高考物理专题04 实验：研究匀变速直线运动（含解析）试题VIP免费

专题04实验：研究匀变速直线运动一、实验中纸带的处理方法1．判定物体的运动性质（1）若纸带上各相邻点间距相等，则物体做匀速运动。（2）若相邻计数点时间间隔为T，计算各个连续相等时间内位移的差Δx，若Δx=aT2（恒量），则物体做匀变速直线运动。2．某点瞬时速度的计算根据在匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于该段时间中点时刻的瞬时速度：vn=Txxnn21，即n点的瞬时速度等于（n–1）点和（n+1）点间的平均速度。3．加速度的计算：一般有两种方法（1）利用“逐差法”求加速度由于物体做匀变速运动，所以满足在连续相等的时间间隔内位移差相等，即Δx=aT2，可得a=2Tx。但利用一个Δx求得的加速度偶然误差太大，为了减小实验中的偶然误差，分析纸带时，纸带上的各段位移最好都用上，方法如下：（a）如图所示，若为偶数段，设为6段，则41123xxaT，52223xxaT，63323xxaT，然后取平均值，即1233aaaa或由4561232()()33xxxxxxaT直接求得；（b）若为奇数段，则中间段往往不用，如5段，则不用第三段，则41123xxaT，52223xxaT，然后取平均值，即122aaa；或去掉一段变为偶数段由45122()()23xxxxaT；（2）先求出第n点时纸带的瞬时速度12nnnxxvT（一般要5点以上），然后作出v–t图象，用v–t图象的斜率求物体运动的加速度。二、实验的注意事项（1）平行：纸带、细绳要和木板平行。（2）两先两后：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，防止钩码落地和小车与滑轮相撞。（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。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。三、依据纸带判断物体是否做匀变速运动的方法（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，因为T是恒量，做匀变速直线运动的小车的加速度a也为恒量，所以Δx必然是个恒量。这表明：只要小车做匀加速直线运动，它在任意两个连续相等的时间里的位移之差就一定相等。（1）电磁打点计时器使用_______电源（选填“交流”或“直流”），当电源频率为50赫兹，它每隔_______打一次点。（2）使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，有以下基本步骤：A．松开纸带让物体带着纸带运动B．穿好纸带C．把打点计时器固定好D．接通电源，进行打点以上步骤中正确的顺序是______________。【参考答案】（1）交流0.02（2）CBDA【详细解析】（1）电磁打点计时器使用交流电源，当电源频率为50赫兹时，它每隔0.02s打一次点。（2）使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，正确的步骤顺序是：CBDA。1．利用打点计时器研究匀变速运动的实验中，接通电源与释放纸带（或物体），这两个操作时刻的关系应当是A．先接通电源，后释放纸带B．先释放纸带，后接通电源C．释放纸带的同时接通电源D．先接通电源或先释放纸带都可以【答案】A2．电火花计时器使用_______电源，电压为_______V。当电源的频率为50Hz时打点计时器每隔_______s打一个点，当交流电的频率小于50Hz时，仍按50Hz计算，则测量的速度的数值比真实的速度数值_______（填“偏大”“偏小”“不变”）。【答案】交流2200.02偏大【解析】电火花打点计时器是使用220V交流电源的仪器，其打点周期与交流电的周期相同，若交流电频率为50赫兹，则其打点周期为0.02s，当电源频率低于50Hz时，实际打点周期将变大，而进行计算时，仍然用0.02s，因此测出的速度数值将比物体的真实数值大。学#如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。（1）已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________s。（2）A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出...