1、第一章 直线运动第四讲实验一：研究匀变速直线运动课时跟踪练(四) 实验一：研究匀变速直线运动时间：40 分钟 答案见 P361如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带(1)已知打点计时器电源频率为 50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_(2)A、B、C、D 是纸带上 4 个计数点，每两个相邻计数点间有4 个点没有画出从图中读出 A、B 两点间距 x_；C 点对应的速度是_(结果保留三位有效数字 )解析：(1) 打点计时器电源频率 50 Hz，故打相邻两点的时间间隔 T0 0.02 s.1f(2)相邻两计数点间的时间间隔 T0.025 s0.1 s，由题图读出 x0.65 c
2、m.C 点对应的速度 vC cm/s0.100 m/s.sBD2T 2.0020.1答案：(1)0.02 s (2)0.65 cm0100 m/s2如图所示是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A 、B 、 C、D 和 E 为纸带上 6 个计数点加速度大小用 a 表示(1)OD 间的距离为_cm.(2)下图是根据实验数据绘出的 xt2 图线(x 为各计数点至同一起点的距离) ，斜率表示_，其大小为_m/s 2(保留三位有效数字)解析：(2) 物体做的是匀变速直线运动，物体从某一点开始运动的位移 x v0t at2，xt 2 图线是一条过原点的倾斜直线，因此12v00，得 x at2
3、，所以 xt2 图线的斜率为 a，通过图线可求得斜率12 12为 0.460.答案：(1)1.21 (2) a 0.460123图甲是某同学探究小车的速度和加速度的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的 B 点，A、B 两点间的距离为 12.50 cm.用重物通过细线拉小车，让小车做直线运动(1)若用游标卡尺测出遮光条的宽度 d，如图乙所示，则d_cm.(2)实验时将小车从图甲中位置 A 处由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间 t2.2810 2 s，则小车经过光电门时的速度为_m/s，小车的加速度为_m/s 2(结果均保留两位有效数字)解析：(1) 主尺上的读数为 1.1 cm
4、，游标尺上第 8 条刻线与主尺刻线对齐，故游标尺上读数为 80.05 mm0.40 mm0.040 cm，所以两部分之和为 1.140 cm.(2)小车通过光电门时的速度可近似认为不变，则 v dtm/s0.50 m/s，由 v22ax1.14010 22.2810 2得，a m/s21.0 m/s2.v22x 0.502212.5010 2答案：(1)1.140 (2)0.50 1.04.如图所示，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为 b 的挡光片 A、B 固定在小车上，测得二者间距为 d.(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间为 t 1 和 t 2，则小车的加
5、速度 a_.(2)(多选)为减小实验误差，可采取的方法是_A增大两挡光片宽度 bB减小两挡光片宽度 bC增大两挡光片间距 dD减小两挡光片间距 d解析：(1) 将挡光片通过光电门时的平均速度作为该时刻小车的瞬时速度有：v A ，v B .再由 v v 2ad 可得结果bt1 bt2 2B 2A(2)挡光片的宽度 b 越小，挡光片通过光电门时的时间越短，测得的平均速度越接近该时刻的瞬时速度，A 错误，B 正确两挡光片之间的距离越大，测量 d 时相对误差就越小，故 C 正确，D 错误答案：(1) (2)BCb22d 1（t2）2 1（ t1）25(2015广东卷 )某同学使用打点计时器测量当地的重
6、力加速度(1)请完成以下主要实验步骤：按图(a)安装实验器材并连接电源；竖直提起系有重物的纸带，使重物_( 选填“靠近”或“远离”)计时器下端；_，_，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验(2)图 b 和 c 是实验获得的两条纸带，应选取_( 选填“b”或“c ”)来计算重力加速度在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和_解析：(1) 为使纸带上打出的点较多，应使重物靠近打点计时器的下端，并先接通电源，后释放纸带，使重物自由下落(2)由于重物下落过程中做匀加速直线运动，因此打出的纸带上的点迹间隔应逐渐增大，故应选用题图 b 纸带在
7、实验操作和数据处理都正确的情况下，实验结果仍小于当地的重力加速度，主要原因是空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦答案：(1) 靠近 先接通电源 再释放纸带 (2)b 纸带与打点计时器间的摩擦6(2017黑龙江大庆一模) 某次“测定重力加速度”的实验中，得到了一条较为理想的纸带纸带上取 5 个计数点，且两相邻计数点的时间间隔为 0.1 s，依打点先后标为 0、1、2、3、4，由于不小心，纸带被撕断了，其中部分纸带如图所示(1)在 B、C、D 三段纸带中选出从纸带 A 上撕下的那段应该是_(填字母) 纸带 A 上，打点 1 时重物的速度为_m/s(结果保留三位有效数字)当地的重力加速度大小为_m/s
8、2(结果保留三位有效数字)(2)如果当时交流电的频率 f50 Hz，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的重力加速度值与真实值相比_(选填“偏大” “相等”或“偏小”)解析：(1) 因 x x 12x 01，代入数值得 x9 cm，所以x34 x122x 57.2 cm，即从纸带 A 上撕下的那段应为 C.因做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，所以 v1 ，代入数值得 v13.47 m/s.由x01 x122Tx aT 2 得，当地的重力加速度大小 a9.00 m/s 2.(2)如果在实验中，交流电的频率 f50 Hz，那么实际打点周期小，根据运动学公式
9、 x aT 2 得，仍用 f 50 Hz 计算得到的重力加速度值会偏小，即测量的重力加速度值与真实的重力加速度值相比偏小答案：(1)C 3.47 9.00 (2) 偏小7(2018青岛模拟 )某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图所示倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关 K，电磁铁吸住第 1 个小球手动敲击弹性金属片 M，M 与触头瞬间分开，第 1 个小球开始下落，M 迅速恢复，电磁铁又吸住第 2个小球当第 1 个小球撞击 M 时，M 与触头分开，第 2 个小球开始下落这样，就可测出多个小球下落的总时间(1)(多选)在实验中，下列做法正确的有( )A电路中的电源只能选用交流电
10、源B实验前应将 M 调整到电磁铁的正下方C用直尺测量电磁铁下端到 M 的竖直距离作为小球下落的高度D手动敲击 M 的同时按下秒表开始计时(2)实验测得小球下落的高度 H1.980 m，10 个小球下落的总时间 T6.5 s可求出重力加速度 g_m/s 2(结果保留两位有效数字) (3)在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个办法(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间 t 磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差 t，这导致实验误差为此，他分别取高度 H1 和 H2，测量 n 个小球下落的总时间 T1 和 T2.他是否可以利用这两组数据消除 t 对实验结果的影响
11、？请推导说明解析：(1) 电磁铁可以使用交流电或直流电小型电磁铁一般使用直流电，A 项错误；为保证小球下落能把触头断开，M 应调整到电磁铁的正下方，B 项正确；电磁铁下端到 M 的竖直距离，再减去一个小球的直径，即为小球下落的高度，C 项错误；手动敲击 M 的同时按下秒表开始计时，D 项正确(2)根据 H gt2，则有12g m/s29.4 m/s 2.2Ht2 21.9800.652(3)增加小球下落的高度；多次重复实验，结果取平均值(4)由 H1 g 和 H212 (T1n t)2 g ，12(T2n t)2 可得 g ，2n2（H1 H2）2（T1 T2）2因此可以消去 t 的影响答案：(1)BD (2)9.4 (3)增加小球下落的高度；多次重复实验，结果取平均值( 其他答案只要合理也可) (4)见解析
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