高中物理 3.2《匀变速直线运动的实验探究》习题课课件 鲁科版必修1.ppt

3 2 匀变速直线运动的实验探究 习题课 典例1 2010 临沂高一检测 某同学在 探究小车速度随时间变化的规律 的实验中 用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况 某次实验纸带的记录如图3 2 3所示 纸带上o a b c d e f g为计数点 每相邻两个计数点间还有4个点没有画出 由图可知纸带的加速度等于 在打d点时纸带的速度为 保留两位有效数字 f到g的距离为 cm 标准解答 每相邻两个计数点间的时间间隔t 0 1s s1 1 40cm s2 2 15cm s3 2 90cm s4 3 65cm s5 4 40cm s6 5 15cm 由逐差法求加速度a 0 75m s2vd 0 40m s 由s7 s6 at2 得s7 s6 at2 5 15 10 2m 0 75 0 12m 5 90 10 2m 5 90cm答案 0 75m s20 40m s5 90 典例2 一小球在桌面上从静止开始做加速运动 现用高速摄影机在同一底片上多次曝光 记录下小球每次曝光的位置 并将小球的位置编号 如图3 2 4甲所示 1位置恰为小球刚开始运动的瞬间 作为零时刻 摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0 5s 小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1 0 v2 0 06m s v3 m s v4 0 18m s v5 m s 在图乙所示的坐标纸上作出小球的速度 时间图象 保留描点痕迹 标准解答 如题图所示 s2 s3 0 12m 则v3 m s 0 12m s 又s4 s5 0 24m 则v5 m s 0 24m s 其v t图象如图所示 答案 0 120 24图见标准解答 1 2009 广东高考 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50hz 得到如图3 2 5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 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间间隔为0 02s 解析 选c 实验时应先接通电源 再放开纸带 a错误 s2 s1 at2 而s6 s1 5at2 故s6 s1 5 s2 s1 b错误 计数点b对应的速率vb 故c正确 相邻两个计数点间的时间间隔t 0 02s 5 0 10s 故d错误 2 关于 匀变速直线运动的实验探讨 的实验操作 下列说法错误的是 a 长木板不能侧向倾斜b 在释放小车前 小车必须紧靠在打点计时器上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 选b 实验过程中 长木板不能倾斜 a正确 在释放小车前 小车应在靠近打点计时器处 不能紧靠在打点计时器上 故b不正确 应先通电 后放小车 故c正确 不要让小车碰在定滑轮上 d正确 3 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 为了计算加速度 合理的方法是 a 根据任意两计数点的速度 用公式a 算出加速度b 根据实验数据画出v t图象 量取其倾角 由公式a tan 求出加速度c 根据实验数据画出v t图象 由图象上相距较远的两点所对应的速度 时间 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 解析 选c 方法a偶然误差较大 方法d实际上是由始 末两个速度决定 偶然误差也较大 故a d不正确 只有利用实验数据画出的v t图象 才能充分利用各次的数据减小偶然误差 故c方法正确 方法b是错误的 因为在物理图象中 两坐标的分度可以任意选取 根据同一组数据 在不同的坐标系可以做出倾角不同的图象 由公式a tan 求出的加速度也会不同 而物体的加速度是一个定值 因此 只有在同一个坐标系中才能通过比较图线倾斜程度的方法比较加速度的大小 但不能用a tan 计算加速度 4 2010 厦门高一检测 如图3 2 6是研究物体做匀变速直线运动的实验得到的一条纸带 实验中打点计时器所接低压交流电源的频率为50赫兹 从o点后开始每5个计时点取一个计数点 依照打点的先后顺序依次编为0 1 2 3 4 5 6 测得s1 5 18cm s2 4 40cm s3 3 62cm s4 2 78cm s5 2 00cm s6 1 22cm 1 相邻两计数点间的时间间隔为 s 2 物体的加速度大小a m s2 方向 填a b或b a 3 打点计时器打计数点3时 物体的速度大小v3 m s 解析 1 相邻两计数点间的时间间隔t 0 02 5s 0 10s 2 由逐差法得加速度 0 80m s2 方向由a b 3 打计数点3时的速度v3 m s 0 32m s答案 1 0 10 2 0 80a b 3 0 32 5 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 相邻计数点间的时间间隔t 0 1s 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 vd m s vc m s vb m s 在如图3 2 8所示坐标系中作出小车的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sbc sab scd sbc sde scd 12 60cm在误差范围内相等 故判断小车做匀加速运动 2 根据可知vd m s 3 90m svc m s 2 64m svb m s 1 38m s 作出v t图线如图所示根据图线斜率知a 12 60m s2 3 由图知 交点的速度为0 12m s 表示零时刻小车经a点的速度 答案 1 匀加速 2 3 902 641 38图见解析12 60m s2 3 0 12表示零时刻小车经a点的速度 6 探究创新 某同学在探究小车运动规律的实验中获得一条点迹清晰的纸带 如图3 2 9所示 若该同学从a点开始计时 每隔t 0 10s选一个计数点 选择了a b c d e f g共7个计数点 测量结果为 s1 1 60cm s2 2 40cm s3 3 24cm s4 3 96cm s5 4 80cm 打点计时器每隔0 02s打点一次 1 判断小车做什么运动 2 求打计数点a和g时小车的速度 3 求小车的加速度 解析 1 根据记录的数据计算打b c d e f各点时小车的速度 vb m s 0 40m svc m s 0 60m s同理得 vd 0 81m sve 0 99m svf 1 20m s 比较vb vc vd ve vf不难发现在误差范围内由vb到vf速度的增量相等 即在相同的时间内速度的增量相同 因此小车做匀加速直线运动 2 由 1 中结论可得vb va vc vb