2019屆高考物理 專題三 研究勻變速直線運動精準培優(yōu)專練

1、aa2a3x4x5x6x1x2x3a1421，a2522，a3623a13T3T3T39T2培優(yōu)點三研究勻變速直線運動一、考點分析1.本實驗在高考中的考查一般有兩種方式，一是直接根據(jù)紙帶判斷物體的運動性質，求瞬時速度及加速度等；二是以本實驗為背景，通過改變實驗條件、實驗儀器設置考題，與速度、加速度有關的實驗綜合考查，如“測定重力加速度”“驗證牛頓運動定律”驗證機械能守恒定律”等。2.有關數(shù)據(jù)處理：(1)電磁打點計時器使用6V以下低壓50Hz交流電源，用振針打點，每隔0.02s打一次點。(2)電火花計時器使用220V50Hz交流電源，電火花打點，每隔0.02s打一次點。(3)利用逐差法求解平均加

2、速度xxxxxx。dn1dn12xn12T(4)利用平均速度求瞬時速度：vnxnT。二、考題再現(xiàn)典例1.(2018全國III卷22)甲、乙兩同學通過下面的實驗測量人的反應時間。實驗步驟如下：(1)甲用兩個手指輕輕捏住量程為L的木尺上端，讓木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好處于L刻度處，但未碰到尺），準備用手指夾住下落的尺。(2)甲在不通知乙的情況下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子。若夾住尺子的位置刻度為L1，重力加速度大小為g，則乙的反應時間為_（用L、L1和g表示）。2(3)已知當?shù)氐闹亓铀俣却笮間=9.80m/s，L=30.0cm，L1=10.4cm，乙

3、的反應時間為_s。（結果保留2位有效數(shù)字）(4)寫出一條提高測量結果準確程度的建議：?！窘馕觥?2)(3)根據(jù)題述，在乙的反應時間t內，尺子下落高度h=L-L1，由自由落體運動規(guī)律，hgt2，解得t1，帶入數(shù)據(jù)解得t0.20s。122(LL)g(4)從反應時間的表達式可知，若要提高測量結果的準確度，除多次測量位移取平均值，還可以減小手指與尺子的間距，從而提高反應時間的準確度?！敬鸢浮?2)2(LL)1g(3)0.20(4)多次測量取平均值；初始時乙的手指盡可能接近尺子典例2.(2017全國卷22)某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運動，用自制“滴水計時器”計量時間。實驗前，將該計時器固定在小

4、車旁，如圖(a)所示。實驗時，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運動過程中，滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴，圖(b)記錄了桌面上連續(xù)6個水滴的位置。(已知滴水計時器每30s內共滴下46個小水滴)(2)已知滴水計時器每30s內共滴下46個小水滴，所以相鄰兩水滴間的時間間隔為Ts3(1)由圖(b)可知，小車在桌面上是_(填“從右向左”或“從左向右”)運動的。(2)該小組同學根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運動，小車運動到圖(b)中A點位置時的速度大小為_m/s，加速度大小為_m/s2。(結果均保留兩位有效數(shù)字)【解析】(1)小車在阻力的作用下，做減速運動，由題圖(b)知，從右向左相鄰水滴

5、間的距離逐漸減小，所以小車在桌面上是從右向左運動。304520.1170.133s，所以A點位置的速度為vA32m/s0.19m/s。根據(jù)逐差法可求加速度2ax5x4x2x16T2，解得a0.038m/s2，故加速度的大小為0.038m/s2?！敬鸢浮?1)從右向左(2)0.190.038三、對點速練1某同學在研究小車運動實驗中，電源頻率f=50Hz，在紙帶上打出的點中，選出零點，A每隔4個點取1個計數(shù)點，因保存不當，紙帶被污染，零點未畫出，如圖所示，、B、C、Dxx是依次排列的4個計數(shù)點，僅能讀出其中3個計數(shù)點到零點的距離：A=16.6mm，B=126.5mm，2xD=624.5mm。根據(jù)以

6、上信息回答：(1)某同學在研究小車運動實驗中，接通電源與釋放紙帶（或物體），這兩個操作時刻的關系應當是。A先接通電源，后釋放紙帶B先釋放紙帶，后接通電源C釋放紙帶的同時接通電源D先接通電源或先釋放紙帶都可以(2)電磁打點計時器的工作電壓是：_；(3)相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔T為_s；(4)打C點時物體的速度大小為_m/s（取2位有效數(shù)字）；(5)設AB之間的距離為xAB，CD之間的距離為xCD，相鄰計數(shù)點之間的時間間隔為T，則物體加速度a的表達式為_（用xCD、xAB和T表示）?！敬鸢浮?1)A(2)46V的低壓交流電源(3)0.1(4)2.5(5)axxCD2T2AB【解析】實驗操作時，用將

7、接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，再釋放紙帶，故A正確；電磁打點計時器的工作電壓是46V的低壓交流電源；打點計時器打出的紙帶每隔4個點選擇一個計數(shù)點，則相鄰兩計數(shù)點的時間間隔T=0.1s；根據(jù)勻變速直線BD2.5m/s；根據(jù)逐差法可得加速度的表達式a運動的推論可知vCxxxCD2T2T2AB。2如圖是“研究勻變速直線運動”實驗中獲得的一條紙帶，O、A、B、C、D、E為紙帶上六個計數(shù)點，加速度大小用a表示。3(2)由公式sat2知圖象的斜率表示a，即加速度的二分之一；根據(jù)圖象可得(1)OD間的距離為_m；(2)如圖是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的s-t2圖線（s為各計數(shù)點至同一起點的距離），斜

8、率表示_，其大小為_m/s2（保留三位有效數(shù)字）。【答案】(1)0.0120(2)加速度的一半0.464(0.4610.467)【解析】(1)最小刻度是毫米的刻度尺讀數(shù)要估讀到最小刻度的下一位，所以OD間的距離為1.20cm=0.0120m。1122km/s20.464m/s2。(2.800.20)1020.060.0043在做“研究勻變速直線運動”的實驗時，某同學得到一條用某種計時器打下的紙帶(如圖所示)，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點圖中沒有畫出，計時器接在220V、50Hz交流電源上。(1)該計時器是_(填“電火花”或者“電磁打點”)計時

9、器，設它打點的周期為T，計算F點的瞬時速度vF的公式為vF_(用字母表示)；(2)他經過測量并計算得到計時器在打B、C、D、E、F各點時物體的瞬時速度如下表。以A點對應的時刻為t0，試在如圖所示坐標系中合理地選擇標度，作出v-t圖象，并利用該圖象求出物體的加速度a_m/s2；（結果保留兩位有效數(shù)字）4對應點速度(m/s)B0.141C0.180D0.218E0.262F0.301(3)如果當時電網中交變電流的電壓變成210V，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比_。(填“偏大”、“偏小”或“不變”)【答案】(1)電火花d6d10T4(2)如圖所示0.40(3)不變【解析】(1

10、)計時器接在220V、50Hz交流電源上，則該計時器是電火花計時器，設它打點的周期為T，計算F點的瞬時速度vF的公式為vdd10TF64。avm/s20.40m/s2；(2)圖象如圖所示，由圖象可知：0.340.10t0.6(3)交流電壓變化不影響打點的周期，則加速度的測量值與實際值相比不變。4某研究性學習小組用如圖所示的裝置來測定當?shù)刂亓铀俣?，主要操作如下：安裝實驗器材，調節(jié)試管夾(小鐵球)、光電門和紙杯在同一豎直線上；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

11、；(保持光電門1的位置不變，改變光電門2的位置，重復的操作。測出多組h，t)，計算出對應的平均速度v；畫出vt圖象。請根據(jù)實驗，回答如下問題：(1)設小鐵球到達光電門1時的速度為v0，當?shù)氐闹亓铀俣葹間.則小鐵球通過兩光電門間5平均速度v的表達式為_。(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)123456h(cm)t(s)v(ms1)10.000.0691.4520.000.1191.6830.000.1591.8940.000.1952.0550.000.2262.2160.000.2552.36請在圖示坐標紙上畫出vt圖象。(3)根據(jù)vt圖象，可以求得當?shù)刂亓铀俣萭_m/s2，試管夾到光電門1的距離約為_cm。(以上結果均保留兩位有效數(shù)字)1【答案】(1)vv02gt(2)如圖所示(3)9.7