专题7.2 研究匀变速直线运动（提高篇）（解析版）.doc

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(2)纸带与限位孔之间的阻力(或空气阻力),,图中所标数据为实际距离。(,小球质量m=,结果保留三位有效数字)(1)由频闪照片上的数据计算t4时刻小球的速度v4=________m/s;(2)小球上升的加速度大小约为a=________m/s2;(3)对(2)的数据进行分析,可得到的结论是______________________________________________。【名师解析】(1)做匀变速直线运动的物体,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故t4时刻的瞬时速度等于t3~t5时间段的平均速度,即v4==m/s2=。(2)由Δx=aT2得,小球的加速度大小为a==×10-2m/s2=。(3)小球的加速度大于重力加速度,是由于小球上升过程中受到空气阻力的作用造成的。【参考答案】(1) (2) (3)上升过程中受到空气阻力的作用6.(2016·苏锡常镇四市调研)某研究性学****小组用图示装置来测定当地重力加速度,主要操作如下:①安装实验器材,调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上;②打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v;③保持光电门1的位置不变,改变光电门2的位置,重复②的操作。测出多组(h,t),计算出对应的平均速度v;④画出v-t图象5原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!请根据实验,回答如下问题:(1)设小铁球到达光电门1时的速度为v0,当地的重力加速度为g。则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为________。(用v0、g和t表示)(2)实验测得的数据如下表:实验次数123456h(cm)(s)(m·s-1)-t图象。(3)根据v-t图象,可以求得当地重力加速度g=______m/s2,试管夹到光电门1的距离约为______cm。(以上结果均保留两位有效数字)【名师解析】(1)根据匀变速直线运动的规律:一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可得v=v0+gt。(2)描点画图,如图所示。(3)根据v=v0+gt可知,v-t图象的斜率表示k=,解得g=;图象与纵轴的截距为小球经过光电门1时的速度v0,,根据v=2gh得h=。【参考答案】(1)v=v0+gt (2)见解析(3) ,侵权必究!。实验过程如下:在斜面上铺上白纸,用图钉固定;把滴水计时器固定在小车的末端,在小车上固定一平衡物;调节滴水计时器的滴水速度,(以滴水计时器内盛满水为准);在斜面顶端放置一浅盘,把小车放在斜面顶端,把调好的滴水计时器盛满水,使水滴能滴入浅盘内;然后撤去浅盘并同时放开小车,于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹;小车到达斜面底端时立即将小车移开。图乙为实验得到的一条纸带,用刻度尺量出相邻点之间的距离是x01=,x12=,x23=,x34=,x45=,x56=。试问:(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的________原理类似。(2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v4=________m/s,小车的加速度a=________m/s2。(结果均保留二位有效数字)【名师解析】(1)滴水计时器是每隔相同的时间滴一滴水滴,在白纸上留下点迹,记录时间和位移;课本上介绍的打点计时器是每隔相同的时间打下一个点,在纸带上留下点迹,记录时间和位移,因此滴水计时器的原理与课本上介绍的打点计时器的原理类似。(2)可把小车的运动看做是匀变速直线运动,则v4=35==m/s=;求加速度利用逐差法,有(x56+x45+x34)-(x23+x12+x01)=9aT2,即(++)×10-2m-(++)×10-2m=9a×()2,解得a=。【参考答案】(1)打点计时器(2) .(9分)利用如图所示的装置,做“测定重力加速度”的实验中,得到了几条较为理想的纸带。已知每条纸带上每5个点取一个计数点,,依打点先后编为0,1,2,3,4,…,由于不小心,纸带都被撕断了,如图所示,根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:7原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!(1)在B、C、D三段纸带中选出纸带A上撕下的那段应该是________(填正确答案标号)。(2)纸带A上,打点1时重物的速度是________m/s(结果保留三位有效数字)。(3)当地的重力加速度大小是________m/s2(结果保留三位有效数字)。【名师解析】(1)因为该实验是测定重力加速度,因此纸带做的是匀变速直线运动,所以Δx恒定,即x2-x1=x3-x2=x4-x3,x2-x1=9cm,而取C段时x4-x2=2(x2-x1)=18cm,故是C段。(2)由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度有v1==m/s=。(3)由a=可得a=m/s2=。【参考答案】(1)C (2) (3).(2016·贵州七校联考)如图甲所示,将电磁打点计时器固定在铁架台上,使质量m=50g的重锤带动纸带由静止开始自由下落,利用此装置可以测量重力加速度。以下是某同学实验操作和计算过程,请完成以下内容:(1)[多选]以下操作正确是( ),应先释放纸带,,应将重锤的一端尽量靠近打点计时器,,应该让纸带保持竖直状态,以减小实验过程中的误差(2)取下纸带,取其中的一段标出计数点如图乙所示,测出计数点间的距离分别为x1=,x2=,x38原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!=,x4=,x5=,x6=。已知打点计时器的频率为f=50Hz,则重锤运动的加速度计算式为a=________,代入数据,可得加速度a=________m/s2(计算结果保留三位有效数字)。【名师解析】(1)在进行实验时,应先打开电源后释放纸带,A项错;电磁打点计时器应接在4V~6V低压交流电源上,B项错;释放纸带时,为打出更多的点,需将重锤的一端尽量靠近打点计时器,C项正确;实验中保持纸带竖直,减小纸带与打点计时器之间的摩擦,从而减小实验误差,D项正确。(2)处理纸带数据时,为了更多地利用实验数据,采用逐差法,即a=,又因为T=,所以有a=f2,代入数据可得加速度a=。【参考答案】(1)CD(2)。一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,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可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值;所得数据如下表所示。s(m)(ms)(m/s):(1)若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度vt、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_______;9原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!(2)根据表中给出的数据,在图乙给出的坐标纸上画出s/t-t图线;(3)由所画出的s/t-t图线,得出滑块加速度的大小为a=____________m/s2(保留2位有效数字)。【名师解析】设滑块经过光电门甲的速度为v0,由匀变速直线运动规律,s=(v0+vt)t,vt=v0+at联立解得=-at+vt。s/t-t图线的斜率等于a,由s/t-t图线可知,,所以滑块加速度的大小为a=。【参考答案】(1)=-at+vt(2)s/t-t图线如图2-4J所示。(3)-4J【点评】此题以斜面和光电门测量加速度实验切入,考查匀变速直线运动规律、s/t-t图线的分析和理解等,意在考查对匀变速直线运动规律的理解运用和图象处理实验数据方法的掌握。注解:s/t-t图线向上倾斜,其斜率为正值,滑块做匀加速直线运动,图象与纵轴的截距等于初速度;s/t-t图线向下倾斜,其斜率为负值,滑块做匀减速直线运动,图象与纵轴的截距等于末速度。-11图所示的装置可以测定做竖直下落运动的物体的加速度。立柱上端有一个电磁铁,通电时,具有磁性的小球被吸在电磁铁上,断电时,小球由初速度为零开始竖直下落,计时装置开始计时。立柱上还有5个光电门。当小球经过某一个光电门时,光电计时装置能测出小球通过光电门所用的时间△t,用游标卡尺测出小球的直径d,就可以求出小球经过光电门时的速度v。用刻度尺再测出电磁铁到5个光电门的距离x,就可以求出物体竖直下落运动的加速度。所得数据如下表:各光电门到电磁铁的距离x/()v/(m·s-1)/(m·s-1):11原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!(1)若小球所受空气阻力为一常量,小球加速度的大小a、小球经过某一光电门时的瞬时速度v、测量值x三个物理量之间所满足的关系式是____________;(2)根据表中给出的数据,在给出的坐标纸上画出v2-x图线;(3)由所画出的v2-x图线,得出小球加速度的大小为a=_______m/s2。【参考答案】(1)v2=2ax(2)如题2-11图J所示(3)【名师解析】根据题述小球所受空气阻力为一常量可知,小球加速度的大小a恒定,小球做初速度为零的匀加速直线运动,由匀变速直线运动规律可知,小球经过某一光电门时的瞬时速度v、测量值x三个物理量之间所满足的关系式是v2=2ax。由描点法画出v2-x图线,由v2=2ax可知,v2-x图线的斜率等于2a。v2-x图线的斜率为