高考物理一轮双基练实验研究匀变速直线运动.doc
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高考物理一轮双基练实验研究匀变速直线运动.doc
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A级 双基达标
1.关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作,下列说法错误的是( )
A.长木板不能侧向倾斜,也不能一端高一端低
B.在释放小车前,小车应停在靠近打点计时器处
C.应先接通电源,待打点计时器开始打点后再释放小车
D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动
解析 长木板不能侧向倾斜,但可以一端高一端低,故选项A错误;实验时,为了能在纸带上得到较多的点迹,释放小车前,小车应停在靠近打点计时器处,选项B正确;如果先释放小车,可能纸带上打不上几个点,选项C正确;为了保护小车,在小车到达定滑轮前要用手使小车停止运动,选项D正确.
答案 A
2.某同学在探究“小车速度随时间变化的规律”的实验时,设计的实验方案中选用了打点计时器,利用穿过打点计时器的纸带来记录小车的运动.实验后,该同学选择了一条较为理想的纸带,测量数据后,通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如下表所示.
位置编号
0
1
2
3
4
5
时间t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
速度v/(m·s-1)
0.42
0.67
0.92
1.16
1.42
1.67
(1)分析表中数据,在误差允许的范围内,小车做________运动.
(2)由于此次实验的原始纸带没有保存,另一同学想估算小车从位置0到位置5的位移,其估算方法如下:
x=(0.42×0.1+0.67×0.1+0.92×0.1+1.16×0.1+1.42×0.1)m=……那么,该同学得到的位移________(填“大于”、“等于”或“小于”)实际位移.为了使估算的位移尽可能接近真实值,你认为采取什么方法更合适?
________________________________________________________.(不必算出具体数据)
解析
(1)由表中数据可知,每经过0.1s,速度大约增大0.25m/s,在误差允许的范围内,小车做匀加速直线运动.
(2)因为小车是不断加速的,而该同学把第一个0.1s内的运动看成是以最小速度做匀速运动,同样,其他时间段内也是这样运算的,这样算出的位移比实际位移小.可以把时间分割得再细小一些,也可以利用平均速度来求位移,还可以利用v-t图象下的面积求位移.
答案
(1)匀加速直线
(2)小于 用平均速度求位移(或用v-t图象下的面积求位移)
3.练图1-4-1是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.
练图1-4-1
(1)已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________.
(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,从图中读出A、B两点间距x=________;C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字).
解析 毫米刻度尺的精确度为0.1mm,故A、B间的距离为1.70cm-1.00cm=0.70cm,vC==m/s=0.100m/s.
答案
(1)0.02s
(2)0.70cm(0.68cm~0.72cm均可) 0.100m/s
4.“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),得到如练图1-4-2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( )
练图1-4-2
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.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
解析 中间时刻瞬时速度等于全程的平均速度,所以vB=,选项C正确;x6-x1=5(x2-x1),选项B错误;相邻计数点间的时间间隔是0.1s,选项D错误;按照实验要求应该先接通电源再放开纸带,选项A错误.
答案 C
5.
练图1-4-3
一个小球沿斜面向下运动,用每间隔0.10s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片,如练图1-4-3所示,即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为0.10s,测得小球在几个连续相等时间内的位移(数据见表),则:
x1(cm)
x2(cm)
x3(cm)
x4(cm)
8.20
9.30
10.40
11.50
(1)小球在相邻相等时间内的位移差________(填“相等”或“不相等”),小球的运动性质属________直线运动.
(2)有甲、乙两同学计算小球加速度的方法如下:
甲同学:
a1=,a2=,a3=,=
乙同学:
a1=,a2=,=
你认为甲、乙中哪位同学的计算方法较准确?
________,加速度值为________.
解析
(1)由表中数据可知,x4-x3=x3-x2=x2-x1,小球做匀加速直线运动.
(2)乙同学采用逐差法求加速度,较准确,加速度值为
a==1.10m/s2.
答案
(1)相等 匀加速(匀变速)
(2)乙同学 1.10m/s2
B级 能力提升
1.(2013·安徽联考)利用练图1-4-4所示装置可以研究自由落体运动:
练图1-4-4
(1)实验时调整好仪器,开始打点计时的时候,应先________,然后________.
(2)为了测得重物下落的加速度,还需要的实验器材有________(填入正确选项前的字母).
A.秒表 B.天平
C.刻度尺D.直流电源
(3)实验中用打点计时器打出一条纸带,在纸带上选取了点迹清晰、连续的3个点,用刻度尺测出相邻两点间的距离x1和x2,已知交流电频率为50Hz,当地的重力加速度为9.81m/s2.下列A、B、C、D四组数据中,正确的一组是________.
A.51.0mm,55.8mmB.49.0mm,52.9mm
C.45.1mm,52.8mmD.50.5mm,51.7mm
解析
(1)实验时调整好仪器,开始打点计时的时候,应先开电源,然后再放纸带使纸带运动,这样可以使纸带上打出的点更多,有效点也较多,纸带的利用率较高.
(2)利用纸带测量重物下落的加速度的实验原理是“做匀变速直线运动的物体在连续相等时间间隔内的位移差恒定,即Δx=aT2”,其中相等时间间隔T可以从纸带上读取,而位移差需要利用刻度尺测量,所以本题答案为C.
(3)利用公式Δx=gT2可得,本实验中所打出的纸带上相邻两点间的间距之差约为Δx=gT2=9.81m/s2×(0.02s)2=3.9mm,经检验,只有选项B符合.
答案
(1)先开电源;再放纸带
(2)C
(3)B
2.某同学用如练图1-4-5所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.
练图1-4-5
实验步骤如下:
练图1-4-6
①安装好实验器材.
②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.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,如练图1-4-6中0、1、2……6所示.
③测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离,分别记作:
x1、x2、x3……x6.
④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.
⑤分别计算出x1、x2、x3……x6与对应时间的比值、、…….
⑥以为纵坐标、t为横坐标,标出与对应时间t的坐标点,画出-t图线.
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
(1)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.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1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如练图1-4-7所示,则x2=________cm,x5=________cm.
练图1-4-7
(3)该同学在练图1-4-8中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标点,请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出-t图线.
练图1-4-8
(4)根据-t图判断,在打0计数点时,小车的速度v0=________m/s;它在斜面上运动的加速度a=________m/s2.
解析
(1)还需要的实验器材有电压合适的50Hz交流电源和刻度尺.
(2)用毫米刻度读数,注意要估读一位,则x2=2.98cm,x5=13.20cm.
(3)描点连线如练答图1-4-1所示.
练答图1-4-1
(4)设打0点时速度为v0,则x=v0t+at2,即:
=v0+at,由图可读出v0=0.18m/s,图线的斜率k=a=2.40,a=4.80m/s2.
答案
(1)A C
(2)2.98(2.97~2.99均可) 13.20(13.19~13.21均可)
(3)如练答图1-4-1所示
(4)0.18(0.16~0.20均可) 4.80(4.50~5.10均可)
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- 高考 物理 一轮 双基练 实验 研究 变速 直线运动
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