2.1 重力 弹力 摩擦力（正文）-2021高考物理【衡中学案】1轮总复习（全国版）

运动员速度达到 8 m / s 用时 t2 = v2 a2 = 4 s, 在 4 s 时间内运动员前进的位移为 x2 = v2 2 t1 = 16 m, 运动员速度达到最大时未能追上足球,速度达到最大之后运动员匀速 运动。 设运动员追上足球时,球已经停止,足球从反弹到减速为 0 的时间为 t3 ,有 0 = v4 - a1 t3 , 解得 t3 = 1. 5 s, 足球反弹运动的距离为 x3 = v24 2a1 = 1. 125 m, 设运动员匀速前进的时间为 t4 ,则 x3 + v2 t4 = 32 m - x2 , 解得 t4 ≈1. 9 s > t3 = 1. 5 s, 故运动员追上足球时足球已停止运动,假设正确, 该运动员追上足球所用时间 t = t1 + t4 = 5. 9 s。 实验一　 研究匀变速直线运动 知识梳理自测巩固 　 　 二、1. (1)0. 02s　 (2)交流　 220V　 (3)4　 0. 1s 四、3. 接通电源　 放开小车 五、1. 平行 核心考点重点突破 　 　 典例试做 1:(1)D　 (2)①27. 0　 ②1. 15　 ③1. 0 解析:本题考查探究匀变速直线运动的实验注意事项及数据处理。 (1)本实验是探究匀变速直线运动的规律,只需要小车做匀变速直线 运动即可,因此,需要调整滑轮的高度使细线与长木板平行,不需要保持木 板水平,不需要平衡摩擦力,不需要重锤的质量远小于小车的质量,选项 D 正确,选项 A、B、C 错误。 (2)①由连续相等的时间内位移之差相等得,OD - OC - (OC - OB) = OC - OB - (OB - OA),解得 OB = 1 3 (3OC + OA - OD) = 1 3 × (3 × 38. 0 cm + 17. 0 cm - 50. 0 cm) = 27. 0 cm。 ②电源的频率为 50 Hz,打点计时器打点的周期为 T = 1 f = 0. 02 s,相 邻两计数点间的时间间隔 t = 5T = 0. 1 s,由中间时刻的瞬时速度等于这段 时间 的 平 均 速 度 知, 打 下 C 点 时 小 车 的 速 度 大 小 vC = OD - OB 2t = 0. 500 m - 0. 270 m 2 × 0. 1 s = 1. 15 m / s. ③小车的加速度大小为 a = CE - AC (2t)2 = (0. 630 m - 0. 380 m) - (0. 380 m - 0. 170 m) (2 × 0. 1 s)2 = 1. 0 m / s2 。 类题演练 1:(1)A　 C　 (2)0. 1　 1. 6　 (3)3. 40 解析:本题考查纸带的使用,利用 v - t 图象探究匀变速直线运动规律。 (1)本实验中使用的有电压合适的 50 Hz 交流电源和刻度尺,不需要 直流电源、停表和天平,故选 A、C。 (2)由图象可知,计数点 O 对应的小车速度为 0. 1 m / s,小车运动的加 速度为 a = Δv Δt = 0. 9 - 0. 1 0. 5 m / s2 = 1. 6 m / s2 。 (3)根据 Δx = aT2 可知 A、B 两计数点的距离为 1. 80 cm + 1. 6 × 0. 12 × 102 cm = 3. 40 cm。 典例试做 2:(1) L1 t1 　 大于　 (2) 2( L1 t1 - L2 t2 ) t1 - t2 解析:本题考查利用光电门测量重力加速度 g。 (1)物块长为 L1 ,物块通过光电门的时间为 t1 ,则物块在时间 t1 内的 平均速度v1 = L1 t1 ; 物块做初速度为零的匀加速直线运动,由于 t1 > t2 ,故物 块在 t1 秒末的速度大于在 t2 秒末的速度,由v = 1 2 v 知,物体在时间 t1 内 的平均速度大于在时间 t2 内的平均速度。 (2)在步骤②中,光电门第二次被遮光的时间约为 t1 - t2 ,物块在 t2 秒 末的速度为 v2 = 2 v2 = 2L2 t2 ,物块在 t1 秒末的速度为 v1 = 2 v1 = 2L1 t1 ,重力加 速度 g = v1 - v2 t1 - t2 = 2( L1 t1 - L2 t2 ) t1 - t2 。 类题演练 2:(1)2. 0　 (2)0. 10　 0. 35 解析:本题考查利用水滴计时器研究匀变速直线运动。 (1)滴水计时器从滴出第 1 个水滴开始计时,到滴出第 26 个水滴共用 时 10 s,则滴水周期为 T = 10 25 s = 0. 4 s,所以水滴从滴到位置 1 至滴到位置 6 用时为 t′ = 5 × 0. 4 s = 2. 0 s。 (2)根据 Δx = aT2 可求得 a = 150