实验专练一 研究匀变速直线运动-【金版教程】2025年高考物理一轮总复习首选用卷全书Word（新教材）

金版教程　高考总复习首选用卷　物理 实验专练一　研究匀变速直线运动 题组一　基础与经典题 1．(1)在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，给出以下器材：电磁打点计时器、电池组、纸带、复写纸、小车、槽码、细绳、一端附有定滑轮的长木板。其中不需要的器材是________，还需要增添的器材有__________________________________。 (2)关于“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验，下列说法正确的是________。 A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低 B．在释放小车前，小车应靠近打点计时器 C．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车 D．打点计时器应接在低压直流电源上 E．小车运动时要保持纸带与打点计时器平面、木板平行 F．作v­t图像时，应先描点后连线，并且要把描出的所有点都连接起来 答案　(1)电池组　低压交流电源、刻度尺 (2)BCE 解析　(1)电磁打点计时器使用低压交流电源，所以不需要的器材是电池组；为了得到小车的运动规律，还需要刻度尺来测量计数点之间的距离，所以还需要低压交流电源、刻度尺。 (2)长木板不能侧向倾斜，但是可以一端高一端低，故A错误；在释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器，以便于能在纸带上打出更多的点，有利于实验数据的处理，故B正确；实验中应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车，故C正确；打点计时器应接在低压交流电源上，故D错误；小车运动时要保持纸带与打点计时器平面、木板平行，故E正确；作v­t图像时，让尽量多的点在图线上，不在图线上的点均匀分布在图线的两侧，描绘成平滑的曲线，不要求所有的点都在图线上，故F错误。 2．用如图a所示的实验装置研究小车的匀变速直线运动，电源频率f＝50 Hz，从纸带上打出的点中选取某点为参考点O，在纸带上依次标记A、B、C、D四个计数点(相邻两计数点之间还有4个记录点未画出)；如图b所示，因保存不当，纸带被污染，仅保留了A、B、D三点及其到O点的距离：sA＝79.9 mm、sB＝149.5 mm、sD＝361.0 mm。 (1)下列实验步骤的正确顺序是________(填写步骤前的字母)。 A．关闭电源，取出纸带 B．把打点计时器固定在斜面上 C．接通电源，待打点计时器工作稳定后释放小车，打出纸带 D．将小车停靠在打点计时器附近，让纸带穿过限位孔，并与小车尾部相连 (2)利用上述信息可知： ①相邻两计数点的时间间隔为________ s。 ②打C点时小车的速度大小为________ m/s(保留两位有效数字)。 ③小车的加速度表达式为________________(用sA、sB、sD和f表示)，加速度大小计算结果为________ m/s2(保留到小数点后两位)。 答案　(1)BDCA (2)①0.1　②1.1　③　2.41 解析　(1)实验时先安装实验器材，即把打点计时器固定在斜面上，将小车停靠在打点计时器附近，让纸带穿过限位孔，并与小车尾部相连；测量时先接通电源，待打点计时器工作稳定后释放小车，打出纸带；最后关闭电源，取出纸带。故实验步骤的正确顺序为BDCA。 (2)①打点计时器的工作频率为50 Hz，即每隔0.02 s打一次点，每相邻两计数点之间还有4个记录点未画出，即相邻两计数点的时间间隔为T＝5×0.02 s＝0.1 s。 ②匀变速直线运动中，某过程中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，故vC＝＝＝×10－3 m/s＝1.1 m/s。 ③根据公式Δx＝aT2，有sBC－sAB＝aT2，sCD－sAB＝2aT2，联立可得sBC＋sCD－2sAB＝3aT2，其中sBC＋sCD＝sD－sB，sAB＝sB－sA，即sD－3sB＋2sA＝3aT2，解得a＝，又T＝5×＝，联立可得a＝，代入数据可得a＝2.41 m/s2。 3．研究物体做匀变速直线运动的情况可以用打点计时器，也可以用光电门传感器。一组同学用如图所示装置研究匀变速直线运动。滑块放置在水平气垫导轨的右侧，并通过跨过定滑轮的细线与一砂桶相连，滑块与定滑轮间的细线与气垫导轨平行。滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光条，将滑块由静止释放，先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为0.015 s，通过第二个光电门的时间为0.010 s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为0.250 s。则滑块的加速度大小为________ m/s2，若忽略偶然误差的影响，测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相同”)。 答案　4.0　偏小 解析　当时间极短时，一段时间内的平均速度近似等于这段时间内某时刻的瞬时速度，则滑块通过第一个光电门时，瞬时速度大小为：v1＝＝ m/s＝2 m/s；滑块通过第