考点3　实验：研究匀变速直线运动—2021届高考物理总复习考点检测

考点3　实验：研究匀变速直线运动

题组一　基础与经典题

1．(1)用螺旋测微器测量一个“圆柱形”导体的直径R，如图1所示，则R＝________ mm。

(2)用游标卡尺测量一个“圆柱形”导体的长度L，如图2所示，则L＝________ mm。

答案　(1)2.150　(2)104.00

解析　(1)由题图1得：R＝2 mm＋0.01 mm×15.0＝2.150 mm。

(2)由题图2得：L＝104 mm＋0.05 mm×0＝104.00 mm。

2．关于打点计时器的使用，请完成以下各题。

(1)根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到或直接测量而得到的物理量是(　　)

①时间间隔；②位移；③加速度；④平均速度

A．①②  B．①③

C．①②④  D．①②③④

(2)打点计时器振针打点的周期取决于(　　)

A．交流电压的高低

B．交流电的频率

C．永久磁铁的磁性强弱

D．振针与复写纸间的距离

(3)接通电源与让纸带(随物体)开始运动，这两个操作的时间关系应当是(　　)

A．先接通电源，再释放纸带

B．先释放纸带，再接通电源

C．释放纸带的同时接通电源

D．不同的实验要求不同

答案　(1)A　(2)B　(3)A

解析　(1)打点计时器每隔0.02 s打一个点，通过点的数量就可以知道时间间隔。通过用刻度尺量出始末两点之间的距离，可以直接得到小车运动的位移，A正确，B、C、D错误。

(2)因为T＝，所以打点计时器的周期由交流电的频率f决定。故B正确，A、C、D错误。

(3)应先接通电源后释放纸带，这样可以充分利用纸带记录运动情况，故A正确，B、C、D错误。

3．(1)在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，给你以下器材：电磁打点计时器、电池组、纸带、复写纸、小车、钩码、细绳、一端附有定滑轮的长木板。其中不需要的器材是________，还需要增添的器材有________。

(2)关于“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验，下列说法正确的是________。

A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低

B．在释放小车前，小车应靠近打点计时器

C．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车

D．打点计时器应接在低压直流电源上

E．小车运动时要保持纸带与打点计时器平面、木板平行

F．作v­t图象时，应先描点后连线，并且要把描出的所有点都连接起来

答案　(1)电池组　低压交流电源、刻度尺　(2)BCE

解析　(1)电磁打点计时器使用低压交流电源，所以不需要的器材是电池组。为了得到小车的运动规律，还需要刻度尺来测量计数点之间的距离，所以还需要低压交流电源、刻度尺。

(2)长木板不能侧向倾斜，但是可以一端高一端低，故A错误；在释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器，以能在纸带上打出更多的点，有利于实验数据的处

理，故B正确；实验中应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车，故C正确；打点计时器应接在低压交流电源上，故D错误；小车运动时要保持纸带与打点计时器平面、木板平行，故E正确；作v­t图象时，让尽量多的点在图线上，不在图线上的点均匀分布在图线的两侧，描绘成平滑的曲线，不要求所有的点都在图线上，故F错误。

4．光电计时器是物理学中常用的一种研究物体运动情况的计时仪器，其结构如图甲所示。a、b分别为光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间，这样就可以将物体通过光电门的平均速度视为其通过光电门的瞬时速度。如图乙所示，气垫导轨上安装有A、B两个光电门，导轨上放有一滑块，滑块上装有宽度为d的遮光片。现使滑块从某一位置开始以恒定的加速度滑动，并依次通过光电门A、B，光电计时器记录的时间分别为t1、t2，并测得遮光片从光电门A运动到光电门B所用的时间Δt。

(1)在实验中，为了更准确地测得滑块通过光电门的速度，应选用较________(填“宽”或“窄”)的遮光片。

(2)由题可知，遮光片通过光电门A时的速度表达式v1＝________，通过光电门B时的速度表达式v2＝________。

(3)滑块在气垫上运动的加速度的表达式a＝________。

答案　(1)窄　(2)　　(3)

解析　(1)用极短时间内的平均速度表示瞬时速度时，时间越短所测瞬时速度越准确，所以应选择较窄的遮光片。

(2)由题可知：v1＝，v2＝。

(3)滑块的加速度a＝＝。

5．某同学利用图a所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放在桌