实验针对训练1 研究匀变速直线运动(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(老高考)人教版

实验针对训练(一)　 1．(2022·四川成都外国语学校高三入学考试)如图所示为“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置图，实验所用电源频率为f，则： (1)按照实验要求应该________； A．要平衡摩擦力 B．要求悬挂物的质量远小于小车的质量 C．先释放小车，再接通电源 D．先接通电源，再释放小车 (2)如图所示为实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E为依次排列的五个计数点，每相邻两个计数点间还有四个点没有画出来。量出B、C、D、E点到A点的距离为d1、d2、d3、d4，则打B点时小车的速度vB＝________，用逐差法求小车的加速度表达式为a＝________。 [解析]　(1)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，不需要平衡摩擦力，也不要求悬挂物的质量远小于小车的质量，能保证小车做匀变速运动即可，故A、B项不符合题意；实验时应先接通电源，再释放小车，以保证实验能顺利进行，故C项不符合题意，D项符合题意。 (2)由题知，时间间隔t＝，根据匀变速运动的推论，打B点时小车的速度vB＝＝； 由逐差法知：(d4－d2)－d2＝a(2t)2，小车的加速度表达式a＝。 [答案]　(1)D　(2)　 2．某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。 (a)　　　　　 　　　(b) (c) 实验步骤如下： ①如图(a)，将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑； ②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt； ③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示]，表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小，求出； ④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③； ⑤多次重复步骤④； ⑥利用实验中得到的数据作出­Δt图，如图(c)所示。 完成下列填空： (1)用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与vA、a和Δt的关系式为＝________。 (2)由图(c)可求得vA＝______ cm/s，a＝______ cm/s2(结果保留3位有效数字)。 [解析]　(1)设挡光片末端到达光电门的速度为v， 则由速度与时间关系可知v＝vA＋aΔt，且＝ 联立解得：＝vA＋aΔt。 (2)由题图(c)可读出vA＝52.1 cm/s， 图线的斜率 k＝a＝ cm/s2≈8.28 cm/s2， 即a≈16.6 cm/s2。 [答案]　(1)vA＋aΔt　(2)52.1　16.6 3．(2022·四川成都检测)用如图装置测量物块在重物的牵引下做匀变速运动的加速度，调整轻滑轮使细线水平，物块上安装的挡光片宽度为d，将物块由静止释放，物块先后经过光电门A、B，数字毫秒计记录下挡光片经过光电门时的挡光时间； (1)数字毫秒计测出挡光片通过光电门A和光电门B所用的时间分别为t1、t2，物块经过光电门B时的速度为________。 (2)测得光电门AB中心之间的距离为s，则物块做匀变速直线运动的加速度为________(用d、t1、t2、s表示)。 [解析]　(1)挡光片的宽度除以挡光时间即为物体经过光电门时的瞬时速度，物块经过光电门B时的速度为v2＝。 (2)根据公式a＝，代入v1＝，v2＝， 得a＝(－)。 [答案]　(1)　(2)或 4．(2022·云南昆明诊断)利用如图甲所示的装置研究小车的匀变速直线运动： (1)实验中，必要的措施是________； A．细线必须与长木板平行 B．小车必须具有一定的初速度 C．小车质量远大于钩码质量 D．平衡小车与长木板间的摩擦力 (2)如图乙所示，A、B、C、D、E、F、G是打出的纸带上7个连续的计数点，每两个计数点之间还有四个点未画出，计时器每0.02 s打一个点。则由图求得F点的瞬时速度vF＝________(保留2位有效数字)； (3)图丙是根据实验数据画出的v2­2s图线(s为各点至同一起点的距离)，由图线可知：小车的加速度为________(保留2位有效数字)。 甲 乙 丙 [解析]　(1) 该实验目的是研究小车做匀变速直线运动，只要小车做匀加速运动即可，对于初速度、小车质量与钩码质量关系、是否平衡摩擦力没有要求，为保证小车做直线运动细线必须与长木板平行。故选A。 (2)相邻两个计数点之间的时间间隔为 T＝5×0.02 s＝0.1 s F点时小车的瞬时速度 vF＝＝ m/s＝0.14 m/s。 (3)根据匀变速直线运动的速度—位移公式有 v2－v＝2as v2＝v＋2as 由此可知在v2­2s图线中