【備戰(zhàn)】高考物理 考前30天沖刺押題系列實(shí)驗(yàn)03 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng).doc

【備戰(zhàn)2013】高考物理 考前30天沖刺押題系列實(shí)驗(yàn)03 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)一 練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康木毩?xí)使用電火花計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，利用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)情況。二、實(shí)驗(yàn)器材電火花計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶，刻度尺，導(dǎo)線，電源三、實(shí)驗(yàn)步驟（1）把電火花計(jì)時(shí)器固定在桌子上，檢查墨粉紙盤(pán)是否已經(jīng)正確的套在紙盤(pán)軸上，檢查兩條白紙帶是否已經(jīng)正確的穿好，墨粉紙盤(pán)是否已經(jīng)夾在兩條白紙帶之間。（2）把計(jì)時(shí)器上的電源插頭插在交流220 v電源插座上。（3）按下脈沖輸出開(kāi)關(guān)，用手水平的拉動(dòng)兩條紙帶，紙帶上就打下一列小點(diǎn)。（4）取下紙帶，從能看得清的某個(gè)點(diǎn)開(kāi)始，數(shù)一數(shù)紙帶上共有多少個(gè)點(diǎn)。如果共有n個(gè)點(diǎn)，點(diǎn)子的間隔數(shù)就為n-1個(gè)，用t=0.02(n-1)s計(jì)算出紙帶的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t.（5）用刻度尺測(cè)量一下，打下這些點(diǎn)，紙帶通過(guò)的距離s有多長(zhǎng)。（6）利用公式計(jì)算出紙帶在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度。把測(cè)量和計(jì)算的結(jié)果填入表1中。表1點(diǎn)子數(shù)n點(diǎn)子間隔數(shù)（n-1）運(yùn)動(dòng)時(shí)間t/s位移s/m平均速度（7）在紙帶上找出連續(xù)的6個(gè)點(diǎn)，分別標(biāo)上記號(hào)a、b、c、d、e、f。用刻度尺測(cè)出兩個(gè)相鄰點(diǎn)間的距離s1、s2、s3、s4、s5（如圖所示）把數(shù)據(jù)填入表2中。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，運(yùn)用你學(xué)過(guò)的知識(shí)，判斷紙帶的運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)還是變速運(yùn)動(dòng)，并把判斷的結(jié)果和理由寫(xiě)清楚。 a b c d e fs1 s2 s3 s4 s5表2a和b的距離s1/mb和c的距離s2/mc和d的距離s3/md和e的距離s4/me和f的距離s5/m判斷的結(jié)果和理由如果用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，則實(shí)驗(yàn)步驟的前三步相應(yīng)的應(yīng)當(dāng)是：（1）把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上，讓紙帶穿過(guò)兩個(gè)限位孔，壓在復(fù)寫(xiě)紙的下面；（2）把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)接線柱用導(dǎo)線分別與6v的低壓交流電源的接線柱相連接；（3）打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，用手水平的拉動(dòng)紙帶，紙帶上就打上一列小點(diǎn)。然后，重復(fù)上面步驟（4）至（7），完成實(shí)驗(yàn)。四、注意事項(xiàng)：（1）將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上，以免在拉紙帶時(shí)晃動(dòng)它，并要輕輕試?yán)垘?，?yīng)無(wú)明顯阻滯現(xiàn)象，同時(shí)復(fù)寫(xiě)紙應(yīng)該能隨紙帶的移動(dòng)而移動(dòng)。必要時(shí)，可通過(guò)定位軸的前后移動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)復(fù)寫(xiě)紙的位置。（2）若紙帶上出現(xiàn)雙點(diǎn)或漏點(diǎn)現(xiàn)象，可通過(guò)適當(dāng)調(diào)整振動(dòng)片的長(zhǎng)度予以糾正，若紙帶上出現(xiàn)拖痕和點(diǎn)跡不清，應(yīng)調(diào)整振針長(zhǎng)度。實(shí)驗(yàn)二 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖褂么螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。二、實(shí)驗(yàn)原理設(shè)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度是a，在各個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間t里的位移分別是s1、s2、s3則有（見(jiàn)第二章的習(xí)題）s=s2-s1=s3-s2=s4-s3=at2 由上式還可得到s4-s1=(s4-s3)+(s3-s2)+(s2-s1)=3at2同理有s5-s2=s6-s3=3at2可見(jiàn)，測(cè)出各段位移s1、s2即可求出 再算出a1、a2的平均值，就是我們所要測(cè)定的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。三、實(shí)驗(yàn)器材電火花計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，一端附有滑輪的長(zhǎng)木板，小車(chē)，紙帶，刻度尺，導(dǎo)線，電源，鉤碼，細(xì)繩。四、實(shí)驗(yàn)步驟（1）把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸處桌面。把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路。（2）把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，使細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上合適的鉤碼。把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把紙帶的一端固定在小車(chē)的后面。（3）把小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源后，放開(kāi)小車(chē)，讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一列小點(diǎn)。換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。（4）從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開(kāi)頭一些比較密集的點(diǎn)子，在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)開(kāi)始點(diǎn)。為了測(cè)量方便和減小誤差，通常不用每打一次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位，而用每打五次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位，就是t=0.025=0.1s。在選好的開(kāi)始點(diǎn)下面標(biāo)明a，在第六點(diǎn)下面標(biāo)明b，在第十一點(diǎn)下面標(biāo)明c，在第十六點(diǎn)下面標(biāo)明d，點(diǎn)a、b、c、d叫做計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖所示。兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別是s1、s2、s3s1 s2 s3a b c d（5）測(cè)出六段位移s1、s2、s3、s4、s5、s6的長(zhǎng)度，把測(cè)量結(jié)果填入下表1中。（6）根據(jù)測(cè)量結(jié)果，利用“實(shí)驗(yàn)原理”中給出的公式算出加速度a1、a2、a3的值。注意：t=0.1s。求出a1、a2、a3的平均值，它就是小車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。把計(jì)算的結(jié)果填入下表1中小車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a= 表1 計(jì)算小車(chē)的加速度a= t=0.1s計(jì)數(shù)點(diǎn)位移s/m位移差s/m分段加速度a/ms-2小車(chē)加速度a/ms-201s1=2s2=3s3=4s4=s4-s1=5s5=s5-s2=6s6=s6-s3= 1(8分) “研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，使用電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(所用交流電的頻率為50hz)，得到如圖所示的紙帶圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出來(lái)，下列表述正確的是()a實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先放開(kāi)紙帶再按通電源b(s6s1)等于(s2s1)的6倍c從紙帶可求出計(jì)數(shù)點(diǎn)b對(duì)應(yīng)的速率d相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s【答案】c2(8分)如圖所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始自由下落，利用此裝置可以測(cè)定重力加速度所需器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還需_(填字母代號(hào))中的器材a直流電源、天平及砝碼b直流電源、毫米刻度尺c交流電源、天平及砝碼d交流電源、毫米刻度尺通過(guò)作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度為使圖線的斜率等于重力加速度，除作vt圖象外，還可作_圖象，其縱軸表示的是_，橫軸表示的是_3(8分)在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)()a應(yīng)先接通電源，再使紙帶運(yùn)動(dòng)b應(yīng)先使紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源c在使紙帶運(yùn)動(dòng)的同時(shí)接通電源d先使紙帶運(yùn)動(dòng)或先接通電源都可以【解析】先接通電源再使紙帶運(yùn)動(dòng)，可使紙帶上打出的點(diǎn)子更多，紙帶利用率更高，另外，在紙帶運(yùn)動(dòng)較快的情況下，如果先釋放紙帶后接通電源，可能造成紙帶上無(wú)點(diǎn)的情況【答案】a4(8分)一同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“測(cè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，紙帶上打出的點(diǎn)不是圓點(diǎn)，而是如圖所示的一些短線，這可能是因?yàn)?)a打點(diǎn)計(jì)時(shí)器錯(cuò)接在直流電源上b電源電壓不穩(wěn)定c電源的頻率不穩(wěn)定d打點(diǎn)針壓得過(guò)緊5(8分)用接在50hz交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況如圖所示是實(shí)驗(yàn)得到的紙帶則小車(chē)的加速度和打點(diǎn)1時(shí)的瞬時(shí)速度的大小分別是()aa5.00m/s2和v11.60m/sba5.00m/s2和v13.20m/sca50.0m/s2和v11.60m/sda50.0m/s2和v13.20m/s【解析】由s3s4(s1s2)a(2t)2，又t0.02s2，解得a5.00m/s2.v11.60m/s.【答案】a6(8分) (1)某同學(xué)要進(jìn)行探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?jiān)谙旅媪谐龅膶?shí)驗(yàn)器材中，選出本實(shí)驗(yàn)中不需要的器材填在橫線上(填編號(hào))：_打點(diǎn)計(jì)時(shí)器天平低壓交流電源低壓直流電源細(xì)繩和紙帶鉤碼和小車(chē)秒表一端有滑輪的長(zhǎng)木板刻度尺(2)某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所記錄的紙帶來(lái)研究做勻變速直線運(yùn)動(dòng)小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況，實(shí)驗(yàn)中獲得一條紙帶，如圖所示，其中兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出已知所用電源的頻率為50hz，則打a點(diǎn)時(shí)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度大小va_m/s，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小a_m/s2.(結(jié)果要求保留三位有效數(shù)字)【解析】(2)va，t0.1s，所以解出va0.337m/s.由bdoba(2t)2，解出a0.393m/s2.【答案】(1)(2)0.3370.3937(8分)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，造成各連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差不是一個(gè)恒量的主要原因是()a長(zhǎng)度測(cè)量不準(zhǔn)確b打點(diǎn)間隔不是0.02s，而是0.018sc運(yùn)動(dòng)中受摩擦力作用d木板未調(diào)成水平8(8分)在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，算出小車(chē)經(jīng)過(guò)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度如以下表格中所示，為了算出加速度，合理的方法是()計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào)123456計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻(s)0.10.20.30.40.50.6通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度(cm/s)44.062.081.0100.0110.0168.0a.根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度應(yīng)用公式av/t算出加速度b根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出vt圖象，量出其傾角，由公式atan算出加速度c根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出vt圖象，由圖線上任意兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度，用公式av/t算出加速度d依次算出通過(guò)連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車(chē)的加速度9(8分)某同學(xué)在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，得到了幾條較為理想的紙帶，已在每條紙帶上每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取好了一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，依打點(diǎn)先后編為0、1、2、3、4、5.由于不小心，紙帶被撕斷了，如圖所示請(qǐng)根據(jù)給出的a、b、c、d四段紙帶回答：(填字母，單位：cm)(1)從紙帶a上撕下的那段應(yīng)該是b、c、d三段紙帶中的_(2)打a紙帶時(shí)，物體的加速度大小是_m/s2.54103m所以從紙帶a上撕下的那段應(yīng)是c.【答案】(1)c(2)0.610(9分)如圖所示，是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，圖中a、b、c、d、e、f等是按時(shí)間順序先后打出的計(jì)數(shù)點(diǎn)(每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫(huà)出)用刻度尺量出ab、ef之間的距離分別是2.40cm和0.84cm，那么小車(chē)的加速度大小是_，方向是_11(9分)利用打點(diǎn)時(shí)器測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)的小車(chē)的加速度，如圖所示給出了該次實(shí)驗(yàn)中，從0點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中0,1,2,3,4,5,6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)測(cè)得：s11.40cm，s21.90cm，s32.38cm，s42.88cm，s53.39cm，s63.87cm.(1)在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1,2,3,4,5時(shí)，小車(chē)的速度分別為：v1_cm/s，v2_cm/s，v3_cm/s，v4_cm/s，v5_cm/s.(2)作出vt圖象，并由圖象求出小車(chē)