高三物理一輪復習 實驗一 研究勻變速直線運動課件

基礎自主梳理,基礎自主梳理,基礎自主梳理,基礎自主梳理,基礎自主梳理,基礎自主梳理,精典考題例析,精典考題例析,精典考題例析,精典考題例析,精典考題例析,精典考題例析,精典考題例析,精典考題例析,例3 (2016湖北八校第一次聯(lián)考)光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結構如圖(a)所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結束的時間記錄下來.現(xiàn)利用圖(b)所示的裝置測量滑塊和長木板間的動摩擦因數(shù)，圖中MN是水平桌面，Q是長木板與桌面的接觸點，1和2是固定在長木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，長木板頂端P點懸有一鉛錘，實驗時，讓滑塊從長木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為1.010-2和4.010-5 s.用精度為0.05 mm的游標卡尺測量滑塊的寬度為d=1.010 cm.,精典考題例析,(1)滑塊通過光電門1時的速度v1 m/s，滑塊通過光電門2時的速度v2 m/s(結果保留兩位有效數(shù)字). (2)由此測得的瞬時速度v1和v2只是一個近似值，它們實質上是通過光電門1和2時的 ，要使瞬時速度的測量值更接近于真實值，可將 的寬度減小一些. (3)為了計算出滑塊的加速度，除了測量d、t1和t2之外，還需要測量 .則用這些物理量計算加速度的表達式為a .,解析:(1)v1=d/t1=1.01010-2/1.010-2 m/s=1.0 m/s v2=d/t2=1.01010-2/4.010-3 m/s=2.5 m/s (2)v1、v2實質上是滑塊通過光電門1和2時的平均速度，要使瞬時速度的測量值更接近于真實值，可將滑塊的寬度減小一些 (3)為了計算出滑塊的加速度，除了測量d、t1和t2之外，還需要測量的物理量有兩種方案. 方案一：測滑塊由光電門1運動至光電門2所用時間t，由v2v1+at得a=d(t1-t2)/tt1t2. 方案二：測兩光電門之間的距離x，由v22-v12=2ax得a=d2(t12-t22)/2xt12t22. 答案:(1)1.0 2.5 (2)平均速度 滑塊 (3)滑塊由光電門1運動至光電門2所用時間t或兩光電門之間的距離x d(t1-t2)/tt1t2或d2(t12-t22)/ 2xt12t22,速效提升訓練,1.“研究勻變速直線運動”的實驗中，使用電磁式打點計時器(所用交流電的頻率為50 Hz)，得到如圖所示的紙帶.圖中的點為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出來，下列表述正確的是( ) A.實驗時應先放開紙帶再接通電源 B.(x6-x1)等于(x2-x1)的6倍 C.從紙帶可求出計數(shù)點B對應的速率 D.相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.02 s,解析：在做“研究勻變速直線運動”的實驗時應先接通電源再放開紙帶，A項錯誤；根據(jù)相等的時間間隔內通過的位移有xM-xN(M-N)aT2，可知(x6-x1)等于(x2-x1)的5倍，B項錯誤；根據(jù)B點為A與C點的中間時刻點，有vBxAC/2T,C項正確；由于相鄰的計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出，所以時間間隔為0.1 s，D項錯誤. 答案：C,速效提升訓練,2.(多選)在“研究勻變速直線運動”的實驗中，下列方法有助于減小實驗誤差的是( ) A.選取計數(shù)點，把每打5個點的時間間隔作為一個時間單位 B.使小車運動的加速度盡量小些 C.舍去紙帶上開始時密集的點，只利用點跡清晰、間隔適當?shù)哪且徊糠诌M行測量、計算 D.適當增加掛在細繩下鉤碼的個數(shù),解析：選取的計數(shù)點間隔較大，在用直尺測量這些計數(shù)點與O計數(shù)點間的距離時，在測量絕對誤差基本相同的情況下，相對誤差較小，A項正確;在實驗中，如果小車運動的加速度過小，打出的點很密，長度測量的相對誤差較大，測量準確性降低，因此小車的加速度應適當大些，而使小車加速度增大的常見方法是適當增加掛在細繩下鉤碼的個數(shù)以增大拉力，B項錯誤，D項正確；為了減小長度測量的相對誤差，舍去紙帶上過于密集甚至分辨不清的點，C項正確. 答案：ACD,速效提升訓練,3.某同學利用圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度. (1)請指出該同學在實驗操作中存在的兩處錯誤：a_ b_. (2)該同學經(jīng)正確操作得到圖乙所示的紙帶，取連續(xù)的六個點，測得h1、h2、h3、h4、h5.若打點的周期為T，則打E點時速度vE_；若分別計算出各計數(shù)點對應的速度數(shù)值，并在坐標系中畫出v2與h的關系圖線，如圖丙所示，則重力加速度g_ m/s2.,解析：(1)實驗操作中存在的兩處錯誤：a.打點計時器應該接交流電源；b.開始時重物應該靠近打點計時器. (2)打E點時速度vE=DF/2T=(h5-h3)/2T;由v2-h圖線的斜率k=2g=(8.3-3.6)/0.25 m/s，則重力加速度g=9.4 m/s2. 答案：(1)a.打點計時器應該接交流電源 b.開始時重物應該靠近打點計時器 (2)(h5-h3)/2T 9.4,速效提升訓練,速效提升訓練,速效提升訓練,速效提升訓練,6.利用如圖所示的裝置可測量滑塊在斜面上運動的加速度.一斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動.當一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時，與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間t.改變光電門甲的位置進行多次測量，每次都使滑塊從同一點由靜止開始下滑，并用米尺測量甲、乙之間的距離為x，記下相應的t值,所得數(shù)據(jù)如下表所示.,完成下列填空和作圖： (1)若滑塊所受摩擦力為一常量，滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)過光電門乙時的瞬時速度v1、測量值x和t四個物理量之間所滿足的關系式是_. (2)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在下圖給出的坐標紙上畫出x/t-t圖線. (3)由所畫出的x/t-t圖線，得出滑塊加速度的大小為a_ m/s2(保留兩位有效數(shù)字).,解析：(1)在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于這段時間內的平均速度，故中間時刻瞬時速度為x/t，由v1x/t1/2at，故x/t1/2atv1(或將加速度為a的勻加速運動看成反方向的加速度為a的勻減速運動，則x1/2at2v1t). (2)由表中所給數(shù)據(jù)描點連線，注意描點時應使盡量多的點在直線上或分居在直線兩側，其圖線如答圖所示. (3)由x/t1/2atv1, 知x/t-t圖線的斜率k1/2a， 又圖線過(0.20,1.81)(0.80,1.20)兩點，k(1.20-1.81)/(0.80-0.20)-1.0，故a2.0 m/s2.,答案：(1)x/t1/2atv1(或x1/2at2v1t)(2)x/t-t圖線如圖所示 (3)2.0,速效提升訓練,7.(2014全國大綱卷)現(xiàn)用頻閃照相方法來研究物塊的變速運動.在一小物塊沿斜面向下運動的過程中，用頻閃相機拍攝的不同時刻物塊的位置如圖所示.拍攝時頻閃頻率是10 Hz；通過斜面上固定的刻度尺讀取的5個連續(xù)影像間的距離依次為x1、x2、x3、x4.已知斜面頂端的高度h和斜面的長度s.數(shù)據(jù)如下表所示.重力加速度大小g=9.80 m/s2.,根據(jù)表中數(shù)據(jù)，完成下列填空： (1)物塊的加速度a=_ m/s2(保留3位有效數(shù)字). (2)因為_，可知斜面是粗糙的. 解析:(1)a=x/4T2=(x3+x4-x1-x2)/4T2 =4.30 m/s2 (2)見答案 答案:(1)4.30(填“4.29”或“4.31”均正確) (2)物塊加速度小于gh/s= 5.88 m/s2(或：物塊加速度小于物塊沿光滑斜面下滑的加速度),