2022年高三物理一輪《運動的描述勻變速直線運動的研究》

2022《金版新學案》高三一輪復習物理第1章《運動的描述、勻變速直線運動的研究》第五講1．“研究勻變速直線運動”的實驗中，使用電磁式打點計時器(所用交流電的頻率為50Hz)，得到如下圖所示的紙帶．圖中的點為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出來，下列表述正確的是()A．實驗時應先放開紙帶再接通電源B．(x6－x1)等于(x2－x1)的6倍C．從紙帶可求出計數(shù)點B對應的速率D．相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為s解析：中間時刻瞬時速度等于全程的平均速度，所以vB＝eq\f(x2＋x3,2T)，所以C正確，x6－x1＝5(x2－x1)，所以B錯誤，相鄰計數(shù)點間的時間間隔是s，D錯誤，按照實驗要求應該先開通電源再放開紙帶，所以A錯誤．答案：C2．(2022·廣東理綜)下圖是某同學在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶．(1)已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為________．(2)A、B、C、D是紙帶上四個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出，從圖中讀出A、B兩點間距x＝________：C點對應的速度是________(計算結果保留三位有效數(shù)字)．解析：(1)打點計時器頻率為50Hz，周期T＝eq\f(1,f)＝s，故打相鄰兩點的時間間隔為s；(2)兩相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T＝×5s＝s，由圖讀出x＝7.0mm＝0.70cm.C點對應速度vC＝eq\f(xBC＋xCD,2T)＝eq\f＋,2×cm/s＝0.100m/s.答案：(1)s(2)～0.72cm0.100m/s3．某同學在做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗時，打點計時器所用電源的頻率是50Hz，在實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，他把某一點記作O，再選依次相鄰的6個點作為測量點，分別標以A、B、C、D、E和F，如下圖所示．(1)如果測得C、D兩點相距2.70cm，D、E兩點相距2.90cm，則在打D點時小車的速度是________m/s.(2)該同學分別算出打各點時小車的速度，然后根據(jù)數(shù)據(jù)在v－t坐標系中描點(如圖所示)，由此可求得小車的加速度a＝________m/s2.解析：(1)根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律，打D點的速度等于CE段的平均速度，即vD＝eq\f(CE,2T)＝eq\f×10－2,2×m/s＝1.40m/s.(2)根據(jù)描點作一條過原點的直線，直線的斜率即為小車的加速度．圖象如圖所示，求出加速度為5.00m/s2.答案：(1)(2)4．(2022·重慶卷)某同學用打點計時器測量做勻加速直線運動的物體的加速度，電源頻率f＝50Hz.在紙帶上打出的點中，選出零點，每隔4個點取1個計數(shù)點，因保存不當，紙帶被污染，如下圖所示，A、B、C、D是依次排列的4個計數(shù)點，僅能讀出其中3個計數(shù)點到零點的距離；xA＝16.6mm，xB＝126.5mm，xD＝624.5mm.若無法再做實驗，可由以上信息推知：(1)相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為________s；(2)打C點時物體的速度大小為________m/s(取2位有效數(shù)字)；(3)物體的加速度大小為________(用xA、xB、xD和f表示)．解析：(1)因相鄰的兩計數(shù)點間還有4個計時點，故t＝5T＝s.(2)由勻變速直線運動的特點可知：vC＝eq\f(xBD,2t)＝eq\f(－,2××10－3＝2.5m/s.(3)設xB－xA＝x1，xC－xB＝x2，xD－xC＝x3，則x3－x1＝2at2，x2－x1＝at2，即x3＋x2－2x1＝3at2，t＝5T＝eq\f(5,f)，故xD－3xB＋2xA＝eq\f(75a,f2)，所以a＝eq\f(xD－3xB＋2xAf2,75).答案：(1)(2)(3)eq\f(xD－3xB＋2xA,75)f25．(2022·南通市高三測試)某同學利用打點計時器探究小車速度隨時間變化的關系，所用交流電的頻率為50Hz，下圖為某次實驗中得到的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有3個打點未畫出．從紙帶上測出x1＝3.20cm，x2＝4.74cm，x3＝6.40cm，x4＝8.02cm，x5＝9.64cm，x6＝11.28cm，x7＝12.84cm.(1)請通過計算，在下表空格內填入合適的數(shù)據(jù)(計算結果保留三位有效數(shù)字)；計數(shù)點123456各計數(shù)點的速度/(m·s－1)(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在所給的坐標系中作出v－t圖象(以0計數(shù)點作為計時起點)；由圖象可得，小車運動的加速度大小為________m/s2.解析：(1)5點的速度利用平均速度替代，即v＝eq\f(x5＋x6,2T)，這里T＝s，代入數(shù)據(jù)算得v5＝1.31m/s.(2)描點畫圖象，由速度圖象找到斜率即為加速度．a＝2.5m/s2.答案：(1)(2)圖象略～2.6m/s26．光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結構如下圖(a)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，光電計時器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結束的時間記錄下來．現(xiàn)利用圖(b)所示的裝置測量滑塊和長木板間的動摩擦因數(shù)，圖中MN是水平桌面，Q是長木板與桌面的接觸點，1和2是固定在長木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，長木板頂端P點懸有一鉛錘，實驗時，讓滑塊從長木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為×10－2s和×10－3s．用精度為0.05mm的游標卡尺測量滑塊的寬度為d，其示數(shù)如圖(c)所示．(1)滑塊的寬度d＝________cm.(2)滑塊通過光電門1時的速度v1＝________m/s，滑塊通過光電門2時的速度v2＝________m/s.(結果保留兩位有效數(shù)字)(3)由此測得的瞬時速度v1和v2只是一個近似值，它們實質上是通過光電門1和2時的________，要使瞬時速度的測量值更接近于真實值，可將________的寬度減小一些．解析：(1)d＝10mm＋0.05mm×2＝10.10mm＝1.010cm(2)v1＝eq\f(d,t1)＝eq\f×10－2,×10－2)