高一物理必修一第二章运动实验练习题.doc

高一物理第二章运动实验练习题
1．某同学在一次实验中，用打点计时器（频率为50 Hz，即每0．02 s打一个点）记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻计数点间还有4个点未画出。其中x1=7．05 cm、x2=7．67 cm、x3=8．29 cm、x4=8．91 cm、x5=9．53 cm、x6=10．15 cm。

（1）关于接通电源和释放纸带的次序，下列说法正确的是 。
A．先接通电源，后释放纸带
B．先释放纸带，后接通电源
C．释放纸带同时接通电源
D．先接通电源或先释放纸带都可以
（2）小车在F点的瞬时速度为 m/s。小车的加速度为 m/s2（保留2位有效数字）
2．用接在 50Hz的交流电源上的打点计时器，测定小车的运动情况，小车做匀加速直线运动，实验中得到一条纸带如下图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，分别标明0、1、2、3……，量得0与1两点间的距离x1＝3.0cm,1与2两点间距离x2＝4.6cm，打点计时器在纸带上打1点时小车的运动速度v1＝________ m/s，小车的加速度a＝________ m/s2（保留两位有效数字）

3．在测定匀变速直线运动加速度的实验中，选定一条纸带如图所示，已知交变电流的频率f=50Hz。从0点开始，每5个点取一个计数点，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得：x1=1.85cm，x2=3.04cm，x3=4.25cm，x4=5.48cm，x5=6.68cm，x6=7.90cm。

（1）在计时器打出计数点4时，小车的速度υ4 =____cm/s（结果保留3位有效数字）；
（2）加速度a=____m/s2（结果保留3位有效数字）。
（3）若电源频率低于50Hz，仍按相邻两个计数点的时间间隔为0.10s计算，则测出小车的加速度____。（填“偏大”“不变”或“偏小”）
4．（1）电磁打点计时器使用___________（请选择“低压直流”、“低压交流” ）电源，在实验过程中，使用电磁打点计时器时，应____________________________（请选择“先释放纸带，再接通电源”、“ 先接通电源，再释放纸带” ）
（2）在测定匀变速直线运动的加速度实验中,下图为接在周期为T=0.02s低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出。由图中的数据可求得：

①该物体的加速度为_________m/s2.(保留两位有效数字)
②第3个记数点与第2个记数点的距离约为________cm.
③打第2个记数点时该物体的速度约为__________m/s。(保留两位有效数字)
5．如图甲、乙是某研究性学习小组自己组装的用DIS实验装置来测定当地重力加速度g的两套实验方案（与数据采集器和计算机的连接均未画出）。

（1）补齐甲方案操作步骤：
①如图安装好器材，启动DIS，进入“用DIS测加速度的界面”，
②开启发射器电源，由静止释放发射器，获取发射器自由下落的v-t图像，
③在图像上选取两点A、B，记录vA、vB和两点之间时间间隔Δt，求出该次实验g值，
④____________________________________。
（2）为了减小该实验的误差，选取A、B两点时应注意的是：____________。
（3）乙方案中已测量的物理量有：球直径d、球通过光电门1和2的时间Δt1、Δt2，还需测出的一个物理量是_______________，并写出g值的表达式__________________。
（4）为减小实验误差，安装乙方案中两光电门时应注意：__________________________。
6．我们可以用光电门来完成“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验，实验装置如图所示．实验步骤如下：

①用米尺测量两光电门之间的距离s；已知遮光片的宽度为d；
②调整轻滑轮，使细线水平；
③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB，求出加速度a；
回答下列问题：
（1）物块的加速度大小a可用d、s、△tA和△tB表示为a=______．
（2）如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于___（填“偶然误差”或“系统误差”）．

参考答案
1．（1）A（2）；
【解析】
试题分析：（1）在使用打点计时器时，应先接通电源，待工作稳定后，再释放纸带，因为实验过程很短暂，如果先释放纸带，再接通电源，可能打出的有效的点不是很多，故A正确
（2）因为其相邻计数点间还有4个点未画出，所以相邻计数点间的时间间隔为，根据匀变速直线运动过程中中间时刻速度推论可得，根据逐差法可得，联立可得
考点：测定匀变速直线运动的加速度实验
【名师点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度
2． 0.38 1.6
【解析】根据匀变速直线运动的规律可知：
根据∆x=aT2，则
3． 0.608 1,21 变大
【解析】试题分析：纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．
（1）每5个点取一个计数点，相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s,利用匀变速直线运动的推论得：v4=x4+x52T=0.608m/s，
（2）由于相邻的计数点间的距离之差不等，所以采用逐差法求解加速度．a=(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)9T2=1.21m/s2．
（3）若电源频率低于50Hz，，那么实际打点周期变大，根据运动学公式Δx=aT2得：真实的加速度值就会偏小，测出小车的加速度偏大
4． 低压交流 先接通电源，再释放纸带 0.74 4.36 0.40
【解析】（1）电磁打点计时器使用低压交流电源；使用打点计时器时，应先接通电源，再拉动纸带．
（2）①设1、2间的位移为，2、3间的位移为，3、4间的位移为，4、5间的位移为；因为周期为T=0.02s，且每打5个点取一个记数点，所以每两个点之间的时间间隔T=0.1s；由匀变速直线运动的推论得，带入数据得，解得．
②第3个记数点与第2个记数点的距离即为x2，由匀变速直线运动的推论，得，带入数据得： ，即为4.36cm．
③为了让结果更精确，我们需要用上这两组数据：设12两点间中间时刻的速度为，45点间的中间时刻的速度速度为，则，带入数据得
因为点3为所对应的时间的中间时刻，所以由得，带入数据得，故打3这个点时的速度为0.473m/s．依据运动学公式有
5． 多次测量得出g的平均值 A、B两点应在v-t图线的同一直线上，且相距较远 两光电门之间的高度差h。（或球从光电门1到光电门2的时间t） 两光电门中心应在同一竖直线上，且相距较远
【解析】（1）为了减小实验误差，需要多次测量求得g的平均值
（2）这两点的选取应注意相隔较远一点，并且取在直线上的点，因为分布在直线两侧的点的实验误差较大
（3）在乙方案中，根据位移速度公式，即还需要测量量光电门之间的高度h，表达式为
（4）为了减小实验误差，实验时间应尽量长一点，即两光电门之间的距离大一些，因为是竖直方向上的运动，所以还需要保证两光电门中心在同一竖直线上
6．（1）（2）系统误差．
【解析】试题分析：（1）因为光电门的宽度非常小，所以通过光电门的平均速度可认为是瞬时速度，故通过光电门A的瞬时速度为vA=dΔtA,通过光电门B的瞬时速度为vB=dΔtB，则根据公式v2-v02=2as可得a=12s[(dΔtB)2-(dΔtA)2]
（2）细线没有调整到水平，引起的误差是由于实验装置引起的，所以为系统误差，
考点：“探究小车速度随时间变化的规律”
【名师点睛】由速度公式求出物块经过A、B两点时的速度，然后由匀变速运动的速度位移公式求出物块的加速度；由于实验设计造成的误差是系统误差，由于实验操作、读数等造成的误差属于偶然误差．