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1、考点42研究匀变速直线运动例1(2015全国大纲22)现用频闪照相方法来研究物块的变速运动在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图1所示拍摄时频闪频率是10 Hz，通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s.数据如下表所示重力加速度大小g9.80 m/s2.图1单位：cmx1x2x3x4hs10.7615.0519.3423.6548.0080.00根据表中数据，完成下列填空：(1)物块的加速度a_ m/s2(保留3位有效数字)(2)因为_，可知斜面是粗糙的解析(1)根据匀变速直线运动的推论，
2、利用逐差法，得x3x12a1T2x4x22a2T2a又知T0.1 s联立以上各式得a4.30 m/s2(2)如果斜面光滑，根据牛顿第二定律得，物体下滑的加速度agsin g5.88 m/s2，因为aa，所以斜面是粗糙的答案(1)4.30(2)ag5.88 m/s21为了测量木块与木板间动摩擦因数，某小组使用位移传感器设计了如图2甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t的变化规律，如图乙所示图2(1)根据上述图线，计算0.4 s时木块的速度v_ m/s，木块加速度a_ m/s2；(2)为了测
3、定动摩擦因数，还需要测量的量是_；(已知当地的重力加速度g)(3)为了提高木块与木板间动摩擦因数的测量精度，下列措施可行的是_AA点与传感器距离适当大些B木板的倾角越大越好C选择体积较大的空心木块D传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻答案(1)0.41(2)斜面倾角(或A点的高度)(3)A解析(1)0.4 s时木块的速度等于0.2 s0.6 s内的平均速度，即v m/s0.4 m/s；根据xaT2，可求出木块的加速度a m/s21 m/s2.(2)根据mgsin mgcos ma，可知测出倾斜角或A点的高度算出倾斜角(3)当A点与传感器距离适当大些，可测出多组数据，求平均值，能提高测
4、量精度，A正确；倾斜角越大，测得的数据越少，不利于提高测量精度，B错误；若选择体积较大的空心木块，在下降过程中，受空气阻力变大，影响了动摩擦因数的测量，C错误；传感器开始计时的时刻不一定是从A点释放的时刻，只要根据中间一段的xaT2，就可算出加速度，D错误强化练习1在“探究小车速度随时间的变化规律”实验中(1)某同学采用如图1所示的装置进行试验，_(选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力，_(选填“需要”或“不需要”)测量小车的质量图1(2)该同学在研究小车运动时打出了一条纸带，如图2所示在纸带上，连续5个点为一个计数点，相邻两个计数点之间的距离见下表，并画出对应的图线(其中横坐标数值表示第几个
5、0.1 s，纵坐标对应的是该0.1 s内物体的位移)如图3所示则小车的速度随时间_(选填“是”或“不是”)均匀变化；整个过程中小车的平均加速度为_ m/s2.(保留两位有效数字)图2图3时间t/0.1 s123456相邻计数点的距离xn/cm1.452.453.464.445.456.46答案(1)不需要不需要(2)是1.0(0.951.1均可)解析(1)本实验的目的是探究小车速度随时间的变化规律，故不需要平衡摩擦力，也不需要测量小车的质量(2)由题图知，小车的速度随时间是均匀变化的，可求小车的加速度x6x15aT2，解得加速度a1.0 m/s2.2 (1)某同学在测量物块做匀减速直线运动时，
6、利用打点计时器得到了如图4所示的纸带，纸带上每相邻两计数点间还有4个计时点未标出打点计时器所用交流电频率为50 Hz，忽略纸带所受的阻力图4(1)由此可判断纸带的_(“左端”或“右端”)与物块连接根据纸带提供的数据可计算打点计时器在打下A点和B点时木块的速度，其中vA_ m/s.(结果保留两位有效数字)(2)从图示纸带不能得到的物理量是_A木块运动的加速度aBA、B间的平均速度C物块质量mDA、B对应的运动时间t(3)如要测量在AB段合外力对物块所做的功WAB，还需要提供的实验器材是_A秒表B天平C弹簧秤 D砝码答案(1)右端0.73(2)C(3)B解析(1)由图示纸带可知，在相等时间内，纸带右端相邻两点间的距离大，因此纸带右端与物块相连；电源频率为50 Hz，每相邻两计数点间有4个计时点没有画出，则每相邻两计数点间的时间间隔T0.025 s0.1 s，打A点时的速度vA m/s0.73 m/s.(2)由xaT2可以求出物块运动的加速度a；由平均速度公式可以求出A、B间的平均速度；根据图示纸带不能求出物块质量m；已知相邻两计数点间的时间间隔，由纸带可以求出A、B对应的运动时间t；故选项C不能求出(3)求出物块的速度，应用动能定理可以求出合外力所做的功，应用动能定理求合外力所做的功需要知道物块的质量，因此实验中需要的实验器材是天平，故选B.- 4 -
