重點專題復習《研究勻變速直線運動》

1、重點專題復習研究勻變速直線運動1. 如圖所示，某同學在做“研究勻變速直線運動”的實驗中，由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10 s,其中s1=5.12 cm、 s2=5.74 cm、 s3=6.41cm、s4=7.05 cm、 s5=7.68 cm、 s6=8.33 cm、則打F點時小車的瞬時速度的大小是 m/s，加速度的大小是 m/s2（計算結果保留兩位有效數(shù)字）. 2. 有一條紙帶，各點距A點的距離分別為d1、d2、d3，如圖所示，各相鄰點時間間隔為T要用它驗證B與G兩點處機械能是否守恒，量得B、G間的距離h= ，B點的速度表達式vB=

2、，G點的速度表達式vG= 如果有 = ，則機械能定恒ABC3.如圖所示為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果取g10m/s2，那么：（1）閃光頻率是 Hz（2）小球運動中水平分速度的大小 _ m/s（3）小球經過B點時的速度大小是 _m/s4 “研究平拋物體的運動”的實驗裝置，如圖111所示，那么：(1)安裝斜槽時，怎樣判定槽口切線是水平的?(2)小球半徑r =1 cm，在圖1-11的白紙上，標出小球的拋出點，畫出x，y軸，并說明作圖方法；(3)從斜槽上釋放小球，為什么每次都要在同一位置?(4)如圖1-12所示，O為拋出點，計算平拋運動的初速度；(5)把1-1

3、1中的白紙換成方格紙，方格邊長L=5 cm，改變釋放小球的位置，通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖1-13所示，計算平拋運動的初速度和B點的豎直分速度5如圖7所示，某同學在做“研究勻變速直線運動”實驗中，由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，則A點處瞬時速度的大小是_m/s，小車運動的加速度計算表達式為_，加速度的大小是_m/s2（計算結果保留兩位有效數(shù)字）。S1 S2 S3 S4 S5 S6A圖76在

4、做“研究勻變速直線運動”的實驗時，某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶如圖17所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7個計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點，圖中沒有畫出，打點計時器接周期為T=0.02的交流電源經過測量得：d1=3.62cm，d2=8.00cm, d3=13.2cm, d4=19.19cm, d5=25.99cm, d6=33.61cm.圖17 （1）計算VF的公式為_；VF=_m/s；（2）計算a的最簡單的表達式為_；物體的加速度a=_m/s2；（3）如果當時電網中交變電流的頻率是f=51Hz，而做實驗的同學并不知道，那么加速 度的測量值與實際值相比_（選填：偏大

5、、偏小或不變）7一打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下，如圖1所示。圖2是打出的紙帶的一段。（1）已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，利用圖2給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=_。（2）為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測量的物理量有 。用測得的量及加速度a表示阻力的計算式為f =_。 圖25.125.746.417.057.688.339.618.9510.26（單位：cm）8某同學在測定勻變速直線運動的加速度時，得到了幾條較為理想的紙帶。他已在每條紙帶上按每5個點取好一個計數(shù)點，即兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，依打點先后編為0、1、2、3

6、、4、5。由于不小心，幾條紙帶都被撕斷了，如圖所示。請根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答： （1）在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應該是 ；36.0mm01230.0mmm A48.1mm45 B4560.2mm D4554.0mmC （2）打A紙帶時，物體的加速度大小是 m/s2。9如圖所示，在“研究平拋物體的運動”的實驗時，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長=1.25cm。若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為v0=_(用、g表示)，其值是_（取g=9.8m/s2），小球在b點的速率是_。10如圖所示為“碰撞中的動量守

7、恒”實驗裝置示意圖。(1)入射小球1與被碰小球2直徑相同，均為d，它們的質量相比較，應是m1_m2。(2)為了保證小球做平拋運動，如何調整斜槽？(3)之后的實驗步驟為：A在地面上依次鋪白紙和復寫紙。B確定重錘對應點O。C不放球2，讓球1從斜槽滑下，確定它落地點位置P。D把球2放在立柱上，讓球1從斜槽滑下，與球2正碰后，確定球1和球2落地點位置M和N。E用刻度尺量OM、OP、ON的長度。F看是否相等，以驗證動量守恒。上述步驟有幾步不完善或有錯誤，請指出并寫出相應的正確步驟。11某同學用圖1所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。實驗時先使A球從斜槽

8、上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復上述操作10次，得到10個落點痕跡。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡。重復這種操作10次。圖1中O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點。B球落點痕跡如圖2所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零點與O點對齊。 （1）碰撞后B球的水平射程應取為_cm。 （2）在以下選項中，哪些是本次實驗必須進行的測量？答：_(填選項號)。 A水平槽上未放B球時，測量A球落點位置到O點的距離 BA球與B球碰撞后，測量A球落點位

9、置到O點的距離 C測量A球或B球的直徑 D測量A球和B球的質量（或兩球質量之比） E測量G點相對于水平槽面的高度12某同學用圖所示裝置測量重力加速度g,所用交流電頻率為50 Hz。在所選紙帶上取某點為0號計數(shù)點，然后每3個點取一個計數(shù)點，所以測量數(shù)據(jù)及其標記符號如下圖所示。該同學用兩種方法處理數(shù)據(jù)(T為相鄰兩計數(shù)點的時間間隔)：方法A：由，取平均值g=8.667 m/s2;方法B：由取平均值g=8.673 m/s2。從數(shù)據(jù)處理方法看，在S1、S2、S3、S4、S5、S6中，對實驗結果起作用的，方法A中有_ ;方法B中有_ 。因此，選擇方法_（A或B）更合理，這樣可以減少實驗的_(系統(tǒng)或偶然)誤

10、差。本實驗誤差的主要來源有_（試舉出兩條）。圖513（1）按現(xiàn)行高中物理課本中的要求做下列五個力學實驗時，需要使用天平的實驗有 ；需要使用打點計時器的實驗有 ；需要使用刻度尺的實驗有 。（只填對應的實驗代號）A、測定勻變速直線運動的加速度 B、驗證牛頓第二定律C、碰撞中的動量守恒 D、驗證機械能守恒E、用單擺測定重力加速度S2S1S0EDCBA0 （2）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器接在電壓為U、頻率為f的交流電源上，在實驗中打下一條理想的紙帶，如下圖所示，選取紙帶上打出的連續(xù)5個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點0的距離為S0，點AC間的距離為S1，點CE間的距離為S2，已

11、知重錘的質量為m，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，則從起始點0到打下C點的過程中，重錘重力勢能的減少量為EP= ，重錘動能的增加量為EK= 。根據(jù)題中提供的條件，可求出重錘實際下落的加速度a= ，它與當?shù)氐闹亓铀俣萭進行比較，則a g（填“大于”、“等于”、“小于”）。甲14（1）在“探究恒力做功與動能改變的關系”實驗中，某實驗小組采用如圖甲所示的裝置實驗步驟如下：把紙帶的一端固定在小車的后面，另一端穿過打點計時器改變木板的傾角，以重力的一個分力平衡小車及紙帶受到的摩擦力用細線將木板上的小車通過一個定滑輪與懸吊的砂桶相連接通電源，放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點ABs1

12、s2s乙測出s、s1、s2（如圖乙所示），查得打點周期為T判斷重力的一個分力是否已與小車及紙帶受到的摩擦力平衡的直接證據(jù)是_；本實驗還需直接測量的物理量是：_（并用相應的符號表示）探究結果的表達式是_（用相應的符號表示）（2）用同樣的裝置做“探究加速度與力、質量的關系”實驗以下是一實驗小組所獲取的部分實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，在圖中取合適的坐標系，作出圖象O表格：小車受力相同（均取砂桶質量m50g）次數(shù)小車質量M/g加速度a/m·s212001.915.0022501.714.0033001.503.3343501.362.8654001.122.5064501.002.227500

13、0.902.00根據(jù)圖象判斷，實驗產生誤差的最主要原因是：_接電源圖（甲）紙帶重錘打點計時器1234ABCDE圖（乙）15如圖（甲）所示，在利用重物自由下落驗證機械能守恒定律的實驗中，某實驗小組打出了三條紙帶，但是由于實驗操作不規(guī)范，三條打點紙帶的第1個點和第2個點之間的距離都明顯的大于2mm，于是他們選擇了如圖（乙）所示的一條點跡清晰且在一條直線上的紙帶進行數(shù)據(jù)處理他們首先在所選擇紙帶的前四個點的下方標上1、2、3、4，在后面適當位置又選了五個計數(shù)點A、B、C、D、E；然后，他們又設計了四種數(shù)據(jù)處理方案來驗證機械能守恒定律方案1：選擇第1個點作為過程的起點，分別選擇計數(shù)點B、C、D作為過程的

14、終點，用刻度尺量出計數(shù)點A、B、C、D、E到第1個點的距離h1、h2、h3、h4、h5，再數(shù)出計數(shù)點B、C、D到第1個點的時間間隔數(shù)k，利用Vn= gkT算出重物運動到計數(shù)點B、C、D時的速度，比較“和”是否相等來驗證機械能是否守恒方案2：選擇第1個點作為過程的起點，分別選擇計數(shù)點B、C、D作為過程的終點，用刻度尺量出計數(shù)點A、B、C、D、E到第1個點的距離h1、h2、h3、h4、h5，利用Vn = 算出重物運動到計數(shù)點B、C、D時的速度，比較“和”是否相等來驗證機械能是否守恒方案3：選擇第3個點作為過程的起點，分別選擇計數(shù)點B、C、D作為過程的終點，用刻度尺量出計數(shù)點A、B、C、D、E到第3

15、個點的距離h1、h2、h3、h4、h5，再數(shù)出計數(shù)點B、C、D到第1個點的時間間隔數(shù)k，利用Vn= gkT算出重物運動到計數(shù)點B、C、D時的速度，利用V3 = 2gT求出打第3個點時重物的速度，比較“和（）”是否相等來驗證機械能是否守恒方案4：選擇第3個點作為過程的起點，分別選擇計數(shù)點B、C、D作為過程的終點，用刻度尺量出計數(shù)點A、B、C、D、E到第3個點的距離h1、h2、h3、h4、h5，利用Vn = 算出重物運動到計數(shù)點B、C、D時的速度，再測出第2個點到第4個點之間的距離S，利用求出打第3個點時重物的速度，比較“和（）”是否相等來驗證機械能是否守恒（1）你認為最合適的方案是 （2）說出兩

16、條你認為其他方案不合適的理由：理由1： 理由2： 水平實驗臺滑輪小沙桶滑塊細線打點計時器紙帶均勻長木板16某探究學習小組的同學欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源一臺，導線、復寫紙、紙帶、細沙若干當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：（1）還需要補充的實驗器材是 （2）某同學的實驗步驟如下：用天平稱量滑塊的質量M往沙桶中裝入適量的細沙，讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測

17、出這兩點的間距L，算出這兩點的速度v1與v2要完成本實驗，還缺哪些實驗步驟或應控制的實驗條件？若用如上的字母代表實驗中測量到的物理量，寫出本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式（3）若挑選的一條點跡清晰的紙帶如下，且已知滑塊的質量為，沙和沙桶的總質量為m，相鄰兩個點之間的時間間隔為T，從A點到B、C、D、E、F點的距離依次為S1、S2、S3、S4、S5（圖中未標出S3、S4、S5），則由此可求得紙帶上由點到點所對應的過程中，沙和沙桶的重力所做的功W ；該滑塊動能改變量的表達式為EK （結果用題中已知物理量的字母表示）ABCDEFS1S217如圖所示，某同學想估測圓珠筆里面小彈簧在圓珠筆尾端壓緊情況下的彈

18、性勢能。請幫助完成實驗：（1）實驗所需的器材： （2）實驗中需要一個數(shù)據(jù)記錄表，請?zhí)顚懗鲇涗洷淼臏y量物理量的名稱。（也可以要學生設計記錄實驗數(shù)據(jù)的表格并填寫記錄測量物理量的名稱）（3）寫出完成實驗的步驟。（4）用所測得的物理量來寫出圓珠筆尾端壓緊時小彈簧的彈性勢能大小的表達式。測量物理量數(shù)據(jù)實驗次數(shù)12318與打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時器，其結構如圖437所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器可以顯示物體的擋光時間?，F(xiàn)利用如圖438所示裝置探究動能定理。圖中AB是固定的光滑斜面，斜面的傾角為30°，1和2是

19、固定在斜面上適當位置的兩個光電門，與它們連接的光電計時器都沒有畫出。讓滑塊從斜面的頂端滑下，光電門1、2各自連接的光電計時器顯示的擋光時間分別為5.00×10-2s、2.00×10-2s。已知滑塊質量為2.00kg，滑塊沿斜面方向的長度為5.00cm，光電門1和2之間的距離為0.54m，g=9.8m/s3，取滑塊經過光電門時的平均速度為其瞬時速度。（1）滑塊通過光電門1時的速度v1=_m/s，通過光電門2時的速度v2= _m/s。（2）滑塊通過光電門1、2之間的動能增加量為_J，重力做的功為_J。（3）結論：_。重點專題復習研究勻變速直線運動答案1：0.80, 0.64(0

20、.630.65都算對 )2：h =d6-d1 3：（1）10 （2）1.5 （3）2.54：(1)把小球放在槽口的水平部分，小球既不向里滾也不向外滾。這時槽口切線水平。 (2)用重錘靠著斜槽末端，在重垂線上，斜槽末端上方r處作為拋出點O，記在白紙上，再記下重錘線上的另一點P，測定平拋途中一些位置后，取下白紙，連接OP，即為y軸，過O作Oy的垂線，即為x軸。因為實驗很粗略，也可以把斜槽末端當作拋出點O。(3)小球每一次平拋，在白紙上僅描出一個點，只有從斜槽上同一位置釋放，小球多次沿同一軌道運動，每次描出的點才是同一軌道的點，畫出的軌跡才是一次平拋運動的軌跡。 (4)由圖1-12的B點知：y=44

21、.1cm=0.441m,x位移為 解得初速度為(5)拋出點不明確，不能用第(4)問的解法.A，B，C每相鄰兩點間的水平距離都為3L，因此相鄰時間也相等，設為T。由于平拋運動在豎直方向是自由落體運動，在水平方向是勻速直線運動，因此有 s=gT2 其中 .由式得平拋運動的初速度為 勻變速直線運動，中間時刻的即時速度等于整段時間的平均速度，則B點豎直分速度為：5：0.86，0.646：(1) ；F=0.64m/s；(2) a= a=4.00 m/s27：（1）4.00m/s2（3.904.10m/s2之間都正確）（2）小車質量m、斜面上任意兩點間距離L及這兩點的高度差h，8：C，0.609：2，0.

22、70m/s，0.875m/s10：（1） （2）其末端切線水平（3）D步驟中，球1應從與C步驟相同高度滑下；P、M、N點應該是多次實驗落地點的平均位置；F步驟中，應看是否相等。11：65.7，ABD12：S1、 S6或37.5,193.5S1, S2, S3, S4, S5, S6或37.5，69.0，100.5，131.5，163.0，193.5B偶然阻力空氣阻力，振針的阻力，限位孔的阻力，復寫紙的阻力等，交流電頻率波動，長度測量，數(shù)據(jù)處理方法等?！窘馕觥浚?1).(略)（2）方法A：所以方法A中只有s1和s6起作用。方法B：方法B中s1、s2、s3、s4、s5、s6均起作用。因此，選擇方法

23、B更合理，更易減小誤差。本題中誤差來源很多，例如：阻力、交流電頻率不穩(wěn)定、長度測量不準確、數(shù)據(jù)處理方法等?！緜淇继崾尽浚?第（1）小題考查了多用電表的使用和讀數(shù)。第（2）小題考查了實驗的誤差分析、處理實驗數(shù)據(jù)的能力。課本上許多實驗設計都存在著缺限，近幾年高考試題也側重對這些缺限的考查。13：（1）BC； ABD； ABCDE。 （2） mg(s0+s1) mg(s1+s2)2f2/32 ；（s2-s1）f2/4 ； 小于。14：Oa/m·s-2123412（）紙帶上點跡間距相等 小車的質量M、砂桶的質量m （）圖象見右圖 作為外力的砂桶質量太大 15：答：（1）方案4 （2）理由1：研究過程的起點不能選在第1點（或者“打第1點和紙帶的釋放不同步”、“打第1點時重物已經有了一個初速度”、“打第1點時重物已經下落了一段距離”、或者表達了相同的意思均可） 理由2：不能用V = g t計算速度（由于空氣阻力、摩擦阻力、打點阻力的影響，重物實際下落的加速度小于重力