1.5实验一探究速度随时间的变化规律

1、实验一探究速度随时间的变化规律考纲解读1.了解打点计时器的构造，会使用打点计时器.2.会计算纸带上各点的瞬时速度.3.会利用纸带计算加速度.4.会用图象法探究小车速度与时间的关系，并能根据图象求加速度基本实验要求1实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片2实验步骤(1)按照实验原理图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源；(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；(3)把小车停靠在打点计时器处，接通电源，放开小车；(4)小车运动一段时间后，断开电

2、源，取下纸带；(5)换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析规律方法总结1数据处理(1)目的通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度，确定物体的运动性质等(2)处理的方法aa2a3a1421，a2522，a3623a1利用平均速度求瞬时速度：vnnxxn1dn1dn12T2T分析物体的运动性质测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质利用逐差法求解平均加速度xxxxxx3T3T3T3利用速度时间图象求加速度3.注意事项(1)平行：纸带、细绳要和木板平行(2)两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取纸带(3)防止碰撞

3、：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地和小车与滑轮相撞(4)减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出67个计数点为宜a作出速度时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度；b剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度2依据纸带判断物体是否做匀变速运动的方法(1)x1、x2、x3xn是相邻两计数点间的距离(2)x是两个连续相等的时间里的位移差：x1x2x1，x2x3x2.(3)T是相邻两计数点间的时间间隔：T0.02n(打点计时器的频率为50Hz，n为两计数点间计时点的间隔数)(4)xaT2，因为T是恒量，做匀变速直线运动的小车

4、的加速度a也为恒量，所以x必然是个恒量这表明：只要小车做匀加速直线运动，它在任意两个连续相等的时间里的位移之差就一定相等.考点一实验步骤和数据处理例1在“探究速度随时间的变化规律”的实验中，某同学的操作步骤如下，其中错误的步骤有_A拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，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，细绳跨过定滑轮，下面挂上合适的钩码D取下纸带E将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔_将以上步骤完善并填写在横线上(遗漏的步骤可编上序号G、H)；实验步骤的合理顺序为：_.解析A中应先接

5、通电源再放开纸带，D中先断开电源，使计时器停止工作，再取下纸带；遗漏步骤G：换上新纸带重复实验三次答案ADG换上新纸带重复实验三次BEFCADG考点二纸带数据的处理例2如图1是某同学在做探究速度随时间的变化规律实验中获得的一条纸带解析(1)打点计时器频率为50Hz，周期T0.02s，故打相邻两点的时间间隔为.70cm(注意估读)C点对应速度vC2T20.1图1(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上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x_；C点对应的速度是_(计算结果保留三位有效数字)1f0.02s；

6、(2)两相邻计数点间的时间间隔为T0.025s0.1s，由题图读出x7.0mm0 xBCxCD0.901.10cm/s0.100m/s.答案(1)0.02s(2)0.70cm0.100m/s考点三应用纸带分析物体运动特点例3(2012山东理综21(1)某同学利用如图2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3所示打点计时器电源的频率为50Hz.图2x4x59.0011.011022T20.1vm/s1.00m/s.x3x47.019.

7、001022T20.1vm/s0.80m/s.图3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)物块减速运动过程中加速度的大小为a_m/s2.解析(1)从计数点1到6相邻的相等时间内的位移差x2.00cm，在6、7计数点间的位移比5、6计数点间的位移增加了(12.2811.01)cm1.27cm1.6m/s2解析如图所示，两物体相撞的条件为：同一时刻位置相同设此时A的位移为xA，则B的位移为xBxAx，由运动学公式得：1B2A当B车追上A车时，若B的速度等于A的速度，则两车刚好相撞，AB

8、由得a1.6m/s2故为避免两车相撞，B车的加速度应大于1.6m/s2.14(15分)一物块以一定的初速度沿斜面向上滑动，利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间变化的关系图象如图3所示，求：(1)物块下滑的加速度大小a；图3(2)物块沿斜面向上滑行的最大距离x.答案(1)2m/s2(2)1m解析(1)由图象可知，物块下滑的加速度为v1.50.5(2)由vt图象看出，物块的初速度为v04m/s沿斜面上滑的时间和加速度分别为t0.5s，t11故物块向上滑行的最大距离为xv0t2at240.5m280.52m1m12(15分)2012年2月23日凌晨，第18届国际泳联跳水世界杯赛男子3米板决赛结束，中国选手包揽冠、亚军，其中奥运冠军何冲以总成绩553.35分成功卫冕如图4所示是他在跳台上腾空而起的英姿，到达最高点时他的重心离台面的高度为1m，当他下降到手触及水面时要伸直双臂做一个翻掌压水花的动作，这时他的重心离水面也图4是1m设他静止站在台面上时重心距台面的高度为0.8m，重力加速度g10m/s2，问：(1)他的起跳速度约是多大？(2)从起跳到入水(手掌触水)共需多长时间？答案(1)2m/s(2)0.97s解析运动员上升过程重心上升的高度h10.2m；下降过