2011年高考物理 实验3研究匀变速直线运动练习

用心 爱心 专心1 20112011 年高考物理年高考物理 实验实验 3 3 研究匀变速直线运动练习研究匀变速直线运动练习 1 8 分 2009 高考广东理基 研究匀变速直线运动 的实验中 使用电磁式打点计 时器 所用交流电的频率为 50Hz 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 A 实验时应先放开纸带再按通电源 B s6 s1 等于 s2 s1 的 6 倍 C 从纸带可求出计数点 B 对应的速率 D 相邻两个计数点间的时间间隔为 0 02s 答案 C 2 8 分 2009 高考天津理综 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 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 通过作图象的方法可以剔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 v t 图象外 还可作 图象 其纵轴表示的是 横轴表示的是 解析 本题考查了利用验证机械能守恒定律的实验装置测定重力加速度 意在考 查考生的知识迁移能力和利用图象处理实验数据的能力 本实验不需要测量重物的质量 直接通过处理纸带 利用匀变速直线运动的规律即可求得 缺少低压交流电源和刻度尺 故选项 D 正确 由匀变速直线运动的规律 2gh v2可得 gh 当纵轴表示 横轴 v2 2 v2 2 表示重物下落高度 h 则图象的斜率即为重力加速度 答案 D h 速度平方的二分之一 重物下落高度 h 关于图象的其他正 v2 2 确答案也可 3 8 分 在使用打点计时器时 A 应先接通电源 再使纸带运动 B 应先使纸带运动 再接通电源 C 在使纸带运动的同时接通电源 D 先使纸带运动或先接通电源都可以 解析 先接通电源再使纸带运动 可使纸带上打出的点子更多 纸带利用率更高 另外 在纸带运动较快的情况下 如果先释放纸带后接通电源 可能造成纸带上无点的情 况 答案 A 4 8 分 一同学在用打点计时器做 测匀变速直线运动加速度 的实验时 纸带上打 出的点不是圆点 而是如图所示的一些短线 这可能是因为 用心 爱心 专心2 A 打点计时器错接在直流电源上 B 电源电压不稳定 C 电源的频率不稳定 D 打点针压得过紧 解析 当打点计时器到直流电源上时 某振动片不可能磁化 也就不会引起振针 的上下运动而打点 故选项 A 首先应被排除 电源频率的不稳定会引起打点周期的不稳定 电压的不稳定会影响点迹的清晰度 故用排除法可确定 A B C 三选项均不是本题答 案 当打点计时器的振动片一端的打点针 振针 与复写纸片间的距离过大 即振针太短 这 时打点针向下运动时还触不着复写纸 可能出现时有时无的点迹 也可能完全没有点迹 即漏点 当打点计时器的振针 打点针 压得过紧 即振针与复写纸间间隙过小 振针太长 每一个打点周期内就会有较长一段时间接触并挤压在复写纸上 这样打出的点就变为一段 一段的小线段 即打出的点有拖尾巴的现象 所以引起纸带上打出的不是圆点 而是一些 短线 其原因是打点针压得过紧 答案应为 D 所以在使用打点计时器前要检查振针到复写 纸间的距离是否适中 否则要做适当调整 一般说来 振针针尖与限位板间的间隙调节到 3 4mm 为宜 然后再旋紧固定螺母 答案 D 5 8 分 2009 安徽蚌埠模拟 用接在 50Hz 交流电源上的打点计时器测定小车的运动 情况 如图所示是实验得到的纸带 则小车的加速度和打点 1 时的瞬时速度的大小分别是 A a 5 00m s2和 v1 1 60m s B a 5 00m s2和 v1 3 20m s C a 50 0m s2和 v1 1 60m s D a 50 0m s2和 v1 3 20m s 解析 由 s3 s4 s1 s2 a 2T 2 又 T 0 02s2 解得 a 5 00m s2 v1 1 60m s s1 s2 2T 答案 A 6 8 分 2009 河南巩义模拟 1 某同学要进行探究匀变速直线运动的实验 请在下面 列出的实验器材中 选出本实验中不需要的器材填在横线上 填编号 打点计时器 天平 低压交流电源 低压直流电源 细绳和纸带 钩码 和小车 秒表 一端有滑轮的长木板 刻度尺 2 某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况 实 验中获得一条纸带 如图所示 其中两相邻计数点间有四个点未画出 已知所用电源的频 率为 50Hz 则打 A 点时小车运动的速度大小 vA m s 小车运动的加速度大小 a m s2 结果要求保留三位有效数字 解析 2 vA T 0 1s 所以解出 vA 0 337m s 由 BD OB a 2T 2 OB 2T 解出 a 0 393m s2 答案 1 2 0 337 0 393 7 8 分 用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中 造成各连续相等的时间间隔内 的位移之差不是一个恒量的主要原因是 用心 爱心 专心3 A 长度测量不准确 B 打点间隔不是 0 02s 而是 0 018s C 运动中受摩擦力作用 D 木板未调成水平 解析 本实验的目的是研究匀变速直线运动的规律 因此 只要求小车能满足做 匀变速直线运动的条件就可以了 小车运动中虽受到摩擦力 或者木板未调水平 形成一 个倾角 但只要保证对小车的牵引力大于它所受的阻力 小车就能做匀变速运动 摩擦力 的大小 木板的倾斜与否以及倾角的大小 仅影响小车运动中加速度的大小 亦即打点间 隔分布的疏密 不是造成各打点间隔内位移之差不是恒量的原因 时间间隔长短只会影响 点的疏密 答案 A 8 8 分 在研究匀变速直线运动的实验中 算出小车经过各计数点的瞬时速度如以下 表格中所示 为了算出加速度 合理的方法是 计数点序号123456 计数点对应 时刻 s 0 10 20 30 40 50 6 通过计数点的 速度 cm s 44 062 081 0100 0110 0168 0 A 根据任意两计数点的速度应用公式 a v t 算出加速度 B 根据实验数据 画出 v t 图象 量出其倾角 由公式 a tan 算出加速度 C 根据实验数据 画出 v t 图象 由图线上任意两点所对应的速度 用公式 a v t 算出加速度 D 依次算出通过连续两计数点间的加速度 算出平均值作为小车的加速度 解析 方法 A 偶然误差较大 方法 D 实际上也仅由始末两段位移决定 偶然误差 也较大 只有 C 充分利用画出的 v t 图象的各次数据 减小了偶然误差 而 B 找 v t 图 象的倾角 tan 是不妥的 因为物理学计算图象中纵横坐标的分度选取往往是不相同的 是 由我们自己随意定大小的 不像数学中的纯数坐标 答案 C 9 8 分 某同学在测定匀变速直线运动的加速度时 得到了几条较为理想的纸带 已 在每条纸带上每 5 个计时点取好了一个计数点 即两计数点之间的时间间隔为 0 1s 依打 点先后编为 0 1 2 3 4 5 由于不小心 纸带被撕断了 如图所示 请根据给出的 A B C D 四段纸带回答 填字母 单位 cm 1 从纸带 A 上撕下的那段应该是 B C D 三段纸带中的 2 打 A 纸带时 物体的加速度大小是 m s2 解析 因小车做匀变速直线运动 加速度保持不变 打 A 纸带时 加速度 a m s2 0 6m s2 s T2 s2 s1 T2 36 0 30 0 10 3 0 12 又小车运动的加速度 a s5 s2 3T2 则 4 5 两点间隔为 s5 s2 3aT2 36 0 10 3m 3 0 6 0 12m 54 10 3m 所以从纸带 A 上撕下的那段应是 C 用心 爱心 专心4 答案 1 C 2 0 6 10 9 分 如图所示 是打点计时器打出的纸带 图中 A B C D E F 等是按时 间顺序先后打出的计数点 每两个计数点间有四个计时点未画出 用刻度尺量出 AB EF 之间的距离分别是 2 40cm 和 0 84cm 那么小车的加速度大小是 方向是 解析 由纸带数据知 s1 2 40cm s5 0 84cm 计数点时间间隔 T 5 0 02s 0 1s 则小车的加速度 a m s2 0 39m s2 s5 s1 4T2 0 84 2 40 10 2 4 0 12 所以 加速度大小为 0 39m s2 方向与运动方向相反 答案 0 39m s2 与运动方向相反 11 9 分 利用打点时器测定匀加速直线运动的小车的加速度 如图所示给出了该次实 验中 从 0 点开始 每 5 个点取一个计数点的纸带 其中 0 1 2 3 4 5 6 都为计数点 测得 s1 1 40cm s2 1 90cm s3 2 38cm s4 2 88cm s5 3 39cm s6 3 87cm 1 在计时器打出点 1 2 3 4 5 时 小车的速度分别为 v1 cm s v2 cm s v3 cm s v4 cm s v5 cm s 2 作出 v t 图象 并由图象求出小车的加速度 a cm s2 解析 1 小车速度 v1 cm s 16 50cm s s1 s2 2T 1 40 1 90 2 0 1 v2 cm s 21 40cm s s2 s3 2T 1 90 2 38 2 0 1 v3 cm s 26 30cm s s3 s4 2T 2 38 2 88 2 0 1 v4 cm s 31 35cm s s4 s5 2T 2 88 3 39 2 0 1 v5 cm s 36 30cm s s5 s6 2T 3 39 3 87 2 0 1 2 图象如图所示 在作出 v t 图象后 取 A 和 B 两点计算加速度 vA 12 00cm s tA 0 vB 42 20cm s tB 0 6s 则 a vB vA tB tA cm s2 42 20 12 00 0 6 0 50 33cm s2 用心 爱心 专心5 答案 1 16 50 21 40 26 30 31 35 36 30 2 图见解析 50 33 12 10 分 如图所示为小球从某一高度处自由下落时 用频闪照相获得的轨迹的一部 分 计数点 1