浙江专版2021年高考物理一轮复习实验一研究匀变速直线运动高效演练含解析

浙江专版2021年高考物理一轮复习实验一研究匀变速直线运动高效演练含解析

实验一 研究匀变速直线运动 ‎1.在“探究匀变速运动的加速度”实验中,对加速度的测量合理的有 (　　)‎ A.任意选择两个计数点的速度,用公式a=算出 B.根据数据作v-t图象,由图线上较远两点所对应的速度及时间,用公式a=算出 C.测出从第一个点到所选点的距离和时间,用x=at2计算 D.算出第一个和最后一个计数点的速度,再用a=算出 ‎【解析】选B。因为是实验,所以存在误差,实验本身就需要减小这种误差,因而,随意选取两组数据是不合理的,而通过描点作图的方法可以有效地减小误差,故A、C、D错误,B正确。‎ ‎2.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中:‎ ‎(1)下列器材中,多余的是__________(填序号)。 ‎ ‎①电磁打点计时器　 ②天平 ‎ ‎③低压直流电源 ④细绳 ‎⑤纸带 ⑥小车 ‎ ‎⑦钩码 ⑧秒表 ‎ ‎⑨一端有滑轮的长木板 ‎(2)为达到实验目的还需要的器材是__。 ‎ ‎【解析】(1)此实验中,不需要测质量,不需天平;由打点计时器频率可知打点时间,不需要秒表。电磁打点计时器,需要接交流电源,所以不需要低压直流电源。‎ ‎(2)实验需要电源,且需要测量各点之间的距离,所以为达到实验目的还需要的器材是低压交流电源、刻度尺。‎ 答案:(1)②③⑧ 　(2)低压交流电源、刻度尺 ‎3.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,其中斜面倾角θ可调。打点计时器的工作频率为50 Hz。纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。‎ - 4 -‎ ‎(1)部分实验步骤如下:‎ A.测量完毕,关闭电源,取出纸带。‎ B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车。‎ C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连。‎ D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔。‎ 上述实验步骤的正确顺序是__________(用字母填写)。 ‎ ‎(2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T=__________s。 ‎ ‎(3)计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=__。 ‎ ‎(4)为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=____。 ‎ ‎【解析】(1)实验的操作步骤应先安装实验器材,再接通电源进行实验,完成实验,关闭电源,取出纸带,故正确的操作顺序为D、C、B、A。‎ ‎(2)相邻两连续点的时间间隔T=0.02 s×5=0.1 s。‎ ‎(3)计数点5为4和6的中间时刻,故v5=。‎ ‎(4)为减小误差,可充分利用数据,‎ 据s4-s1=3aT2,s5-s2=3aT2,s6-s3=3aT2,‎ 联立求得平均加速度a=。‎ 答案:(1)D、C、B、A　(2)0.1　(3)　‎ ‎(4)‎ ‎4.(2019·温州模拟)如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。‎ ‎(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________; ‎ - 4 -‎ ‎(2)选取纸带上四个点A、B、C、D,从图中读出A、B两点间距s=________cm;‎ C点对应的速度是________m/s;匀变速直线运动的加速度为________m/s2。(计算结果保留两位有效数字) ‎ ‎【解析】(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02 s。‎ ‎(2)由图示刻度尺可以知道,其分度值为1 mm,A、B两点间的距离s=1.70 cm-‎ ‎1.00 cm=0.70 cm;因为做匀变速直线运动的物体在某段时间内平均速度就等于在该段时间内的中间时刻瞬时速度,所以vC= m/s=0.50 m/s;根据Δx=aT2可得物体的加速度a= m/s2=5.0 m/s2。‎ 答案:(1)0.02 s　(2)0.70　0.50　5.0‎ ‎5.某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50 Hz。 ‎ ‎(1)通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速。 ‎ ‎(2)计数点5对应的速度大小为____________m/s,计数点6对应的速度大小为____________m/s。(保留三位有效数字) ‎ ‎(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a=________m/s2,若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。 ‎ - 4 -‎ ‎【解析】(1)由于计数点6之前相邻计数点之间距离之差约为2 cm,而计数点6、7之间的距离比计数点5、6之间的距离多1.27 cm,故可判断物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。‎ ‎(2)计数点5对应的速度 v5== m/s≈1.00 m/s。‎ 物块做加速运动时加速度大小 a加== m/s2=2.00 m/s2。‎ 则计数点6对应的速度为 v6=v5+a加T=(1.00+2.00×0.1) m/s=1.20 m/s。‎ ‎(3)物块做减速运动时的加速度大小为 a== m/s2=2.00 m/s2。‎ 由牛顿第二定律得:μmg=ma,所以μ=,‎ 由于除去物块与桌面间的摩擦力,纸带还受到摩擦力的作用,故计算结果比动摩擦因数的真实值偏大。‎ 答案:(1)6　7(或7　6)　(2)1.00　1.20‎ ‎(3)2.00　偏大 - 4 -‎