2023高考物理一輪總復(fù)習(xí)第一章運(yùn)動的描述勻變速直線運(yùn)動的研究實(shí)驗(yàn)1研究勻變速直線運(yùn)動對應(yīng)演練遷移運(yùn)用

PAGEPAGE4實(shí)驗(yàn)1研究勻變速直線運(yùn)動對應(yīng)演練·遷移運(yùn)用1．“研究勻變速直線運(yùn)動〞的實(shí)驗(yàn)中，使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(所用交流電的頻率為50Hz)，得到如下圖的紙帶．圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出來，以下表述正確的選項(xiàng)是(C)A．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先放開紙帶再接通電源B．(x6－x1)等于(x2－x1)的6倍C．從紙帶可求出計(jì)數(shù)點(diǎn)B對應(yīng)的速率D．相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s解析：在做“研究勻變速直線運(yùn)動〞的實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源再放開紙帶，A項(xiàng)錯誤；根據(jù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)通過的位移有xM－xN＝(M－N)aT2，可知(x6－x1)等于(x2－x1)的5倍，B項(xiàng)錯誤；根據(jù)B點(diǎn)為A與C點(diǎn)的中間時(shí)刻點(diǎn)，有vB＝eq\f(xAC,2T)，C項(xiàng)正確；由于相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)沒有畫出，所以時(shí)間間隔為0.1s，D項(xiàng)錯誤．2．(多項(xiàng)選擇)在“研究勻變速直線運(yùn)動〞的實(shí)驗(yàn)中，以下方法有助于減小實(shí)驗(yàn)誤差的是(ACD)A．選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，把每打5個點(diǎn)的時(shí)間間隔作為一個時(shí)間單位B．使小車運(yùn)動的加速度盡量小些C．舍去紙帶上開始時(shí)密集的點(diǎn)，只利用點(diǎn)跡清晰、間隔適當(dāng)?shù)哪且痪植窟M(jìn)行測量、計(jì)算D．適當(dāng)增加掛在細(xì)繩下鉤碼的個數(shù)解析：選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)間隔較大，在用直尺測量這些計(jì)數(shù)點(diǎn)與O計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離時(shí)，在測量絕對誤差根本相同的情況下，相對誤差較小，A項(xiàng)正確；在實(shí)驗(yàn)中，如果小車運(yùn)動的加速度過小，打出的點(diǎn)很密，長度測量的相對誤差較大，測量準(zhǔn)確性降低，因此小車的加速度應(yīng)適當(dāng)大些，而使小車加速度增大的常見方法是適當(dāng)增加掛在細(xì)繩下鉤碼的個數(shù)以增大拉力，B項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確；為了減小長度測量的相對誤差，舍去紙帶上過于密集甚至分辨不清的點(diǎn)，C項(xiàng)正確．3．某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量重力加速度．(1)請指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處錯誤：a.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接交流電源；b.開始時(shí)重物應(yīng)該靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．(2)該同學(xué)經(jīng)正確操作得到圖乙所示的紙帶，取連續(xù)的六個點(diǎn)，測得h1、h2、h3、h4、h5.假設(shè)打點(diǎn)的周期為T，那么打E點(diǎn)時(shí)速度vE＝eq\f(h5－h(huán)3,2T)；假設(shè)分別計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度數(shù)值，并在坐標(biāo)系中畫出v2與h的關(guān)系圖線，如圖丙所示，那么重力加速度g＝9.4m/s2.解析：(1)實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處錯誤：a.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接交流電源；b.開始時(shí)重物應(yīng)該靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．(2)打E點(diǎn)時(shí)速度vE＝eq\f(DF,2T)＝eq\f(h5－h(huán)3,2T)；由v2h圖線的斜率k＝2g＝eq\f(8.3－3.6,0.25)m/s2，那么重力加速度g＝9.4m/s2.4．(2022·河南安陽期末調(diào)考)在暗室中用如下圖裝置做“測定重力加速度〞的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、接水鋁盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀．具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：①在漏斗內(nèi)盛滿清水，旋松螺絲夾子，水滴會以一定的頻率一滴滴地落下．②用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴流照亮，由大到小逐漸調(diào)節(jié)頻閃儀的頻率，直到第一次看到一串仿佛固定不動的水滴．③用豎直放置的米尺測得各個水滴所對應(yīng)的刻度．④采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理．(1)實(shí)驗(yàn)中看到空間有一串仿佛固定不動的水滴時(shí)，頻閃儀的閃光頻率滿足的條件是：頻閃儀的閃光頻率等于水滴滴落的頻率．(2)實(shí)驗(yàn)中觀察到水滴“固定不動〞時(shí)的閃光頻率為30Hz，某同學(xué)讀出其中比擬圓的水滴到第一個水滴的距離如以下圖所示，根據(jù)數(shù)據(jù)測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.72m/s2；第8個水滴此時(shí)的速度v8＝2.27(3)該實(shí)驗(yàn)存在的系統(tǒng)誤差可能有(答出一條即可)：存在空氣阻力(或水滴滴落的頻率變化)解析：(1)頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率時(shí)，那么每滴下來的一滴水，頻閃儀都在相同的位置記錄，故可看到一串仿佛固定不動的水滴．(2)s67＝19.36－13.43＝5.93cm，s78＝26.39－19.36＝7.03cm，s89＝34.48－26.39＝8.09cm，s90＝43.67－34.48＝9.19cm，由逐差法可得：g＝eq\f(9.19＋8.09－5.93－7.03×10－2,4×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,30)))2)m/s2＝9.72m/s2，第8滴水的速度為v8＝eq\f(s78＋s89,2T)＝eq\f(7.03＋8.09×10－2,2×\f(1,30))m/s＝2.27m/s.(3)由于空氣阻力對水滴的作用，水滴不是嚴(yán)格的自由落體；或者滴水的頻率改變了，都會產(chǎn)生誤差．5．(2022·天津卷)某同學(xué)利用圖甲所示裝置研究小車的勻變速直線運(yùn)動．①實(shí)驗(yàn)中，必要的措施是AB.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(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的局部計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖乙所示(每相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)，圖中未畫出).s1＝3.59cm，s2＝4.41cm，s3＝5.19cm，s4＝5.97cm，s5＝6.78cm，s6＝7.64cm.那么小車的加速度a＝0.80m/s2(要求充分利用測量的數(shù)據(jù))，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)小車的速度vB＝0.40解析：①利用長木板、小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等研究勻變速直線運(yùn)動規(guī)律，在實(shí)驗(yàn)中，必要的措施是：細(xì)線必須與長木板平行；先接通電源，再釋放小車；不需要平衡摩擦力，不需要滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量．因此正確選項(xiàng)是AB.②由Δx＝aT2，T＝0.10s和逐差法可得小車的加速度a＝