第6课时 探究小车速度随时间变化的规律 练习卷 -2027届高考物理一轮复习

探究小车速度随时间变化的规律 1．某同学用如图甲所示装置探究小车做匀变速直线运动的规律。 (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，其中一段如图乙所示，可知纸带的________（填“左”或“右”）端与小车相连。 (3)如图乙中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） 【答案】(1)②③⑦ (2)左 (3) 2.00 1.10 【详解】（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，题图乙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。 （3）[1]由题意知，相邻两计数点间的时间间隔 由逐差法可得，小车运动的加速度 [2]匀变速直线运动中，任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段的平均速度，即 2．某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图a所示。 (1)关于本实验，下列说法正确的是________。 A．释放纸带的同时，接通电源 B．先接通电源打点，后释放纸带运动 C．先释放纸带运动，后接通电源打点 D．纸带上的点迹越密集，说明小车运动的速度越大 (2)要测量小车的速度，除打点计时器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外，还必须使用的测量工具是________。 (3)如图b所示是某同学实验时记录的小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，而相邻计数点间还有4个点未画出。打点计时器所接电源频率为50Hz。根据纸带求出小车运动的加速度________（保留2位有效数字）。 【答案】(1)B (2)刻度尺 (3)2.0 【详解】（1）ABC．先接通电源打点，等打点稳定后释放纸带运动，AC错误，B正确； D．纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越小，D错误。 故选B。 （2）要测量小车的速度。除打点计时器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的测量工具是刻度尺。 （3）打点计时器所接电源频率为50Hz，故打点周期为0.02s，相邻计数点间还有4个点未画出，故计数周期为 由逐差法，小车运动的加速度为 3．频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置，它们到初始点的实际距离经过比例测算已经在图上标出，长度单位为cm，如图甲所示。已知频闪仪每隔0.04 s闪光一次，某次闪光时小球刚好被释放。 (1)根据运动学规律可计算小球在各个位置的速度，得到如下表格，其中0.04s时刻小球的速度大小为________m/s。 时刻t/s 0 0.04 0.08 0.12 0.16 速度v/（m·s－1） 0 0.79 1.16 1.56 (2)根据表格数据，在图乙中绘出小球下落的图像。 (3)由所绘的v­t图像可知，小球下落的加速度a＝________m/s2（结果保留三位有效数字）。 【答案】(1)0.40 (2) (3)9.75/9.74/9.76 【详解】（1）根据匀变速直线运动某段过程中间时刻的速度等于该段过程的平均速度，可知0.04 s时刻小球的速度大小为 （2）根据表格数据及（1）问计算结果，在题图乙中绘出小球下落的v­t图像如图所示 （3）图像的斜率表示加速度，可知小球下落的加速度 4．用如图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。 （1）实验的主要步骤： ①用游标卡尺测量出挡光片的宽度。 ②用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离。 ③滑块从A点静止释放（已知槽码落地前挡光片已通过光电门）。 ④读出挡光片通过光电门所用的时间。 ⑤改变光电门的位置，滑块每次都从A点静止释放，测量相应的x值并读出对应的值。 （2）根据实验测得的数据，以为横坐标，为纵坐标，在坐标纸中作出图线如图乙所示，求得该图线的斜率_____；由此进一步求得滑块的加速度大小_____。（计算结果均保留3位有效数字） 【答案】 【详解】[1]选取图乙中的两点、，该图线的斜率 [2]滑块通过光电门时的速度 由可得 则有 代入数据解得滑块的加速度 5．如图甲所示是研究小车做匀变速直线运动的规律的实验，打点计时器的工作频率为50Hz。 (1)下列必要的措施是_________。 A．细线要与长木板平行 B．释放小车同时接通电源 C．小车的质量远大于钩码的质量 D．在释放时小车要靠近打点计时器 (2)如图乙所示是打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个计数点．计数点D的速度大小为__________m/s（保留两位有效数字）。 (3)测量各计数点与A点距离x和计算出对应计数点速度v，根据实验数据作出的图像如图丙所示，由图丙可知加速度大小为_________（（保留两位有效数字）。 【答案】(1)AD (2)0.26 (3)2.5 【详解】（1）A．细线与长木板平行，能保证小车受到的合力恒定，做匀变速直线运动，是必要措施，故A正确； B．实验操作要求先接通电源，待打点稳定后再释放小车，同时释放会导致开头点迹模糊，数据误差大，故B错误； C．本实验只需要研究小车做匀变速直线运动的规律，不需要测量小车的合力加速度的具体来源，不需要满足小车质量远大于钩码质量，故C错误； D．释放小车时小车靠近打点计时器，可以在纸带上打出更多点，充分利用纸带，减小实验误差，是必要措施，故D正确。 故选AD。 （2）打点计时器频率，打点周期，相邻计数点间有1个点，因此相邻计数点时间间隔。 根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于这段平均速度，D点速度等于C到E段的平均速度： 由图乙得 因此 （3）匀变速直线运动速度位移关系为 整理得，因此图像的斜率 由图丙可知，斜率 因此加速度 【点睛】 6．某班同学利用如图甲所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”，电火花计时器使用的是频率为50Hz的交流电源。 (1)电火花计时器的工作电压为______（选填“8V”或“220V”）。安装纸带时，需要将纸带置于______（选填“复写纸”或“墨粉纸盘”）的______（选填“上方”或“下方”）。 (2)下列说法中正确的是______。 A．实验时，先释放纸带，再接通电源 B．实验时，先接通电源，待打点稳定后，再释放纸带 C．实验时，先接通电源或先释放纸带都可以 D．纸带上打点越密集说明纸带运动速度越大 (3)第1个实验小组所得纸带上打出的部分计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。，，，，，。则小车的加速度___（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度____（结果均保留两位有效数字）。 (4)第2个实验小组计算出所得纸带上各计数点对应的速度后，在坐标系中描出的点如图丙所示，请根据这些点在图丙中作出图像____，并根据图像计算出小车运动的加速度____（结果保留三位有效数字）。 【答案】(1) 220V 墨粉纸盘 下方 (2)B (3) 0.80 0.40 (4) 1.52/1.50/1.51/1.53/1.54 【详解】（1）[1]电火花计时器的工作电压为220V交流电源 [2][3]安装纸带时，需将纸带置于墨粉纸盘的下方，保证打点时墨粉能印在纸带上。 （2）ABC．先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，这样能充分利用纸带前端，提高实验准确性，故AC错误，B正确； D．纸带上打点越密集，说明相同时间内纸带的位移越小，运动速度越小，故D错误。 故选B。 （3）交流电频率50Hz，打点周期为0.02s，相邻计数点间有4个点未画出，故相邻计数点时间间隔 [1]利用逐差法计算加速度 [2]B点的速度等于AC段的平均速度 （4）[1]将描出的点用一条直线拟合，让大部分点落在直线上，剩余点均匀分布在直线两侧； [2]图像的斜率等于加速度，计算得加速度约为 【点睛】 7．某同学设计了一个实验来研究圆周运动与直线运动的关系。如图1所示，他将一条轻质纸带的一端固定在半径为的圆盘边缘点，另一端穿过打点计时器。电动机带动圆盘从静止开始做匀加速转动。如图2所示为选取纸带上清晰的一段，标记出A、B、C、D、E五个连续计数点（相邻计数点间还有4个点未画出，打点频率为50 Hz）。回答以下问题： (1)打点计时器打下点时，圆盘边缘点的线速度大小为________m/s（结果保留2位有效数字）。 (2)纸带被拉动过程中的加速度大小为________（结果保留2位有效数字）。 (3)在匀加速直线运动中，我们用加速度描述速度的变化快慢。与之类似，在匀加速圆周运动中可以引入角加速度来描述角速度的变化快慢，即，则该转盘转动过程中的角加速度大小为________（结果保留1位有效数字）。 【答案】(1)0.48 (2)0.90 (3)6 【详解】（1）相邻两计数点间的时间间隔为 则打点计时器打下C点时纸带的速度大小为 圆盘边缘点的线速度大小为0.48m/s。 （2）由逐差法可知，纸带的加速度大小为 （3）转盘转动过程中的角加速度大小为 8．用如图1所示的装置来测量滑块下滑的加速度，光电门甲、乙分别安装在倾斜木板上点和点，用刻度尺测出、两点间的距离为，用螺旋测微器测出滑块上遮光条的宽度，然后让滑块从点由静止滑下，遮光条经过光电门甲、乙的运动时间分别为、，然后改变滑块释放的位置，多测几组、的相应值，实验结束后作出的关系图像如图3所示，回答下列问题。 (1)木板上方的细线______与木板平行，木板______（两空均选填“一定”或“不一定”）光滑。 (2)用螺旋测微器测出遮光条的宽度如图2所示，则______。 (3)图3中倾斜直线的斜率为______。 (4)若图3中图线的纵截距为，则滑块的加速度______（用含、、的式子来表示）。 【答案】(1) 一定 不一定 (2) (3)1 (4) 【详解】（1）[1]为了让滑块沿木板做匀变速直线运动，细线必须与木板平行，否则滑块运动过程中受力会变化，无法保持恒定加速度； [2]本实验的原理是利用匀变速直线运动的速度位移规律求解加速度，只要滑块加速度恒定即可，不需要木板完全光滑。 （2）螺旋测微器固定刻度读数为，可动刻度读数为，故遮光条的宽度 （3）利用匀变速直线运动规律，遮光条通过光电门的瞬时速度可近似为平均速度，即， 对、两点由匀变速直线运动公式 代入速度表达式整理得 因此图线斜率为1。 （4）由小问（3）分析可知，图像的纵截距为 滑块的加速度 9．某班同学利用如图甲所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”，电火花计时器使用的是频率为50 Hz的交变电源。 (1)电火花计时器的工作电压为________（选填“8 V”或“220 V”）。安装纸带时，需要将纸带置于________（选填“复写纸”或“墨粉纸盘”）的________（选填“上方”或“下方”）。 (2)第1个实验小组所得纸带上打出的部分计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。x1＝3.59 cm，x2＝4.41 cm，x3＝5.19 cm，x4＝5.97 cm，x5＝6.78 cm，x6＝7.64 cm。则小车的加速度大小a＝________ m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度大小vB＝________ m/s。（结果均保留两位有效数字） (3)第2个实验小组计算出所得纸带上各计数点对应的速度后，在坐标系中描出的点如图丙所示，请根据这些点在图丙中作出v­t图像________，并根据图像计算出小车运动的加速度大小a＝________ m/s2。（结果保留三位有效数字） 【答案】(1) 墨粉纸盘 下方 (2) 0.80 0.40 (3) 1.40/1.41/1.42/1.43/1.44/1.45/1.46/1.47/1.48 【详解】（1）[1]电火花计时器使用的交流电源。 [2][3]安装纸带时，应将纸带放在墨粉纸盘下方，使放电针位于纸带上方，放电时在纸带上留下点迹。 （2）[1]相邻两个计数点间还有4个点，所以相邻计数点间包含5个时间间隔。由频率定义得 由逐差法得前3段与后3段位移差 由逐差法的跨3个时间间隔关系得 [2]点位于，两点的中间时刻。由匀变速直线运动中点时刻的瞬时速度等于该段平均速度得 代入数据得 （3）[1]在坐标系中描点后，应作一条使各点尽量均匀分布在直线两侧的拟合直线，明显偏离整体趋势的点按实验误差舍去。见答案。 [2]由图像斜率表示加速度得 考虑作图和读数误差，保留三位有效数字时，均可。 10．某同学在做“测量直线运动物体的瞬时速度”的实验中，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条纸带，已知电火花打点计时器使用的电源频率为，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，各计数点到0点的距离如纸带上所示。 (1)为了达到实验的目的，除了有打点计时器、纸带、小车、细绳、导线、低压交流电源、小木块、长木板外，还需要的仪器有（     ） A．刻度尺 B．铁架台 C．秒表 D．天平 (2)可以从打点计时器打出的纸带上直接测量得到的物理量是______（选填正确的答案标号）； A．位移 B．速度 C．加速度 D．平均速度 (3)根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出了打下1、2、3、5、6这五个计数点时小车的速度，请你帮助他计算出打下计数点5时小车的速度______（结果保留2位有效数字）； (4)以速度ⅴ为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据表中的v、t数据，在坐标系中描点，并作出小车运动的图像： 计数点 1 2 3 4 5 6 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.36 0.44 0.44 0.49 0.57 (5)根据v-t图像可知，小车运动的加速度大小为______（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1)A (2)A (3) (4) (5) 【详解】（1）[1]A．实验中需要刻度尺测量纸带上的点间距，故A正确； B．本实验不是探究落体运动规律，不需要铁架台，故B错误； C．打点计时器本身具有计时功能，不需要秒表，故C错误； D．本实验探究运动学规律，不需要测量质量，故D错误。 故选A。 （2）[2]可以从打点计时器打出的纸带上直接测量得到的物理量是位移和时间，速度、加速度和平均速度需要进一步计算才能获取。 故选A。 （3）[3]由题意可知，相邻两计数点间的时间间隔为 打下计数点5时小车的速度为 （4）[4]如图所示。 （5）[5]图像的斜率表示加速度，根据v-t图像可知，小车运动的加速度大小为 11．小华利用如图甲所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。先将木板左端垫高，以平衡阻力。然后小车右端用细绳跨过定滑轮和一个钩码相连，钩码下落，带动小车运动。 (1)平衡阻力时，小车左端____（选填“需要”或“不需要”）和纸带相连。 (2)实验得到的纸带和相关数据如图乙所示，图中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1 s。以打出A点时小车位置为初始位移，得到位移区间AB、AC、AD、AE、AF的平均速度见表格： 位移区间 AB AC AD AE AF Δt/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 /（） 66.0 73.0 80.0 87.3 94.6 请根据表中数据，在图丙上补全实验点，作出图线______。 (3)从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，从图线可得到打出A点时小车速度大小vA＝____ cm/s。 (4)设图线的斜率为k，可得到小车的加速度大小a＝____。 【答案】(1)需要 (2) (3)59 (4)2k 【详解】（1）平衡阻力时，不仅平衡木板和小车之间的阻力，还需平衡纸带与打点计时器之间阻力，故小车左端需要和纸带相连。 （2）利用表格中的数据进行描点，并作出图线如图所示 （3）由图线知，纵轴的截距为A点的速度，即 （4）小车做匀变速直线运动，有 变形可得 即 则有 可得小车的加速度大小 12．某同学利用如图所示的装置测量木块的加速度。首先将木板倾斜固定在水平面上，木板抬起一定的角度，打点计时器固定在木板底端，将纸带一端固定在木块上，另一端穿过打点计时器。接通电源，给木块一个沿木板向上的初速度，打出的纸带如下图，测得相邻两计数点之间的距离分别为、、、。已知纸带上相邻两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器使用交变电流的频率为f。 (1)通过数据可得木块加速度大小的表达式为______。 (2)该同学按课本“练习与应用”中提到的方法，将上图中的4段纸带剪开贴到坐标纸上，发现这些纸带的左上顶点在一条倾斜直线上，说明此物体做______直线运动。若此图中直线斜率为（其中，无单位），纸带宽为，则用该方法得到的加速度的表达式为______。 【答案】(1) (2)匀减速 【详解】（1）纸带上相邻两计数点间还有四个点未画出，故计数点间时间间隔 根据逐差法，求得加速度为 （2）[1][2]纸带剪接后，水平方向每条宽度相同，正好与时间对应，竖直长度为相邻相等时间内的位移，由可得纸带长度差相等，变化规律恰好与速度一样，可看出速度均匀减小，该物体做匀减速直线运动，又 联立可得 13．实验课上，一组同学运用电火花计时器探究匀变速直线运动的规律，其实验装置如图甲所示，打出的一段纸带如图乙所示；二组同学借助电磁装置和光电门探究自由落体运动的规律，其实验装置如图丙所示，根据数据作出的图像如图丁所示。 (1)若打点计时器的频率为，每隔3个计时点（图中未画出）取1个计数点，则图乙中相邻两个计数点之间的时间间隔为__________，计时器打下计数点时小车的瞬时速度为__________，小车运行的加速度为__________。（结果均保留两位有效数字） (2)二组同学断开电源释放小球的过程中，始终保持光电门1的位置不动，多次改变光电门2的位置，作出的图像中的横坐标为光电门2到光电门1的距离，纵坐标中的为小球通过光电门2的时间，已知图像的截距为，光电门2到光电门1的距离为时，对应的纵坐标为，小球直径为，则小球通过光电门1的瞬时速度为__________，当地的重力加速度为__________。（用题中物理量的字母表示） 【答案】(1) 0.080 0.39 0.31 (2) 【详解】（1）[1]打点计时器的频率为，则打点周期 每隔3个计时点取1个计数点，则相邻两个计数点之间的时间间隔为 [2]根据匀变速规律有 解得 根据匀变速直线运动的推论，某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，点是点与点的中间时刻，则小车的瞬时速度为 [3]由于连续相等时间内的位移差，所以 解得小车运行的加速度为 （2）[1]小球通过光电门2的瞬时速度为 小球在向下运动的过程中做匀加速直线运动，从光电门1运行到光电门2，根据速度与位移的关系式 解得图丁中纵坐标随横坐标变化的函数表达式 由图像可知，当时，纵轴截距为 解得小球通过光电门1的瞬时速度为 [2]根据，该直线的斜率 由图丁可知 解得当地的重力加速度为 14．小黄同学在暗室中做“测定重力加速度”实验，实验装置如图甲所示。具体实验步骤如下： ①在分液漏斗内盛满清水，打开活塞，让水滴以一定的频率一滴滴地落下； ②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，当频率为20Hz时，第一次看到一串仿佛固定不动的水滴； ③用竖直放置有荧光刻度的米尺测量各个水滴所对应的刻度； ④处理数据，得出结论。 (1)水滴滴落的时间间隔为________。 (2)小黄同学测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示，根据数据计算出当地重力加速度大小________（结果保留三位有效数字）。 (3)小黄同学又根据图乙依次计算出B、C、D、E点到A点的距离x与所用时间t的比值，作出了图像，如图丙所示，坐标系中已标出的坐标值为已知量，则水滴经过A点时的速度大小________，重力加速度大小________。（均用a、b、c中的部分或全部字母表示） 【答案】(1) (2)9.70 (3) 【详解】（1）由于频率由大到小逐渐调节，第一次看到一串仿佛固定不动的水滴，说明闪光的时间间隔等于水滴的时间间隔，闪光的频率为20Hz，因此时间间隔为 （2）根据逐差法可得重力加速度为 （3）[1]因为 所以 结合图像 [2]斜率 故 15．在高中阶段，我们学习了多种测量物体加速度的方法。 (1)通过打点计时器，可以测量小车的加速度。实验装置如图所示。通过实验得到了一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O（t=0），然后每隔0.1s选取一个计数点，如图中A、B、C、D、E、F…所示。某同学测量了相邻两计数点间的距离：OA=7.05cm，AB=7.68cm，BC=8.31cm，CD=8.95cm，DE=9.57cm，EF=10.20cm。据此计算该小车的加速度=______（保留小数点后2位）。 (2)通过光电门，同样可以测量物体的加速度。如图，滑块上安装了宽度为2.0cm的遮光条，滑块在牵引力作用下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光电门1的时间，通过光电门2的时间，遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间t=2.5s，试估算滑块的加速度=______（保留2位有效数字），该估算值与真实值相比______（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 【答案】(1)0.63 (2) 0.12 偏小 【详解】（1）相邻两个计数点间的时间间隔T=0.1s，根据逐差法，该小车的加速度 （2）[1]遮光条宽度d=2.0cm，遮光条通过光电门1的速度，通过光电门2的速度，滑块的加速度 [2] t=2.5s为图中0~t3的时间，而计算滑块加速度的时间应该是滑块经过两个光电门中间时刻的时间，即图中t1~t4的时间，由于滑块做加速运动，结合图像可知t1~t4的时间小于0~t3的时间，所以与滑块加速度的真实值相比较，测量值偏小。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 探究小车速度随时间变化的规律 1．某同学用如图甲所示装置探究小车做匀变速直线运动的规律。 (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，其中一段如图乙所示，可知纸带的________（填“左”或“右”）端与小车相连。 (3)如图乙中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） 2．某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图a所示。 (1)关于本实验，下列说法正确的是________。 A．释放纸带的同时，接通电源 B．先接通电源打点，后释放纸带运动 C．先释放纸带运动，后接通电源打点 D．纸带上的点迹越密集，说明小车运动的速度越大 (2)要测量小车的速度，除打点计时器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外，还必须使用的测量工具是________。 (3)如图b所示是某同学实验时记录的小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，而相邻计数点间还有4个点未画出。打点计时器所接电源频率为50Hz。根据纸带求出小车运动的加速度________（保留2位有效数字）。 3．频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置，它们到初始点的实际距离经过比例测算已经在图上标出，长度单位为cm，如图甲所示。已知频闪仪每隔0.04 s闪光一次，某次闪光时小球刚好被释放。 (1)根据运动学规律可计算小球在各个位置的速度，得到如下表格，其中0.04s时刻小球的速度大小为________m/s。 时刻t/s 0 0.04 0.08 0.12 0.16 速度v/（m·s－1） 0 0.79 1.16 1.56 (2)根据表格数据，在图乙中绘出小球下落的图像。 (3)由所绘的v­t图像可知，小球下落的加速度a＝________m/s2（结果保留三位有效数字）。 4．用如图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。 （1）实验的主要步骤： ①用游标卡尺测量出挡光片的宽度。 ②用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离。 ③滑块从A点静止释放（已知槽码落地前挡光片已通过光电门）。 ④读出挡光片通过光电门所用的时间。 ⑤改变光电门的位置，滑块每次都从A点静止释放，测量相应的x值并读出对应的值。 （2）根据实验测得的数据，以为横坐标，为纵坐标，在坐标纸中作出图线如图乙所示，求得该图线的斜率_____；由此进一步求得滑块的加速度大小_____。（计算结果均保留3位有效数字） 5．如图甲所示是研究小车做匀变速直线运动的规律的实验，打点计时器的工作频率为50Hz。 (1)下列必要的措施是_________。 A．细线要与长木板平行 B．释放小车同时接通电源 C．小车的质量远大于钩码的质量 D．在释放时小车要靠近打点计时器 (2)如图乙所示是打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个计数点．计数点D的速度大小为__________m/s（保留两位有效数字）。 (3)测量各计数点与A点距离x和计算出对应计数点速度v，根据实验数据作出的图像如图丙所示，由图丙可知加速度大小为_________（（保留两位有效数字）。 6．某班同学利用如图甲所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”，电火花计时器使用的是频率为50Hz的交流电源。 (1)电火花计时器的工作电压为______（选填“8V”或“220V”）。安装纸带时，需要将纸带置于______（选填“复写纸”或“墨粉纸盘”）的______（选填“上方”或“下方”）。 (2)下列说法中正确的是______。 A．实验时，先释放纸带，再接通电源 B．实验时，先接通电源，待打点稳定后，再释放纸带 C．实验时，先接通电源或先释放纸带都可以 D．纸带上打点越密集说明纸带运动速度越大 (3)第1个实验小组所得纸带上打出的部分计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。，，，，，。则小车的加速度___（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度____（结果均保留两位有效数字）。 (4)第2个实验小组计算出所得纸带上各计数点对应的速度后，在坐标系中描出的点如图丙所示，请根据这些点在图丙中作出图像____，并根据图像计算出小车运动的加速度____（结果保留三位有效数字）。 7．某同学设计了一个实验来研究圆周运动与直线运动的关系。如图1所示，他将一条轻质纸带的一端固定在半径为的圆盘边缘点，另一端穿过打点计时器。电动机带动圆盘从静止开始做匀加速转动。如图2所示为选取纸带上清晰的一段，标记出A、B、C、D、E五个连续计数点（相邻计数点间还有4个点未画出，打点频率为50 Hz）。回答以下问题： (1)打点计时器打下点时，圆盘边缘点的线速度大小为________m/s（结果保留2位有效数字）。 (2)纸带被拉动过程中的加速度大小为________（结果保留2位有效数字）。 (3)在匀加速直线运动中，我们用加速度描述速度的变化快慢。与之类似，在匀加速圆周运动中可以引入角加速度来描述角速度的变化快慢，即，则该转盘转动过程中的角加速度大小为________（结果保留1位有效数字）。 8．用如图1所示的装置来测量滑块下滑的加速度，光电门甲、乙分别安装在倾斜木板上点和点，用刻度尺测出、两点间的距离为，用螺旋测微器测出滑块上遮光条的宽度，然后让滑块从点由静止滑下，遮光条经过光电门甲、乙的运动时间分别为、，然后改变滑块释放的位置，多测几组、的相应值，实验结束后作出的关系图像如图3所示，回答下列问题。 (1)木板上方的细线______与木板平行，木板______（两空均选填“一定”或“不一定”）光滑。 (2)用螺旋测微器测出遮光条的宽度如图2所示，则______。 (3)图3中倾斜直线的斜率为______。 (4)若图3中图线的纵截距为，则滑块的加速度______（用含、、的式子来表示）。 9．某班同学利用如图甲所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”，电火花计时器使用的是频率为50 Hz的交变电源。 (1)电火花计时器的工作电压为________（选填“8 V”或“220 V”）。安装纸带时，需要将纸带置于________（选填“复写纸”或“墨粉纸盘”）的________（选填“上方”或“下方”）。 (2)第1个实验小组所得纸带上打出的部分计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。x1＝3.59 cm，x2＝4.41 cm，x3＝5.19 cm，x4＝5.97 cm，x5＝6.78 cm，x6＝7.64 cm。则小车的加速度大小a＝________ m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度大小vB＝________ m/s。（结果均保留两位有效数字） (3)第2个实验小组计算出所得纸带上各计数点对应的速度后，在坐标系中描出的点如图丙所示，请根据这些点在图丙中作出v­t图像________，并根据图像计算出小车运动的加速度大小a＝________ m/s2。（结果保留三位有效数字） 10．某同学在做“测量直线运动物体的瞬时速度”的实验中，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条纸带，已知电火花打点计时器使用的电源频率为，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，各计数点到0点的距离如纸带上所示。 (1)为了达到实验的目的，除了有打点计时器、纸带、小车、细绳、导线、低压交流电源、小木块、长木板外，还需要的仪器有（     ） A．刻度尺 B．铁架台 C．秒表 D．天平 (2)可以从打点计时器打出的纸带上直接测量得到的物理量是______（选填正确的答案标号）； A．位移 B．速度 C．加速度 D．平均速度 (3)根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出了打下1、2、3、5、6这五个计数点时小车的速度，请你帮助他计算出打下计数点5时小车的速度______（结果保留2位有效数字）； (4)以速度ⅴ为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据表中的v、t数据，在坐标系中描点，并作出小车运动的图像： 计数点 1 2 3 4 5 6 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.36 0.44 0.44 0.49 0.57 (5)根据v-t图像可知，小车运动的加速度大小为______（结果保留2位有效数字）。 11．小华利用如图甲所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。先将木板左端垫高，以平衡阻力。然后小车右端用细绳跨过定滑轮和一个钩码相连，钩码下落，带动小车运动。 (1)平衡阻力时，小车左端____（选填“需要”或“不需要”）和纸带相连。 (2)实验得到的纸带和相关数据如图乙所示，图中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1 s。以打出A点时小车位置为初始位移，得到位移区间AB、AC、AD、AE、AF的平均速度见表格： 位移区间 AB AC AD AE AF Δt/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 /（） 66.0 73.0 80.0 87.3 94.6 请根据表中数据，在图丙上补全实验点，作出图线______。 (3)从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，从图线可得到打出A点时小车速度大小vA＝____ cm/s。 (4)设图线的斜率为k，可得到小车的加速度大小a＝____。 12．某同学利用如图所示的装置测量木块的加速度。首先将木板倾斜固定在水平面上，木板抬起一定的角度，打点计时器固定在木板底端，将纸带一端固定在木块上，另一端穿过打点计时器。接通电源，给木块一个沿木板向上的初速度，打出的纸带如下图，测得相邻两计数点之间的距离分别为、、、。已知纸带上相邻两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器使用交变电流的频率为f。 (1)通过数据可得木块加速度大小的表达式为______。 (2)该同学按课本“练习与应用”中提到的方法，将上图中的4段纸带剪开贴到坐标纸上，发现这些纸带的左上顶点在一条倾斜直线上，说明此物体做______直线运动。若此图中直线斜率为（其中，无单位），纸带宽为，则用该方法得到的加速度的表达式为______。 13．实验课上，一组同学运用电火花计时器探究匀变速直线运动的规律，其实验装置如图甲所示，打出的一段纸带如图乙所示；二组同学借助电磁装置和光电门探究自由落体运动的规律，其实验装置如图丙所示，根据数据作出的图像如图丁所示。 (1)若打点计时器的频率为，每隔3个计时点（图中未画出）取1个计数点，则图乙中相邻两个计数点之间的时间间隔为__________，计时器打下计数点时小车的瞬时速度为__________，小车运行的加速度为__________。（结果均保留两位有效数字） (2)二组同学断开电源释放小球的过程中，始终保持光电门1的位置不动，多次改变光电门2的位置，作出的图像中的横坐标为光电门2到光电门1的距离，纵坐标中的为小球通过光电门2的时间，已知图像的截距为，光电门2到光电门1的距离为时，对应的纵坐标为，小球直径为，则小球通过光电门1的瞬时速度为__________，当地的重力加速度为__________。（用题中物理量的字母表示） 14．小黄同学在暗室中做“测定重力加速度”实验，实验装置如图甲所示。具体实验步骤如下： ①在分液漏斗内盛满清水，打开活塞，让水滴以一定的频率一滴滴地落下； ②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，当频率为20Hz时，第一次看到一串仿佛固定不动的水滴； ③用竖直放置有荧光刻度的米尺测量各个水滴所对应的刻度； ④处理数据，得出结论。 (1)水滴滴落的时间间隔为________。 (2)小黄同学测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示，根据数据计算出当地重力加速度大小________（结果保留三位有效数字）。 (3)小黄同学又根据图乙依次计算出B、C、D、E点到A点的距离x与所用时间t的比值，作出了图像，如图丙所示，坐标系中已标出的坐标值为已知量，则水滴经过A点时的速度大小________，重力加速度大小________。（均用a、b、c中的部分或全部字母表示） 15．在高中阶段，我们学习了多种测量物体加速度的方法。 (1)通过打点计时器，可以测量小车的加速度。实验装置如图所示。通过实验得到了一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O（t=0），然后每隔0.1s选取一个计数点，如图中A、B、C、D、E、F…所示。某同学测量了相邻两计数点间的距离：OA=7.05cm，AB=7.68cm，BC=8.31cm，CD=8.95cm，DE=9.57cm，EF=10.20cm。据此计算该小车的加速度=______（保留小数点后2位）。 (2)通过光电门，同样可以测量物体的加速度。如图，滑块上安装了宽度为2.0cm的遮光条，滑块在牵引力作用下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光电门1的时间，通过光电门2的时间，遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间t=2.5s，试估算滑块的加速度=______（保留2位有效数字），该估算值与真实值相比______（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $