专题03 实验：研究匀变速直线运动及创新实验-2023版高考物理一轮复习全国百所名校名题分类汇编

专题03 实验：研究匀变速直线运动及创新实验 1.(2022·天津市等级考模拟) 用电火花计时器研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出了如图所示的一条纸带。 (1)电火花计时器接的是________伏的________(填“直流”或“交流”)电源；计时器打点的时间间隔为0.02 s，每隔4个点取1个计数点，依次得到了O、A、B、C、D等几个计数点，如图所示。 (2)小车由静止开始运动，则纸带的________(填“左”或“右”)端与小车相连。 (3)用刻度尺量得OA＝1.20 cm，OB＝2.80 cm，OC＝5.80 cm，OD＝7.20 cm，打B点时纸带的速度大小为________ m/s，纸带运动的加速度大小为________m/s2。 (4)如果当时电网中交变电流的频率变大，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值比实际值________(填“偏大”或“偏小”)。 (5)关于打点计时器的使用，下列说法正确的是________。 A.电磁打点计时器使用的是6 V以下的直流电源 B.在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动 C.使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小 D.电源的电压越高，打点的时间间隔就越小 【答案】　(1) 220　交流　(2)左　(3)0.230.40　(4)偏小　(5)BC 【解析】　(1)电火花计时器应用电压为220 V的交流电源。 (2)小车从静止开始，即做加速运动，相邻计数点间距变大，可知小车与纸带的左端相连。 (3)打B点时纸带的速度vB＝＝×10－2 m/s＝0.23 m/s 由逐差法得加速度大小为a＝＝×10－2 m/s2＝0.40 m/s2。 (4)如果在某次实验中，交流电的频率变大，那么实际打点周期变小，根据Δx＝aT2知，真实的加速度值就会偏大，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小。 (5)电磁打点计时器使用的是8 V以下的交流电源，故A错误；为了充分利用纸带，在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动，故B正确；由T＝可知，使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小，故C正确；打点的时间间隔与电压无关，故D错误。 2.(2022·浙江省高三模拟)某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(未到达滑轮处)．从纸带上选取便于测量的部分，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示． (1)实验中除了打点计时器外，下列还需要用到的测量器材是________． A．游标卡尺 B．秒表 C．毫米刻度尺 D．托盘天平 (2)通过分析纸带上的数据，可判断物块开始减速的时刻位于________． A．计数点5和6之间某时刻 B．计数点6和7之间某时刻 C．计数点7和8之间某时刻 (3)若打点计时器所接电源的频率为50 Hz，计数点5对应的速度大小为________ m/s，计数点6对应的速度大小为________ m/s.(均保留三位有效数字) 【答案】　(1)C　(2)B　(3)1.00　1.20 【解析】　(1)本实验需要根据纸带上的数据计算物块的速度，故需要用到刻度尺测量点距，C正确． (2)从题图乙可以看出，物块从计数点1开始加速，相邻相等的时间间隔的位移差大约为2 cm，而第6个到第7个计数点间的距离与第5个到第6个计数点间的距离相比增加了1.27 cm，故开始减速的时刻位于计数点6和7之间某时刻，B正确． (3)相邻计数点的时间间隔T＝0.1 s， 则计数点5对应的速度v5＝＝ m/s≈1.00 m/s 由逐差法可得匀加速阶段的加速度大小为 a＝＝ m/s2≈2.00 m/s2 因而v6＝v5＋aT＝1.20 m/s. 3.（2022届云南省昆明市高三（下）3月复习教学质量检测（”三诊一模“）理综物理试题）某同学利用图甲的装置研究小车的匀变速直线运动，放置在倾斜轨道上的小车由静止释放后，打点计时器打出的纸带如图乙所示。已知图乙中每相邻两个计数点之间还有4个点未画出，打点计时器所用交流电源的频率为f＝50Hz，相邻两个计数点之间的距离如图乙所示。 由测量数据可得，打点计时器打下计数点2时小车的速度大小v2=______________m/s；充分利用实验测得的数据，可得小车加速度大小a=___________m/s2（计算结果均保留3位有效数字）。 【答案】 ①. 1.19 ②. 1.97 【解析】[1]由于每相邻两个计数点之间还有4个点未画出，故时间间隔为0.1s，打下计数点2时小车的速度大小为 [2]利用逐差法可得，小车加速度大小为 3.(2022·1月湖南普高校招生适应性考试，11)某同学利用滑块在气垫导轨上的运动测量当地的重