【物理】2020届一轮复习人教版第一章研究匀变速直线运动作业 4页

‎ (五) 研究匀变速直线运动 作业 ‎1.(1)如图所示为“探究小车速度随时间的变化规律”的实验装置图，按照实验要求应该________。‎ A．先释放小车，再接通电 B．先接通电，再释放小车 C．同时释放小车和接通电 ‎(2)本实验必须________。‎ A．要平衡摩擦力 B．要求悬挂物的质量远小于小车的质量 C．上述两项要求都不需要 ‎(3)如图所示，在“探究小车速度随时间的变化规律”实验中，从得到的纸带中确定五个计数点，测得d1＝‎8.00 cm，d2＝‎17.99 cm，d3＝‎30.00 cm，d4＝‎44.01 cm。每相邻两个计数点间的时间间隔是0.1 s，则打C点时小车的速度vC＝________m/s，小车的加速度a＝________m/s2。(结果均保留两位有效数字)‎ 解析：(1)实验中应该先接通电，再释放小车，选项B正确。‎ ‎(2)本实验探究小车速度随时间变化的规律，只需要保持小车所受合力恒定，选项C正确。‎ ‎(3)根据匀变速直线运动的规律，有vC＝＝‎1.1 m/s，‎ 加速度a＝≈‎2.0 m/s2。‎ 答案：(1)B　(2)C　(3)1.1　2.0‎ ‎2．某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度。实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2 s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准)；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端；把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开。图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是x01＝‎1.40 cm，x12＝‎2.15 cm，x23＝‎2.91 cm，x34＝‎3.65 cm，x45＝‎4.41 cm，x56＝‎5.15 cm。问：‎ ‎(1)滴水计时器的原理与教科书中介绍的____________原理类似。‎ ‎(2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v4＝________m/s，小车的加速度a＝________m/s2。(结果均保留两位有效数字)‎ 解析：(1)由题意知滴水计时器的原理与打点计时器原理类似。‎ ‎(2)由实验过程知，可把小车的运动视为匀变速直线运动，则 v4＝35＝＝ m/s≈‎0.20 m/s；‎ 利用逐差法求加速度，得 a＝，解得a≈‎0.19 m/s2。‎ 答案：(1)打点计时器　(2)0.20　0.19‎ ‎3．在做“研究匀变速直线运动”的实验中：‎ ‎(1)实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电、复写纸、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是__________________。‎ ‎(2)如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T＝0.02 s，其中x1＝‎7.05 cm、x2＝‎7.68 cm、x3＝‎8.33 cm、x4＝‎8.95 cm、x5＝‎9.61 cm、x6＝‎10.26 cm。‎ 表中列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度。‎ 对应点 B C D E F 速度/(m·s－1)‎ ‎0.737‎ ‎0.801‎ ‎0.994‎ ‎(3)以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线。‎ ‎(4)根据画出的小车的速度—时间关系图线计算出的小车的加速度a＝________m/s2(结果保留两位有效数字)。‎ ‎(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，由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏________(填“大”或“小”)。‎ 解析：(1)本实验中不需要测量力的大小，因此不需要的器材是弹簧测力计。‎ ‎(2)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知：vD＝＝ m/s＝‎0.864 m/s，同理可得vE＝‎0.928 m/s。‎ ‎(3)小车的速度—时间关系图线如图所示。‎ ‎(4)由小车的速度—时间关系图线可得，小车的加速度a＝＝ m/s2≈‎0.63 m/s2。‎ ‎(5)当交变电流的频率f＝49 Hz时，实际周期大于0.02 s，根据运动学公式Δx＝aT2得，测量的加速度值与实际值相比是偏大的。‎ 答案：(1)弹簧测力计　(2)0.864　0.928　(3)见解析图　(4)0.63　(5)大 ‎4．小张同学想研究一遥控电动车的运动情况，他找一个塑料瓶，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 ‎8.713‎ ‎10.645‎ ‎12.571‎ ‎14.483‎ ‎16.429‎ ‎(1)小张制作的装置相当于物理实验室中的__________________________(填仪器名称)。‎ ‎(2)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格所示。‎ 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 由表格中数据可知，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 ‎0.109‎ ‎－0.023‎ ‎0.032‎ ‎－0.006‎ ‎－0.014‎ ‎0.034‎ 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。‎ 答案：(1)打点计时器 ‎(2)小车先做加速度减小的加速运动，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T＝