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2024届高中物理一轮复习练习:实验:研究匀变速直线运动的特点练习
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这是一份2024届高中物理一轮复习练习:实验:研究匀变速直线运动的特点练习,共11页。试卷主要包含了用雷达探测一高速飞行器的位置等内容,欢迎下载使用。
实验:研究匀变速直线运动的特点练习1.在进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验中:(1)图1所示实验器材是________(填“计时”“测速”或“测距”)的仪器,其中必须使用8 V低压交流电源的是________(填“甲”或“乙”)。(2)已提供了小车、一端附有滑轮的长木板、纸带、细绳、刻度尺、导线。为了完成实验,还须从图2中选取实验器材:______(此项为多选,请填写相应的字母符号)。(3)实验得到一条清晰的纸带,如图3所示是截取了其中某一段纸带用刻度尺(单位:cm)测量时的情景,其中A、B、C、D、E、F为6个相邻的点迹。已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz。其中计数点E所在位置的刻度尺读数为________cm,小车加速过程中对应E点瞬时速度大小为______m/s。2.某同学利用如图所示的装置测量重力加速度,其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带(宽度用d表示)。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度,令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔Δt。 (1)除图中所用的实验器材外,该实验还需要________(填“天平”或“刻度尺”);(2)该同学测得遮光带(透光带)的宽度为4.50 cm,记录时间间隔的数据如表所示,编号1遮光带2遮光带3遮光带…Δt/(×10-3s)73.0438.6730.00…根据上述实验数据,可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为v3=________m/s(结果保留两位有效数字);(3)某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为Δt1、Δt2,则重力加速度g=________(用d、Δt1、Δt2表示)。3.某小组用打点计时器研究小车的匀变速直线运动,该打点计时器电源的频率为50 Hz,在打好的纸带上每5个点标记一个计数点,标记结果如图所示。A、B、C、D为连续选择的计数点,其位置分别为20.0 mm、34.0 mm、53.0 mm和77.0 mm。则(1)图中相邻两计数点的时间间隔是________s。(2)打B点时小车的速度大小是________m/s。(3)小车运动的加速度大小是________m/s2。4.用雷达探测一高速飞行器的位置。从某时刻(t=0)开始的一段时间内,该飞行器可视为沿直线运动,每隔1 s测量一次其位置,坐标为x,结果如下表所示:t/s0123456x/m05071 0941 7592 5053 3294 233回答下列问题:(1)根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动,判断的理由是:________________________________________________________________________________________________________________________________________________;(2)当x=507 m时,该飞行器速度的大小v=________m/s;(3)这段时间内该飞行器加速度的大小a=______m/s2(保留2位有效数字)。5.某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴)(1)由图(b)可知,小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为______ m/s,加速度大小为______ m/s2。(结果均保留2位有效数字)6.“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置如图1所示,长木板水平放置,细绳与长木板平行。图2是打出纸带的一部分,以计数点O为位移测量起点和计时起点,则打计数点B时小车位移大小为________cm。由图3中小车运动的数据点,求得加速度为________m/s2(保留两位有效数字)。7.利用现代信息技术进行的实验称为DIS实验,光电计时器是一种常用计时仪器,其结构如图1所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当一辆带有挡光片的小车从a、b间通过时,光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间。现有一辆小车通过光电门,计时器显示的挡光时间是2.00×10-2 s,用游标卡尺测量小车上挡光片的宽度d,示数如图2所示。(1)读出挡光片的宽度d=________ cm,小车通过光电门时的速度大小v=________ m/s(结果保留三位有效数字)。(2)当小车相继通过相距L的两个光电门时,两个光电计时器上记录下的读数分别是t1和t2,则小车在这段距离中的平均加速度大小为________(用题中符号表示)。8.如图甲为测量重力加速度的实验装置,C为数字毫秒表,A、B为两个相同的光电门,C可以测量小铁球两次挡光之间的时间间隔。开始时小铁球处于A门的上边缘,当断开电磁铁的开关由静止释放小铁球时,A门开始计时,落到B门时停止计时,毫秒表显示时间为小铁球通过A、B两个光电门的时间间隔t,测量A、B间的距离x。现将光电门B缓慢移动到不同位置,测得多组x、t数值,画出随t变化的图线为直线,如图乙所示,直线的斜率为k,则由图线可知,当地重力加速度大小为g=______;若某次测得小铁球经过A、B门的时间间隔为t0,则可知小铁球经过B门时的速度大小为________,此时两光电门间的距离为__________。9.研究小车做匀变速直线运动的实验装置如图(a)。纸带上计数点的间距如图(b),相邻计数点的时间间隔为T,计数点O至其他各计数点的距离为xi(其中i=1,2,3,…)。(1)部分实验步骤如下,其中正确的有________(多选)。A.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔B.必须抬高木板右端,平衡小车受到的摩擦力C.将小车尾部与纸带相连,小车停靠在打点计时器附近D.先释放小车,后接通电源(2)用x3、x5和T表示计数点4对应的小车速度大小为v4=________。(3)用x3、x6和T表示小车加速度的大小为a=________。10.为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数,一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上,形成一倾角为α的斜面(已知sin α=0.34,cos α=0.94),小铜块可在斜面上加速下滑,如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程,然后解析视频记录的图像,获得5个连续相等时间间隔(每个时间间隔ΔT=0.20 s)内小铜块沿斜面下滑的距离si(i=1,2,3,4,5),如下表所示。s1s2s3s4s55.87 cm7.58 cm9.31 cm11.02 cm12.74 cm由表中数据可得,小铜块沿斜面下滑的加速度大小为________m/s2,小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为______。(结果均保留2位有效数字,重力加速度大小取9.80 m/s2)11.在利用打点计时器做“研究匀变速直线运动”的实验中,图甲所示为一次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,相邻计数点间的时间间隔T=0.1 s。(1)根据纸带可判定小车做_____________________________________________________运动。(2)根据纸带计算各点瞬时速度:vD=________m/s,vC=________m/s,vB=________m/s。在图乙所示的坐标系中作出小车的v-t图像,并根据图线求出a=________。(3)将图线延长与纵轴相交,交点的速度不为零,此速度的物理意义是________________________________________________________________________。12.用如图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。(1)实验的主要步骤:①用游标卡尺测量挡光片的宽度d,结果如图乙所示,读得d=__________ mm。②用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离x。③滑块从A点静止释放(已知槽码落地前挡光片已通过光电门)。④读出挡光片通过光电门所用的时间t。⑤改变光电门的位置,滑块每次都从A点静止释放,测量相应的x值并读出t值。(2)根据实验测得的数据,以x为横坐标,为纵坐标,在坐标纸中作出-x图线如图丙所示,求得该图线的斜率k=________ m-1·s-2;由此进一步求得滑块的加速度a=________ m·s-2。(计算结果均保留3位有效数字) 答案:1. (1)计时 甲 (2)AC (3)8.78(8.76~8.80均可) 1.28(1.24~1.32均可)2. (1)刻度尺 (2)1.5 (3)3. (1)0.1 (2)0.165 (3)0.54. (1)相邻1 s内的位移之差接近80 m(2)547 (3)795. (1)从右向左 (2)0.19 0.0386. 6.20(6.15~6.25均可) 1.9(1.7 ~2.1均可)7. (1)2.98 1.49 (2)或或8. 2k 2kt0 kt029. (1)AC (2)(3)10. 0.43 0.3211. (1)匀加速直线 (2)3.90 2.64 1.38 v-t图像见解析图 12.60 m/s2 (3)零时刻小车经过A点的速度12. (1)①6.60 (2)2.38×104 0.518
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