适用于新高考新教材备战2025届高考物理一轮总复习第1章运动的描述匀变速直线运动的研究第6讲实验测量做直线运动物体的瞬时速度

第6讲试验:测量做直线运动物体的瞬时速度1.用图甲所示的装置探讨物体的落体运动(所需电源装置没有画出),已知打点计时器打点的周期为T,图乙是某次试验得到的一条纸带。甲乙(1)可以推断,连接下落物体的夹子夹在图乙纸带的(选填“左”或“右”)端。

(2)若s2=5.32cm,s3=6.84cm,T=0.02s,则在纸带上打下点A时物体的速度vA=m/s(结果保留3位有效数字)。

(3)若用逐差法计算加速度,则该下落物体的加速度a=(用T和纸带上标出的全部位移符号表示)。

2.如图所示,某同学在做探讨匀变速直线运动的试验时,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清楚纸带,纸带的一部分如图甲所示,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s。该同学将纸带从每个计数点处截断,得到6条短纸带,再把6条短纸带的下端对齐贴在纸上,以纸带下端为横轴建立直角坐标系,并将刻度尺边缘紧靠纵轴,其示数如图乙所示(结果保留两位有效数字)。(1)打下计数点“5”时小车的速度大小为m/s;

(2)小车的加速度大小为m/s2;

(3)在某次试验中,若该同学所用电源的频率大于50Hz,则加速度的测量值(选填“>”“=”或“<”)真实值。

3.(2024辽宁大连模拟)某同学利用图甲做探讨匀变速直线运动的试验时,得到如图乙所示的一条用电磁打点计时器打下的纸带,并在其上取了A、B、C、D、E等5个计数点,每相邻两个计数点间还有4个计时点没有画出,打点计时器接的是频率为50Hz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。(计算结果均保留2位小数)甲乙(1)由以上数据计算打点计时器在打C点时,小车的瞬时速度vC是m/s;

(2)计算该小车的加速度a为m/s2;

(3)纸带上的A点所对应的小车的瞬时速度vA为m/s;

(4)试验中必要的措施是(填选项前字母)。

A.细线必需与长木板平行B.先接通电源再释放小车C.小车的质量远大于重物的质量D.平衡小车与长木板间的摩擦力4.(2024广东深圳期末)频闪摄影是探讨变速运动常用的试验手段。在暗室中,频闪仪每隔确定时间发出一次短暂的猛烈闪光,在胶片上记录下物体在几个闪光时刻的位置。图甲是小球自由下落时的频闪照片示意图,频闪仪每隔T=130(1)表格中已给出计数点A、B、D、E对应的瞬时速度且在图乙中标出,请计算出计数点C对应的速度填在表格中,并在图乙中标出,同时作出v-t图像。计数点ABCDE瞬时速度/(m·s-1)0.660.98

1.641.97(2)以下用来测量加速度的方法,可行的有。

A.由g1=hAB-hOAT2,g2=hB.由g1=hCD-hOA3T2,g2=C.从v-t图线上取相距较远的两点所对应的速度和时间,用公式a=ΔvD.用量角器量出v-t图线的倾角θ,查三角函数表得到tanθ,则加速度a=tanθ(3)用ΔsΔt表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对Δt5.用如图甲所示的试验装置来测量匀变速直线运动的加速度。(1)试验的主要步骤:①用游标卡尺测量挡光片的宽度d,结果如图乙所示,读得d=mm。

②用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离s。③滑块从A点由静止释放(已知槽码落地前挡光片已通过光电门)。④读出挡光片通过光电门所用的时间t。⑤变更光电门的位置,滑块每次都从A点由静止释放,测量相应的s值并读出t值。(2)依据试验测得的数据,以s为横坐标,1t2为纵坐标,在坐标纸中作出1t2-s图线如图丙所示,求得该图线的斜率k=m-1·s-2;由此进一步求得滑块的加速度a=6.(2024山东菏泽二模)某学习小组了解到交通警察会在高速马路上用激光测速仪随机测速,受此启发,该小组同学用激光测距仪测量某汽车在某时段的运动规律。表格中是测得汽车在平直马路上的位置信息,其中s为汽车到测距点的距离(测距点位于汽车的正前方)。t/s00.20.40.60.81.01.2s/m13.9810.817.985.483.321.490.01(1)依据表中的数据可以推断该车在这段时间内的运动性质是,依据是

。

(2)当s=5.48m时,该车的速度大小是m/s。

(3)这段时间内该车的加速度大小是m/s2(结果保留两位有效数字)。

参考答案第6讲试验:测量做直线运动物体的瞬时速度1.答案(1)左(2)1.52(3)(解析(1)视察纸带可知左边点迹比较密集,故连接下落物体的夹子应夹在纸带的左端。(2)纸带上每段位移均对应了2段时间间隔T,所以vA=s2+s34(3)用逐差法计算加速度,则该下落物体的加速度a=(s4+2.答案(1)0.68(2)0.70(3)<解析(1)打下计数点“5”时小车的速度大小为v=6.45+7.102×0.(2)小车的加速度大小为a=6.45+7.10+7.72-5.70-(3)若该同学所用电源的频率大于50Hz,则实际周期较小,计算所用的周期偏大,求得加速度的测量值小于真实值。3.答案(1)0.21(2)0.45(3)0.12(4)AB解析(1)每相邻两个计数点间还有4个计时点没有画出,则相邻计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s,利用匀变速直线运动的推论得小车在C点的瞬时速度vC=sBD2T=5.50(2)应用逐差法计算加速度,有a=sCE-sAC(2T)2=((3)依据匀变速直线运动速度与时间关系公式v=v0+at,得A点所对应的物体的瞬时速度为vA=vC-atAC=0.12m/s。(4)利用长木板、小车、打点计时器等探讨匀变速直线运动规律时,细线必需与长木板平行;先接通电源,再释放小车;只要小车做匀变速直线运动即可,不须要平衡摩擦力,也不须要满意小车的质量远大于钩码的质量。故选AB。4.答案(1)1.31图像见解析(2)BC(3)越小越好解析(1)C点的速度vC=(13.6-4.9)×10-(2)方法A中,取加速度的平均值后,只能用到第一组和最终一组数据,不利于减小偶然误差;方法B中,加速度取平均值后,能用到全部的数据,可减小试验的偶然误差,则方法B正确,A错误;在处理试验数据时,假如只运用其中两个数据,由于偶然误差的存在可能会造成最终误差较大,所以可以依据试验数据画出v-t图像,考虑到误差,全部点不行能都整齐地排成一条直线,连线时,应当尽量使那些不能画在线上的点匀整地分布在线的两侧,这样图线上会舍弃误差较大的点,从图线上取相距较远的两点所对应的速度和时间,用公式a=ΔvΔt算出加速度,误差较小,故方法C正确;依据试验数据画出v-t图像,当纵坐标取不同的标度时,图像的倾角就会不同,所以量出其倾角θ,用公式a=(3)用ΔsΔt表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,Dt越小,则Δ5.答案(1)6.60(2)2.38×1040.518解析(1)依据游标卡尺读数规则,挡光片的宽度d=6mm+12×0.05mm=6.60mm。(2)由图丙可知,该图线的斜率k=2.0-1.00.65-0.23×104m-1·s-2=2.38×104m-1·s-2;滑块通过光电门时的速度v=dt,由v2=26.答案(1)匀减速直线运动在误差允许范围内,相邻0.2s内的位移之差接近Δs=0.34m(2)11.65(3)8.4解析(1)依据表中的数据可得,第1个0.2s内的位移为3.17m,第2个0.2s内的位移为2.83m,第3个0.2s内的位移为2.50m,第4个0.2s内的位移为2.1