2018-2019学年高中一轮复习物理课时检测（六）速度随时间变化的规律（实验提能课）

课时检测(六)速度随时间变化的规律(实验提能课)1．(2018·泰州模拟)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，如图甲所示，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。在如图乙所示坐标系中作出小球的速度—时间图像(保留描点痕迹)。解析：如题图甲所示，x2＋x3＝0.12m，则v3＝eq\f(x2＋x3,2T)＝eq\f(0.12,2×0.5)m/s＝0.12m/s，又x4＋x5＝0.24m，则v5＝eq\f(x4＋x5,2T)＝eq\f(0.24,2×0.5)m/s＝0.24m/s。vt图像如图所示。答案：0.120.24见解析图2．如图甲所示是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点。加速度大小用a表示。甲(1)OD间的距离为________cm。(2)如图乙是根据实验数据绘出的x­t2图线(x为各计数点至O点的距离)，斜率表示______，其大小为______m/s2(保留三位有效数字)。解析：(1)由题图甲可知OD距离x＝2.20cm－1.00cm＝1.20cm。(2)由于物体做的是匀变速直线运动，所以其从某一点开始运动的位移x＝v0t＋eq\f(1,2)at2，由于题图乙中x­t2图线是一条过原点的倾斜直线，因此v0＝0，则x＝eq\f(a,2)t2，可知x­t2图线的斜率为eq\f(a,2)，通过图线可求得斜率约为0.467。答案：(1)1.20(2)eq\f(1,2)a0.4673．(2018·南京高三调研)某同学利用如图甲所示的实验装置来测定当地的重力加速度。(1)图甲中打点计时器应接________电源(选填“直流”、“交流”)。(2)该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的点A、B、C、D、…为计数点，测得点A到B、C、D、…的距离分别为h1、h2、h3、…。若打点的频率为f，则打B点时重物速度的表达式vB＝________。(3)若从A点开始计时，B、C、D、…点对应时刻分别为t1、t2、t3、…，求得eq\x\to(v)1＝eq\f(h1,t1)，eq\x\to(v)2＝eq\f(h2,t2)，eq\x\to(v)3＝eq\f(h3,t3)、…，作出eq\x\to(v)t图像如图丙所示。图线的斜率为k，截距为b。则由图可知vA＝_______，当地的加速度g＝________。解析：(1)打点计时器的工作电源为交流电，故打点计时器应接在交流电源上。(2)匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，两相邻计数点间的时间间隔T＝eq\f(1,f)，则打B点时的速度vB＝eq\f(h2,2T)＝eq\f(h2f,2)。(3)由h＝vAt＋eq\f(1,2)gt2可知eq\x\to(v)＝eq\f(h,t)＝vA＋eq\f(1,2)g·t，题图丙中图线纵轴截距是0时刻对应的速度，即表示A点的瞬时速度，截距为b，可知vA＝b，图线的斜率为k，则eq\f(1,2)g＝k，得g＝2k。答案：(1)交流(2)eq\f(h2f,2)(3)b2k4.物理小组的同学用如图甲所示的实验器材测定重力加速度，实验器材有：底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器(其中光电门1更靠近小球释放点)，小球释放器(可使小球无初速度释放)、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。甲(1)使用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示，则小球直径为________cm。乙(2)改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的速度为v，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g，则h、t、g、v四个物理量之间的关系为h＝________。(3)根据实验数据作出eq\f(h,t)­t图线，若图线斜率的绝对值为k，根据图线可求出重力加速度大小为________。解析：(1)小球的直径为d＝11mm＋16×0.05mm＝11.80mm＝1.180cm。(2)不考虑空气阻力，小球的逆运动可以看成从光电门2到1的匀减速直线运动，故有h＝vt－eq\f(1,2)gt2。(3)将(2)中关系式改写为eq\f(h,t)＝v－eq\f(1,2)gt，故图线斜率的绝对值为k＝eq\f(g,2)，得g＝2k。答案：(1)1.180(2)vt－eq\f(1,2)gt2(3)2k5．(2017·全国Ⅱ卷)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。实验步骤如下：①如图(a)，将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt；③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示]，eq\x\to(v)表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小，求出eq\x\to(v)；④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；⑤多次重复步骤④；⑥利用实验中得到的数据作出eq\x\to(v)­Δt图，如图(c)所示。完成下列填空：(1)用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则eq\x\to(v)与vA、a和Δt的关系式为eq\x\to(v)＝________。(2)由图(c)可求得，vA＝________cm/s，a＝________cm/s2。(结果保留3位有效数字)解析：(1)eq\x\to(v)是Δt时间内中间时刻eq\f(Δt,2)的瞬时速度，vA为Δt时间内的初速度，根据速度公式得eq\x\to(v)＝vA＋aeq\f(Δt,2)＝vA＋eq\f(a,2)Δt。(2)由eq\x\to(v)＝vA＋eq\f(1,2)aΔt，结合题图(c)可知，图线与纵轴交点的纵坐标