(普查练习)第38课 力学实验-【提分宝典】2024版新高考物理一轮全考点普查随堂课后练

第38课 力学实验 普查与练习38Ⅰ 研究匀变速直线运动 1．教材原型实验 (1)(2024改编题，12分)有关“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，完成下列问题： ①关于打点计时器的原理和使用方法，下列说法中正确的是________________________________________________________________________。 A．打点计时器应接直流电源 B．电磁打点计时器接在220 V交流电源上，电火花打点计时器接在8 V交流电源上 C．如果打点计时器在纸带上打下的点逐渐由密集变得稀疏，则说明纸带的速度由小变大 D．如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点，且所接交流电频率为50 Hz，则相邻两个计数点间的时间间隔是0.08 s ②下面列出的实验器材中，本实验中不需要的器材是________。 A．电磁打点计时器 B．天平 C．低压交流电源 D．刻度尺 E．细绳和纸带 F．槽码和小车 G．一端有滑轮的长木板 ③对该实验的操作，下列说法正确的是______。 A．实验前需要平衡摩擦力 B．先启动打点计时器，后释放小车 C．在纸带上确定计时起点时，必须要用打出的第一个点 D．作v－t图像时，必须要把描出的各点都连在同一条曲线上 ④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50 Hz，则打A点时小车运动的速度大小vA＝______m/s ，小车运动的加速度大小a＝______m/s2 (结果保留两位有效数字)。 ⑤如果实验时交变电流的实际频率略小于50 Hz，则速度的测量值和实际值相比是______(选填 “偏大”“偏小”或“不变”)。 答案：①C(2分)　②B(2分)　③B(2分) ④0.34(2分)　0.39(2分)　⑤偏大(2分 ) 解析： ①打点计时器应接交流电源，不是直流电源，故A项错误。电磁打点计时器接在8 V交流电源上，电火花打点计时器接在220 V交流电源上，故B项错误。如果打点计时器在纸带上打下的点逐渐由密集变得稀疏，则说明纸带的速度由小变大，故C项正确。如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点，且所接交流电频率为50 Hz，则相邻两个计数点间的时间间隔是0.1 s，故D项错误。 ②在本实验中不需要测量小车或槽码的质量，因此不需要天平，故不需要的器材是B项。 ③该实验只是研究小车做匀加速直线运动，无须平衡摩擦力，故A项错误。实验过程中要先启动打点计时器，待打点稳定后，再释放小车，故B项正确。在纸带上确定计时起点时，必须要用清晰的点，并不一定是打出的第一个点，故C项错误。作v－t图像时，图像应为一条直线，要使直线过尽可能多的点，不在直线上的点应均匀分布在直线两侧，并不是把描出的各点都连在同一条曲线上，故D项错误。 ④由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T＝0.1 s，根据在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，可以求出打纸带上A点时小车的瞬时速度大小vA＝ m/s≈0.34 m/s。根据匀变速直线运动的推论Δx＝aT2可以求出加速度的大小a＝＝ m/s2≈ 0.39 m/s2。 ⑤如果在某次实验中实际频率略小于50 Hz，那么实际打点周期变大，而根据v＝计算速度时t的值小于实际值，则导致速度测量值大于实际值。 (2)(四川宜宾四中二模，5分)如图所示，某同学用打点计时器测定小车做匀变速直线运动的速度和加速度，他将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，实验时得到了一条比较满意的纸带。他在纸带上依次选取了五个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出。测量时发现D点模糊不清了，于是他测得AB长为5.97 cm，BC长为 8.53 cm，CE长为24.74 cm，则： ①打C点时小车的瞬时速度大小为______m/s，小车运动的加速度大小为________m/s2。(结果均保留两位小数) ②根据小车的运动规律，还可以得到D、E两点间的距离为________cm。 答案：①0.98(2分)　2.56(2分) ②13.65(1分) 解析：①因为小车做匀变速直线运动，根据位移差公式可知Δx＝aT2，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，所以打计数点周期T＝0.1 s，加速度为a＝＝×10－2 m/s2＝2.56 m/s2；且xCD－xBC＝xBC－xAB，解得xCD＝11.09 cm，因此打C点时小车的瞬时速度大小为vC＝＝×10－2 m/s≈0.98 m/s。 ②根据题意可知xDE＝xCE－xCD＝13.65 cm。 2．实验的创新与改进 (3)(2022北京真题，8分)某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图(a)所示，打点计时器接在频率为50.0