高考總復習物理（人教版）練習實驗01研究勻變速直線運動（模擬演練）

第一章實驗一1．(2018·四川彭州中學月考)如圖甲所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可以測定重力加速度．圖甲圖乙(1)所需器材有：電磁打點計時器、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需__________(填字母代號)中的器材．A．直流電源 B．天平及砝碼C．4－6V交流電源 D．毫米刻度尺(2)實驗中得到的一條紙帶如圖乙所示，圖中五個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字要求的一組數(shù)據(jù)應改為____________cm；物體在打下點D時的速度大小為____________m/s.物體的加速度大小為____________m/s2.該實驗中測得的重力加速度偏小，其主要原因是____________．解析：(1)電磁打點計時器需接4－6V交流電源．重力加速度與物體的質量無關，所以不要天平和砝碼．計算速度需要測相鄰計數(shù)的距離，需要毫米刻度尺，故AB錯誤，CD正確．故選CD．(2)毫米刻度尺測量長度，要求估讀即讀到最小刻度的下一位，這五個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是：2.0，應改為2.00cm.ABCDEF是打點計時器連續(xù)打出的點，因此計數(shù)點之間的時間間隔為：T＝0.02s；根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的速度等于平均速度求出D點速度為：vD＝eq\f(xCE,2T)＝eq\f(0.1032－0.0439,0.04)＝1.4825m/s；根據(jù)逐差法有：a＝eq\f(xCE－xAC,4T2)＝eq\f(0.1032－0.0439－0.0439,0.022×4)＝9.625m/s2，由于重物下落的過程中不可避免的存在摩擦力及空氣的阻力，因此所測重力加速度比實際的要?。鸢福?1)CD(2)2.00；1.4825；9.625；實驗中存在摩擦力及空氣的阻力．2．(2018·貴陽市花溪清華中學模擬)在做“研究勻變速直線運動”的實驗時，某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶，如圖所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7個計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點圖中沒有畫出．打點計時器接頻率為f＝50Hz的交流電源．(1)打下E點時紙帶的速度vE＝____________________(用給定字母表示)；(2)若測得d6＝65.00cm，d3＝19.00cm，物體的加速度a＝____________m/s2；(3)如果當時電網(wǎng)中交變電流的頻率f＞50Hz，但當時做實驗的同學并不知道，那么測得的加速度值比真實值____________(填“偏大”或“偏小”)．解析：(1)每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，圖中沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為5T利用勻變速直線運動的推論得：vE＝eq\f(d5－d3,10T)＝eq\f(d5－d3f,10)．(2)根據(jù)勻變速直線運動的推論公式Δx＝aT2可得：a＝eq\f(xDG－xAD,3×5T2)＝eq\f(d6－d3－d3,3×0.12)＝3.00m/s2．(3)如果在某次實驗中，交流電的頻率51Hz，f＞50Hz，那么實際打點周期變小，根據(jù)運動學公式Δx＝aT2得：真實的加速度值就會偏大，所以測量的加速度值與真實的加速度值相比是偏小．答案：(1)eq\f(d5－d3f,10)(2)3.00m/s2(3)偏小3．(2018·寧夏銀川一中月考)如圖所示的一條紙帶，在帶上共取了A、B、C、D、E、F、G七個計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，從每一個計數(shù)點處將紙帶剪開分成六條(分別叫a、b、c、d、e、f)，將這六條紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在xOy坐標系中，得到如圖所示的圖形，最后將各紙帶上端中心連起來，于是得到表示v—t關系的圖象．已知打點計時器的工作頻率為50Hz.為表示v－t關系，圖中x軸對應物理量是時間t，y軸對應物理量是速度v．(1)這種實驗數(shù)據(jù)處理的方法可稱為__________A．類比法 B．等效替代法C．比值法 D．控制變量法(2)若紙條c的長度為6.0cm，則圖中t3為____________s．(3)若測得a段紙帶的長度為2.0cm，f段紙帶長度為12.0cm，則可求出加速度的大小為____________m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)打點計時器，打點的時間間隔相等，可用紙帶的寬度代替，兩點之間紙帶的長度為相應時間內(nèi)的位移，一段時間內(nèi)的位移與這段時間的比值等于這段時間內(nèi)的平均速度，也就等于這段時間中間時刻的瞬時速度，可知瞬時速度與紙帶的長度成正比，即把紙帶上端的中點用直線連起來，就表示速度隨時間的變化規(guī)律．由上可知，這種實驗數(shù)據(jù)處理的方法可稱為等效替代法．(2)計數(shù)點之間的時間間隔t＝5T＝eq\f(5,f)＝0.1s，t3是第三段時間的中間時刻，t3＝2.5t＝0.25s．(3)由a段可求得t1＝0.05s時的速度，v1＝eq\f(x1,t)＝0.2m/s；由f段可求得t2＝0.55s時的速度，v2＝eq\f(x2,t)＝1.2m/s；加速度a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(v2－v1,t2－t1)＝2.0m/s2．答案：(1)B(2)0.25s(3)2.04．(2015·高考江蘇卷)某同學探究小磁鐵在銅管中下落時受電磁阻尼作用的運動規(guī)律．實驗裝置如圖甲所示，打點計時器的電源為50Hz的交流電．(1)下列實驗操作中，不正確的有__________A．將銅管豎直地固定在限位孔的正下方B．紙帶穿過限位孔，壓在復寫紙下面C．用手捏緊磁鐵保持靜止，然后輕輕地松開讓磁鐵下落D．在磁鐵下落的同時接通打點計時器的電源(2)該同學按正確的步驟進行實驗(記為“實驗①”)，將磁鐵從管口處釋放，打出一條紙帶，取開始下落的一段，確定一合適的點為O點，每隔一個計時點取一個計數(shù)點，標為1,2，…，8.用刻度尺量出各計數(shù)點的相鄰兩計時點到O點的距離，記錄在紙帶上，如圖乙所示．乙計算相鄰計時點間的平均速度v，粗略地表示各計數(shù)點的速度，抄入下表．請將表中的數(shù)據(jù)補充完整.位置12345678v(cm/s)24.533.837.8__________39.539.839.839.8(3)分析上表的實驗數(shù)據(jù)可知：在這段紙帶記錄的時間內(nèi)，磁鐵運動速度的變化情況是________________；磁鐵受到阻尼作用的變化情況是________________．(4)該同學將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管，重復上述實驗操作(記為“實驗②”)，結果表明磁鐵下落的運動規(guī)律與自由落體運動規(guī)律幾乎相同．請問實驗②是為了說明什么？對比實驗①和②的結果可得到什么結論？________________________________________________________________________________________________________________________________________________解析：(1)為了探究小磁鐵在銅管中下落時受電磁阻尼作用的運動規(guī)律，應讓銅管豎直地固定在限位孔正下方，避免小磁鐵下落時與銅管發(fā)生碰撞，選項A正確；紙帶穿過限位孔，要壓在復寫紙下面，使打點計時器工作時紙帶上點跡清晰，選項B正確；用手只捏住磁鐵，不能使紙帶保持豎直，導致磁鐵下落時紙帶與打點計時器間有較大阻力，故應捏住紙帶的上端，讓磁鐵從靜止釋放，選項C不正確；應先接通打點計時器的電源再松開紙帶，選項D不正確．(2)計數(shù)點“4”的速度用它兩側計時點之間的平均速度來表示，故v4＝eq\f(5.60－4.04,0.04)cm/s＝39.0cm/s．(3)由各計數(shù)點速度表可以看出，磁鐵運動的速度逐漸增大到39.8cm/s，表明磁鐵受到的阻尼作用也是逐漸增大的，最后和重力平衡．(4)實驗②中磁