適用于新高考新教材浙江專版2025屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)第1單元運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)練1探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律新人教版

試驗(yàn)練1探究小車速度隨時(shí)間變更的規(guī)律1.(2024浙江寧波十校模擬)在探究小車速度隨時(shí)間變更的規(guī)律的試驗(yàn)中,試驗(yàn)裝置如圖甲所示,試驗(yàn)所得的處理好的紙帶如圖乙所示,從0點(diǎn)起先,每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),其中0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn),電源頻率為50Hz,測(cè)得s1=1.40cm,s2=1.90cm,s3=2.38cm,s4=2.88cm,s5=3.39cm,s6=3.87cm。甲乙(1)每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為s。

(2)下列試驗(yàn)步驟正確的依次是。

A.將帶有滑輪的長(zhǎng)木板放置在水平試驗(yàn)臺(tái)面上,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板的一端,將紙帶穿過(guò)限位孔B.接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源C.打點(diǎn)完畢,關(guān)閉電源D.釋放小車E.將小車停靠在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的長(zhǎng)木板一端,小車尾部與紙帶相連(3)在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)2、5時(shí),小車的速度分別為:v2=m/s,v5=m/s。小車的加速度約為m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

2.(2024浙江杭州期末)圖甲、乙是中學(xué)物理試驗(yàn)中常用的兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,請(qǐng)回答下面的問(wèn)題:(1)圖乙是(選填“電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”或“電火花計(jì)時(shí)器”),電源接受的是(選填“溝通8V”“溝通220V”或“四節(jié)蓄電池”)。

甲乙(2)某同學(xué)在探究小車速度隨時(shí)間變更的規(guī)律的試驗(yàn)中,關(guān)于軌道末端滑輪高度的調(diào)整正確的是。

(3)該同學(xué)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),相鄰兩點(diǎn)間的距離如圖丙所示,每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出,電源頻率為50Hz。①試依據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,計(jì)算出打下B、C、D、E、F五個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度,并填入下表中;(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)丙速度vBvCvDvEvF數(shù)值/(m·s-1)0.4000.4790.5600.640

②取A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),將B、C、D、E、F對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度標(biāo)在圖丁所示的直角坐標(biāo)系中,并畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變更的關(guān)系圖線;?、塾伤俣取獣r(shí)間圖像可得小車的加速度為。(結(jié)果保留兩位小數(shù))

3.(2024全國(guó)甲卷)某同學(xué)利用如圖甲所示的試驗(yàn)裝置探究物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)平均速度與時(shí)間的關(guān)系。讓小車左端和紙帶相連,右端用細(xì)繩跨過(guò)定滑輪和鉤碼相連,鉤碼下落,帶動(dòng)小車運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶。某次試驗(yàn)得到的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)如圖乙所示。甲乙(1)已知打出圖乙中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔均為0.1s,以打出A點(diǎn)時(shí)小車位置為初始位置,將打出B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)小車的位移Δx填到表中,小車發(fā)生位移所用時(shí)間和平均速度分別為Δt和v,表中ΔxAD=cm,vAD=cm/s。位移區(qū)間ABACADAEAFΔx/cm6.6014.60ΔxAD34.9047.30v/(cm·s-1)66.073.0v87.394.6(2)依據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度v隨時(shí)間Δt的變更關(guān)系,如圖丙所示。在圖丙中補(bǔ)全試驗(yàn)點(diǎn)。丙(3)從試驗(yàn)結(jié)果可知,小車運(yùn)動(dòng)的v-Δt圖線可視為一條直線,此直線用方程v=kΔt+b表示,其中k=cm/s2,b=cm/s。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)

(4)依據(jù)(3)中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),得到打出A點(diǎn)時(shí)小車瞬時(shí)速度大小vA=,小車的加速度大小a=。(結(jié)果用字母k、b表示)

4.(2024浙江杭州一模)某學(xué)習(xí)小組在做探究小車速度隨時(shí)間變更的規(guī)律的試驗(yàn)后,利用數(shù)碼相機(jī)的連拍功能探討小車從斜面上滑下的運(yùn)動(dòng)。如圖甲所示,將小車從斜軌上由靜止釋放,將數(shù)碼相機(jī)放在較遠(yuǎn)處對(duì)小車進(jìn)行連拍,設(shè)置每0.12s拍一張照片,得到如圖乙所示的照片。現(xiàn)測(cè)得連拍照片中,位置A~K到位置A的距離分別如下表所示。甲乙小車在照片中的位置ABCDEFGHIJK照片中各位置到A位置距離x/cm00.731.742.854.175.677.379.2411.2613.4815.77(1)現(xiàn)測(cè)得鋁制軌道在照片中的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=23.02cm,實(shí)際長(zhǎng)度測(cè)量如圖丙所示(軌道的起始端與零刻線對(duì)齊,另一端點(diǎn)在圖中的箭頭所示處),其長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=cm。

丙(2)依據(jù)以上信息,可求得小車運(yùn)動(dòng)到位置E處時(shí)的速度大小vE=m/s(保留兩位有效數(shù)字)。

(3)現(xiàn)用相同的方法求得其他各個(gè)位置的速度大小,并以位置A處為計(jì)時(shí)起點(diǎn),在坐標(biāo)紙上描繪了部分?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn),如圖丁所示。請(qǐng)?jiān)趫D中描出位置E的速度信息并畫出小車速度隨時(shí)間變更的圖像,知小車的加速度大小a=m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。

丁(4)完成上述試驗(yàn)之后,該學(xué)習(xí)小組利用光電門與數(shù)字計(jì)時(shí)器測(cè)量了小車滑過(guò)軌道中點(diǎn)的瞬時(shí)速度。選用了甲、乙、丙三種寬度分別為5.00cm、3.00cm、1.00cm的遮光板,則利用(選填“甲”“乙”或“丙”)遮光板測(cè)得的結(jié)果最接近小車的瞬時(shí)速度。

參考答案試驗(yàn)練1探究小車速度隨時(shí)間變更的規(guī)律1.答案(1)0.1(2)AEBDC(3)0.2140.3630.500解析(1)由于每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=5×0.02s=0.1s。(2)試驗(yàn)應(yīng)先固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,再固定紙帶,后接通電源釋放小車、關(guān)閉電源,故正確的試驗(yàn)步驟為AEBDC。(3)勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該段的平均速度,則打出點(diǎn)2時(shí),小車的速度大小為v2=s2+s32T=1.90+2.382×0.1×10-2m/s=0.2142.答案(1)電火花計(jì)時(shí)器溝通220V(2)B(3)①0.721②圖像見解析③0.80解析(1)圖乙中有墨粉紙盤,所以是電火花計(jì)時(shí)器。電火花計(jì)時(shí)器接受的是溝通220V電源。(2)在探究小車速度隨時(shí)間變更的規(guī)律的試驗(yàn)中,為了使小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng),軌道末端滑輪高度應(yīng)調(diào)整至使細(xì)線與軌道平行。故選B。(3)①相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=5f=0.1s,小車在F點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于在E、G兩點(diǎn)間的平均速度,即vF=xEG2T=6.②描點(diǎn)畫出v-t圖像如圖所示。③v-t圖像的斜率表示加速度,所以小車的加速度為a=ΔvΔt=0.3.答案(1)24.0080.0(2)如解析圖所示(3)71.558.7(4)b2k解析(1)ΔxAD=ΔxAB+ΔxBC+ΔxCD=24.00cmvAD=Δ(2)如圖所示。(3)連接上圖中各點(diǎn),由圖像得截距為58.7,則b=58.7cm/s,k=101.6-58.7(4)由x=v0t+12at2得v=xt=v0+4.答案(1)90.00(2)0.46(3)圖像見解析0.48(4)丙解析