2018版高考物理 知识复习与检测 第一章 运动的描述 匀变速直线运动 实验一 速度随时间变化的规律

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1、实验一　速度随时间变化的规律1．实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片．2．实验原理图13．实验步骤(1)按照如图1所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源；(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；(3)把小车停靠在打点计时器处，先接通电源，后放开小车；(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；(5)换纸带重复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析．4．注意事项(1)平行：纸带、细绳要和长木板平行．(2)两

2、先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取纸带．(3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地及小车与滑轮相撞．(4)减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜．1．数据处理(1)目的通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度，确定物体的运动性质等．(2)方法①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质．②利用逐差法求解平均加速度a1＝，a2＝，a3＝⇒a＝＝③利用平均速度求瞬时速度：v

3、n＝＝④利用速度—时间图象求加速度a．作出速度—时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度；b．剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度．2．依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动(1)x1、x2、x3…xn是相邻两计数点间的距离．(2)Δx是两个连续相等的时间里的位移差：Δx1＝x2－x1，Δx2＝x3－x2….(3)T是相邻两计数点间的时间间隔：T＝0.02n(打点计时器的频率为50Hz，n为两计数点间计时点的间隔数)．(4)Δx＝aT2，只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等．命题点一　教材原型实验例1　某同学利用图2装置

4、研究小车的“速度随时间变化的规律”．图2(1)实验中，必须的措施是________．A．细线必须与长木板平行B．先接通电源再释放小车C．小车的质量远大于钩码的质量D．平衡小车与长木板间的摩擦力(2)他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图3所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出)．s1＝3.59cm，s2＝4.41cm，s3＝5.19cm，s4＝5.97cm，s5＝6.78cm，s6＝7.64cm.则小车的加速度a＝________m/s2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B点时小车的速度vB＝____

5、____m/s.(结果均保留两位有效数字)图3答案　(1)AB　(2)0.80　0.40解析　(1)实验时，细线必须与长木板平行，以减小实验的误差，选项A正确；实验时要先接通电源再释放小车，选项B正确；此实验中没必要使小车的质量远大于钩码的质量，选项C错误；此实验中不需要平衡小车与长木板间的摩擦力，选项D错误．(2)相邻的两计数点间的时间间隔T＝0.1s，由逐差法可得小车的加速度a＝＝m/s2＝0.80m/s2打点计时器在打B点时小车的速度vB＝＝m/s＝0.40m/s1．某同学利用图4甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的“速度随时间变化的规律”，物块在重物的

6、牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz.图4(1)通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点______和______之间某时刻开始减速．(2)打计数点5时，物块对应的速度大小为______m/s.(结果保留三位有效数字)(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a＝______m/s2.(结果保留三位有效数字)答案　(1)6　7　(2)1.00　(3)2.00解析　(1)从纸带上的数据分析得知：在打计数点6之前，两点之间的位

7、移逐渐增大，是加速运动，在打计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；(2)每5个点取1个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T＝0.1s，根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，v5＝m/s≈1.00m/s.(3)由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据逐差法得：a＝m/s2≈－2.00m/s2.所以物块减速运动过程中加速度的大小为2.00m/s2.2．如图5所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的频率f＝50Hz

8、，其中x1