高考物理同步（人教版） 第1章第4講 實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)③課后作業(yè)

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111 一、選擇題（每小題6分，共12分） 1. 關(guān)于“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)操作，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是　　　　　　　?。? ） A.長(zhǎng)木板不能側(cè)向傾斜 B.在釋放小車前，小車應(yīng)緊靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器上 C.應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)后再釋放小車 D.要在小車到達(dá)定滑輪前使小車停止運(yùn)動(dòng) 【答案】B 2.利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，在紙帶上所打的一系列點(diǎn)，如圖所示，各相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離分別為xⅠ、xⅡ、xⅢ…，則下面各關(guān)系式中不正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?。? ） A.xⅡ-xⅠ=aT2 B.xⅢ-xⅠ=2aT2 C.xⅡ-xⅠ=xⅢ-xⅡ D.xⅢ-xⅡ=aT2/2 【解析】對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是恒量，即Δx=aT2.對(duì)應(yīng)于該題有xⅡ-xⅠ=xⅢ-xⅡ=aT2.而xⅢ-xⅠ=xⅢ-xⅡ+xⅡ-xⅠ=2aT2.所以A、B、C均正確，只有D錯(cuò). 【答案】D 二、非選擇題（共48分） 3.（12分）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器都是一種_____儀器，當(dāng)電源的頻率為50 Hz時(shí)，這兩種儀器打點(diǎn)的時(shí)間間隔都_____s.某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，某同學(xué)得到了幾條較為理想的紙帶.他已在每條紙帶上按每5個(gè)點(diǎn)取好一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1 s，依打點(diǎn)的先后次序編為0、1、2、3、4、5.由于不小心，幾條紙帶都被撕斷了.如圖所示， 請(qǐng)根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答： （1）在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是_______. （2）打A紙帶時(shí)，物體的加速度大小是_______. 【解析】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器，電源頻率為50 Hz，打點(diǎn)間隔為0.02 s.對(duì)于勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差應(yīng)為常數(shù)，即x2-x1=aT2,x5-x2=3aT2,x5-x1=4aT2. 由圖中數(shù)據(jù)：x2-x1=36.0 mm-30.0 mm=6.0 mm. B段：x5-x2=48.1 mm-36.0 mm=12.1 mm， C段：x5-x2=54.0 mm-36.0 mm=18.0 mm， D段：x5-x2=60.2 mm-36.0 mm=24.2 mm， 只有C段的x5-x2=3aT2， 則從A上撕下的那段應(yīng)是C段. a= =0.6 . 【答案】計(jì)時(shí) 0.02 (1)C (2)0.6 4.（18分）在“利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在50 Hz的低壓交變電源上.如圖甲所示，某同學(xué)在打出的紙帶上第5點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，共取了A、B、C、D、E、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的四個(gè)點(diǎn)未畫出）.從每一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處將紙帶剪開分成五段（分別為a、b、c、d、e段），將這五段紙帶由短到長(zhǎng)緊靠但不重疊地粘在xOy坐標(biāo)系中，如圖乙所示，由此可以得到一條表示v-t關(guān)系的圖線，從而求出加速度的大小. （1）請(qǐng)你在xOy坐標(biāo)系中用最簡(jiǎn)潔的方法作出能表示v-t關(guān)系的圖線（作答在圖上），并指出哪個(gè)軸相當(dāng)于v軸?_______________________________________ ____; （2）從第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，為求出0.15 s時(shí)刻的瞬時(shí)速度，需要測(cè)出哪一段紙帶的長(zhǎng)度？__________. （3）若測(cè)得a段紙帶的長(zhǎng)度為2.0 cm,e段紙帶的長(zhǎng)度為10.0 cm,則可求出加速度的大小為_________m/s2. 【解析】（1）以圖中的x軸作為時(shí)間軸，以紙帶的寬度表示相等的時(shí)間間隔T=0.1 s，每段紙帶最上端中點(diǎn)對(duì)應(yīng)v軸上的速度恰好表示每段時(shí)間的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，即vn=;因此可以用紙帶的長(zhǎng)度表示每小段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，將紙帶上端中間各點(diǎn)連接起來(lái)，可得到v－t的圖象，y軸為v軸，如圖所示. （2）t=0.15 s是B、C時(shí)間段的中間時(shí)刻，要求t=0.15 s時(shí)的瞬時(shí)速度，只需要測(cè)b紙帶的長(zhǎng)度xb,然后用即可求得t=0.15 s時(shí)的速度. （3）根據(jù)xe-xa=4aT2得a=2 m/s2. 【答案】（1）見解析圖y軸相當(dāng)于v軸?。?）b段　（3）2 5.（18分）某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量重力加速度． (1)請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng)： ①____________；②____________. (2)該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)的六個(gè)打點(diǎn)A、B、C、D、E、F為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)得點(diǎn)A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5.若打點(diǎn)的頻率為f，則打E點(diǎn)時(shí)重物速度的表達(dá)式為vE＝____________； 若分別計(jì)算出計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度數(shù)值，并在坐標(biāo)系中畫出速度的二次方(v2)與距離(h)的關(guān)系圖線，如圖丙所示，則重力加速度g＝________m/s2. [ (3)若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎禐?.8 m/s2，你認(rèn)為該同學(xué)測(cè)量值存在偏差的主要原因是________． 【解析】 (1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接3～6 V的交流電源，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接220 V交流電． (2)物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于平均速度，則打E點(diǎn)時(shí)重物速度即為打下D點(diǎn)到打下F點(diǎn)過程的平均速度，所以vE＝；由v2＝2gh，vt圖象斜率的物理意義表示2g，則重力加速度g＝＝9.4 m/s2. 【答案】 (1)①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能接到電源的“直線輸出端”上 ②重物起始下落位置過低 (2) 9.4 (3)存在摩擦和空氣阻力  111