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1、实验一 研究匀变速直线运动知识巩固练1.如图所示的四条纸带是某同学练习使用打点计时器得到的纸带(纸带的左端先通过打点计时器).从点痕的分布情况可以断定：纸带_是越来越快的，纸带_是开始越来越快，后来又越来越慢.若所用电源的频率是50 Hz，图中纸带D从A点到B点，历时_s，位移为_m，这段时间内纸带运动的平均速度是_m/s，AD段的平均速度是_m/s.【答案】BD0.040.276.757.88【解析】B纸带相邻两点间距离越来越大，则速度越来越大；D纸带相邻两点间的距离先变大后变小，说明速度先变大后变小，因此D纸带是开始越来越快，后来又越来越慢.因为所用电源的频率是50Hz，则相邻两点间的时间
2、间隔为0.02s，从A点到B点有两段时间间隔，所以时间为0.04s，位移为0.27m，这段时间的平均速度m/s6.75m/s，AD段的位移为63cm，即0.63m，所用时间为0.08s，则平均速度m/s7.88m/s.2.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图的装置，图中长木板水平固定.(1)实验过程中，电火花计时器应接在交流电源上，调整定滑轮高度，使_.(2)已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数_.(3)如图所示为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点
3、间还有4个计时点未画出.从纸带上测出s13.20 cm，s24.52 cm，s58.42 cm，s69.70 cm.则木块加速度大小a_m/s2(结果保留2位有效数字).【答案】(1)细线与长木板平行(2)(3)1.3【解析】(1)为了使细线的拉力方向与木块运动方向相同，应调整细线与长木板平行.(2)根据牛顿第二定律，对砝码盘和砝码整体有mgFma，对木块有FMgMa，联立两方程解得.(3)利用逐差法得a1.3m/s2.3.光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光
4、到挡光结束的时间记录下来.现利用图乙所示的装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P点悬有一铅锤.实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0102 s和4.0103 s.用精度为0.05 mm的游标卡尺测量滑块的宽度d，其示数如图丙所示.甲乙丙(1)滑块的宽度d_cm.(2)滑块通过光电门1时的速度v1_m/s，滑块通过光电门2时的速度v2_m/s(结果保留2位有效数字).(3)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，
5、它们实质上是通过光电门1和2时的_，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将_的宽度减小一些.【答案】(1)1.010(2)1.02.5(3)平均速度滑块4.如图甲所示，某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度.在钢条下落过程中，钢条挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时；若再次挡光，计时器将重新计时.实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端A高于光控开关)，由静止释放测得先后两段挡光时间分别为t1和t2.甲乙(1)用游标卡尺测量AB、BC的长度，其中AB的长度如图乙所示，其值为_mm.(2)若狭缝宽度忽略，该同学利用公式求出v1、v2，则重力加速度g_(用v1、
6、v2、t1、t2表示).若狭缝宽度不能忽略，则用此方法得到的g值与真实值相比将_(填“偏大”或“偏小”).【答案】(1)64.3(2)偏大【解析】(1)游标卡尺的主尺读数为64mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0.13mm0.3mm，所以最终读数为64mm+0.3mm64.3mm.(2)AB中间时刻的速度为v1；BC中间时刻的速度v2；根据v2v1gt，其中的t(t1+t2)，解得g；若狭缝宽度不能忽略，A到C的实际时间大于t1+t2.所以测量得到的重力加速度值比真实值偏大.综合提升练5.(2022年广州模拟)“筋膜枪”是利用内部电机带动“枪头”高频冲击肌肉，缓解肌肉
7、酸痛的装备.某同学为了测量“枪头”的冲击频率，如图甲将带限位孔的塑料底板固定在墙面上，“枪头”放在限位孔上方，靠近并正对纸带.启动筋膜枪，松开纸带，让纸带在重锤带动下穿过限位孔，“枪头”在纸带上打下一系列点迹.更换纸带，重复操作，得到多条纸带，选取点迹清晰的纸带并舍去密集点迹，完成下列实验内容：甲乙(1)该同学发现点迹有拖尾现象，他在测量各点间距时，以拖尾点迹左侧边沿为测量点，如图乙.纸带的_(填“左”或“右”)端连接重锤；取重力加速度为9.8 m/s2，可算得“枪头”的冲击频率为_Hz，A点对应的速度为_m/s；(结果均保留2位有效数字)(2)该次实验产生误差的原因有：A.纸带与限位孔间有摩
8、擦力B.测量各点间的距离不精确C.“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动其中最主要的原因是_(填“A”“B”或“C”)，该原因导致冲击频率的测量值_(填“大于”或“小于”)实际值.【答案】(1)左401.5(2)C大于【解析】(1)重物自由落体，速度越来越大，纸带点迹间的距离越来越大，故纸带的左端连接重锤；由匀变速直线运动的推论逐差法g，整理得f40Hz.A点的速度为vA40m/s1.5m/s.(2)该次实验产生的误差中最主要的原因是“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动，故选C；“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动，使得重物下落的加速度小于自由落体加速度，故计算频率时，代入的加速度过大，导致测量结果偏大.故测量值大于实际值.