物理一轮复习课时跟踪检测实验研究匀变速直线运动

课时跟踪检测四实验1 研究匀变速直线运动
【基础过关】
1．（多选)使用打点计时器时，发现纸带上出现了打点不清晰是什么原因（）
A．振针过高B．电压过低
C．复写纸用的太久D．电流频率偏高
E．纸带阻力过大
解析：所发生的现象、形成的原因和调节的方法如下表：
答案：ABC
2．(2016届大兴安岭实验中学期末)在“研究匀变速直线运动”的实验中，电磁打点计时器使用________(填“直流”或“交流”）电源，它每隔0。

02 s 打一次点．如图所示是实验得到的一条点迹清晰的纸带,A、B、C、D为四个计数点，相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则相邻两个计数点间的时间间隔是________s．经测量知道AB＝2.20 cm,BC＝3.80 cm,根据以上数据，可知打点计时器打下B点时物体的速度等于________m/s，物体的加速度等于________m/s2.
解题思路：根据匀变速直线运动的推论公式Δx ＝aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小．
解析:电磁打点计时器使用交流电源，电源频率为50 Hz，它每隔0。

02 s打一次点．相邻两个计数点之间还有4个点未画出，所以相邻计数点之间的时间间隔T＝0.1 s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：v B＝错误!＝错误!m/s＝0.30
m/s，根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2，得：BC－AB＝Δx＝aT2,整理得：a＝错误!m/s2＝1。

6 m/s2。

答案:交流0.10.301。

6
3．（2017届吉林长春月考)如图所示是用小车拖动纸带,用打点计时器测定匀加速直线运动的加速度打出的一条纸带，电源频率为50 Hz。

A、B、C、D、E 为在纸带上所选的计数点．相邻计数点间有四个计时点未画出．
（1)打点时小车应与纸带________（填“左"或“右”)端连接．
（2)AC段小车平均速度v AC＝________m/s;打点计时器打下A点时小车的瞬时速度v A＝________m/s.
（3)设AB、BC、CD、DE间距离分别用s1、s2、s3、s4表示,相邻两计数点时间间隔用T表示，则用s1、s2、s3、s4和T表示小车加速度的表达式a＝________；代入数据,求得加速度为a＝________m/s2.[(2）(3)问的计算结果保留小数点后两位]
解析:（2)AC段小车平均速度:错误!＝错误!＝0.26 m/s,
根据匀变速直线运动规律有：v B＝错误!＝错误!，v C＝错误!，联立解得：v A＝0.22 m/s。

(3)根据逐差法有:a＝错误!，代入数据解得a＝0。

40 m/s2。

答案：（1）左（2）0。

260.22（3）错误!0.40
4．某同学用打点计时器测得某物体运动的速度和加速度．当时电网交流电的频率为51 Hz，而该同学不知道,那么由此引起的系统误差会使速度的测量值比实际值偏________（填“大”或“小”)，加速度的测量值比实际加速度偏________（填“大”或“小”）．解析:由v＝错误!得，实际时间偏小了，而计算时还按0。

02 s，因此测量值比实际值偏小．由Δx＝aT2＝错误!得a＝Δxf2，显然当f取51 Hz时，a的测量值比实际值偏小．
答案：小小
【提升过关】
一、选择题
1．(多选)在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是()
A．时间间隔B．瞬时速度
C．加速度D．某段时间内的位移
解析:打点计时器是每隔0.02 s打下一个点，所以数点就知道时间间隔,故A正确；瞬时速度的求解需要运用平均速度的公式，故B错误；加速度求解需要运用公式或利用图象求斜率，故C错误；利用刻度尺直接测量两点之间的距离就可以得到位移,故D正确．故选A、D。

答案：AD
2．(多选）关于用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，下列说法中正确的是（) A．打点计时器应固定在长木板上,且靠近滑轮一端
B．开始实验时小车应靠近打点计时器一端
C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车
D．牵引小车的钩码个数越多越好
解析：打点计时器应固定在长木板上没有滑轮的一端,A错误；小车开始时靠近打点计时器是为了使小车的运动距离较大，B正确；若先释放小车后接通电
源只能在纸带的后面部分打点,C正确；钩码个数太少，打点密集，钩码个数太多，打点太少,都会带来实验误差,D错误．
答案：BC
3．在“探究小车速度随时间变化的规律"的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度,合理的方法是(）
A．根据任意两计数点的速度，用公式a＝错误!算出加速度
B．根据实验数据画出v-t图象，量出其倾角α,由公式a＝tanα求出加速度
C．根据实验数据画出v。

t图象,由图象上相距较
远的两点所对应的速度、时间的值用公式a＝Δv
Δt算出
加速度
D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
解析：方法A偶然误差大,方法D实际上也仅由初、末两个速度决定，偶然误差也较大,只有利用实验数据画出对应的v.t图象，才可充分利用各次测量数
据，减小偶然误差．由于在物理图象中,两坐标轴的分度往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图线,方法B是错误的．正确的方法是根据图象找出不同时刻所对应的速度值,然后利用公式a＝错误!算出加速度，即方法C正确．
答案：C
4. (多选）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，更换不同砝码重复三次实验,经数据处理作三条v。

t图线，如图所示,则下列选项正确的是()
A．三次实验中加速度最大的是图中直线c
B．三次实验中加速度最大的是图中直线a
C．图象为倾斜的直线表示小车的速度恒定
D．图象为倾斜的直线表示小车的加速度恒定
解析：根据图象可知，a的斜率最大,因此加速度最大,A错误，B正确;图象为倾斜直线，斜率不变，则表示加速度不变，故C错误，D正确．故选B、D。

答案：BD
5．（多选)当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹．下列关于纸带上点迹的说法中正确的是(）
A．点迹记录了物体运动的时间
B．点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
C．纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状
D．纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况
答案：ABD
二、填空题
6．（2017届福建省仙游一中高三第一次月考)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图所示是一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出，交流电的频率为50 Hz.
（1）在打点计时器打B、C、D点时,小车的速度分别为v B＝________m/s；v C＝________m/s；v D＝________m/s。

(2）在如图所示的坐标系中画出小车的v。

t图象.
（3）加速度是____________．
解析：（1）由匀变速直线的运动规律知，中间时刻的瞬时速度等于平均速度，故v B＝错误!＝1.38 m/s，v C＝错误!＝2.64 m/s,v D＝错误!＝3.90 m/s。

(2)描点作图略．
（3）在速度—时间图象中的斜率即为加速度的大小,加速度为12.0 m/s2左右．
答案：(1）1.38 2.64 3.90(2)图略(3）12。

0 m/s2左右
7．如图甲所示是“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为纸带上六个计数点．加速度大小用a表示．
(1）OD间的距离为________cm；
（2）如图乙所示是根据实验数据绘出的s。

t2图线(s为各计数点至同一起点的距离),斜率表示________，其大小为________m/s2（保留三位有效数字)．
解题思路：根据匀变速直线运动公式找出纵坐标与横坐标间的函数关系式，由关系式可分析出图线斜率的物理意义．
解析：（1)可以读出OD间的距离为1.20 cm.（2)根据s＝错误!at2，则s-t2图线斜率表示加速度的一半，从图象读出错误!a＝错误!m/s2,解得a＝0.933 m/s2.
答案:（1）1。

20(2)加速度的一半0.933
8．(2016届海南海口教育联考）(1）打点计时器是一种使用低压________（填“交流”或“直流”)电源的计时仪器,若电源频率是50 Hz，则它每隔________s
打一个点．
（2）研究匀变速直线运动的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔T＝0.1 s,则C点的瞬时速度为________m/s，小车运动的加速度a＝________m/s2。

（结果保留两位有效数字）
解题思路：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器，操作步骤、数据处理以及注意事项．根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C 点时小车的瞬时速度大小．
解析：（1)打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器，若电源频率是50 Hz，则它每隔0。

02 s打一个点．(2)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小，v C＝错误!＝错误!m/s＝0.20 m/s.设A
到B之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6，根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2可以求出加速度的大小，得：x4－x1＝3a1T2，x5－x2＝3a2T2，x6－x3＝3a3T2,为了更加准确地求解加速度，我们对三个加速度取平均值得a＝错误!(a1＋a2＋a3），即小车运动的加速度计算表达式为a＝错误!＝错误!m/s2≈0。

50 m/s2.
答案：（1）交流0.02(2)0.200。

50
9．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个小球开始下滑……这样,就可测出多个小球下落的总时间．
（1）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H＝1.980 m,10个小球下落的总时间T＝6。

5 s．可求出重力加速度g＝________m/s2。

（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Δt磁性才消失，因此,每个小球的实验下落时间与它的测量时间相差Δt,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Δt对实验结果的影响？请推导说明．
解析:（1)电流是通过电键的通断控制的，电源只要能提供电压即可,直流、交流都能起到这样的效果，A项错误；M调整到电磁铁的正下方，以便第1个小球在下落过程中能撞击到M上，使M与触头分开，释
放第2个球，B项正确；应测量小球未释放时小球的下端到M的竖直距离作为小球下落的高度,C项错误；手动敲击M的同时小球开始下落，这时应开始计时，D项正确．
（2)由H＝错误!g错误!2，得g＝错误!＝错误!
m/s2＝9。

4 m/s2.
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)由H1＝错误!g错误!2和H2＝错误!g错误!2，可得g ＝错误!,因此可以消除Δt的影响
攀上山峰，见识险峰，你的人生中,也许你就会有苍松不惧风吹和不惧雨打的大无畏精神，也许就会有腊梅的凌寒独自开的气魄，也许就会有春天的百花争艳的画卷，也许就会有钢铁般的意志。