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考点规范练4研究匀变速直线运动的特点1.某同学利用图甲所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放在桌面上,细绳的一端与物块相连,另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端,所用交流电源频率为50 Hz。纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器,释放物块,物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图乙所示(图中相邻两点间有4个点未画出)。甲乙根据实验数据分析,该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题:(1)在打点计时器打出B点时,物块的速度大小为 m/s。在打出D点时,物块的速度大小为 m/s。(保留两位有效数字)(2)物块的加速度大小为 m/s2。(保留两位有效数字)2.(2018山东日照模拟)一小球在桌面上从静止开始做加速运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号。如图甲所示,1位置恰为小球刚开始运动的瞬间,作为零时刻。摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0.5 s,小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1=0,v2=0.06 m/s,v3= m/s,v4=0.18 m/s,v5= m/s。在如图乙所示坐标系中作出小球的速度时间图像(保留描点痕迹)。甲乙3.在暗室中用如图所示装置做测定重力加速度的实验。实验器材有:支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下:在漏斗内盛满清水,旋松螺丝夹子,水滴会以一定的频率一滴滴地落下。用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴。用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度。采集数据进行处理。(1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时,频闪仪的闪光频率满足的条件是。(2)实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30 Hz,某同学读出其中比较远的水滴到第一个水滴的距离如图所示,根据数据测得当地重力加速度g= m/s2;第8个水滴此时的速度v8= m/s。(结果都保留三位有效数字)(3)该实验存在的系统误差可能有(答出一条即可):。4.(2018上海杨浦模拟)某研究性学习小组用下图装置来测定当地重力加速度,主要操作如下:安装实验器材,调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上;打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v;保持光电门1的位置不变,改变光电门2的位置,重复的操作。测出多组(h,t),计算出对应的平均速度v;画出v-t图像。图1图2请根据实验,回答如下问题:(1)设小铁球到达光电门1时的速度为v0,当地的重力加速度为g。则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为。(用v0、g和t表示)(2)实验测得的数据如下表:实验次数123456h/cm10.0020.0030.0040.0050.0060.00t/s0.0690.1190.1590.1950.2260.255v/(ms-1)1.451.681.892.052.212.36请在图2坐标纸上画出v-t图像。(3)根据v-t图像,可以求得当地重力加速度g= m/s2,试管夹到光电门1的距离约为 cm。(以上结果均保留两位有效数字)考点规范练4研究匀变速直线运动的特点1.解析(1)根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度,所以vB=xAC2T=0.0461+0.06590.2m/s=0.56m/s,vD=xCE2T=0.0861+0.10610.2m/s=0.96m/s;(2)根据题意,该同学认为物块的运动为匀加速运动,则根据速度公式vD=vB+a2T,代入数据整理可以得到a=2.0m/s2。答案(1)0.560.96(2)2.02.解析如题图甲所示,x2+x3=0.12m,则v3=x2+x32T=0.1220.5m/s=0.12m/s,又x4+x5=0.24m,则v5=x4+x52T=0.2420.5m/s=0.24m/s。其中v-t图像如图所示。答案0.120.24图见解析3.解析(1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时,频闪仪的闪光频率满足的条件是频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率。(2)由x=gT2和逐差法解得当地重力加速度g=9.72m/s2,由中间时刻的瞬时速度等于该段位移的平均速度可得,第8个水滴的速度v82.27m/s。(3)该实验存在的系统误差可能有:存在空气阻力、水滴滴落的频率变化等。答案(1)频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率(2)9.722.27(3)存在空气阻力(或水滴滴落的频率变化)4.解析(1)根据匀变速直线运动的规律:一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可得v=v0+12gt。(2)描点画图,如图所示。(3)根据v=v0+12gt可知,v-t图像的斜率k=g2,解得g9.7m/s2;图像与纵轴的截距为小球经过光电门1时的速度v0,约为1.12m/s,根据v02=2gh得h6.5cm。答案(1)v=v0+12gt(2)见解析图(3)9.7(9.59.9均可)6.5(6.36.7均可)5
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