2019-2020年高考物理試題分項(xiàng)版匯編系列 專題18 力學(xué)實(shí)驗(yàn)(含解析).doc
2019-2020年高考物理試題分項(xiàng)版匯編系列 專題18 力學(xué)實(shí)驗(yàn)(含解析)一、直線運(yùn)動(dòng)1(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑如圖甲、乙所示。測(cè)量方法正確的是_(選填“甲”或“乙”)。(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,此示數(shù)為_mm。(3)在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中,交流電源頻率為50Hz,打出一段紙帶如圖所示。紙帶經(jīng)過2號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí),測(cè)得的瞬時(shí)速度v=_m/s?!敬鸢浮考?.7000.362在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中:(1)如圖所示,是某同學(xué)由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔T0.02 s,其中x17.05 cm、x27.68 cm、x38.33 cm、x48.95 cm、x59.61 cm、x610.26 cm.下表列出了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B、C、F時(shí)小車的瞬時(shí)速度,請(qǐng)?jiān)诒碇刑钊氪螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器打下D、E兩點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度_; _.位置BCDEF速度(ms1)0.7370.8010.994(2)以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),在坐標(biāo)圖中畫出小車的速度時(shí)間關(guān)系圖線_(3)根據(jù)你畫出的小車的速度時(shí)間關(guān)系圖線計(jì)算出的小車的加速度a_m/s2.【答案】0.864 m/s0.928 m/s圖像:0.65 m/s2.【解析】(1)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)間內(nèi)的平均速度知(2)以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),在坐標(biāo)圖中畫出小車的速度時(shí)間關(guān)系圖線(3)小車的加速度3一小球在桌面上從靜止開始做加速運(yùn)動(dòng),現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片多次曝光,記錄下小球每次曝光的位置,并將小球的位置編號(hào)如圖所示,1位置恰為小球剛開始運(yùn)動(dòng)的瞬間,作為零時(shí)刻攝影機(jī)連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為0.5 s,小球從1位置到6位置的運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過各位置的速度分別為v10,v20.06 m/s,v4_ m/s,小球運(yùn)動(dòng)的加速度a = _ m/s2(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后面兩位有效數(shù)字)【答案】(0.18m/s)、【解析】利用中點(diǎn)時(shí)刻的速度等于平均速度,那么由加速度公式綜上所述本題答案是:4如圖所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T0.1 s.(1)在圖所示的坐標(biāo)系中作出小車的vt圖線_(2)將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交,交點(diǎn)的速度大小是_ cm/s,此速度的物理意義是_(3)小車的加速度為_(保留有效數(shù)字3位)【答案】11.60表示A點(diǎn)的瞬時(shí)速度0.496【解析】根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算出各點(diǎn)的速度,建立坐標(biāo)系,然后利用描點(diǎn)連線做出圖像,如下圖所示:從圖像上可以看出:將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交,交點(diǎn)的速度大小是11.60cm/s,此速度的物理意義是表示A點(diǎn)的瞬時(shí)速度,在圖像中斜率表示加速度的大小,求得加速度5某同學(xué)探究小磁鐵在銅管中下落時(shí)受電磁阻尼作用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50 Hz的交流電(1)下列實(shí)驗(yàn)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(fù)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(shí)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(2)該同學(xué)按正確的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(記為“實(shí)驗(yàn)”),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(diǎn)為O點(diǎn),每隔一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),標(biāo)為1,2,8.用刻度尺量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的相鄰兩計(jì)時(shí)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離,記錄在紙帶上,如圖所示計(jì)算相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)間的平均速度,粗略地表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度,抄入下表請(qǐng)將表中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整.(3)分析上表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:在這段紙帶記錄的時(shí)間內(nèi),磁鐵運(yùn)動(dòng)速度的變化情況是_;磁鐵受到阻尼作用的變化情況是_【答案】(1)CD(2)39.0(3)逐漸增大到39.8 cm/s且增加的越來越慢;逐漸增大到等于重力6(1)在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中,下列器材中必須要用的是(多選)_A. B. C. D. (2)在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí),打出一條紙帶如圖所示,已知A、B、C、D、E為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1 s,則小車在C點(diǎn)的速度v_m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速度a_m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)【答案】(1)AC(2)1.246.22【解析】(1)“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)需要用到的器材是:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、刻度尺、交流電源等,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本身具有計(jì)時(shí)功能,無需秒表,也不用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)什么力,故選AC。(2)根據(jù)一段時(shí)間的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,可得:;利用逐差法求加速度,則7關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用,下列說法中正確的是( )A. 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是4V6V的直流電源B. 電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是220V交流電源C. 使用的電源頻率越高,打點(diǎn)的時(shí)間間隔就越小D. 紙帶上打的點(diǎn)越密,說明物體運(yùn)動(dòng)的越快【答案】 BC【解析】A、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是4V6V的交流電源,故A錯(cuò)誤;B、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是220V的交流電源,故B正確;C、打點(diǎn)的時(shí)間間隔與交流電頻率的關(guān)系為:T=1/f,因此頻率越高,打點(diǎn)的時(shí)間間隔就越小,故C正確;D、紙帶上打的點(diǎn)越密,說明相等的時(shí)間間隔位移越小,即物體運(yùn)動(dòng)的越慢,故D錯(cuò)誤。故選:BC。8某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng),重物落地后,物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)。從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始,每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz(1)計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為=_m/s,計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為=_m/s(保留三位有效數(shù)字)(2)物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為=_m/s2【答案】1.001.202.00【解析】計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為,物塊在重物的牽引下加速過程的加速度大小計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為,物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為9在實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)得到一張打點(diǎn)清晰的紙帶如圖所示,要求測(cè)出D點(diǎn)的瞬時(shí)速度本實(shí)驗(yàn)采用包含D點(diǎn)在內(nèi)的一段間隔中的平均速度來粗略地代表D點(diǎn)的瞬時(shí)速度,下列幾種方法中最準(zhǔn)確的是( )A. ,t10.14sB. ,t20.06sC. ,t30.1sD. ,t40.04s【答案】 D【解析】勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度,由此可求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小,因此有:;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s,由此可求出打點(diǎn)的時(shí)間間隔t4=0.04s,故ABC錯(cuò)誤,D正確故選D10在某次實(shí)驗(yàn)中,圖1所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶,其中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T0.1 s。(1)根據(jù)紙帶上相等時(shí)間間隔位移差為_,可判定小車做_運(yùn)動(dòng)。(2)計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度,vB_ m/s,vC_ m/s,vD_ m/s。(3)以打A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),在圖2所示坐標(biāo)中作出小車的vt圖線_,并根據(jù)圖線求出a_。(4)圖線與縱軸交點(diǎn)的物理意義是_。【答案】定值計(jì)數(shù)點(diǎn)間距依次增大勻加速直線1.382.643.9012.6 m/s2【解析】(1)由圖示紙帶可知:BC-AB=CD-BC=DE-CD=12.6cm,由此可知,物體在相鄰相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差是一個(gè)定值,且隨時(shí)間增加,物體在相等時(shí)間內(nèi)的位移變大,故物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(2)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s,物體的瞬時(shí)速度:,(3)應(yīng)用描點(diǎn)法作圖,v-t圖象如圖所示,(4)v-t圖線延長(zhǎng)與縱軸相交,交點(diǎn)速度表示計(jì)數(shù)點(diǎn)A對(duì)應(yīng)的速度【點(diǎn)睛】熟練應(yīng)用勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律,即可正確求出物體的瞬時(shí)速度;本題的難點(diǎn)是作v-t圖象,求加速度,一定要掌握描點(diǎn)法作圖的方法11某同學(xué)為了測(cè)量木質(zhì)材料與金屬材料間的動(dòng)摩擦因數(shù),設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案:實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,金屬板放在水平桌面上,且始終靜止。他先用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出木塊運(yùn)動(dòng)的加速度,再利用牛頓第二定律計(jì)算出動(dòng)摩擦因數(shù)。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)_(填“需要”或“不需要”)使砝碼和砝碼盤的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量M;_(填“需要”或“不需要”)把金屬板的一端適當(dāng)墊高來平衡摩擦力。(2)圖乙是某次實(shí)驗(yàn)時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打出的紙帶的一部分,紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示,則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A點(diǎn)時(shí)木塊的速度為_m/s;木塊運(yùn)動(dòng)的加速度為_。(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,結(jié)果均保留兩位小數(shù))。(3)若打圖乙紙帶時(shí)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為50g,木塊的質(zhì)量為200g,則測(cè)得木質(zhì)材料與金屬材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(重力加速度g=10m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【答案】不需要; 不需要(2)1.58;0.75(3)0.16【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)是測(cè)量摩擦因數(shù),故不需要平衡摩擦力,根據(jù)逐差法求得木塊的加速度,把木塊和砝碼及砝碼盤作為整體利用牛頓第二定律求得摩擦因數(shù),故不需要使砝碼和砝碼盤的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量M(2)A點(diǎn)的瞬時(shí)速度為:B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為:加速度為:(3)根據(jù)牛頓第二定律可以知道: ,代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出:綜上所述本題答案是:(1). 不需要;不需要(2)1.58; 0.75 (3)0.1612光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見計(jì)時(shí)儀器,每個(gè)光電門都由光發(fā)射和接收裝置組成當(dāng)有物體從光電門中間通過時(shí),與之相連的計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間如圖甲所示,圖甲中NM是水平桌面、PM是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板,1、2是固定在木板上相距為L(zhǎng)的兩個(gè)光電門(與之連接的計(jì)時(shí)器沒有畫出)滑塊A上固定著用于擋光的窄片K,讓滑塊A在重物B的牽引下從木板的頂端滑下,計(jì)時(shí)器分別顯示窄片K通過光電門1和光電門2的擋光時(shí)間分別為和;(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量窄片K的寬度(如圖乙)d=_m(已知);(2)用刻度尺測(cè)量?jī)晒怆婇T的間距為L(zhǎng),則滑塊的加速度表達(dá)式為a=_(用字母表示);(3)利用該裝置還可以完成的實(shí)驗(yàn)有:_A驗(yàn)證牛頓第二定律B驗(yàn)證A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C測(cè)定滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)D只有木板光滑,才可以驗(yàn)證牛頓第二定律E只有木板光滑,才可以驗(yàn)證A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械守恒定律【答案】ACE律,至于木板是否光滑對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有影響,A正確,D錯(cuò)誤;要驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒,木板必須光滑,B錯(cuò)誤,E正確;根據(jù)該實(shí)驗(yàn)裝置可知,將木板平放,通過紙帶求出A、B運(yùn)動(dòng)的加速度大小,因此根據(jù)牛頓第二定律有:,由此可知可以求出測(cè)定滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù),C正確選ACE13某物理興趣小組利用學(xué)校的數(shù)字實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量小車瞬時(shí)速度的實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。將長(zhǎng)直木板B支成斜面,小車C的前端固定擋光片P,光電門G固定在木板的側(cè)面A處,讓小車在斜面上的同一位置O由靜止釋放,用光電計(jì)時(shí)器(未畫出)記錄擋光片通過光電門時(shí)擋光的時(shí)間t。興趣小組共準(zhǔn)備了寬度x不同的五塊擋光片,分別做了五次實(shí)驗(yàn)(每次實(shí)驗(yàn)時(shí)擋光片的前沿均與小車的前端對(duì)齊),并計(jì)算出各次擋光片通過光電門的平均速度 ()。根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),在給出的坐標(biāo)紙上畫出了圖線,已知圖線的斜率為k,縱軸截距為b,根據(jù)圖線回答如下問題:(1)由圖線,得出小車的加速度大小為_。(2)由圖線,得出小車前端過A處的瞬時(shí)速度大小為_?!敬鸢浮?kb【解析】(1)在的圖象中,圖象的斜率大小等于物體加速度的一半,則有:,解得:;(2)圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為A點(diǎn)的速度大小,由圖象得:.【點(diǎn)睛】圖象的斜率表示物體加速度的大小,由此可得出圖象的加速度;圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)即為小車前端過A處的瞬時(shí)速度14“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(1)下列說法正確的是_A實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車 B每次改變小車質(zhì)量時(shí),應(yīng)重新平衡摩擦力C本實(shí)驗(yàn)砝碼及砝碼盤的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小車A的質(zhì)量D在探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí),應(yīng)保持小車質(zhì)量不變(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中,打出的一條紙帶如圖所示,他選擇了幾個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有標(biāo)出,其中Sab=7.06cm、Sbc=7.68cm、Scd=8.30cm、Sde=8.92cm,已知電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz,則紙帶加速度的大小是_m/s2【答案】(1)A(2)0.62【解析】解:(1)A、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車,故A正確;B、平衡摩擦力,假設(shè)木板傾角為,則有:f=mgsin=mgcos,m約掉了,故不需要重新平衡摩擦力故B錯(cuò)誤;C、讓小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量m,因?yàn)椋簩?shí)際上繩子的拉力F=Ma=,故應(yīng)該是mM,故C錯(cuò)誤;D、在探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí),應(yīng)保持砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量不變,故D錯(cuò)誤;故選:A(2)根據(jù)x=aT2得=0.62m/s215在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中:(1)實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、小車、細(xì)繩、鉤碼、紙帶、導(dǎo)線、交流電源、復(fù)寫紙、彈簧測(cè)力計(jì)其中在本實(shí)驗(yàn)中不需要的器材是_還缺的器材是_。(2)如圖所示,是某同學(xué)由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔,其中.表列出了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B、C、F時(shí)小車的瞬時(shí)速度,請(qǐng)?jiān)诒碇刑钊氪螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器打下E點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度._(3)以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),在坐標(biāo)圖中畫出小車的速度時(shí)間關(guān)系圖線_(4)根據(jù)你畫出的小車的速度時(shí)間關(guān)系圖線計(jì)算出的小車的加速度a_(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).【答案】彈簧測(cè)力計(jì)毫米刻度尺0.928【解析】試題分析:(1)本實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量力的大小,因此不需要的器材是彈簧測(cè)力計(jì);因?yàn)橐獪y(cè)量?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離,故還需要毫米刻度尺.(2)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)間內(nèi)的平均速度知:;(3)小車的速度-時(shí)間關(guān)系圖線如圖所示(4)在v-t圖象中,圖線的斜率表示加速度的大小,則.【點(diǎn)睛】對(duì)于實(shí)驗(yàn)器材的選取一是根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行,二是要進(jìn)行動(dòng)手實(shí)驗(yàn),體會(huì)每種器材的作用考查了有關(guān)紙帶處理的基本知識(shí)和利用圖象來解決問題的能力16某同學(xué)用圖(a)所示的試驗(yàn)裝置測(cè)量物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,物塊下滑過程中所得到的紙帶的一部分如圖(b)所示,圖中標(biāo)出了五個(gè)連續(xù)點(diǎn)之間的距離。(1)物塊下滑時(shí)的加速度a=_m/s2,打C點(diǎn)時(shí)物塊的速度v=_m/s;(2)已知重力的速度帶下為g,為求出動(dòng)摩擦因數(shù),還必須測(cè)量的物理量是_(填正確答案標(biāo)號(hào))。A物塊的質(zhì)量 B斜面的傾角 C斜面的高度【答案】(1)3.251.79(2)B【解析】(1)根據(jù)x=aT2,有:xEC-xCA=a(2T)2解得:打C點(diǎn)時(shí)物塊的速度為:(2)對(duì)滑塊,根據(jù)牛頓第二定律,有:mgsin-mgcos=ma解得:故還需要測(cè)量斜面的傾角,故選B;17如圖所示為“DIS 測(cè)變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度”實(shí)驗(yàn)的裝置圖。(1)圖中所示的器材為:_傳感器。(2)若實(shí)驗(yàn)過程中擋光片緊貼小車前沿放置,則隨著擋光片寬度不斷減小,速度欄中的數(shù)據(jù)_(填“不斷增大”、“不變”或“不斷減小”)?!敬鸢浮抗怆婇T;不斷減小【解析】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)原理可知器材叫做光電門傳感器;(2)小車向上做減速運(yùn)動(dòng),擋光片的寬度不斷減小時(shí),測(cè)量的瞬時(shí)速度越接近小車小車尾部經(jīng)過光電門的速度,所以速度欄中的數(shù)據(jù)逐漸減小。18研究小車勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)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50HZ,紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖(b)所示,圖中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)記錄點(diǎn)未畫出。(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將小車依靠在打點(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)器固定在平板上,讓紙穿過限位孔上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是:_(用字母填寫)。(2)圖(b)中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T=_s。(3)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=_(用T、s1、s2、s3、s4、s5、s6表示)?!敬鸢浮緿CBA0.1s點(diǎn)睛:“逐差法”可充分利用數(shù)據(jù),減小誤差。19某同學(xué)利用圖甲所示裝置測(cè)量木塊與水平木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。 (1)圖乙為某次實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶的一部分,用刻度尺量出A、C兩點(diǎn)間的距離為x1 ,B、D 兩點(diǎn)間的距離為x2已知電火花計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T,則木塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_(2)已測(cè)得木塊的加速度大小為a, 砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為m1、木塊的質(zhì)量為m2,則木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為=_。(重力加速度大小為g)【答案】【解析】試題分析:根據(jù)逐差法求解加速度;根據(jù)牛頓第二定律列式計(jì)算動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式(1)根據(jù)逐差法可得,兩式相加可得,即,解得(2)根據(jù)牛頓第二定律可得,故解得20用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量物塊與水平桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù),已知鉤碼質(zhì)量為m,滑塊質(zhì)量是鉤碼質(zhì)量的n倍,重力加速度為g用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d.用米尺測(cè)量出滑塊起始位置到光電門之間的距離s.(鉤碼不會(huì)觸擊到地面)調(diào)整輕滑輪,使細(xì)線水平釋放物塊,記錄數(shù)字毫秒計(jì)測(cè)出的遮光片經(jīng)過光電門時(shí)間t.改變物塊與光電門之間的距離s,重復(fù)多次,得到多組數(shù)據(jù).根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出動(dòng)摩擦因數(shù).回答下面的問題:物塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度v_.物塊的加速度a_.如果采用圖像法處理數(shù)據(jù),以起始位置到光電門之間的距離s為橫坐標(biāo),選用_為縱坐標(biāo),才能得到一條直線如果這條直線的斜率斜率為k,由圖像可知,物體與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_【答案】【解析】(1)經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度大小為v,由v22as解得.(2)(3)對(duì)物塊由牛頓第二定律可得mgMgMa,由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得2as,由以上兩式可得,則以起始位置到光電門之間的距離s為橫坐標(biāo),選用為縱坐標(biāo),才能得到一條直線圖象的斜率為,由此可得21某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條較理想的紙帶,每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10s通過計(jì)算已經(jīng)得出了打下B、C、D四個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度,以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),通過描點(diǎn)連線得到了如圖丙所示的圖象試分析下列問題:(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打E點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度vE=_m/s(保留三位有效數(shù)字)(2)小車運(yùn)動(dòng)的加速度為a=_m/s2(保留兩位有效數(shù)字)(3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)時(shí)的速度為vA=_m/s【答案】0.6400.800.320【解析】(1)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)間內(nèi)的平均速度知:(2)在vt圖象中,圖線的斜率表示加速度的大?。簞t(3)根據(jù)速度公式vE=vA+at;解得:vA=vEat=0.6400.800.4=0.320m/s;22如圖所示為小車由靜止開始沿斜面勻加速下滑的頻閃照片示意圖,已知閃光頻率為每秒次,且第一次閃光時(shí)小車恰好從點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)根據(jù)照片測(cè)得各閃光時(shí)刻小車位置間的實(shí)際距離分別為,由此可知,小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_,小車運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的速度大小為_(結(jié)果均保留位有效數(shù)字)【答案】【解析】小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為則小車運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)速度為:23在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中:(1)除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有_(填選項(xiàng)代號(hào))A電壓合適的50Hz交流電源B電壓可調(diào)的直流電源C刻度尺D秒表E天平(2)實(shí)驗(yàn)過程中,下列做法正確的是_A先接通電源,再使紙帶運(yùn)動(dòng)B先使紙帶運(yùn)動(dòng),再接通電源C將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處D將接好紙帶的小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處(3)在實(shí)驗(yàn)中:某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況,在紙帶上確定出A、B、C、D、E共5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)測(cè)得計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示,每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出來每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為_s試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,計(jì)算出打下B、C、D三個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度,則vD=_m/s,vC=_m/s,vB=_m/s選擇合適的單位長(zhǎng)度,在下圖所示的坐標(biāo)系中作出小車的vt圖線_,并根據(jù)圖線求出a=_m/s2(所有結(jié)果保留3位有效數(shù)字)將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交,交點(diǎn)的物理意義是_【答案】ACAD0.10.3900.2640.1381.26m/s2零時(shí)刻經(jīng)過A點(diǎn)的速度大?。?)由于相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,得:,同理:,作圖時(shí)注意,盡量使描繪的點(diǎn)落在直線上,若不能落地直線上,盡量讓其分布在直線兩側(cè)利用求得的數(shù)值作出小車的v-t圖線(以打A點(diǎn)時(shí)開始記時(shí)),并根據(jù)圖線求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交,交點(diǎn)的縱坐標(biāo)是零時(shí)刻的速度大小是,此速度的物理意義是零時(shí)刻經(jīng)過A點(diǎn)的速度大小24如圖所示是三個(gè)涉及紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(所接電源皆為50 Hz交流電)的實(shí)驗(yàn)裝置圖。(1)三個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置中,摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響的是_;A甲 B乙 C丙 (2)如果操作都正確,則通過裝置_(填“甲”、“乙”或“丙”)可打出圖中的紙帶_(填“”或“”);(3)任選一條紙帶求出e、f兩點(diǎn)間的平均速度大小為_m/s?!敬鸢浮緼2乙1.30【解析】試題分析:在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,只要受到恒定的力的作用,得到的加速度的大小就是恒定的,沒錯(cuò)實(shí)驗(yàn)受到的摩擦力大小恒定,對(duì)結(jié)果沒有影響,但是在另外的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中沒次實(shí)驗(yàn)的時(shí)候作用力變化,摩擦力的影響不能消除在研究功和速度的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,得到的紙帶是先加速后勻速的,根據(jù)紙帶的特點(diǎn)可以判斷根據(jù)平均速度等于距離除以時(shí)間計(jì)算平均速度的大小(1)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,受到的拉力恒定,摩擦力也恒定,那么物體受到的合力恒定,對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有影響,在研究功和速度的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,每次實(shí)驗(yàn)時(shí)受到的拉力加倍,但是摩擦力不加倍,對(duì)實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生影響,在研究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,改變車的拉力的時(shí)候,摩擦力不變,對(duì)實(shí)驗(yàn)的計(jì)算會(huì)產(chǎn)生影響所以沒有影響的是甲,A正確(2)分析紙帶可以得到,紙帶中兩端間的距離逐漸增大,說明是加速運(yùn)動(dòng),紙帶中兩點(diǎn)間的距離相等,說明是勻速運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)紙帶應(yīng)該是研究功和速度的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中得到的所以通過裝置乙可以得到紙帶(3)紙帶是ef間的距離為2.7cm=0.026m,時(shí)間為0.02s,所以平均速度大小為25我校高一同學(xué)在做“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”實(shí)驗(yàn)中使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器,其電源頻率為50Hz(1)使用的電壓是_V的_(選填“直流電”或“交流電”),它每隔_ s打一個(gè)點(diǎn)(2)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源和讓紙帶開始運(yùn)動(dòng),這兩個(gè)操作之間的時(shí)間順序關(guān)系是_A.先接通電源,再讓紙帶運(yùn)動(dòng)B.先讓紙帶運(yùn)動(dòng),再接通電源C.讓紙帶運(yùn)動(dòng)的同時(shí)接通電源D.先讓紙帶運(yùn)動(dòng)或先接通電源都可以(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)某位同學(xué)利用小車做勻加速運(yùn)動(dòng)打出的紙帶如圖所示,每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有畫出來,圖中上面的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=_m/s2(保留三位有效數(shù)字)打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的速度v4=_m/s(保留三位有效數(shù)字)【答案】220V交流電0.02sA2.02m/s21.21m/s【解析】(1)常用的電火花計(jì)時(shí)器使用的是交流電220V,其電源頻率為50Hz,它們是每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)(2)開始記錄時(shí),應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn),然后釋放紙帶讓紙帶(隨物體)開始運(yùn)動(dòng),如果先放開紙帶開始運(yùn)動(dòng),再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源,由于重物運(yùn)動(dòng)較快,不利于數(shù)據(jù)的采集和處理,會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差;同時(shí)先打點(diǎn)再釋放紙帶,可以使打點(diǎn)穩(wěn)定,提高紙帶利用率,可以使紙帶上打滿點(diǎn),故BCD錯(cuò)誤,A正確故選A.(3)每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有畫出來,因此相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的周期為T=0.1s;根據(jù)x=aT2,結(jié)合作差法,解得:;4點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于35段的平均速度,則有:點(diǎn)睛:對(duì)于基本儀器的使用和工作原理,我們不僅從理論上學(xué)習(xí)它,還要從實(shí)踐上去了解它,自己動(dòng)手去做做,以加強(qiáng)基本儀器的了解和使用解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法,會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度,關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)重要推論的運(yùn)用注意有效數(shù)字的保留26如圖所示,是某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的一條清晰紙帶,紙帶上相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T0.1s,其中X17.05cm、X27.68cm、X38.31cm 、X48.94cm、X59.57cm、X610.20cm,則A點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小是_m/s;加速度的大小是_m/s2(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【答案】0.860.63【解析】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度得:,根據(jù)逐差法得: 代入數(shù)據(jù)得: 。點(diǎn)晴:根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出A點(diǎn)的瞬時(shí)速度,通過連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度的大小。27物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置如圖1,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz開始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng),在紙帶上打出一系列小點(diǎn)(1)圖2給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=_(保留三位有效數(shù)字)(2)為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有_A木板的長(zhǎng)度l B木板的質(zhì)量m1C滑塊的質(zhì)量m2 D托盤和砝碼的總質(zhì)量m3 E滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間(3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=_(用被測(cè)物理量的字母表示,重力加速度為g)與真實(shí)值相比,測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)_(填“偏大”或“偏小”)寫出支持你的看法的一個(gè)論據(jù):_【答案】0.496m/s2CD偏大沒有考慮打點(diǎn)計(jì)時(shí)器給紙帶的阻力、細(xì)線和滑輪間、以及空氣等阻力(3)由(2)可知,動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為,由牛頓第二定律列方程的過程中,考慮了木塊和木板之間的摩擦,但沒有考慮打點(diǎn)計(jì)時(shí)器給紙帶的阻力、細(xì)線和滑輪間、以及空氣等阻力,因此導(dǎo)致摩擦因數(shù)的測(cè)量值偏大28圖示為一小球做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的頻閃照片,已按時(shí)間先后順序標(biāo)注照片上小球的七個(gè)位置分別為O、A、B、C、D、E、F已知頻閃周期T=0.1s,小球各位置與O點(diǎn)間的距離分別為OA=5.66cm,OB=10.52cm,OC=14.57cm,OD=17.79cm,OE=20.19cm,OF=21.79cm(1)小球做_(填“勻加速”、“勻速”或“勻減速”)直線運(yùn)動(dòng)(2)小球到達(dá)位置A時(shí)的速度大小vA= _m/s,小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=_ m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【答案】勻減速;0.53,0.82【解析】(1)從上面數(shù)據(jù)可以得到:;從數(shù)據(jù)上可以看出相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差是一定值并且在減小,所以小球做的勻減速運(yùn)動(dòng);(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度負(fù)號(hào)表示加速度方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。故綜上所述本題答案是:(1)勻減速;(2). 0.53,(3) 0.8229某同學(xué)用如圖所示裝置測(cè)量重力加速度g,所用交流電頻率為50 Hz。在所選紙帶上取某點(diǎn)為0號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn),然后每3個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),所以測(cè)量數(shù)據(jù)及其標(biāo)記符號(hào)如下所示。該同學(xué)用兩種方法處理數(shù)據(jù)(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔):方法A:由,取平均值g=8.667 m/s2;方法B:由取平均值g=8.673 m/s2。從數(shù)據(jù)處理方法看,選擇方法_(A或B)更合理,這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的_(系統(tǒng)或偶然)誤差。本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來源_(試舉出兩條)?!敬鸢浮緽偶然阻力、測(cè)量【解析】按照方法A:=,只利用上了兩個(gè)數(shù)據(jù)和;方法B:利用上了六個(gè)數(shù)據(jù),S1、S2、S3、S4、S5、S6利用數(shù)據(jù)越多,可以盡量避免偶然誤差,合理的是方法B;本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來源空氣的阻力,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶的摩擦,測(cè)量等等。30某同學(xué)利用右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng),重物落地后,物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始,每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如下圖所示打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50 Hz.(1)通過分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)_和_之間某時(shí)刻開始減速(2)計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為_m/s,計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為_m/s.(保留三位有效數(shù)字)(3)物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a_m/s2,若用來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(g為重力加速度),則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值_(填“偏大”或“偏小”或“一樣大”)【答案】671.001.202.00偏大【解析】:在減速階段,物體減速受到的阻力包括滑動(dòng)摩擦力和限位孔摩擦以及空氣阻力,所以若用來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(g為重力加速度),則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值偏大綜上所述本題答案是: (1). 6 ;. 7 (2)1.00 ; 1.20 (3) 2.00 ;偏大31某人用如圖(甲)所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)。安裝調(diào)整好實(shí)驗(yàn)器材后,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列小點(diǎn),重復(fù)幾次,選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶,從便于測(cè)量的點(diǎn)開始,取幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖(乙)中a,b,c,d等點(diǎn)。測(cè)出結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你繼續(xù)完成下列任務(wù):(1)實(shí)驗(yàn)中,除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下列器材中,必須使用的有_ (填選項(xiàng)前字母)。A. 電壓合適的50 Hz交流電源B. 電壓可調(diào)的直流電源C. 秒表 D. 刻度尺 E. 天平 F. 重錘 G. 彈簧測(cè)力計(jì)(2)實(shí)驗(yàn)操作中,下列合理選項(xiàng)是:(_)A.先通電,后釋放小車B.先釋放小車,后通電C.本實(shí)驗(yàn)需要墊高長(zhǎng)木板一端以平衡摩擦力D.本實(shí)驗(yàn)不需要墊高長(zhǎng)木板一端以平衡摩擦力(3)如果小車做勻加速運(yùn)動(dòng),所得紙帶如圖(乙)所示,則的關(guān)系是_,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電頻率為50Hz,刻度尺測(cè)得相鄰各點(diǎn)間的距離為=3.62 cm,=4.75 cm,=5.88 cm,=7.01cm,小車的加速度是_m/s2(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。(4)如果實(shí)際電源頻率低于50Hz,則加速度的計(jì)算結(jié)果比實(shí)際_(填“偏大”“不影響”“偏小”)【答案】ADAD1.13m/s2偏大【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)用到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,那么就應(yīng)該配備交流電源,這樣才可以在紙帶上周期性的打點(diǎn),又因?yàn)橐獪y(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的距離,所以還會(huì)用到測(cè)量工具即刻度尺,所以選AD;(2)為了充分合理利用紙帶,應(yīng)該先打開電源,然后在釋放小車,因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)是研究勻變速直線運(yùn)動(dòng),只要運(yùn)動(dòng)中加速度恒定即可,所以沒有必要平衡摩擦力,故選AD(3)由于小車做勻加速運(yùn)動(dòng),所以相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差是恒定的,由得,代入數(shù)據(jù)可得:(4)如果實(shí)際電源頻率低于50Hz,則表示在測(cè)量時(shí)間的時(shí)候把時(shí)間測(cè)小了,由,得測(cè)得的加速度偏大。綜上所述本題答案是:(1). AD (2). AD (3). (4). 1.13m/s2 (5). 偏大32如圖所示,為某組同學(xué)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車帶動(dòng)紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出來,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是50Hz的低壓交流電(結(jié)果均保留兩位小數(shù))求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打“2”時(shí),小車的速度v2= _ m/s 請(qǐng)你依據(jù)本實(shí)驗(yàn)原理推斷第7計(jì)數(shù)點(diǎn)和第8計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離大約是_ cm小車的加速度大小為_ m/s2【答案】0.49 m/s9.74 cm0.88m/s2【解析】由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出,所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,可得紙帶上打“2”點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為:。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式x=aT2可以得:。相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移差大約為:x=aT2=0.88cm,因此x78=x67+x=9.74cm。33某實(shí)驗(yàn)小組欲以圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置“探究加速度與物體受力和質(zhì)量的關(guān)系”.圖中A為小車,B為裝有砝碼的小盤,C為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板,小車通過紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連,小車的質(zhì)量為,小盤(及砝碼)的質(zhì)量為.(1)下列說法正確的是(_)A實(shí)驗(yàn)時(shí)先放開小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源B每次改變小車質(zhì)量時(shí),應(yīng)重新平衡摩擦力C本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)滿足遠(yuǎn)小于的條件D在用圖象探究小車加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),應(yīng)作圖象(2)實(shí)驗(yàn)中,得到一條打點(diǎn)的紙帶,如圖乙所示,已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T,且間距、已量出,則小車加速度的計(jì)算式a=_.(3)某同學(xué)平衡好摩擦阻力后,在保持小車質(zhì)量不變的情況下,通過多次改變砝碼重力,作出小車加速度a與砝碼重力F的圖象如圖丙所示.若牛頓第二定律成立,重力加速度,則小車的質(zhì)量為_,小盤的質(zhì)量為_.(保留2位有效數(shù)字)(4)實(shí)際上,在砝碼的重力越來越大時(shí),小車的加速度不能無限制地增大,將趨近于某一極限值,此極限值為_. ()【答案】C2.00.06010【解析】解: (1)A實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再放開小車,A錯(cuò)誤B每次改變小車質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力 B錯(cuò)誤C只有滿足m2應(yīng)遠(yuǎn)小于m1的條件,才能認(rèn)為托盤和砝碼的重力等于小車的拉力,故C正確。D、“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)拉力不變,即m1不變,應(yīng)作圖象,故D錯(cuò)誤 (2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式 ,六組數(shù)據(jù)應(yīng)該用逐差法求平均加速度,因此在本題中有:(3)對(duì)圖象來說,圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù),圖象的斜率為: ,故小車質(zhì)量為: ,F=0時(shí),產(chǎn)生的加速度是由于托盤作用產(chǎn)生的,故有: ,解得: (對(duì)圖中的數(shù)據(jù)讀取不一樣,可有一定范圍).(4)當(dāng)鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量時(shí),鉤碼所受的重力才能作為小車所受外力,如果增大鉤碼的質(zhì)量,則外力增大,曲線不斷延伸,那么加速度趨向?yàn)間=10m/s2。34如圖所示為接在50 Hz低壓交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在一物體拖動(dòng)紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的一條紙帶,圖中所示的是每打5個(gè)點(diǎn)所取的計(jì)數(shù)點(diǎn),但第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)沒有畫出由圖中數(shù)據(jù)可求得:(1)該物體的加速度大小為_m/s2.(2)打第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)該物體的速度大小為_m/s.(3)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f52Hz,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道,那么加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比_(填“偏大”“偏小”或“不變”)【答案】0.740.399偏小【解析】(1),每打5個(gè)點(diǎn)所取的計(jì)數(shù)點(diǎn)則,代入數(shù)據(jù)解得:;(2),代入數(shù)據(jù)解得:,代入數(shù)據(jù)解得:(3),;當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f52Hz,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道,據(jù),可得,代入得,故填偏小。35某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用如圖甲所示的滴水法測(cè)量一小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度。實(shí)驗(yàn)過程如下:在斜面上鋪上白紙,用圖釘釘住;把滴水計(jì)時(shí)器固定在小車的末端,在上車上固定一平衡物;調(diào)節(jié)滴水計(jì)時(shí)器的滴水速度,使其每滴一滴(以滴水計(jì)時(shí)器內(nèi)盛滿水為準(zhǔn));在斜面頂端放置一淺盤,把小車放在斜面頂端,把調(diào)好的滴水計(jì)時(shí)器盛滿水,使水滴能滴入淺盤內(nèi);隨即在撤去淺盤的同時(shí)放開小車,于是水滴在白紙上留下標(biāo)志小車運(yùn)動(dòng)規(guī)律的點(diǎn)跡;小車到達(dá)斜面底端時(shí)立即將小車移開。圖乙為實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶,用刻度尺量出相鄰點(diǎn)之間的距離是:、,試問:(1)滴水計(jì)時(shí)器的原理與課本上介紹的_原理類似。(2)由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算可得計(jì)數(shù)點(diǎn)4所代表時(shí)間的瞬時(shí)速度v4=_m/s,計(jì)算小車的加速度a的表達(dá)式為_,計(jì)算結(jié)果為_m/s2.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)【答案】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器0.200.19【解析】(1)滴水計(jì)時(shí)器的原理與課本上介紹的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器原理類似.(2)計(jì)數(shù)點(diǎn)4所代表時(shí)間的瞬時(shí)速度算小車的加速度a的表達(dá)式為:代入數(shù)據(jù)可得:點(diǎn)晴:注意題目對(duì)有效數(shù)字位數(shù)的要求。36某物體牽引穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶運(yùn)動(dòng),計(jì)時(shí)器每隔T=0.02s打出一點(diǎn),從紙帶上已測(cè)得連續(xù)8個(gè)時(shí)間間隔T內(nèi)的位移,如圖所示AB=5.62cm BC=5.23cm CD=4.85cm DE=4.47cmEF=4.08cm FG=3.70cm GH=3.31cm HI=2.92cm(1)這是不是勻變速運(yùn)動(dòng)?_,根據(jù)何在?_(2)若是勻變速直線運(yùn)動(dòng),則物體的加速度a=_m/s2(保留三位有效數(shù)字)【答案】是勻變速運(yùn)動(dòng)而連續(xù)兩個(gè)T內(nèi)位移差為常數(shù)9.64負(fù)號(hào)表示加速度方向與速度方向相反。點(diǎn)睛:要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力,在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用。37某同學(xué)用如“實(shí)驗(yàn)圖示記心中”所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究勻變速直線運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)步驟如下:A安裝好實(shí)驗(yàn)器材;B讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列小點(diǎn),重復(fù)幾次,選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶,從便于測(cè)量的點(diǎn)開始,每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖乙中a、b、c、d等點(diǎn);C測(cè)出x1、x2、x3、結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你繼續(xù)完成下列任務(wù):(1)實(shí)驗(yàn)中,除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下列的儀器和器材中,必須使用的有_ (填選項(xiàng)代號(hào))A.電壓合適的50Hz交流電源B.電壓可調(diào)的直流電源C.秒表D.刻度尺E.天平F.重錘G.彈簧測(cè)力計(jì)I.滑動(dòng)變阻器(2)如果小車做勻加速運(yùn)動(dòng),所得紙帶如圖所示,則x1、x2、x3的關(guān)系是_,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔是t,則打c點(diǎn)時(shí)小車的速度大小是_(3)如果小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),測(cè)出前六段相等時(shí)間內(nèi)的位移分別為x1、x2、x3、x4、x5、x6 , 已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔是t,則小車的加速度a的表達(dá)式為:_【答案】A Dx3x2=x2x1【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中,除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下列的器材中,必須使用的有電壓合適的50Hz交流電源給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電,需要用刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離處理數(shù)據(jù),故選AD正確;(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是個(gè)定值得:,解得:根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度得:;(3)根據(jù)式,有:故:。點(diǎn)睛:對(duì)于基本儀器的使用和工作原理,我們不僅從理論上學(xué)習(xí)它,還要從實(shí)踐上去了解它,自己動(dòng)手去做做,以加強(qiáng)基本儀器的了解和使用,同時(shí)要加強(qiáng)利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力,在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用,提高解決問題能力。38如圖甲所示,是研究小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)裝置,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作周期為T(1)實(shí)驗(yàn)中,必要的措施是(_) A、細(xì)線必須與長(zhǎng)木板平行B、小車必須具有一定的初速度C、小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量D、平衡小車與長(zhǎng)木板間的摩擦力(2)如圖乙所示,A、B、C、D、E、F、G是打好的紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn)從圖乙中可讀得s6=_cm,計(jì)算F點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度大小的計(jì)算式為vF=_(用題目中所給量的字母表示)(3)如圖丙所示,是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的v22s圖線(s為各打點(diǎn)至同一起點(diǎn)的距離),由圖線可知:該圖線的斜率表示_,其大小為_(保留2位有效數(shù)字)【答案】(1)A(2)6.00;(3)小車加速度的大??; 0.50m/s2【解析】(1)該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯啃≤囎鰟蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng),只要小車做勻加速運(yùn)動(dòng)即可,對(duì)于初速度、小車質(zhì)量與鉤碼質(zhì)量關(guān)系、是否平衡摩擦力沒有要求。為保證小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),小車受到的合力不變,細(xì)線必須與長(zhǎng)木板平行,故BCD錯(cuò)誤,A正確。(2)刻度尺的最小刻度為mm,需要進(jìn)行故讀到下一位,因此讀出s6=6.00cm;根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上F點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度為:(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式有:得:,由此可知在v22s圖線中,縱軸截距表示初速度的平方,斜率表示小車加速度的大小,因此有:。點(diǎn)睛:根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知該實(shí)驗(yàn)只是研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng),不是驗(yàn)證牛頓第二定律,由此可正確解答;根據(jù)刻度尺的讀數(shù)要求得出G點(diǎn)讀數(shù),根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上F點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大??;根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得出v2與2s的關(guān)系式,結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí),便知斜率的含義。39實(shí)驗(yàn)中,如圖所示為一次記錄小車運(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),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T0.1 s. (1)根據(jù)紙帶可判定小車做_運(yùn)動(dòng)(2)根據(jù)紙帶計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度:vD_ m/s,vC_ m/s,vB_ m/s.在如圖所示坐標(biāo)中作出小車的vt圖線_,并根據(jù)圖線求出a_.(3)將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交,交點(diǎn)的速度的物理意義是_.【答案】勻加速直線3.902.641.38畫圖12.60 m/s2零時(shí)刻小車經(jīng)過A點(diǎn)的速度【解析】(1)根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)得出:x1=xBC-xAB=12.60cm,、x2=xCD-xBC=12.60cm,x3=xDE-xCD=12.60cm,知在相鄰的相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移增量都相等,做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(2)根據(jù)一段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度打D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度:打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度:vC=m/s=2.64m/s打B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度:vB=(2)由上述數(shù)據(jù)作出小車的v-t圖象如圖所示:由圖象斜率可求得小車的加速度為:(3)將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交,交點(diǎn)意義是零時(shí)刻小車經(jīng)過A點(diǎn)的速度點(diǎn)睛:解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理,會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度,以及知道速度時(shí)間圖線的斜率表示加速度,最后注意長(zhǎng)度的單位統(tǒng)一40如圖為“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條較理想的紙帶,紙帶上A、B、C、D、E、F、G為七個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1 s,距離如圖所示,單位是cm,C點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小為_m/s ,小車的加速度是_m/s2(保留兩位有效數(shù)字)?!敬鸢浮?.52m/s1.59m/s2【解析】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,有:加速度:41采用圖示的裝置測(cè)量滑塊與長(zhǎng)木板間的滑動(dòng)摩擦系數(shù),圖中小車中可放置砝碼,實(shí)驗(yàn)中,滑塊碰到制動(dòng)裝置時(shí),鉤碼尚未到達(dá)地面,已知打點(diǎn)針時(shí)器工作頻率為50 Hz(1)實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下: 用天平稱出滑塊質(zhì)量M和鉤碼質(zhì)量m。 將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,連在滑塊后端,用細(xì)線連接滑塊和鉤碼;將滑塊停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,放開滑塊,