2019年高考物理 大題精做 專題01 實(shí)驗(yàn):研究勻變速直線運(yùn)動(dòng).doc
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2019年高考物理 大題精做 專題01 實(shí)驗(yàn):研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)1(xx北京卷)用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:a安裝好實(shí)驗(yàn)器材。接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿長木板運(yùn)動(dòng),重復(fù)幾次。b選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,找一個(gè)合適的點(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)O(t=0),然后每隔相同的時(shí)間間隔T選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖2中A、B、C、D、E、F所示。c通過測(cè)量、計(jì)算可以得到在打A、B、C、D、E點(diǎn)時(shí)小車的速度,分別記作v1、v2、v3、v4、v5d以速度v為縱軸、時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系,在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),如圖3所示。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你完成下列任務(wù):(1)在下列儀器和器材中,還需要使用的有_和_(填選項(xiàng)前的字母)。A電壓合適的50 Hz交流電源B電壓可調(diào)的直流電源C刻度尺D秒表E天平(含砝碼)(2)在圖3中已標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、D、E對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),請(qǐng)?jiān)谠搱D中標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),并畫出vt圖象。(3)觀察vt圖象,可以判斷小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng),其依據(jù)是_。vt圖象斜率的物理意義是_。(4)描繪vt圖象前,還不知道小車是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。用平均速度表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度,從理論上講,對(duì)t的要求是_(選填“越小越好”或“與大小無關(guān)”);從實(shí)驗(yàn)的角度看,選取的x大小與速度測(cè)量的誤差_(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。(5)早在16世紀(jì)末,伽利略就猜想落體運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)該是均勻變化的。當(dāng)時(shí)只能靠滴水計(jì)時(shí),為此他設(shè)計(jì)了如圖4所示的“斜面實(shí)驗(yàn)”,反復(fù)做了上百次,驗(yàn)證了他的猜想。請(qǐng)你結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的知識(shí),分析說明如何利用伽利略“斜面實(shí)驗(yàn)”檢驗(yàn)小球的速度是隨時(shí)間均勻變化的_?!窘馕觥浚?)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需用交流電源;為了計(jì)算速度需要利用刻度尺測(cè)量長度。故需要的儀器選AC;(2)利用所給點(diǎn)跡描點(diǎn)連線,得圖象其中C點(diǎn)的橫坐標(biāo)為3T,縱坐標(biāo)為;(3)結(jié)合圖象可以看出小球速度隨時(shí)間均勻變化,所以小球做勻加速運(yùn)動(dòng),圖象的斜率代表了運(yùn)動(dòng)時(shí)2(xx新課標(biāo)全國卷)某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動(dòng),用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間。實(shí)驗(yàn)前,將該計(jì)時(shí)器固定在小車旁,如圖(a)所示。實(shí)驗(yàn)時(shí),保持桌面水平,用手輕推一下小車。在小車運(yùn)動(dòng)過程中,滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴,圖(b)記錄了桌面上連續(xù)的6個(gè)水滴的位置。(已知滴水計(jì)時(shí)器每30 s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴)(1)由圖(b)可知,小車在桌面上是_(填“從右向左”或“從左向右”)運(yùn)動(dòng)的。(2)該小組同學(xué)根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動(dòng)。小車運(yùn)動(dòng)到圖(b)中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為_m/s,加速度大小為_m/s2。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1)從右向左 (2)0.19 0.0373(xx新課標(biāo)全國卷)某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動(dòng)物體的平均速度、瞬時(shí)速度和加速度之間的關(guān)系。使用的器材有:斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計(jì)時(shí)器。實(shí)驗(yàn)步驟如下:如圖(a),將光電門固定在斜面下端附近;將一擋光片安裝在滑塊上,記下?lián)豕馄岸讼鄬?duì)于斜面的位置,令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑;當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時(shí),用光電計(jì)時(shí)器測(cè)得光線被擋光片遮住的時(shí)間t;用s表示擋光片沿運(yùn)動(dòng)方向的長度,如圖(b)所示,表示滑塊在擋光片遮住光線的t時(shí)間內(nèi)的平均速度大小,求出;將另一擋光片換到滑塊上,使滑塊上的擋光片前端與中的位置相同,令滑塊由靜止開始下滑,重復(fù)步驟、;多次重復(fù)步驟;利用實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)作出t圖,如圖(c)所示。完成下列填空:(1)用a表示滑塊下滑的加速度大小,用vA表示擋光片前端到達(dá)光電門時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度大小,則與vA、a和t的關(guān)系式為=_。(2)由圖(c)可求得,vA=_cm/s,a=_cm/s2。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)【答案】(1) (2)52.1 16.6(15.816.8)4(xx天津卷)某同學(xué)利用圖示裝置研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。(1)實(shí)驗(yàn)中必要的措施是_。A細(xì)線必須與長木板平行B先接通電源再釋放小車C小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量 D平衡小車與長木板間的摩擦力(2)他實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50 Hz的交流電源上,得到一條紙帶,打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn),圖中未畫出)。s1=3.59 cm,s2=4.41 cm,s3=5.19 cm,s4=5.97 cm,s5=6.78 cm,s6=7.64 cm。則小車的加速度a=_m/s2(要求充分利用測(cè)量的數(shù)據(jù)),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)小車的速度vB=_m/s。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1)AB (2)0.80 0.40【解析】(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),細(xì)線必須與長木板平行,以減小實(shí)驗(yàn)的誤差,選項(xiàng)A正確;實(shí)驗(yàn)時(shí)要先接通電源再釋放小車,選項(xiàng)B正確;此實(shí)驗(yàn)中沒必要使小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;此實(shí)驗(yàn)中不需平衡小車與長木板間的摩擦力,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。(2)兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1 s;由逐差法可得a=0.80 m/s2,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)小車的速度vB=0.40 m/s。5(xx海南卷)某同學(xué)利用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物塊速度隨時(shí)間的變化。物塊放在桌面上,細(xì)繩的一端與物塊相連,另一端跨過滑輪掛上鉤碼。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面左端,所用交流電源頻率為50 Hz。紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接在物塊上。啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,釋放物塊,物塊在鉤碼的作用下拖著紙帶運(yùn)動(dòng)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如圖(b)所示(圖中相鄰兩點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫出)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,該同學(xué)認(rèn)為物塊的運(yùn)動(dòng)為勻加速運(yùn)動(dòng)?;卮鹣铝袉栴}:(1)在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí),物塊的速度大小為_m/s。在打出D點(diǎn)時(shí),物塊的速度大小為_m/s;(保留兩位有效數(shù)字)(2)物塊的加速度大小為_m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1)0.56 0.96 (2)2.06(xx山東省濟(jì)南市外國語學(xué)校)某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(打點(diǎn)周期為0.02 s)研究物塊做直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,得到一條紙帶,他在紙帶上按打點(diǎn)的先后順序取O、A、B、CF等若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔用t表示,各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。則:(1)時(shí)間間隔t為_(填“A”或“B”);A0.02 s B0.1 s(2)OF段表示物塊做_運(yùn)動(dòng)(填“A”或“B”);A加速 B減速(3)在紙帶上打出B點(diǎn)時(shí),物塊的速度可表示為_(填“A”或“B”)。A B【答案】(1)B (2)A (3)B7(xx甘肅省武威市民勤縣第三中學(xué))如圖是某同學(xué)測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí),從若干紙帶中選中的一條紙帶的一部分,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來,則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是T=_,圖上注明了他對(duì)各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離的測(cè)量結(jié)果。(電源頻率為50 Hz,所有計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))(1)為了驗(yàn)證小車的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng),請(qǐng)進(jìn)行下列計(jì)算,填入表內(nèi)(單位:cm)s2s1s3s2s4s3s5s4s6s5平均值1.601.551.621.531.611.58由此可以得出結(jié)論:在_范圍內(nèi),相等時(shí)間內(nèi)相鄰的位移之差相等,所以小車的運(yùn)動(dòng)是_。(2)利用s2和s1,求加速度的公式為a=_,加速度大小為_ m/s2。(3)利用逐差法,根據(jù)an3=,可求出加速度的平均值,=_m/s2;(4)求A點(diǎn)的瞬時(shí)速度公式為vA=_,速度大小為_m/s?!敬鸢浮?.1 (1)誤差允許 勻加速直線運(yùn)動(dòng) (2) 1.60 m/s2 (3)1.58 m/s2 (4) 0.36 m/s【解析】相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是T=50.02 s=0.1 s;(1)由此可以得出結(jié)論:在誤差允許范圍內(nèi),相等時(shí)間內(nèi)相鄰的位移之差相等,所以小車的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng);8(xx山東省臨沂市第十九中學(xué))甲、乙兩同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所記錄的紙帶來研究做勻變速直線運(yùn)動(dòng)小車的運(yùn)動(dòng)情況。(1)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz。紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖(b)所示,其中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)記錄點(diǎn)未畫出。則:部分實(shí)驗(yàn)步驟如下:A測(cè)量完畢,關(guān)閉電源,取出紙帶B接通電源,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作C放開小車D將小車??吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,小車尾部與紙帶相連E把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在夾板上,讓紙帶穿過限位孔 上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是:_(用字母填寫)。圖(b)中打A點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度vA=_m/s。圖(b)中小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=_m/s2。若電源頻率低于50赫茲時(shí),仍按相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.10 s計(jì)算,則測(cè)出小車的加速度_(選填“偏大”、“不變”或“偏小”)。(2)乙同學(xué)“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶如圖(c)所示,O、A、B、C、D和E為紙帶上六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。加速度大小用a表示。圖(d)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的xt2圖線(x為各計(jì)數(shù)點(diǎn)至同一起點(diǎn)的距離),斜率表示_(用a表示),其大小為_m/s2(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)?!敬鸢浮浚?)EDBCA 0.34 0.39 偏大 (2) 0.47【解析】(1)先連接實(shí)驗(yàn)器材,后穿紙帶,再連接小車,最后打點(diǎn)并選擇紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理;故答案為:EDBCA;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz,每隔0.02 s打一次電,每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)記錄點(diǎn)未畫出,共5 個(gè)0.02 s,故T=0.1 s;就會(huì)偏小,所以測(cè)量的加速度值與真實(shí)的加速度值相比是偏大;(2)由圖象及題意可知,物體做初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng),則,所以xt2圖象的斜率,由圖象可知。9(xx廣東省中山一中)在利用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中。(1)下述器材中不需要的是_(用代號(hào)表示)。低壓交流電源;電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;秒表;小車;帶滑輪長木板;紙帶;天平;刻度尺(2)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來分析物體運(yùn)動(dòng)情況的實(shí)驗(yàn)中,有以下基本步驟:A松開紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動(dòng)B穿好紙帶C把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定好D接通電源,進(jìn)行打點(diǎn)以上步驟中正確的順序是_。(3)如圖所示是某同學(xué)“研究物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶(實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔T=0.02 s),依照打點(diǎn)的先后順序取計(jì)數(shù)點(diǎn)為1、2、3、4、5、6、7,相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出,測(cè)得:s1=1.42 cm,s2=1.91 cm,s3=2.40 cm,s4=2.91 cm,s5=3.43 cm,s6=3.92 cm。a打第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小v3=_m/s(保留兩位有效數(shù)字);b計(jì)算物體的加速度的文字表達(dá)式為_?!敬鸢浮浚?) (2)CBDA (3)0.22 可得:,加速度的平均值為:。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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