遼寧省2020屆高考物理第一輪課時(shí)檢測(cè)試題 第5講 實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

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1、課時(shí)作業(yè)(五)　[第5講　實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)] 1．關(guān)于“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)操作，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．長(zhǎng)木板不能側(cè)向傾斜，也不能一端高一端低 B．在釋放小車(chē)前，小車(chē)應(yīng)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處 C．應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)始打點(diǎn)后再釋放小車(chē) D．要在小車(chē)到達(dá)定滑輪前使小車(chē)停止運(yùn)動(dòng) 2．某同學(xué)在探究“小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案中選用了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，利用穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶來(lái)記錄小車(chē)的運(yùn)動(dòng)．實(shí)驗(yàn)后，該同學(xué)選擇了一條較為理想的紙帶，測(cè)量數(shù)據(jù)后，通過(guò)計(jì)算得到了小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各計(jì)時(shí)時(shí)刻的速度如下表所示． (1)分析表中數(shù)據(jù)，在

2、誤差允許的范圍內(nèi)，小車(chē)做________運(yùn)動(dòng)． 位置編號(hào) 0 1 2 3 4 5 時(shí)間t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 速度v/(m·s－1) 0.42 0.67 0.92 1.16 1.42 1.67 (2)由于此次實(shí)驗(yàn)的原始紙帶沒(méi)有保存，另一同學(xué)想估算小車(chē)從位置0到位置5的位移，其估算方法如下：x＝(0.42×0.1＋0.67×0.1＋0.92×0.1＋1.16×0.1＋1.42×0.1) m＝……，那么，該同學(xué)得到的位移________(選填“大于”、“等于”或“小于”)實(shí)際位移．

3、為了使估算的位移盡可能接近真實(shí)值，你認(rèn)為采取什么方法更合適？________________.(不必算出具體數(shù)據(jù)) 3．2020·廣東卷圖K5－1是某同學(xué)在做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶． 圖K5－1 (1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50 Hz，則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為_(kāi)_______． (2)A、B、C、D是紙帶上四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，從圖中讀出A、B兩點(diǎn)間距x＝________；C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度是________(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)． 4．“研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，使用電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(所用交流電的頻率為50 Hz)，得到如

4、圖K5－2所示的紙帶．圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出來(lái)，下列表述正確的是(　　) 圖K5－2 A．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先放開(kāi)紙帶再接通電源 B．(x6－x1)等于(x2－x1)的6倍 C．從紙帶可求出計(jì)數(shù)點(diǎn)B對(duì)應(yīng)的速率 D．相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02 s 圖K5－3 5．2020·增城模擬一個(gè)小球沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，用每間隔 s曝光一次的頻閃相機(jī)拍攝不同時(shí)刻小球位置的照片，如圖K5－3所示，即照片上出現(xiàn)的相鄰兩個(gè)小球的像之間的時(shí)間間隔為 s，測(cè)得小球在幾個(gè)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移(數(shù)據(jù)見(jiàn)表)，則 x1(cm) x2(cm) x3(cm) x4(cm)

5、8.20 9.30 10.40 11.50 (1)小球在相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差______(選填“相等”或“不相等”)，小球運(yùn)動(dòng)性質(zhì)屬______直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)． (2)有甲、乙兩同學(xué)計(jì)算小球加速度的方法如下： 甲同學(xué)：a1＝，a2＝，a3＝，a＝ 乙同學(xué)：a1＝，a2＝，a＝ 你認(rèn)為甲、乙中哪位同學(xué)的計(jì)算方法較準(zhǔn)確？______，加速度值為_(kāi)_______________． 6．2020·日照模擬在“研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50 Hz，記錄小車(chē)做勻變速運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖K5－4所示，在紙帶上選擇6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之

6、間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，其他各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離依次是2.00 cm、5.00 cm、9.00 cm、14.00 cm、20.00 cm. 圖K5－4 (1)根據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)可以求出小車(chē)在B點(diǎn)的速度為vB＝____ m/s，C、E間的平均速度為_(kāi)_______m/s; (2)以打B點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，建立v－t坐標(biāo)系如圖K5－5所示，請(qǐng)?jiān)趫D中作出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系圖線(xiàn)； (3)根據(jù)圖線(xiàn)可得小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度為_(kāi)_____m/s2. 圖K5－5 7．某同學(xué)用如圖K5－6所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車(chē)在斜面上的運(yùn)動(dòng)． 實(shí)驗(yàn)步驟如下： 圖K5－6 圖K5－7 ①安裝好實(shí)驗(yàn)器材．

7、 ②接通電源后，讓拖著紙帶的小車(chē)沿平板斜面向下運(yùn)動(dòng)，重復(fù)幾次．選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶．舍去開(kāi)始密集的點(diǎn)跡，從便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始，每?jī)蓚€(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖K5－7中0、1、2…6所示． ③測(cè)量1、2、3……6計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，分別記作：x1、x2、x3……x6. ④通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車(chē)沿平板做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)． ⑤分別計(jì)算出x1、x2、x3……x6與對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值、、……. ⑥以為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出與對(duì)應(yīng)時(shí)間t的坐標(biāo)點(diǎn)，畫(huà)出－t圖線(xiàn)． 結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你完成下列任務(wù)： (1)實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫(xiě)紙)、小車(chē)、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線(xiàn)及開(kāi)關(guān)外，

8、在下面的儀器和器材中，必須使用的有______和______．(填選項(xiàng)代號(hào)) A．電壓合適的50 Hz交流電源 B．電壓可調(diào)的直流電源 C．刻度尺　　　　　　D．秒表 E．天平 F．重錘 (2)將最小刻度為1 mm的刻度尺的0刻線(xiàn)與0計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊，0、1、2、5計(jì)數(shù)點(diǎn)所在位置如圖K5－8所示，則x2＝______ cm，x5＝_______ cm. 圖K5－8 (3)該同學(xué)在圖K5－9中已標(biāo)出1、3、4、6計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫(huà)出－t圖線(xiàn)． 圖K5－9 (4)根據(jù)－t圖判斷，在打0計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的速度v0＝____m/

9、s；它在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a＝____m/s2. 8．做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的小車(chē)，牽引一條通過(guò) 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，交流電源的頻率是50 Hz，由紙帶上打出的某一點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)點(diǎn)剪下一段紙帶，如圖K5－10所示．每一小段紙帶的一端與x軸相重合，兩邊與y軸平行，將紙帶貼在坐標(biāo)系中． (1)仔細(xì)研究圖象，找出小車(chē)在相鄰時(shí)間內(nèi)位移存在的關(guān)系； (2)設(shè)Δt＝0.1 s，請(qǐng)畫(huà)出該小車(chē)的v－t圖象； (3)根據(jù)圖象求其加速度． 圖K5－10 9．一小球在桌面上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中在每次曝光時(shí)的位置，并將小球的位置編號(hào)，得到的照片如圖K5－

10、11所示．由于底片保管不當(dāng)，其中位置4處被污損．若已知攝影機(jī)連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為1 s，則利用該照片可求出：小球運(yùn)動(dòng)的加速度約為_(kāi)_____m/s2.位置4對(duì)應(yīng)的速度為_(kāi)_____m/s，能求出4的具體位置嗎？______.求解方法是： ________________________________________________________________________(不要求計(jì)算，但要說(shuō)明過(guò)程)． 圖K5－11 課時(shí)作業(yè)（五） 【基礎(chǔ)熱身】 1．A　[解析] 長(zhǎng)木板不能側(cè)向傾斜，但可以一端高一端低，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了能在紙帶上得到較多的點(diǎn)跡，

11、釋放小車(chē)前，小車(chē)應(yīng)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，選項(xiàng)B正確；如果先釋放小車(chē)，可能紙帶上打不上幾個(gè)點(diǎn)，選項(xiàng)C正確；為了保護(hù)小車(chē)，在小車(chē)到達(dá)定滑輪前要用手使小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確. 2．(1) 勻加速直線(xiàn)　(2)小于　用平均速度求位移(或用v－t圖象下的面積求位移) [解析] (1)由表中數(shù)據(jù)可知，每經(jīng)過(guò)0.1 s，速度大約增大0.25 m/s，在誤差允許的范圍內(nèi)，小車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；(2)因?yàn)樾≤?chē)是不斷加速的，而該同學(xué)把第一個(gè)0.1 s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)看成是以最小速度做勻速運(yùn)動(dòng)，同樣，其他時(shí)間段內(nèi)也是這樣運(yùn)算的，這樣算出的位移比實(shí)際位移?。梢园褧r(shí)間分割得再細(xì)小一些，也可以利用平均速度來(lái)求位移，還可以利

12、用v－t圖象下的面積求位移． 3．(1)0.02 s　(2)0.70 cm(0.68 cm～0.72 cm均可)　0.100 m/s [解析] 毫米刻度尺的精確度為0.1 mm，故A、B間的距離為1.70 cm－1.00 cm＝0.70 cm，vC＝＝ m/s＝0.100 m/s. 【技能強(qiáng)化】 4．C　[解析] 中間時(shí)刻瞬時(shí)速度等于全程的平均速度，所以vB＝，選項(xiàng)C正確；x6－x1＝5(x2－x1)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1 s，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；按照實(shí)驗(yàn)要求應(yīng)該先接通電源再放開(kāi)紙帶，選項(xiàng)A錯(cuò)誤． 5. (1)相等　 勻加速(勻變速)　(2)乙同學(xué)　1.10 m/s

13、2 [解析] (1)由表中數(shù)據(jù)可知，x4－x3＝x3－x2＝x2－x1，小球做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；(2)乙同學(xué)采用逐差法求加速度，較準(zhǔn)確，加速度值為a＝＝1.10 m/s2. 6．(1)0.25　 0.45　(2)如圖所示　(3)1.00 [解析] (1)相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1 s，所以vB＝＝ m/s＝0.25 m/s，CE＝＝ m/s＝0.45 m/s；(2)如圖所示；(3)在v－t圖象中，圖線(xiàn)的斜率表示加速度，即a＝ m/s2＝1.00 m/s2. 7．(1)A　C　(2) 2.98(2.97～2.99均可)　13.20(13.19～13.21均可)　(3)如圖所示

14、 (4)0.18(0.16～0.20均可)　4.80(4.50～5.10均可) [解析] (1)還需要的實(shí)驗(yàn)器材有電壓合適的50 Hz交流電源和刻度尺；(2)用毫米刻度讀數(shù)，注意要估讀一位，則x2＝2.98 cm，x5＝13.20 cm；(3)描點(diǎn)連線(xiàn)如圖所示；(4)設(shè)打0點(diǎn)時(shí)速度為v0，則x＝v0t＋at2，即：＝v0＋at，由圖可讀出v0＝0.18 m/s，圖線(xiàn)的斜率k＝a＝2.4，a＝4.8 m/s2. 8．(1)相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差相等 (2)如圖所示　(3)0.800 m/s2 [解析] (1)由圖中所標(biāo)紙帶每段位移的大小，可知在相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差相等，可近

15、似認(rèn)為Δy＝8 mm. (2)把圖中的x軸作為時(shí)間軸，以紙帶的寬度表示相等的時(shí)間間隔T＝0. 1 s，每段紙帶最上端中點(diǎn)對(duì)應(yīng)v軸上的速度恰好表示每段時(shí)間的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，即vn＝；因此可以用紙帶的長(zhǎng)度表示每小段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，將紙帶上端中間各點(diǎn)連接起來(lái)，可得到v－t圖象，如圖所示． (3)利用圖象求斜率或用Δy＝aT2均可以求得小車(chē)加速度a＝0.800 m/s2. 【挑戰(zhàn)自我】 9．3.0×10－2(2.8×10－2～3.1×10－2均可)　9.0×10－2　能 　利用(x6－x4)－(x4－x2)＝4aT2可求出x4的具體位置(其他合理方法均可) [解析] 從圖中讀出5、6之間的距離為37.5 cm－24.0 cm＝13.5 cm,2、3之間的距離為6.0 cm－1.5 cm＝4.5 cm，利用逐差法有x56－x32＝3aT2，求出a＝3.0×10－2 m/s2；位置4對(duì)應(yīng)的速度為v4＝＝×10－2 m/s＝9.0×10－2m/s；欲求4的具體位置，可以采用逐差法利用(x6－x4)－(x4－x2)＝4aT2求解.