課時(shí)跟蹤檢測(cè)（五）研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)

課時(shí)跟蹤檢測(cè)（五）研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)1．(2019·全國卷Ⅰ)某小組利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)物塊沿傾斜的長木板加速下滑時(shí)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行探究。物塊拖動(dòng)紙帶下滑，打出的紙帶一部分如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz，紙帶上標(biāo)出的每兩個(gè)相鄰點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)未畫出。在A、B、C、D、E五個(gè)點(diǎn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器最先打出的是________點(diǎn)。在打出C點(diǎn)時(shí)物塊的速度大小為________m/s(保留3位有效數(shù)字)；物塊下滑的加速度大小為________m/s2(保留2位有效數(shù)字)。解析：物塊加速下滑，因此打點(diǎn)間距逐漸增大，故先打出的是A點(diǎn)。C點(diǎn)的速度vC＝eq\f(xBD,2T)＝eq\×10－2,2×0.1)m/s≈0.233m/s。由題圖知xAB＝1.20cmxBC＝xAC－xAB＝1.95cmxCD＝xAD－xAC＝2.70cmxDE＝xAE－xAD＝3.45cm得Δx＝xBC－xAB＝xCD－xBC＝xDE－xCD＝aT2解得物塊下滑的加速度a＝0.75m/s2。答案：A2．某同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)。(1)用細(xì)繩將沙和沙桶通過滑輪與小車連接，調(diào)節(jié)斜面的傾角θ，使小車沿斜面向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(2)保持斜面傾角θ不變，取下沙和沙桶，用天平測(cè)出沙和沙桶的總質(zhì)量m，接通電源，在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處重新釋放小車。(3)圖2是該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出。設(shè)圖自左到右的六組數(shù)據(jù)依次表示為x1、x2、x3、…，由于這些數(shù)據(jù)滿足關(guān)系式________________，可以判斷小車沿斜面向下做__________________運(yùn)動(dòng)。若測(cè)得沙和沙桶的總質(zhì)量為310g，則小車的質(zhì)量為________kg(結(jié)果保留三位有效數(shù)字，重力加速度取9.8m/s2)。解析：(3)由紙帶數(shù)據(jù)，可知x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝1.98cm，即可判定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；其加速度大小a＝eq\f(Δx,T2)＝eq\×10－2,2)m/s2＝1.98m/s2；依據(jù)牛頓第二定律，則有：mg＝Ma，解得：M＝eq\f(mg,a)＝eq\f(310×10－3×,1.98)kg≈1.53kg。答案：(3)Δx3．(2020·江蘇高考)疫情期間“停課不停學(xué)”，小明同學(xué)在家自主開展實(shí)驗(yàn)探究。用手機(jī)拍攝物體自由下落的視頻，得到分幀圖片，利用圖片中小球的位置來測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，?shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。(1)家中有乒乓球、小塑料球和小鋼球，其中最適合用作實(shí)驗(yàn)中下落物體的是________。(2)下列主要操作步驟的正確順序是________。(填寫各步驟前的序號(hào))①把刻度尺豎直固定在墻上②捏住小球，從刻度尺旁靜止釋放③手機(jī)固定在三角架上，調(diào)整好手機(jī)鏡頭的位置④打開手機(jī)攝像功能，開始攝像(3)停止攝像，從視頻中截取三幀圖片，圖片中的小球和刻度如圖2所示。已知所截取的圖片相鄰兩幀之間的時(shí)間間隔為eq\f(1,6)s，刻度尺的分度值是1mm，由此測(cè)得重力加速度為________m/s2。(4)在某次實(shí)驗(yàn)中，小明釋放小球時(shí)手稍有晃動(dòng)，視頻顯示小球下落時(shí)偏離了豎直方向。從該視頻中截取圖片，________(選填“仍能”或“不能”)用(3)問中的方法測(cè)出重力加速度。解析：(1)根據(jù)題中提供的小球和測(cè)量要求可得出要使用小鋼球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，與乒乓球、小塑料球相比，小鋼球受到的空氣阻力可忽略，可認(rèn)為是自由落體運(yùn)動(dòng)，可以減小實(shí)驗(yàn)誤差。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，可以得出先固定刻度尺，然后固定手機(jī)調(diào)好手機(jī)鏡頭位置，打開手機(jī)攝像功能進(jìn)行攝像，最后捏住小球，使小球由靜止下落，即步驟為①③④②。(3)題圖2左側(cè)圖片中小球上邊緣的讀數(shù)為2.00cm，中間圖片中小球上邊緣的讀數(shù)為26.00cm，右側(cè)圖片中小球上邊緣的讀數(shù)為76.70cm，由逐差法可得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間＝eq\f(76.70－26.00－,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,6)))2)×10－2m/s2≈9.6m/s2。(4)由于釋放小球時(shí)手稍有晃動(dòng)，小球偏離豎直方向，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)，但豎直方向仍做自由落體運(yùn)動(dòng)，故能用(3)問中的方法測(cè)量重力加速度。答案：(1)小鋼球(2)①③④②(3)9.6(9.5～9.7都算對(duì))(4)仍能4．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·遼寧卷)某興趣小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來測(cè)量重力加速度。鐵架臺(tái)豎直放置，上端固定電磁鐵M，A、B為位置可調(diào)節(jié)的光電門，均與數(shù)字計(jì)時(shí)器N相連。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①接通M的開關(guān)，吸住小球；②將A固定在小球下方某一位置，調(diào)節(jié)B的位置并固定，測(cè)出A和B之間的距離h1；③斷開M的開關(guān)，小球自由下落，記錄小球從A到B的時(shí)間，重復(fù)測(cè)量3次對(duì)應(yīng)于h1的時(shí)間，平均值為t1；④保持A位置不變而改變B的位置并固定，測(cè)出A和B之間的距離h2，重復(fù)測(cè)量3次對(duì)應(yīng)于h2的時(shí)間，平均值為t2。完成下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)所用器材有：鐵架臺(tái)、電源、電磁鐵、光電門、數(shù)字計(jì)時(shí)器、小球和________(填入正確選項(xiàng)前的字母)。A．天平B．刻度尺C．游標(biāo)卡尺(2)重力加速度大小可表示為g＝________________(用h1、t1、h2、t2表示)。(3)另一組同學(xué)也利用該裝置測(cè)量重力加速度，如果實(shí)驗(yàn)過程中保持B的位置不變而改變A的位置，那么該組同學(xué)________(填“能”或“不能”)正確測(cè)得重力加速度。解析：(1)實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量A和B之間的距離，所以需要用刻度尺。因?yàn)闆]有記錄小球過光電門的時(shí)間，所以不需要測(cè)量小球直徑，故不要游標(biāo)卡尺。(2)設(shè)過A時(shí)的速度為v0，從A運(yùn)動(dòng)到B，有h1＝v0t1＋eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)，h2＝v0t2＋eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2)，解得g＝eq\f(2,t1－t2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(h1,t1)