【文档说明】高考物理一轮复习力学实验专项训练（一）实验：测定匀变速直线运动的加速度.docx，共(10)页，553.412 KB，由管理员店铺上传

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12021届高考物理一轮复习力学实验专项训练（一）实验：测定匀变速直线运动的加速度1.在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，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50Hz，下图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四

个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示(单位：cm)．由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小4=v________m/s，小车的加速度大小a=________2m/s.2.某同学利用

图甲所示装置做测定匀变速直线运动的加速度实验。(1)实验过程中,下列做法必要或正确的是_______。A.将长木板调成水平B.先释放小车,后接通电源C.从图示位置释放小车,让钩码带动小车运动D小车的质量不需要远大于钩码的总质量(2)图乙所示为某次实验得到的一条纸带,打点计时器所接交流电源频率为

50Hz,两计数点间的距离测量结果已标出,则小车在计数点D所代表时刻的瞬时速度大小为_______m/s,小车的加速度大小为_______2m/s。(结果均保留两位有效数字)23.某同学在“利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计

时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出ABCDEFG、、、、、、共7个计数点。相邻计数点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s。(本题计算结果均保留3位有效数字)(1)在实验中,使用打点计时器时应先_______

____再__________(填“释放纸带”或“接通电源”)。(2)试根据纸带上各个计数点间的距离,每隔0.1s测一次速度,计算出打下D点时小车的瞬时速度,并将这个速度值填入下表。(3)将BCDEF、、、、各个时刻的瞬时速度标在如图直

角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。(4)根据图像求出小车的加速度大小是________2m/s。4.为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为5mm的挡光条，如图所示，滑块在牵引力作用下，

先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了挡光条通过第一个光电门时的时间为10.050st=，通过第二个光电门的时间为20.010st=，挡光条从第一个光电门到挡住第二个光电门之间的时间间隔为3.0s3t=．则滑块通过第一个光电门时的3速度为__________，滑块通过第二个光电门的速度为

________．滑块的加速度为__________2m/s，两个光电门之间的距离是______m．(结果均保留两位有效数字)5.如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材研究金属球下落加速度的大小．有一直径为d，质量为m的金属球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门

，测得AB，间的距离为()HHd，光电计时器记录下金属球通过光电门的时间为t.则：(1)金属球经过光电门B时的速度表达式为____________；(2)多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图乙所示，该图线的斜率为k.利用图线的斜率k和金属球的直径d求出金属球的加速度表达式为__

________________．6.某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准)；在斜

面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；然后撤去浅盘并同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开．图乙为实验得到的一条纸带，用

刻度尺量出相邻点之间的距离是0112231.40cm2.15cm2.91cmxxx===，，，43445563.65cm4.41cm5.15cmxxx===，，.试问：(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的_______

_原理类似．(2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度4v=________m/s，小车的加速度a=__________2m/s.(结果均保留二位有效数字)7.某同学用如图a所示的实验装置研究小车在光滑斜面上匀加速下滑的运动规律．先从斜面

高处静止释放小车，随后才开启位移传感器(一种测量物体离开传感器距离的工具，以开启瞬间记为0t=)测量小车与传感器间距S与时间t的关系．但是由于操作失误，本应在计算机屏幕上显示的St−图象被改为stt−图象，实验结果如图b所示．根据此图象．(1)0.4st=末，物体与传感器间距S

=________.(2)传感器开启瞬间物体运动的速度0v=________.(3)物体的加速度大小约为__________．(结果均保留两位有效数字)58.用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。主要实验步骤如下:a.安装好实验器材,接

通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次。b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点(0)Ot=,然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,如图2中ABCDEF、、、、、……所示。c.通过测量、计算可以得到在打ABCDE、、、、……点时小车的速度,分别记作123

45vvvvv、、、、……d.以速度为v纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图3所示。结合上述实验步骤,请你完成下列任务:(1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有和_______(填选项前的字母)。A.电压合适的50Hz交流电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺6D.秒表E.天平(含

砝码)(2)在图3中已标出计数点ABDE、、、对应的坐标点,请在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出vt−图像。(3)观察vt−图像,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是:_____________。vt−图像斜率的物理意义是________。(4)描绘vt−图像前,还不知

道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度xt表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对t的要求是_________(选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的x大小与速度测量的误差__

________(选填“有关”或“无关”)。(5)早在16世纪末,伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时,为此他设计了如图4所示的“斜面实验”,反复做了上百次,验证了他的猜想。请你结合匀

变速直线运动的知识,分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的。参考答案及解析71.答案：0.405；0.730解析：534352ddvvt−===(14.5)6.45)0.01m/s0.405m/s201−=用逐差法算加速度：63

329dddat−−==22(19.4726.45)0.01m/s0.730m/s90.1−=2.答案：(1)D(2)1.3;0.60解析：(1)不需要将长木板调成水平,选项A没有必要;实验时,将接好纸带的小车停在靠近

打点计时器处,且应先接电源,然后释放小车,带动纸带运动,以充分利用纸带,使纸带上得到尽可能多的点,选项B、C均错误;小车的质量可大于、小于或等于钩码的总质量,选项D正确。(2)两相邻计数点间的时间间隔0.02s50.1sT==,打点计时器打下D点时小车的瞬时速度大

小340.12700.1330m/s1.3m/s220.1DssvT++===,小车的加速度大小22220.12700.1330(0.11480.1212)m/s0.60m/s(2)(20.1)saT+−+===。3.答案：(1)接通电源;释放纸带(2)

0.560(3)图见解析(4)0.80解析：(1)在实验中,使用打点计时器时应先接通电源再释放纸带。(2)打点计时器打D点时小车的瞬时速度为:2(5.205.99)10m/s0.560m/s220.1CEDxvt−+===。(3)根据表中实验数

据在坐标系内描出对应点,根据描出的点作出图像如图所示:(4)由图示vt−图像可知,加速度为:220.6400.400m/s0.80m/s0.3vat−===。4.答案：0.10m/s；0.50m/s；0.13；0.92解析：滑块通过

第一个光电门的速度：8110.005m/s0.10m/s0.05dtv===，滑块通过第一个光电门的速度：220.005m/s0.50m/s0.01dtv===.滑块加速度：22210.50.1m/s0.13m/s3.0vvat−−==.根据2222210.5

0.1m0.92m220.13vvsa−−===5.答案：(1)dt(2)212kd解析：(1)金属球经过光电门的时间极短，平均速度可视为金属球经过光电门的瞬时速度，故dvt=.(2)金属球由静止到经过光电门这一过程，根据运动学公式有2()2daHt=，解得金属球的

加速度为222daHt=，而21ktH=，故212akd=.6.答案：(1)打点计时器计(2)0.20；0.19解析：(1)由题意可知，滴水计时器可以通过滴水计时，与课本上介绍的打点计时器计时原理类似．(2)利用匀变速直线运动的推论得：354350.03650.0441m/s0.20m/s0.

22xvt+===根据匀变速直线运动的推论公式2xaT=可以求出加速度的大小，得：2340113xxaT−=2451223xxaT−=2562333xxaT−=为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：1231()3aaaa=++即加速度计算表达式

为：360329xxaT−=9解得20.19m/sa=7.答案：(1)0.66m(0.65～0.67均可)(2)1.3m/s(3)21.8m/s解析：(1)根据图象可知，1.66m/sts=，且0.4st=，因此物体与传感器间距

0.66mS=；(2)由图象知st与t成线性关系，st与t的函数关系式是sktbt=+，某个时刻st的大小表示该时刻的瞬时速度，根据图象可知传感器开启瞬间即0t=时刻的物体运动的速度01.3m/sv=(3)根据2012svtat=+，则有

：02avstt=+；所以图象的斜率是物体的加速度大小的一半，20.90m/s2avt==.解得：21.8m/sa=8.答案：(1)A;C(2)如图所示(3)小车的速度随时间均匀变化;加速度(4)越小越好;有关(5)如果小球的初速度为0,其速度vt

,那么它通过的位移2vt。因此,只要测量小球通过不同位移所用的时间,就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化。解析：本题考查研究匀变速直线运动规律的实验。(1)打点计时器所用电源为50Hz的交流电源,测量各计数点间距离需用刻度

尺。(2)图见答案。10(3)因为小车的速度随时间均匀变化,所以小车做匀加速直线运动。由匀加速直线运动中速度0vvat=+,可知vt−图像斜率的物理意义是加速度。(4)xvt=,若用v表示瞬时速度,t越小越好,而选取的x大小会影响速度测量值与真实值的偏差

大小。(5)设00,vvat==,而212xat=,故可通过位移随时间的变化情况,判断速度随时间的变化情况。