2017 - 2018学年高考物理精做01实验:研究匀变速直线运动大题精做新人教版
更新时间:2024-01-10 02:40:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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精做01 实验:研究匀变速直线运动
1.(2017·新课标全国Ⅰ卷)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴)
(1)由图(b)可知,小车在桌面上是____________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。
(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点
位置时的速度大小为___________m/s,加速度大小为____________m/s。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)从右向左 (2)0.19 0.037
2
【名师点睛】注意相邻水滴间的时间间隔的计算,46滴水有45个间隔;速度加速度的计算,注意单位、有效数字的要求。
2.(2017·新课标全国Ⅱ卷)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。
实验步骤如下:
①如图(a),将光电门固定在斜面下端附近;将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑;
②当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间?t; ③用?s表示挡光片沿运动方向的长度,如图(b)所示,v表示滑块在挡光片遮住光线的?t时间内的平均速度大小,求出v;
④将另一挡光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同,令滑块由静止开始下滑,重复步骤②、③; ⑤多次重复步骤④;
⑥利用实验中得到的数据作出v–?t图,如图(c)所示。
完成下列填空:
(1)用a表示滑块下滑的加速度大小,用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速
度大小,则v 与vA、a和?t的关系式为v=_____________。
(2)由图(c)可求得,vA=_____________cm/s,a=_____________cm/s。(结果保留三位有效数字)
2
【答案】(1)vA?1a?t (2)52.1 16.6(15.8~16.8) 2【解析】(1)设挡光片末端到达光电门的速度为v,则由速度时间关系可知:v?vA?a?t,
vA?v1,联立解得:v?vA?a?t; 22153.6?52.12
cm/s2?8.3cm/s2,(2)由图(c)可求得vA=52.1 cm/s,a?即a=16.6 cm/s。 ?32180?10且v?【名师点睛】此题主要考查学生对匀变速直线运动的基本规律的运用能力;解题时要搞清实验的原理,能通过运动公式找到图象的函数关系,结合图象的截距和斜率求解未知量。
3.(2016·天津卷)某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。
(1)实验中必要的措施是______。
A.细线必须与长木板平行
B.先接通电源再释放小车
C.小车的质量远大于钩码的质量 D.平衡小车与长木板间的摩擦力 (2)他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计
数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。s1=3.59 cm,s2=4.41 cm,
s3=5.19 cm,s4=5.97 cm,s5=6.78 cm,s6=7.64 cm。则小车的加速度a=______m/s2(要
求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度vB=_______m/s。(结果均保留两位有效数字) 【答案】(1)AB (2)0.80 0.40
【名师点睛】本题是一道考查研究小车的匀变速直线运动的常规实验题。注意不要把此实验与验证牛顿第二定律的实验相混淆;在验证牛顿第二定律的实验中,要求小车的质量远大于钩码的质量和平衡小车与长木板间的摩擦力,但在此实验中是不必要的。
4.(2016·海南卷)某同学利用图(a)所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放在桌面上,细绳的一端与物块相连,另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端,所用交流电源频率为50 Hz。纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器,释放物块,物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图(b)所示(图中相邻两点间有4个点未画出)。
根据实验数据分析,该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题:
(1)在打点计时器打出B点时,物块的速度大小为_______m/s。在打出D点时,物块的速
度大小为_______m/s;(保留两位有效数字)
(2)物块的加速度大小为_______m/s2。(保留两位有效数字) 【答案】(1)0.56 0.96 (2)2.0
【名师点睛】根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上小车的瞬时速度大小,然后用速度公式求加速度即可。
5.用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系. (1)下列操作中正确的有_________。
A.调节滑轮的高度,使拉小车的细线与长木板保持平行 B.实验时,先放开小车后再接通打点计时器的电源 C.增减小车上的砝码后不需要重新调节长木板的倾角 D.小车撞击到滑轮后立即关闭电源
滑轮 力传
感器
图甲
图乙
(2)若砂和砂桶的质量为m,小车和砝码的质量为M,此实验_________(选填“需要”或
“不需要”)满足M>>m的条件;
(3)图乙是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的
两个计数点之间还有四个点未标出。量出相邻的计数点之间的距离分别为:xAB=3.20 cm、xBC=3.63 cm、xCD=4.06 cm、xDE=4.47 cm,xEF=4.89 cm,xFG=5.33cm。已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则小车的加速度a=_________m/s。(结果保留两位有效数字)
2
(4)某同学利用图示装置,将小车更换为木块,在长木板保持水平的情况下,测定木块与
木板间的动摩擦因数μ。某次实验中砂和砂桶的质量为m,木块的质量为M,利用纸带测出的加速度为a,力传感器的读数为F,重力加速度为g。则μ=_________。(试用上述字母表示)
【答案】(1)AC (2)不需要 (3)0.42 (4)
1F(?a) gM【名师点睛】本题是探究加速度与力、质量的关系实验;第2问是用力传感器可以准确得到小车受到的合外力,而不需要用重物的重力来近似代替,是一个比课本参考方案更好的办法,题目价值很高。
6.如图1所示的(图中长木板水平固定)是高中物理常用的力学实验装置,现用该装置完成测定木块运动加速度
图1
(1)图2中的实验照片中是否有实验错误、不合理或不必要之处?若存在问题,请指明问题所在。
照片A(电键一侧连蓄电池) 照片B 木块释放位置
图2
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