2025版高考物理一輪總復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破第1章運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究實(shí)驗(yàn)1探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律考點(diǎn)2創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)提升

考點(diǎn)2創(chuàng)新試驗(yàn)提升(實(shí)力考點(diǎn)·深度研析)試驗(yàn)方法的改進(jìn)1．試驗(yàn)器材的改進(jìn)及速度的測(cè)量方法(如圖)2．獲得加速度方法的改進(jìn)靠重物的拉力獲得加速度→長(zhǎng)木板傾斜靠重力獲得加速度，如圖甲、乙所示。3．計(jì)時(shí)方法的改進(jìn)接受頻閃照相法和滴水法獲得兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔eq\o(→,\s\up7(替代))打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。4．加速度計(jì)算方法的改進(jìn)(1)由x＝v0t＋eq\f(1,2)at2可得eq\f(x,t)＝v0＋eq\f(1,2)at，由eq\f(x,t)－t圖像的斜率求加速度。(2)依據(jù)v2－veq\o\al(2,0)＝2a·x，由光電門(mén)測(cè)得v0和v，用刻度尺測(cè)得兩光電門(mén)間的距離x，可求加速度。?考向1試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的改進(jìn)(2024·全國(guó)甲卷)某同學(xué)利用如圖(a)所示的試驗(yàn)裝置探究物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)平均速度與時(shí)間的關(guān)系。讓小車(chē)左端和紙帶相連。右端用細(xì)繩跨過(guò)定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下落，帶動(dòng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶。某次試驗(yàn)得到的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)如圖(b)所示。(1)已知打出圖(b)中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔均為0.1s。以打出A點(diǎn)時(shí)小車(chē)位置為初始位置，將打出B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)小車(chē)的位移Δx填到表中，小車(chē)發(fā)生對(duì)應(yīng)位移和平均速度分別為Δx和eq\o(v,\s\up6(－))，表中ΔxAD＝24.00cm，eq\o(v,\s\up6(－))AD＝80.0cm/s。位移區(qū)間ABACADAEAFΔx(cm)6.6014.60ΔxAD34.9047.30eq\o(v,\s\up6(－))(cm/s)66.073.0eq\o(v,\s\up6(－))AD87.394.6(2)依據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車(chē)平均速度eq\o(v,\s\up6(－))隨時(shí)間Δt的變更關(guān)系，如圖(c)所示。在圖中補(bǔ)全試驗(yàn)點(diǎn)。見(jiàn)解析圖(3)從試驗(yàn)結(jié)果可知，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的eq\o(v,\s\up6(－))－Δt圖線可視為一條直線，此直線用方程eq\o(v,\s\up6(－))＝kΔt＋b表示，其中k＝70.0cm/s2，b＝59.0cm/s。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(4)依據(jù)(3)中的直線方程可以判定小車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，得到打出A點(diǎn)時(shí)小車(chē)速度大小vA＝b，小車(chē)的加速度大小a＝2k。(結(jié)果用字母k、b表示)[解析](1)依據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)可得ΔxAD＝xAB＋xBC＋xCD＝6.60cm＋8.00cm＋9.40cm＝24.00cm平均速度為eq\o(v,\s\up6(－))AD＝eq\f(xAD,3T)＝80.0cm/s。(2)依據(jù)第(1)小題結(jié)果補(bǔ)充表格和補(bǔ)全試驗(yàn)點(diǎn)圖像得(3)從試驗(yàn)結(jié)果可知，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的eq\o(v,\s\up6(－))－Δt圖線可視為一條直線，圖像為此直線用方程eq\o(v,\s\up6(－))＝kΔt＋b表示，由圖像可知其中k＝eq\f(101.0－59.0,0.6)cm/s2＝70.0cm/s2，b＝59.0cm/s。(4)小球做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由位移公式x＝v0t＋eq\f(1,2)at2，整理得eq\f(x,t)＝v0＋eq\f(1,2)at即eq\o(v,\s\up6(－))＝vA＋eq\f(1,2)at故依據(jù)圖像斜率和截距可得vA＝b，a＝2k。?考向2試驗(yàn)器材的改進(jìn)利用如圖所示的裝置探討勻變速直線運(yùn)動(dòng)。(1)試驗(yàn)時(shí)，測(cè)出遮光條的寬度d，在砝碼盤(pán)中放上砝碼，讓滑塊從光電門(mén)1的右側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計(jì)測(cè)出遮光條經(jīng)過(guò)光電門(mén)1和2的時(shí)間分別為t1和t2，測(cè)出從光電門(mén)1到光電門(mén)2所用的時(shí)間為Δt，計(jì)算出滑塊的加速度大小a＝eq\f(\f(d,t2)－\f(d,t1),Δt)(用d、t1、t2和Δt表示)。(2)一個(gè)同學(xué)利用(1)中的裝置試驗(yàn)時(shí)，保持滑塊的質(zhì)量、砝碼盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量不變，撤去光電門(mén)1，在某位置靜止釋放滑塊，記錄滑塊的釋放位置到光電門(mén)2的距離，記錄遮光條的遮光時(shí)間，多次變更滑塊的釋放位置，重復(fù)試驗(yàn)，記錄下的距離為x1、x2、x3、…，時(shí)間為t1、t2、t3、…，以x為縱軸，eq\f(1,t2)為橫軸，描點(diǎn)作圖得到一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，已知該直線的斜率為k，則滑塊勻變速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小a＝eq\f(d2,2k)(用d和k表示)。[解析](1)遮光條經(jīng)過(guò)光電門(mén)1和2的速度大小分別為v1＝eq\f(d,t1)，v2＝eq\f(d,t2)，滑塊的加速度大小a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(v2－v1,Δt)＝eq\f(\f(d,t2)－\f(d,t1),Δt)。(2)滑塊從靜止起先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有2ax＝eq\b\