习题专练05 实验：研究匀变速直线运动规律【2大题型专练】 -2023-2024学年高一物理上学期期中考点大串讲（人教版2019）

专练05 实验：研究匀变速直线运动规律 题型一 教材原型实验 1.如图甲所示，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连。起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离。启动打点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50 Hz。图乙中a、b、c是纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示。 (1)根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为________ m/s2。(结果保留两位有效数字) (2)打a段纸带时，小车的加速度是2.5 m/s2。请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的________ cm段内。 2.如图所示是某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时选取的一条纸带的一部分，他每隔4个点取一个计数点，图中注明了他对相邻计数点间距离的测量结果。所接电源是频率为50 Hz的交变电源。 (1)为了验证小车的运动是匀变速直线运动，请计算并将数据填入下表内。(单位：cm) x2-x1 x3-x2 x4-x3 x5-x4 x6-x5 1.58 1.57 　  　  　  由此可以得出结论：小车的运动是　　　　。  (2)两个相邻计数点间的时间间隔Δt=　　　s。  (3)小车的加速度的表达式为a=　　　　(用题中的字母表示)，加速度a=　　　　m/s2(结果保留3位有效数字)。  (4)打计数点B时小车的速度vB=　　　m/s(结果保留3位有效数字)。  (5)实验时，由于电源的频率略小于50 Hz，那么a的测量值将　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。  3.在做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验时，打点计时器接周期为T=0.02 s的交流电源。甲、乙两组同学各自得到一条用打点计时器打下的纸带分别如图甲、乙所示。他们都在各自的纸带上取了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点(图中没有画出)。 甲 乙 (1)甲组测量得：d1=3.62 cm、d2=8.00 cm、d3=13.20 cm、d4=19.18 cm、d5=25.99 cm、d6=33.60 cm，计算得：vB=0.400 m/s、vC=0.479 m/s、vD=? m/s、vE=0.640 m/s、vF=0.721 m/s。 ①经计算可得vD=　　　　m/s。(本小问计算结果保留3位有效数字)  ②以打点计时器打A点时为t=0时刻，请你帮他们画出物体运动的速度-时间图像。 ③物体的加速度大小是a=　　　　m/s2。(本小问计算结果保留3位有效数字)  (2)乙组测量得：x1=7.05×10-2 m、x2=7.68×10-2 m、x3=8.31×10-2 m、x4=8.95×10-2 m、x5=9.57×10-2 m、x6=10.21×10-2 m。 ①请写出利用所有数据运用逐差法求物体加速度的计算公式a=　　　　　　。(用含x1、x2、x3、x4、x5、x6和T的表达式表示)  ②物体的加速度大小是a=　　　　m/s2。(本小问计算结果保留3位有效数字)  4.在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中： (1)电火花计时器正常工作时，其打点的周期取决于________． A．交流电压的高低 B．交流电的频率 C．墨粉纸盘的大小 D．纸带的长度 (2)下列操作中正确的有________． A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B．打点计时器应放在长木板的有滑轮一端 C．应先接通电源，后释放小车 D．电火花计时器应使用低压交流电源 (3)如图所示为同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点，四条纸带的a、b间的间距相等，则a、b间的平均速度最小的是 ________． (4)某同学用如图(a)所示的装置测定匀加速直线运动的加速度，打出的一条纸带如图(b)所示，A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1 s. ①实验时纸带的________(选填“左”或“右”)端是和小车相连的． ②打点计时器打下C点时小车的速度大小为______ m/s. ③由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为______ m/s2. 5.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个计时点,本图中没有画出),打点计时器接的是220 V、50 Hz的交变电源.他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐. (1)按照有效数字的读数规则读出相邻计数点AB、BC