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研究匀变速直线运动
高考真题
1．(2015·广东理综)某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度．
①请完成以下主要实验步骤：按图(a)安装实验器材并连接电源；竖直提起系有重物的纸带，使重物________(填“靠近”或“远离”)计时器下端；________，________，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验．
②图(b)和(c)是实验获得的两条纸带，应选取________(填“b”或“c”)来计算重力加速度．在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是存在空气阻力和________．
解析：①使重物尽量靠近打点计时器，这样可以使重物下落过程的位移较大，打的点较多．利用打点计时器时，要先接通电源，然后释放重物．
②重物下落过程，速度逐渐增大，相邻两点间的距离逐渐增大；而纸带c中，相邻两点间的距离先增大后减小，所以应该选用纸带b.重物运动过程中，由于受空气阻力，以及纸带与限位孔间有摩擦阻力，所以运动过程中的加速度略小于当地重力加速度．
答案：①靠近 先接通电源 再释放纸带 ②b 纸带与限位孔间有摩擦阻力 2．(2012·山东理综)某同学利用图甲所示的实验装置探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50 Hz.
①通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点________和________之间某时刻开始减速．
②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)
a2
③物块减速运动过程中加速度的大小为a＝________m/s，若用来计算物块与桌面间的
g动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”)．
解析：①根据匀加速直线运动的推论，相邻相等时间内位移之差是常数Δx＝aT，可知开始位移之差为2 cm，所以6和7之间某时刻开始减速．
11.01＋9.00×10
②计数点5对应的速度大小为v5＝ m/s＝1.00 m/s，同理求得计
0.2
－2
2
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文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。 数点4对应的速度大小为v4＝0.800 m/s，计数点6对应的速度大小为v6＝2v5－v4＝1.20 m/s.
③物块减速运动过程中加速度的大小为
a＝
x78＋x89－x910－x1011
＝2
4T
0.106 0＋0.086 1－0.066 0－0.046 022
m/s＝2.00 m/s，由于纸带与打点计时器之间有摩2
4×0.1擦阻力，则计算结果比动摩擦因数的真实值偏大．
答案：①6 7(或7 6) ②1.00 1.20 ③2.00 偏大
3．(2013·浙江高考)如图甲所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上．一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带①和②，纸带上的a、b、c、…均为打点计时器打出的点．
(1)任选一条纸带读出b、c两点间的距离为________．
(2)任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为________，纸带①和②上c、e两点间的平均速度v①________v②(填“大于”、“等于”或“小于”)．
(3)图中________(填选项)．
A．两条纸带均为用装置甲实验所得 B．两条纸带均为用装置乙实验所得
C．纸带①为用装置甲实验所得，纸带②为用装置乙实验所得 D．纸带①为用装置乙实验所得，纸带②为用装置甲实验所得
解析：(1)纸带①中b、c间距为6.00 cm－3.90 cm＝2.10 cm；纸带②中b、c间距为6.50
cm－4.10 cm＝2.40 cm.
10.50－6.00×10(2)纸带①中c、e两点间的平均速度为v①＝ m/s＝1.13 m/s；
2×0.0211.50－6.50×10
纸带②中c、e两点间的平均速度为v②＝ m/s＝1.25 m/s；可知纸
2×0.02带①、②上c、e两点间的平均速度v①小于v②.
(3)由纸带数据可知，纸带①的加速度几乎恒定，纸带②的加速度不恒定，C正确． 答案：(1)2.10 cm或2.40 cm(±0.05 cm) (2)1.13 m/s或1.25 m/s(±0.05 m/s) 小于 (3)C
4．(2015·新课标全国Ⅱ)某同学用图甲所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数．已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图乙所示，图中标出了五个连续点之间的距离．
(1)物块下滑时的加速度a＝________m/s，打C点时物块的速度v＝________m/s； (2)已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是________(填正确答案标号)．
2
－2
－2
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A．物块的质量 B．斜面的高度 C．斜面的倾角
解析：(1)由逐差法可得，a＝
xDE＋xCD－xBC－xAB2
，a＝3.25 m/s；在匀变速直线运动中，2
4T
xxBC＋xCD
由vt ＝得，vC＝＝1.79 m/s.(2)在斜面上物块的加速度a＝gsinθ－μgcosθ可以
t2T2看出，选项C正确．
答案：(1)3.25 1.79 (2)C
5．(2013·广东卷)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图(a)所示，其中斜面倾角θ可调．打点计时器的工作频率为50 Hz.纸带上计数点的间距如图(b)所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出．
(1)部分实验步骤如下：
A．测量完毕，关闭电源，取出纸带
B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车 C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是：________(用字母填写)． (2)图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T＝________s. (3)计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5＝________.
(4)为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a＝________. 解析：(1)实验步骤的正确顺序是D、C、B、A.
11
(2)电源的工作频率f＝50 Hz，所以打点周期T0＝＝ s＝0.02 s，相邻两计数点的时
f50间间隔T＝5T0＝0.1 s.
x4＋x5
(3)计数点5对应的瞬时速度等于计数点4、6间的平均速度，故v5＝.
2T(4)为了减小误差，计算小车的加速度利用逐差法，即 x4－x1＝3a1T，x5－x2＝3a2T，x6－x3＝3a3T， a1＋a2＋a3a＝＝
3
x6＋x5＋x4－x3＋x2＋x1
. 2
9T
2
2
2
x4＋x5
答案：(1)DCBA (2)0.1 (3)
2T(4)
x4＋x5＋x6－x1＋x2＋x3
29T
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