【實驗搶分專練】(40分鐘44分)1.(8分)某同學(xué)利用圖甲所示裝置測定小車做勻變速直線運動的速度及加速度。(1)(多選)實驗中,必要的措施是________。(2分)

A.細線必須與長木板平行B.先接通電源再釋放小車C.小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量D.平衡小車與長木板間的摩擦力【解析】(1)為了讓小車做勻加速直線運動,應(yīng)使小車受力恒定,故應(yīng)使細線與木板保持平行,同時為了打點穩(wěn)定,應(yīng)先接通電源再釋放小車,故A、B正確;本實驗中只是測定小車做勻變速直線運動的速度及加速度,故不需要讓小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量,只要能讓小車做勻加速直線運動即可,故C錯誤;為了讓小車做勻加速直線運動,應(yīng)使小車受力恒定,因此只要摩擦力恒定即可,不需要平衡小車與長木板間的摩擦力,故D錯誤。故選A、B。(2)他實驗時將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上,得到一條紙帶,打出的部分計數(shù)點如圖乙所示(每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點,圖中未畫出)。x1=3.59cm,x2=4.41cm,x3=5.19cm,x4=5.97cm,x5=6.78cm,x6=7.64cm,則小車的加速度a=________m/s2,打點計時器在打B點時小車的速度vB=________m/s。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(4分)

【解析】(2)相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s根據(jù)逐差法,小車的加速度大小a=(x4+x打點計時器在打B點時小車的速度vB=x1+x(3)如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的電壓變成210V,而做實驗的同學(xué)并不知道,那么加速度的測量值與實際值相比________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。(2分)

【解析】(3)如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的電壓變成210V,因為頻率不變,所以打點周期不變,加速度的測量值與實際值相比不變。答案:(1)A、B(2)0.800.40(3)不變2.(8分)(2025·蘇州模擬)用滴水法可以測定重力加速度的值。方法:在自來水水龍頭下面固定一塊擋板A,使水一滴一滴連續(xù)地滴落到擋板上,如圖甲所示,仔細調(diào)節(jié)水龍頭,使得耳朵剛好聽到前一滴水滴在擋板上的聲音的同時,下一滴水剛好開始下落。首先量出水龍頭口離擋板的高度h,再用停表計時,計時方法:當(dāng)聽到某一滴水滴在擋板上的聲音的同時,開啟停表開始計時,并數(shù)“1”,以后每聽到一聲水滴聲,依次數(shù)“2、3…”,一直數(shù)到“n”時,按下停表按鈕停止計時,讀出停表的示數(shù)為t。(1)寫出用上述所測量數(shù)據(jù)計算重力加速度g的表達式:________。(2分)

【解析】(1)滴水的周期就是水滴下落的時間,所以t'=t由h=12gt'2得g=(2)為了減小誤差,改變h的數(shù)值,測出多組數(shù)據(jù),記錄在表格中(表中t'是水滴從水龍頭口到A板所用的時間,即水滴在空中運動的時間),請在圖乙所示的坐標(biāo)紙上作出適當(dāng)?shù)膱D像,并利用圖像求出重力加速度g的值:g=_______________m/s2(保留兩位有效數(shù)字)(6分)

次數(shù)高度h/cm空中運動時間t'/s120.100.20225.200.23332.430.26438.450.28544.000.30650.120.32【解析】(2)描點如圖所示求出斜率k=ht'2解得g=9.7m/s2答案:(1)g=2(n-1)2ht3.(10分)某實驗小組使用如圖甲所示的裝置探究小車的勻變速直線運動的規(guī)律。實驗所使用交流電的頻率為50Hz。(1)(多選)關(guān)于實驗操作,以下說法正確的是()(2分)A.可以先釋放小車,后接通電火花計時器電源B.應(yīng)使小車在靠近固定打點計時器的地方釋放C.電火花計時器可使用220V直流電D.紙帶應(yīng)穿在電火花計時器墨粉紙盤的下方【解析】(1)實驗時應(yīng)該先接通電源,后釋放紙帶,故A錯誤;應(yīng)使小車在靠近固定打點計時器的地方釋放,故B正確;電火花計時器使用220V交流電,故C錯誤;紙帶應(yīng)穿在電火花計時器墨粉紙盤的下方,故D正確。故選B、D。(2)該小組打出一條紙帶,圖乙是紙帶的一部分,紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的3個計數(shù)點,依次為B、C、D,相鄰計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出。打點計時器打C點時,小車的速度大小為________m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),方向________(選填“向左”或“向右”)。(4分)

【解析】(2)兩個相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=5×0.02s=0.1s中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度vC=BD2T=13.根據(jù)間距向右漸漸增大,則速度的方向向左。(3)其余各點的速度都標(biāo)在了v-t坐標(biāo)系中,如圖丙所示。t=0.10s時,電火花計時器恰好打B點。請你將(2)中所得結(jié)果標(biāo)在圖丙所示坐標(biāo)系中(其他點已標(biāo)出),并作出小車運動的v-t圖線;利用圖線可知,小車的速度隨時間均勻增加,其加速度大小a=________m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(4分)

答案:(3)見解析圖【解析】(3)描點作圖如圖由圖像的斜率可知加速度為a=ΔvΔt=0.76答案:(1)B、D(2)0.44向左(3)見解析圖1.14.(8分)(2024·東莞模擬)如圖甲所示為利用頻閃照相法研究勻變速直線運動規(guī)律的實驗裝置。質(zhì)量分別為m1、m2的兩小球通過繞過定滑輪的輕繩連接,整個裝置固定在鐵架臺上,毫米刻度尺緊靠小球m1固定。實驗時,小球m1從高處由靜止開始下落,利用頻閃相機記錄小球m1的運動過程,得到圖乙所示的頻閃照片。已知相機的頻閃頻率為10Hz。重力加速度g取10m/s2。(1)小球m1經(jīng)過B點時,球心位置對應(yīng)的刻度尺的讀數(shù)為xB=________cm,小球m1在該點的速度大小為vB=___________m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(4分)

【解析】(1)小球m1經(jīng)過B點時,球心位置對應(yīng)的刻度尺的讀數(shù)為xB=9.50cm頻閃周期T=1f=0.小球m1在該點的速度大小為vB=(13(2)小球m1下落的加速度為a=________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(2分)

【解析】(2)由圖乙可知A、B兩點間的距離為1.50cm,B、C兩點間的距離為3.50cm,C、D兩點間的距離為5.50cm,則小球m1在相鄰0.1s內(nèi)的位移之差為2.00cm,根據(jù)Δx=aT2可得小球m1下落的加速度a=2.00×10-20(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可得,小球m1、m2的質(zhì)量之比近似為________(填正確答案標(biāo)號)。(2分)

A.2∶1B.3∶1C.4∶1 D.3∶2【解析】(3)對兩個小球組成的整體分析有m1g-m2g=(m1+m2)a整理得m1m2=g+ag答案:(1)9.500.25(2)2.0(3)D5.(10分)一種新的短途代步工具——電動平衡車,被稱為站著騎的電動車。某同學(xué)為了探究該車在平直水泥路面上的運動情況,設(shè)計了如下實驗:將輸液用的塑料瓶裝適量水后,連同輸液管一起綁在平衡車的扶手上,調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度。某滴水剛落地開始計時,從下一滴水落地依次計數(shù)為1、2、3……,當(dāng)?shù)?0滴水剛好落地時停止計時,測得時間為25.0s。該同學(xué)騎上平衡車后,先加速到某一速度,然后關(guān)閉動力,讓平衡車沿著直線滑行。如圖所示是某次實驗中在水泥路面上的部分水滴及測出的間距值(左側(cè)是起點,單位:m),當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2,根據(jù)該同學(xué)的測量結(jié)果可得出:(1)平衡車在________(選填“DE”“EF”或“FG”)段關(guān)閉動力,平衡車加速過程的加速度大小a=________m/s2,C點的速度大小vC=________m/s;(后兩空結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(6分)

【解析】(1)由于相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔相等,Δx1=BC-AB=0.52mΔx2=CD-BC=0.51mΔx3=DE-CD=0.53mΔx4=GH-FG=-0.12mΔx5=HI-GH=-0.13mΔx6=IJ-HI=-0.11m由此可知,平衡車在DE段處于加速狀態(tài),在FG段處于減速狀態(tài),EF段關(guān)閉動力。滴水時間間隔為T=25.平衡車加速過程的加速度大小a=(2.55+2.02)-(運動到C點的速度大小vC=1.(2)設(shè)平衡車運動過程中所受阻力的大小是人與車總重力的k倍,則k=________;(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2分)

【解析】(2)平衡車減速過程的加速度大小為