专题强化练3　匀变速直线运动的相关实验-【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册易错专题复习

专题强化练3　匀变速直线运动的相关实验

非选择题

1. 光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。图乙中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出。让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.5×10-2 s和1.0×10-2 s,小滑块的宽度为0.5 cm,则可测出滑块通过光电门1的速度v1=　　　　,滑块通过光电门2的速度v2=　　　　。滑块从开始遮住第1个光电门到开始遮住第2个光电门的时间为Δt=3.0 s,则滑块的加速度a=　　　　。 

2.在“研究匀变速直线运动”的实验中,实验装置如图甲所示,请回答下列有关问题:

(1)电火花计时器使用　　　　(填“直流”或“交流”)电源,电压为220 V。 

(2)当电源的频率为50 Hz时打点计时器每隔　　　　s打一个点。 

(3)实验得到一条加速运动的纸带如图乙所示,从比较清晰的点起,每五个计时点取一个计数点,分别标明O,A,B,C,D…,量得各计数点到O的距离如图所示,打C点的瞬间,小车的速度大小为　　　　m/s。小车的加速度为　　　　m/s2。(以上计算结果均保留两位有效数字) 

3.在暗室中用图甲所示装置做“测定重力加速度”的实验。

甲

实验器材有:支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根带荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下:

①在漏斗内盛满清水,旋松螺丝夹子,水滴会以一定的频率一滴滴落下。

②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴。

③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度。

④采集数据进行处理。

(1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时,频闪仪的闪光频率满足的条件是:频闪仪闪光频率　　　　(填“等于”或“不等于”)水滴滴落的频率。 

(2)若实验中观察到水滴“固定不动”时频闪仪的闪光频率为30 Hz,某同学读出其中比较远的水滴到第一个水滴的距离如图乙所示,根据数据测得水滴下落的加速度,即当地重力加速度g=　　　m/s2;第7个水滴此时的速度v7=　　　m/s。(结果都保留三位有效数字)。 

乙

答案全解全析

专题强化练3　匀变速直线运动的相关实验

1.答案　0.2 m/s　0.5 m/s　0.1 m/s2

解析　v1== m/s=0.2 m/s,v2== m/s=0.5 m/s;

由a=可知,a== m/s2=0.1 m/s2

2.答案　(1)交流　(2)0.02　(3)0.42　0.39

解析　(1)电火花计时器使用交流电源,电压为220 V。

(2)当电源的频率为50 Hz时打点计时器每隔0.02 s打一个点。

(3)从比较清晰的点起,每五个计时点取一个计数点,则相邻两个计数点间所对应的时间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,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小vC== m/s=0.42 m/s。根据Δx=aT2解得加速度a== m/s2=0.39 m/s2。

3.答案　(1)等于　(2)9.72　1.94

解析　(1)频闪仪闪光频率等于水滴滴落的频率时,则滴下来的每一滴水,频闪仪都在相同的位置记录,故可看到一串仿佛固定不动的水滴。

(2)v7=×10-2 m/s=1.94 m/s

由g=×10-2 m/s2=9.72 m/s2。