2019年高考物理 名校模擬試題分項(xiàng)解析40熱點(diǎn) 專題21 研究變速直線運(yùn)動實(shí)驗(yàn).doc
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專題21 研究變速直線運(yùn)動實(shí)驗(yàn) 1.(2019廣東六校聯(lián)考)某同學(xué)用圖(a)所示實(shí)驗(yàn)裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取? (1)請完成以下主要實(shí)驗(yàn)步驟: 按圖(a)安裝實(shí)驗(yàn)器材并連接電源;豎直提起系有重物的紙帶,使重物靠近計(jì)時(shí)器下端: 、 ,使重物自由下落;關(guān)閉電源,取出紙帶;更換新紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)。 (2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz,實(shí)驗(yàn)獲得的一條紙帶上實(shí)際計(jì)時(shí)點(diǎn)的間距如圖(b)所示。由紙帶所示數(shù)據(jù)可知實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的 端通過夾子和重物相連接(選填“甲”或“乙”)。可計(jì)算出實(shí)驗(yàn)時(shí)的重力加速度為 m/s2。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (3)在實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理都正確的情況下,得到的結(jié)果仍小于當(dāng)?shù)刂亓铀俣?,主要原因是有空氣阻力? 的影響。 【參考答案】(1)接通電源,釋放紙帶 (2)乙 9.4 (3)摩擦阻力 【命題意圖】本題考查利用落體法測量重力加速度、紙帶處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及其相關(guān)知識點(diǎn)。 2.(2018高考全國理綜III)甲、乙兩同學(xué)通過下面的實(shí)驗(yàn)測量人的反應(yīng)時(shí)間。實(shí)驗(yàn)步驟如下: (1)甲用兩個(gè)手指輕輕捏住量程為L的木尺上端,讓木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端(位置恰好處于L刻度處,但未碰到尺),準(zhǔn)備用手指夾住下落的尺。 (2)甲在不通知乙的情況下,突然松手,尺子下落;乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子。若夾住尺子的位置刻度為L1,重力加速度大小為g,則乙的反應(yīng)時(shí)間為________(用L、L1和g表示)。 (3)已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間=9.80 m/s2,L=30.0 cm,L1=10.4 cm,乙的反應(yīng)時(shí)間為__________s。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字) (4)寫出一條提高測量結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議:___________。 【參考答案】(1)(2分) (2) 0.2s (2分) (3)多次測量取平均值;初始時(shí)乙的手指盡可能接近尺子 【命題意圖】 本題主要考查自由落體運(yùn)動及其相關(guān)的知識點(diǎn),意在考查考生靈活運(yùn)用教材知識解決實(shí)際問題的能力。 (4)對兩個(gè)重錘和細(xì)線組成的系統(tǒng),由牛頓第二定律,mg=(2M+m+m0)a,重錘1下落,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律,H=at2,聯(lián)立解得:g=。 【參考答案】(1)偶然(2)B (3)在重錘1上粘些橡皮泥,調(diào)整橡皮泥質(zhì)量,直至輕拉重錘1能夠觀察到其勻速下落(4) 5.(2019山東煙臺期中)如圖所示為某實(shí)驗(yàn)小組研究勻變速直線運(yùn)動所得的一條紙帶,已知所用電源的頻率為50Hz,紙帶上的計(jì)數(shù)點(diǎn)為每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則可知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔______s,若測得計(jì)數(shù)點(diǎn)0、l之間的距離為,計(jì)數(shù)點(diǎn)5、6之間的距離為,則可求得加速度______。 【參考答案】 【名師解析】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率是50Hz,則打點(diǎn)周期為,相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔。 根據(jù),運(yùn)用逐差法得:。 故答案為:;。 根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量,結(jié)合逐差法求出小車運(yùn)動的加速度。 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法,會通過紙帶求解加速度,關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動的重要推論的運(yùn)用。 6.(2019湖北孝感質(zhì)檢)(6分)研究性學(xué)習(xí)小組做“驗(yàn)證動能定理”和“測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取钡膶?shí)驗(yàn),采用了如圖甲所示的裝置,其中m1=50 g、m2=150 g,開始時(shí)保持裝置靜止,然后釋放物塊m2,m2可以帶動m1拖著紙帶打出一系列的點(diǎn),只要對紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證動能定理.某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶如圖乙所示,0是打下的第一個(gè)點(diǎn),兩相鄰點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出,交流電頻率為50 Hz. (1)系統(tǒng)的加速度大小為_______m/s2,在打點(diǎn)0~5的過程中,系統(tǒng)動能的增量ΔEk=________J. (2)忽略一切阻力的情況下,某同學(xué)作出的-h圖象如圖所示,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=________ m/s2. 【參考答案】(1)4.8(2分) 0.576(2分) (2)9.7(2分) 【命題意圖】此題以“驗(yàn)證動能定理”和“測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取睂?shí)驗(yàn)切入,考查紙帶數(shù)據(jù)處理、圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及其相關(guān)知識點(diǎn)。 【解法歸納】對于做勻變速直線運(yùn)動的紙帶,一般利用在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度計(jì)算出打某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度;利用△x=at2和逐差法計(jì)算運(yùn)動的加速度。 7.(2018高考仿真卷六) 伽利略在《兩種新科學(xué)的對話》一書中,提出猜想:物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運(yùn)動,同時(shí)他還用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該猜想。某小組依據(jù)伽利略描述的實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置,探究物體沿斜面下滑是否做勻變速直線運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)操作步驟如下: ①讓滑塊從距離擋板s處由靜止沿傾角為θ的斜面下滑,并同時(shí)打開裝置中的閥門,讓水箱中的水流到量筒中; ②當(dāng)滑塊碰到擋板的同時(shí)關(guān)閉閥門(假設(shè)水流均勻穩(wěn)定); ③記錄下量筒收集的水量V; ④改變s,重復(fù)以上操作; ⑤將測得的數(shù)據(jù)記錄在表格中。 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 s/m 4.5 3.9 3.0 2.1 1.5 0.9 V/mL 90 84 62 52 40 (1)該實(shí)驗(yàn)用量筒中收集的水量來表示________。 A.水箱中水的體積 B.水從水箱中流出的速度 C.滑塊下滑的時(shí)間 D.滑塊下滑的位移 (2)某同學(xué)漏填了第3組數(shù)據(jù)中量筒收集的水量V,若實(shí)驗(yàn)正常,你估計(jì)V=________mL;若保持下滑的距離s、傾角θ不變,增大滑塊的質(zhì)量,水量V將________(填“增大”“不變”或“減小”);若保持下滑的距離s、滑塊質(zhì)量不變,增大傾角θ,水量V將________(填“增大”“不變”或“減小”)。 (3)下列說法中不屬于該實(shí)驗(yàn)誤差來源的是________。 A.水從水箱中流出不夠穩(wěn)定 B.滑塊開始下滑和開始流水不同步 C.選用的斜面不夠光滑 D.選用了內(nèi)徑較大的量筒 【參考答案】(1)C (2)75(74~76均算正確) 不變 減小 (3)C 【名師解析】(1)因?yàn)樗蔷鶆蚍€(wěn)定地流出,所以流出的水的體積與時(shí)間成正比,所以該實(shí)驗(yàn)用量筒中收集的水量表示滑塊下滑的時(shí)間,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤。 (3)本實(shí)驗(yàn)的誤差主要來源:水從水箱中流出不穩(wěn)定,滑塊開始下滑與水開始流動不同時(shí),選用了內(nèi)徑較大的量筒。選用的斜面不夠光滑并不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤。 8.(2018開封質(zhì)檢)某興趣小組利用如圖a所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“小球速度和下落高度的關(guān)系”,通過電磁鐵控制的小球從A點(diǎn)自由下落,經(jīng)過光電門B記錄下?lián)豕鈺r(shí)間t測出AB之間的距離h。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中心的激光束。 (1)用游標(biāo)卡尺(主尺的最小分度為1mm)測量小球的直徑d,示數(shù)如圖b所示,其讀數(shù)為 cm。 (2)根據(jù)速度定義,小球通過光電門B的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v= (用測得的物理量的符號表示)。 (3)改變B的位置,測得多組數(shù)據(jù),作出圖象得到v2與h的關(guān)系如圖c所示。若圖象的斜率為k,還能得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭= 。 【參考答案】(6 分)(1) 0.725(2 分)(2) d/t(2 分) (3) k/2 (2 分) 【名師解析】(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則,小球直徑測量值為d=7mm+50.05mm=7.25mm=0.725cm。 (2)根據(jù)速度定義,小球通過光電門B的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v=d/t。 (3)由自由落體運(yùn)動規(guī)律,v2=2gh,v2與h的關(guān)系圖象的斜率k=2g,解得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=k/2。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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