实验01研究匀变速直线运动（模拟演练）

1、第一章实验一v模拟演练1. (2018-四川彭州中学月考)如图甲所示，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.图甲1 bcj4 39 7.1610.32一 13.86 cm图乙(1) 所需器材有：电磁打点计时器、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b.天平及祛码c. 4-6 v交流电源d.毫米刻度尺(2) 实验中得到的一条纸带如图乙所示，图小五个数据屮不符合有效数字要求的一组数据应改为cm；物体在打下点d时的速度大小为m/s.物体的加速度大小为m/s?.该实验屮测得的重力加速度偏小，其主

2、要原因是.解析：(1)电磁打点计时器需接46 v交流电源.重力加速度与物体的质量无关，所以 不要天平和眩码.计算速度需要测相邻计数的距离，需要毫米刻度尺，故ab错误，cd正 确.故选cd.(2) 毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位，这五个数据中不符合有 效数字读数要求的是：2.0,应改为2.00 cm.abcdef是打点计时器连续打出的点，因此计 数点之间的时间间隔为：t=0.02 s;0.1032 0.04390x)4= 1.4825 m/s ;根据逐差法有：a根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度求出d点速度为：vd='2y =0.1032 0.0439-0.

3、04394f =0.022x4=9.625m/s2,由于重物下落的过程中不可避免的存在摩擦力及空气的阻力，因此所测重力加速度比 实际的要小.答案：(1)cd (2)2.00； 1.4825； 9.625；实验中存在摩擦力及空气的阻力.2. (2018-贵阳市花溪清华中学模拟)在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得 到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，并在其上取了 a、b、c、d、e、f、g等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图屮没有画出.打点计时器接频率为/'=50 hz 的交流电源.(1) 打下e点时纸带的速度=(用给定字母表示)；(2) 若测得 d6=65.00 c

4、m, j3= 19.00 cm,物体的加速度 a=m/s2；(3) 如果当时电网中交变电流的频率/>50 hz,但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值(填“偏大”或“偏小”).解析：(1)每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，所以相邻的计数点之间的 时间间隔为5卩利用匀变速直线运动的推论得：%="5了".(2)根据匀变速直线运动的推论公式 心=尸 可得：a=£怎芽= 3.00 m/s2-(3) 如果在某次实验中，交流电的频率51 hz, p>50 hz,那么实际打点周期变小，根据 运动学公式x=al2得：真实的加速度值就会偏大，所

5、以测量的加速度值与真实的加速度值 相比是偏小.答案：(1)"/" (2)3.00 m/s2 (3)偏小3. (2018-宁夏银川一中月考)如图所示的一条纸带,在带上共取了 a、b、c、d、e、f、 g七个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，从每一个计数点处将纸带剪开 分成六条(分别叫b、c、d、e、f),将这六条纸带由短到反紧靠但不重叠地粘在无oy坐标 系屮，得到如图所示的图形，最后将各纸带上端屮心连起来，于是得到表示0/关系的图 象.已知打点计时器的工作频率为50 h乙为表示。一/关系，图中兀轴对应物理量是时间 y轴对应物理量是速度s(1)这种实验数据处理的方法

6、可称为a.类比法b.等效替代法c.比值法d.控制变量法(2) 若纸条c的长度为6.0 cm,则图中3为s.(3) 若测得a段纸带的长度为2.0 cm, /段纸带长度为12.0 cm,则可求岀加速度的大小为m/s2.(保留两位有效数字)解析：(1)打点计时器，打点的时间间隔相等，可用纸带的宽度代替，两点之间纸带的 长度为相应时间内的位移，一段时间内的位移与这段时间的比值等于这段时间内的平均速 度，也就等于这段吋间中间时刻的瞬时速度，可知瞬时速度与纸带的长度成正比，即把纸带 上端的中点用直线连起来，就表示速度随时间的变化规律.由上可知，这种实验数据处理的 方法可称为等效替代法.(2)计数点之间的时

7、间间隔z=57'=y=0.1 s,心是第三段时间的中间时刻，b = 2.5f=0.25s.由a段可求得/i=0.05 s时的速度，0=寸=0.2m/s;由/段可求得/2=0.55 s时的速度，q2=7=l2m/s;加速度a=az=2.0 m/s".答案：(1)b (2)0.25 s (3)2.04. (2015-高考江苏卷)某同学探究小磁铁在铜管屮下落时受电磁阻尼作用的运动规律.实 验装置如图甲所示，打点计吋器的电源为50 hz的交流电.打点计时器限位孔n铜管下列实验操作中，不正确的有a. 将铜管竖直地固定在限位孔的正下方b. 纸带穿过限位孔，压在复写纸下面c. 用手捏紧磁铁

8、保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落d. 在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源(2)该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验”)，将磁铁从管口处释放，打岀一条纸 带，取开始下落的一段，确定一合适的点为o点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1,2,&用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到o点的距离，记录在纸带上，如图乙所示.0.20 182.534.045.607.188.7710.3611.95汁算相邻汁时点间的平均速度s粗略地表示各计数点的速度，抄入下表请将表中的 数据补充完整.位胃12345678p(cm/s)24.533.837.839.539.839.839.8(3)分析上表的实验数

9、据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是 ;磁铁受到阻尼作用的变化情况是.(4) 该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作(记为“实验 ”)，结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同.请问实验是为了说 明什么？对比实验和的结果可得到什么结论？解析：(1)为了探究小礒铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律，应让铜管竖直 地固定在限位孔正下方，避免小磁铁下落时与铜管发生碰撞，选项a正确；纸带穿过限位 孔，要压在复写纸下面，使打点计时器工作时纸带上点迹清晰，选项b正确；用手只捏住 磁铁，不能使纸带保持竖直，导致磁铁下落时纸带与打点计时器间有较大阻力，故应捏住纸 带的上端，让磁铁从静止释放，选项c不正确；应先接通打点计时器的电源再松开纸带， 选项d不正确.计数点“4"的速度用它两侧计时点之间的平均速度来表示，故v4 =5.60-4.04cm/s= 39.0 cm/s.(3) 由各计数点速度表可以看出，磁铁运动的速度逐渐增大到39.8 cm/s,表明磁铁受到 的阻尼作用也是逐渐增大的，最后和重力平衡.(4) 实验中磁铁在塑料管中下落运动规律与自由落