内容发布更新时间 : 2024/6/3 21:41:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第12讲实验：研究匀变速直线运动

体验成功

1.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，对于减小实验误差来说，下列方法正确的是()

A.把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位来选取计数点 B.使小车运动的加速度尽量小些

C.舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算 D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验 答案：ACD

2.图示是在研究物体的运动时，利用打点计时器打出的一条纸带.电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时器，当电源的频率为50Hz时，每隔0.1s取一个计数点，它们是图中a、b、c、d、e、f等点，这段时间内加速度的平均值是m/s2(取两位有效数字).若电源的频率高于50Hz，但计算时仍按50Hz计算，则其加速度的数值将.(填“偏大”、“偏小”或“相同”)

答案：0.81偏小

3.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的甲、乙、丙等几种较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5……如图所示，甲、乙、丙三段纸带分别是从三条不同纸带上撕下的.

(1)在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是. (2)打纸带A时，物体的加速度大小是m/s2. 解读：(1)由匀变速直线运动规律可知： As＝s2－s1＝s3－s2＝…＝at2

所以As＝s2－s1＝6.11cm－3.00cm＝3.11cm s5＝s1＋4Δs＝3.00cm＋4×3.11cm＝15.44cm

所以，纸带丙的数据最接近，它应和A是同一条纸带.

－

1022Δs3.11×

(2)a＝2＝m/s＝3.11m/s2. 2t0.1答案：(1)丙(2)3.11

4.小球做直线运动时的频闪照片如图所示.已知频闪周期T＝0.1s，小球相邻位置的间距(由照片中的刻度尺量得)分别为OA＝6.51cm，AB＝5.59cm，BC＝4.70cm，CD＝3.80cm，DE＝2.89cm，EF＝2.00cm.

(1)小球在位置A时的速度大小van＝m/s. (2)小球运动的加速度大小a＝m/s2. [2006年高考·江苏物理卷]

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解读：本题考查通过纸带计算某点瞬时速度的方法和用逐差法计算加速度大小的方法，皆属于基本能力的考查.

(1)由平均速度的定义和匀变速运动的特点得：

OA＋AB0.0651＋0.0559－－

vA＝vOB＝＝m/s＝0.605m/s

2T2×0.1

(2)由逐差法得：

CD－OADE－ABEF－BCa1＝；a2＝；a3＝ 223T3T3T2a1＋a2＋a3a＝

3

(CD＋DE＋EF)－(OA＋AB＋BC)＝ 9T2＝－0.9m/s2

故加速度的大小为0.9m/s2. 答案：(1)0.605(2)0.9

5.一个有一定厚度的圆盘可以绕通过中心且垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动的角速度.

实验器材：电磁打点计时器、M尺、纸带、复写纸片. 实验步骤：

①如图甲所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；

②启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点；

③经过一段时间后，停止转动和打点，取下纸带，进行测量.

(1)用已知量和测得量表示角速度的表达式为ω＝，式中各量的意义是.

－

(2)某次实验测得圆盘半径r＝5.50×102m，得到的一段时间内的纸带如图乙所示.若打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，则可得角速度为red/s.

乙

解读：纸带移动速度v＝

x2－x1x2－x1

，又v＝or，因此ω＝，其中x1、x2为所取段端

T(n－1)T(n－1)r

点打点的坐标，T为电磁打点计时器打点的时间间隔，n为所取段的打点数(含端点)，r为圆盘半径.取图乙中所有打点，则：x2＝11.30cm，x1＝0.75cm，n＝15.将r、T一并代入公式可得：ω＝6.85red/s.

x2－x1

答案：(1)其中x1、x2为所取段端点打点的坐标，T为电磁打点计时器打点的时

T(n－1)r

间间隔，n为所取段的打点数(含端点)，r是圆盘半径(2)6.85

6.利用打点计时器研究一个约1.4m高的商店卷帘窗的运动.将纸带粘在卷帘底部，纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动.打印后的纸带如图甲所示，数据如图乙中的表格所示.纸带中A与B、B与C、C与D……每两点之间的时间间隔为0.10s，根据各间距的长度，可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度v平均，可以将v平均近似地作为该间距中间时刻的即时速度v.

(1)请根据所提供的纸带和数据，在图丙中绘出卷帘窗的v－t图象.

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(2)AD段的加速度为m/s，AK段的平均速度为m/s. 解读：(1)根据所提供的纸带和数据求各间距内的平均速度v

平均

2

si＝(is表示两计时点间Δt

的距离，At表示每两计时点间的时间间隔).由题意可确定0.05s、0.15s、0.25s……各时刻的即时速度，将计算数据列入下面的表格中，绘出的v－t图象参见答案. 0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55 时刻(s) 0.50 1.00 1.50 2.00 2.00 2.00 即时速度(m/s)

0.65 0.75 0.85 0.95 时刻(s) 2.00 1.70 0.80 0.40 即时速度(m/s) (2)由v－t图象可知AD段卷帘做匀加速运动，由速度公式： v

DE－

v

AB＝a·3Δt

(DE＋CD)－(AB＋BC)

或逐差法：a＝

(2Δt)2均可求得：a＝5m/s2 故AK段的平均速度为：

－102AK139×

vAK＝＝m/s＝1.39m/s.

10Δt10×0.1

答案：(1)如图丁所示(2)51.39

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