专题01 匀变速直线运动的研究-2024年高考物理实验最新模拟题精练

必修部分力学实验最新模拟题冲刺 专题1 匀变速直线运动规律的研究 1. （2024北京西城期末）某同学用图1所示的实验装置研究小车沿斜面向下运动的规律。安装好器材后，接通电源，释放小车，打出一条纸带。舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每隔四个点取一个计数点，如图2中0、1、2……7点所示。 （1）实验中，除打点计时器、小车、长木板、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，还必须使用的有___________。 A．电压合适的50Hz交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平 （2）某同学计算出打下1、2、3、4、5这五个计数点时小车的速度，并在图3上画出坐标点。请帮助他计算打下计数点6时小车的速度v =___________m/s，并在图3中标出计数点6对应的坐标点，作出v-t图线__________。 （3）根据图3，测得小车的加速度a =___________m/s2（结果保留2位有效数字）。 （4）某同学把这条纸带每隔T = 0.1s 剪断，得到若干短纸条，测得长度依次为L1、L2……L7（单位：m）。再把这些纸条并排贴在一张纸上。如图4所示，使这些纸条的下端对齐，作为时间轴，并以纸带的宽度代表T的时间间隔。这些短纸条上端的中心点近似在一条直线上，该同学把它们连接起来作出图线①。若将图线①转化为小车的v-t图像。则图4中纵坐标位置标出的速度值为___________ （用题中的字母表示）。该同学发现每段短纸条上的第2个点，也近似在同一条直线上，如图线②所示。若测得图线②的斜率为k，则小车加速度a与斜率k的关系式___________。 2. （2024陕西铜川一模）某实验小组的同学利用如图所示的实验装置探究小车匀加速运动速度和位移的关系并测量小车（含遮光条）的质量M。 以下是该实验的主要步骤： ①实验小组的同学用刻度尺测量出遮光条的宽度d ②挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使小车（含遮光条）沿木板匀速下滑； ③取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车从起点由静止出发沿木板下滑通过光电门并通过计算机记录了挡光时间t； ④改变砝码质量和木板倾角，重复步骤②③，每次释放小车位置相同且光电门在木板上位置不变，用刻度尺测出小车在起点时遮光条的中点到光电门的距离L，已知重力加速度为g。 根据实验步骤回答以下问题（结果均用m、k、g、d、L表示）： （1）根据步骤③可知，小车受到的合外力为___________。 （2）某小组成员通过实验记录的数据作出图像，若已知该图像斜率为k，则小车的质量___________。 3. （2024山西大同期末）某同学用如图甲所示的装置探究小车速度随时间的变化规律。 （1）在进行实验前，____________平衡摩擦力，____________测量小车的质量。（均填“需要”或“不需要”） （2）该同学在研究小车运动时打出了一条纸带。如图乙所示。已知打点计时器打点的频率为50Hz，则小车的速度随时间____________（填“是”或“不是”）均匀变化的；小车运动的加速度大小为___________m/s2（结果保留两位有效数字）。 4. .（2024江苏南京期末）利用如图所示的实验器材，不能完成的实验是（　　） A. 验证牛顿第二定律 B. 研究自由落体运动规律 C. 验证机械能守恒定律 D. 测量重力加速度的大小 。 5. （2024全国名校联盟大联考）某同学利用铁架台、打点计时器、刻度尺等装置研究直径为6cm的空心塑料球竖直下落的运动规律。 （1）该同学将打点计时器竖直安装在铁架台上，将纸带一端连接塑料球，另一端穿过打点计时器限位孔，接通电源后，即将释放纸带时的实验情景如图甲所示。指出一处该同学本次实验操作不当之处：______。 （2）按正确操作得到一条纸带后，从纸带上选择便于测量的某点作为计数起点，每隔一个点选取一个计数点，并计算得到打下每个计数点时塑料球的速度大小如下表，其中打下计数点6时塑料球的速度尚未算出。 计数点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 时刻（s） 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28 0.32 0.36 0.40 速度（） 0.56 0.89 1.22 1.53 1.88 2.50 2.83 3.14 3.44 部分纸带如图乙所示，纸带上标记的数值为计数点5、6、7与计数起点的距离，由这些数据可计算出打下计数点6时塑料球的速度大小为______m/s（结果保留三位有效数字）。 （3）在图丙中标出打下计数点6时塑料球的速度，并作出塑料球竖直下落的图像______。 （4）由作出的图