课时跟踪检测（五）研究匀变速直线运动

课时跟踪检测（五）研究匀变速直线运动1．(2019·全国卷Ⅰ)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究。物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是________点。在打出C点时物块的速度大小为________m/s(保留3位有效数字)；物块下滑的加速度大小为________m/s2(保留2位有效数字)。解析：物块加速下滑，因此打点间距逐渐增大，故先打出的是A点。C点的速度vC＝eq\f(xBD,2T)＝eq\×10－2,2×0.1)m/s≈0.233m/s。由题图知xAB＝1.20cmxBC＝xAC－xAB＝1.95cmxCD＝xAD－xAC＝2.70cmxDE＝xAE－xAD＝3.45cm得Δx＝xBC－xAB＝xCD－xBC＝xDE－xCD＝aT2解得物块下滑的加速度a＝0.75m/s2。答案：A2．某同学用如图1所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。(1)用细绳将沙和沙桶通过滑轮与小车连接，调节斜面的倾角θ，使小车沿斜面向下做匀速直线运动。(2)保持斜面倾角θ不变，取下沙和沙桶，用天平测出沙和沙桶的总质量m，接通电源，在靠近打点计时器处重新释放小车。(3)图2是该同学实验中打出的一条纸带的一部分，打点计时器电源的频率为50Hz，相邻两计数点间还有4个计时点未画出。设图自左到右的六组数据依次表示为x1、x2、x3、…，由于这些数据满足关系式________________，可以判断小车沿斜面向下做__________________运动。若测得沙和沙桶的总质量为310g，则小车的质量为________kg(结果保留三位有效数字，重力加速度取9.8m/s2)。解析：(3)由纸带数据，可知x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝1.98cm，即可判定小车做匀加速直线运动；其加速度大小a＝eq\f(Δx,T2)＝eq\×10－2,2)m/s2＝1.98m/s2；依据牛顿第二定律，则有：mg＝Ma，解得：M＝eq\f(mg,a)＝eq\f(310×10－3×,1.98)kg≈1.53kg。答案：(3)Δx3．(2020·江苏高考)疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图1所示。(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是________。(2)下列主要操作步骤的正确顺序是________。(填写各步骤前的序号)①把刻度尺竖直固定在墙上②捏住小球，从刻度尺旁静止释放③手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置④打开手机摄像功能，开始摄像(3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为eq\f(1,6)s，刻度尺的分度值是1mm，由此测得重力加速度为________m/s2。(4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片，________(选填“仍能”或“不能”)用(3)问中的方法测出重力加速度。解析：(1)根据题中提供的小球和测量要求可得出要使用小钢球进行实验，与乒乓球、小塑料球相比，小钢球受到的空气阻力可忽略，可认为是自由落体运动，可以减小实验误差。(2)根据实验要求，可以得出先固定刻度尺，然后固定手机调好手机镜头位置，打开手机摄像功能进行摄像，最后捏住小球，使小球由静止下落，即步骤为①③④②。(3)题图2左侧图片中小球上边缘的读数为2.00cm，中间图片中小球上边缘的读数为26.00cm，右侧图片中小球上边缘的读数为76.70cm，由逐差法可得当地的重力加速度大小为g＝eq\f(76.70－26.00－,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,6)))2)×10－2m/s2≈9.6m/s2。(4)由于释放小球时手稍有晃动，小球偏离竖直方向，则小球做平抛运动，但竖直方向仍做自由落体运动，故能用(3)问中的方法测量重力加速度。答案：(1)小钢球(2)①③④②(3)9.6(9.5～9.7都算对)(4)仍能4．(2021年1月新高考8省联考·辽宁卷)某兴趣小组利用如图所示的实验装置来测量重力加速度。铁架台竖直放置，上端固定电磁铁M，A、B为位置可调节的光电门，均与数字计时器N相连。实验步骤如下：①接通M的开关，吸住小球；②将A固定在小球下方某一位置，调节B的位置并固定，测出A和B之间的距离h1；③断开M的开关，小球自由下落，记录小球从A到B的时间，重复测量3次对应于h1的时间，平均值为t1；④保持A位置不变而改变B的位置并固定，测出A和B之间的距离h2，重复测量3次对应于h2的时间，平均值为t2。完成下列问题：(1)本实验所用器材有：铁架台、电源、电磁铁、光电门、数字计时器、小球和________(填入正确选项前的字母)。A．天平B．刻度尺C．游标卡尺(2)重力加速度大小可表示为g＝________________(用h1、t1、h2、t2表示)。(3)另一组同学也利用该装置测量重力加速度，如果实验过程中保持B的位置不变而改变A的位置，那么该组同学________(填“能”或“不能”)正确测得重力加速度。解析：(1)实验需要测量A和B之间的距离，所以需要用刻度尺。因为没有记录小球过光电门的时间，所以不需要测量小球直径，故不要游标卡尺。(2)设过A时的速度为v0，从A运动到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)