2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第04講 練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時器 研究勻變速直線運(yùn)動（測）

2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第04講 練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時器 研究勻變速直線運(yùn)動（測）一、實(shí)驗(yàn)題(本大題共10小題，每小題11分，共110分。)1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)動的規(guī)律，打點(diǎn)計(jì)時器工作頻率為50Hz圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條較理想的紙帶，每兩個相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為0.10s通過計(jì)算已經(jīng)得出了打下B、C、D四個點(diǎn)時小車的瞬時速度，以A點(diǎn)為計(jì)時起點(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)時器打E點(diǎn)時小車的瞬時速度vE=_m/s（保留三位有效數(shù)字）（2）小車運(yùn)動的加速度為a=_m/s2（保留兩位有效數(shù)字）（3）打點(diǎn)計(jì)時器打下A點(diǎn)時的速度為vA=_m/s【答案】 0.640 0.80 0.320（3）根據(jù)速度公式vE=vA+at；解得：vA=vEat=0.6400.80×0.4=0.320m/s；2在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：（1）除打點(diǎn)計(jì)時器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、一端附有滑輪的長木板、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）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B先使紙帶運(yùn)動，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)時器處（3）在實(shí)驗(yàn)中：某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時器記錄了被小車拖動的紙帶的運(yùn)動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E共5個計(jì)數(shù)點(diǎn)測得計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，每兩個相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出來每兩個相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔為_s試根據(jù)紙帶上各個計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算出打下B、C、D三個點(diǎn)時小車的瞬時速度，則vD=_m/s，vC=_m/s，vB=_m/s選擇合適的單位長度，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）將圖線延長與縱軸相交，交點(diǎn)的物理意義是_【答案】 AC AD 0.1 0.390 0.264 0.138 1.26m/s2 零時刻經(jīng)過A點(diǎn)的速度大?。?）由于相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔T=0.1s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，得： ，同理： ， 作圖時注意，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)時開始記時），并根據(jù)圖線求出小車運(yùn)動的加速度將圖線延長與縱軸相交，交點(diǎn)的縱坐標(biāo)是零時刻的速度大小是，此速度的物理意義是零時刻經(jīng)過A點(diǎn)的速度大小3如圖所示是三個涉及紙帶和打點(diǎn)計(jì)時器(所接電源皆為50 Hz交流電)的實(shí)驗(yàn)裝置圖。（1）三個實(shí)驗(yàn)裝置中，摩擦力對實(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?A 2 乙 1.30【解析】試題分析：在研究勻變速直線運(yùn)動的實(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，沒錯實(shí)驗(yàn)受到的摩擦力大小恒定，對結(jié)果沒有影響，但是在另外的兩個實(shí)驗(yàn)中沒次實(shí)驗(yàn)的時候作用力變化，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，（3）紙帶是ef間的距離為2.7cm=0.026m，時間為0.02s，所以平均速度大小為4我校高一同學(xué)在做“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時器”實(shí)驗(yàn)中使用的打點(diǎn)計(jì)時器電火花打點(diǎn)計(jì)時器，打點(diǎn)計(jì)時器是一種計(jì)時儀器，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打一個點(diǎn)(2)接通打點(diǎn)計(jì)時器電源和讓紙帶開始運(yùn)動，這兩個操作之間的時間順序關(guān)系是_A.先接通電源，再讓紙帶運(yùn)動B.先讓紙帶運(yùn)動，再接通電源C.讓紙帶運(yùn)動的同時接通電源D.先讓紙帶運(yùn)動或先接通電源都可以(3)實(shí)驗(yàn)時某位同學(xué)利用小車做勻加速運(yùn)動打出的紙帶如圖所示，每兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個計(jì)時點(diǎn)沒有畫出來，圖中上面的數(shù)字為相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離小車做勻加速直線運(yùn)動的加速度a=_m/s2（保留三位有效數(shù)字）打第4個計(jì)數(shù)點(diǎn)時紙帶的速度v4=_m/s（保留三位有效數(shù)字）【答案】 220V 交流電 0.02s A 2.02m/s2 1.21m/s【解析】（1）常用的電火花計(jì)時器使用的是交流電220V，其電源頻率為50Hz，它們是每隔0.02s打一個點(diǎn)（2）開始記錄時，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時器通電打點(diǎn)，然后釋放紙帶讓紙帶（隨物體）開始運(yùn)動，如果先放開紙點(diǎn)睛:對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，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動兩個重要推論的運(yùn)用注意有效數(shù)字的保留5某同學(xué)用如圖所示裝置測量重力加速度g,所用交流電頻率為50 Hz。在所選紙帶上取某點(diǎn)為0號計(jì)數(shù)點(diǎn)，然后每3個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以測量數(shù)據(jù)及其標(biāo)記符號如下所示。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?B 偶然 阻力、測量利用上了六個數(shù)據(jù)，S 1 、S 2 、S 3 、S 4 、S 5 、S 6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)時器與紙帶的摩擦，測量等等。6某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置來測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，主要操作步驟如下：安裝實(shí)驗(yàn)器材，調(diào)節(jié)試管夾(小鐵球)、光電門和紙杯在同一豎直線上；打開試管夾，由靜止釋放小鐵球，用光電計(jì)時器記錄小鐵球在兩個光電門間的運(yùn)動時間t，并用刻度尺(圖上未畫出)測量出兩個光電門之間的高度h，計(jì)算出小鐵球通過兩光電門間的平均速度v；保持光電門1的位置不變，改變光電門2的位置，重復(fù)的操作，測出多組(h，t)，計(jì)算出對應(yīng)的平均速度；畫出vt圖象請根據(jù)實(shí)驗(yàn)，回答如下問題：(1)設(shè)小鐵球到達(dá)光電門1時的速度為v0，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.則小鐵球通過兩光電門間的平均速度v的表達(dá)式為_(用v0、g和t表示)(2)實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)如下表：請?jiān)趫D中畫出vt圖象(3)根據(jù)vt圖象，可以求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭_ m/s2，小球通過光電門1時的速度為_ m/s.(以上結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)【答案】 9.7，1.10（3）小鐵球通過兩光電門間平均速度v的表達(dá)式為：，所以v-t圖象的斜率表示，所以當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=2k=9.7m/s2，根據(jù)v-t圖象得出v0=1.10m/s，即小球通過光電門1時的速度為1.10m/s。7某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動，用自制“滴水計(jì)時器”計(jì)量時間。實(shí)驗(yàn)前，將該計(jì)時器固定在小車旁，如圖（a）所示。實(shí)驗(yàn)時，保持桌面水平，先用功率恒定的電動馬達(dá)牽引著小車由靜止開始加速一段時間。再關(guān)閉馬達(dá)，讓小車在桌面上自由運(yùn)動至靜止。在小車運(yùn)動過程中，滴水計(jì)時器等時間間隔地滴下小水滴，圖（b）記錄了桌面上連續(xù)的6個水滴的位置。（已知滴水計(jì)時器每內(nèi)共滴下46個小水滴，且開始計(jì)時時滴下的小水滴計(jì)為第1滴。）（1）根據(jù)圖（b）的數(shù)據(jù)可判斷出此過程中滴下的水滴是小車在_時留下的（填“馬達(dá)牽引著加速”或“關(guān)閉馬達(dá)后在桌面上減速”）。還由圖（b）可知，小車在桌面上是_（填“從右向左”或“從左向右”）運(yùn)動的。（2）小車運(yùn)動到圖（b）中A點(diǎn)時的速度大小約為_。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）【答案】 關(guān)閉馬達(dá)后在桌面上減速； 從右向左； 0.24在圖（b）中從右向左依次定義三個水滴A、B和C，則可求出滴C水滴時小車的速度從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，解得。點(diǎn)晴：注意相鄰水滴的時間間隔的計(jì)算，46滴水有45個間隔，速度和加速度的計(jì)算，注意單位、有效數(shù)字的要求。8某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時器測量小車做勻變速直線運(yùn)動的加速度。實(shí)驗(yàn)器材有：電磁打點(diǎn)計(jì)時器、一端附有滑輪的長木板，小車、紙帶、細(xì)線、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源、復(fù)寫紙片等。(1)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)桌上安裝好所需的器材后(如圖所示)準(zhǔn)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下面操作必須要的是_A.把附有滑輪的長木板的一端適當(dāng)墊高，以平衡小車運(yùn)動過程中所受的摩擦力B.調(diào)節(jié)拉小車的細(xì)線使細(xì)線與長木板板面平行C.拉小車運(yùn)動的鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量D.實(shí)驗(yàn)時，先釋放小車，再接通電源(2)該同學(xué)在得到的紙帶上選取七個計(jì)數(shù)點(diǎn)(相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出)，如圖所示，圖中s1=4.81cm，s2=5.29cm，s3=5.76cm，s4=6.25cm，s5=6.71cm，s6=7.21cm。已知電源頻率為50Hz，則加速度的大小為_m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。【答案】 B 0.48使打出來的點(diǎn)很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，故D錯誤；故選B（2）根據(jù)s4s1=3 a1T2 ；s5s2=3 a2T2；s6s3=3 a3T2得加速度大小為： 點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動推論的運(yùn)用，在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用9物理小組在一次探究活動中，測量滑塊做勻加速直線運(yùn)動的加速度和某時刻的瞬時速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1，一木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與穿過電火花打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接打點(diǎn)計(jì)時器使用的交流電源的頻率為50Hz開始實(shí)驗(yàn)時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做加速運(yùn)動，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)（1）結(jié)合本次實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是：_A電火花打點(diǎn)計(jì)時器使用220V交流電源B電火花打點(diǎn)計(jì)時器每隔0.02s打一個點(diǎn)C實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先釋放滑塊再打點(diǎn)D滑塊應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時器開始釋放E紙帶放在墨粉盤的上面（2）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個打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2所示根據(jù)圖中數(shù)據(jù)確定滑塊加速度a=_m/s2，紙帶上“4”點(diǎn)的瞬時速度v4=_m/s（結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留兩位）【答案】 ABD 0.49 0.31計(jì)數(shù)點(diǎn)4的瞬時速度。點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會根據(jù)紙帶求解瞬時速度和加速度，主要是勻變速直線運(yùn)動推論的運(yùn)用。10某同學(xué)用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動實(shí)驗(yàn)步驟如下：a安裝好實(shí)驗(yàn)器材b接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運(yùn)動，重復(fù)幾次選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶，舍去開始密集的點(diǎn)跡，從便于測量的點(diǎn)開始，每兩個打點(diǎn)間隔取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖中、點(diǎn)所示c測量、計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，分別記做：、d通過測量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動e分別計(jì)算出、與對應(yīng)時間的比值、f以為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)，標(biāo)出與對應(yīng)時間的坐標(biāo)點(diǎn)，畫出圖線結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請你完成下列任務(wù)：實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有_和_（填選項(xiàng)代號）A電壓合適的交流電源 B電壓可調(diào)的直流電源C刻度尺 D秒表 E天平 F重錘將最小刻度為的刻度尺的刻線與計(jì)數(shù)點(diǎn)對齊，、計(jì)數(shù)點(diǎn)所在的位置如圖所示，則_，_該同學(xué)在圖中已標(biāo)出、計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請你在該圖中標(biāo)出與、兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出圖線_根據(jù)圖線判斷，在打計(jì)數(shù)點(diǎn)時，小車的速度_；它在斜面上運(yùn)動的加速度_【答案】 B A C 2.98 13.20 0.2 4【解析】（）要想使電子向下偏，必須給電子一個豎直向下的力，根據(jù)左手定則，可以判斷出應(yīng)該施加指向軸正方向的磁場，如果加電場，則電場力方向豎直向下，而電子受電場力的方向與電場的方向相反，所以應(yīng)該加豎直向上的電場，B正確（）必須使用的有電壓合適的交流電源，刻度尺AC正確根據(jù)毫米刻度尺讀數(shù)規(guī)則得：，如圖；