高考總復(fù)習(xí)物理（人教版）練習(xí)實(shí)驗(yàn)01研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)（模擬演練）

第一章實(shí)驗(yàn)一1．(2018·四川彭州中學(xué)月考)如圖甲所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可以測(cè)定重力加速度．圖甲圖乙(1)所需器材有：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還需__________(填字母代號(hào))中的器材．A．直流電源 B．天平及砝碼C．4－6V交流電源 D．毫米刻度尺(2)實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖乙所示，圖中五個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字要求的一組數(shù)據(jù)應(yīng)改為____________cm；物體在打下點(diǎn)D時(shí)的速度大小為____________m/s.物體的加速度大小為____________m/s2.該實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的重力加速度偏小，其主要原因是____________．解析：(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需接4－6V交流電源．重力加速度與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)，所以不要天平和砝碼．計(jì)算速度需要測(cè)相鄰計(jì)數(shù)的距離，需要毫米刻度尺，故AB錯(cuò)誤，CD正確．故選CD．(2)毫米刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度，要求估讀即讀到最小刻度的下一位，這五個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是：2.0，應(yīng)改為2.00cm.ABCDEF是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打出的點(diǎn)，因此計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為：T＝0.02s；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的速度等于平均速度求出D點(diǎn)速度為：vD＝eq\f(xCE,2T)＝eq\f(0.1032－0.0439,0.04)＝1.4825m/s；根據(jù)逐差法有：a＝eq\f(xCE－xAC,4T2)＝eq\f(0.1032－0.0439－0.0439,0.022×4)＝9.625m/s2，由于重物下落的過(guò)程中不可避免的存在摩擦力及空氣的阻力，因此所測(cè)重力加速度比實(shí)際的要小．答案：(1)CD(2)2.00；1.4825；9.625；實(shí)驗(yàn)中存在摩擦力及空氣的阻力．2．(2018·貴陽(yáng)市花溪清華中學(xué)模擬)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶，如圖所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)圖中沒(méi)有畫出．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為f＝50Hz的交流電源．(1)打下E點(diǎn)時(shí)紙帶的速度vE＝____________________(用給定字母表示)；(2)若測(cè)得d6＝65.00cm，d3＝19.00cm，物體的加速度a＝____________m/s2；(3)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率f＞50Hz，但當(dāng)時(shí)做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么測(cè)得的加速度值比真實(shí)值____________(填“偏大”或“偏小”)．解析：(1)每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中沒(méi)有畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為5T利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：vE＝eq\f(d5－d3,10T)＝eq\f(d5－d3f,10)．(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式Δx＝aT2可得：a＝eq\f(xDG－xAD,3×5T2)＝eq\f(d6－d3－d3,3×0.12)＝3.00m/s2．(3)如果在某次實(shí)驗(yàn)中，交流電的頻率51Hz，f＞50Hz，那么實(shí)際打點(diǎn)周期變小，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式Δx＝aT2得：真實(shí)的加速度值就會(huì)偏大，所以測(cè)量的加速度值與真實(shí)的加速度值相比是偏小．答案：(1)eq\f(d5－d3f,10)(2)3.00m/s2(3)偏小3．(2018·寧夏銀川一中月考)如圖所示的一條紙帶，在帶上共取了A、B、C、D、E、F、G七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，從每一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處將紙帶剪開分成六條(分別叫a、b、c、d、e、f)，將這六條紙帶由短到長(zhǎng)緊靠但不重疊地粘在xOy坐標(biāo)系中，得到如圖所示的圖形，最后將各紙帶上端中心連起來(lái)，于是得到表示v—t關(guān)系的圖象．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz.為表示v－t關(guān)系，圖中x軸對(duì)應(yīng)物理量是時(shí)間t，y軸對(duì)應(yīng)物理量是速度v．(1)這種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法可稱為__________A．類比法 B．等效替代法C．比值法 D．控制變量法(2)若紙條c的長(zhǎng)度為6.0cm，則圖中t3為____________s．(3)若測(cè)得a段紙帶的長(zhǎng)度為2.0cm，f段紙帶長(zhǎng)度為12.0cm，則可求出加速度的大小為____________m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打點(diǎn)的時(shí)間間隔相等，可用紙帶的寬度代替，兩點(diǎn)之間紙帶的長(zhǎng)度為相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移，一段時(shí)間內(nèi)的位移與這段時(shí)間的比值等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，也就等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，可知瞬時(shí)速度與紙帶的長(zhǎng)度成正比，即把紙帶上端的中點(diǎn)用直線連起來(lái)，就表示速度隨時(shí)間的變化規(guī)律．由上可知，這種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法可稱為等效替代法．(2)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔t＝5T＝eq\f(5,f)＝0.1s，t3是第三段時(shí)間的中間時(shí)刻，t3＝2.5t＝0.25s．(3)由a段可求得t1＝0.05s時(shí)的速度，v1＝eq\f(x1,t)＝0.2m/s；由f段可求得t2＝0.55s時(shí)的速度，v2＝eq\f(x2,t)＝1.2m/s；加速度a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(v2－v1,t2－t1)＝2.0m/s2．答案：(1)B(2)0.25s(3)2.04．(2015·高考江蘇卷)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)裝置如圖甲所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電．(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(guò)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，如圖乙所示．乙計(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(qǐng)將表中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整.位置12345678v(cm/s)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(qǐng)問(wèn)實(shí)驗(yàn)②是為了說(shuō)明什么？對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②的結(jié)果可得到什么結(jié)論？________________________________________________________________________________________________________________________________________________解析：(1)為了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，應(yīng)讓銅管豎直地固定在限位孔正下方，避免小磁鐵下落時(shí)與銅管發(fā)生碰撞，選項(xiàng)A正確；紙帶穿過(guò)限位孔，要壓在復(fù)寫紙下面，使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作時(shí)紙帶上點(diǎn)跡清晰，選項(xiàng)B正確；用手只捏住磁鐵，不能使紙帶保持豎直，導(dǎo)致磁鐵下落時(shí)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有較大阻力，故應(yīng)捏住紙帶的上端，讓磁鐵從靜止釋放，選項(xiàng)C不正確；應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再松開紙帶，選項(xiàng)D不正確．(2)計(jì)數(shù)點(diǎn)“4”的速度用它兩側(cè)計(jì)時(shí)點(diǎn)之間的平均速度來(lái)表示，故v4＝eq\f(5.60－4.04,0.04)cm/s＝39.0cm/s．(3)由各計(jì)數(shù)點(diǎn)速度表可以看出，磁鐵運(yùn)動(dòng)的速度逐漸增大到39.8cm/s，表明磁鐵受到的阻尼作用也是逐漸增大的，最后和重力平衡．(4)實(shí)驗(yàn)②中磁