專題04-實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)(題組小練)(人教版)

專題04實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)1.(2017·高考全國卷Ⅰ)某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動(dòng)，用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間．實(shí)驗(yàn)前，將該計(jì)時(shí)器固定在小車旁，如圖(a)所示．實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持桌面水平，用手輕推一下小車．在小車運(yùn)動(dòng)過程中，滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴，圖(b)記錄了桌面上連續(xù)的6個(gè)水滴的位置．(已知滴水計(jì)時(shí)器每30s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴)(1)由圖(b)可知，小車在桌面上是(選填“從右向左”或“從左向右”)運(yùn)動(dòng)的．(2)該小組同學(xué)根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動(dòng)．小車運(yùn)動(dòng)到圖(b)中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為m/s，加速度大小為m/s2.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)2．(2017·高考全國卷Ⅱ)某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動(dòng)物體的平均速度、瞬時(shí)速度和加速度之間的關(guān)系．使用的器材有：斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計(jì)時(shí)器．實(shí)驗(yàn)步驟如下：①如圖(a)，將光電門固定在斜面下端附近；將一擋光片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬?duì)于斜面的位置，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑；②當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時(shí)，用光電計(jì)時(shí)器測得光線被擋光片遮住的時(shí)間Δt；③用Δs表示擋光片沿運(yùn)動(dòng)方向的長度[如圖(b)所示]，表示滑塊在擋光片遮住光線的Δt時(shí)間內(nèi)的平均速度大小，求出；④將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與①中位置相同，令滑塊由靜止開始下滑，重復(fù)步驟②③；⑤多次重復(fù)步驟④；⑥利用實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)作出-Δt圖，如圖(c)所示．完成下列填空：(1)用a表示滑塊下滑的加速度大小，用vA表示擋光片前端到達(dá)光電門時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度大小，則與vA、a和Δt的關(guān)系式為＝________.(2)由圖(c)可求得，vA＝________cm/s，a＝________cm/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)3．(2019·四川涼山模擬)下圖是“測量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”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．(1)OD間的距離為________cm.(2)下圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的x-t2圖線(x為各計(jì)數(shù)點(diǎn)至同一起點(diǎn)的距離)，斜率表示________．4．研究小車勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖a所示，其中斜面傾角θ可調(diào)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz，紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖b所示，圖中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)記錄點(diǎn)未畫出．(1)部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．測量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶B．接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后放開小車C．將小車停靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，小車尾部與紙帶相連D．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是：________(用字母填寫)．(2)圖b中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T＝________s.(3)為了充分利用記錄數(shù)據(jù)，減小誤差，小車加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a＝________(用T、s1、s2、s3、s4、s5、s6表示)．1.解析：(1)由于小車在水平桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)必然受到阻力作用，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，相鄰水滴(時(shí)間間隔相同)的位置間的距離逐漸減小，所以由題圖(b)可知，小車在桌面上是從右向左運(yùn)動(dòng)的．(2)滴水計(jì)時(shí)器每30s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴，其滴水的時(shí)間間隔為T＝eq\f(30s,46－1)＝eq\f(2,3)s．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，可得小車運(yùn)動(dòng)到題圖(b)中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為vA＝eq\f(0.117＋0.133,2×\f(2,3))m/s≈0.19m/s.由逐差法可得，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a＝eq\f(0.150－0.117＋0.133－0.100,4×\f(2,3)2)m/s2≈0.037m/s2.答案：(1)從右向左(2)0.190.0372.解析：(1)由于滑塊做勻變速運(yùn)動(dòng)，在擋光片通過光電門的過程中，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得eq\x\to(v)Δt＝vAΔt＋eq\f(1,2)a(Δt)2，則eq\x\to(v)＝vA＋eq\f(1,2)aΔt.(2)由eq\x\to(v)＝vA＋eq\f(1,2)aΔt結(jié)合題圖(c)可知，圖線與縱軸的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)即為vA，將圖線延長與縱軸相交，得vA＝52.1cm/s，圖線的斜率等于eq\f(1,2)a，即eq\f(1,2)a＝eq\f(53.34－52.4,150－35×10－3)cm/s2，求得a≈16.3cm/s2.答案：(1)vA＋eq\f(a,2)Δt(2)52.116.33.解析：(1)最小刻度是1毫米的刻度尺讀數(shù)要估讀到最小刻度的下一位，所以O(shè)D間的距離為1.20cm；(2)由公式x＝eq\f(1,2)at2知圖像的斜率表示eq\f(1,2)a，即加速度的二分之一．答案：(1)1.20(2)eq\f(a,2)4.解析：(1)實(shí)驗(yàn)步驟為：①把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔；②將小車?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，小車尾部與紙帶相連；③接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后放開小車；④測量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶．故答案為DCBA.(2)每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)記錄點(diǎn)未畫出，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T＝0.1