2019年高考物理一輪重要考點練習(xí)卷：實驗：研究勻變速直線運動

實驗：研究勻變速直線運動1（1）關(guān)于打點計時器的使用，下列說法中正確的是A電磁打點計時器使用的是46 V的直流電源B在使用打點計時器時，先讓物體運動，后接通打點計時器的電源C使用的電源頻率越高，打點的時間間隔就越小D紙帶上打的點越密，說明物體運動得越快（2）在研究勻變速直線運動的實驗中電源頻率為50 Hz，如圖所示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的記數(shù)點，相鄰記數(shù)點間有4個計時點未標(biāo)出，設(shè)A點為計時起點BE間的平均速度= m/s。C點的瞬時速度vC= m/s。小車的加速度a= m/s2。2利用打點計時器探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律。其中交變電流的頻率為50 Hz，如圖給出了該次實驗中，從A點開始，每5個點取一個計數(shù)點的紙帶，其中A、B、C、D、E、F、G都為計數(shù)點。測得各計數(shù)點到A點的距離分別為:d1=1.40 cm，d2=3.29 cm，d3=5.69 cm，d4=8.59 cm，d5=12.00 cm，d6=15.90 cm。（1）如果該紙帶A端與小車相連，則小車的運動方向為 （選填“AB”或“BA”），且小車做 （填“勻加速”“勻減速”或“變加速”）直線運動。（2）在打計數(shù)點F時，小車運動的瞬時速度為vF= m/s，小車的加速度大小為a= m/s2。（本小題計算結(jié)果數(shù)值均保留兩位有效數(shù)字）（3）如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的電壓略偏小，但仍然穩(wěn)定。而做實驗的同學(xué)并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比 （選填“偏大”“偏小”或“不變”）。學(xué)%科網(wǎng)3（2019廣東佛山順德區(qū)）某同學(xué)利用自由落體運動來研究勻變速直線運動的規(guī)律，設(shè)計了如圖所示的裝置。實驗中將打點計時器固定在豎直方向上，質(zhì)量為m1的物體A與質(zhì)量為m2的物體B（m1m2)通過輕繩懸掛在定滑輪上，物體A通過鐵夾與紙帶相連接。開始時物體A與物體B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，之后將它們同時釋放。圖所示為實驗中打點計時器打出的一條點跡清晰的紙帶，O是打點計時器打下的第一個點，A、B、C、D.是按打點先后順序依次選取的計數(shù)點，在相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點沒有畫出。打點計時器使用的交流電頻率為50 Hz。（1）將各計數(shù)點至O點的距離依次記為s1、s2、s3、s4.實際測得s2=1.60 cm，s4=6.40 cm，請計算打點計時器打下C點時物體A的速度大小是_m/s；（2）乙同學(xué)們根據(jù)測出的物體A上升高度s與相應(yīng)的時間，描繪t出如圖所示的st2圖線，由此可以求出物體的加速度大小為_m/s2；4（2019北京卷）用圖1所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律。主要實驗步驟如下：a安裝好實驗器材。接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長木板運動，重復(fù)幾次。b選出一條點跡清晰的紙帶，找一個合適的點當(dāng)作計時起點O（t=0），然后每隔相同的時間間隔T選取一個計數(shù)點，如圖2中A、B、C、D、E、F所示。c通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E點時小車的速度，分別記作v1、v2、v3、v4、v5d以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上描點，如圖3所示。結(jié)合上述實驗步驟，請你完成下列任務(wù)：（1）在下列儀器和器材中，還需要使用的有_和_(填選項前的字母)。A電壓合適的50 Hz交流電源B電壓可調(diào)的直流電源C刻度尺D秒表E天平(含砝碼)（2）在圖3中已標(biāo)出計數(shù)點A、B、D、E對應(yīng)的坐標(biāo)點，請在該圖中標(biāo)出計數(shù)點C對應(yīng)的坐標(biāo)點，并畫出v-t圖像。（3）觀察v-t圖像，可以判斷小車做勻變速直線運動，其依據(jù)是_。v-t圖像斜率的物理意義是_。（4）描繪v-t圖像前，還不知道小車是否做勻變速直線運動。用平均速度表示各計數(shù)點的瞬時速度，從理論上講，對t的要求是_（選填“越小越好”或“與大小無關(guān)”)；從實驗的角度看，選取的x大小與速度測量的誤差_(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。（5）早在16世紀(jì)末，伽利略就猜想落體運動的速度應(yīng)該是均勻變化的。當(dāng)時只能靠滴水計時，為此他設(shè)計了如圖4所示的“斜面實驗”，反復(fù)做了上百次，驗證了他的猜想。請你結(jié)合勻變速直線運動的知識，分析說明如何利用伽利略“斜面實驗”檢驗小球的速度是隨時間均勻變化的_。5（2019新課標(biāo)全國卷）某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運動，用自制“滴水計時器”計量時間。實驗前，將該計時器固定在小車旁，如圖（a）所示。實驗時，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運動過程中，滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴，圖（b）記錄了桌面上連續(xù)的6個水滴的位置。（已知滴水計時器每30 s內(nèi)共滴下46個小水滴）（1）由圖（b）可知，小車在桌面上是_（填“從右向左”或“從左向右”）運動的。（2）該小組同學(xué)根據(jù)圖（b）的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運動。小車運動到圖（b）中A點位置時的速度大小為_m/s，加速度大小為_m/s2。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）6（2019新課標(biāo)全國卷）某同學(xué)研究在固定斜面上運動物體的平均速度、瞬時速度和加速度之間的關(guān)系。使用的器材有：斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計時器。實驗步驟如下：如圖（a），將光電門固定在斜面下端附近；將一擋光片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬τ谛泵娴奈恢?，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑；當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時，用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間t；用s表示擋光片沿運動方向的長度，如圖（b）所示，表示滑塊在擋光片遮住光線的t時間內(nèi)的平均速度大小，求出；將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與中的位置相同，令滑塊由靜止開始下滑，重復(fù)步驟；多次重復(fù)步驟；利用實驗中得到的數(shù)據(jù)作出t圖，如圖（c）所示。完成下列填空：（1）用a表示滑塊下滑的加速度大小，用vA表示擋光片前端到達(dá)光電門時滑塊的瞬時速度大小，則與vA、a和t的關(guān)系式為= 。（2）由圖（c）可求得，vA= cm/s，a= cm/s2。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）7某同學(xué)利用圖示裝置研究小車的勻變速直線運動。（1）實驗中必要的措施是_。A細(xì)線必須與長木板平行B先接通電源再釋放小車C小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量D平衡小車與長木板間的摩擦力（2）他實驗時將打點計時器接到頻率為50 HZ的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計數(shù)點如圖所示（每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，圖中未畫出）。s1=3.59 cm，s2=4.41 cm，s3=5.19 cm，s4=5.97 cm，s5=6.78 cm，s6=7.64 cm。則小車的加速度a=_m/s2（要求充分利用測量的數(shù)據(jù)），打點計時器在打B點時小車的速度vB=_m/s。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）8某同學(xué)利用圖（a）所示的實驗裝置探究物塊速度隨時間的變化。物塊放在桌面上，細(xì)繩的一端與物塊相連，另一端跨過滑輪掛上鉤碼。打點計時器固定在桌面左端，所用交流電源頻率為50 Hz。紙帶穿過打點計時器連接在物塊上。啟動打點計時器，釋放物塊，物塊在鉤碼的作用下拖著紙帶運動。打點計時器打出的紙帶如圖（b）所示（圖中相鄰兩點間有4個點未畫出）。學(xué)科#網(wǎng)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析，該同學(xué)認(rèn)為物塊的運動為勻加速運動?；卮鹣铝袉栴}：（1）在打點計時器打出B點時，物塊的速度大小為_m/s。在打出D點時，物塊的速度大小為_m/s；（保留兩位有效數(shù)字）（2）物塊的加速度大小為_m/s2。（保留兩位有效數(shù)字）9（2019山東實驗中學(xué)）某實驗小組計劃做“探究滑塊與木板間動摩擦因數(shù)”實驗，設(shè)計的實驗裝置如圖1所示(1)某同學(xué)打出了所示的一條紙帶，每兩點間還有4個點沒有畫出來，紙帶上的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離，打點計時器的電源頻率為50 Hz，該滑塊做勻變速直線運動的加速度a=_ms2，(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，作出的小車加速度a與傳感器示數(shù)F的關(guān)系圖像如圖3所示，則滑塊和滑輪的總質(zhì)量為_kg?；瑝K與木板間的動摩擦因數(shù)為_(g=10 ms2)(結(jié)果均保留1位有效數(shù)字)10.如圖是某同學(xué)在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶。（1）已知打點計時器電源頻率為50 Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為_s。 （2）A、B、C、D是紙帶上四個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出。從圖中讀出A、B兩點間距x=_cm；C點對應(yīng)的速度是_m/s。11.（2019高三理綜物理最新信息卷）實驗小組采用如圖甲所示實驗裝置測量木塊與木板間動摩擦因數(shù)，提供的器材有：帶定滑輪的長木板，有凹槽的木塊，質(zhì)量為20 g的鉤碼若干，打點計時器，電源，紙帶，細(xì)線等。實驗中將部分鉤碼懸掛在細(xì)線下，剩余的鉤碼放在木塊的凹槽中，保持長木板水平，利用打出的紙帶測量木塊的加速度。(1)正確進行實驗操作，得到一條紙帶，從某個清晰的打點開始，依次標(biāo)注0、1、2、3、4、5、6，分別測出位置0到位置3、位置6間的距離，如圖乙所示。已知打點周期T=0.02 s，則木塊的加速度a=_。(2)將木塊凹槽中的鉤碼逐個添加到細(xì)線下端，改變懸掛鉤碼的總質(zhì)量m，測得相應(yīng)的加速度a，作出am圖象如圖丙所示。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，則木塊與木板間動摩擦因數(shù)=_。(保留兩位有效數(shù)字)(3)實驗中_(選填“需要”或“不需要”)滿足懸掛鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和槽中鉤碼總質(zhì)量。參考答案1（1）C （2）3.27 m/s 2.64 m/s 12.6 m/s22（1）BA 勻加速 （2）0.37 0.50（0.490.51均可） （3）不變3.（1）0.24 （2）0.804（1）A C （2）如圖所示： （3）小車的速度隨時間均勻變化 加速度 （4）越小越好 有關(guān) （5）如果小球的初速度為0，其速度，那么它通過的位移