第一章 微专题6 实验：研究匀变速直线运动-【高考领航】2022高考物理一轮复习微专题速练

微专题6　实验：研究匀变速直线运动 专题概述 1.处理纸带数据时区分计时点和计数点 计时点是指打点计时器在纸带上打下的点．计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点，要注意“每5个点取一个计数点”与“每隔4个点取一个计数点”取点方法是一样的，时间间隔均为0.1 s. 2．掌握打点计时器的使用方法：用交流电源、先接通电源再释放小车． 3．由纸带计算某点的瞬时速度：vn＝来计算． 4．利用纸带求物体加速度的两种方法 (1)逐差法：利用纸带测加速度a的方法：Δx＝aT2或用逐差法：a＝(可理解为把纸带上6段距离分为“前三”和“后三”，“后三”减“前三”也为相邻相等时间间隔内的位移差，时间间隔为3T.) (2)图象法：利用vn＝求出打各点时纸带的瞬时速度，然后作出v­t图象，用v­t图象的斜率求物体运动的加速度． 1．如图是打点计时器所打的纸带的一部分，在纸带上每隔四个点选一个点作为计数点，A、B、C、D和E为纸带上五个计数点．已知打点计时器所用的电源频率为50 Hz，则AC间的距离为_____________cm，可得小车的加速度a＝___________m/s2(计算结果保留两位有效数字)． 2．如图所示为实验得到的一条清晰的纸带，A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，xAD＝_________cm.已知电源频率为50 Hz，则打点计时器在打D点时纸带的速度 v＝_________m/s(保留两位有效数字)． 3．某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，打点计时器所用电源的频率是50 Hz，在实验中得到一条点迹清晰的纸带，他把某一点记作O，再依次选6个点作为计数点，分别标以A、B、C、D、E和F，如图甲所示． (1)由实际的纸带测得C、D两点相距2.70 cm，D、E两点相距2.90 cm，则在打D点时小车的速度是________m/s. (2)该同学分别算出打各点时小车的速度，然后根据数据在v­t坐标系中描好点，请在图乙中作出小车的v­t图象，并求出小车的加速度a＝________m/s2. 4．某学习小组设计了如图甲所示的装置来测量匀变速直线运动的加速度．桌面的右边缘固定一支铅笔以代替定滑轮，细绳的一端与带有窄片的滑块连接，另一端与矿泉水瓶连接，A处固定有一个光电门(图中未画出)，可以测量窄片经过光电门时的遮光时间Δt.在桌面上过A、B画出两条与桌面右边缘平行的线PQ、MN，并测出间距L.请回答下列问题： (1)用游标卡尺测量窄片的宽度d，其示数如图乙所示，则d＝________________mm. (2)开始时将滑块按在MN处，向瓶中加水，由静止释放滑块，滑块在桌面上运动，记下Δt的值．滑块的加速度大小a＝________________(用测量的物理量符号表示)． (3)为了减小测量过程中的偶然误差，可以采用的方法有________． A．将PQ和光电门左移一些 B．在铅笔表面涂些润滑油 C．将滑块上的窄片宽度减小一些 微专题6　实验：研究匀变速直线运动 1．解析：由图可知，AC距离为xAC＝(2.23－1.00)cm＝1.23 cm(由于读数误差，1.21 cm～1.25 cm，均正确)； 由图可知，AB距离为xAB＝(1.50－1.00) cm＝0.50 cm，BC距离为xBC＝(2.23－1.50) cm＝0.73 cm；CD距离为xCD＝(3.20－2.23)cm＝0.97 cm，DE距离为xDE＝(4.40－3.20) cm＝1.20 cm，由逐差法可知加速度为a＝≈0.24 m/s2(由于误差0.23 m/s2～0.25 m/s2均正确)． 答案：1.23(1.21～1.25)　0.24(0.23～0.25) 2．解析：由图得xAD＝2.10 cm，打点计时器在打D点时纸带的速度v＝ m/s＝0.50 m/s. ＝ 答案：2.10　0.50 3．解析：(1)vD＝＝1.4 m/s. (2)v­t图象如图所示，由图象的斜率知a＝＝5 m/s2. 答案：(1)1.4　(2)如解析图所示　5 4．解析：(1)游标卡尺的读数为3 mm＋14×0.05 mm＝3.70 mm. (2)在极短的时间内，滑块的运动可视为匀速运动，瞬时速度等于平均速度，窄片通过光电门时的速度大小为. ，结合v2＝2aL，得a＝ (3)将PQ和光电门右移一些，一方面可减小测量L时产生的相对误差，另一方面可增大速度，使平均速度更接近瞬时速度，A不可采用；铅笔表面涂些润滑油，可以改变加速度的大小，但不会减小偶然误差，B不可采用；滑块上的窄片宽度减小一些，Δt更小，测量速度更准确．C可采用． 答案：(1)3.70　(2)　(3)C $