第05练 匀变速直线运动的相关实验-2022年【寒假分层作业】高一年级物理（沪科版2020必修一+必修二）

第05练匀变速直线运动的相关实验（解析版） 一、实验题 1．同学利用现代信息技术进行DIS实验。如图所示为用DIS测变速直线运动的瞬时速度的装置图，图中①所示的器材名称是___________传感器。实验中让装有挡光片的小车每次从同一位置由静止开始下滑，实验中分别记录了四种挡光片的宽度及相应的挡光时间，数据见表格。为了尽可能准确得到挡光片开始挡光时小车的瞬时速度，应选择的测量数据是第___________组数据 组次 宽度△l/m 挡光时间△t/s 1 0.0800 0.23044 2 0.0600 0.17464 3 0.0400 0.11662 4 0.0200 0.05850 【答案】光电门 4 【详解】 [1]图中①所示的器材名称是光电门传感器； [2]平均速度与一段位移和时间对应，瞬时速度与某一位置和时刻对应。根据平均速度的定义 可知，当位移很小，时间很短时，可以利用平均速度来代替瞬时速度，因此第4组数据更符合要求。 2．实验原理 （1）利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为___________取一小段位移，用这段位移的___________表示这点的瞬时速度。 （2）用v-t图像表示小车的运动情况：以速度v为___________、时间t为___________建立直角坐标系，用描点法画出小车的v-t图像，图线的___________表示加速度的大小，如果v-t图像是一条倾斜的直线，说明小车的速度是___________。 【答案】计时点 平均速度 纵轴 横轴 斜率 匀变速运动 【详解】 （1）[1][2]利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为计时点取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。 （2）[3][4][5][6]用v-t图像表示小车的运动情况：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法画出小车的v-t图像，图线的斜率表示加速度的大小，如果v-t图像是一条倾斜的直线，说明小车的速度是匀变速运动。 3．（1）利用现代信息技术进行的实验叫做DIS实验，DIS由传感器、__________和___________组成。 （2）如图所示为“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验的装置图，图中①所示的器材为：（________） A．位移传感器 B．速度传感器 C．时间传感器 D．光电门传感器 （3）光电计时器是一种常用计时仪器，其结构如图所示，、分别是光电门的激光发射和接收装置，当一辆带有挡光片的小车从、间通过时，光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间。现有一辆小车通过光电门，计时器显示的挡光时间是，用最小刻度为的刻度尺测量小车上挡光片的宽度，示数如图所示。 ①读出挡光片的宽度__________，小车通过光电门时的速度大小__________； ②当小车相继通过相距的两个光电门时，两个光电计时器上记录下的读数分别是和，则小车在这段距离中的平均加速度大小为___________。（结果均保留三位有效数字） 【答案】数据采集器 计算机 D 1.20 0.60 2.00 【详解】 （1）[1][2]利用现代信息技术进行的实验叫做DIS实验，DIS由传感器、数据采集器和计算机组成。 （2）[3]图中①所示的器材原理为当遮光片通过光电门时，挡住光线，从而激发光电计时器开始计时，当遮光片完全通过光电门时，光电计时器停止计时，从而测量出遮光片通过光电门所用的时间，其为光电门传感器，故选D。 （3）①[4]图中所示遮光片宽度读数为 [5]由于遮光片宽度较小，故遮光片通过光电门的平均速度大小可近似等于遮光片通过光电门的速度大小，为 ②[6]小车相继通过相距的两个光电门时的速度大小为 则小车在这段距离中的平均加速度大小为 4．如图所示是研究小车运动图和图的实验装置。 （1）信号发射器和信号接收器组成__传感器。DIS实验系统除传感器外还需要的主要仪器有__和计算机。 （2）测定加速度，通过位移传感器获得小车的运动图像，小车在AB区域内可视为__运动，如图A点速度为0.200m/s， B点速度为0.909m/s，时间差为0.411s，此区域内小车的加速度__m/s2（小数点后保留3位数字），位移是__m。 【答案】位移 数据采集器 匀加速直线 1.725 0.228 【详解】 （1）[1][2]根据实验装置可知，信号发射器和信号接收器组成了位移传感器； 根据实验原理可知，实验还需要数据采集器； （2）[3]在图像中，段为一条倾斜的直线，图像的斜率不变，故加速度不变，做匀加速直线运动， [4]小车在区域内速度变化量 经历的时间为 故小车的加速度为 [