2023年高考物理精品讲练系列学案实验2研究匀变速直线运动doc高中物理.docx

2023高考物理精品讲练系列学案：实验（2）研究匀变速直线运动 【例1】根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是 ( ) A.时间间隔 B.位移 C.加速度 D.平均速度 答案 AB 【例2】一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带 从斜面上滑下,如右图所示.以下列图是打出纸带的一段. (1)打点计时器使用的交变电流频率为50 Hz,利用上图给出的数据可求出小车下滑的加速度a= . (2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需测量的物理量有 ,用测得的量及加速度a表示阻力的计算式为f = . 答案 (1)4 m/s2 (2)测出斜面上任意两点间的距离L及这两点的高度差h和小车质量m mg-ma 题型 器材巧用 【例3】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.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.实验器材:电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片. 实验步骤: (1)如图上图所示,将电磁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后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上. (2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点. (3)经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量. ①由量和测得量表示的角速度的表达式为ω= ,式中各量的意义是: . ②某次实验测得圆盘半径r =5.50×10-2 m,得到的纸带的一段如以下列图所示,求得角速度为 . 答案 ① 式中T为电磁打点计时器打点的周期,r为圆盘的半径,L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度,n为选定的两点间的打点周期数 ②6.97 rad/s 1.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以下表格所示,为了算出加速度,合理的方法是 ( ) 计数点序号 1 2 3 4 5 6 计数点对应时刻/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 通过计数点的速度/cm·s-1 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 A.根据任意两计数点的速度公式a=算出加速度 B.根据实验数据,画出v-t图象,量出其倾角,由公式a=tanα算出加速度 C.根据实验数据,画出v-t图象,由图线上任意两点所对应的速度,用公式a=算出加速度 D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度 答案 C 2.在使用打点计时器时,发现打点计时器打点周期不稳定,其原因可能是 ( ) A.交流电压不稳定 B.永久磁铁磁性太弱 C.电源的频率不稳定 D.振动片的固有频率与交流电源的频率有偏差 答案 CD 3.如图右所示,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 答案 BD 4.在“研究匀变速直线运动〞的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如下列图,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离依次是 2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm. (1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB= m/s,CE间的平均速度 m/s; (2)以打B点时为计时起点,建立v-t坐标系如下列图,请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线; (3)根据图线可得小车运动的加速度为 m/s2. 答案 (1)0.25 0.45 (2)如以下列图所示 (3)1 5.某同学用如左图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点,所有测量数据及其标记符号如右图所示. 该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔): 方法A:由g1=,g2=,……,g5=,取平均值=8.667 m/s2; 方法B:由g1=,g2=,g3=,取平均值 =8.673 m/s2. 从数据处理方法看,在s1、s2、s3、s4、s5、s6中,对实验结果起作用的,方法A中有 ;方法B中有 .因此,选择方法 (A或B)更合理,这样可以减少实验的 (系统或偶然)误差.本实验误差的主要来源有 (试举出两条). 答案 s1、s6 s1、s2、s3、s4、s5、s6 B 偶然 阻力(空气阻力,振针的阻力,限位孔的阻力,复写纸的阻力等),交流电频率,长度测量,数据处理方法等 6.某同学用图右所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.实验步骤如下: a.安装好实验器材. b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次.选出 一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如以下列图中0、1、2……6点所示. c.测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离,分别记作:s1、s2、s3……s6. d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动. e.分别计算出s1、s2、s3……s6与对应时间的比值 f.以为纵坐标、t为横坐标,标出与对应时间t的坐标点,画出-t图线. 结合上述实验步骤,请你完成以下任务: (1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有 和 .(填选项代号) A.电压适宜的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 F.重锤 (2)将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如以下列图所示,那么 s2= cm,s5= cm. (3)该同学在右图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标点,请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出-t图线. (4)根据-t图线判断,在打0计数点时,小车的速度v0= m/s;它在斜面上运动的加速度 a= m/s2. 答案 (1)A C (2)2.98(2.97～2.99) 13.20(13.19～13.21) (3)如以下列图所示 (4)0.18(0.16～0.20) 4.80(4.50～5.10) 检 测 1.从高为5 m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,再与地面相碰后弹起,上升到高为2 m处被接住,那么在这段 过程中 ( ) A.小球的位移为3 m,方向竖直向下,路程为7 m B.小球的位移为7 m,方向竖直向上,路程为7 m C.小球的位移为3 m,方向竖直向下,路程为3 m D.小球的位移为7 m,方向竖直向上,路程为3 m 答案 A 2.一煤块由静止放到水平向右匀速运动的白色传送带上,煤块在传送带上划出一段黑色的痕迹,假设以传送带为参考系,那么煤块在传送带上划痕的过程可描述为 ( ) A.向右做匀加速运动 B.向右做匀减速运动 C.向左做匀减速运动 D.向左做匀加速运动 答案 C 3.如下列图为一物体沿南北方向(规定向北为正方向)做直线运动的速度—时 间图象,由图可知 ( ) A.3 s末物体回到t=0时的位置 B.3 s末物体的加速度方向发生变化 C.物体所受合外力的方向一直向南 D.物体所受合外力的方向一直向北 答案 D 4.（2023·兰州模拟）如下列图是物体在某段运动过程中的v—t图象,在t1和t2时刻的瞬 时速度分别为v1和v2,那么时间由t1到t2的过程中 ( ) A.加速度增大 B.加速度不断减小 C.平均速度v= D.平均速度v= 答案 B 5.物体沿一直线运动,它在某段时间内中间位置处的速度为v1,在中间时刻的速度为v2.那么以下说法正确的选项是 ( ) A.当物体做匀加速直线运动时,v1>v2 B.当物体做匀减速直线运动时,v1>v2 C.当物体做匀加速直线运动时,v1<v2 D.当物体做匀减速直线运动时,v1<v2 答案 AB 6.一杂技演员,用一只手抛球、接球.他每隔0.40 s抛出一球,接到球便立即把球抛出,除抛、接球的时刻外,空中总有4个球.将球的运动近似看作是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,取g=10 m/s2)( ) A.1.6 m B.2.4 m C.3.2 m D.4.0 m 答案 C 7.一个质点正在做匀加速直线运动,用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相.闪光时间间隔为1 s.分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2 m;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8 m.由此可以求得 ( ) A.第1次闪光时质点的速度 B.质点运动的加速度 C.从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移 D.质点运动的初速度 答案 ABC 8.自高为s的塔顶自由落下一物体a,与此同时物体b从塔底以初速度v0竖直向上抛,且a、b两体在同一直线上运动,以下说法中正确的选项是 ( ) A.假设v0>,那么两物体在b上升过程中相遇 B.假设v0=,那么两物体在地面相遇 C.假设 <v0<,那么两物体在b下降途中相遇 D.假设v0 < ,那么两物体不可能在空中相遇 答案 ACD 9.如下列图, A、B两物块边长均为L=1 m,A的下端和B的上端相距s=20 m,假设A、B 同时运动,A做自由落体运动,B做竖直上抛运动,初速度v0=40 m/s,g取10 m/s2.求: (1)A、B两物块何时相遇. (2)从