1、专题04 实验:研究匀变速直线运动1.(2017高考全国卷)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴)(1)由图(b)可知,小车在桌面上是 (选填“从右向左”或“从左向右”)运动的(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为 m/s,加速度大小为 m/s2.(结果均保留两位有效数字)2(201
2、7高考全国卷)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器实验步骤如下:如图(a),将光电门固定在斜面下端附近;将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑;当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间t;用s表示挡光片沿运动方向的长度如图(b)所示,表示滑块在挡光片遮住光线的t时间内的平均速度大小,求出;将另一挡光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与中位置相同,令滑块由静止开始下滑,重复步骤;多次重复步骤;利用实验中得到的数据作出 t图,如图(c
3、)所示完成下列填空:(1)用a表示滑块下滑的加速度大小,用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小,则与vA、a和t的关系式为_.(2)由图(c)可求得,vA_cm/s,a_cm/s2.(结果保留三位有效数字)3(2019四川凉山模拟)下图是“测量匀变速直线运动的加速度”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(1)OD间的距离为_cm.(2)下图是根据实验数据绘出的xt2图线(x为各计数点至同一起点的距离),斜率表示_4研究小车匀变速直线运动的实验装置如图a所示,其中斜面倾角可调,打点计时器的工作频率为50 Hz,纸带上计数点的间距如图b所示
4、,图中每相邻两点之间还有4个记录点未画出(1)部分实验步骤如下:A测量完毕,关闭电源,取出纸带B接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车C将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连D把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是:_(用字母填写)(2)图b中标出的相邻两计数点的时间间隔T_ s.(3)为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a_(用T、s1、s2、s3、s4、s5、s6表示)1.解析:(1)由于小车在水平桌面上运动时必然受到阻力作用,做匀减速直线运动,相邻水滴(时间间隔相同)的位置间的距离逐渐减小,所以由题图(b)可知,小车在桌面上是从
5、右向左运动的(2)滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴,其滴水的时间间隔为T s根据匀变速直线运动的规律,可得小车运动到题图(b)中A点位置时的速度大小为vA m/s0.19 m/s.由逐差法可得,小车运动的加速度大小为am/s20.037 m/s2.答案:(1)从右向左(2)0.190.0372.解析:(1)由于滑块做匀变速运动,在挡光片通过光电门的过程中,由运动学公式得tvAta(t)2,则vAat.(2)由vAat结合题图(c)可知,图线与纵轴的交点的纵坐标即为vA,将图线延长与纵轴相交,得vA52.1 cm/s,图线的斜率等于a,即a cm/s2,求得a16.3 cm/s2.答案:
6、(1)vAt(2)52.116.33.解析:(1)最小刻度是1毫米的刻度尺读数要估读到最小刻度的下一位,所以OD间的距离为1.20 cm;(2)由公式xat2知图像的斜率表示a,即加速度的二分之一答案:(1)1.20(2)4.解析:(1)实验步骤为:把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔;将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连;接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车;测量完毕,关闭电源,取出纸带故答案为DCBA.(2)每相邻两点之间还有4个记录点未画出,相邻两计数点的时间间隔T0.10 s.(3)为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式a.答案:(1)DCBA(2) 0.1(3)