（江蘇專用版）高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第一章 實(shí)驗(yàn)一 速度隨時(shí)間變化的規(guī)律精練-人教版高三物理試題

實(shí)驗(yàn)一速度隨時(shí)間變化的規(guī)律1.(2017東海調(diào)研)如圖所示是某同學(xué)測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí),從若干紙帶中選中的一條紙帶的一部分,他每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),圖上注明了他對(duì)各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離的測(cè)量結(jié)果。所接電源是頻率為50Hz的交流電。(1)由可以得出結(jié)論:小車的運(yùn)動(dòng)是。

(2)兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔Δt=s。

(3)小車的加速度的計(jì)算式a=,加速度a=m/s2。

(4)計(jì)算打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車的速度vB=m/s。

答案(1)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差近似相等勻加速直線運(yùn)動(dòng)(2)0.1(3)s4(4)0.52解析(1)由連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差近似相等,可知小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(2)打點(diǎn)周期為0.02s,每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s。(3)根據(jù)Δx=aT2,運(yùn)用逐差法得a=s=(7.=1.58m/s2(4)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于AC段的平均速度,則有vB=s2+s2.(2017南京調(diào)研)某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?1)圖甲中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接電源(選填“直流”或“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(cè)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(kāi)始計(jì)時(shí),B、C、D…點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻分別為t1、t2、t3…,求得v1=?1t1,v2=?2t2,v3=?3答案(1)交流(2)?2解析(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源為交流電,故在測(cè)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=1f,則打B點(diǎn)時(shí)的速度vB=?22(3)由h=vAt+12gt2可知v=?t=vA+12gt,圖線縱軸截距是0時(shí)刻對(duì)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vA3.(2018常州一模)如圖甲所示,光滑小鋼球從電磁鐵下邊緣自由下落,經(jīng)過(guò)小球豎直下方的光電門(mén)的水平細(xì)激光束時(shí),毫秒計(jì)時(shí)器記錄下小球的擋光時(shí)間Δt,測(cè)出小球直徑d以及釋放前小球球心到光電門(mén)光孔的豎直距離為h,小芳希望能精確測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?1)如圖乙為測(cè)量小球直徑的放大圖,小球的直徑d=mm。

(2)在某次測(cè)量中,測(cè)得小球通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為Δt=2.0ms,小球下落高度h=0.84m,根據(jù)這些數(shù)據(jù),可求得重力加速度g=m/s2。(保留三位有效數(shù)字)

(3)該測(cè)量結(jié)果與當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔休^大的誤差,小芳同學(xué)通過(guò)反思后提出了四種原因,你認(rèn)為合理的是。

A.小球下落時(shí)受到了空氣阻力B.小球下落后受到鐵芯的引力C.小球下落的高度不夠大D.小球通過(guò)光電門(mén)時(shí)球心偏離細(xì)光束(4)經(jīng)過(guò)討論后小芳改變測(cè)量方案:她重新設(shè)置光電門(mén),測(cè)量小球從釋放到觸及光電門(mén)光線的時(shí)間t,并測(cè)量小球每次釋放時(shí)到光電門(mén)光孔的高度h,并計(jì)算出每次下落的平均速度v,得到數(shù)據(jù)如下表所示,在坐標(biāo)系中作v-t圖像,根據(jù)圖像可得重力加速度為m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)

h/m0.20.40.60.81.0t/s0.200.2860.3500.4040.447v/m·s-10.981.321.701.922.24答案(1)8.40(2)10.5(3)D(4)圖見(jiàn)解析9.5~9.8解析(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為0.8cm+0.05mm×8=8.40mm(2)小球通過(guò)光電門(mén)時(shí)速度為v=dΔt=8.40×10-32.0×10(3)小球下落時(shí)受到空氣阻力或鐵芯的引力時(shí)測(cè)量值偏小,A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤;小球下落的高度不夠大,不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的較大誤差,C項(xiàng)錯(cuò)誤;球心偏離細(xì)光束,速度的測(cè)量值偏大,重力加速度的測(cè)量值偏大,D項(xiàng)正確。(4)所畫(huà)的直線通過(guò)盡可能多的點(diǎn),不在直線上的點(diǎn)盡量均勻分布在線的兩側(cè),根據(jù)v=0+v2=0+gt2得出圖線的斜率為k=4.如圖所示,為測(cè)量勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度,將寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上,測(cè)得兩者間距為d。(1)當(dāng)小車向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),測(cè)得A、B兩擋光片先后經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的時(shí)間分別為Δt1和Δt2,則A擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度vA=,小車的加速度a=。

(2)(多選)本實(shí)驗(yàn)中為減小實(shí)驗(yàn)誤差,可采用的方法有。

A.增大兩擋光片寬度b B.減小兩擋光片寬度bC.增大兩擋光片間距d D.減小兩擋光片間距d答案(1)bΔt1b22解析(1)A擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度可認(rèn)為近似等于Δt1時(shí)間內(nèi)的平均速度,即vA=bΔt1;B通過(guò)光電門(mén)的速度vB=bΔt2,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式vB2-vA(2)b越小,所測(cè)的平均速度越接近瞬時(shí)速度,d越大初速度與末速度差距越大,速度平方差越大,相對(duì)誤差越小,故為減小實(shí)驗(yàn)誤差,可采取的方法是減小兩擋光片寬度b或增大兩擋光片間距d,故B、C正確。5.(2018海南單科)學(xué)生課外實(shí)驗(yàn)小組使用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量重力加速度大小。實(shí)驗(yàn)時(shí),他們先測(cè)量分液漏斗下端到水桶底部的距離s;然后使漏斗中的水一滴一滴地下落,調(diào)整閥門(mén)使水滴落到桶底發(fā)出聲音的同時(shí),下一滴水剛好從漏斗的下端滴落;用秒表測(cè)量第1個(gè)水滴從漏斗的下端滴落至第n個(gè)水滴落到桶底所用的時(shí)間t。(1)重力加速度大小可表示為g=(用s、n、t表示);

(2)如果某次實(shí)驗(yàn)中,s=0.90m,n=30,t=13.0s,則測(cè)得的重力加速度大小g=m/s2;(保留2位有效數(shù)字)

(3)寫(xiě)出一條能提高測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議:。

答案(1)2n(3)“適當(dāng)增大n”或“多次測(cè)量取平均值”解析(1)t為有n滴水下落的總時(shí)間,則每滴水下落的時(shí)間t'=tn,由s=12gt'2得g=2s(2)代入數(shù)據(jù)計(jì)算得g=2n2st2=(3)測(cè)量誤差來(lái)自s和t,因此增加n或多次測(cè)量s求平均值均能減小實(shí)驗(yàn)誤差。6.某同學(xué)現(xiàn)要利用氣墊導(dǎo)軌來(lái)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,其實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,其實(shí)驗(yàn)步驟如下:甲①用游標(biāo)卡尺測(cè)出擋光片的寬度d;按圖甲安裝好器材,并調(diào)節(jié)好氣墊導(dǎo)軌,使氣墊導(dǎo)軌處于水平位置,然后用跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪的輕繩一端與鉤碼相連,另一端與滑塊相連,再將滑塊置于氣墊導(dǎo)軌的左端,并用手按住滑塊不動(dòng)。②調(diào)整輕質(zhì)滑輪,使輕繩處于水平位置;從氣墊導(dǎo)軌上的刻度尺上讀出滑塊與光電門(mén)之間的距離s(鉤碼到地面的高度大于滑塊與光電門(mén)之間的距離),同時(shí)記下滑塊的初始位置。③由靜止釋放滑塊,用光電門(mén)測(cè)出擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t。④將滑塊重新置于初始位置,保持滑塊所掛的鉤碼個(gè)數(shù)不變,改變光電門(mén)的位置從而改變滑塊與光電門(mén)之間的距離s,多次重復(fù)步驟③。(每次實(shí)驗(yàn)鉤碼到地面的高度大于滑塊與光電門(mén)之間的距離)⑤整理好多次實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。回答下列問(wèn)題:(1)如圖乙所示為擋光片的寬度測(cè)量結(jié)果,游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為d=cm。

乙(2)滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度a可根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來(lái)求。

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)最后得到了如圖丙所示的1t2-s圖像,由圖像可求得滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a=m/s丙答案(1)0.520(2)2as=v22-解析(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為5mm,游標(biāo)尺讀數(shù)為0.05×4mm=0.20mm,則結(jié)果為5