2023高考物理一轮总复习第一章运动的描述匀变速直线运动的研究实验1研究匀变速直线运动对应演练迁移运用

PAGEPAGE4实验1研究匀变速直线运动对应演练·迁移运用1．“研究匀变速直线运动〞的实验中，使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)，得到如下图的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，以下表述正确的选项是(C)A．实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0.02s解析：在做“研究匀变速直线运动〞的实验时应先接通电源再放开纸带，A项错误；根据相等的时间间隔内通过的位移有xM－xN＝(M－N)aT2，可知(x6－x1)等于(x2－x1)的5倍，B项错误；根据B点为A与C点的中间时刻点，有vB＝eq\f(xAC,2T)，C项正确；由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出，所以时间间隔为0.1s，D项错误．2．(多项选择)在“研究匀变速直线运动〞的实验中，以下方法有助于减小实验误差的是(ACD)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．舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、间隔适当的那一局部进行测量、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与O计数点间的距离时，在测量绝对误差根本相同的情况下，相对误差较小，A项正确；在实验中，如果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，测量准确性降低，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，B项错误，D项正确；为了减小长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集甚至分辨不清的点，C项正确．3．某同学利用图甲所示的实验装置测量重力加速度．(1)请指出该同学在实验操作中存在的两处错误：a.打点计时器应该接交流电源；b.开始时重物应该靠近打点计时器．(2)该同学经正确操作得到图乙所示的纸带，取连续的六个点，测得h1、h2、h3、h4、h5.假设打点的周期为T，那么打E点时速度vE＝eq\f(h5－h3,2T)；假设分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出v2与h的关系图线，如图丙所示，那么重力加速度g＝9.4m/s2.解析：(1)实验操作中存在的两处错误：a.打点计时器应该接交流电源；b.开始时重物应该靠近打点计时器．(2)打E点时速度vE＝eq\f(DF,2T)＝eq\f(h5－h3,2T)；由v2h图线的斜率k＝2g＝eq\f(8.3－3.6,0.25)m/s2，那么重力加速度g＝9.4m/s2.4．(2022·河南安阳期末调考)在暗室中用如下图装置做“测定重力加速度〞的实验．实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪．具体实验步骤如下：①在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴地落下．②用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴．③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度．④采集数据进行处理．(1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是：频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率．(2)实验中观察到水滴“固定不动〞时的闪光频率为30Hz，某同学读出其中比拟圆的水滴到第一个水滴的距离如以下图所示，根据数据测得当地重力加速度g＝9.72m/s2；第8个水滴此时的速度v8＝2.27(3)该实验存在的系统误差可能有(答出一条即可)：存在空气阻力(或水滴滴落的频率变化)解析：(1)频闪仪频率等于水滴滴落的频率时，那么每滴下来的一滴水，频闪仪都在相同的位置记录，故可看到一串仿佛固定不动的水滴．(2)s67＝19.36－13.43＝5.93cm，s78＝26.39－19.36＝7.03cm，s89＝34.48－26.39＝8.09cm，s90＝43.67－34.48＝9.19cm，由逐差法可得：g＝eq\f(9.19＋8.09－5.93－7.03×10－2,4×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,30)))2)m/s2＝9.72m/s2，第8滴水的速度为v8＝eq\f(s78＋s89,2T)＝eq\f(7.03＋8.09×10－2,2×\f(1,30))m/s＝2.27m/s.(3)由于空气阻力对水滴的作用，水滴不是严格的自由落体；或者滴水的频率改变了，都会产生误差．5．(2022·天津卷)某同学利用图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动．①实验中，必要的措施是AB.A．细线必须与长木板平行B．先接通电源再释放小车C．小车的质量远大于钩码的质量D．平衡小车与长木板间的摩擦力②他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的局部计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出).s1＝3.59cm，s2＝4.41cm，s3＝5.19cm，s4＝5.97cm，s5＝6.78cm，s6＝7.64cm.那么小车的加速度a＝0.80m/s2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B点时小车的速度vB＝0.40解析：①利用长木板、小车、打点计时器等研究匀变速直线运动规律，在实验中，必要的措施是：细线必须与长木板平行；先接通电源，再释放小车；不需要平衡摩擦力，不需要满足小车的质量远大于钩码的质量．因此正确选项是AB.②由Δx＝aT2，T＝0.10s和逐差法可得小车的加速度a＝