高三物理一輪復(fù)習(xí)鞏固檢測：探究勻變速直線運動的特點

1、研究勻變速直線運動1. (2018高考北京卷)用圖甲所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律。主要實驗步驟如下：a安裝好實驗器材。接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長木板運動，重復(fù)幾次。b選出一條點跡清晰的紙帶，找一個合適的點當(dāng)作計時起點O(t0)，然后每隔相同的時間間隔T選取一個計數(shù)點，如圖乙中A、B、C、D、E、F所示。c通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E點時小車的速度，分別記作v1、v2、v3、v4、v5d以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上描點，如圖丙所示。結(jié)合上述實驗步驟，請你完成下列任務(wù)：(1)在下列儀器和器材中，還需要使用的有_和_(填選項前的字母)。A

2、電壓合適的50 Hz交流電源B電壓可調(diào)的直流電源C刻度尺D秒表E天平(含砝碼)(2)在圖丙中已標(biāo)出計數(shù)點A、B、D、E對應(yīng)的坐標(biāo)點，請在該圖中標(biāo)出計數(shù)點C對應(yīng)的坐標(biāo)點，并畫出vt圖象。(3)觀察vt圖象，可以判斷小車做勻變速直線運動，其依據(jù)是_。vt圖象斜率的物理意義是_。(4)描繪vt圖象前，還不知道小車是否做勻變速直線運動。用平均速度eq f(x,t)表示各計數(shù)點的瞬時速度，從理論上講，對t的要求是_(選填“越小越好”或“與大小無關(guān)”)；從實驗的角度看，選取的x大小與速度測量的誤差_(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。(5) 早在16世紀(jì)末，伽利略就猜想落體運動的速度應(yīng)該是均勻變化的。當(dāng)時只能靠滴

3、水計時，為此他設(shè)計了如圖丁所示的“斜面實驗”，反復(fù)做了上百次實驗，驗證了他的猜想。請你結(jié)合勻變速直線運動的知識，分析說明如何利用伽利略“斜面實驗”檢驗小球的速度是隨時間均勻變化的。_2.(2020蘇錫常鎮(zhèn)四市二模)某實驗小組同學(xué)利用電磁打點計時器做“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗。裝置如圖甲所示，在調(diào)整好儀器后，正確操作得到點跡清晰的紙帶。(1)關(guān)于該實驗，下列說法正確的是_。A打點時先釋放紙帶再接通電源B應(yīng)使重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C應(yīng)消除小車和長木板間的摩擦阻力的影響D應(yīng)調(diào)整滑輪高度使連接小車的細(xì)繩與長木板平行(2)圖乙是某同學(xué)一次實驗得到小車運動情況的紙帶，他進(jìn)行如下數(shù)據(jù)處理：在紙

4、帶上連續(xù)選取六個計時點A、B、C、D、E、F，并測得A、C兩點間的距離為x1，B、D兩點間的距離為x2，已知打點計時器所用的交流電源的頻率為f，則打點計時器在紙帶上打下B點時小車運動的瞬時速度大小vB_；小車運動的加速度a_。(3)如圖丙、丁所示，這是兩位同學(xué)用同一組實驗數(shù)據(jù)，分別作出的小車運動vt圖象，你認(rèn)為作圖正確的是_。3. (2021重慶等級考模擬卷)某小組用打點計時器研究小車的勻變速直線運動，該打點計時器電源的頻率為50 Hz，在打好的紙帶上每5個點標(biāo)記一個計數(shù)點，標(biāo)記結(jié)果如圖所示。A、B、C、D為連續(xù)選擇的計數(shù)點，其位置分別為20.0 mm、34.0 mm、53.0 mm和77.0

5、 mm。則(1)圖中相鄰兩計數(shù)點的時間間隔是_s。(2)打B點時小車的速度大小是_m/s。(3)小車運動的加速度大小是_m/s2。4.(2020潮州市第二次模擬)在做“研究勻變速直線運動”的實驗時，某同學(xué)得到一條用打點計時器打下的紙帶，如圖所示，各個計數(shù)點已經(jīng)在紙帶上標(biāo)出，圖中每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，打點計時器接頻率f50 Hz的交流電源。(1)該實驗_平衡摩擦力，_滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量(均選填“需要”或“不需要”)；(2)打下計數(shù)點6時紙帶的速度v6_(用給定字母表示)；(3)木塊加速度為a_(用給定字母表示)；(4)如果交變電流頻率f50 Hz，但當(dāng)時做實驗的同學(xué)

6、并不知道，那么測得的加速度值比真實值_(選填“偏大”或“偏小”)。5.(2020滄州市第三次模擬)小華同學(xué)在“研究勻變速直線運動的特點”實驗中，選出了如圖甲所示的一條紙帶(每兩個點間還有4個點沒有畫出)。打點計時器的電源頻率為50 Hz。(1)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，計算E點時小車的瞬時速度并填入表中。位置ABCDEv/(ms1)0.610.811.001.18(2)小華同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖乙中畫出了小車的vt圖象。請你根據(jù)vt圖象：判斷小車做的是_(填選項前的字母)。A勻速直線運動B勻變速直線運動C非勻變速直線運動(3)小紅同學(xué)用以下方法繪制了小車運動的vt圖象：第一、先把紙帶每隔0.1 s剪斷，

7、得到若干短紙條；第二、再把這些紙條并排貼在一張紙上，使這些紙條下端對齊，作為時間坐標(biāo)軸，標(biāo)出時間；第三、將紙條上端中心連起來，于是得到vt圖象。請回答這樣做_(選填“可行”或“不可行”)，簡要說明其理由_。6.(2017高考全國卷)某同學(xué)研究在固定斜面上運動物體的平均速度、瞬時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、光電計時器。 實驗步驟如下：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τ谛泵娴奈恢?，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑；當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時，用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間t；用s表示擋光片沿運動方

8、向的長度如圖(b)所示，eq xto(v)表示滑塊在擋光片遮住光線的t時間內(nèi)的平均速度大小，求出eq xto(v)；將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與中位置相同，令滑塊由靜止開始下滑，重復(fù)步驟、；多次重復(fù)步驟；利用實驗中得到的數(shù)據(jù)作出eq xto(v)t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)光電門時滑塊的瞬時速度大小，則eq xto(v)與vA、a和t的關(guān)系式為eq xto(v)_。(2)由圖(c)可求得，vA_cm/s，a_cm/s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。7.(2017高考全國卷)某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運

9、動，用自制“滴水計時器”計量時間。實驗前，將該計時器固定在小車旁，如圖(a)所示。實驗時，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運動過程中，滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴，圖(b)記錄了桌面上連續(xù)的6個水滴的位置。(已知滴水計時器每30 s內(nèi)共滴下46個小水滴)(1)由圖(b)可知，小車在桌面上是_(選填“從右向左”或“從左向右”)運動的。(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動。小車運動到圖(b)中A點位置時的速度大小為_m/s，加速度大小為_m/s2(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)。8.(2020黃石市五月質(zhì)檢)小敏同學(xué)在暗室中用圖甲所示裝置做“測定重力加速度”的實驗，用到的實

10、驗器材有：分液漏斗、閥門、支架、接水盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀。具體實驗步驟如下：在分液漏斗內(nèi)盛滿清水，旋松閥門，讓水滴以一定的頻率一滴滴地落下；用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴流照亮，由大到小逐漸調(diào)節(jié)頻閃儀的頻率，當(dāng)頻率為30 Hz時，第一次看到一串仿佛固定不動的水滴；用豎直放置的米尺測得各個水滴所對應(yīng)的刻度；處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論；(1)水滴滴落的頻率為_Hz；(2)小敏同學(xué)測得連續(xù)相鄰的五個水滴之間的距離如圖乙所示，根據(jù)數(shù)據(jù)計算當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭_m/s2；D點處水滴此時的速度_m/s。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)答案： 1. (1)AC(2) (3)小車的速度隨時間均勻變化加速度(4)越小越好有關(guān)(5)如果小球的初速度為0，其速度vt，那么它通過的位移xeq f(0v,2)t，故推出xt2。因此，只要測量小球通過不同位移所用的時間，就可以檢驗小球的速度是否隨時間均勻變化。2. (1)D(2)eq f(1,2)x1feq f(1,2)(x2x1)f2(3)丙3. (1)0.1(2)0.165(3)0.54. (1)不需要不需要(2)eq f(（x4x3）f,10)(3)eq f(（x4x3x2x1）f2,200)(4)偏小5. (1)1.39(2)B(3)可行該做法是可行的；因為剪斷的紙帶所用的時間都是t0.1 s，即時間t相等，所以紙帶的長度之比等于此段紙