试验一长度的测量

1、15实验（一）长度的测量实验（二）研究匀变速直线运动一、选择题1. （2011 沧州模拟）在“研究匀变速直线运动”的实验中，下 列方法有助于减小实验误差的是（）A. 选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位B. 使小车运动的加速度尽量小些C. 舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当 的那一部分进行测量、计算D. 适当增加挂在细绳下钩码的个数答案ACD解析选取的计数点间隔较大，在用直尺测量这些计数点间的 间隔时，在测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，因此A 项正确；在实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点很密，长 度测量的相对误差较大，测量准确性降低，因此小车

2、的加速度应适当 大些,而使小车加速度增大的常用方法是适当增加挂在细绳下钩码的 个数，以增大拉力，故B错，D对；为了减小长度测量的相对误差， 舍去纸带上过于密集，甚至分辨不清的点，因此C项正确.2. 关于游标卡尺，下列说法正确的是（）A利用一对外测量爪可测量圆筒的内径B. 利用一对内测量爪可测量圆筒的外径C. 利用一对外测量爪可测量乒乓球的直径D. 利用深度尺可测量槽或孔的深度答案CD解析游标卡尺的内测量爪可测圆筒的内径，外测量爪可测圆 筒的外径，深度尺可测槽或孔的深度.3. 某人用刻度尺去测量一个物体的长度，共测量4次，测得数据分别为1. 42cm、1. 43cm、1. 42cm、1. 44c

3、m,物体长度的测量结果应为（）A. 1. 427 5cmB. 1. 427cmC 1. 43cmD 1. 4cm答案C解析直接测量结果有三位有效数字，求平均值时仍应保留三 位有效数字，血cm位是不可靠数字，只能保留1位不可靠数字，所 以结果应为1. 43cm.4. 在使用打点计时器时，发现打点计时器打点周期不稳定，其 原因可能是（）A. 交流电压不稳定B. 永久磁铁磁性太弱C. 电源的频率不稳定D振动片的固有频率与交流电源的频率有偏差答案CD解析打点计时器的打点周期跟电源频率和振动片的固有频 率有关一个性能良好的打点计时器振动片的固有频率和使用的交流 电频率相等.这样振动片发生共振，振幅较大，

4、打点清晰，等时性好, 而电压的高低直接影响振动片的振动强弱，即振幅的大小，而不影响 振动片的振动周期，故也不影响打点计时器的打点周期.永久磁铁的 磁性能影响打点痕迹的轻重，即点迹的清晰度，并不影响打点的周期, 综上所述，引起打点周期不稳定的原因是C、D两选项所述，故答案应为C、D两选项二、非选择题5. （2011 -泸州模拟）市场上新出现了一种新式的游标卡尺，这 种"新式”游标卡尺上的刻度与传统的游标卡尺明显不同，新式游标 卡尺中游标尺的刻度看起来很稀疏，使得读数时清晰明了，便于正确 读数.已知某“新式”游标卡尺的10分度游标尺总长39mm.用这种“新式”游标卡尺测某物体的厚度，示数

5、如图，则该物体的厚度为34cm1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 王/Io' 151游标尺答案解析3. 1510分度的游标卡尺其精度为0. 1mm,主尺上读出整毫米数为31mm,游标尺读数为刻度数乘以精度为5X0. 1mm,该物体的厚 度为 31mm+0. 5mm=31. 5mm=3. 15cm.6. （2011 贵阳模拟）在“研究匀变速直线运动”的实验中，某 同学的操作中有以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有 （遗漏步骤可编上序号G、斤）A. 拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再 接通电源B. 将打点计时器固定在平板上，并接好电源C.

6、把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下面吊着适当重的 钩码D. 取下纸带E将平板无滑轮的一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动F.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 将以上步骤完善后按合理顺序填写在横线答案见解析解析A中应先接通电源，再放开纸带.C中应调整滑轮的高 度，使细绳与平板平行，D中应先断开电源，使打点计时器停止工作, E属于多余步骤.应补充G换上新纸带，重复操作两次.H断开电源, 整理好器材.正确合理的顺序应为B、F、C、A、D、G、H.7. 用游标卡尺(卡尺的游标有20等份)测量一支铅笔的长度, 测量结果如图所示，由此可知铅笔的长度是cm.(2)在“研究匀变速直

7、线运动”的实验中，如图所示为实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间的时间间隔均为0. Is,测得A到万和万到Q的距离分别为5. 60cm和7. 82cm,则物体的加速度大小为m/s2,万点的速度大小为m/s.(ABC r答案(1)9.160(2) 2. 22 0. 671解析读数=9. lcm+X 12mm=9. 160cm(2) As=aT s 7. 82-5. 60X10T=-2-/s'=2. 22m/s'2X0.15. 60+7. 82m/s=0. 671m/s.8. 如图所示的纸带，是某同学练习使用打点计时器得到的，纸 带的左端先通过打点计时器，从点迹的分布情况，

8、可以断定纸带的速 度变化情况是;若使用的电源的频率是50Hz,从打下A 点到打下刀点，共13个点迹，历时当打点计时器使用的 电源的频率低于50Hz时，如果仍用50Hz的时间间隔打一个点计算, 则测出的速度值将比物体的真实值.答案纸带的速度在减小0. 24偏大解析由于点迹右端密集，说明纸带的速度在减小；力点到刀 点之间共有12个时间间隔，对应的时间是t=12X0. 02s=0. 24s； 当交流电的频率低于50Hz时，打点计时器打一次点的时间间隔将大 于0. 02s,因此用0. 02s的时间计算得出的速度偏大.9. （2011 南昌模拟）在“测定匀变速直线运动的加速度”的实 验中，用打点计时器记

9、录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为 50Hz,如图所示是一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数 点都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数 点，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离分别为1. 40cm、 3.55cm、6.45cm、10. 15cm 、 14.55cm、19. 70cm.由纸带数据计算 可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小为刃=m/s,小车的加速度大小&=m/s2.（结果保留三位有效数字）0 12 3答案0. 405 0. 756解析X-X,14.55-6.45X10-2 ,兔一 2T 一0.2m/s=0. 405m/sx

10、j =0. 0140m, Xi =/Xi=0. 0215mXz'=石屍=0. 0290mxA' =x4Xi=0. 0370mxj =AsX=0. 0440mxj =尿石=0. 0515mxj + 為'+及 xj +兄' +乂d=9?0. 0370+0. 0440+0. 0515 一 0. 0140+0. 0215+0. 0290=0. 756m/s2.10 某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量一小 车在斜面上运动时的加速度.实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用 图钉钉住;把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物; 调节滴水计时器的滴水速度，使

11、其每0. 2s滴一滴（以滴水计时器内盛 满水为准）；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好 的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时 放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到 达斜面底端时立即将小车移开.图乙为实验得到的一条纸带，用刻度 尺量出相邻两点之间的距离是Soi=1.4Ocm, Si2 = 2. 15cm, S2s =2. 91cm, Ss4=3. 65cm,恥=4. 41cm, Sz5. 15cm.试问:甲2T3. 65+4. 412X0.2X10-2m/s = 0. 20m/s；求加vn23456/ 乙(1) 滴水计时器的原理与课本

12、上介绍的原理类似.(2) 由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度刃=m/s,小车的加速度&=m/s2.(结果均保留2位有效数字)答案(1)打点计时器(2)0.20 0.19解析可把小车的运动看做是匀变速直线运动，则速度利用逐差法：(S56+S4s+Ss4)(S2s+S12 + Soj =9七严，(5. 15 + 4. 41 + 3. 65) X10"2- (2. 91 + 2.15 + 1. 40) X 102 = 9aX0. 22> 解得 a= 0.19m/ s2.11. (2011 -兰州模拟)如图(a)所示，小车放在斜面上，车前端 拴有不可伸长的细线，跨过

13、固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小 车后面与打点计时器的纸带相连起初小车停在靠近打点计时器的位 置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离.启动打点计时器，释 放重物，小车在重物的牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落 地后，小车会继续向上运动一段距离.打点计时器使用的交流电频率 为50Hz.图(b)中召、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向 如箭头所示.(a)(b)(1) 根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为m/s2.(结果保留两位有效数字)(2) 打a段纸带时，小车的加速度是2. 5m/s2.请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在6段纸带中的(3

14、) 如果取重力加速度10m/s2,由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为.答案(1)5.0(2)区间 4(3)1 : 1解析(1)图中相邻两个点时间间隔2U=0.02s,从纸带数 据中利用逐差法计算加速度：Xa+Xs + xs Xi + X2 + Xz3=,即加速度大小2. 08 + 1.90+1.73a=9X一 1. 48+1. 32+1. 120.02 2=5. Om/s2(2)打&段纸带时，小车的加速度是2. 5m/s2,则对应连续相等时间间隔位移之差As=a=2. 5X (0. 02) m=0.1cm,在方段中/ S21= 4 Ss2=0. lcm,这说明此两段区间小车仍在加速

15、，且加速 度为2. 5m/s2； /坯=0. 06cm,区间4内加速度变化，不再是2. 5m/s2, 又21 54=-0.16cm可知在区间5小车减速，故在区间4速度达到最 大.(3)设重物质量必 小车质量加，所受摩擦力另，则小车在&段重 物未着地，对于重物和小车组成的系统，应用牛顿第二定律:Mg-/zsin 0 Ff= (JH-227)ai (其中 ai=2. 5m/s2),在 c 段重物着地后，对 于小车：2»sin 0+Ff=maz (其中 2=5. Om/s2)两式联立得：M=m12. (2011 青岛模拟)某同学用如图所示的实验装置研究小车在 斜面上的运动，实验步骤

16、如下01cm2 3 4 5 6 7 8 9 1011 1213 14 15 16 1718 192(liiiiliiiiliiiiliiiiliiiiliiiiliiiiliMiiiiliiiihiiiliiiiliiiiliiiihiiliiiihiiliiiihiiliiiiliiiiliidiiiiliiiiliiiiliiiiliiiiliiiiliiiiliiiihiiliiiiliiiiliiiiliiiiliiiihiiliiiiliiiiliiiil e 0. 1| 2» SiS2a. 安装好实验器材.b. 接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复 几次.

17、选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于 测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图中0、1、26 所示.c测量1、2、3-6计数点到0计数点的距离，分别记作：d. 通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动.e. 分别计算出$、S2、s$与对应时间的比值S S2 S3 S6、 、 tl tz tif. 以学为纵轴、方为横轴，标出半与对应时间上的坐标点，画出宇 r图线.结合上述实验步骤，请你完成下列任务实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁 架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有和.（填选项代号）A. 电压合适的50Hz交流电源B.

18、 电压可调的直流电源C. 刻度尺D.秒表E.天平F.重锤（2）将最小刻度为lmm的刻度尺的0刻度线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图所示，贝I） Sz =cm, S5 =你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出二一方图.(4) 根据半一广图线判断，在打0计数点时，小车的速度%=m/s；它在斜面上运动的加速度a=m/s2.答案(1) A C (2) 2. 98 (2. 972. 99 也可)13. 20(13. 1913.21 也可)(3) 见解析(4) 0.176 (0. 160. 20 也可)4. 93 (4. 505. 10)也可解析(1)打点计时器需要电压合适的50Hz的交流电,测量纸 带上点距需要刻度尺，故选择A、C.(2)毫米刻度尺精确到1mm,估读到0