专题05 实验 研究匀变速直线运动——2022年高考物理一轮复习小题多维练（江苏专用）

2022年高考物理一轮复习小题多维练（江苏专用） 专题05 实验 研究匀变速直线运动 （时间：30分钟） 1．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】 A B A 【解析】 （1）打点计时器每隔0.02s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 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。 2．在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，某同学是采用v-­t图象来求加速度的。 （1）如图1是实验中打出的一条纸带的一部分，纸带上标出了连续的3个计数点，依次为B、C、D，相邻计数点之间还有4个点没有画出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。打点计时器打C点时，小车的速度为___________m/s。（结果保留两位有效数字） （2）其余各点的速度都标在了v­-t坐标系中，如图2所示。t=0.10s时，打点计时器恰好打B点。请你将（1）中所得结果标在图2所示坐标系中（其他点已标出），并作出小车运动的v­t图线___________；利用图线可知，小车的速度随时间增加，小车做加速度___________的加速直线运动，其加速度a=___________m/s2.（结果保留两位有效数字） 【答案】 0.44 图见解析 不变 1.1 【解析】 （1）中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，故 （2）在v­t坐标系中描点作图，如下图所示，由图线可知，小车的速度随时间均匀增加，小车做加速度不变的加速直线运动；图象的斜率表示加速度，则 3．某同学利用打点计时器装置研究小车在桌面上的直线运动。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车，在小车运动过程中，获得了如图所示的一条纸带，O、A、B、C、D、E和F为纸带上的7个计数点，每两个相邻计数点之间还有4个计时点未画出。用刻度尺测得OA=1.38cm、OB=3.38cm、OC=5.99cm、OD=9.21cm、OE=13.04cm、OF=17.48cm。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz。 （1）分析纸带点迹特点可知，纸带的___________（填“左端”或“右端”）与小车相连接； （2）打出D点时，小车的速度大小为___________m/s；根据题中数据可求得小车的加速度大小为___________m/s2（计算结果均保留两位有效数字） 【答案】 右端 0.35 0.61 【解析】 （1）由题意可知，小车应该做减速运动，则分析纸带点迹特点可知，纸带的右端与小车相连接； （2）打出D点时，小车的速度大小为 根据 结合题中数据可求得小车的加速度大小为 4．用如图甲所示的实验装置测定滑块的加速度大小，将气垫导轨调整水平并安装光电门A，滑块上固定一遮光条，滑块用跨过气垫导轨左端定滑轮的轻质细线与钩码相连，调整定滑轮高度使细线水平，滑块每次都从同一位置B由静止释放，光电门A的位置可以改变，光电门A与位置B间的距离L可以由固定在气垫导轨上的标尺直接读出。 （1）实验前用20分度游标卡尺测得滑块上的遮光条宽度d如图乙所示，则d=__________cm。 （2）本实验中__________（填“需要”或“不需要”）保证所挂钩码的质量m远小于滑块（包括遮光条）的质量M。 （3）滑块上的遮光条通过光电门A的时间t可直接读出，通过光电门A的速度由公式计算获得。保持钩码质量不变，通过改变光电门A的位置获得多组数据，作出v2-L图像如图丙所示，则滑块的加速度大小为__________m/s2（结果保留两位有效数字）。 【答案】 0.275 不需要 1.9 【解析】 （1）由图乙知游标尺的第15条刻度线与主尺对齐，则读数为 d=2mm+0.05×15mm=2.75mm=0.275cm （2）本实验测定的是滑块的加速度大小，故不需要保证所挂钩码的质量m远小于滑块（包括遮光条）的质量M