第一章 实验一　探究小车速度随时间变化的规律-（达标训练）【导学教程】2024旧教材老高考物理新编大一轮总复习（人教版）

[对应学生用书P347] 　 1．某同学用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。 (1)图中仪器A叫作________计时器，使用220 V________(选填“交流”或“直流”)电源，释放小车前，小车应停在________(选填“靠近”或“远离”)仪器A的位置。 (2)在使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，有以下基本步骤： A．松开纸带让物体带着纸带运动 B．穿好纸带 C．把打点计时器固定好 D．接通电源，进行打点 以上步骤的正确顺序是________。 解析　(1)题图中仪器A叫作电火花计时器，使用220 V交流电源，实验过程中，放开小车前，小车要靠近火花计时器。 (2)在使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，先把火花计时器固定好，穿好纸带，再接通电源，进行打点，之后松开纸带让物体带着纸带运动，故正确的顺序是CBDA。 答案　(1)电火花　交流　靠近　(2)CBDA 2．(2022·日照三模)小明同学用如图甲所示的装置研究小车的匀变速直线运动，请你帮助小明完成实验。 (1)除了图甲中标出的器材外，还需要________(请填选项前的字母序号)。 A．弹簧测力计 B．刻度尺 C．天平 D．秒表 (2)(多选)实验中，必要的措施是________(请填选项前的字母序号)。 A．重物的质量远远小于小车的质量 B．先接通电源，待打点稳定后再释放小车 C．小车与滑轮间的细线要尽可能与木板平行 D．长木板的一端垫高，直到小车不挂重物时能够匀速下滑 (3)实验中得到一条点迹清晰的纸带，打出的部分计数点如图乙所示，每相邻的两个计数点之间还有4个点未画出。小车的加速度大小a＝________ m/s2(要求充分利用测量的数据，结果保留两位有效数字)。 解析　(1)研究小车的匀变速直线运动，需要测量小车的位移及速度，而打点计时器相当于可测量时间，还需要测量位移，所以需要刻度尺，则B正确，A、C、D错误。 (2)本实验只需小车做匀加速直线运动，不需要平衡摩擦力，也不需要细线的拉力等于重物的重力，所以A、D错误；使用打点计时器时，应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，所以B正确；小车与滑轮间的细线要尽可能与木板平行，才能保证纸带顺利通过限位孔，所以C正确。 (3)由Δx＝aT2得小车的加速度大小为a＝＝ m/s2＝0.80 m/s2。 答案　(1)B　(2)BC　(3)0.80 3．某同学想研究滑块在倾斜气垫导轨上滑行时的加速度。如图甲所示，他将导轨以一定的倾角固定。在导轨B点固定一个光电门，让带有挡光片的滑块从不同位置由静止滑下。滑块滑行时可以认为不受导轨的阻力。把滑块到光电门的距离记为L，已知挡光片宽度为d。 (1)为完成实验，需要记录什么数据？____________________(用文字和符号共同表示)。 (2)计算滑块加速度大小的表达式为a＝________(用符号表示)。 (3)改变释放滑块的位置，重复实验，得到如图乙所示的图像，则滑块的加速度大小a＝________m/s2(结果保留两位有效数字)。 (4)为进一步研究滑块加速度a与导轨倾角θ的关系，该同学改变导轨倾角的大小，在同一位置由静止释放滑块，通过计算得到表格所示的数据。根据表格数据可知实验结论为________________________________________________________________________。 θ 30° 45° 60° sin θ cos θ a(m/s2) 5 5 5 解析　(1)滑块到达光电门时的速度v＝，滑块做初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的速度—位移公式得v2＝2aL，解得a＝＝。已知d、L，实验还需要测出挡光片通过光电门所用的时间t。 (2)由(1)的分析可知，加速度a＝。 (3)由匀变速直线运动的速度—位移公式得v2＝2aL，则v2­L图像的斜率k＝2a＝ m/s2＝4.0 m/s2，加速度a＝2.0 m/s2。 (4)由表中实验数据可知，随倾角θ增大，加速度增大，且加速度与sin θ成正比，＝＝10，与cos θ既不成正比也不成反比，由此可知加速度与sin θ成正比，比例系数为10。 答案　(1)挡光片通过光电门所用的时间t (2)　(3)2.0　(4)加速度与sin θ成正比，比例系数为10 学科网（北京）股份有限公司 $