課時檢測(六)速度隨時間變化的規(guī)律(實驗提能課)1．(2018·泰州模擬)一小球在桌面上從靜止開始做加速運動，現(xiàn)用高速攝影機在同一底片上多次曝光，記錄下小球每次曝光的位置，如圖甲所示，1位置恰為小球剛開始運動的瞬間，作為零時刻。攝影機連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為0.5s，小球從1位置到6位置的運動過程中經(jīng)過各位置的速度分別為v1＝0，v2＝0.06m/s，v3＝________m/s，v4＝0.18m/s，v5＝________m/s。在如圖乙所示坐標系中作出小球的速度—時間圖像(保留描點痕跡)。解析：如題圖甲所示，x2＋x3＝0.12m，則v3＝eq\f(x2＋x3,2T)＝eq\f(0.12,2×0.5)m/s＝0.12m/s，又x4＋x5＝0.24m，則v5＝eq\f(x4＋x5,2T)＝eq\f(0.24,2×0.5)m/s＝0.24m/s。vt圖像如圖所示。答案：0.120.24見解析圖2．如圖甲所示是“研究勻變速直線運動”實驗中獲得的一條紙帶，O、A、B、C、D和E為紙帶上六個計數(shù)點。加速度大小用a表示。甲(1)OD間的距離為________cm。(2)如圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的x-t2圖線(x為各計數(shù)點至O點的距離)，斜率表示______，其大小為______m/s2(保留三位有效數(shù)字)。解析：(1)由題圖甲可知OD距離x＝2.20cm－1.00cm＝1.20cm。(2)由于物體做的是勻變速直線運動，所以其從某一點開始運動的位移x＝v0t＋eq\f(1,2)at2，由于題圖乙中x-t2圖線是一條過原點的傾斜直線，因此v0＝0，則x＝eq\f(a,2)t2，可知x-t2圖線的斜率為eq\f(a,2)，通過圖線可求得斜率約為0.467。答案：(1)1.20(2)eq\f(1,2)a0.4673．(2018·南京高三調(diào)研)某同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置來測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?1)圖甲中打點計時器應(yīng)接________電源(選填“直流”、“交流”)。(2)該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)的點A、B、C、D、…為計數(shù)點，測得點A到B、C、D、…的距離分別為h1、h2、h3、…。若打點的頻率為f，則打B點時重物速度的表達式vB＝________。(3)若從A點開始計時，B、C、D、…點對應(yīng)時刻分別為t1、t2、t3、…，求得eq\x\to(v)1＝eq\f(h1,t1)，eq\x\to(v)2＝eq\f(h2,t2)，eq\x\to(v)3＝eq\f(h3,t3)、…，作出eq\x\to(v)t圖像如圖丙所示。圖線的斜率為k，截距為b。則由圖可知vA＝_______，當(dāng)?shù)氐募铀俣萭＝________。解析：(1)打點計時器的工作電源為交流電，故打點計時器應(yīng)接在交流電源上。(2)勻變速直線運動某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，兩相鄰計數(shù)點間的時間間隔T＝eq\f(1,f)，則打B點時的速度vB＝eq\f(h2,2T)＝eq\f(h2f,2)。(3)由h＝vAt＋eq\f(1,2)gt2可知eq\x\to(v)＝eq\f(h,t)＝vA＋eq\f(1,2)g·t，題圖丙中圖線縱軸截距是0時刻對應(yīng)的速度，即表示A點的瞬時速度，截距為b，可知vA＝b，圖線的斜率為k，則eq\f(1,2)g＝k，得g＝2k。答案：(1)交流(2)eq\f(h2f,2)(3)b2k4.物理小組的同學(xué)用如圖甲所示的實驗器材測定重力加速度，實驗器材有：底座、帶有標尺的豎直桿、光電門1和2組成的光電計時器(其中光電門1更靠近小球釋放點)，小球釋放器(可使小球無初速度釋放)、網(wǎng)兜。實驗時可用兩光電門測量小球從光電門1運動至光電門2的時間t，并從豎直桿上讀出兩光電門間的距離h。甲(1)使用游標卡尺測量小球的直徑如圖乙所示，則小球直徑為________cm。乙(2)改變光電門1的位置，保持光電門2的位置不變，小球經(jīng)過光電門2的速度為v，不考慮空氣阻力，小球的加速度為重力加速度g，則h、t、g、v四個物理量之間的關(guān)系為h＝________。(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出eq\f(h,t)-t圖線，若圖線斜率的絕對值為k，根據(jù)圖線可求出重力加速度大小為________。解析：(1)小球的直徑為d＝11mm＋16×0.05mm＝11.80mm＝1.180cm。(2)不考慮空氣阻力，小球的逆運動可以看成從光電門2到1的勻減速直線運動，故有h＝vt－eq\f(1,2)gt2。(3)將(2)中關(guān)系式改寫為eq\f(h,t)＝v－eq\f(1,2)gt，故圖線斜率的絕對值為k＝eq\f(g,2)，得g＝2k。答案：(1)1.180(2)vt－eq\f(1,2)gt2(3)2k5．(2017·全國Ⅱ卷)某同學(xué)研究在固定斜面上運動物體的平均速度、瞬時速度和加速度之間的關(guān)系。使用的器材有：斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計時器。實驗步驟如下：①如圖(a)，將光電門固定在斜面下端附近；將一擋光片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬τ谛泵娴奈恢茫罨瑝K從斜面上方由靜止開始下滑；②當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時，用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間Δt；③用Δs表示擋光片沿運動方向的長度[如圖(b)所示]，eq\x\to(v)表示滑塊在擋光片遮住光線的Δt時間內(nèi)的平均速度大小，求出eq\x\to(v)；④將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與①中位置相同，令滑塊由靜止開始下滑，重復(fù)步驟②、③；⑤多次重復(fù)步驟④；⑥利用實驗中得到的數(shù)據(jù)作出eq\x\to(v)-Δt圖，如圖(c)所示。完成下列填空：(1)用a表示滑塊下滑的加速度大小，用vA表示擋光片前端到達光電門時滑塊的瞬時速度大小，則eq\x\to(v)與vA、a和Δt的關(guān)系式為eq\x\to(v)＝________。(2)由圖(c)可求得，vA＝________cm/s，a＝________cm/s2。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)解析：(1)eq\x\to(v)是Δt時間內(nèi)中間時刻eq\f(Δt,2)的瞬時速度，vA為Δt時間內(nèi)的初速度，根據(jù)速度公式得eq\x\to(v)＝vA＋aeq\f(Δt,2)＝vA＋eq\f(a,2)Δt。(2)由eq\x\to(v)＝vA＋eq\f(1,2)aΔt，結(jié)合題圖(c)可知，圖線與縱軸交點的縱坐標