2022年高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)1 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)隨堂訓(xùn)練（含解析）

2022年高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)1 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)隨堂訓(xùn)練（含解析）1(xx·廣東六校模擬)在某次實(shí)驗(yàn)中利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶如圖9所示A，B，C，D，E，F(xiàn)是該同學(xué)在紙帶上選取的6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其中計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有若干個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，設(shè)相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T.該同學(xué)用刻度尺測(cè)出AC間的距離為s1，BD間的距離為s2，則打B點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度vB_，小車運(yùn)動(dòng)的加速度a_.圖9【答案】【解析】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度可得vB，根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間的位移差為saT2得s2s1CDAB2s2aT2，即a.2某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度，電源頻率f50 Hz.在紙帶上打出的點(diǎn)中，選出零點(diǎn)，每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)因保存不當(dāng)，紙帶被污染如圖10所示，A、B、C、D是依次排列的4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，僅能讀出其中3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到零點(diǎn)的距離：xA16.6 mm，xB126.5 mm，xD624.5 mm.圖10若無法再做實(shí)驗(yàn)，可由以上信息推知：(1)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為_s；(2)打C點(diǎn)時(shí)物體的速度大小為_m/s；(3)物體的加速度大小為_(用xA，xB，xD和f表示)【答案】(1)0.1(2)2.49(3)【解析】(1)因相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，故t5T0.1 s.(2)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知：vC×103 m/s2.49 m/s.(3)設(shè)xBxAx1，xCxBx2，xDxCx3，則x3x12at2，x2x1at2，即x3x22x13at2，t5T，故xD3xB2xA，所以a.3在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖11所示，是一條記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A，B，C，D，E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，交流電的頻率為50 Hz.圖11(1)在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B、C、D點(diǎn)時(shí)，小車的速度分別為vB_m/s，vC_m/s，vD_m/s.(2)在如圖12所示的坐標(biāo)系中畫出小車的vt圖象圖12(3)將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是_，此速度的物理含義是_【答案】見解析【解析】(1)某一段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度，所以B點(diǎn)的瞬時(shí)速度vB m/s1.38 m/sC點(diǎn)的瞬時(shí)速度vC m/s2.64 m/sD點(diǎn)的瞬時(shí)速度vD m/s3.90 m/s(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)作出小車的v­t圖象，如圖所示(3)將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度約為v0.2 m/s.此速度的物理含義是：表示0時(shí)刻小車經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度4(xx·廣東)研究小車直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖13甲所示，其中斜面傾角可調(diào)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz.紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖13乙所示，其中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)記錄點(diǎn)未畫出圖13 (1)部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：A測(cè)量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶B接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后放開小車C將小車停靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，小車尾部與紙帶相連D把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在下板上，讓紙帶穿過限位孔上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是_(用字母填寫)(2)圖乙中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T_s.(3)計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度大小的計(jì)算式為v5_.(4)為了充分利用記錄數(shù)據(jù)，減小誤差，小車加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a_.【答案】(1)DCBA(2)0.1(3)(4)【解析】(1)實(shí)驗(yàn)步驟要先安裝器材，再進(jìn)行操作，操作完畢關(guān)閉電源，順序?yàn)镈CBA(2)相等兩點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，所以相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)時(shí)間隔T0.02×5 s0.1 s(3)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，v5.(4)根據(jù)逐差法，小車的加速度a5(xx·惠州調(diào)研 )如圖14是某同學(xué)在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶圖14(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_；(2)選取A，B，C，D紙帶上四個(gè)點(diǎn)，從圖中讀出A，B兩點(diǎn)間距s_cm；C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度是_m/s，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為_ m/s2(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【答案】 (1)0.02 s 0.70 0.50 5.0【解析】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0.02 s.(1)由圖示刻度尺可知，其分度值為1 mm，A、B兩點(diǎn)間的距離s1.7 cm1.0 cm0.70 cm；，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔0.02 s，C的對(duì)應(yīng)的速度：vC cm/s0.50 m/s根據(jù)xaT2可得：物體的加速度a5.0 m/s2.6(xx·全國(guó)新課標(biāo))圖15為測(cè)量物塊與水平桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖實(shí)驗(yàn)步驟如下：圖15用天平測(cè)量物塊和遮光片的總質(zhì)量M，重物的質(zhì)量m；用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d；用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T之間的距離s；調(diào)整輕滑輪，使細(xì)線水平；讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計(jì)分別測(cè)出遮光片經(jīng)過光電門A和B所用的時(shí)間tA和tB，求出加速度a；多次重復(fù)步驟，求a的平均值；根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出動(dòng)摩擦因數(shù).回答下列問題：(1)測(cè)量d時(shí)，某次游標(biāo)卡尺(主尺的最小分度為1 mm)的示數(shù)如圖16所示，其讀數(shù)為_cm.圖16(2)物塊的加速度a可用d，s，tA和tB表示為a_.(3)動(dòng)摩擦因數(shù)可用M，m，和重力加速度g表示為_.(4)如果細(xì)線沒有調(diào)整到水平，由此引起的誤差屬于_(填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)(1)0.960(2)(3)(4)系統(tǒng)誤差【解析】(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為9 mm0.05×12 mm9.60 mm0.960 cm.(2)由題意得vA、vB、vv2as，聯(lián)立解得a·.(3)由mgFTm、FTMgM，聯(lián)立解得.(4)如果細(xì)線沒有調(diào)整到水平，引起的誤差不可能由多次實(shí)驗(yàn)求平均值來減小，屬于系統(tǒng)誤差