实验针对训练1 测量做直线运动物体的瞬时速度(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)通用版

实验针对训练(一) 1．(2022·全国乙卷)用雷达探测一高速飞行器的位置。从某时刻(t＝0)开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔1 s测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示： t/s 0 1 2 3 4 5 6 x/m 0 507 1 094 1 759 2 505 3 329 4 233 回答下列问题： (1)根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是：____________________________________________________________ ___________________________________________________________________； (2)当x＝507 m时，该飞行器速度的大小v＝________m/s； (3)这段时间内该飞行器加速度的大小a＝________m/s2(保留2位有效数字)。 [解析]　(1)将表格中数据转化如图，则x1＝507 m，x2＝587 m，x3＝665 m，x4＝746 m，x5＝824 m，x6＝904 m，可得x2－x1＝80 m，x3－x2＝78 m，x4－x3＝81 m，x5－x4＝78 m，x6－x5＝80 m，相邻相等时间间隔位移差大小接近，可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动。 (2)x＝507 m时该飞行器的速度即t＝1 s时的瞬时速度，利用匀变速直线运动的特点可知时间中点的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，故v＝＝ m/s＝547 m/s。(3)由逐差法得a＝＝ m/s2≈79 m/s2。 [答案]　(1)相邻相等时间间隔位移差大小接近　(2)547　(3)79 2．某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。 (a)　　　　　　　　　　(b) 实验步骤如下： ①如图(a)，将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑； ②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt； ③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示]、表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小，求出； ④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③； ⑤多次重复步骤④； ⑥利用实验中得到的数据作出­Δt图像，如图(c)所示。 (c) 完成下列填空：(1)用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与vA、a和Δt的关系式为＝________。 (2)由图(c)可求得，vA＝________ cm/s，a＝______ cm/s2。(结果保留3位有效数字) [解析]　(1)挡光片通过光电门的平均速度等于Δt时间段的中间时刻的速度 由v＝v0＋at可知＝vA＋a。 (2)＝vA＋a·Δt，由图像的截距可知 vA＝52.12 cm/s≈52.1 cm/s 其斜率k＝a，故物体的加速度 a＝2k＝2× cm/s2＝16.4 cm/s2。 [答案]　(1)vA＋Δt　(2)52.1　16.4 3．某兴趣小组用光电门、计时器和直尺测量当地的重力加速度。图(a)是其实验装置，其操作方法是：让直尺下端刚好处于光电门处并由静止释放，光电计时器记录直尺通过光电门的时间，直尺运动过程中尺身始终处于竖直方向，图(b)是量程分别为0～15 cm 的钢尺和0～20 cm的塑料尺。 (a) (b) (1)为了较准确测出重力加速度，应选择________(选填“钢尺”或“塑料尺”)完成该实验。 (2)小组通过5次实验，测得直尺通过光电门的时间如下表。第4次实验操作可能存在的问题是：直尺下端开始遮光时具有________(选填“加速度”“初速度”或“重力”)。 次数 1 2 3 4 5 时间/s 0.184 0.186 0.185 0.150 0.186 (3)剔除第4组数据，从表格其他数据算出时间的平均值是0.185 s，并利用选定的直尺的量程L代入g＝，得g≈8.77 m/s2，结果与当地重力加速度差距较大，上述数据处理存在的问题是________。 (4)根据实验数据，正确的计算结果应该是g＝________。(结果保留2位小数) [解析]　(1)由于钢尺的密度大，空气阻力的影响小，所以选钢尺。 (2)由表格可知，第4次实验的时间明显小于其他几次，可能存在的问题是：直尺下端开始遮光时具有初速度。 (3)根据g＝，代入计算的加速度得L＝0.15 m 结果与当地重力加速度差距较