最新2020版高考物理一轮复习:实验1_研究匀变速直线运动_含答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/28 21:47:40星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

必修一 第一章 实验一

1.(2016·天津理综)某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。导学号 51342100 (1)实验中,必要的措施是__AB__。 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50Hz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=3.59cm,s2=4.41cm,s3=5.19cm,s4=5.97cm,s5=6.78cm,s6=7.64cm。则小车的加速度a=__0.80__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=__0.40__m/s。 (结果均保留两位有效数字)

[解析] (1)利用长木板、小车、打点计时器等研究匀变速直线运动规律,在实验中,必要的措施是:细线必须与长木板平行;先接通电源,再释放小车;不需要平衡摩擦力,不需要满足小车的质量远大于钩码的质量。因此正确选项是AB。

?s4-s1?+?s5-s2?+?s6-s3?(2)由Δx=aT2,T=0.10s和逐差法可得小车的加速度a==0.80m/s2。利用匀29T变速直线运动在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可得打点计时器打出B点时小车的速度

s1+s2vB==0.40m/s。

2T

2.(2016·湖北八校联考)现用频闪照相方法来研究物块的变速运动。在一小物块沿斜面向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示。拍摄时频闪频率是10 Hz;通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4。已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s,数据如下表所示。重力加速度大小g= 9.80 m/s2。导学号 51342101

单位:cm

x1 10.76 x2 15.05 x3 19.37 x4 23.65 h 48.00 s 80.00 根据表中数据,完成下列填空:

(1)物块的加速度a=__4.30__m/s2(保留3位有效数字)。

(2)因为__物体的加速度小于物体沿光滑斜面下滑时的加速度__,可知斜面是粗糙的。

[解析] 本题利用频闪照片求物体运动的加速度,进而判断斜面是否光滑,关键要明确斜面光滑时,加速度的大小,从而做出判断。

?x4+x3?-?x2+x1?h

据Δx=aT2得a==4.30m/s2,斜面光滑时,加速度a1=gsinθ=g=5.88m/s2>a,由此24Ts可知斜面粗糙。

3.(2017·山东潍坊月考)由于当年实验条件的限制,伽利略无法直接对落体验研究,而今天即使在中学实验室里,我们也可以通过实验来验证落体运动的1

某次实验中获得的质量为m的小球下落时的频闪照片,频闪间隔是s,根据此

30(保留三位有效数字)导学号 51342102

(1)小球在4.90cm位置时的速度大小为__0.984__m/s。 (2)小球下落的加速度大小为__9.77__m/s2。 (3)小球在13.60cm位置的速度大小为__1.64__m/s。

[解析] (1)从上向下,给小球位置编号,即为1、2、3、4、5,那么3是2时刻,故

x24v3=,x24=8.71cm-2.15cm=6.56cm,

2T

1

每两个计数点间的时间间隔T=s,

30

0.0656

代入数据得v3=m/s=0.984m/s。

12×30

(2)设点1到点3间的位移为x1,点3到点5间的位移为x2, 由匀变速直线运动的推论Δx=gt2得

1

x2-x1=gt2(注意:t是发生x1或x2位移所用的时间,t=s),

15代入数据得(13.60-4.90-4.90+0.54)×102m=gt2,

运动进行实规律,如图是照片计算:

到4的中间

解得g=9.77m/s2。

1

(3)根据v5=v3+gt=0.984m/s+9.77×m/s=1.64m/s。

15

4.(2016·湖南常德月考)如图甲所示,是研究小车做匀变速直线运动的实验装置,打点计时器的工作周期为T。导学号 51342103

(1)实验中,必要的措施是( A ) A.细线必须与长木板平行 B.小车必须具有一定的初速度 C.小车质量远大于钩码质量 D.平衡小车与长木板间的摩擦力

(2)如图乙所示,A、B、C、D、E、F、G是打好的纸带上的7个连续的点。从图乙中可读得s6=__6.00__cm,

s6-s4计算F点对应的瞬时速度大小的计算式为vF= (用题目中所给量的字母表示)。

2T(3)如图丙所示,是根据实验数据画出的v2-2s图线(s为各点至同一起点的距离),由图线可知:该图线的斜率表示__小车加速度的大小__,其大小为__0.50__(保留两位有效数字),单位是__m/s2__。

[解析] (1)该实验的目的是研究小车做匀变速直线运动的规律,只要小车做匀变速直线运动即可,对于小车有无初速度、小车质量与钩码质量的关系、是否平衡摩擦力没有要求,细线必须与长木板平行,故B、C、D错误,A正确。

(2)刻度尺的最小刻度为mm,需要估读到下一位,因此读出s6=6.00cm;根据匀变速直线运动中间时刻

s6-s4

的瞬时速度等于该过程的平均速度,打纸带上F点时小车的瞬时速度可以表示为vF=。

2T

222

(3)根据匀变速直线运动的速度—位移公式有v2-v20=2as,得v=v0+2as,由此可知在v-2s图线中,

Δv2

纵轴截距表示初速度的平方,斜率表示加速度的大小,因此有a=k==0.50m/s2。

Δ?2s?

5.(2017·山东烟台模拟)一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,圆盘加速

Δω

转动时,角速度的增加量Δω与对应时间Δt的比值定义为角加速度β(β=)。我们用电磁打点计时器、米

Δt尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验:(打点计时器所接交流电的频率为50Hz,A、B、C、D……