1.5實(shí)驗(yàn)一探究速度隨時(shí)間的變化規(guī)律

1、實(shí)驗(yàn)一探究速度隨時(shí)間的變化規(guī)律考綱解讀1.了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造，會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.2.會(huì)計(jì)算紙帶上各點(diǎn)的瞬時(shí)速度.3.會(huì)利用紙帶計(jì)算加速度.4.會(huì)用圖象法探究小車速度與時(shí)間的關(guān)系，并能根據(jù)圖象求加速度基本實(shí)驗(yàn)要求1實(shí)驗(yàn)器材電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫(xiě)紙片2實(shí)驗(yàn)步驟(1)按照實(shí)驗(yàn)原理圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端，接好電源；(2)把一細(xì)繩系在小車上，細(xì)繩繞過(guò)滑輪，下端掛合適的鉤碼，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，固定在小車后面；(3)把小車?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，放開(kāi)小車；(4)小車運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，斷開(kāi)電

2、源，取下紙帶；(5)換紙帶反復(fù)做三次，選擇一條比較理想的紙帶進(jìn)行測(cè)量分析規(guī)律方法總結(jié)1數(shù)據(jù)處理(1)目的通過(guò)紙帶求解運(yùn)動(dòng)的加速度和瞬時(shí)速度，確定物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)等(2)處理的方法aa2a3a1421，a2522，a3623a1利用平均速度求瞬時(shí)速度：vnnxxn1dn1dn12T2T分析物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)測(cè)量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)距離之差，看其是否為常數(shù)，從而確定物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)利用逐差法求解平均加速度xxxxxx3T3T3T3利用速度時(shí)間圖象求加速度3.注意事項(xiàng)(1)平行：紙帶、細(xì)繩要和木板平行(2)兩先兩后：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后讓小車運(yùn)動(dòng)；實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先斷開(kāi)電源，后取紙帶(3)防止碰撞

3、：在到達(dá)長(zhǎng)木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng)，防止鉤碼落地和小車與滑輪相撞(4)減小誤差：小車的加速度宜適當(dāng)大些，可以減小長(zhǎng)度的測(cè)量誤差，加速度大小以能在約50cm的紙帶上清楚地取出67個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜a作出速度時(shí)間圖象，通過(guò)圖象的斜率求解物體的加速度；b剪下相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶緊排在一起求解加速度2依據(jù)紙帶判斷物體是否做勻變速運(yùn)動(dòng)的方法(1)x1、x2、x3xn是相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離(2)x是兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間里的位移差：x1x2x1，x2x3x2.(3)T是相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：T0.02n(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz，n為兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間計(jì)時(shí)點(diǎn)的間隔數(shù))(4)xaT2，因?yàn)門是恒量，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車

4、的加速度a也為恒量，所以x必然是個(gè)恒量這表明：只要小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，它在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間里的位移之差就一定相等.考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理例1在“探究速度隨時(shí)間的變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的操作步驟如下，其中錯(cuò)誤的步驟有_A拉住紙帶，將小車移到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處先放開(kāi)紙帶，再接通電源B將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電源C把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下面掛上合適的鉤碼D取下紙帶E將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做加速運(yùn)動(dòng)F將紙帶固定在小車尾部，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔_將以上步驟完善并填寫(xiě)在橫線上(遺漏的步驟可編上序號(hào)G、H)；實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序?yàn)椋篲.解析A中應(yīng)先接

5、通電源再放開(kāi)紙帶，D中先斷開(kāi)電源，使計(jì)時(shí)器停止工作，再取下紙帶；遺漏步驟G：換上新紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次答案ADG換上新紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次BEFCADG考點(diǎn)二紙帶數(shù)據(jù)的處理例2如圖1是某同學(xué)在做探究速度隨時(shí)間的變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶解析(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率為50Hz，周期T0.02s，故打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為.70cm(注意估讀)C點(diǎn)對(duì)應(yīng)速度vC2T20.1圖1(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，則紙帶上相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為_(kāi)(2)A、B、C、D是紙帶上四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，從圖中讀出A、B兩點(diǎn)間距x_；C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度是_(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)1f0.02s；

6、(2)兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T0.025s0.1s，由題圖讀出x7.0mm0 xBCxCD0.901.10cm/s0.100m/s.答案(1)0.02s(2)0.70cm0.100m/s考點(diǎn)三應(yīng)用紙帶分析物體運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)例3(2012山東理綜21(1)某同學(xué)利用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律物塊在重物的牽引下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖3所示打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz.圖2x4x59.0011.011022T20.1vm/s1.00m/s.x3x47.019.

7、001022T20.1vm/s0.80m/s.圖3通過(guò)分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)_和_之間某時(shí)刻開(kāi)始減速計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為_(kāi)m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為_(kāi)m/s.(保留三位有效數(shù)字)物塊減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小為a_m/s2.解析(1)從計(jì)數(shù)點(diǎn)1到6相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移差x2.00cm，在6、7計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移比5、6計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移增加了(12.2811.01)cm1.27cm1.6m/s2解析如圖所示，兩物體相撞的條件為：同一時(shí)刻位置相同設(shè)此時(shí)A的位移為xA，則B的位移為xBxAx，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：1B2A當(dāng)B車追上A車時(shí)，若B的速度等于A的速度，則兩車剛好相撞，AB

8、由得a1.6m/s2故為避免兩車相撞，B車的加速度應(yīng)大于1.6m/s2.14(15分)一物塊以一定的初速度沿斜面向上滑動(dòng)，利用速度傳感器可以在計(jì)算機(jī)屏幕上得到其速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖3所示，求：(1)物塊下滑的加速度大小a；圖3(2)物塊沿斜面向上滑行的最大距離x.答案(1)2m/s2(2)1m解析(1)由圖象可知，物塊下滑的加速度為v1.50.5(2)由vt圖象看出，物塊的初速度為v04m/s沿斜面上滑的時(shí)間和加速度分別為t0.5s，t11故物塊向上滑行的最大距離為xv0t2at240.5m280.52m1m12(15分)2012年2月23日凌晨，第18屆國(guó)際泳聯(lián)跳水世界杯賽男子3米板決賽結(jié)束，中國(guó)選手包攬冠、亞軍，其中奧運(yùn)冠軍何沖以總成績(jī)553.35分成功衛(wèi)冕如圖4所示是他在跳臺(tái)上騰空而起的英姿，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)他的重心離臺(tái)面的高度為1m，當(dāng)他下降到手觸及水面時(shí)要伸直雙臂做一個(gè)翻掌壓水花的動(dòng)作，這時(shí)他的重心離水面也圖4是1m設(shè)他靜止站在臺(tái)面上時(shí)重心距臺(tái)面的高度為0.8m，重力加速度g10m/s2，問(wèn)：(1)他的起跳速度約是多大？(2)從起跳到入水(手掌觸水)共需多長(zhǎng)時(shí)間？答案(1)2m/s(2)0.97s解析運(yùn)動(dòng)員上升過(guò)程重心上升的高度h10.2m；下降過(guò)