高考物理一轮复习 实验增分 专题1 研究匀变速直线运动对应演练-人教版高三全册物理试题.doc

实验一研究匀变速直线运动对应演练·迁移运用1(2017·全国卷)，某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器实验步骤如下：如图甲，将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上；记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间t；用s表示挡光片沿运动方向的长度，如图乙所示，表示滑块在挡光片遮住光线的t时间内的平均速度大小，求出；将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与中位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤；多次重复步骤；利用实验中得到的数据作出t图，如图丙所示完成下列填空：(1)用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与vA、a和t的关系式为_vAt_.丙(2)由图丙可求得，vA_52.1_cm/s，a_16.3_cm/s2.(结果保留3位有效数字)解析挡光片通过光电门的平均速度等于t时间段的中间时刻的速度，由vv0at可知vAa，即vAa·t，由图象的截距可知vA52.12 cm/s52.1 cm/s，其斜率ka，故物体的加速度a2k16.3 cm/s2.2某同学利用图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动实验中，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他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出). s13.59 cm，s24.41 cm，s35.19 cm，s45.97 cm，s56.78 cm，s67.64 cm.则小车的加速度a_0.80_m/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_m/s.(结果均保留两位有效数字)解析利用长木板、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A、B由xaT2，T0.10 s和逐差法可得小车的加速度a0.80 m/s2.利用匀变速直线运动在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得打点计时器打出B点时小车的速度vB0.40 m/s.3某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律实验装置如图甲所示，打点计时器的电源为50 Hz的交流电(1)下列实验操作中，不正确的有_CD_.A将铜管竖直地固定在限位孔的正下方B纸带穿过限位孔，压在复写纸下面C用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落D在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源(2)该同学按照正确的步骤进行实验(记为“实验”)，将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1,2，8.用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离，记录在纸带上，如图乙所示计算相邻计时点间的平均速度，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表，请将表中的数据补充完整.位置12345678(cm/s)24.533.837.8_39.0_39.539.839.839.8(3)分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是_逐渐增大到39.8_cm/s_；磁铁受到阻尼作用的变化情况是_逐渐增大到等于重力_.(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作(记为“实验”)，结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同请问实验是为了说明什么？对比实验和实验的结果可得到什么结论？解析(1)实验中必须保证小磁铁除受重力、磁力外不受其他力的作用，故铜管需竖直地固定在限位孔正下方以保证磁铁在下落过程中不与铜管摩擦与碰撞，选项A正确纸带穿过限位孔可以保证纸带的正确方位，置于复写纸下面可以保证打点清晰，选项B正确释放纸带前应手提纸带上端使纸带竖直，小磁铁静止，故选项C错误释放小磁铁前应先接通打点计时器的电源，待其工作稳定后方可放开纸带，选项D错误(2)由图乙可得4 cm/s39.0 cm/s.(3)由表中数据可以看出，磁铁运动的速度在相等时间内的增量逐渐减小，最终保持39.8 cm/s的速度不变，即磁铁运动中加速度逐渐减小，最终为零，则由mgFfma知阻力逐渐增大直到等于重力(4)为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用4利用如图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离为x，记下相应的t值，所得数据如下表所示x/m0.5000.6000.7000.8000.9000.950t/ms292.9371.5452.3552.8673.8776.4/(m·s1)1.711.621.551.451.341.22完成下列填空和作图：(1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值x和t四个物理量之间所满足的关系式是_atv1(或xat2v1t)_.(2)根据表中给出的数据，在下图给出的坐标纸上画出t图线(3)由所画出的t图线，得出滑块加速度的大小为a_2.0_ m/s2.(保留两位有效数字)解析(1)在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，故中间时刻瞬时速度为，有v1at，故atv1(或将加速度为a的匀加速运动看成反方向的加速度为a的匀减速运动，则xat2v1t)(2)由表中所给数据描点连线，注意描点时应使尽量多的点在直线上或分居在直线两侧，其图线如答图所示(3)由atv1，知t图线的斜率ka，又图线过(0.20,1.81)、(0.80,1.20)两点，k1.0，故a2.0 m/s2.答案(2)t图线如图所示