高考第一輪復(fù)習(xí)物理

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高考必考試驗(yàn)1：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1．練習(xí)正確使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)會(huì)利用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)．2．把握判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法(Δx＝aT)．3．測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度．二、試驗(yàn)原理1．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

(1)作用：計(jì)時(shí)儀器，每隔_______s打一次點(diǎn)．

??電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：4V～6V交流電源

(2)工作條件?

?電火花計(jì)時(shí)器：220V交流電源?(3)紙帶上點(diǎn)的意義：

①表示和紙帶相連的物體在不同時(shí)刻的位置．

②通過研究紙帶上各點(diǎn)之間的距離，可以判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀況．③可以利用紙帶上打出的點(diǎn)來確定計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔．2．利用紙帶判斷物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的方法

x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…，則說明物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且Δx＝aT.

3．速度、加速度的求解方法(1)“逐差法〞求加速度：

圖1

(2)“平均速度法〞求速度：

圖2

(3)“圖象法〞求加速度，即由“平均速度法〞求出多個(gè)點(diǎn)的速度，畫出v－t圖象，直線的斜率即加速度．

三、試驗(yàn)器材

電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)，一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片．四、試驗(yàn)步驟1．儀器安裝

(1)安裝儀器，連接好電路．

1

2

2

(2)把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下邊掛上適合的鉤碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一端固定在小車的后面．試驗(yàn)裝置見圖3所示，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行．

圖3

2．測量與記錄

(1)把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，換上新紙帶，重復(fù)三次．

(2)從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭一些比較密集的點(diǎn)，從后邊便于測量的點(diǎn)開始確定計(jì)數(shù)點(diǎn)，為了計(jì)算便利和減小誤差，尋常用連續(xù)打點(diǎn)五次的時(shí)間作為時(shí)間單位，即T＝0.1s．正確使用毫米刻度尺測量每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，并填入設(shè)計(jì)的表格中

(3)利用某一段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度．(4)增減所掛鉤碼數(shù)，再重復(fù)試驗(yàn)兩次．

3．?dāng)?shù)據(jù)處理及試驗(yàn)結(jié)論

五、本卷須知

1．交流電源的電壓及頻率要符合要求．

2．試驗(yàn)前要檢查打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的穩(wěn)定性和明了程度，必要時(shí)要調(diào)理振針的高度和更換復(fù)寫紙．3．開始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．

4．先接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作后，再放開小車，當(dāng)小車中止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開電源．

5．要區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，一般在紙帶上每隔四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即時(shí)間間隔為T＝0.02×5s＝0.1s.

6．小車另一端掛的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)，避免因速度過大而使紙帶上打的點(diǎn)太少，或者速度太小，使紙帶上的點(diǎn)過于密集．

7．選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點(diǎn)跡明了．適當(dāng)舍棄開頭密集部分，適選中取計(jì)數(shù)點(diǎn)，弄明白相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間所選的時(shí)間間隔T.

8．測x時(shí)不要分段測量，讀數(shù)時(shí)要注意有效數(shù)字的要求，計(jì)算a時(shí)要注意用逐差法，以減小誤差．

例1．在《利用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)》的試驗(yàn)中:(1)下述器材中不需要的是___(用表示)。．①低壓交流電源;②電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;③秒表;④小車;⑤帶滑輪長木板;⑥紙帶;⑦天平;⑧刻度尺（2）使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來分析物體運(yùn)動(dòng)狀況的試驗(yàn)中，有以下基本步驟：

A、松開紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動(dòng)B、穿好紙帶

C、把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定好D、接通電源，進(jìn)行打點(diǎn)以上步驟中正確的順序是______________。

(3)如下圖是某同學(xué)“研究物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律〞試驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶(試驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔T=0.02s)，依照打點(diǎn)的先后順序取計(jì)數(shù)點(diǎn)為1、2、3、4、5、6、7，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)

2

點(diǎn)未畫出，測得：s1＝1.42cm，s2＝1.91cm，s3＝2.40cm，s4＝2.91cm，s5＝3.43cm，s6＝3.92cm。

a．打第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小v3＝_________m/s(保存兩位有效數(shù)字)；

b．計(jì)算物體的加速度的文字表達(dá)式為__________________________；

2

b．代入數(shù)據(jù)，加速度大小等于______________m/s(保存兩位有效數(shù)字)

例2.在《利用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)》的試驗(yàn)中

（1）下述器材中不需要的是__________（用表示）。

①220V交流電源②電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器③秒表④小車

⑤帶滑輪長木板⑥紙帶⑦天平⑧刻度尺

（2）如下圖是某同學(xué)“研究物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律〞時(shí)得到的一條紙帶（試驗(yàn)中交流電源的頻率為50Hz），依照打點(diǎn)的先后順序取計(jì)數(shù)點(diǎn)為1、2、3、4、5、6、7，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，測得：S1=1.42cm，S2=1.91cm，S3=2.40cm，S4=2.91cm，S5=3.43cm，S6=3.92cm。１2AS1S23S34S45S56S6

7Ba.打第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小v2=_______m/s（保存兩位有效數(shù)字）；

b.物體的加速度大小a?_______m/s（保存兩位有效數(shù)字），假使當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交流電的頻率是f=49Hz，而做試驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么由此引起加速度的測量值比實(shí)際值偏_____（填“大〞或“小〞）。

2

穩(wěn)定練習(xí)

1．某同學(xué)在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)〞的試驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到了在不同拉力作用下的A、B、C、D……等幾條較為理想的紙帶，并在紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，按打點(diǎn)先后依次為0，1，2，3，4，5。由于不防備，幾條紙帶都被撕斷了，如下圖(圖中數(shù)據(jù)為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離)，請根據(jù)給出的四段紙帶回復(fù)：

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電流是________(選填“交流〞或“直流〞)；(2)在甲、乙、丙三段紙帶中，可能是從紙帶A撕下的是______；

(3)打紙帶A時(shí)，物體的加速度大小是______m/s2，打點(diǎn)“1〞時(shí)物體的速度大小是______m/s(保存三位有效數(shù)字)。

3

2．某同學(xué)在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)〞的試驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)狀況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其相鄰點(diǎn)間的距離如圖1所示，每兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10s．

（1）請依據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一個(gè)重要推論：某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻點(diǎn)的瞬時(shí)速度，由紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算打下B、C、D、E、F五個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度值．其中有幾個(gè)速度值請你幫他計(jì)算出來并填在下面的橫線上．（要求保存二位有效數(shù)字）vB=m/s，vC=0.48m/s，vD=0.56m/s，vE=m/s，vF=0.72m/s．

（2）以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在如圖2所示的坐標(biāo)紙上，并畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線．

（3）根據(jù)第（2）問中畫出的v﹣t圖線，求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度為．（保存兩位有效數(shù)字）

3.如下圖是做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的小車帶動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)的一部分．圖中每相鄰兩點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，交流電的頻率為50Hz，測得其次個(gè)、第三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與零點(diǎn)相距d2＝6.0cm，d3＝10.0cm，則

(1)第一個(gè)、第四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與零點(diǎn)相距d1＝________；d4＝________；

(2)物體經(jīng)過第一個(gè)、其次個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度v1＝_____，v2＝________；物體的加速度a＝________.4．用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、平板（光滑）、小車等器材做研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)，如圖是學(xué)生即將釋放小車之前的試驗(yàn)裝置圖.該裝置圖中有3處明顯錯(cuò)誤，它們分別是：

（1）_____________________________________________________________；（2）_____________________________________________________________；（3）_____________________________________________________________.

4

5．某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度，電源頻率f＝50Hz.在紙帶上打出的點(diǎn)中，選出零點(diǎn)，每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)．因保存不當(dāng)，紙帶被污染．如圖10所示，A、B、C、D是依次排列的4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，僅能讀出其中3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到零點(diǎn)的距離：xA＝16.6mm、xB＝126.5mm、xD＝624.5mm.

圖

若無法再做試驗(yàn)，可由以上信息推知：(1)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為________s；

(2)打C點(diǎn)時(shí)物體的速度大小為__________m/s(取2位有效數(shù)字)；

(3)物體的加速度大小為____________________________(用xA、xB、xD和f表示)．

6．在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律〞的試驗(yàn)中，如下圖，是一條記錄小車運(yùn)動(dòng)狀況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，交流電的頻率為50Hz.

圖

(1)在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B、C、D點(diǎn)時(shí)，小車的速度分別為vB＝________m/s；vC＝________m/s；vD＝________m/s.

(2)在如下圖的坐標(biāo)系中畫出小車的v－t圖象．

圖

(3)將圖線延長與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是________，此速度的物理含義是__________________．

5

7．（1）一位同學(xué)在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量自由落體的加速度〞試驗(yàn)中，有以下器材可供選擇：鐵架臺(tái)、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及墨粉紙盤、低壓直流電源、天平、重錘、導(dǎo)線、開關(guān)、紙帶若干．其中不必要的器材是；缺少的器材是．（2）（單項(xiàng)選擇）某同學(xué)在用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的試驗(yàn)時(shí)，使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，以下做法正確的是（）A．應(yīng)使用4—6V直流電

B．使用時(shí)應(yīng)率先釋放小車，再接通電源C．也可以用干電池作為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

D．每打完一條紙帶要及時(shí)切斷打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

（3）某同學(xué)在測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，得到了在不同拉力下的A、B、C、D……等幾條較為理想的紙帶，并在紙帶上每5個(gè)