2024高考物理一輪復習實驗一研究勻變速直線運動的特點練習含解析魯科版

PAGE7-試驗一探討勻變速直線運動的特點1.某同學利用圖示裝置探討小車的勻變速直線運動。(1)試驗操作中，下列說法正確的是___________。

A.使小車運動的加速度盡量小一些B.在釋放小車前，小車應緊靠在打點計時器上C.測出從第一個點到所選點的距離和時間，用s=12at2D.依據(jù)試驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖象，量出其傾角θ，用公式a=tanθ算出加速度(2)他試驗時將打點計時器接到頻率為50Hz的溝通電源上，得到一條紙帶，打出的部分計數(shù)點如圖所示(每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，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(要求充分利用測量數(shù)據(jù))，打點計時器在打B點時小車的速度vB=______m/s。(結果均保留兩位有效數(shù)字)

【解析】(1)選B。小車運動的加速度盡量小些，這樣點跡密集，每個時間對應的位移小，不利于減小測量誤差，選項A錯誤；試驗時為保證紙帶上盡可能地多打點，有利于數(shù)據(jù)的采集和處理，起先時小車要靠近打點計時器，選項B正確；第一個點不肯定是動身點，速度不肯定是零，公式x=12at2不能適用，選項C錯誤；兩坐標軸的分度大小往往是不相等的，又由于測量角度時測量誤差較大，故不能采納a=tanθ計算加速度，選項D(2)兩點間的時間間隔T=0.1s；由逐差法可得：a=s6(7.64+6.78+5.97在勻變速直線運動中，某段時間的平均速度等于其中間時刻的瞬時速度，故vB=vAC==(3.59+4.41答案：(1)B(2)0.800.402.某探究小組為了探討小車在桌面上的直線運動，用自制“滴水計時器”計量時間。試驗前，將該計時器固定在小車旁，如圖甲所示。試驗時，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運動過程中，滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴，圖乙記錄了桌面上連續(xù)的6個水滴的位置。(已知滴水計時器每30s內(nèi)共滴下46個小水滴) (1)由圖乙可知，小車在桌面上是___________(選填“從右向左”或“從左向右”)運動的。

(2)該小組同學依據(jù)圖乙的數(shù)據(jù)推斷出小車做勻變速運動。小車運動到圖乙中A點位置時的速度大小為___________m/s，加速度大小為_________m/s2。(結果均保留2位有效數(shù)字)

【解析】(1)輕推小車后，小車在桌面上做減速運動，桌面上“水滴”的間距應漸漸減小，小車的運動方向是從右向左。(2)相鄰兩水滴的時間間隔為t=3045s=23小車運動到A位置時速度大小為vA=s3+s22t=(117+133)小車運動的加速度大小為a=|(s5+s4答案：(1)從右向左(2)0.190.0383.在“利用打點計時器測定勻變速直線運動加速度”試驗中，打點計時器接在50Hz溝通電源上，某同學在打出的紙帶上按打點的先后依次每5點取一個計數(shù)點，共取了A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點(每相鄰兩個計數(shù)點間還有四個點)。從A點起先在每一個計數(shù)點處將紙帶剪開分成五段(分別為a、b、c、d、e段)，將這五段紙帶由長到短緊靠但不重疊地粘在xOy坐標系中，如圖所示。(1)若把每一段紙帶的右上端連接起來，結果得到一條傾斜的直線，如圖所示，由圖可知紙帶做___________運動。

(2)從第一個計數(shù)點A起先計時，為求出0.25s時刻紙帶的瞬時速度，須要測出哪一段紙帶的長度？答：___________(選填“a”“b”“c”“d”或“e”)。

(3)若測得a段紙帶的長度為10.00cm，e段紙帶的長度為2.00cm，則可求出加速度的大小為___________m/s2。(結果保留2位有效數(shù)字)

【解析】(1)紙帶剪開后,水平方向每條寬度相同,正好與時間對應,豎直長度為相鄰相等時間的位移,由于Δs=aT2,紙帶長度差相等,變更規(guī)律恰好與速度一樣。圖線可看作v-t圖象,即速度勻稱削減,做勻減速運動。(2)求0.25s的速度,即求0.2～0.3s內(nèi)的平均速度,0.2～0.3s內(nèi)的位移恰好是紙帶c段對應的長度。(3)利用Δs=aT2,即sm-sn=(m-n)aT2,有:a=se-sa4T2=2.0m/s2。答案：(1)勻減速(2)c(3)2.04.某試驗小組用如圖所示的試驗裝置測當?shù)氐闹亓铀俣?，圖中A、B是兩個光電門，鋼球自由下落過程中，先后通過光電門A、B，鋼球通過光電門A時與光電門相連的光電計時器起先計時，通過光電門B時就停止計時，得到鋼球從A運動到B所用的時間t，用刻度尺測出A、B間的高度h，保持鋼球下落的位置不變，光電門B的位置不變，變更光電門A的位置，重復前面的試驗，測出多組h、t的值。(1)依據(jù)測得的多組h、t的值，算出每組的ht，作出ht-t圖象，則圖象應是圖中的___________(2)圖線在縱軸上的截距表示，

要求出重力加速度，必需求出圖線的________________，若求出的圖線的這個量用k表示，則當?shù)氐闹亓铀俣葹開__________。

【解析】(1)由于鋼球下落的位置不變，光電門B的位置不變，因此鋼球到達光電門B的速度不變，設鋼球到光電門B的速度為vB，則鋼球的運動可以看成是倒過來的勻減速直線運動，則有：h=vBt-12gt2，即ht=vB-12gt，因此D正確，A、B、(2)由函數(shù)表達式可知，圖線與縱軸的交點表示鋼球通過B光電門的速度，要求出重力加速度，必需求出圖線斜率的肯定值，則由k=12g，解得：g=2k答案：(1)D(2)鋼球通過光電門B時的速度斜率的肯定值2k【加固訓練】(2024·海南高考)學生課外試驗小組運用如圖所示的試驗裝置測量重力加速度大小。試驗時，他們先測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，調整閥門使水滴落到桶底發(fā)出聲音的同時，下一水滴剛好從漏斗的下端滴落；用秒表測量第1個水滴從漏斗的下端滴落至第n個水滴落到桶底所用的時間t。(1)重力加速度大小可表示為g=___________(用s、n、t表示)；

(2)假如某次試驗中，s=0.90m，n=30，t=13.0s，則測得的重力加速度大小g=___________m/s2；(保留2位有效數(shù)字)

(3)寫出一條能提高測量結果精確程度的建議：

。

【解析】(1)已知第1個水滴從漏斗的下端滴落至第n個水滴落到桶底所用的時間t，所以一個水滴從漏斗的下端滴落到桶底所用的時間Δt=tn，所以s=12=12g(tn)2，故(2)g=2n2st2=2×30(3)提高精度可以提高測量時間的精度和距離的精度，也可以適當增大n，或多測幾次取平均值。答案：(1)2n(3)適當增大n或多次測量取平均值5.如圖甲所示是探討小車做勻變速直線運動基本公式應用的試驗裝置，打點計時器的工作周期為T。(1)試驗中，必要的措施是 ()A.細線必需與長木板平行B.小車必需具有肯定的初速度C.小車質量遠大于鉤碼質量D.平衡小車與長木板間的摩擦力(2)如圖乙所示，A、B、C、D、E、F、G是打好的紙帶上7個連續(xù)的點。從圖乙中可讀得s6=________cm，計算F點對應的瞬時速度大小的計算式為vF=_____(用題目中所給量的字母表示)。

(3)如圖丙所示是依據(jù)試驗數(shù)據(jù)畫出的v2-2s圖線(s為各打點至同一起點的距離)，由圖線可知：該圖線的斜率表示______________________，其大小為___________(保留2位有效數(shù)字)。

【解析】(1)試驗中，細線必需與長木板平行，以減小試驗的誤差，選項A正確；試驗中讓小車由靜止釋放，不須要初速度，選項B錯誤；此試驗不須要使得小車質量遠大于鉤碼質量，選項C錯誤；此試驗沒必要平衡小車與長木板間的摩擦力，選項D錯誤。(2)從圖乙中可讀得s6=6.00cm，計算F點對應的瞬時速度的表達式為vF=s6(3)由圖線可知小車運動的加速度為a=1.50-0.2525×答案：(1)A(2)6.00s(3)小車加速度的大小0.50m/s2【加固訓練】某同學利用如圖甲的試驗裝置探究測量重力加速度大小。(1)該同學起先試驗時情形如圖甲所示，接通電源釋放紙帶。請指出該同學在試驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當?shù)牡胤剑孩伲?/p>

②。

(2)該同學經(jīng)修改錯誤并正確操作后得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)六個點A、B、C、D、E、F為計數(shù)點，測得A點到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5。若打點的頻率為f，則打E點時重物的速度表達式vE=___________。

(3)該同學先分別計算出各計數(shù)點的速度值，并試畫出速度的二次方(v2)與對應重物下落的距離(h)的關系如圖丙所示