2020届高考物理总复习作业4实验一研究匀变速直线运动（含解析）

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1、作业4　实验一　研究匀变速直线运动　　　　　　　　　　　　1.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

2、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起始点，并把每打五个点的时间作为时间单位．在选好的起始点下面记作0，往后第五个点作为计数点1，依次标出计数点2、3、4、5、6，并测算出相邻两计数点间的距离G．根据公式a1＝、a2＝、a3＝及a＝，求出a.解析：在实验中应尽可能地保证小车做匀变速直线运动，同时也要求纸带能尽可能地直接反映小车的运动情况，既要减小系统误差又要减小偶然误差．其中E项中的电源应采用交流电源，而不是直流电源．答案：ABCDFG2．“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)，得到如图4－1所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两

3、计数点间还有四个点未画出来，下列表达正确的是(　　)图4－1A．实验时应先放开纸带再接通电源B．(x6－x1)等于(x2－x1)的6倍C．从纸带可求出计数点B对应的速率D．相邻两计数点间的时间间隔为0.02s解析：实验时应先接通电源后放开纸带，选项A错误；根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2与xm－xn＝(m－n)aT2，可得：xm－xn＝(m－n)Δx，即：x6－x1＝5Δx，x2－x1＝Δx，选项B错误；相邻两计数点间还有四个点未画出，所以相邻计数点之间的时间间隔T＝0.1s，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vB＝，选项C正确，D错误．答案：C3．(20

4、19年福州质检)某同学利用打点计时器测量福州的重力加速度，某次实验得到的一段纸带如图4－2所示，O、A、B、C、D为相邻的五个点，测得OA＝5.5mm、OB＝14.9mm、OC＝28.3mm、OD＝45.2mm，打下相邻两个点间的时间间隔为0.02s.图4－2(1)用逐差法算出福州的重力加速度g＝______m/s2.(结果保留三位有效数字)(2)通过查阅资料发现福州的重力加速度标准值为9.79m/s2，比较(1)的结果发现两者并不相等，除了读数误差外，你认为产生误差的其他主要原因可能是____________________．(只要求写出一种原因)解析：(1)由逐差法可得：g＝≈9.63

5、m/s2.(2)产生误差的其他原因有：纸带与限位孔之间有阻力或空气阻力．答案：(1)9.63　(2)纸带与限位孔之间有阻力或空气阻力4．(2019年安徽淮北六校联考)一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相机连续记录下小球的位置如图4－3所示．已知闪光周期为s，测得x1＝7.68cm，x3＝12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为______m/s2，图中x2约为________________cm.(结果保留3位有效数字)图4－3解析：由x3－x1＝4aT2，T＝s，可得：a＝m/s2＝9.72m/s2，由x3－x2＝x2－x1得x2＝＝9.84cm.答案：9.72

6、　9.845．(2019年兰州一中期中)做匀加速直线运动的小车，牵引一条穿过打点计时器的纸带，交流电源的频率是50Hz，每5个点取一个计数点，将纸带沿计数点所在位置剪开，左边与y轴平行，将纸带贴在直角坐标系中，如图4－4所示．求：图4－4(1)在第—个0.1s内中间时刻的速度是________m/s(结果保留三位有效数字)．(2)小车运动的加速度是________m/s2(结果保留两位有效数字)．解析：本题意在考查考生对实验数据的处理能力．(1)根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，可知在第一个0.1s内中间时刻的速度为v＝m/s＝0.228m/s.图4－5

7、(2)各段纸带的长度分别等于x＝vΔt，因为剪断的纸带所用的时间都是Δt＝0.1s，即时间Δt相等，所以纸带的长度之比等于纸带的平均速度之比，而纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的瞬时速度，所以纸带的长度之比等于各段纸带中间时刻的速度之比，如图4－5所示即相当于小车的速度－时间图象，则斜率大小对应加速度．横轴上每一纸带的宽度代表0.1s，故a＝＝m/s2＝0.65m/s2.答案：(1)0.228　(2)0.656．某校研