高考物理一轮复习第1章运动描述匀变速直线运动规律第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“研究加快度与力的关系”．他们将拉力传感器固定在小车上记录小车遇到拉力的大小，依据图甲进行实验．t＝0时，小车处于图甲所示的地点．甲乙该同学按图甲达成实验，请指出起码一处错误：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)图乙是实验中获取的一条纸带的某部分上的点，选用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沟通电频次为50Hz，则小车的加快度大小为________m/s2.(结果保存两位有效数字)答案：(1)打点计时器接了直流电源；小车开释时离打点计时器太远；实验前未均衡摩擦力(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)分析：(1)该实验的错误之处为：打点计时器接了直流电源；小车开释时离打点计时器太远；实验前未均衡摩擦力．A、C间的距离为3.10cm.CE－xAC利用逐差法有a＝4T2[10.10－3.10－3.10]×10－2m/s2＝4×0.120.98m/s2.2．某同学用如图甲所示的装置测定重力加快度：1甲电火花计时器的工作电压为________，频次为________．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快度为2________m/s.答案：(1)沟通220V50Hz(2)乙(3)9.4分析：(1)沟通220V,50Hz.开始打点时，速度小，点距近，故乙端与重物相连结．x23－x78＝5aT2，x－x783.92－2.04×10－22a＝23m/s＝9.4m/s.5T2＝5×0.0223．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一样时刻物块的地点以下图，拍摄时频闪频次是10Hz；经过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离挨次为x1、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s.数据以下表所示．重力加快度大小取g＝9.80m/s2.2单位：cmx1xx3x4hs210.7615.0519.3423.6548.0080.00依据表中数据，达成以下填空：物块的加快度a＝________m/s2(保存3位有效数字)．因为________________________，可知斜面是粗拙的．h2答案：(1)4.30(2)物块加快度小于gs＝5.88m/s(或：物块加快度小于物块沿圆滑斜面下滑的加快度)分析：(1)依据逐差法求出加快度x3＋x4－x1＋x22＝2＝4.30m/s.a2Th2(2)依据牛顿第二定律，物块沿圆滑斜面下滑的加快度a′＝gsinθ＝gs＝5.88m/s，因为a<a′，可知斜面是粗拙的．4．光电计时器也是一种研究物体运动状况的常用计时仪器，其构造如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从、b间经过时，光电计时器就能够精准a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丈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1.0×10－2s和4.0×10－3s．用精度为0.05mm的游标卡尺丈量滑块的宽度d，其示数如图丙所示．3滑块的宽度d＝________cm.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，它们实质上是经过光电门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．答案：(1)1.010(2)1.02.5(3)均匀速度滑块分析：(1)d＝10mm＋0.05mm×2＝10.10mm＝1.010cm.1.010×10－2(2)v1＝＝1.0×10－2m/s≈1.0m/st11.010×10－2v2＝＝4.0×10－3m/s≈2.5m/s.t2v1、v2实质上是经过光电门1和2时的均匀速度，要使刹时速度的丈量值更凑近于真切值，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快度”的实验中：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，在下边的仪器和器械中，一定使用的有________．(填选项代号)A．电压适合的50Hz沟通电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．秒表E．天平实验过程中，以下做法正确的选项是________．(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凑近滑轮处D．将接好纸带的小车停在凑近打点计时器处图示为一次实验获取的一条纸带，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，测出1、2、3、4、5、6点到0点的距离以下图(单位：cm)．由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的刹时速度大小v4＝________m/s，小车的加快度大小a＝________m/s2.(保存两位有效数字)4答案：(1)AC(2)AD(3)0.410.76分析：(1)本实验需要的电源是电压适合的沟通电源，还需要用刻度尺丈量纸带点迹间的距离，应选AC.(2)实验过程中，要先接通电源，等到打点稳固后，再使纸带运动，要将接好纸带的小车停在凑近打点计时器处，这样能够打出许多的点，应选AD.(3)依题知两点间的时间T＝0.1s，计数点4所代表时刻的刹时速度为打3至5点时小车的均匀速度，v4x14.55－6.45－2x－x35×1003m/s≈0.41m/s，由逐差法得小车的加快度a＝36＝2T＝2×0.19T2＝19.70－6.45－6.45229×0.12×100m/s≈0.76m/s.6．研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，此中斜面倾角θ可调．打点计时器的工作频次为50Hz.纸带上计数点的间距如图乙所示，此中每相邻两点之间还有4个记录点未画出．甲乙部分实验步骤以下：A．丈量完成，封闭电源，拿出纸带B．接通电源，待打点计时器工作稳固后松开小车C．将小车停靠在打点计时器邻近，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次序是________(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对应的刹时速度大小计算式为v5＝________.(4)为了充分利用记录数据，减小偏差，小车加快度大小的计算式应为a＝________.5答案：(1)DCBAs4＋s5(2)0.1(3)T2s4＋s5＋s6－s1＋s2＋s3(4)9T2分析：(1)实验步骤的正确次序是D、C、B、A.11(2)电源的工作频次f＝50Hz，因此打点周期T0＝f＝50s＝0.02s，相邻两计数点的时间间隔T＝5T0＝0.1s.s4＋s5(3)计数点5对应的刹时速度等于计数点4、6间的均匀速度，故v5＝2T.(4)为了减小偏差，计算小车的加快度利用逐差法，即s4－1＝312，5－2＝322，6saTssaTss3＝3a3T2，a＋a＋a3s＋s＋s4－s＋s＋s1126532a＝3＝9T2.[能力提高]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械名称：①________，②________.(2)如图乙所示是某次实验中获取的纸带的一部分，则O、E两点间的距离为________cm.乙(3)如图丙所示是依据实验数据绘出的s-t2图象(s为纸带上各计数点至第一个点的距离)，则加快度大小a＝________m/s2(结果保存三位有效数字)．6丙答案：(1)纸带打点计时器(2)1.83(3)0.933分析：(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＝2.83cm－1.00cm＝1.83cm.121(3)小车做初速度为零的匀加快直线运动，则依据s＝2at，由题图丙可知，k＝2a，则＝2k≈0.933m/s2.a8．利用图甲所示的装置可丈量滑块在斜面上运动的加快度．一斜面上安装有两个光电门，此中光电门乙固定在斜面上凑近底端处，光电门甲的地点可挪动．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能够显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.改变光电门甲的地点进行多次丈量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺丈量甲、乙之间的距离x，记下相应的t值；所得数据以下表所示．x/m0.5000.6000.7000.8000.9000.950t/ms292.9371.5452.3552.8673.8776.4x－11.711.621.551.451.341.22t/(m·s)达成以下填空和作图：(1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加快度的大小a、滑块经过光电门乙时的刹时速度vt、丈量值x和t四个物理量之间所满足的关系式是_____________________________________________________________________．(2)依据表中给出的数据，在图乙给出的坐标纸上画出x-t图线．t7乙x2(3)由所画出的t-t图线，得出滑块加快度的大小为a＝________m/s(保存2位有效数字)．x112答案：(1)t＝－2at＋vt或x＝－2at＋vtt(2)看法析图(3)2.0(1.8～2.2范围内均正确)121212