速直线运动基础巩固1.(2016北京海淀期中,11)实验课上同学们利用打点计时器等器材,研究小车做匀变速直线运动的规律。
其中一个小组的同学从所打的几条纸带中选取了一条点迹清晰的纸带,如图所示。
图中O、A、B、C、D是按打点先后顺序依次选取的计数点,在纸带上选定的相邻两个计数点之间还有四个打出的点没有画出。
(1)打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,则相邻两个计数点间的时间间隔为s;(2)由图中的数据可知,打点计时器打下C点时小车运动的速度大小是m/s,小车运动的加速度大小是m/s2。
(计算结果均保留两位有效数字)2.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50 Hz 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)。
s 1=3.59 cm,s 2=4.41 cm,s 3=5.19 cm,s 4=5.97 cm,s 5=6.78 cm,s 6=7.64 cm 。
则小车的加速度a=m/s 2(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v B = m/s 。
(结果均保留两位有效数字)综合提能1.(2016北京东城期末,14)兴趣小组的同学们利用如图1所示的装置“研究匀变速直线运动的规律”。
他们将质量为m 1的物体1与质量为m 2的物体2(m 1<m 2)通过轻绳悬挂在定滑轮上,打点计时器固定在竖直方向上,物体1通过铁夹与纸带相连接。
开始时物体1与物体2均处于静止状态,之后将它们同时释放。
图1图2所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带,O 是打点计时器打下的第一个点,A 、B 、C 、D…是按打点先后顺序依次选取的计数点,在相邻两个计数点之间还有四个点没有画出。
高考物理一轮复习第1章第4课实验研究匀变速直线运动课时作业(含解析)
高考物理一轮复习第 1 章第 4 课实验研究匀变速直线运动课时作业（含分析）第 4 课实验：研究匀变速直线运动1．“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器( 所用沟通电的频次为50 Hz) ，获得以以下图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的选项是()A．实验时应先松开纸带再接通电源B． (x 6－ x1) 等于 (x 2－ x1) 的 6 倍C．从纸带可求出计数点 B 对应的速率D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s分析：中间时辰刹时速度等于全程的均匀速度，所以v B＝x2＋x3，所以 C 正确， x6－ x1 2T＝ 5(x 2－ x1) ，所以 B 错误，相邻计数点间的时间间隔是0.1 s ， D错误，依据实验要求应当先开通电源再松开纸带，所以 A 错误．答案： C2．在“研究匀变速直线运动”的实验中，算出小车经过各计数点的刹时速度如下：为计数点序号 1 2 3 4 5 6 了计数点对算0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6应的时辰（ s）出经过计数点时加44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0的速度 (cm/s)速度，合理的方法是 ()A．依据随意两个计数点的速度，用公式a＝vt 算出加快度B．依据实验数据画出vt 图，量出其倾角α，由公式 a＝tan α算出加快度C．依据实验数据画出vt 图，由图线上间隔较远的两点所对应的速度，用公式a＝错误! 算出加快度D．挨次算出经过连续两个计数点间的加快度，算出均匀值作为小车的加快度分析：依据随意两个计数点的速度用公式a＝Δv算出加快度的有时偏差较大， A 不合理；ΔtΔvvt 图中 a 其实不等于 tan α，B 不合理；由图线上间隔较远的两点对应的速度，利用公式 a＝Δt 算出的加快度有时偏差小，即 C 合理；挨次算出经过连续两个计数点间的加快度，算出均匀值作为小车的加快度，本质只相当于用了第 1 组和第 6 组两组数据，有时偏差仍旧较大， D 不合理．答案： C3．( 多项选择 ) 在“研究速度随时间的变化规律”的实验中，以下方法有助于减少实验偏差的是 ()A．选用计数点，把每打 5 个点的时间间隔作为一个时间单位B．使小车运动的加快度尽量小些C．舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清楚、点间隔适合的那一部分进行丈量、计算D．适合增添挂在细绳下钩码的个数分析：选用的计数点间隔较大，在用直尺丈量这些计数点间的间隔时，在丈量绝对偏差基真同样的状况下，相对偏差较小，所以 A 项正确；在实验中，假如小车运动的加快度过小，打出的点很密，长度丈量的相对偏差较大，丈量正确性降低，所以小车的加快度应适合大些，而使小车加快度增大的常有方法是适合增添挂在细绳下钩码的个数，以增大拉力，故 B 项错误， D 项正确；为了减少长度丈量的相对偏差，舍去纸带上过于密集，甚至分辨不清的点，因此 C 项正确．答案： ACD4．在“研究速度随时间的变化规律”的实验中，某同学的操作中有以下实验步骤，此中错误或遗漏的步骤有__________ ．( 遗漏步骤可编上序号G、 H、 )A．拉住纸带，将小车移至凑近打点计时器处，先松开纸带，再接通电源B．将打点计时器固定在平板上，并接好电源C．把一条细绳拴在小车上，细绳越过滑轮，下边吊着适合重的钩码D．取下纸带E．将平板无滑轮的一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后按合理顺序填写在横线上：___________________________________________________________________________ __________________________________.分析： A 中应先接通电源，再松开纸带． C 中应调整滑轮的高度，使细绳与平板平行， D 中应先断开电源，使打点计时器停止工作， E 属于剩余步骤．应增补：G，换上新纸带，重复操作两次； H，断开电源，整理好器械．正确合理的次序应为B、F、 C、 A、 D、 G、 H.答案：看法析 5．在“测定匀变速直线运动的加快度”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次为50 Hz，以下图是一次实验获得的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，准时间次序取0、 1、 2、3、4、5、 6 七个计数点，用刻度尺量出1、2、3、4、 5、6 点到0 点的距离分别为 1.40 cm、3.55 cm、6.45 cm 、 10.15 cm 、 14.55 cm 、 19.70 cm. 由纸带数据计算可得计数点 4 所代表时辰的刹时速度大小为v4＝________ m/s ，小车的加快度大小a＝ ________ m/s 2.( 结果保存三位有效数字)分析： v4＝x－x＝（ 14.55 － 6.45 ）× 10－ 2 m/s ＝ 0.405 m/s.5 32t 0.2x1 ′＝ 0.014 0 m ， x2′＝ x2－ x1＝0.021 5 m ，x3 ′＝ x3－ x2＝0.029 0 m ， x4′＝ x4－ x3＝ 0.037 0 m ，x ′＝ x － x ＝0.044 0 m ， x ′＝ x － x ＝ 0.051 5 m ，5 5 46 6 5（ x ′＋ x ′＋ x ′）－（ x ′＋ x ′＋ x ′）4 5 6 1 2 3a＝9t 2 ＝（ 0.037 0 ＋ 0.044 0 ＋ 0.051 5 ）－（ 0.014 0 ＋ 0.021 5 ＋ 0.029 0 ）m/s 2＝ 0.7560.09m/s2.答案： 0.405 0.756 6．光电计时器是一种研究物体运动状况的常用计时仪器，其构造如图 (a) 所示， a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从 a、b 间经过时，光电计时器就能够精准地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来．图 (b) 中 MN是水平桌面， Q 是长木板与桌面的接触点， 1 和 2 是固定在长木板上适合地点的两个光电门，与之连结的两个光电计时器没有画出，长木板顶端 P 点悬有一铅锤，实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，光电门 1、2 各自连结的计时器显示的挡光时间分别为 1.0 ×10－2 s 和 4.0 ×10 －3 s．用精度为 0.05 mm的游标卡尺丈量滑块的宽度为d，其示数如图 (c) 所示．(1)滑块的宽度 d＝________cm.(2)滑块经过光电门1 时的速度 v1＝ ______m/s ，滑块经过光电门2 时的速度 v2＝______m/s.( 结果保存两位有效数字 )(3) 由此测得的刹时速度 v1和 v2不过一个近似值，它们本质上是经过光电门1和2时的________，要使刹时速度的丈量值更凑近于真切值，可将______ 的宽度减小一些．分析： (1)d ＝ 10 mm＋0.05 mm×8＝ 10.40 mm＝1.040 cm.d 1.040 ×10 －2 ，(2)v ＝＝－ 2 m/s＝1.0 m/s1 t1 1.0 ×10d 1.040 ×10 －2v2＝t2 ＝4.0 ×10 －3 m/s ＝ 2.6 m/s.(3)v 1、v2本质上是经过光电门 1 和 2 时的均匀速度，要使刹时速度的丈量值更凑近于真实值，可将滑块的宽度减小一些．答案： (1)1.040(2)1.0 2.6 (3) 均匀速度滑块7．以下图，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由着落，利用此装置能够测定重力加快度．(1) 所需器械有打点计时器( 带导线 ) 、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，别的还需 ____( 填字母代号 ) 中的器械．A ．直流电源、天平及砝码B ．直流电源、毫米刻度尺C ．沟通电源、天平及砝码D ．沟通电源、毫米刻度尺(2) 经过作图象的方法能够剔除有时偏差较大的数据，提升实验的正确程度．为使图线的 斜 率 等 于 重 力 加 速 度 ， 除 作vt图 象 外 ， 还 可 作 ________ 图 象 ， 其 纵 轴 表 示 的 是______________________ ，横轴表示的是 __________________ ．分析： (1) 打点计时器需接沟通电源．重力加快度与物体的质量没关，所以不需要天平和砝码．计算速度需要测相邻计数点的距离，需要刻度尺，选D.2v 2(2) 由公式 v ＝ 2gh，如绘出 h 图象，其斜率也等于重力加快度．2v 2h 速度平方的二分之一 重物着落的高度 8．某同学在测定匀变速答案： (1)D (2)2直线运动的加快度时，获得了几条较为理想的纸带，已在每条纸带上每 5 个计时点取好了一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1 s ，依打点先后编为 0、 1、2、 3、 4、5. 因为不当心， 纸带被撕断了， 以下图． 请依据给出的 A 、B 、C 、D 四段纸带回答： ( 填字母 )(1) 从纸带 A 上撕下的那段应当是 B 、C 、 D 三段纸带中的 ____．(2) 打 A 纸带时，物体的加快度大小是 ____m/s 2.Δxx 2－ x 1分析：因小车做匀变速直线运动， 加快度保持不变， 打 A 纸带时，加快度 a ＝ T 2 ＝ T 2＝（ 36.0 － 30.0 ）× 10－3 220.1 2m/s ＝ 0.6 m/s .x 5－ x 2又小车运动的加快度：a ＝ 3T 2，则 4、5 两点间隔为：x 5＝ x 2＋ 3aT 2＝36.0 ×10 －3 m ＋3×0.6 ×0.1 2 m ＝54×10 －3 m ，所以从纸带 A 上撕下的那段应是 C.答案： (1)C(2)0.6。
高三物理一轮复习第4课时实验研究匀变速直线运动课时训练
2021年高三物理一轮复习第4课时实验研究匀变速直线运动课时训练1.在“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)得到如图所示的纸带.图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出,下列表述正确的是( C )A.实验时应先放开纸带再接通电源B.(s6-s1)等于(s2-s1)的6倍C.由纸带可求出计数点B对应的速率D.相邻两个计数点间的时刻间隔为 s解析:在“研究匀变速直线运动”的实验中,实验时应先接通电源再放开纸带,选项A错误.依照相等的时刻间隔内通过的位移有s m-s n=(m-n)aT2,可知(s6-s1)等于(s2-s1)的5倍,选项B错误.依照B点为A与C的中间时刻点,有v B=,选项C正确.由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出,因现在间间隔为 s,选项D错误.2.(2020长春模拟)某实验小组同学用打点计时器测量匀加速直线运动的小车的加速度,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.如图为实验中猎取的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.(1)依照图中数据运算小车运动的加速度大小a= m/s2.(运算结果保留三位有效数字)(2)若在实验时实际交变电流的频率略低于50 Hz,而该小组同学并不明白,这将导致所测得的小车运动的加速度偏(选填“大”或“小”).解析:(1)由逐差法a==×10-2m/s2≈0.497 m/s2.(2)由a=f2知实际交变电流频率偏低,导致运算结果偏大.答案:(1) (2)大3.(2020湖南省师大附中三模)某同学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点选取第一个点,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.测量时发觉B点已模糊不清,因此他测得AC长为14.56cm,CD长为11.15 cm,DE长为13.73 cm, 则打C点时小车的瞬时速度大小为m/s,小车运动的加速度大小为m/s2, AB的距离应为cm.(结果均保留三位有效数字)解析:计数点周期T=×5 s= s,v C== m/s=0.986 m/s.s CE-s AC=a(2T)2故a=2.58 m/s2.由v C==得s BC=2v C T-s CD=0.0857 m=8.57 cm.s AB=s AC-s BC=5.99 cm.答案:4.(2020年浙江理综,21)如图所示,装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮,固定在小车内;装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端,另一端系在小车内.一同学用装置甲和乙分别进行实验,经正确操作获得两条纸带①和②,纸带上的a、b、c…均为打点计时器打出的点.(1)任选一条纸带读出b、c两点间的距离为;(2)任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为,纸带①和②上c、e两点间的平均速度(填“大于”、“等于”或“小于”);(3)图中(填选项).A.两条纸带均为用装置甲实验所得B.两条纸带均为用装置乙实验所得C.纸带①为用装置甲实验所得,纸带②为用装置乙实验所得D.纸带①为用装置乙实验所得,纸带②为用装置甲实验所得解析:(1)由纸带①可读出b、c间距为2.10 cm,由纸带②读出b、c间距为2.40 cm. (2)由=,知t= s,s ce=4.52 cm(纸带①)或s ce=5.00 cm(纸带②),代入数据得,=1.13m/s(纸带①)或1.25 m/s(纸带②),<.(3)由纸带①各点间距分析可知,小车做匀加速运动,从纸带②各点间距来看,小车开始做加速运动,一段距离后做匀速运动,故可知纸带①是用装置甲实验所得,纸带②是用装置乙实验所得,选项C正确.答案:(1)2.10 cm或2.40 cm(2)1.13 m/s或1.25 m/s 小于(3)C5.(2020汕头高三质检)用图(甲)所示装置研究小车沿斜面在不同材料表面运动的情形.图(乙)是某同学在实验中获得的一条纸带,打点计时器的电源频率为50 Hz.(1)图(乙)中A至N各点是打点计时器在纸带上连续打下的点,依照刻度尺上的数据能够判定,小车在A、E间(板间)做运动,在F、N间(布面)做运动,M点对应的小车速度大小为m/s.(结果保留两位有效数字)(2)若已知斜面的倾角为θ,小车的质量为m,在布面上运动时加速度的大小为a,重力加速度为g,则小车在布面上所受的阻力大小为,与真实值相比,测量的布面阻力(填“偏大”或“偏小”).解析:(1)A、E间点迹间隔平均,故小车做匀速运动,F、N之间,点迹间隔越来越小,且连续相等的时刻内位移差相等,故小车做匀减速运动,M点对应的速度等于J、N间的平均速度,即= m/s≈0.33 m/s;(2)小车在布面上运动时,依照牛顿第二定律得f-mgsin θ=ma,故f=mgsin θ+ma,因为测得的阻力包括纸带与打点计时器间的阻力,因此测量结果偏大.答案:(1)匀速直线(或匀速) 匀减速直线(或匀减速)(只答减速不给分) ～都对)(有效数字错误不给分)(2)mgsin θ+ma 偏大6.(2020珠海市摸底考试)某同学在做“探究小车速度随时刻变化规律”的实验时,得到一条点迹清晰的纸带如图,在纸带上依次选出7个计数点,分别标以O、A、B、C、D、E和F,每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源的频率是50 Hz.(1)假如测得C、D两点间距s4=2.70 cm,D、E两点间距s5=2.90 cm,则据此数据运算在打D 点时小车的速度公式为,小车的速度值v D= m/s.(保留3位有效数字) (2)该同学分别算出其他速度:v A=0.220 m/s,v B=0.241 m/s,v C=0.258 m/s, v E=0.300 m/s ,请将实验数据填入表格中,并在坐标系中作出小车运动的v t图时刻t/s速度v/m·s-1(3)由所作v t图像判定,小车所做的运动为 .解析:(1)在打D点时小车的速度公式为v D=代入数据得v D =0.280 m/s,把数据填入表格,相邻时刻间隔为 s.(2)作图像注意描点清晰,标度适合,坐标轴标明物理量和单位,各组数据描点后发觉这些点接近在一条直线上,过这些点作一条直线,使尽可能多的点落在直线上;不在直线上的点平均分布在直线两侧;离直线较远的点视为错点,连线时不考虑.(3)小车运动的v t图像是倾斜的直线,表示小车做匀加速直线运动.答案:(1)v D=时刻t/s速度v/m·s-1(3)匀加速直线运动。
人教版(2019)高三物理一轮复习《匀变速直线运动的研究》练习题(含答案)
人教版（2019）高三物理一轮复习《匀变速直线运动的研究》练习题（含答案）第I 卷（选择题）一、单选题1．质量为m 的物体从高为h 处自由下落，开始的3h 用时为t ，则（ ）A ．物体落地所用的时间为3tB ．物体落地所用的时间为3tC ．物体落地时的速度为6gtD ．物体落地时的速度为3gt2．高速公路的ETC 电子收费系统如图所示，ETC 通道的长度是从识别区起点到自动栏杆的水平距离．某人驾驶汽车以5m/s 的速度匀速进入ETC 通道，ETC 天线用了0.4s 的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是立即刹车，汽车刚好紧贴栏杆停下。
已知司机的反应时间为0.3s ，刹车时汽车的加速度大小为3m/s 2，则该ETC 通道的长度约为（ ）A ．3.5mB ．4.2mC ．6.5mD ．7.7m 3．某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2s 听到石头落地声，由此可知井深约为（不计声音传播时间，重力加速度g 取10m/s 2）A ．10mB ．20mC ．30mD ．40m4．小球以某一初速度由地面竖直向上运动。
当其落回地面时会与地面发生碰撞并反弹。
如此上升、下落及反弹数次。
若规定竖直向下为正方向，不计碰撞时间和空气阻力，下列v —t 图像中能正确描述小球运动的是（ ）A ．B ．C ．D ．5．一质点做直线运动的v t 图像如图所示，下列说法正确的是（ ）A ．在2~4s 内，质点处于静止状态B ．质点在0~2s 内的加速度比4~6s 内的加速度大C ．在0~6s 内，质点的平均速度为3m /sD ．在第5s 末，质点离出发点最远6．为了研究汽车的启动和制动性能，现用甲、乙两辆完全相同的汽车在平直公路上分别进行实验。
让甲车以最大加速度1a 加速到最大速度后匀速运动一段时间再以最大加速度2a 制动，直到停止；乙车以最大加速度1a 加速到最大速度后立即以加速度22a 制动，直到停止。
人教版(2019)高三物理一轮复习《匀变速直线运动的研究》练习题(含答案)
人教版（2019）高三物理一轮复习《匀变速直线运动的研究》练习题（含答案）一、单选题1．汽车以20 m/s的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为5 m/s2，则自驾驶员急踩刹车开始，经过2 s与5 s汽车的位移之比为（）A．5∶4 B．4∶5 C．3∶4 D．4∶32．物体做匀减速直线运动，最后停了下来，以下说法正确的是（）A．速度随时间减小，位移随时间增加B．速度和加速度都随时间减小C．速度和位移都随时间减小D．速度和加速度的方向相同3．折返跑是中学体育课中常见的一种运动，某学生进行折返跑过程简化情景的v t 图像如图所示，下列说法中正确的是（）A．1s末的加速度大于3s末的加速度B．0~3s的位移小于0~6s的位移C．3s末离出发点最远D．2s~4s速度一直减小4．一辆汽车以10m/s的速度沿平直的公路匀速前进，因故紧急刹车，加速度大小为0.22m/s，刹车后汽车在1min内通过的位移大小为（）。
A．240m B．250m C．260m D．90m5．如图是两个物体做直线运动的速度一时间图象。
其中，图线甲与时间轴平行，图线乙是通过坐标原点的直线．由图象可知（）．A．甲物体处于静止状态B．甲物体做匀速直线运动C．乙物体处于静止状态D．乙物体做匀速直线运动6．甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，0=t时刻同时经过公路旁的同一个路标，如图所示，图线a、b分别描述了甲、乙两车在0~20s的运动情况。
下列说法正确的是（）A．在0~10s内两车都做减速直线运动B．在10~20s内乙车加速度为0.52m/sC．在5~15s内甲车的平均速度大小为5m/sD．在10st=时乙车速度比甲车大7．有一质点，从坐标原点O自t=0时刻开始沿x轴运动，其v t-图像如图所示。
下列说法中正确的是（）A．1s~2s内质点保持静止B．t=2s时质点运动方向发生改变C．t=2.5s时质点离O点最远D．2s~3s内质点一直做减速运动8．如图所示，为汽车在平直公路上运动的xtt-图像，下列说法正确的是（）A ．汽车刹车经5s 停下来B ．汽车以10m/s 的速度做匀速直线运动C ．汽车运动的加速度大小为2m/s 2D ．汽车从开始刹车到停下来运动了12.5m9．质量为m 的物体从高为h 处自由下落，开始的3h 用时为t ，则（ ） A ．物体落地所用的时间为3t B ．物体落地所用的时间为3t C ．物体落地时的速度为6gt D ．物体落地时的速度为3gt10．一物体作匀加速直线运动，通过一段位移x ∆所用的时间为1t ，紧接着通过下一段位移x ∆所用时间为2t ．则物体运动的加速度为（ ） A ．1212122()()x t t t t t t ∆-+B ．121212()()x t t t t t t ∆-+C ．1212122()()x t t t t t t ∆+-D ．121212()()x t t t t t t ∆+-11．2019年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。
高考物理一轮复习课后限时作业4实验：研究匀变速直线运动含解析新人教版
课后限时作业4 实验：研究匀变速直线运动时间：45分钟1．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了A 、B 、C 、D 、E 、F 等6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点，本图中没有画出)，打点计时器接的是220 V 、50 Hz 的交变电流．他把一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点A 对齐．[下述第(2)、(3)、(4)小题结果均保留两位有效数字](1)该打点计时器打点的时间间隔为0.02 s.(2)由以上数据计算打点计时器在打C 点时，物体的瞬时速度v C 是0.16 m/s. (3)计算该物体的加速度a 为0.43 m/s 2.(4)纸带上的A 点所对应的物体的瞬时速度v A ＝0.074 m/s.(5)如果当时电网中交变电流的频率是f ＝49 Hz ，而做实验的同学并不知道，那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏大(选填“大”或“小”)．解析：(1)电源频率为50 Hz ，则打点时间间隔为0.02 s ； (2)利用匀变速直线运动的推论得：v C ＝x BD 2T ＝4.20－1.002×0.1×10－2m/s ＝0.16 m/s ；(3)设A 到B 之间的距离为x 1，以后各段分别为x 2、x 3、x 4，根据匀变速直线运动的推论公式Δx ＝aT 2可以求出加速度的大小，得：x 3－x 1＝2a 1T 2x 4－x 2＝2a 2T 2为了更加准确地求解加速度，我们对两个加速度取平均值，得：a ＝12(a 1＋a 2)≈0.43 m/s 2(4)根据匀变速直线运动速度与时间关系公式v ＝v 0＋at 得A 点所对应的物体的瞬时速度为：v A ＝v C －at AC ＝0.074 m/s(5)如果在某次实验中，交流电的频率为49 Hz ，那么实际周期大于0.02 s ，根据运动学公式Δx ＝at 2得：测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大的．2．在利用打点计时器探究小车“速度随时间变化的关系”的实验中，所用交流电的频率为50 Hz ，某次实验中得到的一条纸带如图所示．(1)从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4，则两个相邻计数点之间的时间间隔为0.1 s.(2)量得x 1＝30.1 mm ，x 2＝36.2 mm ，x 3＝42.2 mm ，x 4＝48.1 mm ，则打下计数点“2”时小车的速度为0.392 m/s ，小车的加速度为0.6 m/s 2.(3)当打下计数点“0”时，小车的速度为0.272_m/s.解析：(1)因每五个点取一个点作为计数点，则相邻计数点之间还有四个点，得纸带上相邻计数点间的时间间隔T ＝0.1 s ；(2)x 1＝30.1 mm ＝30.1×10－3m ，x 2＝36.2 mm ＝36.2×10－3 m ， x 3＝42.2 mm ＝42.2×10－3 m ， x 4＝48.1 mm ＝48.1×10－3 m ，纸带上2点对应的瞬时速度，由匀变速直线运动的规律得：v 2＝x 2＋x 32T＝0.392 m/s 根据Δx ＝aT 2，由逐差法得：a ＝x 3＋x 4－x 1－x 24T2＝0.6 m/s 2(3)由速度—时间关系式有：v 2＝v 0＋a ·2T ， 代入数据得：v 0＝0.272 m/s.3．某同学测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的A 、B 、C 、D 、…几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1 s ，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5、…，如图所示甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的．(1)在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A 的是乙(填“甲”、“乙”或“丙”)； (2)打纸带A 时，小车的加速度大小为3.11 m/s 2；(3)打点计时器打计数点1时小车的速度为0.456 m/s(结果均保留三位有效数字)． 解析：(1)根据匀变速直线运动的特点(相邻的时间间隔位移之差相等)得出：x 34－x 23＝x 23－x 12＝x 12－x 01，所以属于纸带A 的是乙；(2)根据运动学公式Δx ＝aT 2，得：a ＝0.061 1－0.030.01 m/s 2＝3.11 m/s 2；(3)利用匀变速直线运动的推论：v 1＝0.061 1＋0.032×0.1m/s≈0.456 m/s.4．(2019·广东省广州市二模)打点计时器接在50 Hz 的交流电源上时，每隔0.02 s 打一个点．做匀变速直线运动的小车拖动纸带穿过打点计时器，纸带上记录的点如图，A 、B 、C 、D 、E 为5个计数点，相邻两计数点间有4个点没标出．已知纸带与A 点相近的一端跟小车相连，由此可知，小车的加速度大小为0.740 m/s 2(结果保留三位有效数字)，方向与小车运动方向相反(填“相同”或“相反”)；打下C 点时，小车的瞬时速度为0.472 m/s(计算结果保留三位有效数字)．解析：打点计时器接在50 Hz 的交流电源上时，每隔0.02 s 打一个点．因相邻两计数点间有4个点没标出，则T ＝0.1 s ．已知纸带与A 点相近的一端跟小车相连，由此可知，小车的加速度为a ＝x DE －x AB 3T 2＝ 3.61－5.83×10－23×0.01m/s 2＝－0.740 m/s 2，负号说明方向与小车运动方向相反；AB 中间时刻的速度v 1＝5.83×10－20.1 m/s ＝0.583 m/s ，则打C 点时，小车的瞬时速度v C ＝v 1＋a (T ＋0.5T )＝(0.583－0.740×0.15) m/s＝0.472 m/s.5．某研究性学习小组用图甲所示装置来测定当地重力加速度，主要操作如下： ①安装实验器材，调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上．②打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t ，并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h ，计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v .③保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，重复②的操作．测出多组(h ，t )，计算出对应的平均速度v .④画出v t 图象．请根据实验，回答如下问题：(1)设小铁球到达光电门1时的速度为v 0，当地的重力加速度为g .则小铁球通过两光电门间平均速度v 的表达式为v ＝v 0＋12gt .(用v 0、g 和t 表示)(2)实验测得的数据如表： 实验次数123456h /cm 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 t /s 0.069 0.119 0.159 0.195 0.226 0.255 v /(m·s －1)1.451.681.892.052.212.35答案：见解析图(3)根据v t 图象，可以求得当地重力加速度g ＝9.7(9.5～9.9) m/s 2，试管夹到光电门1的距离约为6.2(5.9～6.6) cm.(以上结果均保留两位有效数字)解析：(1)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得小铁球通过两光电门间平均速度v 的表达式为v ＝v 0＋12gt .(2)根据数据作出v t 图象：(3)小铁球通过两光电门间平均速度v 的表达式为v ＝v 0＋12gt ；所以v t 图象的斜率表示12g ，所以当地重力加速度g ＝2k ＝9.7 m/s 2， 根据v t 图象得出v 0＝1.10 m/s ，根据运动学公式得试管夹到光电门1的距离约为 x ＝1.1022×9.7m ＝0.062 m ＝6.2 cm. 6.如图是某同学研究小球下落时的频闪照片，频闪仪每隔0.1 s 闪光一次并进行拍照．照片中小球静止时在位置1，某时刻释放小球，下落中的小球各位置与位置1的距离如图中所标的数据(单位：cm)．实验过程正确，但该同学发现图中数据存在以下问题：根据h ＝12gt2＝12×9.8×0.12m ＝4.90 cm ，而图中标出的位置1和位置2间的距离为1.23 cm ，比4.90 cm 小很多，你对此问题的解释是小球在位置2时下落的时间小于0.1_s ．下落中小球在位置3的速度大小为1.47 m/s ，小球做自由落体运动的加速度大小为9.80 m/s 2.(计算结果均保留三位有效数字)解析：根据h ＝12gt 2＝12×9.8×0.12m ＝4.90 cm ，而位置1和位置2的距离为1.23 cm ，比4.90 cm 小很多，由此可知，频闪仪拍位置1时，小球并没有立即开始下落，导致小球在位置2时下落的时间小于0.1 s ；从上向下，给小球编号，即为1、2、3、4；那么3是2与4的中间时刻，故：v 3＝x 242t，x 24＝(30.63－1.23) cm ＝29.4 cm ＝29.4×10－2m ，每相邻两个位置间的时间间隔t ＝0.1 s ，代入数据得：v 3＝29.4×10－22×0.1 m/s ＝1.47 m/s ，设2到3间的位移为x 1,3到4间的位移为x 2，由匀变速直线运动的推论：Δx ＝at 2得：x 2－x 1＝gt 2，(注意：t 是发生x 1或x 2这个位移所用的时间，t ＝0.1 s ，代入数据得：[(30.63－11.03)－(11.03－1.23)]×10－2(m)＝g ×(0.1 s)2，解得：g ＝9.80 m/s 2.7．某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f ＝50 Hz ，在纸带上打出的点中，选出零点，然后每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A 、B 、C 、D 是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：s A ＝16.6 mm ，s B ＝126.5 mm ，s D ＝624.5 mm ，若无法再做实验，可由以上信息推知：①相邻两计数点的时间间隔为0.1 s ；②打C 点时物体的速度大小为2.5 m/s ；(保留两位有效数字) ③物体的加速度大小为s D －3s B ＋2s A f 275(用s A 、s B 、s C 、s D 和f 表示)．解析：①打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点，则相邻两计数点的时间间隔为T ＝0.1 s ；②根据匀变速直线运动中某段时间的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度得v C ＝x BD t BD ＝s D －s B 2T≈2.5 m/s；③由Δx ＝aT 2，得：x BC ＝x AB ＋aT 2，x CD ＝x BC ＋aT 2＝x AB ＋2aT 2，两式相加得x BD ＝2x AB ＋3aT 2，所以a ＝s D －s B －2s B －s A 3T 2＝s D －3s B ＋2s A f 275. 8．在暗室中用如图甲所示装置做“测定重力加速度”的实验．实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪．具体实验步骤如下：①在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴地落下．②用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴．③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度． ④采集数据进行处理．(1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率．(2)实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30 Hz ，某同学读出其中比较远的水滴到第一个水滴的距离如图乙所示，根据数据测得当地重力加速度g ＝9.72 m/s 2；第8个水滴此时的速度v 8＝2.27 m/s.(结果都保留三位有效数字)(3)该实验存在的系统误差可能有(答出一条即可)：存在空气阻力(或水滴滴落的频率变化)．解析：(1)频闪仪频率等于水滴滴落的频率时，则每滴下来的一滴水，频闪仪都在相同的位置记录，故可看到一串仿佛固定不动的水滴．(2)由图乙可知s 67＝19.36－13.43＝5.93 cms 78＝26.39－19.36＝7.03 cm s 89＝34.48－26.39＝8.09 cm s 90＝43.67－34.48＝9.19 cm ，由逐差法可得g ＝9.19＋8.09－5.93－7.03×10－24×1302m/s 2＝9.72 m/s 2.第8滴水的速度为：v 8＝s 78＋s 892T ＝7.03＋8.09×10－22×130m/s≈2.27 m/s.(3)由于空气阻力对水滴的作用，水滴不是严格的自由落体；或者滴水的频率改变了，都会产生误差；也可以说出测量水滴位置过程中产生的测量误差．。
【物理】2020届一轮复习人教版研究匀变速直线运动实验作业
2020届一轮复习人教版研究匀变速直线运动实验作业1．【天津卷】用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。
该金属丝的直径是_______mm【答案】1.706【解析】注意副尺一定要有估读。
读数为1.5+20.6×0.01mm=1.706mm。
因为个人情况不同，估读不一定一致，本题读数1.704-1.708都算正确。
【考点定位】螺旋测微器的读数2．【新课标卷】某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。
该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。
图（a）所示读数为_________mm，图（b）所示读数为_________mm，所测金属板的厚度为_________mm。
【答案】0.010 6.870 6.860【考点定位】本题考查螺旋测微器的读数及其相关知识3．【福建卷】某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为 cm和 mm。
【答案】60.10 4.20【考点定位】本题考查刻度尺与游标卡尺的读数4．【海南·11】某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图（a ）和（b ）所示。
该工件的直径为______cm ，高度为________mm 。
【答案】1.220cm ，6.861mm 【解析】游标卡尺读数为112412.20 1.22020d mm mm mm cm =+⨯== 螺旋测微器的读数为： 6.536.10.01 6.861h mm mm mm =+⨯=【考点定位】螺旋测微器，游标卡尺读数【方法技巧】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读。
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。
【物理】2020届一轮复习人教版匀变速直线运动的规律课时作业
2020届一轮复习人教版匀变速直线运动的规律课时作业一、单项选择题1.如图所示,一人所骑自行车前后轮轴的距离为l,在水平道路上匀速运动,当看到道路前方有一条减速带时,立刻刹车使自行车做匀减速直线运动,自行车垂直经过该减速带时,对前、后轮造成的两次颠簸的时间间隔为t。
利用以上数据,可以求出前、后轮经过减速带这段时间内自行车的()A.初速度B.末速度C.平均速度D.加速度2.(2018·山东烟台月考)做匀减速直线运动的物体经4 s停止,若在第1 s内的位移是14 m,则最后1 s内的位移是()A.3.5 mB.2 mC.1 mD.03.(2018·海南卷)一攀岩者以1 m/s的速度匀速向上攀登,途中碰落了岩壁上的石块,石块自由下落。
3 s后攀岩者听到石块落地的声音,此时他离地面的高度约为()A.10 mB.30 mC.50 mD.70 m二、多项选择题4.(2018·天津河西区新华中学月考)假设一位同学在某星球上完成自由落体运动实验:让一个质量为2 kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5 s内的位移是18 m,则()A.物体在2 s末的速度是8 m/sB.物体在第5 s内的平均速度是3.6 m/sC.物体在第2 s内的位移是20 mD.物体在5 s内的位移是50 m5.如图所示,某质点做匀减速直线运动,依次经过A、B、C三点,最后停在D点。
已知AB=6 m,BC=4 m,从A点运动到B点,从B点运动到C点两个过程速度变化量都为-2 m/s,则下列说法正确的是()A.质点到达B点时速度大小为2.55 m/sB.质点的加速度大小为2 m/s2C.质点从A点运动到C点的时间为4 sD.A、D两点间的距离为12.25 m6.测速仪安装有超声波发射和接收装置,如图所示,B为测速仪,A为汽车,两者相距335 m。
某时刻B发出超声波,同时A由静止开始做匀加速直线运动。
当B接收到反射回来的超声波信号时A、B相距355 m,已知声速为340 m/s,则下列说法正确的是()A.经2 s,B接收到返回的超声波B.超声波追上A车时,A车前进了10 mC.A车加速度的大小为10 m/s2D.A车加速度的大小为5 m/s2三、非选择题7.如图所示,一种较精确测重力加速度g值的方法:将下端装有弹射装置的真空玻璃直管竖直放置,玻璃管足够长,小球竖直向上被弹出,在O点与弹簧分离,上升到最高点后返回。
专题04 实验：研究匀变速直线运动(题组小练)-2021年高考物理一轮复习微专题训练(人教版)
专题04 实验：研究匀变速直线运动1.(2017·高考全国卷Ⅰ)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30 s 内共滴下46个小水滴)(1)由图(b)可知，小车在桌面上是 (选填“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/s 2.(结果均保留两位有效数字)2．(2017·高考全国卷Ⅰ)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Δt ；③用Δs 表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示]，v -表示滑块在挡光片遮住光线的Δt 时间内的平均速度大小，求出v -；④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②③；⑤多次重复步骤④；⑥利用实验中得到的数据作出v - Δt 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v A 表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则v -与v A 、a 和Δt 的关系式为v -＝________.(2)由图(c)可求得，v A ＝________cm/s ，a ＝________cm/s 2.(结果保留三位有效数字)3．(2019·四川凉山模拟)下图是“测量匀变速直线运动的加速度”实验中获得的一条纸带，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．(1)OD 间的距离为________cm.(2)下图是根据实验数据绘出的x t 2图线(x 为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示________．4．研究小车匀变速直线运动的实验装置如图a 所示，其中斜面倾角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b 所示，图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)图b 中标出的相邻两计数点的时间间隔T ＝________ s.(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 ＝________(用T 、s 1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6表示)．1.解析：(1)由于小车在水平桌面上运动时必然受到阻力作用，做匀减速直线运动，相邻水滴(时间间隔相同)的位置间的距离逐渐减小，所以由题图(b)可知，小车在桌面上是从右向左运动的．(2)滴水计时器每30 s 内共滴下46个小水滴，其滴水的时间间隔为T ＝30 s 46－1＝23 s ．根据匀变速直线运动的规律，可得小车运动到题图(b)中A 点位置时的速度大小为v A ＝0.117＋0.1332×23m/s≈0.19 m/s.由逐差法可得，小车运动的加速度大小为a ＝错误!m/s 2≈0.037 m/s 2.答案：(1)从右向左 (2)0.19 0.0372.解析：(1)由于滑块做匀变速运动，在挡光片通过光电门的过程中，由运动学公式得v Δt ＝v A Δt ＋12a (Δt )2，则v ＝v A ＋12a Δt .(2)由v ＝v A ＋12a Δt 结合题图(c)可知，图线与纵轴的交点的纵坐标即为v A ，将图线延长与纵轴相交，得v A ＝52.1 cm/s ，图线的斜率等于12a ，即12a ＝53.34－52.4150－35×10－3cm/s 2，求得a ≈16.3 cm/s 2. 答案：(1)v A ＋a 2Δt (2)52.1 16.3 3.解析：(1)最小刻度是1毫米的刻度尺读数要估读到最小刻度的下一位，所以OD 间的距离为1.20 cm ；(2)由公式x ＝12at 2知图像的斜率表示12a ，即加速度的二分之一． 答案：(1)1.20 (2)a 24.解析：(1)实验步骤为：①把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔；②将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连；③接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车；④测量完毕，关闭电源，取出纸带．故答案为DCBA.(2)每相邻两点之间还有4个记录点未画出，相邻两计数点的时间间隔T ＝0.10 s.(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a ＝s 6＋s 5＋s 4－s 3＋s 2＋s 19T 2.答案：(1)DCBA (2) 0.1s6＋s5＋s4－s3＋s2＋s1 (3)9T2。
【人教版】2020届高考物理一轮复习第1章第4讲研究匀变速直线运动课时作业(含解析)
4、研究匀变速直线运动[基础训练]1．某实验小组利用拉力传感器和打点计时器“探究加速度与力的关系”．他们将拉力传感器固定在小车上记录小车受到拉力的大小，按照图甲进行实验．t ＝0时，小车处于图甲所示的位置．甲乙(1)该同学按图甲完成实验，请指出至少一处错误：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)图乙是实验中获得的一条纸带的某部分上的点，选取A 、B 、C 、D 、E 计数点(每两个计数点间还有4个计时点未画出)，A 、C 间的距离为________ cm.(3)若打点计时器使用的交流电频率为50 Hz ，则小车的加速度大小为________ m/s 2.(结果保留两位有效数字) 答案：(1)打点计时器接了直流电源；小车释放时离打点计时器太远；实验前未平衡摩擦力(写出一点即可) (2)3.10(3.09～3.11均正确) (3)0.98(0.96～1.0均正确)解析：(1)该实验的错误之处为：打点计时器接了直流电源；小车释放时离打点计时器太远；实验前未平衡摩擦力．(2)A 、C 间的距离为3.10 cm. (3)利用逐差法有a ＝x CE －x AC4T2＝－－3.10]×10－24×0.12m/s 2≈0.98 m/s 2.2．某同学用如图甲所示的装置测定重力加速度：甲(1)电火花计时器的工作电压为________，频率为________．(2)打出的纸带如图乙所示，实验时纸带的________(填“甲”或“乙”)端和重物相连接．乙(3)纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为________m/s 2. 答案：(1)交流220 V 50 Hz (2)乙 (3)9.4 解析：(1)交流220 V,50 Hz.(2)开始打点时，速度小，点距近，故乙端与重物相连接． (3)x 23－x 78＝5aT 2，a ＝x 23－x 785T2＝－－22m/s 2＝9.4 m/s 2.3．现用频闪照相方法来研究物块的变速运动．在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示，拍摄时频闪频率是10 Hz ；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x 1、x 2、x 3、x 4.已知斜面顶端的高度h 和斜面的长度s .数据如下表所示．重力加速度大小取g ＝9.80 m/s 2.单位：cm(1)物块的加速度a ＝________m/s 2(保留3位有效数字)． (2)因为________________________，可知斜面是粗糙的．答案：(1)4.30 (2)物块加速度小于g h s＝5.88 m/s 2(或：物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度) 解析：(1)根据逐差法求出加速度a ＝x 3＋x 4－x 1＋x 2T2＝4.30 m/s 2. (2)根据牛顿第二定律，物块沿光滑斜面下滑的加速度a ′＝g sin θ＝g h s＝5.88 m/s 2，由于a <a ′，可知斜面是粗糙的．4．光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a 、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a 、b 间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来．现利用图乙所示的装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数，图中MN 是水平桌面，Q 是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P 点悬有一铅锤．实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10－2s 和4.0×10－3s ．用精度为0.05 mm 的游标卡尺测量滑块的宽度d ，其示数如图丙所示．(1)滑块的宽度d ＝________cm.(2)滑块通过光电门1时的速度v 1＝________m/s ，滑块通过光电门2时的速度v 2＝________m/s.(结果保留两位有效数字)(3)由此测得的瞬时速度v 1和v 2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的________，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将________的宽度减小一些．答案：(1)1.010 (2)1.0 2.5 (3)平均速度 滑块 解析：(1)d ＝10 mm ＋0.05 mm×2＝10.10 mm ＝1.010 cm.(2)v 1＝d t 1＝1.010×10－21.0×10－2m/s≈1.0 m/sv 2＝d t 2＝1.010×10－24.0×10－3m/s≈2.5 m/s.(3)v 1、v 2实质上是通过光电门1和2时的平均速度，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将滑块的宽度减小一些．5.(2018·贵州遵义航天高中四模)在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中：(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有________．(填选项代号)A ．电压合适的50 Hz 交流电源B ．电压可调的直流电源C ．刻度尺D ．秒表E ．天平(2)实验过程中，下列做法正确的是________．(填选项代号) A ．先接通电源，再使纸带运动 B ．先使纸带运动，再接通电源 C ．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D ．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处(3)图示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、6七个计数点，测出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图所示(单位：cm)．由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v 4＝________ m/s ，小车的加速度大小a ＝________m/s 2.(保留两位有效数字)答案：(1)AC (2)AD (3)0.41 0.76解析：(1)本实验需要的电源是电压合适的交流电源，还需要用刻度尺测量纸带点迹间的距离，故选AC.(2)实验过程中，要先接通电源，等到打点稳定后，再使纸带运动，要将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，这样可以打出较多的点，故选AD.(3)依题知两点间的时间T ＝0.1 s ，计数点4所代表时刻的瞬时速度为打3至5点时小车的平均速度，v 4＝x 352T ＝－－22×0.1m/s≈0.41 m/s ，由逐差法得小车的加速度a ＝x 36－x 039T2＝－－6.459×0.12×100m/s 2≈0.76 m/s 2. 6．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．甲乙(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)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T ＝________ s. (3)计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v 5＝________.(4)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 ＝________. 答案：(1)DCBA (2)0.1 (3)s 4＋s 52T(4)s 4＋s 5＋s 6－s 1＋s 2＋s 39T2解析：(1)实验步骤的正确顺序是D 、C 、B 、A.(2)电源的工作频率f ＝50 Hz ，所以打点周期T 0＝1f ＝150 s ＝0.02 s ，相邻两计数点的时间间隔T ＝5T 0＝0.1 s.(3)计数点5对应的瞬时速度等于计数点4、6间的平均速度，故v 5＝s 4＋s 52T. (4)为了减小误差，计算小车的加速度利用逐差法，即s 4－s 1＝3a 1T 2，s 5－s 2＝3a 2T 2，s 6－s 3＝3a 3T 2，a ＝a 1＋a 2＋a 33＝s 6＋s 5＋s 4－s 3＋s 2＋s 19T2. [能力提升]7．(2018·四川成都一中一诊)如图甲所示为研究小车做匀变速直线运动的实验装置图．甲(1)请写出图甲中两个重要的实验器材名称：①________，②________.(2)如图乙所示是某次实验中得到的纸带的一部分，则O 、E 两点间的距离为________cm.乙(3)如图丙所示是根据实验数据绘出的s t 2图象(s 为纸带上各计数点至第一个点的距离)，则加速度大小a ＝________m/s 2(结果保留三位有效数字)．丙答案：(1)纸带 打点计时器 (2)1.83 (3)0.933 解析：(1)题图甲中①是纸带，②是打点计时器．(2)由题图乙所示刻度尺可知，O 、E 两点间的距离s ＝2.83 cm －1.00 cm ＝1.83 cm.(3)小车做初速度为零的匀加速直线运动，则根据s ＝12at 2，由题图丙可知，k ＝12a ，则a ＝2k ≈0.933 m/s 2.8．利用图甲所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度．一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动．当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t .改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离x ，记下相应的t 值；所得数据如下表所示．(1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a 、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v t 、测量值x 和t 四个物理量之间所满足的关系式是____________________________________________________ _________________．(2)根据表中给出的数据，在图乙给出的坐标纸上画出xtt 图线．乙(3)由所画出的x tt 图线，得出滑块加速度的大小为a ＝________ m/s 2(保留2位有效数字)．答案：(1)x t ＝－12at ＋v t 或x ＝－12at 2＋v t t (2)见解析图 (3)2.0(1.8～2.2范围内均正确)解析：(1)由运动学公式x ＝v 0t ＋12at 2＝(v t －at )t ＋12at 2＝－12at 2＋v t t ，变形为x t ＝－12at ＋v t ，从此式可知，xt t图线是一条斜率为负值的直线．(2)根据题目提供的数据按x t进行处理，把处理的数值对应描点，然后用一条直线连接这些点，所得图象如图所示．(3)由图线知斜率绝对值为k ＝1.71－1.220.78－0.29＝1.0，又由x t ＝－12at ＋v t 知，斜率的绝对值为12a ，故有12a ＝1.0 m/s 2，即a ＝2.0 m/s 2.。
高考物理一轮复习4 匀变速线运动公式的综合用练习
权掇市安稳阳光实验学校专题4 匀变速直线运动公式的综合应用1．[2020·哈尔滨测试]如图所示，竖井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面，某一竖井的深度为104 m，升降机运行的最大速度为8 m/s，加速度大小不超过1 m/s2.假定升降机到井口的速度为0，则将矿石从井底提升到井口的最短时间是( )A．13 s B．16 sC．21 s D．26 s2．一个质点做直线运动，其位移随时间变化的规律为x＝4t－t2(m)，其中时间t的单位为s，则当质点的速度为2 m/s时，质点运动的位移为( ) A．－2 m B．2 mC．－3 m D．3 m3．(多选)质点做直线运动的位置坐标x与时间t的关系为x＝5＋5t＋t2(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点( )A．第1 s内的位移是11 mB．第2 s内的平均速度是8 m/sC．任意相邻1 s内的位移差都是1 mD．任意1 s内的速度增量都是2 m/s4．[2020·辽宁实验中学期中]酒后驾驶员的反应时间会变长，反应时间是指从驾驶员发现情况到采取制动的时间，表中“思考距离”是指从驾驶员发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离；“制动距离”是指从驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车以不同速度行驶时制动的加速度大小都相同)分析表中数据，下列说法不正确的是( )A.B．驾驶员采取制动措施后汽车刹车的加速度大小为7.5 m/s2C．若汽车的初速度增加一倍，酒后驾车的制动距离也增加一倍D．若汽车以25 m/s的速度行驶时发现前方60 m处有险情，酒后驾驶不能安全停车5．[2020·吉林二调]一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生，称为“第五类交通方式”，它就是“Hyperloop(超级高铁)”．如果乘坐Hyperloop从赫尔辛基到斯德哥尔摩，600公里的路程需要40分钟，Hyperloop先匀加速运动，达到最大速度1 200 km/h后匀速运动，快进站时再匀减速运动，且加速与减速的加速度大小相等，则下列关于Hyperloop的说法正确的是( ) A．加速与减速的时间不相等B．加速时间为10分钟C．加速时加速度大小为2 m/s2D．如果加速度大小为10 m/s2，题中所述运动最短需要32分钟6．(多选)如图所示，两个光滑斜面在B处平滑连接，小球在A点获得大小为8 m/s的速度沿斜面向上运动，到达B点时速度大小为6 m/s，到达C点时速度减为0.已知AB＝BC，下列说法正确的是( )A．小球在AB、BC段的加速度大小之比为9:16B．小球在AB、BC段的运动时间之比为3:7C．小球经过BC中间位置时速度大小为3 m/sD．小球由A运动到C的平均速率为4.2 m/s7．卡车以v0＝10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机立即刹车，使卡车做匀减速直线运动直至停止．停止等待6 s时，交通信号灯变为绿灯，司机立即使卡车做匀加速运动．已知从开始刹车到恢复原来的速度所用的时间t0＝12 s，匀减速的加速度大小是匀加速的2倍，反应时间不计．则下列说法正确的是( )A．卡车匀减速所用时间t1＝2 sB．卡车匀加速运动的加速度大小为5 m/s2C．卡车刹车过程通过的位移大小为20 mD．卡车从开始刹车到速度刚恢复到10 m/s的过程中位移大小为40 m8．[2020·河南洛阳高三测试]随着我国经济的快速发展，汽车的人均拥有率也快速增加，为了避免交通事故的发生，交通管理部门在市区很多主干道上都安装了固定雷达测速仪，可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度．如图所示，一辆汽车正从A点迎面驶向测速仪B，若测速仪与汽车相距x0＝355 m时发出超声波，同时汽车由于紧急情况而急刹车做匀减速直线运动，当测速仪接收到反向回来的超声波信号时，汽车恰好停止于D点，且此时汽车与测速仪相距x＝335 m，已知超声波的速度为340 m/s，试求汽车刹车过程中的加速度大小．专题4 匀变速直线运动公式的综合应用1．C 升降机以最大加速度运动用时间最短，达到最大速度时间t＝va＝8 s，x＝v2t＝32 m，由减速过程时间，位移与加速相同，Δx＝(104－32×2) m＝40 m 的距离为匀速，Δt＝Δxv＝5 s，所以最短时间为21 s，C正确．2．D 把题中位移与时间变化规律与x＝vt＋12at2对比可得v0＝4 m/s，a ＝－2 m/s2，由v＝v0＋at得速度为2 m/s的时间为1 s，代入x＝4t－t2得x ＝3 m，D正确．3．BD t＝0时的位置坐标x0＝5 m，t＝1 s时的位置坐标x1＝11 m，第1s 内位移为Δx 1＝6 m ，A 错误；同理得第2 s 内的位移为Δx 2＝8 m ，v ＝Δx 2Δt ＝81 m/s ＝8 m/s ，B 正确；与x ＝v 0t ＋12at 2对比可知v 0＝5 m/s ，a ＝2 m/s 2，由Δx ＝at 2可得Δx ＝2 m ，C 错误；由Δv ＝at 得Δv ＝2 m/s ，D 正确．4．C 5.B6．BD 设小球在AB 段的加速度大小为a 1，在BC 段的加速度大小为a 2，对小球由A 点到达B 点的过程，由运动学公式可知v 2A －v 2B ＝2a 1x AB ，对小球由B 点到达C 点的过程，同理v 2B －v 2C ＝2a 2x BC ，又x AB ＝x BC ，解得a 1a 2＝79，A 错误；小球在AB 段的平均速度大小为v －1＝v A ＋v B2＝7 m/s ，小球在BC 段的平均速度大小为v －2＝v B ＋v C2＝3 m/s ，由t ＝xv，可解得小球在AB 、BC 段的运动时间之比为3:7，B 正确；小球在BC 段中间时刻的速度大小为3 m/s ，而小球在位移中点的速度大小大于3 m/s ，C 错误；小球在整个过程中的平均速率为v －3＝x AB ＋x BCx AB v 1＋x BCv 2，解得v－3＝4.2 m/s ，D 正确．7．A 匀减速运动的加速度大小是匀加速运动加速度大小的2倍，根据v＝at ，得匀减速运动的时间是匀加速运动时间的12，匀加速和匀减速运动的时间之和为Δt ＝12 s －6 s ＝6 s ，则匀减速运动的时间t 1＝13Δt ＝2 s ，匀加速运动的时间t 2＝4 s ，故卡车匀加速运动的加速度大小为a 0＝v 0t 2＝104 m/s 2＝2.5m/s 2，A 正确，B 错误；卡车刹车过程的位移大小x 1＝v 02t 1＝5×2 m＝10 m ，做匀加速直线运动的位移大小x 2＝v 02t 2＝20 m ，则s ＝x 1＋x 2＝30 m ，CD 错误．8．10 m/s 2解析：设汽车与超声波相遇在C 点，用时为t ，汽车从C 到D 用时仍为t ，减速到零，x AC ＝20 m ，汽车匀减速运动，由逆向思维得x AC :x CD ＝3:1，x CD ＝5 m ，x AC ＝15 m ，对超声波t ＝x ＋x CD v ＝340 m 340 m/s ＝1 s ，对汽车刹车x CD ＝12at 2，a ＝10 m/s 2.。
高三物理一轮复习 14 实验：研究匀变速直线运动课时检测 新人教版
第四讲实验：研究匀变速直线运动1．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法错误的是( ) A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低B．在释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动解析长木板不能侧向倾斜，但可以一端高一端低，故A项错误；实验时，为了能在纸带上得到较多的点迹，释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处，B项正确；如果先释放小车，可能纸带上打不上几个点，故C项正确；为了保护小车，避免落地摔坏，在小车到达定滑轮前要用手使小车停止运动，D项正确．答案 A2．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，是用打点计时器在纸带上打的点记录小车的运动情况．某同学做此实验时步骤如下，其中错误或遗漏的步骤有：(1)__________________________________；(2)__________________________________．A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，放开纸带，再接通电源．B．将打点计时器固定在长木板上，并接好电路．C．把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当的钩码．D．小车停止运动后，直接取下纸带．E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔．F．换上新纸带，重复操作三次，然后从各纸带中选取一条清晰的进行数据处理．将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上．________________________________解析错误操作：(1)A中应先通电，再放纸带．(2)D中取纸带前先断开电源．答案(1)A中应先通电，再放纸带(2)D中取纸带前先断开电源BECADF3．如图①所示是某同学探究小车的速度和加速度的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，A、B两点间的距离为12.50cm.用重物通过细线拉小车，让小车做直线运动．(1)若用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图②所示，则d＝____cm.(2)实验时将小车从图甲中位置A处由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt＝2.28×10－2s，则小车经过光电门时的速度为________m/s，小车加速度为________m/s2.(保留两位有效数字)解析(1)游标卡尺的读数为两部分之和，主尺上的读数为1.1cm，游标尺上第8条刻线与主尺刻线对齐，故游标尺上读数为8×0.05mm＝0.40mm＝0.040cm，所以两部分和为1.140cm.(2)小车通过光电门的速度可近似认为不变，则v＝dΔt＝1.140×10－22.28×10－2m/s＝0.50m/s，由v2＝2ax，得a＝v22x＝0.5022×12.50×10－2m/s2＝1.0m/s2.答案(1)1.140(2)0.50 1.04．下图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．(1)已知打点计时器电源频率为50hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距s＝________；C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)．解析 (1)打点计时器频率为50hz ，周期T ＝1f＝0.02s ，故打相邻两点的时间间隔为0.02s.(2)两相邻计数点间的时间间隔为T ＝0.02×5s＝0.1s ，由图读出s ＝7.0mm ＝0.70cm.C 点对应速度v C ＝s BC ＋S CD 2T ＝0.90＋1.102×0.1cm/s ＝0.100m/s. 答案 (1)0.02s(2)0.68～0.72cm 0.100m/s5．为研究一钢珠在甘油中运动时所受阻力的大小，让它竖直落下进入甘油中，用频闪照相的方法得到钢珠在不同时刻的位置如图所示，其中AB 位于液面上方，钢珠只在重力作用下加速下落，BD 位于甘油中，钢珠先减速运动最后匀速运动．设钢珠在甘油中运动时受到的阻力与速度成正比，即F ＝kv ，相机的闪光周期为0.05s ，标尺上每一小格代表的实际距离是1cm ，钢珠的质量为0.01g ，g 取10m/s 2，则钢珠在B 点时的速度大小为______m/s ，阻力常数k 为_______kg/s.解析 由图知，s AM :s MN :s NB 不等于1:3:5，所以A 点初速不为零，因为在AB 段，小球做自由落体运动，所以v N ＝s MB 2T ＝0.2 m0.1 s＝2m/s ，∴v B ＝v N ＋gT ＝2.5m/s.当进入甘油中满足mg ＝F 时，小球做匀速运动，由图知小球做匀速运动的速度v ＝0.02 m 0.05 s ＝0.4m/s ，∴mg ＝kv ，∴k ＝mg v＝2.5×10－4 kg/s. 答案 2.5 2.5×10－46．如图①所示的装置，做“测定重力加速度”的实验中，得到了几条较为理想的纸带．已知每条纸带上每5个点取一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s ，依打点先后编为0,1,2,3,4…，由于不小心，纸带都被撕断了，如图②所示，根据给出的A 、B 、C 、D 四段纸带回答：①(1)在B、C、D三段纸带中选出纸带A上撕下的那段应该是________．(填字母)②(2)纸带A上，打点1时重物的速度是________m/s(结果保留三位有效数字)．(3)当地的重力加速度大小是________m/s2(结果保留三位有效数字)．解析本题考查用打点计时器研究匀变速直线运动纸带的处理．(1)因为该实验是测定重力加速度，因此纸带是做匀变速直线运动，所以Δs恒定，即s2－s1＝s3－s2＝s4－s3，s2－s1＝9cm，而取C段时s4－s2＝2(s2－s1)＝18cm，故应该是C段．(2)因为是匀变速直线运动，根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度有v1＝s1＋s22T＝30.2＋39.2×10－22×0.1m/s＝3.47m/s.(3)由a＝s4－s13T2可得a＝57.2－30.2×10－23×0.12m/s＝9.00m/s2.答案(1)C(2)3.47(3)9.007．在竖直放置的立柱上端有一个电磁铁，通电时，小钢球被吸在电磁铁上，断电时，小钢球自由下落，计时装置开始计时，立柱上有可以移动的光电门．当小钢球经过光电门时，光电计时装置能测出小钢球从初始位置到这个光电门所用时间t，再用刻度尺测出电磁铁到光电门的距离s.为了探究自由落体的位移与时间的关系：(1)设计出记录实验数据的表格．(2)为了达到实验目的，你猜想位移x可能与________成正比，x可能与________成正比，x可能与________成正比…根据你的猜想，为了达到实验目的，应如何处理实验数据？解析(1)如下表所示位置12345 6t/sx/m(2)t t23尝试作出x－t图像，看是否是直线，若不是再作出x－t2图像或x－t3图像．答案(1)见解析(2)t t2t3作出x－t、x－t2、x－t3图像8.频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段．在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的位置．图中是小球自由下落时的频闪照片，频闪仪每隔0.04s闪光一次．根据这张频闪照片，你能获取关于自由落体运动的哪些规律性的东西？如果要通过这幅照片测量自由落体加速度，可以采用哪几种方法？(照片中的数字是小球距起点的距离，单位：cm)解析从题图中可知，球的自由落体运动是：①直线运动；②变速直线运动；③加速直线运动；④x1:x2:x3:x4＝1:3:5:7；⑤Δx＝1.6cm＝恒量．要通过这幅图测出自由落体运动的加速度方法有多种，如：(1)由Δx＝gT2，其中T＝0.04s.(2)由x＝12gt2，测量出自由下落点与图中某一位置的距离x，确定相应时间t，代入公式求解．(3)计算出图中某一位置的瞬时速度：一段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，再运用v＝gt求解．答案见解析。
天之骄子高考物理一轮总复习 课时强化作业4 实验一 研究匀变速直线运动 新人教版-新人教版高三全册物
课时强化作业四 实验一 研究匀变速直线运动1．在“探究小车速度随时间变化的规律〞的实验中，得到一条纸带如下列图，A 、B 、C 、D 、E 、F 为相邻的6个计数点，假设相邻两计数点的时间间隔为0.1 s ，如此粗测小车的加速度为________m/s 2，B 点的瞬时速度为________m/s.解析：根据匀变速直线运动的推论公式x m －x n ＝(m －n )aT 2可以求出加速度的大小．加速度a ＝x m －x n m －n T 2＝0.091 2－0.028 04×0.12m/s 2＝1.58 m/s 2. 根据匀变速直线运动速度时间公式得，v B ＝v A ＋aT ，由匀变速直线运动的速度位移公式得v 2B －v 2A ＝2a ·x AB ，联立两式解得，v B ＝0.359 m/s.答案：1.58 0.3592．如图1是“研究匀变速直线运动〞实验中获得的一条纸带，O 、A 、B 、C 、D 和E 为纸带上六个计数点.(1)OD 间的距离为________．(2)如图2是根据实验数据绘出的s t 2图线(s 为各计数点至同一起点的距离)，如此由此图可算出加速度为________m/s 2(保存3位有效数字)．解析：(1)刻度尺需要估读到下一位，分析图1可知，实验所用的是毫米刻度尺，读数时估读到0.1 mm.OD 间的距离为12.0 mm.(2)根据匀变速直线运动的位移时间公式得，s ＝12at 2，分析图2可知，s t 2图象的斜率表示加速度的一半，即k ＝12a ，代入数据解得加速度a ＝2k ＝0.933 m/s 2.答案：(1)12.0 mm (2)0.9333．(2015年新课标卷Ⅱ)某学生用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数．打点计时器所用电源的频率为50 Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一局部如图(b)所示，图中标出了五个连续点之间的距离.(1)物块下滑的加速度a＝________m/s2，打C点时物块的速度v＝________m/s.(2)重力加速度大小为g，求出动摩擦因数，还需测量的物理量是________(填正确答案标号)．A．物块的质量B．斜面的高度C．斜面的倾角解析：(1)根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2，利用逐差法求出加速度的大小a＝x EC－x CA 4T2＝0.037 8＋0.036 5－0.035 2＋0.033 94×0.022m/s2＝3.25 m/s2.根据匀变速直线运动中一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解打C点时物块的速度，v＝x DC＋x CB2T＝0.036 5＋0.035 22×0.02m/s＝1.79 m/s.(2)分析滑块的受力情况，根据牛顿第二定律得，mg sinθ－μmg cosθ＝ma，解得μ＝g sinθ－ag cosθ，还需要测量斜面的倾角，C选项正确．答案：(1)3.25 1.79 (2)C4．在“探究小车速度随时间变化规律〞的实验中，某同学测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示.位置编号01234 5时间t/s00.10.20.30.40.5 速度v/m·s－10.380.63 0.88 1.12 1.38 1.63(1)分析表中数据可知，在误差允许的范围内，小车做________运动．(2)如果当时交变电流频率是f ＝49 Hz ，而不是50 Hz ，做实验的同学却不知道，那么加速度测量值比实际值偏________(选填“大〞、“小〞)，理由是__________________________．(3)由于此次实验的原始纸带没有保存，另一同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估算方法如下：x ＝(0.38×0.1＋0.63×0.1＋0.88×0.1＋1.12×0.1＋1.38×0.1)m＝…，那么，该同学得到的位移________(选填“大于〞、“等于〞或“小于〞)实际位移，为了使计算位移的误差尽可能小，你认为采取什么方法更适宜？(不必算出具体数据)解析：(1)匀变速直线运动的特点是任意相等的时间内速度变化是相等的，分析表格数据，根据小车运动过程中各计时时刻的速度大小，在误差允许的范围内可以得出相等的时间内速度增加量近似一样．即小车做匀加速直线运动．(2)如果在实验中，交流电的频率f ＝49 Hz ＜50 Hz ，那么实际打点周期T 变大，根据运动学公式Δx ＝aT 2得，a ＝Δx T2，真实的加速度值就会偏小，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大．(3)小车做匀加速直线运动，初时刻的速度为0.38 m/s,0.1 s 时刻的速度为0.63 m/s ，如果认为小车做匀速直线运动，用0.38 m/s 表示匀速直线运动的速度，如此在0～0.1 s 时间段内实际位移应该大于0.38×0.1 m，依此类推0～0.4 s 时间内的实际位移应该大于(0.38×0.1＋0.63×0.1＋0.88×0.1＋1.12×0.1＋1.38×0.1)m，该同学得到的位移小于实际位移．为了使计算位移的误差尽可能小，可以先计算相邻两位置之间的平均速度，再得到位移；或作出小车运动的v t 图象，利用速度图象下的面积求得小车的位移．答案：(1)匀加速直线 (2)大 根据运动学公式Δx ＝aT 2得，实际打点周期变大，真实的加速度值就会偏小 (3)小于 可以先计算相邻两位置之间的平均速度，再得到位移；或作出小车运动的v t 图象，利用速度图象下的面积求得小车的位移．5．(2016届江西月考)某实验小组采用如图1所示的装置研究“小车运动变化规律〞．打点计时器工作频率为50 Hz.实验的局部步骤如下：a ．将木板的左端垫起，以平衡小车的摩擦力；b ．在小车中放入砝码，纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；c．将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点，断开电源；d．改变钩码或小车中砝码的质量，更换纸带，重复b、c的操作．(1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2，重力加速度为g，如此小车的加速度为a＝________(用题中所给字母表示)．(2)如图2是某次实验中得到的一条纸带，在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E，用最小刻度是毫米的刻度尺进展测量，读出各计数点对应的刻度x，通过计算得到各计数点到O的距离s以与对应时刻小车的瞬时速度v.请将C点对应的测量x C值和计算速度v C值填在下表中的相应位置．计数点x/cm s/cm v/(m·s－1)O 1.000.30A 2.34 1.340.38B 4.04 3.040.46C 5.00D 8.337.330.61E 10.909.900.70(3)实验小组通过绘制Δv2s图线来分析运动规律(其中Δv2＝v2－v20，v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度，v0是O点对应时刻小车的瞬时速度)．他们根据实验数据在图3中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点，请你在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出Δv2s图线.(4)实验小组绘制的Δv2s图线的斜率k＝________(用题中所给字母表示)，假设发现该斜率大于理论值，其原因可能是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.解析：(1)以小车为研究对象，根据牛顿第二定律得，F＝m2a，以砝码为研究对象，根据牛顿第二定律得，m1g－F＝m1a，联立解得，a＝m1gm2＋m1.(2)分析图2中刻度尺的刻度，毫米刻度尺需要估读到0.1 mm，C点对应的测量x C＝60.0 mm＝6.00 cm.每相邻两个计数点间还有1个点，所以相邻的计数点间的时间间隔T＝0.04 s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出纸带上C点时小车的瞬时速度大小，v C＝0.083 3－0.040 42×0.04m/s＝0.54 m/s.(3)根据Δv2＝v2－v20，计算该图中计数点C对应的坐标为(5,0.20)，画出Δv2s图线，如下列图：(4)根据匀变速直线运动的速度位移公式可知v2－v20＝2as，Δv2s图象的斜率k＝2a＝2m1gm2＋m1，斜率大于理论值，说明加速度a偏大，可能是平衡摩擦力时木板左端垫起的太高．答案：(1)m1gm2＋m1(2)6.00 0.54 (3)见解析(4)2m1gm2＋m1木板的左侧垫的过高6．伽利略在《两种新科学的对话》一书中，提出猜测：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还实验验证了该猜测．某小组学生依据伽利略描述的实验方案，设计了如下列图的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动．实验操作步骤如下：①让滑块从离挡板某一距离L处由静止沿某一倾角θ的斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；②当滑块碰到挡板的同时关闭水箱阀门(假设水流出时均匀稳定)；③记录下量筒收集的水量V；④改变滑块起始位置离挡板的距离，重复以上操作；⑤测得的数据见表格.次数12345 6(1)A．水箱中水的体积B．水从水箱中流出的速度C．滑块下滑的时间D．滑块下滑的位移(2)小组同学漏填了第3组数据，实验正常，你估计这组水量V＝________mL.(你可能用到的数据52≈7.2，53≈54≈7.3，55≈7.4)(3)假设保持倾角θ不变，增大滑块质量，如此一样的L，水量V将________(填“增大〞“不变〞或“减小〞)；假设保持滑块质量不变，增大倾角θ，如此一样的L，水量V将________．(填“增大〞“不变〞或“减小〞)(4)下面说法中不属于该实验误差来源的是 ( )A．水从水箱中流出不够稳定B．滑块开始下滑和开始流水不同步C．选用的斜面不够光滑D．选用了内径较大的量筒解析：(1)初速度为零的匀变速直线运动，位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定的流出，水的体积和时间成正比，所以量筒中收集的水量可以间接的测量时间，C选项正确．(2)滑块的运动是匀变速直线运动，位移与时间的二次方成正比，即位移与体积的二次方成正比，即L＝kV2.根据1、3组数据可得，L1＝kV21，L3＝kV23，即V3＝V1L3L1＝V1·63＝V1·549，小组同学漏填了第3组数据，实验正常，由此解得水量V3≈73 mL.(3)假设保持倾角θ不变，增大滑块的质量，滑块下滑的加速度保持不变，如此下滑一样的距离L，水量V将不变；假设保持滑块质量不变，增大斜面的倾角θ，下滑的加速度将增大，如此下滑一样的距离L，时间减小，水量V将减小．(4)本实验误差的主要来源有，水从水箱中流出不够稳定，还可能来源于距离测量的不准确，滑块开始下滑和开始流水不同步，选用了内径较大的量筒．实验研究物体沿斜面下滑是否为匀变速直线运动，斜面是否光滑，不影响实验结论确实定．答案：(1)C (2)73 (3)不变减小(4)C7．利用自由落体运动可测量重力加速度．有两组同学分别利用下面甲、乙两种实验装置进展了实验，其中乙图中的M 为可恢复簧片，M 与触头接触，开始实验时需要手动敲击M 断开电路，使电磁铁失去磁性释放第一个小球，当前一个小球撞击M 时后一个小球被释放.(1)如下说法正确的有________． A ．两种实验都必须使用交流电源B ．甲实验利用的是公式Δx ＝gT 2；乙实验利用的是公式h ＝12gt 2，所以都需要用秒表测量时间，用直尺测量距离C ．甲实验要先接通电源，后释放纸带；乙实验应在手动敲击M 的同时按下秒表开始计时D ．这两个实验装置均可以用来验证机械能守恒定律(2)图丙是用甲实验装置进展实验后选取的一条符合实验要求的纸带，O 为第一个点，A 、B 、C 为从适宜位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)．打点计时器每隔0.02 s 打一次点，可以计算出重力加速度g ＝________m/s 2(结果保存2位有效数字)．(3)用乙实验装置做实验，测得小球下落的高度H ＝1.200 m ，10个小球下落的总时间t ＝5.0 s ．可求出重力加速度g ＝________m/s 2(结果保存2位有效数字)．(4)在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个方法．________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(5)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间Δt 磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差Δt ，这导致实验误差．为此，他分别取高度H 1和H 2，测量n 个小球下落的总时间T 1和T 2. 他是否可以利用这两组数据消除Δt 对实验结果的影响？请推导说明．解析：(1)分析两个实验的结构，明确实验的原理，甲实验中使用打点计时器和纸带记录实验数据，需要交流电源供电，乙实验中通过电流的通断控制电磁铁磁性的有无，直流电源即可，故A 选项错误；甲实验属于纸带类问题，利用公式Δx ＝gT 2求解加速度g ，时间的测量可以通过纸带上的点迹来确定，不需要秒表，乙实验利用自由落体运动的规律h ＝12gt 2求解加速度，需要秒表测量时间，故B 选项错误；甲、乙两个实验在操作上要求比拟严，甲实验要先接通电源，后释放纸带；乙实验应在手动敲击M 的同时按下秒表开始计时，故C 选项正确；甲、乙两个实验中，物体的运动满足机械能守恒定律的条件，但是乙实验中小球下落的末速度不能测量，故D 选项错误．(2)根据匀变速直线运动的规律Δx ＝gT 2得重力加速度：g ＝Δx T 2＝0.232 3－0.192 0－0.192 0＋0.155 50.022m/s 2＝9.5 m/s 2. (3)10个小球下落的总时间t ＝5.0 s ，一个小球下落的时间为t 0＝t n ＝5.010s ＝0.5 s ，小球做自由落体运动h ＝12gt 2，g ＝2h t 20＝2×1.20.52 m/s 2＝9.6 m/s 2.(4)通过屡次测量取平均值可以减小误差，同时该实验的误差主要来自小球下落过程中空气阻力的影响，因此增加小球下落的高度或者选择密度更大的实心金属球．(5)根据自由落体运动的规律可得：H 1＝12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 1n －Δt 2，H 2＝12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 2n －Δt 2，联立解得，g ＝2n2H 1－H 22T 1－T 22，因此可以消去Δt 对实验结果的影响．答案：(1)C (2)9.5 (3)9.6 (4)增加小球下落的高度；屡次重复实验结果取平均值 (5)可以，推导说明见解析。
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2014届高考物理（大纲版）一轮复习课时作业：实验4 研究匀
变速直线运动
1．(2013·孝感统测)关于电磁打点计时器的使用，下列说法正确的是( )
A ．电磁打点计时器使用的是6 V 左右的直流电源
B ．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通电源
C ．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小
D ．在同一纸带上打的点越密，说明物体运动的速度越慢
解析：选CD.电磁打点计时器使用的是6 V 以下的交变电源，A 错误；由于刚接通电源时，电磁打点计时器振针振动的频率不稳定，故应先接通电源，后让物体运动，B 错误；使用的电源频率越高，电磁打点计时器振针振动的频率越高，打点的时间间隔就越小，C 正确；同一纸带上的点越密集，说明物体运动的越慢，D 正确．
2．“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)，得到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是( )
A ．必须从打下的第1个点开始研究
B ．(x 6－x 1)等于(x 2－x 1)的6倍
C ．从纸带可求出计数点B 对应的速率
D ．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s
解析：选C.开始打下的点太密集，测量两点间距时相对误差太大，故A 错．中间时刻
瞬时速度等于全程的平均速度，所以v B ＝x 2＋x 32T
，所以C 正确，x 6－x 1＝5(x 2－x 1)，所以B 错误，相邻计数点间的时间间隔是0.1 s ，D 错误．
3．(2010·高考重庆卷)某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f ＝50 Hz.在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点．因保存不当，纸带被污染，如图所示，A 、B 、C 、D 是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：s A ＝16.6 mm 、s B ＝126.5 mm 、s D ＝624.5 mm.
若无法再做实验，可由以上信息推知：
(1)相邻两计数点的时间间隔为________ s ；
(2)打C 点时物体的速度大小为________ m/s(取2位有效数字)； (3)物体的加速度大小为________(用s A 、s B 、s D 和f 表示)． 解析：(1)相邻计数点间时间间隔为
Δt ＝5×0.02 s＝0.10 s.
(2)v C ＝BD 2Δt ＝624.5－126.5×10－32×0.10
m/s ＝2.5 m/s. (3)由Δs ＝a Δt 2可得：
s D －s C －(s C －s B )＝s D －2s C ＋s B ＝a ⎝ ⎛⎭
⎪⎫5f 2， s C －s B －(s B －s A )＝s C －2s B ＋s A ＝a ⎝ ⎛⎭
⎪⎫5f 2， 联立以上两式解得：a ＝s D －3s B ＋2s A 75f 2.
答案：(1)0.10 (2)2.5 (3)s D －3s B ＋2s A 75
f 2
4．(2013·唐山统考)在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带， 如图所示，并在其上取了A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，打点计时器接周期为T ＝0.02 s 的交变电源．
(1)计算v E 的公式为v E ＝________(用给定的字母表示)．
(2)若测得d 6＝65.00 cm ，d 3＝19.00 cm ，则加速度a ＝________m/s 2.
(3)如果当时电网中交变电流的频率f ＞50 Hz ，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值比实际值________(选填“偏大”或“偏小”)．
解析：(1)在匀变速直线运动中，某一段的平均速度等于该段中间时刻的瞬时速度，即
将E 点作为中间时刻，研究C 、G 间的平均速度，得v E ＝d 6－d 220T
；或研究D 、F 间的平均速度，得v E ＝d 5－d 310T
. (2)利用逐差法求加速度，即s 4－s 1＝3a 1(5T )2，s 5－s 2＝3a 2(5T )2，s 6－s 3＝3a 3(5T )2，则
a ＝a 1＋a 2＋a 33＝s 4＋s 5＋s 6－s 1＋s 3＋s 39×5T 2＝d 6－d 3－d 39×5T
2＝3 m/s 2. (3)由于电网中交变电流的频率f ＞50 Hz ，则实际实验中，交变电流的周期小于0.02 s ，即T ＜0.02 s ，而在计算时，间隔时间T 仍代入0.02 s ，故测量值比真实值偏小．
答案：(1)d 6－d 220T ⎝ ⎛⎭
⎪⎫或d 5－d 310T (2)3 (3)偏小 5．(2010·高考广东卷)如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．
(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz ，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．
(2)A 、B 、C 、D 是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A 、B 两点间距s ＝________；C 点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)．
解析：(1)打点计时器频率为50 Hz ，周期T ＝1f
＝0.02 s ，故打相邻两点的时间间隔为0.02 s ；
(2)两相邻计数点间的时间间隔为T ＝0.02×5 s＝0.1 s ，由图读出s ＝7.0 mm ＝0.70 cm.
C 点对应速度v C ＝s BC ＋s C
D 2T ＝0.90＋1.102×0.1
cm/s ＝0.100 m/s. 答案：(1)0.02 s
(2)0.70 cm(0.68～0.72 cm 都对) 0.100 m/s
6．(2013·大连双基测试)用电磁打点计时器、平板(光滑)、小车等器材做研究匀变速直线运动的实验，图甲是学生即将释放小车之前的实验装置图．
(1)该装置图中有2处明显影响实验的错误，它们分别是：
①________________________________________________________________________. ②________________________________________________________________________.
(2)若纠正错误并正确操作，得到图乙中的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.02 s ，则打下B 点时小车的速度为________ m/s.
解析：在匀变速直线运动中，全程平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即v B ＝v AC ＝AC
2T ，代入数据得，v B ＝0.5 m/s.
答案：(1)①细线与木板不平行 ②打点计时器接的是直流电源 (2)0.5。