高考物理 掌握母题100例触类旁通赢 母题六 “研究匀变速直线运动”实验.doc

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1、掌握母题100例，触类旁通赢高考高考题千变万化，但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究母题，掌握母题解法，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。母题六、“研究匀变速直线运动”实验【解法归纳】“研究匀变速直线运动”实验可以用打点计时器打出的纸带测量计算出速度和加速度，也可运用光电门测量计算出速度，利用匀变速直线运动规律计算出加速度。与“研究匀变速直线运动”实验处理数据相关的图象主要有：s-t2图线，s/t-t图线等。图1甲典例6(2011新课标卷23题)利用图1甲所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有

2、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）0.5000.6000.7000.8000.9000.950t（ms）292.9371.5452.3552.8673.8776.4s/t(m/s)1.711.621.551.451.341.22图1乙完成下列填空和作图：（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的

3、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_______；(2)根据表中给出的数据，在图1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）。【解析】：本题考查匀变速直线运动规律、s/t-t图线的分析和理解等。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/2，vt=v0+at-4-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，其斜率等于1.0，所以滑块加速度的大小为a=2.0m/s2。

4、【答案】（1）=-at+vt（2）s/t-t图线如图所示。（3）2.0【点评】物体加速度是运动学中的重要物理量，可以运用物理知识采用多种方法测量。图1甲乙乙2衍生题1．（2011广东理综卷34（1）题）图1甲是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示。①OD间的距离为cm。②图1乙是根据实验数据绘出的s-t2图线（s为各计数点至同一起点的距离），斜率表示，其大小为m/s2。（保留3位有效数字）【解析】：由匀变速直线运动规律，s=at2，根据实验数据绘出的s-t2图线的斜率表示a。其大小为46.1cm/s2=0.46

5、1m/s2。【答案】①1.20②a0.461【点评】本题考查纸带数据测量、s-t2图象等。衍生题2.（2007北京理综卷）某同学用图2所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：a．安装好实验器材。b、接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图3中0、1、2……6点所示。-4-c、测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：S1、S2、S3……S6。d、通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。e、分别计算出S1、S2、S3……S6与

6、对应时间的比值。f、以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出—t图线。结合上述实验步骤，请你完成下列任务：实验中，除打点及时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有和。（填选项代号）A、电压合适的50Hz交流电源B、电压可调的直流电源C、刻度尺D、秒表E、天平F、重锤将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图4所示，则S2=cm，S5=cm。该同学在图5中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出—t。根据—t图线判断，在打0

7、计数点时，小车的速度v0=m/s；它在斜面上运动的加速度a=m/s2。【解析】-4-由打点计时器的原理可知，只能使用电压合适的50Hz的交流电源供电，不能使用直流电源；纸带上打两点的时间间隔是一定的，研究纸带只需用刻度尺测量，不需秒表、天平和重锤，所以在题给的仪器中只需选择A和C。由刻度尺的读数规则可知，s2=2.99cm，s5=13.20cm。由计数点1所对应的横坐标值为4×0.01s，计数点2所对应的横坐标值应为t2=8×0.01s，所对应的纵坐标值为=cms-1=37.3cms-1。计