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高中物理粤教版 (2019)必修 第一册第三节 测量匀变速直线运动的加速度同步测试题
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这是一份高中物理粤教版 (2019)必修 第一册第三节 测量匀变速直线运动的加速度同步测试题，共5页。试卷主要包含了实验原理与操作，数据处理与误差分析，实验拓展与创新等内容，欢迎下载使用。
一、实验原理与操作
1. 某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动。
甲 乙
实验步骤如下：
A．安装好实验器材；
B．让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次，选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a、b、c、d等点；
C．测出x1、x2、x3、…
结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：
(1)实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有________。(填选项代号)
A．电压合适的50 Hz交流电源
B．电压可调的直流电源
C．秒表
D．刻度尺
E．天平
F．重锤
G．弹簧测力计
H．滑动变阻器
(2)如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则x1、x2、x3的关系是________________，已知打点计时器打点的时间间隔是t，则打c点时小车的速度大小是____________。
2. 在做“研究匀变速直线运动”的实验时，为了能够较准确地测出加速度，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：________。
A．把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面。
B．把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。
C．再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，每次必须由静止释放小车。
D．把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。
E．把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次。
F．从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，并把每打五个点的时间作为时间单位．在选好的开始点下面记作0，往后第六个点作为计数点1，依此标出计数点2、3、4、5、6，并测算出相邻两点间的距离。
G．根据公式a1＝eq \f(x4－x1,3T2)，a2＝eq \f(x5－x2,3T2)，a3＝eq \f(x6－x3,3T2)及a＝eq \f(a1＋a2＋a3,3)求出a。
二、数据处理与误差分析
3. 如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的频率f＝50 Hz，其中x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.33 cm、x4＝8.95 cm、x5＝9.61 cm、x6＝10.26 cm。
(1)下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度。(保留三位有效数字)
(2)以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度—时间图线。
(3)根据你画出的小车的速度—时间图线计算出小车的加速度a＝________m/s2。(保留两位有效数字)
(4)如果当时电网中交变电流的频率是f＝49 Hz，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏________。(选填“大”或“小”)
4. 在“研究匀变速直线运动的规律”的实验中，某同学获得的一条纸带如图所示。
(1)已知打点计时器的电源频率为50 Hz，则打点计时器在纸带上打下相邻两点的时间间隔为________。
(2)A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距x＝________m。
(3)C点对应的速度是________m/s，小车运动的加速度为________m/s2.(计算结果保留两位有效数字)。
(4)若实验后发现，实际所用交流电的频率高于50 Hz，则第(3)问中计算结果与实际值相比________。(填“偏大”“偏小”或“不变”)
三、实验拓展与创新
5. 如图所示为测量做匀加速直线运动小车的加速度的装置，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间的距离为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Δt1和Δt2，则小车加速度a＝________。
(2)为减小实验误差，可采取的方法是( )
A．增大两挡光片宽度b
B．减小两挡光片宽度b
C．增大两挡光片间距d
D．减小两挡光片间距d
6.某同学获得一竖直上抛小球的频闪照片(如图所示)，已知频闪仪每隔0.05 s闪光一次，图中所标数据为实际距离。(当地重力加速度取9.8 m/s2，小球质量m＝0.2 kg，结果保留三位有效数字)
(1)由频闪照片上的数据计算t4时刻小球的速度v4＝________m/s。
(2)小球上升的加速度大小约为a＝________m/s2。
(3)对(2)的数据进行分析，可得到的结论是___________________________
_____________________________________________________________。
参考答案
1. (1)A、D (2)x3－x2＝x2－x1 eq \f(x2＋x3,10t)
2. ABCDFG
3. (1)0.864 0.928 (2)如下图所示。
(3)0.63 (4)大
4. (1)0.02 s (2)0.0030 (3)0.060 0.20 (4)偏小
5. (1)eq \f(b2,2d)eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,Δt2)))2－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,Δt1)))2)) (2)BC
6. (1)3.98 (2)10.0 (3)小球上升过程中受到空气阻力的作用位置
B
C
D
E
F
速度(m·s－1)
0.737
0.801
0.994
一、实验原理与操作
1. 某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动。
甲 乙
实验步骤如下：
A．安装好实验器材；
B．让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次，选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a、b、c、d等点；
C．测出x1、x2、x3、…
结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：
(1)实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有________。(填选项代号)
A．电压合适的50 Hz交流电源
B．电压可调的直流电源
C．秒表
D．刻度尺
E．天平
F．重锤
G．弹簧测力计
H．滑动变阻器
(2)如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则x1、x2、x3的关系是________________，已知打点计时器打点的时间间隔是t，则打c点时小车的速度大小是____________。
2. 在做“研究匀变速直线运动”的实验时，为了能够较准确地测出加速度，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：________。
A．把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面。
B．把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。
C．再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，每次必须由静止释放小车。
D．把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。
E．把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次。
F．从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，并把每打五个点的时间作为时间单位．在选好的开始点下面记作0，往后第六个点作为计数点1，依此标出计数点2、3、4、5、6，并测算出相邻两点间的距离。
G．根据公式a1＝eq \f(x4－x1,3T2)，a2＝eq \f(x5－x2,3T2)，a3＝eq \f(x6－x3,3T2)及a＝eq \f(a1＋a2＋a3,3)求出a。
二、数据处理与误差分析
3. 如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的频率f＝50 Hz，其中x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.33 cm、x4＝8.95 cm、x5＝9.61 cm、x6＝10.26 cm。
(1)下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度。(保留三位有效数字)
(2)以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度—时间图线。
(3)根据你画出的小车的速度—时间图线计算出小车的加速度a＝________m/s2。(保留两位有效数字)
(4)如果当时电网中交变电流的频率是f＝49 Hz，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏________。(选填“大”或“小”)
4. 在“研究匀变速直线运动的规律”的实验中，某同学获得的一条纸带如图所示。
(1)已知打点计时器的电源频率为50 Hz，则打点计时器在纸带上打下相邻两点的时间间隔为________。
(2)A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距x＝________m。
(3)C点对应的速度是________m/s，小车运动的加速度为________m/s2.(计算结果保留两位有效数字)。
(4)若实验后发现，实际所用交流电的频率高于50 Hz，则第(3)问中计算结果与实际值相比________。(填“偏大”“偏小”或“不变”)
三、实验拓展与创新
5. 如图所示为测量做匀加速直线运动小车的加速度的装置，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间的距离为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Δt1和Δt2，则小车加速度a＝________。
(2)为减小实验误差，可采取的方法是( )
A．增大两挡光片宽度b
B．减小两挡光片宽度b
C．增大两挡光片间距d
D．减小两挡光片间距d
6.某同学获得一竖直上抛小球的频闪照片(如图所示)，已知频闪仪每隔0.05 s闪光一次，图中所标数据为实际距离。(当地重力加速度取9.8 m/s2，小球质量m＝0.2 kg，结果保留三位有效数字)
(1)由频闪照片上的数据计算t4时刻小球的速度v4＝________m/s。
(2)小球上升的加速度大小约为a＝________m/s2。
(3)对(2)的数据进行分析，可得到的结论是___________________________
_____________________________________________________________。
参考答案
1. (1)A、D (2)x3－x2＝x2－x1 eq \f(x2＋x3,10t)
2. ABCDFG
3. (1)0.864 0.928 (2)如下图所示。
(3)0.63 (4)大
4. (1)0.02 s (2)0.0030 (3)0.060 0.20 (4)偏小
5. (1)eq \f(b2,2d)eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,Δt2)))2－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,Δt1)))2)) (2)BC
6. (1)3.98 (2)10.0 (3)小球上升过程中受到空气阻力的作用位置
B
C
D
E
F
速度(m·s－1)
0.737
0.801
0.994
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