2020版高考物理大一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动的研究8实验一研究匀变速直线运动随堂检测巩固落实.doc

1、1实验一 研究匀变速直线运动1小张同学想研究一遥控电动车的运动情况，他找来一个塑料瓶，设计了一个如图甲所示的装置，瓶内装上墨水，通过调节开关使墨水缓慢滴下，然后将这个装置固定在车的尾部，如图乙所示使车从静止开始在足够大的水平地面上沿直线前进，然后他在离出发点不远处，选择墨水滴间距离较大处的一个点为起点，用卷尺依次测量这个点后面的 10 个点到这个点的距离，并记录在下面的表格中1 2 3 4 5 6 7 8 9 10距离(m)0.422 1.546 3.076 4.890 6.813 8.71310.64512.57114.48316.429(1)小张制作的装置相当于物理实验室中的_(填仪器名称

2、)(2)通过表中数据，你认为小车在所记录的这段时间内的运动情况是_(3)要测量小车做匀速运动时的速度，小张同学还需要知道的物理量是_，他还需要的测量工具是_，测量方法是_.解析：(1)小张制作的装置相当于打点计时器(2)相邻两点间的距离如表所示s1 s2 s3 s4 s5 s6 s7 s8 s9 s10距离(m)0.422 1.124 1.530 1.814 1.923 1.900 1.932 1.926 1.912 1.946可以看出，开始时相邻两点间的距离是逐渐变大的，后面两点间的距离基本上保持不2变，说明开始时小车先做加速运动，后做匀速运动再进一步分析做加速运动时加速度的变化，相邻两点间

3、距离的差值如表所示s2 s1 s3 s2 s4 s3 s5 s4 s6 s5 s7 s6 s8 s7 s9 s8 s10 s9距离差(m)0.702 0.406 0.284 0.1090.0230.0320.0060.0140.034可以看出，刚开始时相邻两点间距离差在逐渐变小，说明小车的加速度在逐渐减小，所以小车先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动(3)要测量小车做匀速运动时的速度，还必须知道相邻两墨水滴滴下的时间间隔 T，要测量时间间隔需要用秒表测量方法是从某滴开始下落时开始计时，并计数为 1，数到第n 滴开始下落时停止计时，则时间间隔 T ，注意 n 不可太小，一般取 30 滴以上tn

4、 1答案：(1)打点计时器(2)先做加速度变小的加速运动，后做匀速运动(3)相邻两墨水滴滴下的时间间隔 T 秒表 从某滴开始下落时开始计时，并计数为1，数到第 n 滴开始下落时停止计时，则时间间隔 Ttn 12(2018高考全国卷 )甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间实验步骤如下：(1)甲用两个手指轻轻捏住量程为 L 的木尺上端，让木尺自然下垂乙把手放在尺的下端(位置恰好处于 L 刻度处，但未碰到尺)，准备用手指夹住下落的尺(2)甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子若夹住尺子的位置刻度为 L1，重力加速度大小为 g，则乙的反应时间为_(用 L、

5、L1和 g 表示)(3)已知当地的重力加速度大小为 g9.80 m/s2， L30.0 cm， L110.4 cm.乙的反应时间为_ s(结果保留 2 位有效数字)(4)写出一条能提高测量结果准确程度的建议：_解析：根据题述，在乙的反应时间 t 内，尺子下落高度 h L L1，由自由落体运动规律可知， h gt2，解得 t .代入数据得 t0.20 s.12 2（ L L1）g答案：(2) (3)0.20 (4)多次测量取平均值；初始时乙的手指尽可能接2（ L L1）g3近尺子(答出一条即可)3.某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(图 a)在钢条下落过程中，钢条挡住光源

6、发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，若再次挡光，计时器将重新开始计时实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端 A 高于光控开关)，由静止释放，测得先后两段挡光时间 t1和 t2.(1)用游标卡尺测量 AB、 AC 的长度，其中 AB 的长度如图 b 所示，其值为_mm.(2)该同学利用 AB 及 AC ，求出 AB、 AC，再利用测量的时间 t1和v ABt1 v ACt1 t2 v v t2，可得到重力加速度的表达式为_(用 AB， AC及给出的时间表示)；v v 若狭缝宽度不能忽略，则测量值比真实值_(“偏大”或“偏小”)解析：(1)游标卡尺的主尺读数为 74 mm，游标尺上第 3

7、 个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为 0.13 mm0.3 mm，所以最终读数为：74 mm0.3 mm74.3 mm.(2)该同学利用 AB ， AC ，根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度表v ABt1 v ACt1 t2示钢条运动的中间时刻瞬时速度，重力加速度为 g .若狭v AC v ABt1 t22 t12 2（ v AC v AB）t2缝宽度不能忽略， A 到 C 的实际时间大于 t1 t2.所以测量得到的重力加速度值比其真实值偏大答案：(1)74.3 (2) g 偏大2（ v AC v AB）t24利用如图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度一斜面上安装有两个光电4

8、门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动当一带有遮光片的滑块自斜面上端滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间 t.改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离 x，记下相应的 t 值，所得数据如表中所示x(m) 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 0.950t(ms) 292.9 371.5 452.3 552.8 673.8 776.4(m/s)xt1.71 1.62 1.55 1.45 1.34 1.22完成下列填空和作图：(1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块

9、加速度的大小 a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度 vt、测量值 x 和 t 四个物理量之间所满足的关系式是_；(2)根据表中给出的数据，在下图给出的坐标纸上画出 t 图线；xt(3)由所画出的 t 图线，得出滑块加速度的大小为 a_ m/s2(保留 2 位有xt效数字)解析：(1)沿斜面向下是匀加速运动，反过来也可以看成是初速度为 vt的沿斜面向上的匀减速运动，由位移公式有 x vtt at2.由于要画 t 图象，所以可将上式变形得12 xt t vt.xt a2(2) t 图线如图所示xt5(3)由 t vt可知图象的斜率 k ，xt a2 a2所以 a2 k m/s22.0 m/s 2.2（ 1.22 1.71）0.78 0.29答案：(1) at vt(或 x at2 vtt)xt 12 12(2)见解析图 (3)2.0