2023年浙江省高三物理高考复习专题模型精练第2讲 用图像处理实验数据之研究匀变速直线运动(含详解)
2023年浙江省高考选考模拟卷(二)物理高频考点试题

2023年浙江省高考选考模拟卷(二)物理高频考点试题一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的答案中,只有一个符合题目要求。
(共8题)第(1)题普朗克时间是指时间量子间的最小间隔,约为。
用万有引力常数G 、真空中的光速c 和普朗克常数h 表示普朗克长度,则普朗克时间正确的一项是( )A .B .C .D .第(2)题据报道,天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”,名为“55Cancri e”该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的,母星的体积约为太阳的60倍.假设母星与太阳密度相同,“55 Cancri e”与地球做匀速圆周运动,则“55 Cancri e”与地球的( )A .轨道半径之比约为B .轨道半径之比约为C.向心加速度之比约为2D .向心加速度之比约为第(3)题如图甲所示,汽车的后备箱里水平放着一个内装圆柱形工件的木箱,工件截面和车的行驶方向垂直,当汽车以恒定速率通过如图乙所示的三个半径依次变小的水平圆弧形弯道ABC 时,木箱及箱内工件均保持相对静止。
从汽车行驶方向上看,下列说法正确的是( )A .Q 和M 对P 的支持力大小始终相等B .汽车过A 点时,汽车重心的角速度最小C .汽车过A 、B 、C 三点时工件P 受到的合外力大小相等D .汽车过A 、C 两点时,M 对P 的支持力小于Q 对P 的支持力第(4)题某同学将吹风机的出风口竖直向上,打开吹风机后用手捏住一个乒乓球移到出风口正上方,松开手后乒乓球在风力的推动下获得一定的初速度,随后关闭吹风机,乒乓球先竖直向上运动到达最高点后再竖直下落。
若上述过程中乒乓球受到的空气阻力大小恒定,取竖直向上为正方向,则关闭吹风机后,乒乓球的速度v 和加速度a 随时间t 变化的图像可能正确的是( )A .B .C .D .第(5)题现在地球上消耗的能量,追根溯源,绝大部分来自太阳,即太阳内部核聚变时释放的核能。
2023年浙江省高考选考模拟卷(二)全真演练物理试题(基础必刷)

2023年浙江省高考选考模拟卷(二)全真演练物理试题(基础必刷)学校:_______ 班级:__________姓名:_______ 考号:__________(满分:100分时间:75分钟)总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如图所示,某同学利用绝缘弧形细条摆成的模型,若其左右分别均匀分布着等量异种电荷。
a、b、c、d四点均位于对称轴上,且它们与中心点的距离均相等,则下列说法正确的是( )A.a、c两点的电势相等B.b、d两点的场强相等C.两点间电势差大于两点间电势差D.带正电的试探电荷从a点到b点电势能不变第(2)题两个等大导体球壳分别带+q,-q的等量异种电荷,设两个导体球壳之间的静电力大小为F,静电力常量为k,两球壳球心距离r,则( )A.B.C.D.无法比较第(3)题如图所示,水平天花板上的P、Q两点各固定一个光滑定滑轮,两根细绳穿过定滑轮分别连接A、B、C三个带电绝缘小球,三个小球保持静止状态且处于同一高度,定滑轮与小球在同一竖直面内。
已知A、C球的质量均为m,B球的质量为M,、均为正三角形,重力加速度为g。
则()A.A、B、C可能带同种电荷B.B球的电荷量最小C.D.A、B球之间库仑力大小为第(4)题如图所示,长度为的木棒一端支在光滑竖直墙上的A点,另一端B点被轻质细线斜拉着挂在墙上的C点而处于静止状态,细线与木棒之间的夹角为,A、C两点之间的距离为,墙对木棒的支持力为F,重力加速度为g,下列说法正确的是( )。
A .细线与竖直墙之间的夹角的正弦值为B .木棒受到的三个力(或延长线)可能不交于同一点C .细线对木棒的拉力大小为D .木棒的质量为第(5)题2022年12月9日,我国具有自主知识产权的第四代核电项目华能石岛湾高温气冷堆示范工程1、2号反应堆达到初始满功率,实现了“两堆带一机”模式下的稳定运行。
高三物理 一轮复习 《实验二 探究弹簧弹力与形变量的关系》(含详解)

注意事项
1.操作:弹簧竖直悬挂,待钩码静止时测出弹簧长度。 2.作图:坐标轴标度要适中,单位要标注,连线时要使各数据点均匀分布在图线的
两侧,明显偏离图线的点要舍去。 3.适量:弹簧下端所挂钩码不要太多以免弹簧伸长量超出弹性限度。 4.多测:要使用轻质弹簧尽可能多测几组数据。 5.统一:弹力及伸长量对应关系及单位应统一。
解析:(1)实验时需要将测得的数据描点绘图,所以在测量时要逐一增挂钩码, 记下每增加一个钩码后指针的标尺刻度和对应的钩码总重,故选 A。
(2)由胡克定律 F=kΔx 可得,弹簧的劲度系数为 k=Δ ΔFx =10×2.150--20-0 N/m
=25 N/m。 (3)弹簧在其弹性限度范围内,弹簧所受的弹力与弹簧的形变量成正比,超过
数据处理
1.列表法:将实验数据填入表中,研究测量的数据,可发现在实验误差允许的范围 内,弹力与弹簧伸长量的比值不变。
2.图像法:根据测量数据,在建好直角坐标系的坐标纸上描点。以弹簧的弹力 F 为 纵轴,弹簧的伸长量 x 为横轴,根据描点的情况,作出一条经过原点的直线。
实验02步——透析常见考法,明确常考点
(3)图 3 是该同学描绘的弹簧的伸长量 x 与弹力 F 的关系图线,图线的末段明
显偏离直线,造成这种现象的主要原因是_________________________________ ______________________________________________________________________。
e.重复上述第 4 步操作;
f.作出钩码数量 n 及对应手机从橡皮绳原长开始下降高度 x 的关系图像,如
图所示。
根据 n x 图像,回答以下问题: (1)不挂钩码时,橡皮绳的伸长量为 x0=______; (2)该橡皮绳的劲度系数 k= ______ N/m(取 g=9.8 m/s2);
用图像处理实验数据和误差分析之胡克定律相关实验 精讲精练-2022届高三物理一轮复习疑难突破微专题

一.实验原理与描绘图像(一)对胡克定律的理解内容在弹性限度内,弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比公式F=kx定律理解成立条件在弹性限度内对x的认识x是弹簧的形变量,不是弹簧形变后的长度,可能为伸长量(l-l0),也可能为缩短量(l0-l)对k的认识k为弹簧的劲度系数,只与弹簧本身有关,由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定.它反映了弹簧的软硬程度,k值越大,弹簧越硬,其长度越难改变F-x图像一条过原点的倾斜直线直线的斜率表示弹簧的劲度系数k推论弹簧弹力的变化量ΔF与弹簧的形变量的变化量Δx也成正比,即ΔF=kΔx由F1=kx1,F2=kx2推导而来(二)实验步骤1. 安装实验仪器(如图所示)。
2.测量弹簧的伸长量(或总长)及所受的拉力(或所挂钩码的质量),列表作出记录,要尽可能多测几组数据。
3.根据所测数据在坐标纸上描点,以力为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标。
4.按照在图中所绘点的分布与走向,作出一条平滑的曲线(包括直线),使尽可能多的点落在线上,不能落在线上的点均匀分布在线的两侧,离线较远的点舍弃。
5.以弹簧的伸长量为自变量,写出曲线所代表的函数,首先尝试一次函数,如果不行再考虑二次函数。
(三)相关实验数据处理与分析1.列表分析法:分析列表中弹簧拉力F与对应弹簧的形变量Δx的关系,可以先考虑F和Δx的乘积,再考虑F和Δx的比值,也可以考虑F和(Δx)2的关系或F和Δx的关系等,结论:FΔx 为常数.2.图象分析法:作出F-Δx图象,如图所示.此图象是过坐标原点的一条直线,即F和Δx成正比关系.作图的规则:(1)要在坐标轴上标明轴名、单位,恰当地选取纵轴、横轴的标度,并根据数据特点正确确定坐标起点,使所作出的图象尽可能占满整个坐标图纸.若弹簧原长较长,则横坐标的起点可以不从零开始.(2)作图线时,尽可能使直线通过较多坐标描点,不在直线上的点也要尽可能均匀分布在直线的两侧(若有个别点偏离太远,则是因偶然误差太大所致,应舍去).(3)要注意坐标轴代表的物理量的意义,注意分析图象的斜率、截距的意义.二.用图像处理实验数据和进行误差分析的方法分析处理图像信息前,要根据胡克定律等规律推导出横纵坐标所表示的物理量间的关系式(函数解析式)。
2023年浙江省高考选考模拟卷(二)物理核心考点试题(基础必刷)

2023年浙江省高考选考模拟卷(二)物理核心考点试题(基础必刷)学校:_______ 班级:__________姓名:_______ 考号:__________(满分:100分时间:75分钟)总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题已知地球半径为,地球表面重力加速度为,中国空间站离地面的高度为,引力常量为,则()A.地球的密度为B.空间站运动的速度大小为C.空间站运动的周期为D.空间站运动的加速度大小为第(2)题重型气垫船有强悍的运力,主要用于投送登陆部队。
已知其质量为,最高时速,装有额定功率的发动机。
假设气垫船在海面直线航行时所受阻力不变,下列说法正确的是()A.气垫船在海面直线航行过程所受的阻力为B.以最高时速一半的速度匀速航行时,发动机的功率为C.气垫船在海面沿直线航行过程加速度保持不变D.气垫船在海面沿直线航行过程发动机功率保持不变第(3)题桔槔(gāo)是我国古代的一种取水机械。
其原理如图所示,在竖直支架上安装一根可绕支点转动的长细杆,杆的一端固定磐石,另一端通过长竹悬挂水桶。
取水时人借助自身重力向下拉动长竹,使水桶浸入水中;打满水后,人向上助力提起水桶,忽略桔槔各衔接处的阻力,下列说法正确的是( )A.向下取水过程,桔槔系统的机械能守恒B.向下取水过程,人对桔槔系统做的功等于磐石增加的重力势能C.向上提水过程,人对桔槔系统做的功一定等于系统机械能的改变量D.向上提水过程,人对桔槔系统做的功一定等于系统的动能改变量第(4)题两个由同种介质制成的相同三棱镜按如图所示方式叠放,它们的截面为等边三角形,边长为L。
一细束单色光从棱镜1的ab面上某点以入射角入射,折射光线平行于ac边。
关于该单色光在棱镜中的传播,下列说法正确的是( )A.介质对该单色光的折射率为B.从棱镜2射出的光线与从棱镜1入射光线的夹角为30°C.从棱镜2射出的光线与从棱镜1入射光线延长线的距离为D.其他条件不变,只拿走棱镜2,从棱镜1射出的光线偏离入射光线的夹角为60°第(5)题如图所示,在一个粗糙水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。
第二章 实验二 探究弹簧弹力与形变量的关系-2025高三总复习 物理(新高考)

实验二探究弹簧弹力与形变量的关系一、实验目的1.探究弹簧弹力与形变量的关系。
2.学会利用图像法处理实验数据,探究物理规律。
二、实验原理、器材1.实验原理(1)在弹簧下端悬挂钩码,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码受到的重力大小相等。
(2)用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x,建立直角坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中描出实验所测得的各组数据(x,F)对应的点,用平滑的曲线连接起来,根据实验所得的图线,就可探知弹簧弹力大小与弹簧伸长量间的关系。
2.实验器材与装置图铁架台、毫米刻度尺、弹簧、钩码(若干)、三角板、铅笔、重垂线、坐标纸等,装置如图所示。
三、实验步骤与操作1.安装:如装置图所示,将铁架台放在桌面上(固定好),将弹簧的一端固定于铁架台的横杆上,在靠近弹簧处将刻度尺(最小分度为1mm)固定于铁架台上,并用重垂线检查刻度尺是否竖直。
2.原长:记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0,即弹簧的原长。
3.测量:在弹簧下端挂上钩码,待钩码静止时测出弹簧的长度l,求出弹簧的伸长量x和弹力F(大小等于所挂钩码受到的重力)。
4.改变:改变所挂钩码的数量,重复上述实验步骤3,要尽量多测几组数据,将所测数据填写在表格中。
四、数据处理1.以弹力F为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,用描点法作图,用平滑的曲线连接各点得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线。
2.以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数表达式,并解释函数表达式中常数的物理意义。
五、误差分析1.钩码标称值不准确、弹簧长度测量不准确以及画图时描点连线不准确等都会引起实验误差。
2.悬挂钩码数量过多,导致弹簧的形变量超出了其弹性限度,不再符合胡克定律(F=kx),故图线发生弯曲,如图甲所示。
3.水平放置弹簧测量其原长,由于弹簧自身受到重力,将其悬挂起来后会有一定的伸长量,故图像横轴截距不为零,如图乙所示。
六、注意事项1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度,要注意观察,适可而止。
2023年浙江省高考选考模拟卷(二)物理试题(基础必刷)

2023年浙江省高考选考模拟卷(二)物理试题(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题篮球运动是深受学生热爱的一项体育运动。
某同学练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示。
若不计空气阻力,下列关于篮球在空中运动时的速度大小v,加速度大小a,动能和机械能E随运动时间t的变化关系中,可能正确的是( )A.B.C.D.第(2)题如图所示,楔形玻璃的横截面POQ的顶角为,OP边上的点光源S到顶点O的距离为d,垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为。
不考虑多次反射,OQ边上有光射出部分的长度为()A.B.C.D.第(3)题重元素的放射性衰变共有四个系列,其中一个为U238系列(从U开始到稳定的Pb为止),关于这个系列,下列说法正确的是( )A.从U到Pb,共发生7次α衰变B.从U到Pb,共有7个中子变成了质子C.U比Pb多22个中子D.U比Pb的比结合能大第(4)题如图所示,在的区域存在方向沿轴正方向的匀强电场,场强大小为,在的区域存在方向垂直于平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为。
一个带负电的粒子(重力不计)从轴上的A点以大小为的初速度沿轴正方向射出,粒子在电场和磁场中运动后回到A点。
则( )A.B.C.D.第(5)题在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点,其电势分别为、,电场强度大小分别为、。
下列说法正确的是( )A.若,则M点到电荷Q的距离比N点的远B.若,则M点到电荷Q的距离比N点的近C.若把带负电的试探电荷从M点移到N点,电场力做正功,则D.若把带正电的试探电荷从M点移到N点,电场力做负功,则第(6)题《天问》是中国战国时期诗人屈原创作的一首长诗,全诗问天问地问自然,表现了作者对传统的质疑和对真理的探索精神,我国探测飞船天问一号发射成功飞向火星,屈原的“天问”梦想成为现实,也标志着我国深空探测迈向一个新台阶,如图所示,轨道1是圆轨道,轨道2是椭圆轨道,轨道3是近火圆轨道,天问一号经过变轨成功进入近火圆轨道3,已知引力常量G,以下选项中正确的是( )A.天问一号在B点需要点火加速才能从轨道2进入轨道3B.天问一号在轨道2上经过B点时的加速度大于在轨道3上经过B点时的加速度C.天问一号进入近火轨道3后,测出其近火环绕周期T,可计算出火星的平均密度D.天问一号进入近火轨道3后,测出其近火环绕周期T,可计算出火星的质量第(7)题正方体如图所示,在A点固定正电荷,在G点固定负电荷,则下列说法正确的是()A.B点和F点的电势相等B.B、D、E三点确定的平面为等势面,B、D、E三点场强大小和方向相同C.将正检验电荷从C点移到D点,电场力做负功D.若G点固定负电荷也更换成正电荷,C点的电势大于E点的电势第(8)题关于物理学史和物理学家的贡献,下列说法中正确的是( )A.法拉第发现在电荷周围真实存在着我们看不见、摸不着的电场线B.卡文迪许利用扭秤装置找到了真空中的两个静止点电荷相互作用力的规律C.安培通过实验发现了电流的磁效应,首次揭示了电和磁之间的联系D.富兰克林分别给出了正电荷和负电荷的规定二、多项选择题(本题包含4小题,每小题4分,共16分。
2023年浙江省高考选考模拟卷(二)全真演练物理试题(基础必刷)

2023年浙江省高考选考模拟卷(二)全真演练物理试题(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其压强p与温度t的关系图像如图所示,下列判断正确的是( )A.气体在a状态时的体积小于在b状态时的体积B.气体在状态a时的内能大于它在状态b时的内能C.气体在过程ab中一定吸收热量D.气体在过程ca中向外界放出的热量小于外界对气体做的功第(2)题如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为,原线圈两端接的交流电源,副线圈两端接的负载电阻,电表均为理想交流电表。
下列说法正确的是( )A.电压表的示数为B.电流表的示数为C.变压器的输入功率为D.副线圈中交流电的频率为第(3)题如图甲所示,两间距为L的平行光滑金属导轨固定在水平面内,左端用导线连接,导轨处在竖直向上的匀强磁场中,一根长度也为L、电阻为R的金属棒放在导轨上,在平行于导轨向右、大小为F的恒力作用下向右运动,金属棒运动过程中,始终与导轨垂直并接触良好,金属棒运动的加速度与速度关系如图乙所示,不计金属导轨及左边导线电阻,金属导轨足够长,若图乙中的均为已知量,则下列说法不正确的是( )A.金属棒的质量为B.匀强磁场的磁感应强度大小为C.当拉力F做功为W时,通过金属棒横截面的电荷量为D.某时刻撤去拉力,此后金属棒运动过程中加速度大小与速度大小成正比第(4)题下列说法正确的是( )A.为了形象地描述电场和磁场,法拉第引入了电场线和磁感线B.由可知,电场中某点的电场强度大小与检验电荷受到的电场力大小成正比C.由可知,电容器的电容与加在电容器上的电压成反比D .由可知,某点的检验电流元所受的安培力为零则该点的磁感应强度必为零第(5)题图为某种发电机的原理图。
边长为L的n匝正方形线圈,在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场的中心轴做匀速转动,角速度为ω,其中P、Q为固定的半圆环,分别始终与转动中的左侧、右侧线圈保持良好接触,线圈电阻不计,外接电阻R和电容C,下列说法正确的是( )A.从图示位置开始计时,R中流过的是正弦交流电B.电容器的耐压值可以为C.从图示位置转过90°流过R中的电量D.线圈一个周期内R上产生的热量第(6)题列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关,车厢底部安装的空气弹簧可以有效减振,空气弹簧主要由活塞、汽缸及内封的一定质量的气体构成。
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第2讲用图像处理实验数据之研究匀变速直线运动实验(2022·浙江)1.(1)①“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置如图1所示,长木板水平放置,细绳与长木板平行。
图2是打出纸带的一部分,以计数点O为位移测量起点和计时起点,则打计数点B时小车位移大小为cm。
由图3中小车运动的数据点,求得加速度为m/s2(保留两位有效数字)。
②利用图1装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验,需调整的是(多选)。
A.换成质量更小的小车B.调整长木板的倾斜程度C.把钩码更换成砝码盘和砝码D.改变连接小车的细绳与长木板的夹角(2)“探究求合力的方法”的实验装置如图4所示,在该实验中,①下列说法正确的是(单选);A.拉着细绳套的两只弹簧秤,稳定后读数应相同B.在已记录结点位置的情况下,确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点C.测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦D.测量时,橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板②若只有一只弹簧秤,为了完成该实验至少需要(选填“2”、“3”或“4”)次把橡皮条结点拉到O点。
(2021·重庆)2.某同学用手机和带刻度的玻璃筒等器材研究金属小球在水中竖直下落的速度变化情况。
他用手机拍摄功能记录小球在水中静止释放后位置随时间的变化,每160s拍摄一张照片。
(1)取某张照片中小球的位置为0号位置,然后依次每隔3张照片标记一次小球的位置,则相邻标记位置之间的时间间隔是s。
(2)测得小球位置x随时间t变化曲线如题图所示,由图可知,小球在0.15s~0.35s时间段平均速度的大小(选填“大于”、“等于”、“小于”)在0.45s~0.65s时间段内平均速度的大小。
(3)在实验器材不变的情况下,能够减小实验测量误差的方法有:(写出一种即可)。
一.实验中常见的基本图像由实验数据得出vt图像根据表格中的v、t数据,在平面直角坐标系中仔细描点,作一条直线,使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的点,应均匀分布在直线的两侧,偏离直线太远的点可舍去不要,如图所示,这条直线就是本次实验的vt图像,它是一条倾斜的直线。
因此小车做匀加速直线运动,加速度就是vt图像的斜率。
二.典型的创新性实验图像(如图)三.用图像处理实验数据的方法1.画图与连线方法通常用表格收集实验数据,然后,根据数据描点,最后连成平滑的线,对于匀变速直线运动,其v-t图像是直线。
要让尽可能多的点在直线上,直线两侧点基本上平均分布。
2.使用图像的方法分析处理图像信息前,要根据运动学规律推导出横纵坐标所表示的物理量间的关系式(函数解析式)。
然后,根据解析式,明确直线的斜率和截距表示的物理意义。
最后.根据实验目的和原理,结合图像解决设问。
四.例题精讲题型一:画图例1.用电磁打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器的工作频率为50Hz,如图所示的是一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,相邻计数点间还有四个点未画出。
(1)根据运动学有关公式可求得v B=16.50cm/s,v C=cm/s,v D=26.30cm/s;(2)利用求得的数值在下图所示的坐标系中做出小车的v﹣t图线(以打A点时开始计时),并根据图线求出小车运动的加速度α=m/s2;(3)将图线延长与纵轴相交,交点的纵坐标是cm/s,此速度的物理意义是:。
题型二:用图例2.在用打点计时器研究小车速度随时间变化规律的实验中,得到一条纸带如图1所示。
A、B、C、D、E、F、G为计数点(任两计数点间有四个点未画出),相邻计数点间时间间隔为0.10s,x1=1.20cm,x2=1.60cm,x3=1.98cm,x4=2.38cm,x5=2.79cm,x6=3.18cm。
(1)根据图1上数据,则打B点时小车的速度是m/s,小车的加速度是m/s2(结果保留2位有效数字)。
(2)某同学用以下办法绘制了小车运动的v﹣t图象:先把纸带每隔T=0.1s剪断,得到若干段纸条,长度分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6。
再把这些纸条并排贴在一张纸上,使这些纸条的下端对齐,作为时间轴,标出时间。
最后根据纸条上端中心位置做一条直线,于是得到v﹣t图象(如图2所示)。
a.t1处应标为s;v1处应标为(此空用第(2)问中的字母表示);b.请说明利用纸条长度表示瞬时速度所依据的原理。
例3.如图甲所示,是研究小车做匀变速直线运动基本公式应用的实验装置,打点计时器的工作周期为T(1)实验中,必要的措施是。
A、细线必须与长木板平行B、小车必须具有一定的初速度C、小车质量远大于钩码质量D、平衡小车与长木板间的摩擦力(2)如图乙所示,A、B、C、D、E、F、G是打好的纸带上7个连续的点。
从图乙中可读得s6=cm,计算F点对应的瞬时速度大小的计算式为v F=(用题目中所给量的字母表示)(3)如图丙所示,是根据实验数据画出的v2﹣2s图线(s为各打点至同一起点的距离),由图线可知:该图线的斜率表示,其大小为(保留2位有效数字)。
五.举一反三,巩固练习.用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
主要实验步骤如下:a.安装好实验器材.接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次。
b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O(t=0),然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,如图2中A、B、C、D、E、F……所示。
c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度,分别记作v1、v2、v3、v4、v5……d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图3所示。
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:(1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有和(填选项前的字母)。
A.电压合适的50Hz交流电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺D.秒表E.天平(含砝码)(2)在图3中已标出计数点A 、B 、D 、E 对应的坐标点,请在该图中标出计数点C 对应的坐标点,并画出v ﹣t 图像 。
(3)观察v ﹣t 图像,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是 .v ﹣t 图像斜率的物理意义是 。
(4)描绘v ﹣t 图像前,还不知道小车是否做匀变速直线运动.用平均速度Δx Δt表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对Δt 的要求是 (选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的Δx 大小与速度测量的误差 (选填“有关”或“无关”)。
(5)早在16世纪末,伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的.当时只能靠滴水计时,为此他设计了如图4所示的“斜面实验”,反复做了上百次,验证了他的猜想.请你结合匀变速直线运动的知识,分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的 。
1. .依据伽利略在《两种新科学的对话》中描述的实验方案,某实验小组设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面下滑的运动特点,操作步骤如下:①让滑块从距离挡板s 处由静止下滑,同时打开水箱阀门,让水流到量筒中(假设水流均匀稳定);次数 s/m V/mL 1 4.50 95 2 4.00 89 3 3.50 84 4 3.00 77 52.5071②当滑块碰到挡板时关闭阀门:③记录量筒收集的水量V ; ④改变s ,重复以上操作; ⑤将测得的数据记录在表格中。
(1)该实验用量筒中收集的水量来表示滑块下滑的;A.位移B.时间C.速度D.加速度(2)若保持下滑的距离s不变,仅增大滑块的质量,水量V将(选填“增大”、“不变”或“减小”);(3)根据表中数据得到s与(选填“√V”、“V”或“V2”)成正比,由此可得滑块沿斜面下滑做匀变速直线运动。
2..根据“探究小车速度随时间变化的规律”实验,完成下列问题.(1)下列说法正确的是.(填正确选项序号)A.作图像时,必须要把描出的各点连在同一条曲线上B.打点计时器连续打两个点的时间间隔由物体运动的快慢来决定C.纸带速度越大,相邻的两个点距离越大(2)图1是实验过程中得到的一条纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,测得x1=7.55cm、x2=8.32cm、x3=8.96cm、x4=9.57cm、x5=10.24cm、x6=10.88cm,已知打点计时器的打点频率为50Hz,表中为打点计时器打下B、C、D、E、F时小车的瞬时速度,则打点计时器打下D点时小车的瞬时速度为v D=m/s.(保留3位有效数字)位置B C D E F速度(m/s)0.7940.8640.991 1.06(3)以打点计时器打下A点为计时起点,在图2中描点并作出小车的v﹣t图像.(4)根据图像可求得小车的加速度a..用如图1所示的实验装置探究小车速度随时间变化的规律。
主要实验步骤如下:a.安装好实验器材。
接通电源,让拖着纸带的小车沿长木板运动,增减重物更换纸带,重复几次。
b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O(t=0),然后每隔0.1s选取一个计数点,如图2中A、B、C、D、E、F……所示。
c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度,分别记作v1、v2、v3、v4、v5……d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图3所示。
结合上述实验步骤,请你完成下列问题:(1)实验时接通打点计时器的电源和释放小车与纸带,这两个操作之间的顺序关系是。
A.先接通电源,后释放小车与纸带B.先释放小车与纸带,再接通电源(2)如图2所示,打点计时器在纸带上打下的点逐渐由密集变得稀疏,则说明小车的速度(选填“逐渐变大”或“逐渐变小”)。
(3)在图3中已标出计数点A、B、C、D、E对应的坐标点,请画出小车速度随时间变化的v﹣t图像。
(4)根据v﹣t图像计算出小车的加速度a=m/s2(保留两位有效数字)。
(5)此实验我们也可以利用v2﹣x图像研究小车的运动情况。
请你定性画出小车运动的v2﹣x图像,并说明从v2﹣x图像中可以得到哪些重要信息。
3..在如图1甲所示的“探究小车速度随时间变化的规律”实验中:(1)某同学选用了如图1乙所示的打点计时器,它的工作电源是;A.交流220VB.直流220VC.交流约为8VD.直流约为8V(2)下列操作中正确的有(填选项代号)A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端C.应先接通电源,后释放小车(3)实验中,把打点计时器接50Hz交流电,打出的一条纸带如图2,A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点,相邻计数点之间有四个点未画出,各点间的距离如图3所示,则在打D点时,小车的速度为m/s,并可求得小车的加速度大小为m/s2。
(计算结果都保留两位有效数字)(4)小明利用打点计时器研究甲和乙两个物体的运动,分别得到2条纸带.对每条纸带,均选择合适的点作为第一个计数点,再依次每5个点取1个计数点,并在各计数点处将其剪断,然后将这些剪断的纸条粘贴在相同的坐标纸上,最后将纸条上端中心连起来,如图3甲、乙所示。