2019版高考物理金榜一轮高效演练强化提升 实验：一 Word版含解析

高效演练·强化提升
1.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计
时器打下的纸带,并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点(每
相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,本图中没有画出),
打点计时器接的是220 V、50 Hz的交变电流。他把一把毫米刻度尺
放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐。(下述第(2)、(3)、(4)小题
结果均保留两位有效数字)

(1)该打点计时器打点的时间间隔为__________s。
(2)由以上数据计算打点计时器在打C点时,物体的瞬时速度vC是
______m/s。
(3)计算该物体的加速度a为__________m/s2。
(4)纸带上的A点所对应的物体的瞬时速度vA=__________m/s。
(5)如果当时电网中交变电流的频率是f=49 Hz,而做实验的同学并不
知道,那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏
__________(选填“大”或“小”)。
【解析】(1)电源频率为50 Hz,则打点时间间隔为0.02 s;
(2)利用匀变速直线运动的推论得:

vC==×10-2 m/s=0.16 m/s;
(3)设A到B之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4,
根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2可以求出加速度的大小,得:
x3-x1=2a1T2
x4-x2=2a2T2
为了更加准确地求解加速度,我们对两个加速度取平均值,得:

a=(a1+a2)=0.43 m/s2
(4)根据匀变速直线运动速度与时间关系公式v=v0+at得A点所对应
的物体的瞬时速度为:
vA=vC-atAC=0.074 m/s
(5)如果在某次实验中,交流电的频率为49 Hz,那么实际周期大于
0.02 s,
根据运动学公式Δx=at2得:测量的加速度值与真实的加速度值相比是
偏大的。
答案:(1)0.02 (2)0.16 (3)0.43 (4)0.074 (5)大
2.在利用打点计时器探究小车“速度随时间变化的关系”的实验中,
所用交流电的频率为50 Hz,某次实验中得到的一条纸带如图所示。

(1)从比较清晰的点起,每五个点取一个点作为计数点,分别标明0、1、
2、3、4,则两个相邻计数点之间的时间间隔为__________s。
(2)量得x1=30.1 mm,x2=36.2 mm,x3=42.2 mm,x4=48.1 mm,则打下计数
点“2”时小车的速度为__________m/s,小车的加速度为
__________m/s2。
(3)当打下计数点“0”时,小车的速度为__________。
【解析】(1)因每五个点取一个点作为计数点,则相邻计数点之间还有
四个点,得纸带上相邻计数点间的时间间隔T=0.1 s;
(2)x1=30.1 mm=30.1×10-3 m,
x2=36.2 mm=36.2×10-3 m,
x3=42.2 mm=42.2×10-3 m,
x4=48.1 mm=48.1×10-3 m,
纸带上2点对应的瞬时速度,由匀变速直线运动的规律

得:v2==0.392 m/s
根据Δx=aT2,由逐差法得:

a==0.6 m/s2
(3)由速度—时间关系式有:v2=v0+a·2T,
代入数据得:v0=0.272 m/s
答案:(1)0.1 (2)0.392 0.6 (3)0.272 m/s
3.(2018·西安模拟)实验中,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。在如
图乙所示坐标中作出小车的v-t图线,并根据图线求出纸带的加速度
a=__________。

(3)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是______m/s,此速度的物理
意义是_________________。
【解析】(1)根据纸带提供的数据可知x
BC-xAB=xCD-xBC=xDE-xCD
=12.60 cm,

故小车做匀加速直线运动。

(2)vD== m/s
=3.90 m/s

vC==m/s=2.64 m/s
vB== m/s=1.38 m/s
描点连线得v-t图线如图所示,由图线斜率知纸带的加速度a=12.60
m/s2。

(3)由图知交点的速度约为0.2 m/s,表示小车经过A点的速度。
答案:(1)匀加速直线(或匀加速)
(2)3.90 2.64 1.38 12.60 m/s2 见解析图
(3)0.2 表示小车经过A点的速度

4.用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率
f=50 Hz。如图甲所示,在实验获得的纸带上,选出零点,每隔4个点取
1个计数点,沿各计数点垂直纸带将纸带剪断;将剪得的几段纸带并排
贴在坐标中,各段紧靠但不重叠;最后将纸条上端中心连起来,得到
v-t图象如图乙所示。

(1)各段纸带对应的时间间隔T=__________s。
(2)第1段纸带与纵轴v的交点表示__________。
(3)由图乙可知物体的加速度大小为__________(保留三位有效数
字)。
(4)打下计数点“0”时,物体的速度为__________(保留三位有效数
字)。
【解析】(1)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻
的计数点间的时间间隔T=0.10 s。
(2)根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度,那么第1段纸带与纵轴v
的交点表示第1段纸带的平均速度(或第1段纸带中间时刻的速度)。

(3)由纸带数据,可得,v1= m/s=0.58 m/s;
而v6= m/s=1.381 m/s;
根据加速度的公式a== m/s2=1.60
m/s2。
(4)根据匀变速直线运动的速度公式vt=v0+at,可以求出打纸带上0点
时小车的瞬时速度大小v0=vt-at=0.58 m/s-1.6×0.05 m/s=0.500
m/s。
答案:(1)0.10
(2)第1段纸带的平均速度(或第1段纸带中间时刻的速度)
(3)1.60 m/s2 (4)0.500 m/s
5.(2018·南昌模拟)某研究性学习小组用图1所示装置来测定当地重
力加速度,主要操作如下:
①安装实验器材,调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线
上。
②打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个
光电门间的运动时间t,并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门
之间的高度h,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v。
③保持光电门1的位置不变,改变光电门2的位置,重复②的操作。测
出多组(h,t),计算出对应的平均速度v。
④画出v-t图象。

请根据实验,回答如下问题:
(1)设小铁球到达光电门1时的速度为v0,当地的重力加速度为g。则
小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为__________。(用v0、g
和t表示)
(2)实验测得的数据如表:
实验次数 1 2 3 4 5 6
h/cm 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00
t/s 0.069 0.119 0.159 0.195 0.226 0.255
v/(m·s-1) 1.45 1.68 1.89 2.05 2.21 2.35
请在图2的坐标纸上画出v-t图象。
(3)根据v-t图象,可以求得当地重力加速度g=____________m/s2,试
管夹到光电门1的距离约为____________cm。(以上结果均保留两位
有效数字)
【解析】(1)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的

平均速度得小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为v=v
0
+gt。

(2)根据数据作出v-t图象:

(3)小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为
v=v0+gt;
所以v-t图象的斜率表示g,
所以当地重力加速度g=2k=9.7 m/s2,
根据v-t图象得出v0=1.10 m/s,
根据运动学公式得试管夹到光电门1的距离约为x=
m=0.062 m=6.2 cm。

答案:(1)v=v0+gt (2)见解析图
(3)9.7(9.5～9.9) 6.2(5.9～6.6)
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