高考物理一轮复习 课时跟踪检测4 实验1 研究匀变速直线运动-人教版高三全册物理试题.doc

课时跟踪检测四实验1研究匀变速直线运动【基础过关】1(多选)使用打点计时器时，发现纸带上出现了打点不清晰是什么原因()A振针过高 B电压过低C复写纸用的太久 D电流频率偏高E纸带阻力过大解析：所发生的现象、形成的原因和调节的方法如下表：现象原因调节的方法打点不清晰，不打点1.振针过高2.电压过低3.复写纸用得太久1.把振针适当调低2.调高电压3.换新的复写纸打出的是短线，而不是点1.振针过低2.所加电压太高，使振幅过大1.把振针适当调节一些2.适当调低电压打双点振针松动把振针固定答案：ABC2(2016届大兴安岭实验中学期末)在“研究匀变速直线运动”的实验中，电磁打点计时器使用_(填“直流”或“交流”)电源，它每隔0.02 s打一次点如图所示是实验得到的一条点迹清晰的纸带，A、B、C、D为四个计数点，相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则相邻两个计数点间的时间间隔是_s经测量知道AB2.20 cm，BC3.80 cm，根据以上数据，可知打点计时器打下B点时物体的速度等于_m/s，物体的加速度等于_m/s2.解题思路：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，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小解析：电磁打点计时器使用交流电源，电源频率为50 Hz，它每隔0.02 s打一次点相邻两个计数点之间还有4个点未画出，所以相邻计数点之间的时间间隔T0.1 s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：vB m/s0.30 m/s，根据匀变速直线运动的推论公式xaT2，得：BCABxaT2，整理得：a m/s21.6 m/s2.答案：交流0.10.301.63(2017届吉林长春月考)如图所示是用小车拖动纸带，用打点计时器测定匀加速直线运动的加速度打出的一条纸带，电源频率为50 Hz.A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点相邻计数点间有四个计时点未画出(1)打点时小车应与纸带_(填“左”或“右”)端连接(2)AC段小车平均速度vAC_m/s；打点计时器打下A点时小车的瞬时速度vA_m/s.(3)设AB、BC、CD、DE间距离分别用s1、s2、s3、s4表示，相邻两计数点时间间隔用T表示，则用s1、s2、s3、s4和T表示小车加速度的表达式a_；代入数据，求得加速度为a_m/s2.(2)(3)问的计算结果保留小数点后两位解析：(2)AC段小车平均速度：0.26 m/s，根据匀变速直线运动规律有：vB，vC，联立解得：vA0.22 m/s.(3)根据逐差法有：a，代入数据解得a0.40 m/s2.答案：(1)左(2)0.260.22(3)0.404某同学用打点计时器测得某物体运动的速度和加速度当时电网交流电的频率为51 Hz，而该同学不知道，那么由此引起的系统误差会使速度的测量值比实际值偏_(填“大”或“小”)，加速度的测量值比实际加速度偏_(填“大”或“小”)解析：由v得，实际时间偏小了，而计算时还按0.02 s，因此测量值比实际值偏小由xaT2得axf2，显然当f取51 Hz时，a的测量值比实际值偏小答案：小小【提升过关】一、选择题1(多选)在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是()A时间间隔 B瞬时速度C加速度 D某段时间内的位移解析：打点计时器是每隔0.02 s打下一个点，所以数点就知道时间间隔，故A正确；瞬时速度的求解需要运用平均速度的公式，故B错误；加速度求解需要运用公式或利用图象求斜率，故C错误；利用刻度尺直接测量两点之间的距离就可以得到位移，故D正确故选A、D.答案：AD2(多选)关于用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，下列说法中正确的是()A打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端B开始实验时小车应靠近打点计时器一端C应先接通电源，待打点稳定后再释放小车D牵引小车的钩码个数越多越好解析：打点计时器应固定在长木板上没有滑轮的一端，A错误；小车开始时靠近打点计时器是为了使小车的运动距离较大，B正确；若先释放小车后接通电源只能在纸带的后面部分打点，C正确；钩码个数太少，打点密集，钩码个数太多，打点太少，都会带来实验误差，D错误答案：BC3在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度，合理的方法是()A根据任意两计数点的速度，用公式a算出加速度B根据实验数据画出v­t图象，量出其倾角，由公式atan求出加速度C根据实验数据画出v­t图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间的值用公式a算出加速度D依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度解析：方法A偶然误差大，方法D实际上也仅由初、末两个速度决定，偶然误差也较大，只有利用实验数据画出对应的v­t图象，才可充分利用各次测量数据，减小偶然误差由于在物理图象中，两坐标轴的分度往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图线，方法B是错误的正确的方法是根据图象找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式a算出加速度，即方法C正确答案：C4. (多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，更换不同砝码重复三次实验，经数据处理作三条v­t图线，如图所示，则下列选项正确的是()A三次实验中加速度最大的是图中直线cB三次实验中加速度最大的是图中直线aC图象为倾斜的直线表示小车的速度恒定D图象为倾斜的直线表示小车的加速度恒定解析：根据图象可知，a的斜率最大，因此加速度最大，A错误，B正确；图象为倾斜直线，斜率不变，则表示加速度不变，故C错误，D正确故选B、D.答案：BD5(多选)当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹下列关于纸带上点迹的说法中正确的是()A点迹记录了物体运动的时间B点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移C纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状D纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况答案：ABD二、填空题6(2017届福建省仙游一中高三第一次月考)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图所示是一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出，交流电的频率为50 Hz. (1)在打点计时器打B、C、D点时，小车的速度分别为vB_m/s；vC_m/s；vD_m/s.(2)在如图所示的坐标系中画出小车的v­t图象. (3)加速度是_解析：(1)由匀变速直线的运动规律知，中间时刻的瞬时速度等于平均速度，故vB1.38 m/s，vC2.64 m/s，vD3.90 m/s.(2)描点作图略(3)在速度时间图象中的斜率即为加速度的大小，加速度为12.0 m/s2左右答案：(1)1.38 2.643.90(2)图略 (3)12.0 m/s2左右7如图甲所示是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点加速度大小用a表示(1)OD间的距离为_cm；(2)如图乙所示是根据实验数据绘出的s­t2图线(s为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示_，其大小为_m/s2(保留三位有效数字)解题思路：根据匀变速直线运动公式找出纵坐标与横坐标间的函数关系式，由关系式可分析出图线斜率的物理意义解析：(1)可以读出OD间的距离为1.20 cm.(2)根据sat2，则s­t2图线斜率表示加速度的一半，从图象读出a m/s2，解得a0.933 m/s2.答案：(1)1.20(2)加速度的一半0.9338(2016届海南海口教育联考)(1)打点计时器是一种使用低压_(填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，若电源频率是50 Hz，则它每隔_s打一个点(2)研究匀变速直线运动的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔T0.1 s，则C点的瞬时速度为_m/s，小车运动的加速度a_m/s2.(结果保留两位有效数字)解题思路：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器，操作步骤、数据处理以及注意事项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，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小解析：(1)打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器，若电源频率是50 Hz，则它每隔0.02 s打一个点(2)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小，vC m/s0.20 m/s.设A到B之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6，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，得：x4x13a1T2，x5x23a2T2，x6x33a3T2，为了更加准确地求解加速度，我们对三个加速度取平均值得a(a1a2a3)，即小车运动的加速度计算表达式为a m/s20.50 m/s2.答案：(1)交流0.02(2)0.200.509某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图所示倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下滑这样，就可测出多个小球下落的总时间(1)在实验中，下列做法正确的有_A电路中的电源只能选用交流电源B实验前应将M调整到电磁铁的正下方C用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度D手动敲击M的同时按下秒表开始计时(2)实验测得小球下落的高度H1.980 m,10个小球下落的总时间T6.5 s可求出重力加速度g_m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个办法_(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间t磁性才消失，因此，每个小球的实验下落时间与它的测量时间相差t，这导致实验误差为此，他分别取高度H1和H2，测量n个小球下落的总时间T1和T2.他是否可以利用这两组数据消除t对实验结果的影响？请推导说明解析：(1)电流是通过电键的通断控制的，电源只要能提供电压即可，直流、交流都能起到这样的效果，A项错误；M调整到电磁铁的正下方，以便第1个小球在下落过程中能撞击到M上，使M与触头分开，释放第2个球，B项正确；应测量小球未释放时小球的下端到M的竖直距离作为小球下落的高度，C项错误；手动敲击M的同时小球开始下落，这时应开始计时，D项正确(2)由Hg2，得g m/s29.4 m/s2.答案：(1)BD(2)9.4(3)增加小球下落的高度；多次重复实验，结果取平均值(其他答案只要合理也可)(4)由H1g2和H2g2，可得g，因此可以消除t的影响7