高考物理一輪復(fù)習(xí)通用版課時檢測（五）研究勻變速直線運(yùn)動（實驗增分課）

課時檢測(五)研究勻變速直線運(yùn)動(實驗增分課)1.(1)如圖所示為“探究小車速度隨時間的變化規(guī)律”的實驗裝置圖，按照實驗要求應(yīng)該________。A．先釋放小車，再接通電源B．先接通電源，再釋放小車C．同時釋放小車和接通電源(2)本實驗必須________。A．要平衡摩擦力B．要求懸掛物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C．上述兩項要求都不需要(3)如圖所示，在“探究小車速度隨時間的變化規(guī)律”實驗中，從得到的紙帶中確定五個計數(shù)點，測得d1＝8.00cm，d2＝17.99cm，d3＝30.00cm，d4＝44.01cm。每相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔是0.1s，則打C點時小車的速度vC＝________m/s，小車的加速度a＝________m/s2。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)實驗中應(yīng)該先接通電源，再釋放小車，選項B正確。(2)本實驗探究小車速度隨時間變化的規(guī)律，只需要保持小車所受合力恒定，選項C正確。(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，有vC＝eq\f(d3－d1,2T)＝1.1m/s，加速度a＝eq\f(d4－d2－d2,4T2)≈2.0m/s2。答案：(1)B(2)C(3)1.12.02．某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用如圖甲所示的滴水法測量一小車在斜面上運(yùn)動時的加速度。實驗過程如下：在斜面上鋪上白紙，用圖釘固定；把滴水計時器固定在小車的末端，在小車上固定一平衡物；調(diào)節(jié)滴水計時器的滴水速度，使其每0.2s滴一滴(以滴水計時器內(nèi)盛滿水為準(zhǔn))；在斜面頂端放置一淺盤，把小車放在斜面頂端；把調(diào)好的滴水計時器盛滿水，使水滴能滴入淺盤內(nèi)；隨即在撤去淺盤的同時放開小車，于是水滴在白紙上留下小車運(yùn)動規(guī)律的點跡；小車到達(dá)斜面底端時立即將小車移開。圖乙為實驗得到的一條紙帶，用刻度尺量出相鄰點之間的距離是x01＝1.40cm，x12＝2.15cm，x23＝2.91cm，x34＝3.65cm，x45＝4.41cm，x56＝5.15cm。問：(1)滴水計時器的原理與教科書中介紹的____________原理類似。(2)由紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點4所代表時刻的瞬時速度v4＝________m/s，小車的加速度a＝________m/s2。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)由題意知滴水計時器的原理與打點計時器原理類似。(2)由實驗過程知，可把小車的運(yùn)動視為勻變速直線運(yùn)動，則v4＝eq\x\to(v)35＝eq\f(x34＋x45,2T)＝eq\f(3.65＋4.41×10－2,2×0.2)m/s≈0.20m/s；利用逐差法求加速度，得a＝eq\f(x56＋x45＋x34－x23＋x12＋x01,9T\a\vs4\al(2))，解得a≈0.19m/s2。答案：(1)打點計時器(2)0.200.193．在做“研究勻變速直線運(yùn)動”的實驗中：(1)實驗室提供了以下器材：打點計時器、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源、復(fù)寫紙、彈簧測力計。其中在本實驗中不需要的器材是__________________。(2)如圖所示，是某同學(xué)由打點計時器得到的表示小車運(yùn)動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出，打點計時器打點的時間間隔T＝0.02s，其中x1＝7.05cm、x2＝7.68cm、x3＝8.33cm、x4＝8.95cm、x5＝9.61cm、x6＝10.26cm。表中列出了打點計時器打下B、C、F時小車的瞬時速度，請在表中填入打點計時器打下D、E兩點時小車的瞬時速度。對應(yīng)點BCDEF速度/(m·s－1)0.7370.8010.994(3)以A點為計時起點，在坐標(biāo)圖中畫出小車的速度—時間關(guān)系圖線。(4)根據(jù)畫出的小車的速度—時間關(guān)系圖線計算出的小車的加速度a＝________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(5)如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f＝49Hz，而做實驗的同學(xué)并不知道，由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測量值比實際值偏________(填“大”或“小”)。解析：(1)本實驗中不需要測量力的大小，因此不需要的器材是彈簧測力計。(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度知：vD＝eq\f(x3＋x4,2t)＝eq\f(8.33＋8.95×10－2,2×5×0.02)m/s＝0.864m/s，同理可得vE＝0.928m/s。(3)小車的速度—時間關(guān)系圖線如圖所示。(4)由小車的速度—時間關(guān)系圖線可得，小車的加速度a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(1.00－0.70,0.52－0.04)m/s2≈0.63m/s2。(5)當(dāng)交變電流的頻率f＝49Hz時，實際周期大于0.02s，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式Δx＝aT2得，測量的加速度值與實際值相比是偏大的。答案：(1)彈簧測力計(2)0.8640.928(3)見解析圖(4)0.63(5)大4．小張同學(xué)想研究一遙控電動車的運(yùn)動情況，他找來一個塑料瓶，設(shè)計了一個如圖甲所示的裝置，瓶內(nèi)裝上墨水，通過調(diào)節(jié)開關(guān)使墨水緩慢滴下，然后將這個裝置固定在車的尾部，如圖乙所示。使車從靜止開始在足夠大的水平地面上沿直線前進(jìn)，然后他在離出發(fā)點不遠(yuǎn)處，選擇墨水滴間距離較大處的一個點為起點，用卷尺依次測量這個點后面的10個點到這個點的距離，并記錄在表格中。12345678910距離(m)0.4221.5463.0764.8906.8138.71310.64512.57114.48316.429(1)小張制作的裝置相當(dāng)于物理實驗室中的__________________________(填儀器名稱)。(2)通過表中數(shù)據(jù)，你認(rèn)為小車在所記錄的這段時間內(nèi)的運(yùn)動情況是：________________________________________________________________________。(3)要測量小車做勻速運(yùn)動時的速度，小張同學(xué)還需要知道的物理量是：________________________________________________________________________，他還需要的測量工具是：________________________________________________________________________，測量方法是：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)小張制作的裝置相當(dāng)于打點計時器。(2)相鄰兩點間的距離如表格所示。s1s2s3s4s5s6s7s8s9s10距離(m)0.4221.1241.5301.8141.9231.9001.9321.9261.9121.946由表格中數(shù)據(jù)可知，開始時相鄰兩點間的距離是逐漸變大的，后面兩點間的距離基本上保持不變，說明開始時小車先做加速運(yùn)動，后做勻速運(yùn)動。再進(jìn)一步分析做加速運(yùn)動時加速度的變化，相鄰兩點間距離的差值如表所示。s2－s1s3－s2s4－s3s5－s4s6－s5s7－s6s8－s7s9－s8s10－s9距離差(m)0.7020.4060.2840.109－0.0230.032－0.006－0.0140.034可以看出，剛開始時相鄰兩點間距離差在逐漸變小，說明小車的加速度在逐漸減小，所以小車先做加速度減小的加速運(yùn)動，后做勻速運(yùn)動。(3)要測量小車做勻速運(yùn)動時的速度，還必須知道相鄰兩墨水滴滴下的時間間隔T，要測量時間間隔需要用秒表。測量方法是從某滴開始下落