一轮复习鲁科版 实验1 测量做直线运动物体的瞬时速度 同步测试

1、 实验1 测量做直线运动物体的瞬时速度 同步测试1.在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中：(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有_(填选项代号)A电压合适的50 Hz交流电源 B电压可调的直流电源C刻度尺 D秒表 E天平(2)实验过程中，下列做法正确的是_(填选项代号)A先接通电源，再使纸带运动B先使纸带运动，再接通电源C将接好纸带的小车停在靠近滑轮处D将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处2.在做“研究匀变速直线运动”的实验中(1)实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、

2、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计其中在本实验中不需要的器材是_(2)如图甲所示是某同学由打点计时器得到的记录小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔为0.02 s，其中x17.05 cm、x27.68 cm、x38.33 cm、x48.95 cm、x59.61 cm、x610.26 cm.表中列出了打点计时器打下B、C、F三点时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度对应点BCDEF速度/(ms1)0.7370.8010.994(3)以A为计时起点，在图乙的坐标图中画出小车的速度时间图线(4)根据画

3、出的小车的速度时间图线计算出小车的加速度大小a_ m/s2(结果保留2位有效数字)(5)如果当时电网中交变电流的频率是f49 Hz，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值_(填“偏大”“偏小”或“相同”)3.某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是_点在打出C点时物块的速度大小为_m/s(保留3位有效数字)；物块下滑的加速度大小为_m/s2(保留2位有效数

4、字)4.利用如图甲所示的实验装置可以研究小车速度随时间变化的规律主要实验步骤如下：安装好实验器材，接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次；选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O(即t0)，然后每隔0.1 s取一个计数点，如图乙中的A、B、C、D、E、F点；通过测量和计算可以得到在打A、B、C、D、E点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5；以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图丙所示综合上述实验步骤，请你完成下列问题：(1)在下列仪器和器材中，还必须使用的有_和_(填选项前的字母)A电压合适的50 Hz的交流电源B电压可调的直流电

5、源C刻度尺 D秒表 E天平(含砝码)(2)根据图丙中描绘出的坐标点，画出小车速度随时间变化的v t图线(3)观察v t图象，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是_根据v t图象计算出小车的加速度大小a_ m/s2.(结果保留2位有效数字)5某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。(a)(b)(c)实验步骤如下：如图(a)，将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间

6、t；用s表示挡光片沿运动方向的长度如图(b)所示，eq o(v,sup6()表示滑块在挡光片遮住光线的t时间内的平均速度大小，求出eq o(v,sup6()；将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤、；多次重复步骤；利用实验中得到的数据作出eq o(v,sup6()t图，如图(c)所示。完成下列填空：(1)用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则eq o(v,sup6()与vA、a和t的关系式为eq o(v,sup6()_。(2)由图(c)可求得vA_ cm/s，a_ cm/s2(结果保留3位有效数字

7、)。6研究物体做匀变速直线运动的情况可以用打点计时器，也可以用光电传感器。(1)一组同学用打点计时器研究匀变速直线运动，打点计时器使用的交变电源的频率是50 Hz，打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况。打点计时器的打点周期是_ s。图甲为某次实验打出的一条纸带，其中1、2、3、4为依次选中的计数点(各相邻计数点之间有四个点迹)。根据图中标出的数据可知，打点计时器在打出计数点3时小车的速度大小为_ m/s，小车做匀加速直线运动的加速度大小为_ m/s2。甲乙(2)另一组同学用如图乙所示装置研究匀变速直线运动。滑块放置在水平气垫导轨的右侧，并通过跨过定滑轮的细线与一砂

8、桶相连，滑块与定滑轮间的细线与气垫导轨平行。滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光条，将滑块由静止释放，先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为0.015 s，通过第二个光电门的时间为0.010 s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为0.250 s。则滑块的加速度大小为_ m/s2，若忽略偶然误差的影响，测量值与真实值相比_(选填“偏大”“偏小”或“相同”)。7某兴趣小组利用如图所示的实验装置来测量重力加速度。铁架台竖直放置，上端固定电磁铁M，A、B为位置可调节的光电门，均与数字计时器N相连。实验步骤如下：接通M的开关，吸住小球；将A固定在

9、小球下方某一位置，调节B的位置并固定，测出A和B之间的距离h1；断开M的开关，小球自由下落，记录小球从A到B的时间，重复测量3次对应于h1的时间，平均值为t1；保持A位置不变而改变B的位置并固定，测出A和B之间的距离h2，重复测量3次对应于h2的时间，平均值为t2。完成下列问题：(1)本实验所用器材有：铁架台、电源、电磁铁、光电门、数字计时器、小球和_(填入正确选项前的字母)。A天平B刻度尺C游标卡尺(2)重力加速度大小可表示为g_(用h1、t1、h2、t2表示)。(3)另一组同学也利用该装置测量重力加速度，如果实验过程中保持B的位置不变而改变A的位置，那么该组同学_(填“能”或“不能”)正确

10、测得重力加速度。8.某物理小组利用DIS装置测定当地的重力加速度g，实验装置如图甲所示在铁架台上安装有两个光电门(与数据采集器和计算机的连接均未画出)，光电门A固定，光电门B的位置可上下移动，实验前调整两光电门的位置，使小铁球沿图甲中虚线通过两光电门(1)用游标卡尺测量小铁球的直径，测量结果如图乙所示，可知其直径D_ mm.(2)在小铁球自由下落过程中，小组成员用计时装置测出小铁球通过光电门A时的遮光时间为tA，并用小铁球通过光电门的平均速度表示小铁球球心通过光电门的瞬时速度，则小铁球通过光电门A的瞬时速度为vA_.(用实验中测得的物理量符号表示)(3)光电门A的位置不变，小组成员多次改变并测

11、出光电门B到光电门A之间的距离h，实验时使小铁球每次从同一位置无初速度释放根据每次小铁球通过光电门B时的遮光时间，计算出小铁球经过光电门B时对应的速度vB，在坐标系中作出vB2与h的关系图线，如图丙所示，则当地的重力加速度g_ m/s2(结果保留3位有效数字)9.疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图所示(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是_(2)下列主要操作步骤的正确顺序是_(填写各步骤前的序号)把刻度尺竖直固定在墙上捏住小球，从刻度尺旁静止释放

12、手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置打开手机摄像功能，开始摄像(3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如图2所示已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为16s，刻度尺的分度值是1 mm，由此测得重力加速度为_m/s2.(4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向从该视频中截取图片，_(选填“仍能”或“不能”)用(3)问中的方法测出重力加速度10.如图甲所示为用光电门测定钢球下落时受到的阻力大小的实验装置(下落过程钢球受到的空气阻力大小不变)直径为d、质量为m的钢球自由下落的过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B所用的时间分

13、别为tA、tB.用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度，测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g.(1)如图乙用螺旋测微器测量钢球的直径，读数为_ mm.(2)钢球下落过程中受到的空气阻力Ff_(用题中所给物理量符号来表示)(3)本题用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度，但从严格意义上讲是不准确的，实际上钢球通过光电门的平均速度_(填“”或“”)钢球球心通过光电门的瞬时速度参考答案：1.答案：(1)AC(2)AD2解析：(1)本实验不需要测量力的大小，因此不需要的器材是弹簧测力计(2)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可

14、知，vDx3+x42T0.864 m/s，vEx4+x52T0.928 m/s.(3)小车的速度时间关系图线如图所示(4)由小车的速度时间关系图线可得，小车的加速度大小avt1.000.700.510.04 m/s20.64 m/s2.(5)当交变电流的频率f49 Hz时，实际周期大于0.02 s，根据运动学公式xaT2可知，加速度的测量值比实际值偏大答案：(1)弹簧测力计(2)0.8640.928(3)见解析图(4)0.64(5)偏大3.答案：A0.2330.754.解析：(1)该实验所使用的电源应为交流电源，选项A正确，B错误；刻度尺用来测量纸带上的点之间的距离，所以必须要有刻度尺，选项C

15、正确；打点计时器本身就是计时的仪器，故不需要秒表，选项D错误；此实验与重物质量无关，选项E错误(2)v t图线如图所示画图线时要注意使尽可能多的点分布在该直线上，不在直线上的点应尽可能地分布在直线的两侧(3)v t图线是一条倾斜的直线，斜率表示小车的加速度，图线斜率恒定，说明小车做匀变速直线运动，根据图象可计算出小车的加速度大小为a0.990.670.5 m/s20.64 m/s2.答案：(1)AC(2)见解析(3)v t图象是一条倾斜的直线0.64(结果在0.620.66之间均可)5.解析(1)设挡光片末端到达光电门的速度为v，则由速度与时间关系可知vvAat，且eq o(v,sup6()e

16、q f(vAv,2)联立解得：eq o(v,sup6()vAeq f(1,2)at。(2)由题图(c)可读出vA52.1 cm/s，图线的斜率keq f(1,2)aeq f(53.652.4,18035103) cm/s28.28 cm/s2，即a16.6 cm/s2。答案(1)vAeq f(1,2)at(2)52.116.66.解析(1)交变电源的频率是50 Hz，则打点计时器的打点周期是Teq f(1,f)0.02 s由于每相邻两个计数点间还有4个点，所以相邻的计数点间的时间间隔为0.1 s，根据匀变速直线运动时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打计数点3时小车的瞬时速度大小v3

17、eq f(13.803.20,20.1)102 m/s0.53 m/s根据匀变速直线运动的推论公式xaT2可以求出加速度的大小aeq f(x34x23,t2)eq f(13.807.807.803.20,0.12)102 m/s21.4 m/s2。(2)遮光条通过第一个光电门的速度为v1eq f(0.030,0.015) m/s2.0 m/s遮光条通过第二个光电门的速度为v2eq f(0.030,0.010) m/s3.0 m/s则滑块的加速度大小为aeq f(v2v1,t)eq f(32,0.25) m/s24.0 m/s2由实验原理可知，运动时间为遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二

18、个光电门的时间，从遮光条开始遮住第一个光电门计时，则v1是eq f(t1,2)时刻的瞬时速度，v2是teq f(t2,2)时刻的瞬时速度，从v1到v2运动的真实时间t真teq f(t2,2)eq f(t1,2)，则加速度的真实值a真eq f(v2v1,tf(t1t2,2)，将a真与a的表达式比较可知，滑块的加速度测量值与真实值相比偏小。 答案(1)0.020.531.4(2)4.0偏小7.解析(1)实验需要测量A和B之间的距离，所以需要用刻度尺。因为没有记录小球过光电门的时间，所以不需要测量小球直径，故不要游标卡尺。(2)设过A时的速度为v0，从A运动到B，有h1v0t1eq f(1,2)gt

19、eq oal( 2,1)，h2v0t2eq f(1,2)gteq oal( 2,2)，解得geq f(2,t1t2)eq blc(rc)(avs4alco1(f(h1,t1)f(h2,t2)。(3)倒过来分析，小球以相同的速度从B点竖直上抛，同理亦可以测得重力加速度。答案(1)B(2)eq f(2,t1t2)eq blc(rc)(avs4alco1(f(h1,t1)f(h2,t2)(3)能8.解析：(1)游标卡尺的精确度为1mm200.05 mm，则小铁球直径D9 mm100.05 mm9.50 mm.(2)小铁球直径较小，经过光电门的平均速度近似等于瞬时速度，即vADtA.(3)根据速度与位移之间的关系可得vB2vA22gh，变形可得vB22ghvA2，图象斜率k2g8.523.710.25m/s2，解得g8.523.710.2512 m/s29.62 m/s2.答案：(1)9.50(2) DtA(3)9.629.解析：(1)根据题中提供的小球和测量要求可得出要使用小钢球进行实验，