2022屆高考物理實驗復習-研究勻變速直線運動

實驗一研究勻變速直線運動

1.2014?武漢調研某同學利用如圖S1-1所示的裝置研究勻變速

直線運動時，記錄了下列實驗步驟.合理的操作順序是.（填

寫步驟前面的字母）

A.把一條細繩拴在小車上，使細繩繞過滑輪，下邊掛上合適的

鉤碼.把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的一端固定在小車的后面.

B?把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面.把

打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路.

C?把小車停在靠近打點計時器處，接通電源后，放開小車，讓

小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一行小點，隨后立即

關閉電源.

D?換上新紙帶，重復操作三次.

2?在“研究勻變速直線運動”的實驗中，算出小車經過各計數

點的瞬時速度如下：

計數點序號123456

計數點對應

0.10.20.30.40.50.6

的時刻/S

通過計數點時

44.062.081.0100.0119.0138.0

的速度/(cm/s)

為了算出加速度，合理的方法是()

Av

A?由任意兩個計數點的速度用公式2=不算出加速度

B?根據實驗數據畫出v-t圖，量出其傾角a，由公式a=tana

算出加速度

C?根據實驗數據畫出v-t圖，由圖線上間隔較遠的兩點所對應

Av.

的速度，用公式a=7算出加速度

D?依次算出通過連續(xù)兩個計數點間的加速度，算出平均值作為

小車的加速度

6S

5Z.05一

45二

35.Zm

3S

22.5

5

0123456^X1O's)

圖Sl-2

3.2014?湖北襄陽模擬做勻加速直線運動的小車，牽引一條紙帶

通過打點計時器，交流電源的頻率是50Hz，每隔4個點選取一個點

作為計數點，將紙帶沿點所在位置剪開，左邊與y軸平行，將紙帶貼

在直角坐標系中，求：

(1)在第一個0.1s內中間時刻的速度是血s.(結果保留3

位有效數字)

(2)運動小車的加速度是加R(結果保留2位有效數字)

4?2014?延安一中質檢在“探究勻變速直線運動的規(guī)律”的實驗

中，取下一段紙帶研究其運動情況，如圖51-3所示.設0點為計數

的起點，兩計數點之間的時間間隔為0.1s，則計數點1與起始點0

的距離xi為cm，打計數點2時的瞬時速度為m/s，

小車的加速度大小為血$2.(均保留3位有效數字)

圖S1-3

5.如圖S1-4所示，為測量做勻加速直線運動小車的加速度，將

寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上，測得二者間距為d.

圖S1-4

(1)當小車勻加速經過光電門時一，測得兩擋光片先后經過的時間

d&和/t2，則小車加速度a=

(2)為減小實驗誤差，可采取的方法是

A?增大兩擋光片寬度b

B?減小兩擋光片寬度b

C?增大兩擋光片間距d

D?減小兩擋光片間距d

6?2014.重慶三診利用光電計時器測量重力加速度的實驗裝置如

圖51-5所示，所給器材有：鐵架臺、鋼球吸附器（固定在鐵架臺頂端，

可使鋼球在被吸附一段時間后由靜止開始自由下落）、兩個光電門（連

接光電計時器）、接鋼球用的小網、刻度尺.實驗時，將第一個光電

門固定在靠近鋼球開始下落的位置，鋼球下落后由光電計時器測量出

鋼球經過兩光電門時的擋光時間/小zlt2.

鋼球3球吸附器

第一個光電門一

第二個光電口十卜曙瞿

圖51-5

（1）若實驗前已測出鋼球的直徑為d，則鋼球經過第一個光電門時

的速度可以表示為，為了求出重力加速度還需測量的物理

量是：（請?zhí)钗淖旨氨硎驹撐锢砹康淖?/p>

母）.

（2）請寫出該實驗中重力加速度的計算表達式：

7?2014?珠海二模⑴用如圖51-6甲所示的游標卡尺的

部件（填字母）能很方便地測量管子的內徑，如圖乙所示，若該卡尺的

游標有20分度，則圖中示數為cm.

（2）如圖丙所示，用頻閃周期為T=0.2s的頻閃相機記錄一個小

球在斜面上的運動，由固定在斜面上的標尺測得：AB=1.10cm，BC

=1.30cm，CD=1.50cm，DE=1.70cm，EF=1.90cm，F(xiàn)G=2.10cm，

則小球經過F時的瞬時速度大小為祖/s，小球在斜面上運動

的加速度大小為加業(yè)(計算結果均保留三位有效數字)

甲

乙

丙

圖S1-6

8.2014?山東臨沂質檢利用自由落體運動可測量重力加速度.有

兩組同學分別利用圖S1-7甲、乙兩種實驗裝置進行了實驗，其中乙

圖中的M為可恢復彈簧片，M與觸頭接觸，開始實驗時需要手動敲

擊M斷開電路，使電磁鐵失去磁性釋放第一個小球，當前一個小球

撞擊M時后一個小球被釋放.

圖51-7

(1)下列說法正確的有

A?兩種實驗都必須使用交流電源

B?甲實驗利用的是公式4x=gT2，乙實驗利用的是公式h=ggt2,

所以都需要用秒表測量時間，用直尺測量距離

C?甲實驗要先接通電源，后釋放紙帶；乙實驗應在手動敲擊M

的同時開始秒表計時

D?這兩個實驗裝置均可以用來驗證機械能守恒定律

（2）圖S1-8是用甲實驗裝置進行實驗后選取的一條符合實驗要求

的紙帶，O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連

續(xù)點（其他點未畫出）.已知打點計時器每隔0.02s打一次點，可以計

算出重力加速度g=成刊結果保留兩位有效數字）.

H—15.55cm—?!:；

-----19.20cm-------?

!?<------------23-23cm------------

圖51-8

（3）用乙實驗裝置做實驗，測得小球下落的高度h=1.200m，10

個小球下落的總時間t=5.0s.可求出重力加速度g=而$2（結

果保留兩位有效數字）.

參考答案

1.BACD［解析］實驗操作的一般步驟是，先組裝器材，然后

進行實驗操作，最后記錄數據和處理數據，本題合理的操作順序是

BACD.

Av

2?C［解析］根據任意兩個計數點的速度用公式2=不算出加

速度的偶然誤差較大，選項A錯誤；v-t圖中傾角a與所選標度有關，

故由和〃a算出加速度a是不合理的，選項8錯誤；由圖線上間隔較

Av

遠的兩點對應的速度，利用公式a=77算出的加速度偶然誤差小，

選項C正確；依次算出通過連續(xù)兩個計數點間的加速度，算出平均

值作為小車的加速度，實際相當于只使用了第1組和第6組兩組數據，

偶然誤差仍然較大，選項。錯誤.

3?(1)0.225(2)0.76

［解析］由題目已知條件可知，每個相等時間間隔是T=5X0.02s

Tx

=0.1s，再由vg=v=亍，/x=aT2可得v=0.225m/s?a=0.76m/s2.

4?4.000.5501.00

［解析］由于勻變速直線運動在連續(xù)相等的時間內位移之差/x

=aT2'所以有(15.00cm—9.00cm)—(9.00cm—Xi)=(9.00cm—X))一

Xi，解得知=4.00。加勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于該過

2

3?川十但、士士口(15.00—4.00)X10m

程中的平均速度，解得V］=---------根

72^X7701.1---s-----------=0.550m/s；

據勻變速直線運動中/X=X2—X］=X3—X2=aT2，解得加速度的大小a

=1.00mis1.

_L]2

(2)BC

［解析］(1)將擋光片通過光電門時的平均速度作為該時刻小車

的瞬時速度，有：VA=T"，VB=T"?再由此一V%=2ad可得加速度a

1］ZJ12

擋光片的寬度越窄，擋光片通過光電門的

2d(2)b

時間越短，測得的平均速度越接近該時刻的瞬時速度，選項A錯誤，

選項B正確.兩擋光片之間的距離越大，測量d時相對誤差就越小，

選項C正確，選項D錯誤.

6.⑴田兩光電門間的距離h(2部(J)2—(然2

［解析］(1)鋼球經第一個光電門時的速度”=二,經第二個光電

門時的速度V2=￡；由勻變速直線運動規(guī)律這一V彳=2gh可求解重

Z112

力加速度，還需要測出兩光電門間的距離h.

v?—v?d~11

(2)由前式解得g=—一=赤(小2)2—(4力)2?

7?(1)32.645(2.635?2.655)

(2)0.1005.00X10-2

［解析］(1)用如圖甲所示的游標卡尺的內測量爪能很方便地測量

管子的內徑，故應選部件3；游標卡尺的主尺讀數為：2.6cm，游標

尺上第9個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標尺讀數為9X0.05

mm=0A5mm=0.045cm，所以最終讀數為2.6cm+0.045cm—2.645

cm.

(2)用頻閃周期為T=0.2s的頻閃相機記錄一個小球在斜面上的

運動，根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速

度，可以求出小球經過F點時的瞬時速度大小.VF=等=

°019*0y。m/5=0.100m/s.根據圖丙得出相鄰兩個位置位移之

LA(J.Z

差相等，即1x=0.20cm，根據勻變速直線運動的推論公式4x=aT2

可以求出加速度的大小a=不?=號受m/52=5.00X102mis2.