第4单元 实验研究匀变速直线运动知能检测

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1、(时间：45分钟，满分100分)[命题报告·教师用书独具]知识点题号实验原理及注意事项1实验操作及器材选择2实验数据处理3、4、5实验的创新与设计6、71.“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)，得到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是(　　)A．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．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s解析：在“研究匀变速直线运动”的实验中，实验时应先接通电源

2、再放开纸带，A错误；根据做匀变速直线运动的物体在相邻相等的时间间隔内通过的位移差相等得xM－xN＝(M－N)aT2，可知(x6－x1)等于(x2－x1)的5倍，B错误；根据B点为A与C的中间时刻点有vB＝，C正确；由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出，所以相邻两个计数点间时间间隔为0.1s，D错误．答案：C2．如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度．(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需________(填字母代号)中的器

3、材．A．直流电源、天平及砝码B．直流电源、毫米刻度尺C．交流电源、天平及砝码D．交流电源、毫米刻度尺(2)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度．为使图线的斜率等于重力加速度，除作vt图象外，还可作__________图象，其纵轴表示的是________，横轴表示的是________．解析：(1)打点计时器需接交流电源．重力加速度与物体的质量无关，所以不需要天平和砝码．计算速度需要测相邻计数点间的距离，需要毫米刻度尺，故D正确．(2)由公式v2＝2gh，如绘出－h图象，其斜率也等于重力加速度．答案：(1)D　(2

4、)h　速度平方的二分之一　重物下落的高度3．如图甲是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点．加速度大小用a表示．(1)OD间的距离为________cm.(2)如图乙是根据实验数据绘出的x　　t2图线(x为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示________，其大小为________m/s2(保留三位有效数字)．解析：由于物体做的是匀变速直线运动，所以其从某一点开始运动的位移x＝v0t＋at2，由于x　　t2图线是一条过原点的倾斜直线，因此v0＝0，则x＝t2，故xt2图的斜率为，通过图线可

5、求得斜率为0.468.答案：(1)1.20(1.18～1.22之间均可)(2)a　0.468(0.464～0.470之间均可)4．在“研究匀变速直线运动规律”的实验中，小车拖动纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列点，如图所示，选定五个计数点，每相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s，用刻度尺测量出的数据如图所示．则小车在C点的速度v＝________m/s，小车运动的加速度a＝________m/s2(结果保留三位有效数字)．解析：匀变速直线运动的纸带问题：①利用一段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得：vC＝＝m/s≈1.24m

6、/s；②利用逐差法求加速度，a＝＝m/s2≈6.22m/s2.答案：1.24　6.225．(2014年海口模拟)如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、F、G为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔T＝0.1s.甲(1)在如图乙所示的坐标系中作出小车的v　　t图线．乙(2)将图线延长与纵轴相交，交点的速度大小是______cm/s，此速度的物理意义是________________________________________________________________________．(3)小车的加速度大小是

7、________．解析：(1)应用vn＝，求出计数点B、C、D、E、F对应的速度为vB＝16.50cm/s，vC＝21.40cm/s，vD＝26.30cm/s，vE＝31.35cm/s，vF＝36.30cm/s，在v　　t坐标系中描点、连线，如图所示．(2)由图中可以读出，图线与纵轴交点的速度大小为11.6cm/s，此速度表示A点的瞬时速度．(3)利用斜率求加速度a＝＝0.5m/s2.答案：(1)见解析(2)11.60(11.30～11.60之间均可)　表示A点的瞬时速度(3)0.5m/s26．(2014年泰安模拟)光电计时器是一种研究

8、物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图(a)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，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来．现利用图(b)所示的装置测