1.6 实验：研究匀变速直线运动 专项练习 -2027届高考物理一轮复习

1.6实验：研究匀变速直线运动同步练习 2027届高考物理一轮复习 1．两实验小组利用图甲所示装置探究匀变速直线运动。 (1)除图中所示器材外，下列装置必要的是______（填字母）。 A．电压适当的交流电源 B．秒表 C．天平 D．刻度尺 (2)实验中打点计时器的频率为50Hz，实验一组得到如图乙所示纸带，选取5个计时点，测得AC距离为6.0cm，DE距离为3.2cm，则纸带加速度为______（保留2位有效数字）。 (3)实验二组每隔0.1s取一个计数点，并按相邻计数点把纸带逐段剪下依次放好，纸带左上端点近似成一条直线，连接后如图丙所示，用刻度尺测出其斜率为，已知纸带宽为2cm，则纸带加速度为______（保留2位有效数字）。 2．(1)实验室提供如图甲、乙两种打点计时器，某实验小组决定使用电火花计时器，则应选用图中的____（选填“甲”或“乙”）计时器，其电源采用的是________（填“交流6V”、“交流220V”或“四节干电池”）。 (2)接通打点计时器和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是_______。 A．先接通电源，后让纸带运动 B．先让纸带运动，再接通电源 C．让纸带运动的同时接通电源 D．先让纸带运动或先接通电源都可以 (3)一小车在重物牵引下拖着穿过打点计时器的纸带沿平直轨道加速运动。如图是打出的纸带的一段，相邻两个计数点之间的时间为T。在打下C点时小车的瞬时速度为vc=_________，小车的加速度a=________。（用题中所给的字母表示） (4)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的周期为0.02s，纪录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5、6共6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出（t13=t35=0.20s），纸带旁并排放着有最小分度为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐。 ①根据下图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离； ②由此可知，d13=______cm，d35=_______cm； ③在实验误差允许的情况下，可以认为小车的运动是匀变速直线运动，则小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=______m/s（保留两位有效数字），加速度a=_____m/s2（保留两位有效数字） 3．图甲为用于测量小车加速度的实验装置示意图。由于设备出现故障，目前仅有一个光电门能够正常工作。为了进行实验，兴趣小组在小车上安装了一个特殊设计的栅栏（如图乙）。该栅栏由宽度相同的不透明条带和宽度相同的透明条带交替排列组成，其中。 实验步骤如下： （1）用游标卡尺测量不透明条带的宽度d，游标卡尺的示数如图丙所示，其读数为_______mm。 （2）调整栅栏，使栅栏与导轨平行。 （3）将小车从斜面顶端由静止释放，用光电门测出遮光时间依次分别为t1、t2、t3、t4、t5。 （4）小车的加速度a=_______。（用d、L、t1和t2表示） （5）为了精确求出加速度，测出释放小车时，各不透明条带到光电门沿斜面方向的距离x1、x2、x3、x4、x5，根据所测量的数据做出图像，得到图像的斜率为k，则a=_______。（用k、d表示） （6）如果栅栏没有调整到与斜面平行，由此引起的误差会使加速度的测量值_______（填“<”“>”或“=”）真实值。 4．在做“研究小车匀加速直线运动”的实验时，某同学得到一条纸带如图所示，每隔四个计时点取一个计数点，每两个相邻计数点间的距离为sn，且s1=0.96cm，s2=2.88cm，s3=4.80cm，s4=6.72cm，s5=8.64cm，实验所用电源频率为50Hz。 (1)相邻两个计数点间所对应的时间间隔T=_______s，计数点5和计数点6之间的距离s6=_______cm； (2)小车运动的加速度大小a=_______m/s2，打计数点4时小车的速度大小v4=_____m/s；（均保留三位有效数字） (3)如果当时电源的频率是49Hz，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_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 5．某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，由电火花计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带（如图所示），纸带上两相邻计数点间还有四个点未画出，电源的频率为50Hz。 (1)实验过程中，下列操作正确的是______。 A．将接好纸带的小车停在靠近滑轮一端 B．将接好纸带的小车停在靠近电火花计时器一端 C．先释放小车，待小车有较大速度后再接通电源 D．先接通电源，待打点计时器稳定后再释放小车 (2)C点的瞬时速度大小为______m/s（计算结果保留2位有效数字）。 (3)小车运动过程中的平均加速度大小为______（计算结果保留2位有效数字）。 (4)根据纸带上位移的数据发现______，可证明小车运动是匀加速直线运动。 6．某组同学用图(甲)所示装置测量重力加速度，铁架台上固定着光电门，让直径为d的小球从一定高度处由静止开始自由下落，小球球心正好通过光电门．光电门可记录小球通过光电门的时间． (1)用游标卡尺测量小球直径时，卡尺的刻度如图(乙)所示，则小球的直径为____cm． (2)某次实验中小球的下边缘与光电门间的距离为h，小球通过光电门的时间为△t，若小球通过光电门的速度可表示为，重力加速度可表示为g=_______(用字母表示)． (3)严格来说并不等于小球球心经过光电门时的速度，由此计算出的速度比真实值________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)． 7．某兴趣小组设计了如图所示的实验，来测量滑块在斜面上自由下滑的加速度大小。主要操作步骤如下∶ ①正确组装好实验装置，检查仪器是否可以正常工作，并测出遮光条的宽度 ，光电门 1、2 的中心之间的距离 ； ②将滑块从斜面上适当高度由静止释放，测得两个光电门开始计时的时间间隔为 ，遮光条通过光电门 1、 2 的时间分别为 、 ； ③测量完成后，收拾好实验器材。 (1)若以滑块运动的速度 为纵坐标，位移 为横坐标，作出 图像，则该图像是_____（选填 “线性”或“非线性”）图像。 (2)利用 、 、 、 可测得滑块的加速度 _____，考虑到遮光条宽度 的影响， 则该测量值_____（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 (3)利用 、 、 、 可测得滑块的加速度 _____，考虑到遮光条宽度 的影响， 则该测量值_____（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 8．某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的A、B、C、D、等几种较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，将每条纸带上的计数点都记为、、、、、、，如图所示甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的。 (1)在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是______。 (2)打A纸带时，物体的加速度大小是______。 9．某同学利用如图甲所示的实验装置研究小车做匀变速直线运动的规律，打点计时器所接交流电频率为50Hz。 图乙是该同学在某次实验中打出的一条纸带，每5个计时点取一个计数点，但中间第3个计数点不够清晰，由纸带上的测量数据可求得： (1)该小车的加速度为__________m/s2；（保留两位有效数字） (2)第3个计数点与第4个计数点的距离约为__________cm；（小数点后保留两位有效数字） (3)打第3个计数点时该小车的速度约为__________m/s。（保留两位有效数字） 10．用图（a）所示的实验装置测量重力加速度的大小。在竖直杆上装有两个光电门和，用直尺测量光电门之间的距离为，用光电门计时器测量小球从光电门到的时间。某同学采用固定光电门的位置，改变光电门的位置进行多次测量，表中是实验测量的数据，数据处理后作出的图像如图（b）所示。 h/m 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 t/s 0.076 0.120 0.168 0.220 0.283 0.368 (1)图（b）中纵坐标的物理量应是______。（填正确选项前的字母） A．小球在光电门处的速度 B．小球在光电门处的速度 C．小球在任意位置的速度 D．小球在光电门、间的平均速度 (2)写出图（b）中直线的函数关系式______（用、、、表示）。 (3)图（b）中直线斜率为－4.889，则测得重力加速度的大小为______（保留3位有效数字）。 11．某物理兴趣小组在实验室发现了一架带有数字计时器的落体实验仪，如图甲所示。他们阅读说明书后，准备采取以下步骤测量当地的重力加速度。 步骤一：在实验室选取一个小钢球，利用螺旋测微器测出其直径d； 步骤二：只保留落体实验仪上的两个光电门A、B，如图乙所示，并利用标尺读出A、B间的距离h； 步骤三：断开电磁铁控制开关，小钢球自由下落，数字计时器记录了钢球经过光电门A、B的挡光时间分别为tA、tB； 步骤四：保持钢球释放的位置及光电门B的位置不变，改变光电门A的位置，重复上述步骤二、三，测出多组h、tA数值； 步骤五：分析处理数据。 (1)如图丙所示，小钢球直径d=______mm。 (2)小组同学利用计算机做出了如图丁所示图像，其斜率的绝对值为k，则重力加速度g=______。（用题中字母表示） (3)该小组同学查阅资料后，发现他们的测量值总是小于当地的重力加速度，则造成这种情况的原因可能是________（写出一条即可） 参考答案 1．(1)AD (2)2.0 (3)1.2 2．(1) 乙 交流220V (2)A (3) (4) 4.20 6.60 0.21 0.60 3． 6.60 < 4．(1) 0.1 10.56 (2) 1.92 0.768 (3)偏大 5．(1)BD (2) (3) (4)连续相等时间段的位移差相等 6． 2.540 偏小 7．(1)非线性 (2) 小于 (3) 大于 8．(1)丙 (2)3.11 9．(1)0.74 (2)5.10 (3)0.47 10．(1)D (2) (3)9.78 11．(1)14.800 (2) (3)空气阻力的影响 学科网（北京）股份有限公司 $