高中物理 第4课时 实验 研究匀变速直线运动测试 人教版必修1

1 第第 4 课时课时 实验实验 研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动 1 图图 1 4 9 如图如图 1 4 9 所示 为同一打点计时器打出的两条纸带 由纸带可知所示 为同一打点计时器打出的两条纸带 由纸带可知 A 在打下计数点 在打下计数点 0 至至 5 的过程中 纸带甲的平均速度比乙的大的过程中 纸带甲的平均速度比乙的大 B 在打下计数点 在打下计数点 0 至至 5 的过程中 纸带甲的平均速度比乙的小的过程中 纸带甲的平均速度比乙的小 C 纸带甲的加速度比乙的大 纸带甲的加速度比乙的大 D 纸带甲的加速度比乙的小 纸带甲的加速度比乙的小 解析 解析 在打下在打下计计数点数点 0 至至 5 的的过过程中 两程中 两纸带纸带所用所用时间时间相同 但甲相同 但甲纸带纸带位移小于位移小于 乙乙纸带纸带位移 故位移 故 甲甲 乙乙 选项 选项 A 错错 B 对对 相 相邻计邻计数点数点间间所用所用时间时间相等 但乙的速度相等 但乙的速度变变化化 vv 得更快 故得更快 故 a甲 甲 a乙 乙 选项 选项 C 错错 D 对对 答案 答案 BD 2 图图 1 4 10 图图 1 4 11 某同学在做某同学在做 探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律 的实验时 打点计时器所用电源的频的实验时 打点计时器所用电源的频 率是率是 50 Hz 在实验中得到一条点迹清晰的纸带 他把某一点记作 在实验中得到一条点迹清晰的纸带 他把某一点记作 O 再选依次相邻的 再选依次相邻的 6 个点作为测量点 分别标以个点作为测量点 分别标以 A B C D E 和和 F 如图 如图 1 4 10 所示 所示 1 如果测得如果测得 C D 两点相距两点相距 2 70 cm D E 两点相距两点相距 2 90 cm 则在打 则在打 D 点时小车的点时小车的 速度是速度是 m s 2 该同学分别算出打各点时小车的速度 然后根据数据在该同学分别算出打各点时小车的速度 然后根据数据在 v t 坐标系中描点坐标系中描点 如图如图 1 4 11 所示所示 由此可求得小车的加速度 由此可求得小车的加速度 a m s2 解析 解析 1 根据匀根据匀变变速直速直线线运运动动的的规规律 打律 打 D 点的速度等于点的速度等于 CE 段的平均速度 即段的平均速度 即 vD m s 1 40 m s CE 2T 5 60 10 2 2 0 02 2 根据描点作一条根据描点作一条过过原点的直原点的直线线 直 直线线的斜率即的斜率即为为小小车车的加速度 的加速度 图图象如象如图图所示 求出加速度所示 求出加速度为为 5 00 m s2 2 答案 答案 1 1 40 2 5 00 3 图图 1 4 12 某同学让重锤做自由落体运动 利用打点计时器打出的纸带来测量当地的重力加速某同学让重锤做自由落体运动 利用打点计时器打出的纸带来测量当地的重力加速 度 该同学在实验中得到度 该同学在实验中得到 6 条纸带 如图条纸带 如图 1 4 12 所示为其中一条 在纸带上取所示为其中一条 在纸带上取 6 个个 计数点 两个相邻计数点间的时间间隔为计数点 两个相邻计数点间的时间间隔为 T 0 02 s 其中 其中 1 2 3 点相邻 点相邻 4 5 6 点相邻 在点相邻 在 3 点和点和 4 点之间还有若干个点 点之间还有若干个点 x1是是 1 3 两点的距离 两点的距离 x3是是 4 6 两点的两点的 距离 距离 x2是是 2 5 两点的距离 两点的距离 1 测测 x1 x2 x3后 点后 点 2 速度的表达式速度的表达式 v2 2 该同学测得的数据是该同学测得的数据是 x1 4 00 cm x2 19 30 cm x3 8 72 cm 根据数据求出重力 根据数据求出重力 加速度加速度 g m s2 保留三位有效数字保留三位有效数字 3 测量值小于当地的重力加速度真实值的原因是测量值小于当地的重力加速度真实值的原因是 解析 解析 1 平均速度平均速度 2 即即为计为计数点数点 2 的瞬的瞬时时速度 速度 v x1 2T 2 点点 2 的速度的速度为为 v2 点点 5 的速度的速度为为 v5 由由 v v 2ax2 代入数据得代入数据得 a 9 72 x1 2T x3 2T2 52 2 m s2 3 由于阻力作用 由于阻力作用 测测量量值值小于真小于真实值实值 答案 答案 1 x1 2T 2 9 72 3 阻力作用阻力作用 4 图图 1 4 13 在在 研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动 的实验中 打点计时器使用的交流电源的频率为的实验中 打点计时器使用的交流电源的频率为 50 Hz 记 记 录小车运动的纸带如图录小车运动的纸带如图 1 4 13 所示 在纸带上选择所示 在纸带上选择 6 个计数点个计数点 A B C D E F 相邻两计数点之间还有四个点未画出 各点到 相邻两计数点之间还有四个点未画出 各点到 A 点的距离依次点的距离依次 是是 2 0 cm 5 0 cm 9 0 cm 14 0 cm 20 0 cm 1 根据学过的知识可以求出小车在根据学过的知识可以求出小车在 B 点的速度为点的速度为 vB m s CE 间的平均速度间的平均速度 为为 m s 2 以打以打 B 点时为计时起点 建立点时为计时起点 建立 v t 坐标系如右图所示 请在图中作出小车运动的速坐标系如右图所示 请在图中作出小车运动的速 度与时间的关系图线 度与时间的关系图线 3 根据图线可得小车运动的加速度为根据图线可得小车运动的加速度为 m s2 3 解析 解析 1 相相邻邻两个两个计计数点数点间间的的时间间时间间隔隔为为 0 1 s 所以所以 vB m s 0 25 m s xAC 2 0 1 0 05 0 2 CE m s 0 45 m s v xCE 2 0 1 0 14 0 05 0 2 2 v t 图图象如右象如右图图所示所示 3 在在 v t 图图象中 象中 图线图线的斜率表示加速度 即的斜率表示加速度 即 a m s2 1 m s2 0 55 0 25 0 3 答案 答案 1 0 25 0 45 2 图见解析图见解析 3 1 5 在 在 研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动 的实验中 用打点计时器记录纸带运动的时间 计时器所用的实验中 用打点计时器记录纸带运动的时间 计时器所用 电源的频率为电源的频率为 50 图为小车带动的纸带上记录的一些点 在每相邻两点间都有四个点 图为小车带动的纸带上记录的一些点 在每相邻两点间都有四个点 未画出 按时间顺序取未画出 按时间顺序取 0 1 2 3 4 5 六个点 用米尺量出六个点 用米尺量出 1 2 3 4 5 点到点到 0 点的距离如图点的距离如图 1 4 14 所示 所示 图图 1 4 14 1 小车做什么运动 小车做什么运动 2 若小车做匀变速直线运动 那么当打第若小车做匀变速直线运动 那么当打第 3 个计数点时小车的速度为多少 小车的加个计数点时小车的速度为多少 小车的加 速度为多少 速度为多少 解析 解析 1 小小车车做匀做匀变变速直速直线线运运动动 纸带纸带上打下的点上打下的点记录记录了小了小车车的运的运动动情况 情况 计计数点的数点的时时 间间间间隔隔为为 T 0 02 5 s 0 1 s 设设 0 1 间间的距离的距离为为 x1 1 2 间间的距离的距离为为 x2 2 3 间间的距离的距离 为为 x3 3 4 间间的距离的距离为为 x4 4 5 间间的距离的距离为为 x5 则则 相 相邻邻的位移差的位移差 x x2 x1 x3 x2 x4 x3 x5 x4 aT2 所以小所以小车车做匀减速运做匀减速运动动 2 利用匀利用匀变变速直速直线线运运动动的中的中间时间时刻的瞬刻的瞬时时速度等于速度等于这这一段一段时间时间内的平均速度 内的平均速度 则则小小车车在在 第第 3 个个计计数点数点时时的速度的速度为为 v3 50 4 cm s x3 x4 2T 利用逐差法求解小利用逐差法求解小车车的加速度的加