课时冲关6 实验一 研究匀变速直线运动的特点（教用版）-【创新教程】2027年高考物理总复习大一轮课时作业

课时冲关6实验一 研究 学生用书 1.某同学用如图所示装置探究小车做匀变速直线 运动的规律 小车纸带 打点计时器 (1)请在下列实验器材中，选出本实验中不需要 的器材： (填编号). ①电火花计时器②天平③低压交变电源 ④细线和纸带⑤砝码、托盘和小车⑥刻度 尺⑦停表⑧一端带有滑轮的长木板 (2)安装好实验装置后，按照正确的实验操作， 纸带被打出一系列点，其中一段如图所示，可知 纸带的 (填“左”或“右”)端与小车 相连， Q A cm 2.00 5.96 11.98 19.96 29.97 41.96 (3)如图中O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数 点，相邻两计数点间还有4个点未画出，打点计 时器所用交变电源的频率为50Hz,则小车运动 的加速度大小为 m/s2.打下E点时小 车的瞬时速度大小为 m/s(结果均保 留三位有效数字). (4)如果当时电网中交变电流的电压变成 210V,频率不变，而做实验的同学并不知道，那 么加速度的测量值 (填“偏大”“偏小” 或“不变”) 解析：(1)本实验中不需要知道小车及砝码的质 量，所以不需要天平，电火花打点计时器有计时 的功能，用的是220V交流电源，故不需要低压 交变电源和停表，故选②③⑦ (2)小车释放后速度逐渐变大，则相等时间内运 动的位移越来越大，题图纸带从左向右打点间 距越来越大，可知是纸带的左端与小车相连， ·435 第一章运动的描述匀变速直线运动的研究 匀变速直线运动的特点 P347 (3)由题意知，相邻两计数，点间的时间间隔T 0.1s,由逐差法可得，小车运动的加速度a= 一c=2.00m/s2;匀变速直线运动中，任 9T 意某时间段中间时刻的瞬时速度等于这段时间 内的平均速度，则打下E点时小车的瞬时速度等 于DF段的平均逵度，即g-器-1.10m8 (4)交流电的频率不变，则相邻两个计数点的时 间间隔不变，所以加速度的测量值不变. 答案：(1)②③⑦(2)左(3)2.001.10 (4)不变 2.某实验小组利用如图甲实验装置测量物体运动 的加速度大小. 光电门 气垫导轨日 滑块、遮光条 力传感器中 连气泵 槽码 刻度尺 甲 cm 1 2 3 ⊥LLL11L TTTTTTTTTTTTTTTTTT 0 10 20 (1)如图乙，用20分度的游标卡尺测得遮光条 的宽度d= cm. (2)实验时，用刻度尺测量出图示位置遮光条与 光电门间距离5，然后将滑块由静止释放，由数 字计时器读出遮光条通过光电门的时间为△， 测可计算出滑块运动过程的加速度大小为 ,(用题给物理量字母表示) 解析：（1)20分度的游标卡尺精确度为 0.05mm,读数由主尺和游标尺两部分组成.游 标尺零刻度线的左侧整毫米为l0mm,游标上 第19根线与主尺对齐，19×0.05mm= 0.95mm,读数为10mm+0.95mm= 10.95mm=1.095cm. (2)滑块经过光电门挡住光的时间极短，则可用 平均速度代替瞬时速度，滑块的瞬时速度为≈ 可=是滑块由静止开拾微匀加速直线运动，由 高考总复习物理 速度一位移关系v一02=2as,联立可得 a=2s(△t)2 答案：(1)1.095(2)。 d 2s(△t)2 3.如图甲所示，利用恒速滴液瓶 (每隔相同时间从玻璃管口滴 下一滴液滴)和频闪光源来研 究自由落体运动.实验时，调节 频闪光源的频率和滴液瓶滴下 液滴的频率，使两者恰好相等， 甲 屏幕上就会出现“液滴不动”的影点，设此时频 闪光源的频率为f.某次实验的影点位置如图乙 所示，四个影点间的距离分别为h1、h2和h· (1)若图乙中最上边的影点的初速度恰好为零，则 h1:h2:h3= ,液滴下落加速度的表达式 为a= (2)液滴通过图乙中自上而下第二个影点的瞬 时速度的表达式为 解析：(1)若题图乙中最上边的影点的初速度恰 好为零，则根据初速度为零的匀加速运动规律 可知h1:h2:h3=1:3:5. 设液滴从一个影点到下一个影点所用的时间为T, 则1=子 根据h3-h1=2aT2, 解得a=h,-)fP 2 (2)液滴通过图乙中自上而下第二个影点时瞬 时速度的表达式为=h,十h=(h,十h2)f 2T 2 答案：(1)1：3：5 (h3-h1)f (2)h,+h)f 2 4.某兴趣小组想利用手机的连拍功能探究物块在 斜面上的运动规律，实验设计如图甲所示，小球 与物块用跨过光滑轻滑轮的轻绳连接，且小球 的质量大于物块的质量，轻绳与物块相连的一 端与斜面平行，与小球相连的一端竖直，小球旁 边固定一刻度尺.一位同学将物块由静止释放， 另一位同学用手机的连拍功能对小球的下落过 程进行连续拍照.已知手机每秒拍摄20张照 ·43 片，某同学从第一张开始每隔一张取出一张照 片，得到五张图片中小球的位置，分别标记为 A、B、C、D、E,如图乙所示， 012345678 甲 乙 (1)图乙中小球下端的位置分别是s4=10.68 cm,SB= cm,sc=22.75cm,sp=32.43 cm,sE=44.54cm;该小组分析这些数据后发现 物块在相邻相等时间内的位移之差相等，得到 物块做匀加速直线运动的结论. (2)物块运动的加速度大小为 m/s2(结 果保留2位有效数字). (3)小球经过D位置时，物块的瞬时速度大小为 m/s(结果保留2位有效数字). (4)关于本实验的部分操作及误差，下列说法正 确的是 A.刻度尺应固定在竖直平面内 B.斜面粗糙会带来偶然误差 C.轻绳与斜面不平行会带来系统误差 解析：(1)根据题图乙，可知刻度尺的分度值为 1mm,则刻度尺的读数为sB=15.50cm. (2)由题意可知，手机连拍照片的时间间隔 T0=203, 则题中相邻图片的时间间隔T=2T。=0.1s, 由逐差法可得物块运动的加速度大小 a=(sE-)sc-5)=2.m/s 4T (3)小球经过D位置时，物块的瞬时速度大小与 小球的醉时连度大小相等，则助=器=27产 2T =1.1m/s. (4)小球竖直向下做匀加速直线运动，则刻度尺 应固定在竖直平面内，故A正确；无论斜面是否 粗糙，物块均做匀加速直线运动，不会带来误 差，故B错误；轻绳与斜面不平行，会导致物块 的加速度大小与小球的加速度大小相等，带来 系统误差，故C正确. 答案：(1)15.50(2)2.4(3)1.1(4)AC