2013届高考物理命题潜规则解密：专题56 “研究匀变速直线运动”实验（解析版·全国通用） 13页

全品高考网gk.canpoint.cn专题56“研究匀变速直线运动”实验高考命题潜规则解密56：“研究匀变速直线运动”实验规则验证：2011年新课标卷23题、（2011广东理综卷34（1）题）、2011新课标卷23题、命题规律：力学测量性实验是高考考查的重点和热点，考查力学测量性实验的试题综合性强、难度中等。命题分析考查方式一力学测量性实验典例1：(2011·新课标卷23题)利用图1甲所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示。s（m）0.5000.6000.7000.8000.9000.950t（ms）292.9371.5452.3552.8673.8776.4www.canpoint.cn010-5881806758818068全品高考网邮箱：canpoint@188.com第13页共13页\n全品高考网gk.canpoint.cns/t(m/s)1.711.621.551.451.341.22完成下列填空和作图：（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度vt、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_______；(2)根据表中给出的数据，在图1乙给出的坐标纸上画出s/t-t图线；（3）由所画出的s/t-t图线，得出滑块加速度的大小为a=____________m/s2（保留2位有效数字）。典例2．（2011广东理综卷34（1）题）图1甲是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示。www.canpoint.cn010-5881806758818068全品高考网邮箱：canpoint@188.com第13页共13页\n全品高考网gk.canpoint.cn①OD间的距离为cm。②图1乙是根据实验数据绘出的s-t2图线（s为各计数点至同一起点的距离），斜率表示，其大小为m/s2。（保留3位有效数字）典例3.（2010重庆理综第22题）某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图1所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：sA=16.6mm，sB=126.5mm，sD=624.5mm。若无法再做实验，可由以上信息推知：①相邻两计数点的时间间隔为s；②打C点时物体的速度大小为m/s（取2位有效数字）；③物体的加速度大小为（用sA、sB、sD和f表示）。www.canpoint.cn010-5881806758818068全品高考网邮箱：canpoint@188.com第13页共13页\n全品高考网gk.canpoint.cn【点评】此题来源于教材，但高于教材，要求根据题目实际灵活应用加速度计算的邻差公式△s=aT2推出用题给已知量表示的物体加速度大小的计算式。典例4（2009年高考天津理综物理第9题）如图2所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力和速度。①所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需（填字母代号）中的器材。A.直流电源、天平及砝码B.直流电源、毫米刻度尺C.交流电源、天平及砝码D.交流电源、毫米刻度尺②通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。为使图线的斜率等于重力加速度，除作v-t图象外，还可作图象，其纵轴表示的是，横轴表示的是。www.canpoint.cn010-5881806758818068全品高考网邮箱：canpoint@188.com第13页共13页\n全品高考网gk.canpoint.cn【点评】：利用打点计时器测量加速度有两种方法，一种是利用公式△s=at2，一种是利用v-t图象。测量重力加速度可以分析测量打点计时器打出的纸带，求出各个时刻的速度，画出v-t图象，也可通过分析测量打点计时器打出的纸带，求出下落不同高度对应的速度，画出v2—h图象，由图象斜率求出重力加速度。【2012模拟题精选训练题】1.．（2012年3月安徽省“江南十校”高三联考）在测定匀变速直线运动加速度的实验中，选定一条纸带如图所示，已知交变电流的频率f=50Hz。从0点开始，每5个点取一个计数点，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得：x1=1.85cm，x2=3.04cm，x3=4.25cm，x4=5.48cm，x5=6.68cm，x6=7.90cm。（1）在计时器打出计数点4时，小车的速度v4=cm/s（结果保留3位有效数字）。（2）加速度a=m/s2。（结果保留3位有效数字）。www.canpoint.cn010-5881806758818068全品高考网邮箱：canpoint@188.com第13页共13页\n全品高考网gk.canpoint.cn2.（2012年4月河南商丘二模）某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度（图1）。在钢条竖直下落过程中，钢条挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，若再次挡光，计时器将重新开始计时。实验中该同学将钢条竖直置于一定高度（下端A高于光控开关），由静止释放，测得先后两段挡光时间t1和t2。（1）用游标卡尺测量AB、AC的长度，其中AB的长度如图2所示，其值为_____________mm．（2）该同学利用=，=，求得重力加速度为g＝_________。（用、、t1、t2表示）（3）若狭缝宽度不能忽略，则测量得到的重力加速度值比其真实值___________（偏大或偏小）。3.（2012年云南二模）一同学在实验室用位移传感器测定一落体运动的加速度，他让一重锤由静止开始下落，传感器记录了重锤在各时刻的位移如下表所示，并得出了位移随时间变化的图像如下图甲所示。www.canpoint.cn010-5881806758818068全品高考网邮箱：canpoint@188.com第13页共13页\n全品高考网gk.canpoint.cn(1)根据图甲中的图像不能直观看出x随t变化的函数关系,为了直观的看出x随t变化的函数关系，下面提供的三个方案中你认为合理的是______(请填字母序号）A.作x2—t图像B.作x—t2图像C.作x—1/t图像(2)请按合理的方案在图乙中完成图像；(3)根据所作的图像求出落体运动的加速度g=_______m/s2.(计算结果保留三位有效数字）4．（2012年4月上海闵行区二模）www.canpoint.cn010-5881806758818068全品高考网邮箱：canpoint@188.com第13页共13页\n全品高考网gk.canpoint.cn利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动。当带有遮光片的滑块自斜面顶部滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用毫米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值，所得数据如右表所示。完成下列填空和作图：s（mm）180295357425466495t（ms）100180230310370450s/t（m/s）1.801.641.551.371.261.10（1）设滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_____________________。（2）根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上描点画出s/t－t图线。（3）由所画出的s/t－t图线，得出滑块加速度的大小a＝________m/s2（保留2位有效数字）。www.canpoint.cn010-5881806758818068全品高考网邮箱：canpoint@188.com第13页共13页\n全品高考网gk.canpoint.cn5.（2012年4月上海普陀区二模）小李家的一个水龙头拧不紧，水一滴一滴不停地滴落到地上。小李发现，第一滴水碰地的同时，第二滴水刚好从水龙头处下落。他为了测算水滴下落的平均速度，找来了秒表和卷尺。首先量出水龙头口离地面的高度h，再用秒表计时。当他听到某一水滴滴在地上声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3……”，一直数到“n”时，按下秒表停止计时，读出秒表的示数为t。（1）水滴在空中运动的平均速度的表达式为；（2）测得h=1m，当数到n=20时秒表的示数t=8.7s，则水滴下落的平均速度为m/s；（3）小李为了进一步找出水滴下落的平均速度和下落高度的关系，又做了以下实验：找来一块挡板，让水滴落在挡板上。改变挡板和水龙头口之间的距离h，并仔细调节水龙头滴水的快慢，使得总是在前一滴水滴到挡板上的同时，后一滴水刚好开始下落。计时方法仍和上面一样。他从实验中又获得了如下表所示的6组数据(连同上面的一组共有7组数据)。请选取合适的坐标轴，标上数据和单位，作出相应的图象，并根据图象写出平均速度和下落高度的函数关系为。www.canpoint.cn010-5881806758818068全品高考网邮箱：canpoint@188.com第13页共13页\n全品高考网gk.canpoint.cn次数123456高度h(m)0.20.30.40.50.60.8平均速度v(m/s)0.971.191.38【来源：全,品…中&高*考+网】1.541.681.95www.canpoint.cn010-5881806758818068全品高考网邮箱：canpoint@188.com第13页共13页\n全品高考网gk.canpoint.cn6.（2012河南六市联考）利用如图6所示的装置可以测定做竖直下落运动的物体的加速度。立柱上端有一个电磁铁，通电时，具有磁性的小球被吸在电磁铁上，断电时，小球由初速度为零开始竖直下落，计时装置开始计时。立柱上还有5个光电门。当小球经过某一个光电门时，光电计时装置能测出小球通过光电门所用的时间△t，用游标卡尺测出小球的直径d，就可以求出小球经过光电门时的速度v。用刻度尺再测出电磁铁到5个光电门的距离x，就可以求出物体竖直下落运动的加速度。所得数据如下表：利用如图5所示的装置可以测定做竖直下落运动的物体的加速度。立柱上端有一个电磁铁，通电时，具有磁性的小球被吸在电磁铁上，断电时，小球由初速度为零开始竖直下落，计时装置开始计时。立柱上还有5个光电门。当小球经过某一个光电门时，光电计时装置能测出小球通过光电门所用的时间△t，用游标卡尺测出小球的直径d，就可以求出小球经过光电门时的速度v。用刻度尺再测出电磁铁到5个光电门的距离x，就可以求出物体竖直下落运动的加速度。所得数据如下表：各光电门到电磁铁的距离x/m0.2000.3000.5000.7000.900小球经过光电门速度（）v/(m·s-1)1.9702.4103.1153.6944.180v2/(m·s-1)23.8815.8089.70313.58017.472www.canpoint.cn010-5881806758818068全品高考网邮箱：canpoint@188.com第13页共13页\n全品高考网gk.canpoint.cn完成下列填空和作图：（1）若小球所受空气阻力为一常量，小球加速度的大小a、小球经过某一光电门时的瞬时速度v、测量值x三个物理量之间所满足的关系式是____________；（2）根据表中给出的数据，在给出的坐标纸上画出v2－x图线；（3）由所画出的v2－x图线，得出小球加速度的大小为a＝_______m／s2。www.canpoint.cn010-5881806758818068全品高考网邮箱：canpoint@188.com第13页共13页\n全品高考网gk.canpoint.cnwww.canpoint.cn010-5881806758818068全品高考网邮箱：canpoint@188.com第13页共13页