广东学业水平测试物理冲A学案 第10章10.1研究匀变速直线运动 Word版含答案

研究匀变速直线运动
[基础知识填充]
一、练习使用打点计时器
实验目的：练习使用打点计时器，掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法，测定匀变速直线运动的加速度．
实验原理
1．由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：设相邻且相等时间间隔T内的位移分别为s1、s2、s3…若s2－s1＝s3－s2＝s4－s3＝…＝常量，即两连续相等的时间间隔里的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动．
2．由纸带求物体运动加速度的方法
(1)利用纸带中任意相邻的两段位移求a
如：a＝.
(2)用“逐差法”求a
根据s4－s1＝s5－s2＝s6－s3＝3aT2，
得a＝.
(3)利用v-t图象求a
求出A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度vn＝，
画出如图所示的v-t图象，图象的斜率就是加速度a.
二、研究匀变速直线运动
实验器材：电磁打点计时器(低压交流电源)或火花式打点计时器(220 V交流电源)、纸带、复写纸片、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、开关及导线．
实验步骤
1．按如图所示，把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路．
2．把细绳的一端固定在小车上，跨过滑轮后在另一端挂上适量的钩码，让纸带穿过打点计时器的限位孔后一端固定在小车上，用手拉住小车．
3．先接通电源，后放开小车，让小车运动，这样打点计时器就在纸带上打下一系列点，取下纸带，更换新纸带，至少重复三次．
4．选打点清晰的纸带进行研究，舍去开头比较密集的点，确定好计数始点，每隔4个计时点取1个计时点，使时间间隔T＝0.1 s.
5．用毫米刻度尺量出各计数点之间的距离，用逐差法计算加速度的值，最后求其平均值．(计算出各计数点对应的瞬时速度，作出速度—时间图象，求得直线的斜率即为物体运动的加速度)
注意事项
1．细绳尽可能与木板平行，以确保细绳对小车的拉力不变．
2．开始释放小车时，小车应尽量靠近打点计时器．
3．小车的加速度应适当大一些，以能在纸带长约50 cm的范围内清楚地取7～8个计数点为宜．
4．要防止钩码落地撞坏以及小车与定滑轮相撞．
5．要区分计时器打出的点与人为选取的计数点(一般把计时器打出的点，每隔4个计时点取1个计数点)，选取的计时点不少于6个．
6．不要分段测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕(可以先统一测量出到计数起点O之间的距离)．
7．读数时估读到毫米的下一位．
[学考真题对练]
1．(2018·广东学业水平考试)在“研究匀变速直线运动”的实验中，得到了如图所示的纸带．O、A、B是纸带上连续的三个计数点，已知所用电源的频率为50 Hz，则纸带运动的加速度大小为(　　)
A．0.50 m/s2 　　　　 B．2.40 m/s2
C．2.90 m/s2 D．1.00 m/s2
A　[由运动学公式：a＝＝＝ m/s2＝0.50 m/s2.]
2.(2017·广东学业水平考试)如图是在“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，相邻计数点间的距离分别为s1、s2和s3，时间间隔均为T，则打点计时器打下点1时物体速度大小的表达式为(　　)
A. B.
C. D.
C　[打点计时器打下点1时物体速度大小的表达式为v1＝，C正确．]
3．(2016·广东学业水平考试)如图是利用打点计时器记录物体做匀加速直线运动所得到的纸带，纸带上依次打下了0、1、2、3、4、5六个点，相邻两点间的距离如图所示，时间间隔均为T.则两计数点1、4之间物体的平均速度大小是(　　)
A. B.
C. D.
B　[＝＝.]
4．(2015·广东学业水平考试)在“研究匀变速直线运动”的实验中，使用工作频率为50 Hz的打点计时器，打点时间间隔为(　　)
A．0.02 s B．0.04 s
C．0.05 s D．0.1 s
答案：A
5．(2014·广东学业水平考试)(多选)某同学水平拉动纸带，使用电源频率为50 Hz的打点计时器在纸带上打出清晰的点，下列说法正确的是(　　)
A．打100个点需要1 s
B．打相邻两点的时间间隔为0.02 s
C．该打点计时器使用的是直流电源
D．点迹密集的地方表示纸带的运动速度较小
BD　[打点计时器使用交流电源，当电源频率是50 Hz时打相邻点的时间间隔是0.02 s，打100个点需要2 s，A、C错误，B正确；点迹密集的地方代表相同时间通过的位移小，所以速度小，D正确．]
一、实验器材
打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源．
二、电火花计时器(或电磁打点计时器)的使用
电磁打点计时器使用交流电源，工作电压在10 V以下．电火花计时器使用交流电源，工作电压220 V．当电源的频率是50 Hz时，它们都是每隔0.02 s打一个点．
三、用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动
1．实验步骤
(1)把附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，将打点计时器固定在平板上，并接好电路．
(2)把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着重量适当的钩码．
(3)将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔．
(4)拉住纸带，将小车移动至靠近打点计时器处，先接通电源，后放开纸带．
(5)断开电源，取下纸带．
(6)换上新的纸带，再重复做三次．
2．常见计算
(1)vB＝；vC＝.
(2)a＝＝.
[最新模拟快练]
1．(2018·增城学考模拟)在用打点计时器测定重力加速度的实验中，所用装置如图所示，除图中的器材外，还需要的器材是(　　)
A．计时工具 B．天平
C．刻度尺 D．弹簧秤
答案：C
2．(2019·揭阳学测模拟)如图为打点计时器打出的纸带，纸带上的点记录了小车运动的信息，下列判断正确的是(　　)
A．小车做减速运动
B．小车做匀速运动
C．小车做加速运动
D．小车在A点的速度小于在B点的速度
答案：C
3．(2018·湛江学考模拟)某同学在实验中打出的一条纸带如图所示，计时器打点的时间间隔为0.02 s．他从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为(　　)
A．0.1 s B．0.01 s
C．1 s D．0.02 s
答案：A
4．(2018·高州学考模拟)如图所示为“研究物体做匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，a、b、c、d为计数点，相邻计数点时间间隔为0.1 s．其中b点反映的瞬时速度为(　　)
A．0.520 m/s B．6.47 m/s
C．3.92 m/s D．5.20 m/s
答案：A
5．(2018·河源学考模拟) 电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50 Hz时，振针每隔0.0 2 s打一个点．现在用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50 Hz时，如果仍然按照50 Hz的时间间隔打一个点计算，则测出的速度数值比物体的真实速度(　　)
A．偏小 B．偏大
C．相同 D．都有可能
答案：B
6．(2018·南沙模拟)“研究匀变速直线运动”实验获得的一条纸带如图所示，已知a、b两个相邻计数点时间间隔为0.10 s，则从a至b这段时间内物体的平均速度约为(　　)
A．0.27 m/s B．0.37 m/s
C．1.35 m/s D．1.85 m/s
答案：A
7．(2019·河源学测模拟)如图所示，利用打点计时器打出的两条纸带1和2，分别记录了两辆小车的运动情况，纸带1上相邻两点的间距都相等．下列判断正确的是(　　)
A．纸带1做减速直线运动
B．纸带1做加速直线运动
C．纸带2做变速直线运动
D．纸带2做匀速直线运动
答案：C
8．(2019·阳江学测模拟)(多选)用接在50 Hz交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况，如图所示是实验得到的纸带，则小车的加速度a及在1点时的瞬时速度v1分别是(　　)
A．a＝5.00 m/s2 B．a＝50.00 m/s2
C．v1＝1.60 m/s D．v1＝3.20 m/s
答案：AC