1、名师一号 高考总复习 模块新课标 新课标版物理计时双基练4实验:研究匀变速直线运动 (限时:45分钟满分:100分)A级双基达标1关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作,下列说法错误的是()A长木板不能侧向倾斜,也不能一端高一端低B在释放小车前,小车应停在靠近打点计时器处C应先接通电源,待打点计时器开始打点后再释放小车D要在小车到达定滑轮前使小车停止运动解析长木板不能侧向倾斜,但可以一端高一端低,故选项A错误;实验时,为了能在纸带上得到较多的点迹,释放小车前,小车应停在靠近打点计时器处,选项B正确;如果先释放小车,可能纸带上打不上几个点,选项C正确;为了保护小车,在小车到达定滑轮前要用
2、手使小车停止运动,选项D正确. 答案A2某同学在探究“小车速度随时间变化的规律”的实验时,设计的实验方案中选用了打点计时器,利用穿过打点计时器的纸带来记录小车的运动实验后,该同学选择了一条较为理想的纸带,测量数据后,通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如下表所示.位置编号012345时间t/s00.10.20.30.40.5速度v/(ms1)0.420.670.921.161.421.67(1)分析表中数据,在误差允许的范围内,小车做_运动(2)由于此次实验的原始纸带没有保存,另一同学想估算小车从位置0到位置5的位移,其估算方法如下:x(0.420.10.670.10.920.11.1
3、60.11.420.1) m那么,该同学得到的位移_(填“大于”、“等于”或“小于”)实际位移为了使估算的位移尽可能接近真实值,你认为采取什么方法更合适?_.(不必算出具体数据)解析(1)由表中数据可知,每经过0.1 s,速度大约增大0.25 m/s,在误差允许的范围内,小车做匀加速直线运动(2)因为小车是不断加速的,而该同学把第一个0.1 s内的运动看成是以最小速度做匀速运动,同样,其他时间段内也是这样运算的,这样算出的位移比实际位移小可以把时间分割得再细小一些,也可以利用平均速度来求位移,还可以利用vt图象下的面积求位移答案(1)匀加速直线(2)小于用平均速度求位移(或用vt图象下的面积求
4、位移)3练图141是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带练图141(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为_(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,从图中读出A、B两点间距x_;C点对应的速度是_(计算结果保留三位有效数字)解析毫米刻度尺的精确度为0.1 mm,故A、B间的距离为1.70 cm1.00 cm0.70 cm,vC m/s0.100 m/s.答案(1)0.02 s(2)0.70 cm(0.68 cm0.72 cm均可)0.100 m/s4“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率
5、为50 Hz),得到如练图142所示的纸带图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是()练图142A实验时应先放开纸带再接通电源B(x6x1)等于(x2x1)的6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解析中间时刻瞬时速度等于全程的平均速度,所以vB,选项C正确;x6x15(x2x1),选项B错误;相邻计数点间的时间间隔是0.1 s,选项D错误;按照实验要求应该先接通电源再放开纸带,选项A错误答案C5(2013广东卷)研究小车匀变速直线运动的实验装置如练图143所示,其中斜面倾角可调,打点计时器的工作频率为50 Hz.纸带上计数点的
6、间距如练图143所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出练图143(1)部分实验步骤如下:A测量完毕,关闭电源,取出纸带B接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车C将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连D把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是:_(用字母填写)(2)练图143中标出的相邻两计数点的时间间隔T_.(3)计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5_.(4)为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a_.解析(1)DCBA(2)T50.02 s0.10 s(3)v5(4)a答案(1)DCBA(2)0.10 s(3)(4)B级能力提升
7、1(2014四川省绵阳中学月考)某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如练图144所示倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K,电磁铁吸住第1个小球手动敲击弹性金属片M,M与触头瞬间分开,第1个小球开始下落,M迅速恢复,电磁铁又吸住第2个小球当第1个小球撞击M时,M与触头分开,第2个小球开始下落.这样,就可测出多个小球下落的总时间练图144(1)在实验中,下列做法正确的有_A电路中的电源只能选用交流电源B实验前应将M调整到电磁铁的正下方C用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度D手动敲击M的同时按下秒表开始计时(2)实验测得小球下落的高度H1.980 m,10个小球下落
8、的总时间T6.5 s可求出重力加速度g_ m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间t磁性才消失,因此,每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差t,这导致实验误差为此,他分别取高度H1和H2测量n个小球下落的总时间T1和T2.他是否可以利用这两组数据消除t对实验结果的影响?_(填“是”或“否”)(4)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的两个办法_;_.解析(1)M与触头接触期间,电磁铁应保持磁性存在,故电源用直流电源和交流电源均可,A项错误;实验中要通过小球撞击M断开电路来释放下一小球,故M必须在电磁铁正下方,B项正确;小球下落的高度应为电磁铁下端
9、到M的竖直距离减去小球直径,C项错误;手敲击M瞬间,小球1即开始下落,故应同时开始计时,D项正确(2)Hgt2g()2所以g m/s29.4 m/s2(3)由H1g(t)2和H2g(t)2可得g,因此可以消去t的影响(4)增加小球下落的高度或多次重复实验,取平均值做为最后的测量结果均能使实验误差减小答案(1)BD(2)9.4(3)是(4)增加小球下落的高度;多次重复实验,结果取平均值2某同学用如练图145所示的实验装置研究小车在斜面上的运动练图145实验步骤如下:练图146安装好实验器材接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次选出一条点迹比较清晰的纸带舍去开始密集的点迹,从便于
10、测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如练图146中0、1、26所示测量1、2、36计数点到0计数点的距离,分别记作:x1、x2、x3x6.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动分别计算出x1、x2、x3x6与对应时间的比值、.以为纵坐标、t为横坐标,标出与对应时间t的坐标点,画出t图线结合上述实验步骤,请你完成下列任务:(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有_和_(填选项代号)A电压合适的50 Hz交流电源B电压可调的直流电源C刻度尺 D秒表E天平 F重锤(2)将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线
11、与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如练图147所示,则x2_cm,x5_cm.练图147(3)该同学在练图148中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标点,请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出t图线练图148(4)根据t图判断,在打0计数点时,小车的速度v0_m/s;它在斜面上运动的加速度a_m/s2.解析(1)还需要的实验器材有电压合适的50 Hz交流电源和刻度尺(2)用毫米刻度读数,注意要估读一位,则x22.98 cm,x513.20 cm.(3)描点连线如练答图141所示练答图141(4)设打0点时速度为v0,则xv0tat2,即:v0at,由图可读出v00.18 m/s,图线的斜率ka2.40,a4.80 m/s2.答案(1)AC(2)2.98(2.972.99均可)13.20(13.1913.21均可)(3)如练答图141所示(4)0.18(0.160.20均可)4.80(4.505.10均可)10