2022届高考物理一轮复习课时作业-第1章-第4课-实验：研究匀变速直线运动-.docx

其次单元　试验与探究
第4课　试验：争辩匀变速直线运动
1．“争辩匀变速直线运动”的试验中，使用电磁式打点计时器(所用沟通电的频率为50 Hz)，得到如下图所示的纸带．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(　　)

A．试验时应先放开纸带再接通电源
B．(x6－x1)等于(x2－x1)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＝，所以C正确，x6－x1＝5(x2－x1)，所以B错误，相邻计数点间的时间间隔是0.1 s，D错误，依据试验要求应当先开通电源再放开纸带，所以A错误．
答案：C
2．在“争辩匀变速直线运动”的试验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下：
计数点序号
1
2
3
4
5
6
计数点对
应的时刻（s）
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
通过计数点时
的速度(cm/s)
44.0
62.0
81.0
100.0
110.0
168.0

为了算出加速度，合理的方法是(　　)
A．依据任意两个计数点的速度，用公式a＝算出加速度
B．依据试验数据画出vt图，量出其倾角α，由公式a＝tan α算出加速度
C．依据试验数据画出vt图，由图线上间隔较远的两点所对应的速度，用公式a＝算出加速度
D．依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
解析：依据任意两个计数点的速度用公式a＝算出加速度的偶然误差较大，A不合理；vt图中a并不等于tan α，B不合理；由图线上间隔较远的两点对应的速度，利用公式a＝算出的加速度偶然误差小，即C合理；依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度，实际只相当于用了第1组和第6组两组数据，偶然误差照旧较大，D不合理．
答案：C
3．(多选)在“探究速度随时间的变化规律”的试验中，下列方法有助于削减试验误差的是(　　)
A．选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位
B．使小车运动的加速度尽量小些
C．舍去纸带上开头时密集的点，只利用点迹清楚、点间隔适当的那一部分进行测量、计算
D．适当增加挂在细绳下钩码的个数
解析：选取的计数点间隔较大，在用直尺测量这些计数点间的间隔时，在测量确定误差基本相同的状况下，相对误差较小，因此A项正确；在试验中，假如小车运动的加速度过小，打出的点很密，长度测量的相对误差较大，测量精确     性降低，因此小车的加速度应适当大些，而使小车加速度增大的常见方法是适当增加挂在细绳下钩码的个数，以增大拉力，故B项错误，D项正确；为了削减长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集，甚至辨别不清的点，因此C项正确．
答案：ACD
4．在“探究速度随时间的变化规律”的试验中，某同学的操作中有以下试验步骤，其中错误或遗漏的步骤有__________．(遗漏步骤可编上序号G、H、…)
A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源
B．将打点计时器固定在平板上，并接好电源
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下面吊着适当重的钩码
D．取下纸带
E．将平板无滑轮的一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动
F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
将以上步骤完善后按合理挨次填写在横线上：_____________________________________________________________________________________________________________.
解析：A中应先接通电源，再放开纸带．C中应调整滑轮的高度，使细绳与平板平行，D中应先断开电源，使打点计时器停止工作，E属于多余步骤．应补充：G，换上新纸带，重复操作两次；H，断开电源，整理好器材．正确合理的挨次应为B、F、C、A、D、G、H.
答案：见解析
5．在“测定匀变速直线运动的加速度”的试验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50 Hz，如图所示是一次试验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间挨次取0、1、2、3、4、5、6七个计数点，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离分别为1.40 cm、3.55 cm、6.45 cm、10.15 cm、14.55 cm、19.70 cm.由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小为v4＝________ m/s，小车的加速度大小a＝________ m/s2.(结果保留三位有效数字)

解析：v4＝＝ m/s＝0.405 m/s.
x1′＝0.014 0 m，x2′＝x2－x1＝0.021 5 m，
x3′＝x3－x2＝0.029 0 m，x4′＝x4－x3＝0.037 0 m，
x5′＝x5－x4＝0.044 0 m，x6′＝x6－x5＝0.051 5 m，
a＝＝
m/s2＝0.756 m/s2.
答案：0.405　0.756
6．光电计时器是一种争辩物体运动状况的常用计时仪器，其结构如图(a)所示，a、b分别是光电门的激光放射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开头挡光到挡光结束的时间记录下来．图(b)中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P点悬有一铅锤，试验时，让滑块从长木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10－2 s和4.0×10－3 s．用精度为0.05 mm的游标卡尺测量滑块的宽度为d，其示数如图(c)所示．

(1)滑块的宽度d＝________cm.
(2)滑块通过光电门1时的速度v1＝______m/s，滑块通过光电门2时的速度v2＝______m/s.(结果保留两位有效数字)
(3)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的________，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将______的宽度减小一些．
解析：(1)d＝10 mm＋0.05 mm×8＝10.40 mm＝1.040 cm.
(2)v1＝＝ m/s＝1.0 m/s，
v2＝＝ m/s＝2.6 m/s.
(3)v1、v2实质上是通过光电门1和2时的平均速度，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将滑块的宽度减小一些．
答案：(1)1.040　(2)1.0　2.6　(3)平均速度　滑块
7．如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开头自由下落，利用此装置可以测定重力加速度．

(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需____(填字母代号)中的器材．
A．直流电源、天平及砝码
B．直流电源、毫米刻度尺
C．沟通电源、天平及砝码
D．沟通电源、毫米刻度尺
(2)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高试验的精确     程度．为使图线的斜率等于重力加速度，除作vt图象外，还可作________图象，其纵轴表示的是______________________，横轴表示的是__________________．
解析：(1)打点计时器需接沟通电源．重力加速度与物体的质量无关，所以不需要天平和砝码．计算速度需要测相邻计数点的距离，需要刻度尺，选D.
(2)由公式v2＝2gh，如绘出h图象，其斜率也等于重力加速度．
答案：(1)D　(2)h　速度平方的二分之一　重物下落的高度
8．某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为抱负的纸带，已在每条纸带上每5个计时点取好了一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1 s，依打点先后编为0、1、2、3、4、5.由于不当心，纸带被撕断了，如图所示．请依据给出的A、B、C、D四段纸带回答：(填字母)

(1)从纸带A上撕下的那段应当是B、C、D三段纸带中的____．
(2)打A纸带时，物体的加速度大小是____m/s2.
解析：因小车做匀变速直线运动，加速度保持不变，打A纸带时，加速度a＝＝＝ m/s2＝0.6 m/s2.
又小车运动的加速度：a＝，则4、5两点间隔为：
x5＝x2＋3aT2＝36.0×10－3 m＋3×0.6×0.12 m＝54×10－3 m，所以从纸带A上撕下的那段应是C.
答案：(1)C　(2)0.6