2019版物理創(chuàng)新江蘇專用版：第一章 直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)一 活頁作業(yè) 含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精活頁作業(yè)(時(shí)間:30分鐘）1。某同學(xué)利用圖1所示裝置研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng).圖1(1）實(shí)驗(yàn)中，必要的措施是________.A。細(xì)線必須與長木板平行B.先接通電源再釋放小車C.小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量D。平衡小車與長木板間的摩擦力(2）他實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上,得到一條紙帶,打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖2所示(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn),圖中未畫出）.s1＝3。59cm,s2＝4.41cm，s3＝5。19cm，s4＝5.97cm,s5＝6.78cm，s6＝7.64cm。則小車的加速度a＝________m/s2(要求充分利用測量的數(shù)據(jù)）,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)小車的速度vB＝________m/s。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）圖2解析（1)若細(xì)線與長木板不平行,隨著小車逐漸靠近滑輪,細(xì)線與水平方向的夾角增大，小車所受合力隨之變化，因此小車的加速度發(fā)生變化，即小車不做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故細(xì)線必須與長木板平行,選項(xiàng)A必要；先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定工作后再釋放小車，點(diǎn)跡按勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律顯現(xiàn)在紙帶上；若先釋放小車再接通電源，則開始階段點(diǎn)跡不規(guī)律，誤差較大，故選項(xiàng)B必要;該實(shí)驗(yàn)研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，與小車所受到的合力及合力大小的計(jì)算無關(guān),故選項(xiàng)C、D不必要.（2）交流電的頻率為f＝50Hz，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t＝0。1s，由逐差法可求小車的加速度。a＝eq\f（（s6＋s5＋s4）－（s3＋s2＋s1），（3t）2)＝eq\f（（20.39－13。19）×10－2,9×10－2)m/s2＝0.80m/s2vB＝eq\f(s1＋s2,2t）＝eq\f（（3.59＋4。41）×10－2,2×0。1）m/s＝0。40m/s答案（1)AB(2）0.800。402。（2017·無錫模擬）在暗室中用如圖3所示裝置做“測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、接水鋁盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下:圖3①在漏斗內(nèi)盛滿清水，旋松螺絲夾子,水滴會以一定的頻率一滴滴地落下。②用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴流照亮，由大到小逐漸調(diào)節(jié)頻閃儀的頻率直到第一次看到一串仿佛固定不動(dòng)的水滴。③用豎直放置的米尺測得各個(gè)水滴所對應(yīng)的刻度。④采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。（1)實(shí)驗(yàn)中看到空間有一串仿佛固定不動(dòng)的水滴時(shí)，頻閃儀的閃光頻率滿足的條件是___________________________________________________________________。(2）實(shí)驗(yàn)中觀察到水滴“固定不動(dòng)”時(shí)的閃光頻率為30Hz,某同學(xué)讀出其中比較遠(yuǎn)的水滴到第一個(gè)水滴的距離如圖4所示，根據(jù)數(shù)據(jù)測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝________m/s2;第8個(gè)水滴此時(shí)的速度v8＝________m/s.(結(jié)果都保留3位有效數(shù)字)圖4(3）該實(shí)驗(yàn)存在的系統(tǒng)誤差可能有(答出一條即可）:_____________________________________________________________________.解析(1）后一水滴經(jīng)過一個(gè)頻閃間隔運(yùn)動(dòng)到前一水滴的位置，可看到一串仿佛固定不動(dòng)的水滴，即頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率時(shí)，水滴仿佛不動(dòng).（2）g＝eq\f(h8～10－h(huán)6～8,\b\lc\（\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,f）))\s\up12(2）)＝eq\f（[（43.67－26。39）－（26。39－13.43）]×10－2,\b\lc\（\rc\)（\a\vs4\al\co1（\f(2,30）))\s\up12(2）)m/s2＝9.72m/s2；v8＝eq\f（h79，2（\f（1，f）））＝eq\f（（34。48－19。30）×10－2，\f（2，30))m/s≈2。27m/s。（3)存在空氣阻力對水滴的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響,水滴滴落的頻率不恒定也會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響。答案見解析3。（2017·南京市高三學(xué)情調(diào)研)某同學(xué)利用如圖5甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?圖5(1）圖甲中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接________電源（選填“直流”“交流"）；（2）該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D……為計(jì)數(shù)點(diǎn),測得點(diǎn)A到B、C、D……的距離分別為h1、h2、h3…….若打點(diǎn)的頻率為f，則打B點(diǎn)時(shí)重物速度的表達(dá)式vB＝________；（3)若從A點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，B、C、D、……點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻分別為t1、t2、t3……，求得v1＝eq\f(h1,t1），v2＝eq\f（h2,t2），v3＝eq\f(h3,t3)……，作出v－t圖象如圖6所示。圖線的斜率為k，截距為b。則由圖可知vA＝________，當(dāng)?shù)氐募铀俣萭＝________。圖6解析(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源為交流電，故在測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葧r(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流電源上。(2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝eq\f（1，f),則打B點(diǎn)時(shí)的速度vB＝eq\f(h2，2T)＝eq\f(h2f,2）.(3)由h＝vAt＋eq\f（1，2)gt2可知v＝eq\f(h，t）＝vA＋eq\f(1，2）gt，圖線縱軸截距是0時(shí)刻對應(yīng)的速度，即表示A點(diǎn)的瞬時(shí)速度,圖線的斜率為k，截距為b，可知vA＝b，eq\f（1，2)g＝k,得g＝2k。答案(1）交流（2)eq\f（h2f，2）(3）b2k4。(2017·全國卷Ⅱ）某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動(dòng)物體的平均速度、瞬時(shí)速度和加速度之間的關(guān)系.使用的器材有：斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計(jì)時(shí)器。圖7實(shí)驗(yàn)步驟如下：①如圖7(a)，將光電門固定在斜面下端附近：將一擋光片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬τ谛泵娴奈恢?，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑；②當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時(shí),用光電計(jì)時(shí)器測得光線被擋光片遮住的時(shí)間Δt；③用Δs表示擋光片沿運(yùn)動(dòng)方向的長度（如圖（b）所示）,v表示滑塊在擋光片遮住光線的Δt時(shí)間內(nèi)的平均速度大小,求出v；④將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與①中的位置相同,令滑塊由靜止開始下滑，重復(fù)步驟②、③;⑤多次重復(fù)步驟④；⑥利用實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)作出v－Δt圖象，如圖8所示.圖8完成下列填空:（1）用a表示滑塊下滑的加速度大小，用vA表示擋光片前端到達(dá)光電門時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度大小，則v與vA、a和Δt的關(guān)系式為v＝________。（2）由圖8可求得vA＝________cm/s，a＝________cm/s2。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)解析（1）設(shè)擋光片末端到達(dá)光電門的速度為v，則由速度時(shí)間關(guān)系可知:v＝vA＋aΔt，且＝eq\f（vA＋v,2）聯(lián)立解得：＝vA＋eq\f（1，2)aΔt(2)由圖8可讀出vA＝52.1cm/s,圖線的斜率k＝eq\f(1，2)a＝eq\f（53.6－52。4,(180－32。5）×10－3)cm/s2≈8。14cm/s2，即a＝16.3cm/s2。答案（1)v＝vA＋eq\f（1，2）aΔt(2)52.116.35。如圖9甲所示，小車放在斜面上,車前端拴有不可伸長的細(xì)線,跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。起初小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離.啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車在重物的牽引下，由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng),重物落地后,小車會繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。圖乙中a、b、c是紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如箭頭所示。圖9（1)根據(jù)所提供紙帶上的數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小為________m/s2。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(2)打a段紙帶時(shí),小車的加速度是2.5m/s2。請根據(jù)加速度的情況，判斷小車運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的________段內(nèi).解析（1)用逐差法求得打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小為a＝eq\f（(2。08＋1.90＋1。73）－(1.48＋1.32＋1.12），9×0.022)cm/s2≈5。0m/s2。（2)由于小車拖著紙帶先加速后減速，可知小車運(yùn)動(dòng)的最大速度一定出現(xiàn)在b段紙帶中平均速度最大的2。98cm段內(nèi).答案(1）5。0（2）2。98cm6。(2015·江蘇單科）某同學(xué)探究小磁鐵在銅管中下落時(shí)受電磁阻尼作用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)裝置如圖10所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電。圖10(1）下列實(shí)驗(yàn)操作中，不正確的有________.A.將銅管豎直地固定在限位孔的正下方B.紙帶穿過限位孔，壓在復(fù)寫紙下面C.用手捏緊磁鐵保持靜止，然后輕輕地松開讓磁鐵下落D。在磁鐵下落的同時(shí)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源（2)該同學(xué)按正確的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(記為“實(shí)驗(yàn)①”），將磁鐵從管口處釋放，打出一條紙帶,取開始下落的一段，確定一合適的點(diǎn)為O點(diǎn)，每隔一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)為1，2，…,8。用刻度尺量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的相鄰兩計(jì)時(shí)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離，記錄在紙帶上，如圖11所示。圖11計(jì)算相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)間的平均速度v，粗略地表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，抄入下表.請將表中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整。位置12345678(cm·s－1)24。533.837。8____39。539。839。839.8(3）分析上表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：在這段紙帶記錄的時(shí)間內(nèi)，磁鐵運(yùn)動(dòng)速度的變化情況是________________________;磁鐵受到阻尼作用的變化情況是________________。（4）該同學(xué)將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作（記為“實(shí)驗(yàn)②"),結(jié)果表明磁鐵下落的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律幾乎相同。請問實(shí)驗(yàn)②是為了說明什么？對比實(shí)驗(yàn)①和②的結(jié)果可得到什么結(jié)論?解析(1）在實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)用手捏住紙帶上端，保持靜止，再接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作,然后迅速釋放紙帶,故做法不對的是C、D，所以本題正確選項(xiàng)為C、D。(2)由v＝eq\f(x,l）可求v4＝eq\f(5。60－4.04,2×0.02）cm/s＝39.0cm/s。（3)由紙帶上的測量數(shù)據(jù)可知,磁鐵下落的速度逐漸增大，最后勻速下落，所受阻力逐漸增大到大小等于重力.（4)實(shí)驗(yàn)結(jié)