1.4：实验一：研究匀变速直线运动（练）--2023年高考物理一轮复习讲练测（全国通用）

专题1.4 实验：研究匀变速直线运动 1．（1）某同学要进行探究匀变速直线运动的实验，请在下面列出的实验器材中，选出本实验中不需要的器材填在横线上（填编号）：_____________； ①电磁打点计时器②天平③低压交流电源④交流电源⑤低压直流电源 ⑥细绳和纸带⑦钩码和小车⑧秒表⑨一端有滑轮的长木板⑩刻度尺 （2）某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中获得一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出．已知所用电源的频率为，则打A点时小车运动的速度大小__________，小车运动的加速度大小___________。（本题计算结果，要求保留三位有效数字） 【答案】     ②⑤⑧     0.337     0.392 【解析】 （1）[1]该实验中需要：①电磁打点计时器,用来给纸带打点；③低压交流电源，用来给电磁打点计时器供电；④交流电源，用来给低压交流电源提供电源；⑥细绳和纸带；⑦钩码和小车；⑨一端有滑轮的长木板；⑩刻度尺，用来对纸带进行测量； 不需要：②天平，因实验中不需要测量重物的质量、打点计时器要用低压交流电源供电，则不需要低压直流电源⑤、打点计时器本身就是计时仪器，则不需要秒表⑧； 故选②⑤⑧； （2）[2]打A点时小车运动的速度大小 [3]小车运动的加速度大小 2．某同学用如图甲所示的装置探究小车做匀变速直线运动的规律，他采用电火花计时器进行实验。 （1）请选出本实验中不需要的器材填在横线上______（填编号）； ①电火花计时器   ②天平   ③低压交流电源   ④细绳和纸带   ⑤砝码、托盘和小车 ⑥刻度尺   ⑦秒表   ⑧一端带有定滑轮的长木板 （2）安装好实验装置后，先接通电源，再释放小车，其中一段如图乙所示。 （3）纸带要打出一系列点，如图乙所示的纸带上，A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间为0.1s，则______m/s，______。 【答案】     ②③⑦##③⑦②##⑦②③##⑦③②##②⑦③##③②⑦          【解析】 (1)[1]实验时不需要用天平测质量；由于采用电火花计时器进行实验，所以不需要低压交流电源；电火花计时器就是计时的精密工具，所以不需要秒表，故不需要的器材是②③⑦； (3)[2]两点的时间间隔为0.1s，打点计时器在打B,点时小车的速度 [3]由遂差法可以得出 3．某同学在用打点计时器研究匀变速直线运动规律的实验中打出的点如图所示，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示。 （1）打点计时器使用 _____电源（选填“交流”或“直流”），电源的频率是50Hz，每相邻两个计数点之间有四个点未画出，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为 _____秒。 （2）计算出打下C点时小车的瞬时速度：vC＝_____m/s（结果保留三位有效数字）。 （3）充分利用题中数据，减小误差，计算小车的加速度：a＝_____m/s2（结果保留二位有效数字）。 【答案】     交流     0.1     0.479     0.80 【解析】 （1）[1]电火花打点计时器和电磁打点计时器都使用的是交流电源。 [2] 电源的频率f＝50Hz，它每隔0.02秒打一次点。每相邻两个计数点之间有四个点未画出，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为 T=0.02×5s=0.1s （2）[3]根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，所以C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则有 （3）[4]根据Δx＝aT2计算小车的加速度，则有 【点睛】 知道计时器使用的是交流电源，掌握实际打点时间间隔与计数点时间间隔的区别；解决本题的关键掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度和加速度。要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。 4．在“探究加速度与力、质量的关系的实验”时，采用了如图甲所示的实验装置。操作如下： （1）平衡摩擦力时，若所有的操作均正确，打出的纸带如图乙所示，先_________（填“增大”或“减小”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹间距相等为止。 （2）已知小车的质量为M，盘和砝码的总质量为m，要使细线的拉力近似等于盘和砝码的总重力，应该满足的条件是M__________m（填“远小于”、“远大于”或“等于”）。 （3）实验中得到如图丙所示的一条纸带，已知打点计时器所接交流电的频率为，两计数点间还有四个点没有画出，根据纸带可求出物块的加速度为________。打图中第4个计数点时小车的速度为_________（结果保留三位有效数字）。 （4）实验中长木板水平放置且细线平行于长木板，以绳的拉力F为横坐标，加速度