- 研究匀变速直线运动
- 共25题
在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,某同学在打出的如图所示的纸带上按打点的先后顺序,每隔一定的点共选取了O、A、B、C、D、E六个计数点.现用剪刀从它们的分界点将纸带剪开,得到五段纸带,将这五段纸带按从短到长的顺序但不重叠地贴在坐标系中,如图所
8.在该实验中,一定需要的做法或实验器材是 .
9.若把每一段纸带的左上端连接起来,结果得到一条倾角为θ的倾斜直线,那么,这条直线表示的是 图像,物体的加速度大小为____
正确答案
解析
测定匀变速直线运动的加速度不需要平衡摩擦力,也不需要用重物的重力代替绳子的拉力,所以不需要满足小车的质量远大于钩码的质量,根据纸带求出加速度,不需要测量绳子拉力,所以不需要弹簧秤,需要电火花打点计时器在纸带上打点,故D正确,ABC错误.
考查方向
验证牛顿第二运动定律
解题思路
测定匀变速直线运动的加速度是根据纸带打出的点,根据作差法求解加速度,根据实验原理分析.
易错点
关键理解“测定匀变速直线运动的加速度”的实验原理.
正确答案
v-t;tanθ.
解析
每一段纸带的时间相等,平均速度v=xt,则纸带的高度之比等于中间时刻速度之比,也就是说图中纸带高度代表瞬时速度,则把每一段纸带的左上端连接起来,得到一条倾角为θ的倾斜直线,那么,这条直线表示的是v-t图象,图象的斜率表示加速度,则a=tanθ.
考查方向
验证牛顿第二运动定律
解题思路
使用的方法是等效代替法解题,它们的长度分别等于x=v平均t,因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s,即时间t相等,所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比.
易错点
纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比,还等于各段纸带中间时刻的速度之比,即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比.
实验小组的同学用如图所示的装置研究小物块的匀变速直线运动。一端附有定滑轮的足够长木板固定在水平桌面上,不可伸长的轻质细绳一端与放在水平桌面上的小物块相连接,另一端绕过定滑轮挂上适当的重物。小物块运动过程中先后经过光电门A和光电门B。不计滑轮摩擦及滑轮质量。
22.实验开始时,他们先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小物块的细绳与木板平行。这样做的目的是__________(填选项前字母)
23.若已知安装在小物块上的遮光板的宽度为d,小物块运动过程中遮光片挡光时间为,则小物块经过光电门时的平均速度为。若d极小,这个平均速度可以认为就是小物块运动到光电门位置时的 。
24.当悬挂质量为m1的重物1时,重物落地前小物块先后经过两个光电门所用时间相等,因此可以判断重物所受重力大小 小物块所受摩擦力的大小(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
25.当悬挂质量为m2的重物2()时,为了测得小物块在运动过程中多个位置的速度,又利用频闪照相技术记录了小物块在运动过程中不同时刻的位置。如图所示,
测出3个连续位置间的距离依次为x1、x2。已知拍摄时闪光频率为f。小物块运动到P点时速度的大小为 。
26.根据测得数据画出的小物块速度随时间变化的v-t图像如图所示。
图中v1、t1、t2、重物1的质量m1、重物2的质量m2、重力加速度g均为已知,小物块的质量M为未知。已知重物落地后未反弹,忽略空气阻力的影响,分析可知,下列结论正确的是 。(填选项前字母)
正确答案
解析
使牵引小车的细绳与木板平行.这样做的目的是可在平衡摩擦力后使用细绳拉力等于小车受的合力.
故选:B.
考查方向
探究小车速度随时间变化的规律
解题思路
牵引小车的细绳与木板平行.这样做的目的是可在平衡摩擦力后使用细绳拉力等于小车受的合力.
易错点
不应该出错
正确答案
瞬时速度
解析
若d很小时,则可以认为平均速度可表示对应过程的瞬时速度;
考查方向
探究小车速度随时间变化的规律
解题思路
根据瞬时速度与平均速度的关系进行分析
易错点
对概念不熟
正确答案
等于
解析
当悬挂质量为m1的重物1时,重物落地前小物块先后经过两个光电门所用时间相等,则说明小物体做匀速运动,根据平衡条件可知,可以判断重物所受重力大小;
考查方向
探究小车速度随时间变化的规律
解题思路
对小车进行受力分析,根据平衡关系分析
易错点
对匀速运动的概念不熟
正确答案
解析
根据平均速度公式可知,
考查方向
探究小车速度随时间变化的规律
解题思路
根据平均速度公式表示中间时刻的速度进行分析求解
易错点
对匀变速直线运动的推论不熟
正确答案
解析
A、图象的面积表示位移,则可知,
; 故A错误,B正确;
C、根据牛顿第二定律可知,a=μg;由图象可知
,联立解得:;故C正确;
D、当悬挂重物1时,根据平衡条件可知m1g=μMg; 解得:;故D正确;
E、小物块的最大动能为:;故E错误;
故选:BCD;
考查方向
探究小车速度随时间变化的规律
解题思路
根据牛顿第二定律以及图象的性质进行分析,由图象的斜率可求得加速度,根据牛顿第二定律即可求得物体的质量.
易错点
不熟悉v-t图像的物理含义
实验题,请回答以下各小题。
9.将满偏电流为3mA,内阻为10Ω的电流表改装成量程为3V的电压表,需要 联(选填“串”、“并”)一个阻值为 Ω的电阻。
10.实验小组的同学用如图1所示的装置研究小物块的匀变速直线运动。一端附有定滑轮的足够长木板固定在水平桌面上,不可伸长的轻质细绳一端与放在水平桌面上的小物块相连接,另一端绕过定滑轮挂上适当的重物。小物块运动过程中先后经过光电门A和光电门B。不计滑轮摩擦及滑轮质量。
①实验开始时,他们先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小物块的细绳与木板平行。这样做的目的是__________(填选项前字母)
11.②若已知安装在小物块上的遮光板的宽度为d,小物块运动过程中遮光片挡光时间为,则小物块经过光电门时的平均速度为。若d极小,这个平均速度可以认为就是小物块运动到光电门位置时的 。
12.③当悬挂质量为m1的重物1时,重物落地前小物块先后经过两个光电门所用时间相等,因此可以判断重物所受重力大小 小物块所受摩擦力的大小(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
13.④当悬挂质量为m2的重物2()时,为了测得小物块在运动过程中多个位置的速度,又利用频闪照相技术记录了小物块在运动过程中不同时刻的位置。如图2所示,测出3个连续位置间的距离依次为x1、x2。已知拍摄时闪光频率为f。小物块运动到P点时速度的大小为 。
14.⑤根据测得数据画出的小物块速度随时间变化的v-t图像如图3所示。图中v1、t1、t2、重物1的质量m1、重物2的质量m2、重力加速度g均为已知,小物块的质量M为未知。已知重物落地后未反弹,忽略空气阻力的影响,分析可知,下列结论正确的是 。(填选项前字母)
正确答案
串 990
解析
根据改装原理可知,要将电流表改装成3V的量程应串联一个电阻,根据串联电路规律可知:
解得:
考查方向
把电流表改装成电压表;串联电路和并联电路
解题思路
根据电流表的改装原理可知,电流表改装成电压表要串联电阻分压,串联的阻值为:U为改装后的量程;
易错点
本题关键理解串联电阻的分压作用,要把电流表改装为电压表,所以要串联一个电阻 .
正确答案
解析
使牵引小车的细绳与木板平行,这样做的目的是可在平衡摩擦力后使用细绳拉力等于小车受的合力,故选:B
考查方向
探究小车速度随时间变化的规律;牛顿第二定律
解题思路
根据实验的原理确定所需测量的物理量,从而确定所需的器材,牵引小车的细绳与木板平行.这样做的目的是可在平衡摩擦力后使用细绳拉力等于小车受的合力.
易错点
本题关键是对实验原理的理解,只有牵引小车的细绳与木板平行时可认为在平衡摩擦力后,细绳上的拉力等于小车受的合力.
正确答案
瞬时速度
解析
根据实验的原理可知,由于遮光板的宽度d比较小,而小物块运动过程中遮光片挡光时间为,则可以认为平均速度可表示对应过程的瞬时速度.
考查方向
速度
解题思路
根据实验的原理可知,由于遮光板的宽度d比较小,而小物块运动过程中遮光片挡光时间为,
易错点
本题关键理解瞬时速度的概念,由平均速度公式可得:,由于d比较小,所以小物块挡光的时间也是比较小的,由数学知识可知,当比较小时,可以用这一小段过程的平均速度表示瞬时速度.
正确答案
等于
解析
当悬挂质量为m1的重物1时,重物落地前小物块先后经过两个光电门所用时间相等,则说明小物体做匀速运动,根据平衡条件可知,可以判断重物所受重力大小;
考查方向
牛顿第二定律
解题思路
对小车进行受力分析,根据平衡关系分析解答.
易错点
本题关键要理解小物块先后经过两个光电门所用时间相等,从而得出小物块做匀速直线运动.
正确答案
解析
根据平均速度公式可知:
考查方向
瞬时速度;平均速度;打点计时器系列实验中纸带的处理
解题思路
根据平均速度公式表示中间时刻的速度进行分析求解.
易错点
本题关键理解做匀变速直线运动的物体,某一段的平均速度等于这一段中间时刻的瞬时速度.
正确答案
解析
A、图象的面积表示位移,则可知, ,故A错误,B正确;
C、根据牛顿第二定律可知,a=μg;由图象可知,联立解得:,故C正确;
D、当悬挂重物1时,根据平衡条件可知m1g=μMg;
解得:,故D正确;
E、小物块的最大动能为:,故E错误;
考查方向
匀速直线运动及其公式、图像;牛顿第二定律
解题思路
根据牛顿第二定律以及图象的性质进行分析,由图象的斜率可求得加速度,根据牛顿第二定律即可求得物体的质量.
易错点
本题关键知道小物块速度随时间变化的v-t图像的斜率表示物体的加速度,图线与时间轴所围面积表示物体的位移.
1.频闪照相是每隔相等时间曝光一次的照相方法,在同一张相片上记录运动物体在不同时刻的位置。如图所示是小球在竖直方向运动过程中拍摄的频闪照片,相机的频闪周期为T,利用刻度尺测量相片上2、3、4、5 与1 位置之间的距离分别为x1、x2、x3、x4。下列说法正确的是( )
正确答案
解析
本题并没有说明是竖直上抛还是自由落体,若是带有上抛段,又没有说明1-5各位置的时刻的话,上升段也是可以的,A选项错误,小球在2位置的速度为:;加速度大小为:,B、C错误;综上,D选项正确。
考查方向
解题思路
1、频闪照片的本质是匀变速直线运动的位置叠加;2、根据解出小球在2位置的速度;3、根据Δx=aT2解出小球的加速度。
易错点
知识迁移,匀变速直线运动的规律
知识点
1.一次课上老师拿来了一位同学所做的“探究匀变速直线运动规律”的测量记录如下表,表中“速度v”一行是这位同学用某种方法(方法不详)得到的物体在0,1,2,3,4,5几个位置的瞬时速度。根据表中数据作出的v-t图象如图所示。则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A选项,v-t图象中图像与横坐标围成的面积表示物体的位移,当时间间隔较短时,所得阴影部分面积与图像与横坐标围成的面积近似相等, 故该方法可以估算小车从0到5的位移,选项A正确,B错误。
C选项,小车从位置0到位置5的精确位移是图像与横坐标围成的面积,即梯形OABC的面积,故C、B选项错误。
考查方向
解题思路
1、根据v-t图像与横坐标围成的面积的含义解题。
易错点
对v-t图像与横坐标围成的面积的含义不清楚。
知识点
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