高考物理一輪復(fù)習(xí) 第一章 微專(zhuān)題6 實(shí)驗(yàn) 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)

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實(shí)驗(yàn) 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)1考點(diǎn)及要求：(1)會(huì)正確使用電火花計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車(chē)速度變化規(guī)律；(2)能利用圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并求解加速度.2.方法與技巧：(1)平均速度法求速度；(2)逐差法求加速度；(3)圖像法求加速度1(實(shí)驗(yàn)步驟)在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的操作步驟如下，其中錯(cuò)誤的步驟有_A拉住紙帶，將小車(chē)移到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處先放開(kāi)小車(chē)，再接通電源B將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電源C把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼D取下紙帶E將紙帶固定在小車(chē)尾部，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔F換上新紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次若該同學(xué)將以上步驟完善以后，請(qǐng)你將操作步驟按合理順序填寫(xiě)在橫線上_2(用平均速度法求速度)有位同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)小車(chē)的加速度：他做了一個(gè)U形遮光板，遮光片寬度為5 mm，兩遮光片間的透光部分距離為10 cm，如圖1所示將此遮光板裝在小車(chē)上，實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得兩次遮光時(shí)間分別為t10.100 s，t20.050 s，則第一個(gè)遮光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度大小為_(kāi)m/s，小車(chē)的加速度大小約為_(kāi)m/s2.圖13(用圖像法求加速度)如圖2所示是“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶，O、A、B、C、D和E為紙帶上六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，加速度大小用a表示圖2(1)OD間的距離為_(kāi)cm.(2)如圖3是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的xt2圖線(x為各計(jì)數(shù)點(diǎn)至同一起點(diǎn)的距離)，斜率表示_，其加速度大小為_(kāi)m/s2(保留3位有效數(shù)字)圖34(用逐差法求加速度)如圖4所示，某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)0.1 s，其中x17.05 cm，x27.68 cm，x38.33 cm，x48.95 cm，x59.61 cm，x610.26 cm，則打A點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小是_m/s，計(jì)算小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度的表達(dá)式為a_，加速度大小是_m/s2.(計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)圖45某學(xué)習(xí)小組在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用如圖5所示的氣墊導(dǎo)軌裝置來(lái)測(cè)滑塊的加速度，由導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測(cè)出兩個(gè)光電門(mén)之間的距離L，窄遮光板的寬度為d，窄遮光板依次通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間分別為t1、t2.圖5(1)通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的瞬時(shí)速度分別為v1_，v2_.在計(jì)算瞬時(shí)速度時(shí)應(yīng)用的物理方法是_(填“極限法”“微元法”或“控制變量法”)(2)滑塊的加速度可以表示為a_(用題中所給物理量表示)(3)該學(xué)習(xí)小組在測(cè)出滑塊的加速度后，經(jīng)分析討論，由于滑塊在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)空氣阻力很小，可用上述實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，為此還需測(cè)量的物理量是_和_機(jī)械能守恒的表達(dá)式為_(kāi)(用題中所給物理量和測(cè)量的物理量表示).答案解析1ADBECADF解析其中錯(cuò)誤的是：A.實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能先放開(kāi)小車(chē)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，由于小車(chē)運(yùn)動(dòng)較快，可能會(huì)使打出來(lái)的點(diǎn)很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，所以應(yīng)該先接通電源，再釋放小車(chē)D.應(yīng)該先斷開(kāi)電源，使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器停止工作，再取下紙帶安排實(shí)驗(yàn)步驟要本著先安裝器材，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的思路進(jìn)行，一般每完成一次實(shí)驗(yàn)，都要進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟要符合邏輯，不能顛三倒四故順序?yàn)锽ECADF.20.050.037 53(1)1.20(2)加速度的一半(或a)0.093 3解析(1)OD間距離為OD(22.010.0) mm12.0 mm1.20 cm.(2)由xat2得xt2圖線的斜率表示a，即加速度的一半，a m/s2，解得a0.093 3 m/s2.40.860.64解析由勻變速直線運(yùn)動(dòng)平均速度的推論可知，打計(jì)數(shù)點(diǎn)A時(shí)小車(chē)的速度為vA102 m/s0.86 m/s；由勻變速直線運(yùn)動(dòng)相等時(shí)間位移差的推論可知，小車(chē)的加速度為a，代入數(shù)據(jù)可得a0.64 m/s2.5(1)極限法(2)()(3)滑塊的質(zhì)量M沙桶的質(zhì)量mmgL(Mm)d2()解析(1)滑塊通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的速度等于滑塊通過(guò)光電門(mén)這極短時(shí)間內(nèi)的平均速度，故瞬時(shí)速度分別為和，時(shí)間取的越短，瞬時(shí)速度越接近平均速度，故采用了極限法(2)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式2aLvv，代入可求得加速度a()(3)要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律就要看沙桶重力勢(shì)能的減少量和系統(tǒng)動(dòng)能的增加量是否相等，因此需要測(cè)量沙桶的質(zhì)量和滑塊的質(zhì)量，機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式為mgL(Mm)d2()