实验一高效演练

1．(2015·佛山模拟)某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度． (1)电磁打点计时器是一种使用________(选填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，它的工作电压是4～6 V ，当电源的频率为50 Hz 时，它每隔________ s 打一次点．
(2)使用打点计时器时，接通电源与让纸带随小车开始运动这两个操作过程的操作顺序应该是( )
A ．先接通电源，后释放纸带
B ．先释放纸带，后接通电源
C ．释放纸带的同时接通电源
D ．哪个先，哪个后都可以
(3)实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带，如图所示，纸带上按时间顺序取A 、B 、C 、D 四个计数点，每两个点之间还有四个点未画出，用尺子测得相邻各点间的距离为x 1＝3.62 cm ，x 2＝4.75 cm ，x 3＝5.88 cm.
根据纸带数据可以判断小车在做匀加速直线运动，理由是________________________________(请用文字描述)；在计数点C 所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度是________ m/s ，小车的加速度是________ m/s 2(以上两空小数点后保留两位数字)．
答案：(1)交流 0.02 (2)A (3)相邻相等时间内的位移差相等 0.53 1.13 2．某同学用如图所示的装置测定重力加速度：
(1)电火花计时器的工作电压为______，频率为______．
(2)打出的纸带如图所示，实验时纸带的________端应和重物相连接．(选填“甲”或“乙”)
(3)纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为________m/s 2. 解析：(1)交流220 V,50 Hz
(2)开始打点时，速度小，点距近，故乙端与重物相连接． (3)x 23－x 78＝5aT 2，
a ＝x 23－x 785T 2＝(3.92－2.04)×10－
25×(0.02)
2
m/s 2＝9.4 m/s 2. 答案：(1)交流220 V 50 Hz (2)乙 (3)9.4
3．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图所示是一条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，每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出，交流电的频率为50 Hz.
(1)在打点计时器打B 、C 、D 点时，小车的速度分别为v B ＝________m/s ；v C ＝________m/s ；v D ＝________m/s.
(2)在如图所示的坐标系中画出小车的v －t 图象．
(3)将图线延长与纵轴相交，交点的速度是________，此速度的物理含义是________________________________________________________________________．
解析：(1)某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，所以
B 点的瞬时速度v B ＝x A
C 2T ＝0.276 0
0.2 m/s ＝1.38 m/s
C 点的瞬时速度v C ＝x B
D 2T ＝0.528 0
0.2 m/s ＝2.64 m/s
D 点的瞬时速度v D ＝x C
E 2T ＝0.780
0.2
m/s ＝3.90 m/s.
(2)根据以上数据作出小车的v －t 图象，如图所示．
(3)将图线延长与纵轴相交，交点的速度约为v ＝0.2 m/s.此速度的物理含义是表示0时刻小车经过A 点时的速度．
答案：见解析
4．(2015·吉林省吉林市质量检测)测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图的装置，图中长木板水平固定．
(1)实验过程中，电火花计时器应接在交流电源上，调整定滑轮高度，使________________________________________________________________________．
(2)已知重力加速度为g ，测得木块的质量为M ，砝码盘和砝码的总质量为m ，木块的加速度为a ，则木块与长木板间动摩擦因数μ＝____________.
(3)如图所示为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点未画出．从纸带上测出s 1＝3.20 cm ，s 2＝4.52 cm ，s 5＝8.42 cm ，s 6＝9.70 cm.则木块加速度大小a ＝________ m/s 2(结果保留两位有
效数字)．
解析：(1)为了使细线的拉力方向与木块运动方向相同，应调整细线与长木板平行． (2)根据牛顿第二定律，
对砝码盘和砝码整体有：mg －F ＝ma ， 对木块有：F －μMg ＝Ma ，
联立两方程得μ＝mg －(m ＋M )a
Mg
.
(3)利用逐差法得a ＝(s 5＋s 6)－(s 1＋s 2)
8T 2
＝[(8.42＋9.70)－(3.20＋4.52)]×10－
28×(0.1)
2
m/s 2 ＝1.3 m/s 2.
答案：(1)细线与长木板平行 (2)mg －(m ＋M )a Mg
(3)1.3 5．(2013·高考浙江卷)如图所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上．一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带①和②，纸带上的a 、b 、c …均为打点计时器打出的点．
(1)任选一条纸带读出b 、c 两点间距离为________；
(2)任选一条纸带求出c 、e 两点间的平均速度大小为________，纸带①和②上c 、e 两点间的平均速度v ①________v ②(选填“大于”、“等于”或“小于”)；
(3)图中________(填选项)．
A ．两条纸带均为用装置甲实验所得
B ．两条纸带均为用装置乙实验所得
C ．纸带①为用装置甲实验所得，纸带②为用装置乙实验所得
D ．纸带①为用装置乙实验所得，纸带②为用装置甲实验所得 解析：(1)由纸带①可读出b 、c 间距为2.10 cm ，由纸带②可读出b 、c 间距为2.40 cm(±0.05 cm ，有效数字位数要准确)．
(2)由v ＝x
t
，知t ＝0.04 s ，x ce ＝4.52 cm(纸带①)或x ce ＝5.00 cm(纸带②)，代入数据得v
ce ＝1.13 m/s(纸带①)或
1.25 m/s(纸带②)，v ①＜v ②.
(3)由纸带①各点间距分析可知，小车做匀加速运动，从纸带②各点间距来看，小车开始做加速运动，一段距离后做匀速运动，故可知纸带①是用装置甲实验所得，纸带②是用装置乙实验所得，选C.
答案：(1)2.10 cm 或 2.40 cm(±0.05 cm ，有效数字位数要正确) (2)1.13 m/s 或 1.25
m/s(±0.05 m/s ，有效数字位数不作要求) 小于 (3)C
6．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
(1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a 、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v t 、测量值s 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s
t
－t 图线；
(3)由所画出的s
t
－t 图线，得出滑块加速度的大小为a ＝__________ m/s 2(保留2位有效
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v t 的沿斜面向上的
匀减速运动，由位移公式有s ＝v t t －12at 2.由于要画s t －t 图象，所以可将上式变形得s t ＝－a
2
t ＋
v t .
(2)s
t
－t 图线如图所示．
(3)由s t ＝－a 2t ＋v t 可知图象的斜率k ＝－a 2
，
所以a ＝－2k ＝－2×(1.22－1.71)0.78－0.29
m/s 2
≈2.0 m/s 2.
答案：(1)s t ＝－12at ＋v t (或s ＝－1
2
at 2＋v t t )
(2)见解析图 (3)2.0(1.8～2.2之间均正确)。