高考物理同步（人教版） 第1章第4講 實驗：研究勻變速直線運動③課后作業(yè)

111一、選擇題（每小題6分，共12分）1. 關于“研究勻變速直線運動”的實驗操作，下列說法錯誤的是（ ）A.長木板不能側向傾斜B.在釋放小車前，小車應緊靠在打點計時器上C.應先接通電源，待打點計時器開始打點后再釋放小車D.要在小車到達定滑輪前使小車停止運動【答案】B2.利用打點計時器測定物體做勻變速直線運動的加速度時，在紙帶上所打的一系列點，如圖所示，各相鄰的計數(shù)點的距離分別為x、x、x，則下面各關系式中不正確的是（ ）A.x-x=aT2 B.x-x=2aT2C.x-x=x-x D.x-x=aT2/2【解析】對于勻變速直線運動，連續(xù)相等時間內的位移之差是恒量，即x=aT2.對應于該題有x-x=x-x=aT2.而x-x=x-x+x-x=2aT2.所以A、B、C均正確，只有D錯.【答案】D二、非選擇題（共48分）3.（12分）電磁打點計時器和電火花計時器都是一種_儀器，當電源的頻率為50 Hz時，這兩種儀器打點的時間間隔都_s.某次實驗時，當物體做勻加速直線運動時，某同學得到了幾條較為理想的紙帶.他已在每條紙帶上按每5個點取好一個計數(shù)點，即兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1 s，依打點的先后次序編為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上撕下的那段應該是_.（2）打A紙帶時，物體的加速度大小是_.【解析】打點計時器是一種計時儀器，電源頻率為50 Hz，打點間隔為0.02 s.對于勻加速直線運動，在連續(xù)相等時間內的位移之差應為常數(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上撕下的那段應是C段.a= =0.6 .【答案】計時 0.02 (1)C (2)0.64.（18分）在“利用打點計時器測定勻加速直線運動的加速度”的實驗中，打點計時器接在50 Hz的低壓交變電源上.如圖甲所示，某同學在打出的紙帶上第5點取一個計數(shù)點，共取了A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點（每相鄰兩個計數(shù)點間的四個點未畫出）.從每一個計數(shù)點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緊靠但不重疊地粘在xOy坐標系中，如圖乙所示，由此可以得到一條表示v-t關系的圖線，從而求出加速度的大小.（1）請你在xOy坐標系中用最簡潔的方法作出能表示v-t關系的圖線（作答在圖上），并指出哪個軸相當于v軸?_ _;（2）從第一個計數(shù)點開始計時，為求出0.15 s時刻的瞬時速度，需要測出哪一段紙帶的長度？_.（3）若測得a段紙帶的長度為2.0 cm,e段紙帶的長度為10.0 cm,則可求出加速度的大小為_m/s2.【解析】（1）以圖中的x軸作為時間軸，以紙帶的寬度表示相等的時間間隔T=0.1 s，每段紙帶最上端中點對應v軸上的速度恰好表示每段時間的中間時刻的瞬時速度，即vn=;因此可以用紙帶的長度表示每小段時間中間時刻的瞬時速度，將紙帶上端中間各點連接起來，可得到vt的圖象，y軸為v軸，如圖所示.（2）t=0.15 s是B、C時間段的中間時刻，要求t=0.15 s時的瞬時速度，只需要測b紙帶的長度xb,然后用即可求得t=0.15 s時的速度.（3）根據(jù)xe-xa=4aT2得a=2 m/s2.【答案】（1）見解析圖y軸相當于v軸（2）b段（3）25.（18分）某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度(1)請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當：_；_.(2)該同學經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)的六個打點A、B、C、D、E、F為計數(shù)點，測得點A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5.若打點的頻率為f，則打E點時重物速度的表達式為vE_；若分別計算出計數(shù)點對應的速度數(shù)值，并在坐標系中畫出速度的二次方(v2)與距離(h)的關系圖線，如圖丙所示，則重力加速度g_m/s2.(3)若當?shù)氐闹亓铀俣戎禐?.8 m/s2，你認為該同學測量值存在偏差的主要原因是_【解析】 (1)電磁打點計時器接36 V的交流電源，電火花打點計時器接220 V交流電(2)物體做勻變速直線運動時，中間時刻的瞬時速度等于平均速度，則打E點時重物速度即為打下D點到打下F點過程的平均速度，所以vE；由v22gh，vt圖象斜率的物理意義表示2g，則重力加速度g9.4 m/s2.【答案】 (1)打點計時器不能接到電源的“直線輸出端”上 重物起始下落位置過低 (2) 9.4 (3)存在摩擦和空氣阻力111