高考物理精品讲练系列学案实验（2）研究匀变速直线运动doc高中物理2

2022高考物理精品讲练系列学案：实验（2）研究匀变速直线运动【例1】根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是()A.时间间隔B.位移C.加速度D.平均速度答案AB【例2】一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如右图所示.以以下图是打出纸带的一段.(1)已知打点计时器使用的交变电流频率为50Hz,利用上图给出的数据可求出小车下滑的加速度a=.(2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需测量的物理量有,用测得的量及加速度a表示阻力的计算式为f=.答案(1)4m/s2(2)测出斜面上任意两点间的距离L及这两点的高度差h和小车质量mmg-ma题型器材巧用【例3】一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.实验器材:电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片.实验步骤:(1)如图上图所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上.(2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开场打点.9/9\n(3)经过一段时间,停顿转动和打点,取下纸带,进展测量.①由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω=,式中各量的意义是:.②某次实验测得圆盘半径r=5.50×10-2m,得到的纸带的一段如以以下图所示,求得角速度为.答案①式中T为电磁打点计时器打点的周期,r为圆盘的半径,L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度,n为选定的两点间的打点周期数②6.97rad/s1.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如以下表格所示,为了算出加速度,合理的方法是()计数点序号123456计数点对应时刻/s0.10.20.30.40.50.6通过计数点的速度/cm·s-144.062.081.0100.0110.0168.0A.根据任意两计数点的速度公式a=算出加速度B.根据实验数据,画出v-t图象,量出其倾角,由公式a=tanα算出加速度C.根据实验数据,画出v-t图象,由图线上任意两点所对应的速度,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答案C9/9\n2.在使用打点计时器时,发现打点计时器打点周期不稳定,其原因可能是()A.交流电压不稳定B.永久磁铁磁性太弱C.电源的频率不稳定D.振动片的固有频率与交流电源的频率有偏差答案CD3.如图右所示,为同一打点计时器打出的两条纸带,由纸带可知()A.在打下计数点“0”至“5”的过程中,纸带甲的平均速度比乙的大B.在打下计数点“0”至“5”的过程中,纸带甲的平均速度比乙的小C.纸带甲的加速度比乙的大D.纸带甲的加速度比乙的小答案BD4.在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如以下图,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm.(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB=m/s,CE间的平均速度m/s;(2)以打B点时为计时起点,建立v-t坐标系如以下图,请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线;(3)根据图线可得小车运动的加速度为m/s2.答案(1)0.250.45(2)如以以下图所示(3)19/9\n5.某同学用如左图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点,所有测量数据及其标记符号如右图所示.该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔):方法A:由g1=,g2=,……,g5=,取平均值=8.667m/s2;方法B:由g1=,g2=,g3=,取平均值=8.673m/s2.从数据处理方法看,在s1、s2、s3、s4、s5、s6中,对实验结果起作用的,方法A中有;方法B中有.因此,选择方法(A或B)更合理,这样可以减少实验的(系统或偶然)误差.本实验误差的主要来源有(试举出两条).答案s1、s6s1、s2、s3、s4、s5、s6B偶然阻力(空气阻力,振针的阻力,限位孔的阻力,复写纸的阻力等),交流电频率,长度测量,数据处理方法等6.某同学用图右所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.实验步骤如下:a.安装好实验器材.b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开场密集的点迹,从便于测量的点开场,每两个打点间隔取一个计数点,如以以下图中0、1、2……6点所示.c.测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离,分别记作:s1、s2、s3……s6.9/9\nd.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动.e.分别计算出s1、s2、s3……s6与对应时间的比值f.以为纵坐标、t为横坐标,标出与对应时间t的坐标点,画出-t图线.结合上述实验步骤,请你完成以下任务:(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有和.(填选项代号)A.电压适宜的50Hz交流电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺D.秒表E.天平F.重锤(2)将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如以以下图所示,那么s2=cm,s5=cm.(3)该同学在右图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标点,请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出-t图线.(4)根据-t图线判断,在打0计数点时,小车的速度v0=m/s;它在斜面上运动的加速度a=m/s2.答案(1)AC(2)2.98(2.97～2.99)13.20(13.19～13.21)(3)如以以下图所示(4)0.18(0.16～0.20)4.80(4.50～5.10)检测9/9\n1.从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,再与地面相碰后弹起,上升到高为2m处被接住,那么在这段过程中()A.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为7mB.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为7mC.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为3mD.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为3m答案A2.一煤块由静止放到水平向右匀速运动的白色传送带上,煤块在传送带上划出一段黑色的痕迹,假设以传送带为参考系,那么煤块在传送带上划痕的过程可描述为()A.向右做匀加速运动B.向右做匀减速运动C.向左做匀减速运动D.向左做匀加速运动答案C3.如以下图为一物体沿南北方向(规定向北为正方向)做直线运动的速度—时间图象,由图可知()A.3s末物体回到t=0时的位置B.3s末物体的加速度方向发生变化C.物体所受合外力的方向一直向南D.物体所受合外力的方向一直向北答案D4.（2022·兰州模拟）如以下图是物体在某段运动过程中的v—t图象,在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2,那么时间由t1到t2的过程中()9/9\nA.加速度增大B.加速度不断减小C.平均速度v=D.平均速度v=答案B5.物体沿一直线运动,它在某段时间内中间位置处的速度为v1,在中间时刻的速度为v2.那么以下说法正确的选项是()A.当物体做匀加速直线运动时,v1>v2B.当物体做匀减速直线运动时,v1>v2C.当物体做匀加速直线运动时,v1<v2D.当物体做匀减速直线运动时,v1<v2答案AB6.一杂技演员,用一只手抛球、接球.他每隔0.40s抛出一球,接到球便立即把球抛出,已知除抛、接球的时刻外,空中总有4个球.将球的运动近似看作是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,取g=10m/s2)()A.1.6mB.2.4mC.3.2mD.4.0m答案C7.一个质点正在做匀加速直线运动,用固定在地面上的照相机对该质点进展闪光照相.闪光时间间隔为1s.分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2m;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8m.由此可以求得()A.第1次闪光时质点的速度B.质点运动的加速度C.从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移D.质点运动的初速度答案ABC9/9\n8.自高为s的塔顶自由落下一物体a,与此同时物体b从塔底以初速度v0竖直向上抛,且a、b两体在同一直线上运动,以下说法中正确的选项是()A.假设v0>,那么两物体在b上升过程中相遇B.假设v0=,那么两物体在地面相遇C.假设<v0<,那么两物体在b下降途中相遇D.假设v0<,那么两物体不可能在空中相遇答案ACD9.如以下图,A、B两物块边长均为L=1m,A的下端和B的上端相距s=20m,假设A、B同时运动,A做自由落体运动,B做竖直上抛运动,初速度v0=40m/s,g取10m/s2.求:(1)A、B两物块何时相遇.(2)从相遇开场到别离所需的时间.答案(1)0.5s(2)0.05s10.在同一水平面上,一辆小车从静止开场以1m/s2的加速度前进,有一人在车后与车相距s0=25m处,同时开场以6m/s的速度匀速追车,人与车前进方向相同,那么人能否追上车？假设追不上,求人与车的最小距离.答案人追不上车7m11.如果公路上有一列汽车车队以10m/s的速度正在匀速行驶,相邻车间距为25m,后面有一辆摩托车以20m/s的速度同向行驶,当它距离车队最后一辆车9/9\n25m时刹车,以0.5m/s2的加速度做匀减速运动,摩托车在车队旁边行驶而过,设车队车辆数足够多,求:(1)摩托车最多与几辆汽车相遇？最多与车队中汽车相遇几次?(2)摩托车从赶上车队到离开车队,共经历多长时间?答案(1)4辆7次(2)20s12.（2022·常德模拟）如以下图的水平传送带以速度v=2m/s匀速运动,传送带把工件从A运送到B,A、B相距L=10m,假设工件在A处是由静止放在皮带上,经过6s可以到达B处,求(1)工件在A、B间运动的加速度.(2)假设改变传送带的速度为另一数值,那么到达B的时间亦改变,求以最短时间到达B时传送带的最小速度.答案(1)1m/s2(2)2m/s9/9