【导与练】（浙江专用）高考物理大一轮总复习 第一章 第4课时 实验 研究匀变速直线运动知能达标训练(1).doc

第4课时实验:研究匀变速直线运动1.在“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 hz)得到如图所示的纸带.图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是(c)a.实验时应先放开纸带再接通电源b.(x6-x1)等于(x2-x1)的6倍c.由纸带可求出计数点b对应的速率d.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s解析:在“研究匀变速直线运动”的实验中,实验时应先接通电源再放开纸带,选项a错误.根据相等的时间间隔内通过的位移有xm-xn=(m-n)at2,可知(x6-x1)等于(x2-x1)的5倍,选项b错误.根据b点为a与c的中间时刻点有vb=xac2t,选项c正确.由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出,所以时间间隔为0.1 s,选项d错误.故选c.2.(2013宁波模拟)如图(甲)所示为用打点计时器记录小车运动情况的装置,开始时小车在水平玻璃板上匀速运动,后来在薄布面上做匀减速运动,所打出的纸带如图(乙)所示(附有刻度尺),纸带上相邻两点对应的时间间隔为0.02 s.从纸带上记录的点迹情况可知,a、e两点迹之间的距离为cm,小车在玻璃板上做匀速运动的速度大小为 m/s;小车在布面上运动的加速度大小为 m/s2.解析:a、e两点的刻度分别为xa=13.20 cm,xe=6.00 cm,ae=xa-xe=7.20 cm(7.197.21均可),匀速运动的速度为v=ae4t=0.90 m/s(0.890.91均可).f点以后做减速运动,相邻t内的位移差为x=0.2 cm,由x=at2得:a=xt2=0.210-20.022 m/s2=5.0 m/s2(4.95.1均可).答案:见解析3.如图所示,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加速度. (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排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vt图象外,还可作图象,其纵轴表示的是,横轴表示的是.解析:(1)打点计时器需接交流电源.重力加速度与物体的质量无关,所以不需要天平和砝码.计算速度需要测相邻计数点间的距离,需要刻度尺,故选d.(2)由公式v2=2gh,知绘出v22h图象,其斜率也等于重力加速度.答案:(1)d(2)v22h速度平方的二分之一重物下落的高度4.实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中a、b、c、d、e为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔t=0.1 s.(1)根据纸带可判定小车做运动.(2)根据纸带计算各点瞬时速度:vd=m/s,vc=m/s,vb=m/s.在如图所示坐标中作出小车的vt图线,并根据图线求出a=.(3)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是m/s,此速度的物理意义是 .解析:(1)根据纸带提供的数据可知xbc-xab=xcd-xbc=xde-xcd=12.60 cm,故小车做匀加速直线运动.(2)根据vt2=v可知vd=(105.60-27.60)10-20.2m/s=3.90 m/svc=(60.30-7.50)10-20.2m/s=2.64 m/svb=27.6010-20.2m/s=1.38 m/s描点连线得如图所示vt图线,根据图线斜率知a=12.60 m/s2.(3)由图知交点的速度约为0.12 m/s,表示零时刻小车经过a点的速度.答案:(1)匀加速直线(2)3.902.641.3812.60 m/s2(3)0.12表示零时刻小车经过a点的速度5.图(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.od间的距离为 cm.图(乙)是根据实验数据绘出的st2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.(保留三位有效数字)解析:(2.20-1.00) cm=1.20 cm;由s=12at2得st2图线的斜率表示12a,即加速度的一半,12a=(2.8-0)10-20.06-0 m/s2,解得:a0.933 m/s2.答案:1.20加速度的一半0.9336.(2013年广东理综)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.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).图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔t=s.计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=.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:正确的实验步骤是dcba.相邻两个计数点间的时间间隔t=5150 s=0.1 s.根据匀变速直线运动一段位移内的中间时刻的瞬时速度等于这段位移内的平均速度,得计数点5对应的瞬时速度大小v5=s4+s52t.用逐差法求小车的加速度a=(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)9t2.答案:dcba0.1s4+s52t(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)9t27.(2013年浙江理综)如图所示,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和,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,纸带和上c、e两点间的平均速度vv(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.纸带为用装置甲实验所得,纸带为用装置乙实验所得d.纸带为用装置乙实验所得,纸带为用装置甲实验所得解析:(1)由纸带可读出b、c间距为2.10 cm,由纸带读出b、c间距为2.40 cm(0.05 cm,有效数字位数要正确).(2)由v=xt,知t=0.04 s,xce=4.52 cm(纸带)或xce=5.00 cm(纸带),代入数据得,vce=1.13 m/s(纸带)或1.25 m/s(纸带),vv.(3)由纸带各点间距分析可知,小车做匀加速运动,从纸带各点间距来看,小车开始做加速运动,一段距离后做匀速运动,故可知纸带是用装置甲实验所得,纸带是用装置乙实验所得,选c.答案:(1)2.10 cm或2.40 cm(0.05 cm,有效数字位数要正确)(2)1.13 m/s或1.25 m/s(0.05 m/s,有效数字位数不作要求)小于(3)c8.(2013珠海市摸底考试)某同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时,得到一条点迹清晰的纸带如图,在纸带上依次选出7个计数点,分别标以o、a、b、c、d、e和f,每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源的频率是50 hz.(1)如果测得c、d两点间距x4=2.70 cm,d、e两点间距x5=2.90 cm,则据此数据计算在打d点时小车的速度公式为,小车的速度值vd=m/s.(保留3位有效数字)(2)该同学分别算出其他速度:va=0.220 m/s,vb=0.241 m/s,vc=0.258 m/s, ve=0.300 m/s ,请将实验数据填入表格中,并在坐标系中作出小车运动的vt图像,设o点为计时起点.时间t/s速度v/ms-1(3)由所作vt图像判断,小车所做的运动为.解析:(1)在打d点时小车的速度公式为vd=x4+x52t代入数据得vd =0.280 m/s,把数据填入表格,相邻时间间隔为0.1 s.(2)作图像注意描点清晰,标度适合,坐标轴标明物理量和单位,各组数据描点后发现这些点接近在一条直线上,过这些点作一条直线,使尽可能多的点落在直线上;不在直线上的点均匀分布在直线两侧;离直线较远的点视为错点,连线时不考虑.(3)在速度图像中是倾斜的直线,表示物体做匀加速直线运动.答案:(1)vd=x4+x52t0.280(2)时间t/s0.10.20.30.40.5速度v/ms-10.2200.2410.2580.2800.300(3)匀加速直线运动9.(2013杭州市一模)如图所示为“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中某时刻的照片,(1)按照实验要求应该()a.先释放小车,再接通电源b.先接通电源,再释放小车c.同时释放小车和接通电源(2)本实验必须()a.要平衡摩擦力b.要求悬挂物的质量远小于小车的质量c.上述两项要求都不需要(3)如图为在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中得到的纸带,从中确定五个计数点,量得:d1=8.00 cm,d2=17.99 cm,d3=30.00 cm,d4=44.01 cm.每相邻两个计数点间的时间间隔是0.1 s.则打c点时小车的速度vc =m/s,小车的加速度a=m/s2.(结果保留2位有效数字)解析:(1)打点计时器的操作要点一是先接通电源,后释放小车(重锤);二是小车释放时的位置要靠近打点计时器,所以选项b正确;(2)本实验只