专题逐差法求加速度（解析版）.docx

专题 逐差法求加速度 同步练习一、实验题（2021 .内蒙古高三其他模拟）某同学在网上查得自己学校所在位置为东经119。北纬44。，当地重力加速度为 9.70m/s2o该同学为了验证网上数据的准确性，利用图甲所示装置重新测量了当地重力加速度。实验中需要调整 好仪器，接通连接打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的点，在纸带 上选取某点0为计数点，将此后连续打出的6个点依次标记为1、2、3、4、5、6记数点，所有测量数据及其标 记符号如图乙所示。实验所用交流电频率为50Hz。打点计时器打计数点2时纸带的瞬时速度为 m/s,当地的重力加速度为 m/s2o （结果均保留三位有效数字）9.789.78【答案】L522.492.86 3.223.864.024,47 单位:cm卜 a|<>|<Co 1 234 S 6)乙【详解】 打点计时器打计数点2时纸带的瞬时速度为为 =羽=芳且，T = y 带入数据，可得%=l.52m/s 当地的重力加速度为g = （1+/+4：“+%+当）=978m / s2（2021 山西大附中高三专题练习）某同学利用如图甲的实验装置探究测量重力加速度大小。（1）该同学开始实验时情形如图甲所示，接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误 或不当的地方：；O（2）该同学经修改错误并正确操作后得到如图乙所示的纸带，取连续六个点A、B、G D、E、尸为计数点，测 得A点到& C D、E、尸的距离分别为小、岳、加、fee若打点的频率为力则打E点时重物的速度表达式VE=。（3）该同学先分别计算出各计数点的速度值，并试画出速度的二次方（v2）与对应重物下落的距离"）的关系如图丙所示，则重力加速度g=m/s2o【答案】打点计时器使用的是直流电源重物没有紧靠打点计时器9.42【详解】打点计时器使用的是直流电源；要让打点计时器打尽可能多的点，重物应紧靠打点计时器。（2）3上点为。尸段的中间时刻，则上产与=一二4）/由运动学公式V2-VJ= 2gh可得F =2g./z +学对比丙图可得斜率为k =吟|停m/s2 = 2g解得 g=9.4m/s2（2021 .玉门市第一中学）某同学用题图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz。在所选纸带上 取某点为。号计数点，然后每3个计时点取一个计数点，T为相邻两计数点的时间间隔，所以测量数据及其标记 符号如图所示。（1）打点计时器是中学研究物体运动时常用的实验器材，常见的有电磁打点计时器和电火花计时器。关于电磁 打点计时器和电火花计时器，下列说法正确的是 OA.电磁打点计时器使用交流电源，电火花计时器使用直流电源B.它们都是使用10V以下的交流电源C.当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点D.电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，所以实验误差也较小（2）如果要求出编号为“4”的点时的速度正确的求法是物二（只要求用题中的字母写出表达式）。测 得的自由落体加速度g=（只要求用题中的字母写出表达式），它比公认的值偏（填“大”或“小”）， 可能的原因有 o【答案】CD邑甘二 小打点计时器对纸带有阻力作用、空气对重物有阻力作用【详解】（1） 1A.电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源，选项A错误；B.电磁打点计时器使用10V以下的交流电源，电火花计时器使用220V交流电源，选项B错误；C当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点，选项C正确；D.电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，所以实验误差也较小，选项D正确。故选CDo（2） 2如果要求出编号为“4”的点时的速度正确的求法是3根据逐差法以及可得的自由落体加速度45它比公认的值偏小，可能的原因有打点计时器对纸带有阻力作用、空气对重物有阻力作用。4. （2020.桂林市国龙外国语学校）利用打点计时器研究小车的匀变速直线运动，完成以下问题：（1）关于打点计时器的使用说法正确的是（）A.电磁打点计时器使用的是10V以下的直流电源B.在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源C.使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小D.纸带上打的点越密，说明物体运动的越快（2）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，每相邻两个计数点之间还有4个计时点（图中没有画出），试求3。过程的 平均速度 m/s；纸带运动的加速度大小为 m*；（结果均保留两位有效数字）（3）如果当时电网中交变电流的频率是户49Hz,而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值（填大于、等于或小于）实际值。【答案】C0.210.49 大于【详解】（1） 1A.电磁打点计时器使用的是约8V的交流电源，A错误;B.实验过程应先接通电源，后释放纸带，否则在纸带上留下的点很少，不利于数据的处理和减小误差，B错误;c.打点的时间间隔取决于交流电压的频率，根据电源频率越高，打点的时间间隔就越小，C正确；D.纸带上打的点越密，说明相等的时间间隔位移越小，即物体运动的越慢，D错误。故选C。（2） 2每相邻两个计数点之间的时间间隔为7 = 5x0.02s = Qls3。过程的平均速度。二四二0.21m/s3纸带运动的加速度大小。= 0.49m/s2（3） 4根据=有著=皿叶尸当交流电频率户49Hz时，而做实验的同学按照50Hz来计算，会使。偏大5. （2019广西桂林市田家炳中学高一期中）（1）电磁打点计时器是一种使用 电源的计时仪器，它的工作电压是伏特。当电源频率是50赫兹时，它每隔 s打一次点。（2）做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器打出部分测量点如图所示，每相邻两测量点间还有4个 打出的点未画出来，打点计时器使用50Hz的交流电，则若先是打1点，后打2点，那么小车做（填 “加速运动”、“匀速运动”或“减速运动”），在2和5点时间段内小车的平均速度"，打3点的时候小 车的瞬时速度v3=,该小车运动的加速度为斫 （结果保留三位有效数字）【答案】交流80.02 加速运动 0.6300.5880.850【详解】12电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，工作电压是约为8V3艮据/="解得7 = Q02s4相邻两点位移逐渐增大，则小车做加速运动。相邻两个点的时间间隔/=57 = （Ms2和5点时间段内小车的平均速度u=督=0.630m/s6打3点的小车的瞬时速度匕=攀=0.588m/s7小车运动的加速度为二二0.85Om/s2（2020.福州超德中学高一期中）某同学利用打点计时器测量一个做匀变速直线运动物体的加速度，得到如图 所示的一条纸带，测得相邻计数点间的距离在纸带上已标出，已知打点计时器的周期为0.02s；请根据纸带记录 的数据，计算（1）打计数点5时的瞬时速度U5=m/So（2）该物体运动的加速度为 m/s2o（3）实验时，若所在实验室的交流电源不稳定频率略低于50Hz,最后计算时仍按50Hz,所测得的加速度的值 将偏（填“大''或者"小”）；由此造成的误差为（填“系统误差”或“偶然误差”）。【答案】2.1159.72 大 系统误差【详解】（1）点5的瞬时速率等于点4到点6的平均速度，故以=85 +=（4.04 + 4.42）x 10 -m = 2115m/s2T2 x 0.02s（2）根据公式AxP有 %58-5 =（3尸）解得q = 9.72m/s2（3） 3频率略低于50Hz,计算出来的周期是比实际周期大，根据计算时所用周期值是根据频率50Hz计算的，周期偏小，则。偏大4由此造成的误差为属于系统误差（2020.青龙满族自治县第一中学高一月考）“利用电火花计时器研究小车速度随时间变化的规律”的实验中。（I）下述器材中不需要的是 （用代号表示）。220 V交流电源；电火花计时器；秒表；小车；带滑轮的长铝板；纸带；天平；刻度尺（2）如图所示是某同学实验时得到的一条纸带（实验中交流电源的频率为50 Hz）,依照打点的先后顺序取计数点1、2、3、4、5、6、7,相邻两计数点间还有4个点未画出，测得xi = L42cm, %2= 1.91cm, X3=2.40cm,必 =2.91cm, %5 = 3.43cm, X6=3.92cmo打计数点2时纸带的速度大小以=m/s （保留2位有效数字）；如果当时电网中交流电的频率/=49Hz,而做实验的同学并不知道，那么由此引起速度的测量值比实际值偏 （选填“大”或“小”）。【答案】0.17 大【详解】（1）1电火花打点计时器使用220V的交流电源，可以直接记录时间，不需要秒表，在该实验中，不需要测量 质量，所以不需要天平.可知不需要的器材为：（2）相邻两个计数点的时间间隔为7 = 5xOQ2s=O.ls计数点2时纸带的速度彩=°7m/s3如果当时电网中交流电的频率是户49Hz,则实际的周期大于0.02s,而测量周期为0.02s,则测量的周期偏小， 根据Ax = aT2，加速度的测量值偏大8.（2019,江苏星海实验中学高一月考）某同学利用如图所示装置研究小车的匀变速直线运动。（1）电磁打点计时器是一种使用 （选填“交流”或“直流”）电源的计时仪器，它的工作电压是46V,当电源的频率为50Hz时，它每隔 s打一次点。（2）某同学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 m/s,小车运动的加速度大小。=m/s2o （结果要求保留两位有效数字）* ：彳 ； ,2回（单位：cm） （3）如果当时电网中交变电流的频率是46.74 >1<10.69J15.05 / = 49Hz ,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偏。（选填“大” 或“小”）【答案】交流 0.020.340.39 大【详解】解：（1） 1电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器。2当电源的频率为50Hz时，由周期与频率的关系，则它每隔。.02s打一次点。（2） 3因纸带上两相邻计数点间有四个点未画出，所以打相邻两计数点的时间间隔是0.ls,由匀变速直线运动 中，中间时刻的速度等于平均速度，则有4由da户，可得小车运动的加速度大小（3） 5如果当时电网中交变电流的频率是/=49Hz,则打点周期变大，即打相邻两计数点的时间变大，小车 的真实位移变大，计算时仍按原时间，则有由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏大。9. （2019渝中区重庆巴蜀中学高一月考）某同学利用图甲所示的实验装置，探究物体在水平桌面上的运动规律， 物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离后停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上 便于测量的点开始，每5个点取1个计数点相邻计数点间的距离如图乙所示，打点计时器电源的频率为50Hz。（不计空气阻力，= 10.0m/s2）打点计时器物块细绳滑轮所用实验器材除电磁打点计口重物图甲 /单位:cm2345678910 11?( (图乙3.00< 1101 >< 1228 >QJ4.60时器（含纸带、复写纸）、小车、一端带有滑轮的长木板、绳、钩码、导线及开关外，在下面的器材中，必须使 用的还有 （填选项代号）A.电压合适的交流电源B.电压合适的直流电源C.刻度尺D.秒表E.天平（2）计数点4对应的速度大小 m/s （保留两位有效数字）。（3）物块减速运动过程中加速度的大小为。=m/s?（保留三位有效数字）。（4）重物落地瞬间，物块的速度为 =m/s （保留三位有效数字）。【答案】AC 0.802.001.28【详解】解：（1） 1AB.电磁打点计时器要打点，需要电压合适的交流电源，A正确，B错误;C.打出的纸带需要测量点间的长度，需要刻度尺，C正确；D.打点计时器就可以计时，不需要秒表，D错误；E.可由打出的纸带来计算速度和加速度，所以不需要天平测量物体的质量，E错误。故选ACo（2）由题意可知打点周期是7M）.02x5s=0.ls计数点4对应的速度大小（3） 3由匀变速直线运动的推论，可得物块做减速运动时的加速度大小为（4） 4物块加速时有已知v4=0.80m/s,计数点9对应的速度大小设物块加速时间为九，减速时间为储 则有人+比=0.5s由匀变速直线运动速度时间公式可有 解得 v=1.28m/s