2024届高考物理一轮复习训练：第八十一讲 实验 匀变速直线运动的研究

第八十一讲：实验：匀变速直线运动的研究 1．小开同学在探究“小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出O、A、B、C、D、E、F共7个计数点，相邻计数点间的距离如图所示，测出计数点间的距离分别为，，，，，。已知打点计时器的频率为，每两个相邻的计数点之间还有1个计时点未画出。 （1）下列关于此实验的说法正确的是 。 A．在进行实验时，应先释放纸带，再打开电源 B．打点计时器应接在交流电源上 C．使小车运动的速度尽量小些 D．舍去纸带上密集的点，利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分点进行测量、计算 E.释放小车时，应将其靠近打点计时器，以便打出更多的点进行探究 （2）两个相邻的计数点之间的时间间隔为 s。 （3）打D点时小车的速度 （计算结果保留两位小数）；小车的加速度 （计算结果保留整数）。 2．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中： （1）下列操作中正确的是 ； A．在释放小车前，小车应该靠近打点计时器 B．打点计时器应该安装在长木板有滑轮的这一端 C． 应该先接通电源，后释放小车 D．电火花计时器应该使用220V直流电源 （2）某同学用如图1所示的装置，打出的一条纸带如图2所示，其中ABCDE为计数点，相邻两个计数点之间还有4个点未画出。 ①实验时该纸带的 端是和小车相连的；（选填“左”或“右”） ②打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大小为 m/s（结果保留两位有效数字）； ③由纸带上所示数据可算得小车运动的加速度大小为 （结果保留两位有效数字）。 3．某同学利用如图甲所示的装置研究小车的匀变速直线运动，实验时将打点计时器接在顺率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带如图乙所示。 （1）实验时必要的措施是 。（填正确选项前的字母标号） A．细线必须与长木板平行 B先接通电源再释放小车 C．小车的质量远大于钩码的质量 D．平衡小车与长木板间的摩擦力 （2）图乙中A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点（每相邻两个计数点间还有四个点未画出），已知，，，，，，则打E点时小车的瞬时速度大小为 ，小车的加速度大小为 。（结果均保留两位有效数字） （3）如果当时电网中交变电流的频率是，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 4．如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材测定当地的重力加速度g。有一直径为d的金属小球由O处静止释放，下落过程中能通过O处正下方、固定于P处的光电门，测得OP间的距离为H（H远大于d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t。 （1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d＝ mm。 （2）多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图像如图丙所示，已知图线的倾斜程度（斜率）为k，则重力加速度的表达式g＝ （用题中所给的字母表示）。 5．如图所示，一打点计时器固定在斜面上端，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上匀加速直线滑下．由于实验者不小心将纸带弄成了三段，并把中间一段丢失了，如图所示是打出的完整纸带中剩下的两段，这两段纸带是小车运动的最初和最后两段时间分别打出的纸带，已知打点计时器使用的交流电频率为，即如图每两个相邻计时点的时间间隔为，请根据如图给出的数据回答下列问题： （1）纸带的 （选填“右端”或“左端”与小车相连； （2）根据匀变速直线运动的规律可求得：小车通过A点的瞬时速度 ．纸带上之间的距离 cm，小车的加速度 （结果保留三位有效数字）。 （3）若电源实际频率，计算时仍按照计算，则速度大小的测量值比真实值 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （4）丢失的中间一段纸带上应该有 个计时点。 6．某学习小组利用如图甲所示的装置测量重力加速度。钢球一开始被通电的电磁铁衔住，电磁铁断电即释放钢球。小球下落途中会经过一光电门，光电门发射端与接收端在同一高度，且钢球经过光电门时，发射端发出的光能对准钢球的球心（如图乙）。钢球从光电门中经过时，光电门可以记录它的遮光时间t，光电门的安装位置可以上下调整，从而改变释放时钢球球心到光电门发射端的竖直高度差h，测得实验时所用钢球的直径为d（d很小）。完成下面的问题： （1）要完成本实验，除了图甲中已经画出的器材外，还需要 。 A．秒表 B．刻度尺 C．游标卡尺 D．天平 （2）钢球球心经过光电门时的速度大小为