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1、考點規(guī)范練4 研究勻變速直線運動的特點
1.某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置探究物塊速度隨時間的變化。物塊放在桌面上,細(xì)繩的一端與物塊相連,另一端跨過滑輪掛上鉤碼。打點計時器固定在桌面左端,所用交流電源頻率為50 Hz。紙帶穿過打點計時器連接在物塊上。啟動打點計時器,釋放物塊,物塊在鉤碼的作用下拖著紙帶運動。打點計時器打出的紙帶如圖乙所示(圖中相鄰兩點間有4個點未畫出)。
甲
乙
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析,該同學(xué)認(rèn)為物塊的運動為勻加速運動。回答下列問題:
(1)在打點計時器打出B點時,物塊的速度大小為 m/s。在打出D點時,物塊的速度大小為
m/s。(保留兩位有效數(shù)字
2、)?
(2)物塊的加速度大小為 m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)?
2.(2018·山東日照模擬)一小球在桌面上從靜止開始做加速運動,現(xiàn)用高速攝影機在同一底片上多次曝光,記錄下小球每次曝光的位置,并將小球的位置編號。如圖甲所示,1位置恰為小球剛開始運動的瞬間,作為零時刻。攝影機連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為0.5 s,小球從1位置到6位置的運動過程中經(jīng)過各位置的速度分別為v1=0,v2=0.06 m/s,v3= m/s,v4=0.18 m/s,v5= m/s。在如圖乙所示坐標(biāo)系中作出小球的速度—時間圖像(保留描點痕跡)。?
甲
乙
3.在暗室中用如圖所示裝置
3、做測定重力加速度的實驗。實驗器材有:支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、接水鋁盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀。具體實驗步驟如下:
①在漏斗內(nèi)盛滿清水,旋松螺絲夾子,水滴會以一定的頻率一滴滴地落下。
②用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴流照亮,由大到小逐漸調(diào)節(jié)頻閃儀的頻率直到第一次看到一串仿佛固定不動的水滴。
③用豎直放置的米尺測得各個水滴所對應(yīng)的刻度。
④采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
(1)實驗中看到空間有一串仿佛固定不動的水滴時,頻閃儀的閃光頻率滿足的條件是 。?
(2)實驗中觀察到水滴“固定不動”時的閃光頻率為30 Hz,某同學(xué)讀出其中比較遠(yuǎn)的水滴到第一個水滴的距離如圖所示,根
4、據(jù)數(shù)據(jù)測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭= m/s2;第8個水滴此時的速度v8= m/s。(結(jié)果都保留三位有效數(shù)字)?
(3)該實驗存在的系統(tǒng)誤差可能有(答出一條即可):? 。?
4.(2018·上海楊浦模擬)某研究性學(xué)習(xí)小組用下圖裝置來測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?主要操作如下:
①安裝實驗器材,調(diào)節(jié)試管夾(小鐵球)、光電門和紙杯在同一豎直線上;
②打開試管夾,由靜止釋放小鐵球,用光電計時器記錄小鐵球在兩個光電門間的運動時間t,并用刻度尺(圖上未畫出)測量出兩個光電門之間的高度h,計算出小鐵球通過兩光電門間的平均速度v;
③保持光電門1的位置不變,改變光電門2的位置,重復(fù)②的操作。測出
5、多組(h,t),計算出對應(yīng)的平均速度v;
④畫出v-t圖像。
圖1
圖2
請根據(jù)實驗,回答如下問題:
(1)設(shè)小鐵球到達(dá)光電門1時的速度為v0,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。則小鐵球通過兩光電門間平均速度v的表達(dá)式為 。(用v0、g和t表示)?
(2)實驗測得的數(shù)據(jù)如下表:
實驗次數(shù)
1
2
3
4
5
6
h/cm
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
t/s
0.069
0.119
0.159
0.195
0.226
0.255
v/(m·s-1)
1.45
1.68
1.
6、89
2.05
2.21
2.36
請在圖2坐標(biāo)紙上畫出v-t圖像。
(3)根據(jù)v-t圖像,可以求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭= m/s2,試管夾到光電門1的距離約為 cm。(以上結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)?
考點規(guī)范練4 研究勻變速直線運動的特點
1.解析(1)根據(jù)勻變速直線運動中中間時刻的速度等于該過程中的平均速度,所以vB=xAC2T=0.0461+0.06590.2m/s=0.56m/s,vD=xCE2T=0.0861+0.10610.2m/s=0.96m/s;
(2)根據(jù)題意,該同學(xué)認(rèn)為物塊的運動為勻加速運動,則根據(jù)速度公式vD=vB+a·2T,代入數(shù)據(jù)整
7、理可以得到a=2.0m/s2。
答案(1)0.56 0.96 (2)2.0
2.解析如題圖甲所示,x2+x3=0.12m,則v3=x2+x32T=0.122×0.5m/s=0.12m/s,又x4+x5=0.24m,則v5=x4+x52T=0.242×0.5m/s=0.24m/s。其中v-t圖像如圖所示。
答案0.12 0.24 圖見解析
3.解析(1)實驗中看到空間有一串仿佛固定不動的水滴時,頻閃儀的閃光頻率滿足的條件是頻閃儀的閃光頻率等于水滴滴落的頻率。(2)由Δx=gT2和逐差法解得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.72m/s2,由中間時刻的瞬時速度等于該段位移的平均速度可得,第8個水滴的
8、速度v8≈2.27m/s。(3)該實驗存在的系統(tǒng)誤差可能有:存在空氣阻力、水滴滴落的頻率變化等。
答案(1)頻閃儀的閃光頻率等于水滴滴落的頻率 (2)9.72 2.27 (3)存在空氣阻力(或水滴滴落的頻率變化)
4.解析(1)根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律:一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度,可得v=v0+12gt。
(2)描點畫圖,如圖所示。
(3)根據(jù)v=v0+12gt可知,v-t圖像的斜率k=g2,解得g≈9.7m/s2;圖像與縱軸的截距為小球經(jīng)過光電門1時的速度v0,約為1.12m/s,根據(jù)v02=2gh得h≈6.5cm。
答案(1)v=v0+12gt
(2)見解析圖
(3)9.7(9.5~9.9均可) 6.5(6.3~6.7均可)
5
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