高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)1 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)高效演練（含解析）-人教版高三物理試題

研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1．某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物塊速度隨時(shí)間的變化．物塊放在桌面上，細(xì)繩的一端與物塊相連，另一端跨過(guò)滑輪掛上鉤碼．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面左端，所用交流電源頻率為50Hz.紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接在物塊上．啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放物塊，物塊在鉤碼的作用下拖著紙帶運(yùn)動(dòng)．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如圖乙所示(圖中相鄰兩點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出)．甲乙根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，該同學(xué)認(rèn)為物塊的運(yùn)動(dòng)為勻加速運(yùn)動(dòng)．回答下列問(wèn)題：(1)在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，物塊的速度大小為_(kāi)_____m/s.在打出D點(diǎn)時(shí)，物塊的速度大小為_(kāi)_______m/s.(保留兩位有效數(shù)字)(2)物塊的加速度大小為_(kāi)_____m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)解析(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，所以vB＝eq\f(xAC,2T)＝eq\f(4.61＋6.59×10－2,0.2)m/s＝0.56m/svD＝eq\f(xCE,2T)＝eq\f(8.61＋10.61×10－2,0.2)m/s＝0.96m/s(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式Δx＝aT2可以求出加速度的大小，得x3－x1＝2a1T2，x4－x2＝2a2T2為了更加準(zhǔn)確地求解加速度，我們對(duì)兩個(gè)加速度取平均值得a＝eq\f(1,2)(a1＋a2)＝eq\f(x3＋x4－x1＋x2,4T2)＝2.0m/s2答案(1)0.560.96(2)2.02．圖甲是某同學(xué)“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)獲得的一條紙帶．甲(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz.A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn)，F(xiàn)點(diǎn)由于不清晰而未畫(huà)出．試根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，推測(cè)F點(diǎn)的位置并在紙帶上標(biāo)出，算出對(duì)應(yīng)的速度vF＝________m/s(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)．(2)圖乙是該同學(xué)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)作出的v－t圖象．根據(jù)圖象，t＝0時(shí)的速度v0＝________________m/s，加速度a＝____###m/s2(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)乙解析(1)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)可得Δx＝0.20cm，所以xEF＝xDE＋Δx＝1.30cm，F(xiàn)點(diǎn)的位置如圖所示．根據(jù)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于全程的平均速度得vF＝eq\f(xEG,2T)＝0.70m/s．(2)由圖象可知，t＝0時(shí)的速度v0＝2.0×10－1m/s.由圖線的斜率可得加速度a＝eq\f(6.0－2.0×10－1,8×10－2)m/s2＝5.0m/s2．答案(1)圖見(jiàn)解析0.70(2)2.0×10－15.03．(2018·福建漳州二模)如圖甲所示，利用恒速滴液瓶(每隔相同時(shí)間從玻璃管口滴下一滴液滴)和頻閃光源來(lái)研究自由落體運(yùn)動(dòng)．實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)頻閃光源的頻率和恒速液滴的頻率，使兩者恰好相等，屏幕上就會(huì)出現(xiàn)“液滴不動(dòng)”的影點(diǎn)，設(shè)此時(shí)頻閃光源的頻率為f.某次實(shí)驗(yàn)的影點(diǎn)位置如圖乙所示，相鄰影點(diǎn)間的距離分別為h1、h2、h3和h4．(1)圖乙中相鄰影點(diǎn)間的時(shí)間間隔為_(kāi)_______，自上而下第二個(gè)影點(diǎn)瞬時(shí)速度的表達(dá)式為v＝________________．(2)由逐差法可得液滴下落的加速度的表達(dá)式為a＝________________．解析(1)由題意可知，液滴下落的頻率等于頻閃光源的頻率，則圖乙中相鄰影點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)＝eq\f(1,f)；自上而下第二個(gè)影點(diǎn)瞬時(shí)速度的表達(dá)式為v＝eq\f(h1＋h2,2T)＝eq\f(h1＋h2f,2)．(2)由逐差法可得液滴下落的加速度的表達(dá)式為a＝eq\f(h3＋h4－h(huán)1＋h2,2T2)＝eq\f(h3＋h4－h(huán)1＋h2,4)f2．答案(1)eq\f(1,f)eq\f(h1＋h2f,2)(2)eq\f(h3＋h4－h(huán)1＋h2,4)f24．在暗室中用如圖甲所示的裝置做“測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)．甲實(shí)驗(yàn)器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、接水鋁盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀．具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：①在漏斗內(nèi)盛滿(mǎn)清水，旋松螺絲夾子，水滴會(huì)以一定的頻率一滴滴地落下．②用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴照亮，由大到小逐漸調(diào)節(jié)頻閃儀的頻率直到第一次看到一串仿佛固定不動(dòng)的水滴．③用豎直放置的米尺測(cè)得各個(gè)水滴所對(duì)應(yīng)的刻度．④采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理．(1)實(shí)驗(yàn)中看到空間有一串仿佛固定不動(dòng)的水滴時(shí)，頻閃儀的閃光頻率滿(mǎn)足的條件是________________________________________________________________________．(2)實(shí)驗(yàn)中觀察到水滴“固定不動(dòng)”時(shí)的閃光頻率為30Hz，某同學(xué)讀出其中比較圓的水滴到第一個(gè)水滴的距離如圖乙所示，根據(jù)數(shù)據(jù)測(cè)得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝________m/s2；第8個(gè)水滴此時(shí)的速度v8＝________m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)乙解析(1)頻閃儀閃光頻率等于水滴滴落的頻率時(shí)，則每滴下來(lái)一滴水，頻閃儀都在相同的位置記錄，故可看到一串仿佛固定不動(dòng)的水滴．(2)因s67＝19.36cm－13.43cm＝5.93cm，s78＝26.39cm－19.36cm＝7.03cm，s89＝34.48cm－26.39cm＝8.09cm，s90