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2019-2020年高考物理總復習 實驗1 研究勻變速直線運動隨堂訓練（含解析） 1．(xx廣東六校模擬)在某次實驗中利用打點計時器打出的一條紙帶如圖9所示．A，B，C，D，E，F(xiàn)是該同學在紙帶上選取的6個計數(shù)點，其中計數(shù)點間還有若干個點未標出，設相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為T.該同學用刻度尺測出AC間的距離為s1，BD間的距離為s2，則打B點時小車運動的速度vB＝______，小車運動的加速度a＝______. 圖9 【答案】　 【解析】根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度可得vB＝，根據(jù)連續(xù)相等時間的位移差為Δs＝aT2得s2－s1＝CD－AB＝2Δs＝2aT2，即a＝. 2．某同學用打點計時器測量做勻加速直線運動的物體的加速度，電源頻率f＝50 Hz.在紙帶上打出的點中，選出零點，每隔4個點取1個計數(shù)點．因保存不當，紙帶被污染．如圖10所示，A、B、C、D是依次排列的4個計數(shù)點，僅能讀出其中3個計數(shù)點到零點的距離：xA＝16.6 mm，xB＝126.5 mm，xD＝624.5 mm. 圖10 若無法再做實驗，可由以上信息推知： (1)相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為________s； (2)打C點時物體的速度大小為________m/s； (3)物體的加速度大小為________________(用xA，xB，xD和f表示)． 【答案】(1)0.1　(2)2.49 (3) 【解析】(1)因相鄰的兩計數(shù)點間還有4個計時點，故t＝5T＝0.1 s. (2)由勻變速直線運動的特點可知： vC＝＝10－3 m/s＝2.49 m/s. (3)設xB－xA＝x1，xC－xB＝x2，xD－xC＝x3，則x3－x1＝2at2，x2－x1＝at2，即x3＋x2－2x1＝3at2，t＝5T＝，故xD－3xB＋2xA＝，所以a＝. 3．在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，如圖11所示，是一條記錄小車運動情況的紙帶，圖中A，B，C，D，E為相鄰的計數(shù)點，每相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出，交流電的頻率為50 Hz. 圖11 (1)在打點計時器打B、C、D點時，小車的速度分別為vB＝________m/s，vC＝________m/s，vD＝________m/s. (2)在如圖12所示的坐標系中畫出小車的v－t圖象． 圖12 (3)將圖線延長與縱軸相交，交點的速度是________，此速度的物理含義是______________________． 【答案】見解析 【解析】(1)某一段時間中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度，所以 B點的瞬時速度 vB＝＝ m/s＝1.38 m/s C點的瞬時速度 vC＝＝ m/s＝2.64 m/s D點的瞬時速度 vD＝＝ m/s＝3.90 m/s (2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)作出小車的vt圖象，如圖所示． (3)將圖線延長與縱軸相交，交點的速度約為v＝0.2 m/s.此速度的物理含義是：表示0時刻小車經(jīng)過A點時的速度． 4．(xx廣東)研究小車直線運動的實驗裝置如圖13甲所示，其中斜面傾角θ可調(diào)．打點計時器的工作頻率為50 Hz.紙帶上計數(shù)點的間距如圖13乙所示，其中每相鄰兩點之間還有4個記錄點未畫出． 圖13 (1)部分實驗步驟如下： A．測量完畢，關閉電源，取出紙帶 B．接通電源，待打點計時器工作穩(wěn)定后放開小車 C．將小車?？吭诖螯c計時器附近，小車尾部與紙帶相連 D．把打點計時器固定在下板上，讓紙帶穿過限位孔 上述實驗步驟的正確順序是________(用字母填寫)． (2)圖乙中標出的相鄰兩計數(shù)點的時間間隔T＝________s. (3)計數(shù)點5對應的瞬時速度大小的計算式為v5＝_______________________. (4)為了充分利用記錄數(shù)據(jù)，減小誤差，小車加速度大小的計算式應為a＝___________. 【答案】(1)DCBA　(2)0.1　(3) (4) 【解析】(1)實驗步驟要先安裝器材，再進行操作，操作完畢關閉電源，順序為DCBA．(2)相等兩點之間還有四個點未畫出，所以相鄰兩計數(shù)點的時時間隔T＝0.025 s＝0.1 s．(3)做勻變速直線運動的物體，中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，v5＝.(4)根據(jù)逐差法，小車的加速度 a＝ 5．(xx惠州調(diào)研 )如圖14是某同學在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶 圖14 (1)已知打點計時器電源頻率為50 Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為____________； (2)選取A，B，C，D紙帶上四個點，從圖中讀出A，B兩點間距s＝__________cm；C點對應的速度是________m/s，勻變速直線運動的加速度為___________ m/s2(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． 【答案】 (1)①0.02 s?、?0.70　 0.50　 5.0 【解析】已知打點計時器電源頻率為50 Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為0.02 s. (1)由圖示刻度尺可知，其分度值為1 mm，A、B兩點間的距離s＝1.7 cm－1.0 cm＝0.70 cm；，則相鄰計數(shù)點間的時間間隔0.02 s， C的對應的速度：vC＝ cm/s＝0.50 m/s根據(jù)Δx＝aT2可得：物體的加速度a＝＝5.0 m/s2. 6．(xx全國新課標)圖15為測量物塊與水平桌面之間動摩擦因數(shù)的實驗裝置示意圖．實驗步驟如下： 圖15 ①用天平測量物塊和遮光片的總質(zhì)量M，重物的質(zhì)量m；用游標卡尺測量遮光片的寬度d；用米尺測量兩光電門之間的距離s； ②調(diào)整輕滑輪，使細線水平； ③讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計分別測出遮光片經(jīng)過光電門A和B所用的時間ΔtA和ΔtB，求出加速度a； ④多次重復步驟③，求a的平均值； ⑤根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)求出動摩擦因數(shù)μ. 回答下列問題： (1)測量d時，某次游標卡尺(主尺的最小分度為1 mm)的示數(shù)如圖16所示，其讀數(shù)為________cm. 圖16 (2)物塊的加速度a可用d，s，ΔtA和ΔtB表示為a＝________________. (3)動摩擦因數(shù)μ可用M，m，和重力加速度g表示為μ＝______________. (4)如果細線沒有調(diào)整到水平，由此引起的誤差屬于______________(填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)． (1)0.960 (2) (3) (4)系統(tǒng)誤差 【解析】(1)游標卡尺讀數(shù)為9 mm＋0.0512 mm＝9.60 mm＝0.960 cm. (2)由題意得vA＝、vB＝、v－v＝2as，聯(lián)立解得 a＝. (3)由mg－FT＝m、FT－μMg＝M，聯(lián)立解得μ＝. (4)如果細線沒有調(diào)整到水平，引起的誤差不可能由多次實驗求平均值來減小，屬于系統(tǒng)誤差．