高考物理第一轮复习实验1　研究匀变速直线运动（含解析）

高考物理第一轮复习实验1　研究匀变速直线运动（含解析）

‎ 实验(一)　[实验1　研究匀变速直线运动]‎ ‎1．在“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)得到如图S1－1所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两个计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是(　　)‎ 图S1－1‎ A．实验时应先放开纸带再接通电源 B．(s6－s1)等于(s2－s1)的5倍 C．从纸带可求出计数点B对应的速率 D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s ‎2．在“研究匀变速直线运动”的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下：‎ 计数点序号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 计数点对应 的时刻(s)‎ ‎0.1‎ ‎0.2‎ ‎0.3‎ ‎0.4‎ ‎0.5‎ ‎0.6‎ 通过计数点时 的速度(cm/s)‎ ‎44.0‎ ‎62.0‎ ‎81.0‎ ‎100.0‎ ‎119.0‎ ‎138.0‎ 为了算出加速度，合理的方法是(　　)‎ A．由任意两个计数点的速度用公式a＝算出加速度 B．根据实验数据画出v－t图，量出其倾角α，由公式a＝tan α算出加速度 C．根据实验数据画出v－t图，由图线上间隔较远的两点所对应的速度，用公式a＝算出加速度 D．依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度 ‎3．2012·芜湖模拟图S1－2为记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔T＝0.1 s.‎ 图S1－2‎ ‎(1)在如图S1－3所示的坐标系中作出小车的v－t图线．‎ 图S1－3‎ ‎(2)将图线延长与纵轴相交，交点的速度大小是________ cm/s，此速度的物理意义是________________________________________________________________________．‎ ‎4．如图S1－4所示，为测量做匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间的距离为d.‎ 图S1－4‎ ‎(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间Δt1和Δt2，则小车加速度a＝________．‎ ‎(2)为减小实验误差，可采取的方法是(　　)‎ A．增大两挡光片宽度b B．减小两挡光片宽度b C．增大两挡光片间距d D．减小两挡光片间距d ‎5．2012·梅州模拟图S1－5甲为用打点计时器记录小车运动情况的装置，开始时小车在水平玻璃板上匀速运动，后来在薄布面上匀减速运动，所打出的纸带如图乙所示(附有刻度尺)，纸带上相邻两点对应的时间间隔为0.02 s.‎ 甲 乙 图S1－5‎ 从纸带上记录的点迹情况可知，A、E两点迹之间的距离为______________cm，小车在玻璃板上做匀速运动的速度大小为________m/s；小车在薄布面上运动的加速度大小为________m/s2.‎ ‎6．2012·东莞模拟在“研究匀变速直线运动”的实验中，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个计数点间还有四个打点计时器打下的点未画出)，如图S1－6所示．打点计时器接的是50 Hz的低压交流电源．他将一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点O对齐，从刻度尺上直接读取数据记录在下表中．‎ 图S1－6‎ 线段 OA OB OC OD OE OF 数据/cm ‎0.54‎ ‎1.53‎ ‎2.92‎ ‎4.76‎ ‎7.00‎ ‎9.40‎ ‎(1)由以上数据可计算出打点计时器在打A、B、C、D、E各点时物体的速度，如下表所示，则表中E点的速度应该为________m/s.‎ 各点速度 vA vB vC vD 数据/(×10－‎2m/s)‎ ‎7.70‎ ‎12.0‎ ‎16.2‎ ‎20.4‎ ‎(2)试根据表格中数据和你求得的E点速度在下面所给的坐标系中作出v－t图象，并从图象中求得物体的加速度a＝________m/s2(取两位有效数字)．‎ 图S1－7‎ ‎7．某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已在每条纸带上每5个计时点取好了一个计数点，即两个计数点之间的时间间隔为0.1 s，依打点先后编为0、1、2、3、4、5.由于不小心，纸带被撕断了，如图S1－8所示．请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：(填字母)‎ 图S1－8‎ ‎(1)从纸带A上撕下的那段应该是B、C、D三段纸带中的 ________．‎ ‎(2)打A纸带时，物体的加速度大小是________m/s2.‎ ‎8．在做“研究匀变速直线运动”的实验中： ‎ ‎(1)如图S1－9所示是某同学由打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两个相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T＝0.02 s，其中s1＝‎7.05 cm、s2＝‎7.68 cm、s3＝‎8.33 cm、s4＝‎8.95 cm、s5＝‎9.61 cm、s6＝‎10.26 cm.‎ 图S1－9‎ 下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度．‎ 位置 B C D E F 速度(m·s－1)‎ ‎0.737‎ ‎0.801‎ ‎0.994‎ ‎(2)以A点为计时起点，在图S1－10中画出小车的速度－时间关系图线．‎ 图S1－10‎ ‎(3)根据你画出的小车的v－t关系图线计算出的小车的加速度a＝________m/s2.‎ 实验(一)‎ ‎1．BC　[解析] 在“研究匀变速直线运动”的实验中，实验时应先接通电源再放开纸带，选项A错误．由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出，所以时间间隔为T＝0.1 s，选项D错误．根据相等的时间间隔内通过的位移有sm－sn＝(m－n)aT2，可知(s6－s1)等于(s2－s1)的5倍，选项B正确．B点为AC的中间时刻点，有vB＝，选项C正确．‎ ‎2．C　[解析] 根据任意两个计数点的速度用公式a＝算出加速度的偶然误差较大，选项A错误；v－t图中倾角α与所选标度有关，故由tanα算出加速度a是不合理的，选项B错误；由图线上间隔较远的两点对应的速度，利用公式a＝算出的加速度偶然误差小，选项C正确；依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度，实际相当于只使用了第1组和第6组两组数据，偶然误差仍然较大，选项D错误．‎ ‎3．(1)如图所示　(2)11.60　打下A点的瞬时速度 ‎[解析] (1)应用vn＝，求出各计数点B、C、D、E、F对应的速度为vB＝‎16.50 cm/s，vC＝‎21.40 cm/s，vD＝‎26.30 cm/s，vE＝‎31.35 cm/s，vF＝‎36.30 cm/s，在v－t坐标系描点，连线如图所示．(2)由图中可以读出，图线与纵轴交点的纵坐标为‎11.60 cm/s，此速度表示打下A点时小车的瞬时速度．‎ ‎4．(1) 　(2)BC　[解析] (1)将挡光片通过光电门时的平均速度作为该时刻小车的瞬时速度，有：vA＝，vB＝.再由v－v＝2ad可得加速度a＝；(2)挡光片的宽b越窄，挡光片通过光电门时的时间越短，测得的平均速度越接近该时刻的瞬时速度，A错误，B正确．两挡光片之间的距离越大，测量d时相对误差就越小，C正确，D错误．‎ ‎5．7.20　0.90　5.0　[解析] A、E两点的刻度分别为xA＝‎13.20 cm，xE＝‎6.00 cm，sAE＝xA－xE＝‎7.20 cm(答案在7.19～7.21间均正确)，匀速运动的速度为v＝＝‎0.90 m/s(答案在‎0.89 m/s～‎0.91 m/s均正确)．F点以后做匀减速运动，相邻时间内的位移差为Δs＝‎0.2 cm.由Δs＝aT2得a＝＝ m/s2＝‎5.0 m/s2(答案在‎4.9 m/s2～‎5.1 m/s2间均正确)．‎ ‎6．(1)2.32×10－1　(2)图略　0.42‎ ‎[解析] (1)匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，则vE＝＝ m/s＝2.32×10－‎1m/s；(2)根据图中数据作出图线，图线斜率即为加速度．‎ ‎7．(1)C　(2)0.6　[解析] 小车做匀变速直线运动，加速度保持不变，在打A纸带时，加速度为a＝＝ m/s2＝‎0.6 m/s2.又a＝，则4、5两点间隔为s5＝s2＋3aT2＝36.0×10－‎3m＋3×0.6×‎0.12 m＝54×10－‎3 m，所以从纸带A上撕下的那段应是C.‎ ‎8．(1)0.864　0.928　(2)如图所示　(3)0.64‎ ‎[解析] (1)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度vD＝＝＝‎0.864 m/s，vE＝＝＝‎0.928 m/s.‎ ‎(2)小车的v－t关系图线如图所示．‎ ‎(3)在v－t图象中，图线的斜率表示加速度的大小，即a＝＝‎0.64 m/s2.‎