2019年高考物理 名校模擬試題分項解析40熱點 專題21 研究變速直線運動實驗.doc

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專題21 研究變速直線運動實驗 1.（2019廣東六校聯(lián)考）某同學用圖（a）所示實驗裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣取? （1）請完成以下主要實驗步驟： 按圖（a）安裝實驗器材并連接電源；豎直提起系有重物的紙帶，使重物靠近計時器下端： 、 ，使重物自由下落；關閉電源，取出紙帶；更換新紙帶重復實驗。 （2）打點計時器的工作頻率為50Hz，實驗獲得的一條紙帶上實際計時點的間距如圖（b）所示。由紙帶所示數(shù)據(jù)可知實驗時紙帶的 端通過夾子和重物相連接（選填“甲”或“乙”）?？捎嬎愠鰧嶒灂r的重力加速度為 m/s2。（計算結果保留兩位有效數(shù)字） （3）在實驗操作和數(shù)據(jù)處理都正確的情況下，得到的結果仍小于當?shù)刂亓铀俣?，主要原因是有空氣阻力? 的影響。 【參考答案】（1）接通電源，釋放紙帶 （2）乙 9.4 （3）摩擦阻力 【命題意圖】本題考查利用落體法測量重力加速度、紙帶處理實驗數(shù)據(jù)及其相關知識點。 2.（2018高考全國理綜III）甲、乙兩同學通過下面的實驗測量人的反應時間。實驗步驟如下： （1）甲用兩個手指輕輕捏住量程為L的木尺上端，讓木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好處于L刻度處，但未碰到尺），準備用手指夾住下落的尺。 （2）甲在不通知乙的情況下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子。若夾住尺子的位置刻度為L1，重力加速度大小為g，則乙的反應時間為________（用L、L1和g表示）。 （3）已知當?shù)氐闹亓铀俣却笮間=9.80 m/s2，L=30.0 cm，L1=10.4 cm，乙的反應時間為__________s。（結果保留2位有效數(shù)字） （4）寫出一條提高測量結果準確程度的建議：___________。 【參考答案】（1）（2分） （2） 0.2s （2分） （3）多次測量取平均值；初始時乙的手指盡可能接近尺子 【命題意圖】 本題主要考查自由落體運動及其相關的知識點，意在考查考生靈活運用教材知識解決實際問題的能力。 （4）對兩個重錘和細線組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律，mg=（2M+m+m0）a，重錘1下落，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律，H=at2，聯(lián)立解得：g=。 【參考答案】（1）偶然（2）B （3）在重錘1上粘些橡皮泥，調整橡皮泥質量，直至輕拉重錘1能夠觀察到其勻速下落（4） 5.（2019山東煙臺期中）如圖所示為某實驗小組研究勻變速直線運動所得的一條紙帶，已知所用電源的頻率為50Hz，紙帶上的計數(shù)點為每5個點取一個計數(shù)點，則可知相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔______s，若測得計數(shù)點0、l之間的距離為，計數(shù)點5、6之間的距離為，則可求得加速度______。 【參考答案】 【名師解析】打點計時器的電源頻率是50Hz，則打點周期為，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，則相鄰計數(shù)點之間的時間間隔。 根據(jù)，運用逐差法得：。 故答案為：；。 根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量，結合逐差法求出小車運動的加速度。 解決本題的關鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解加速度，關鍵是勻變速直線運動的重要推論的運用。 6.（2019湖北孝感質檢）（6分）研究性學習小組做“驗證動能定理”和“測當?shù)氐闹亓铀俣取钡膶嶒灒捎昧巳鐖D甲所示的裝置，其中m1＝50 g、m2＝150 g，開始時保持裝置靜止，然后釋放物塊m2，m2可以帶動m1拖著紙帶打出一系列的點，只要對紙帶上的點進行測量，即可驗證動能定理．某次實驗打出的紙帶如圖乙所示，0是打下的第一個點，兩相鄰點間還有4個點沒有標出，交流電頻率為50 Hz. (1)系統(tǒng)的加速度大小為_______m/s2，在打點0～5的過程中，系統(tǒng)動能的增量ΔEk＝________J. (2)忽略一切阻力的情況下，某同學作出的－h圖象如圖所示，則當?shù)氐闹亓铀俣萭＝________ m/s2. 【參考答案】（1）4.8（2分）　0.576（2分）　(2)9.7（2分） 【命題意圖】此題以“驗證動能定理”和“測當?shù)氐闹亓铀俣取睂嶒炃腥?，考查紙帶?shù)據(jù)處理、圖像法處理實驗數(shù)據(jù)及其相關知識點。 【解法歸納】對于做勻變速直線運動的紙帶，一般利用在一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度計算出打某點時的瞬時速度；利用△x=at2和逐差法計算運動的加速度。 7.（2018高考仿真卷六） 伽利略在《兩種新科學的對話》一書中，提出猜想：物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運動，同時他還用實驗驗證了該猜想。某小組依據(jù)伽利略描述的實驗方案，設計了如圖所示的裝置，探究物體沿斜面下滑是否做勻變速直線運動。實驗操作步驟如下： ①讓滑塊從距離擋板s處由靜止沿傾角為θ的斜面下滑，并同時打開裝置中的閥門，讓水箱中的水流到量筒中； ②當滑塊碰到擋板的同時關閉閥門(假設水流均勻穩(wěn)定)； ③記錄下量筒收集的水量V； ④改變s，重復以上操作； ⑤將測得的數(shù)據(jù)記錄在表格中。 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 s/m 4.5 3.9 3.0 2.1 1.5 0.9 V/mL 90 84 62 52 40 (1)該實驗用量筒中收集的水量來表示________。 A．水箱中水的體積 B．水從水箱中流出的速度 C．滑塊下滑的時間 D．滑塊下滑的位移 (2)某同學漏填了第3組數(shù)據(jù)中量筒收集的水量V，若實驗正常，你估計V＝________mL；若保持下滑的距離s、傾角θ不變，增大滑塊的質量，水量V將________(填“增大”“不變”或“減小”)；若保持下滑的距離s、滑塊質量不變，增大傾角θ，水量V將________(填“增大”“不變”或“減小”)。 (3)下列說法中不屬于該實驗誤差來源的是________。 A．水從水箱中流出不夠穩(wěn)定 B．滑塊開始下滑和開始流水不同步 C．選用的斜面不夠光滑 D．選用了內(nèi)徑較大的量筒 【參考答案】(1)C　(2)75(74～76均算正確)　不變　減小　(3)C 【名師解析】(1)因為水是均勻穩(wěn)定地流出，所以流出的水的體積與時間成正比，所以該實驗用量筒中收集的水量表示滑塊下滑的時間，選項C正確，選項A、B、D錯誤。 (3)本實驗的誤差主要來源：水從水箱中流出不穩(wěn)定，滑塊開始下滑與水開始流動不同時，選用了內(nèi)徑較大的量筒。選用的斜面不夠光滑并不影響實驗結果，選項C正確，選項A、B、D錯誤。 8.（2018開封質檢）某興趣小組利用如圖a所示的實驗裝置探究“小球速度和下落高度的關系”，通過電磁鐵控制的小球從A點自由下落，經(jīng)過光電門B記錄下?lián)豕鈺r間t測出AB之間的距離h。實驗前應調整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中心的激光束。 （1）用游標卡尺（主尺的最小分度為1mm）測量小球的直徑d，示數(shù)如圖b所示，其讀數(shù)為 cm。 （2）根據(jù)速度定義，小球通過光電門B的瞬時速度的表達式v= （用測得的物理量的符號表示）。 （3）改變B的位置，測得多組數(shù)據(jù)，作出圖象得到v2與h的關系如圖c所示。若圖象的斜率為k，還能得到當?shù)氐闹亓铀俣萭= 。 【參考答案】（6 分）（1） 0.725（2 分）（2） d/t（2 分） （3） k/2 （2 分） 【名師解析】（1）游標卡尺讀數(shù)規(guī)則，小球直徑測量值為d=7mm+50.05mm=7.25mm=0.725cm。 （2）根據(jù)速度定義，小球通過光電門B的瞬時速度的表達式v=d/t。 （3）由自由落體運動規(guī)律，v2=2gh，v2與h的關系圖象的斜率k=2g，解得當?shù)氐闹亓铀俣萭=k/2。