2019年高考物理一輪重要考點(diǎn)練習(xí)卷：實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)

實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)1（1）關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用，下列說(shuō)法中正確的是A電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是46 V的直流電源B在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，先讓物體運(yùn)動(dòng)，后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源C使用的電源頻率越高，打點(diǎn)的時(shí)間間隔就越小D紙帶上打的點(diǎn)越密，說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)得越快（2）在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中電源頻率為50 Hz，如圖所示為一次記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的記數(shù)點(diǎn)，相鄰記數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未標(biāo)出，設(shè)A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)BE間的平均速度= m/s。C點(diǎn)的瞬時(shí)速度vC= m/s。小車(chē)的加速度a= m/s2。2利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車(chē)的速度隨時(shí)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(shí)驗(yàn)中，從A點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中A、B、C、D、E、F、G都為計(jì)數(shù)點(diǎn)。測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)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(chē)相連，則小車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)?（選填“AB”或“BA”），且小車(chē)做 （填“勻加速”“勻減速”或“變加速”）直線運(yùn)動(dòng)。（2）在打計(jì)數(shù)點(diǎn)F時(shí)，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度為vF= m/s，小車(chē)的加速度大小為a= m/s2。（本小題計(jì)算結(jié)果數(shù)值均保留兩位有效數(shù)字）（3）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的電壓略偏小，但仍然穩(wěn)定。而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測(cè)量值與實(shí)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(yùn)動(dòng)來(lái)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。實(shí)驗(yàn)中將打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(guò)輕繩懸掛在定滑輪上，物體A通過(guò)鐵夾與紙帶相連接。開(kāi)始時(shí)物體A與物體B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，之后將它們同時(shí)釋放。圖所示為實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，O是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D.是按打點(diǎn)先后順序依次選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50 Hz。（1）將各計(jì)數(shù)點(diǎn)至O點(diǎn)的距離依次記為s1、s2、s3、s4.實(shí)際測(cè)得s2=1.60 cm，s4=6.40 cm，請(qǐng)計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)物體A的速度大小是_m/s；（2）乙同學(xué)們根據(jù)測(cè)出的物體A上升高度s與相應(yīng)的時(shí)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_(kāi)m/s2；4（2019北京卷）用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：a安裝好實(shí)驗(yàn)器材。接通電源后，讓拖著紙帶的小車(chē)沿長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)，重復(fù)幾次。b選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，找一個(gè)合適的點(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)O（t=0），然后每隔相同的時(shí)間間隔T選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖2中A、B、C、D、E、F所示。c通過(guò)測(cè)量、計(jì)算可以得到在打A、B、C、D、E點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度，分別記作v1、v2、v3、v4、v5d以速度v為縱軸、時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖3所示。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)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(xiàng)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(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、D、E對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)谠搱D中標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫(huà)出v-t圖像。（3）觀察v-t圖像，可以判斷小車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，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(chē)是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。用平均速度表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從理論上講，對(duì)t的要求是_（選填“越小越好”或“與大小無(wú)關(guān)”)；從實(shí)驗(yàn)的角度看，選取的x大小與速度測(cè)量的誤差_(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。（5）早在16世紀(jì)末，伽利略就猜想落體運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)該是均勻變化的。當(dāng)時(shí)只能靠滴水計(jì)時(shí)，為此他設(shè)計(jì)了如圖4所示的“斜面實(shí)驗(yàn)”，反復(fù)做了上百次，驗(yàn)證了他的猜想。請(qǐng)你結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，分析說(shuō)明如何利用伽利略“斜面實(shí)驗(yàn)”檢驗(yàn)小球的速度是隨時(shí)間均勻變化的_。5（2019新課標(biāo)全國(guó)卷）某探究小組為了研究小車(chē)在桌面上的直線運(yùn)動(dòng)，用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間。實(shí)驗(yàn)前，將該計(jì)時(shí)器固定在小車(chē)旁，如圖（a）所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持桌面水平，用手輕推一下小車(chē)。在小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴，圖（b）記錄了桌面上連續(xù)的6個(gè)水滴的位置。（已知滴水計(jì)時(shí)器每30 s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴）（1）由圖（b）可知，小車(chē)在桌面上是_（填“從右向左”或“從左向右”）運(yùn)動(dòng)的。（2）該小組同學(xué)根據(jù)圖（b）的數(shù)據(jù)判斷出小車(chē)做勻變速運(yùn)動(dòng)。小車(chē)運(yùn)動(dòng)到圖（b）中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為_(kāi)m/s，加速度大小為_(kāi)m/s2。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）6（2019新課標(biāo)全國(guó)卷）某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動(dòng)物體的平均速度、瞬時(shí)速度和加速度之間的關(guān)系。使用的器材有：斜面、滑塊、長(zhǎng)度不同的矩形擋光片、光電計(jì)時(shí)器。實(shí)驗(yàn)步驟如下：如圖（a），將光電門(mén)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?duì)于斜面的位置，令滑塊從斜面上方由靜止開(kāi)始下滑；當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)，用光電計(jì)時(shí)器測(cè)得光線被擋光片遮住的時(shí)間t；用s表示擋光片沿運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度，如圖（b）所示，表示滑塊在擋光片遮住光線的t時(shí)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(kāi)始下滑，重復(fù)步驟；多次重復(fù)步驟；利用實(shí)驗(yàn)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(mén)時(shí)滑塊的瞬時(shí)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(chē)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。（1）實(shí)驗(yàn)中必要的措施是_。A細(xì)線必須與長(zhǎng)木板平行B先接通電源再釋放小車(chē)C小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量D平衡小車(chē)與長(zhǎng)木板間的摩擦力（2）他實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中未畫(huà)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(chē)的加速度a=_m/s2（要求充分利用測(cè)量的數(shù)據(jù)），打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)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(shí)驗(yàn)裝置探究物塊速度隨時(shí)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(guò)滑輪掛上鉤碼。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面左端，所用交流電源頻率為50 Hz。紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接在物塊上。啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放物塊，物塊在鉤碼的作用下拖著紙帶運(yùn)動(dòng)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如圖（b）所示（圖中相鄰兩點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出）。學(xué)科#網(wǎng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，該同學(xué)認(rèn)為物塊的運(yùn)動(dòng)為勻加速運(yùn)動(dòng)?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，物塊的速度大小為_(kāi)m/s。在打出D點(diǎn)時(shí)，物塊的速度大小為_(kāi)m/s；（保留兩位有效數(shù)字）（2）物塊的加速度大小為_(kāi)m/s2。（保留兩位有效數(shù)字）9（2019山東實(shí)驗(yàn)中學(xué)）某實(shí)驗(yàn)小組計(jì)劃做“探究滑塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)”實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示(1)某同學(xué)打出了所示的一條紙帶，每?jī)牲c(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出來(lái)，紙帶上的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50 Hz，該滑塊做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=_ms2，(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出的小車(chē)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_(kāi)kg?；瑝K與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)(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(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶。（1）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50 Hz，則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為_(kāi)s。 （2）A、B、C、D是紙帶上四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出。從圖中讀出A、B兩點(diǎn)間距x=_cm；C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度是_m/s。11.（2019高三理綜物理最新信息卷）實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)，提供的器材有：帶定滑輪的長(zhǎng)木板，有凹槽的木塊，質(zhì)量為20 g的鉤碼若干，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，電源，紙帶，細(xì)線等。實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)木板水平，利用打出的紙帶測(cè)量木塊的加速度。(1)正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，得到一條紙帶，從某個(gè)清晰的打點(diǎn)開(kāi)始，依次標(biāo)注0、1、2、3、4、5、6，分別測(cè)出位置0到位置3、位置6間的距離，如圖乙所示。已知打點(diǎn)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(gè)添加到細(xì)線下端，改變懸掛鉤碼的總質(zhì)量m，測(cè)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铀俣龋瑒t木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)=_。(保留兩位有效數(shù)字)(3)實(shí)驗(yàn)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(chē)的速度隨時(shí)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(guò)的位移