高中物理用单摆测定重力加速度实验题

在研究匀变速直线运动的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s.

（1）根据_______可判定小球做__________运动；
（2）计算C点速度v_C=_____m/s；
（3）根据纸带点的分布，求出加速度a=_________m/s²；

试举出下列实例：（1）速度很大而加速度较小，甚至为0；（2）速度很小而加速度很大；（3）加速度为0而速度不为0；（4）速度为0而加速度不为0。（5）速度方向与加速度方向相反。

匀变速直线运动的物体，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，某同学在“验证匀变速直线运动的小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点．测得：s₁=1.40cm，s₂=1.90cm，s₃=2.40cm，s₄=2.88cm，s₅=3.43cm，s₆=3.90cm．（以下计算结果均保留三位有效数字）

（1）在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v₁=       cm/s，v₂=       cm/s，v₃=      cm/s，v₄=       cm/s，v₅=       cm/s．
（2）在坐标纸中作出小车运动的v﹣t图象．
（3）在求解运动小车的加速度时，两位同学对这一问题有不同看法，甲同学认为，只要在上面计算好的5个速度中，任意取两个，代入公式即可求出加速度，而乙同学则认为，应该选取v﹣t图象上的相距较远的两个点来计算加速度，请问你认为哪位同学求解的加速度的方法更合理      （填甲或乙），按照你认为合理的方法求出a=      cm/s²．

如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点之间还有4个点未画出，则相邻计数点时间间隔为      s，其中x₁=7.05cm，x₂=7.68cm，x₃=8.33cm，x₄=8.95cm，x₅=9.61cm，x₆=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是      m/s，加速度的大小是      m/s²．（计算结果保留两位有效数字）

某同学用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律：
（1）通过实验得到如图（b）所示的a﹣F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面的倾角      （填“偏大”或“偏小”）．

（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足         的条件
（3）该同学从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条〔每两点间还有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离．打点计时器的电源频率为50Hz．

由这些已知数据计算：
①该匀变速直线运动的加速度a=      m/s²．
②与纸带上D点相对应的瞬时速度v=     m/s．（答案均要求保留3位有效数字）

某探究小组为了测定重力加速度，设计了如图甲所示的实验装置．工型挡光片悬挂于光电门的正上方，释放挡光片后，工型挡光片竖直下落，它的两臂A、B依次通过光电门，光电计时器记录A、B分别通过光电门的时间．

（1）用图乙游标卡尺测量工型挡光片的两臂A、B的宽度d₁和d₂，某次用20分度的游标卡尺测量A的宽度d₁时如图所示，则臂A的宽度d₁为　   　mm．
（2）若计时器显示臂A、B通过光电门的时间分别为t₁和t₂，则臂A、B通过光电门的速度表达式分别为　  　、　  　．
（3）若测得臂A、B之间的距离为L（L远大于d₁、d₂），用以上测量量表示当地重力加速度的表达式为　  　．

使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中：
（1）在如下基本步骤中，正确的排列顺序为________________。

A．把电火花计时器固定在桌子上

B．安放纸带

C．松开纸带让物体带着纸带运动

D．接通220 V交流电源

E．按下脉冲输出开关，进行打点

研究小车匀变速直线运动的实验装置如左图所示，其中斜面倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50Hz_，纸带上计数点的间距如右图所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。

①部分实验步骤如下：

A．测量完毕，关闭电源，取出纸带

B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车

C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连

D．把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔

上述实验步骤的正确顺序是：           （用字母填写）
②右图中标出的相邻两计数点的时间间隔T=            s
③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v₅=                 。
④为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=_____ .

⑴在做《探究小车速度随时间变化的规律》的实验时，要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz ，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是          （直流电，交流电），它们是每隔___   s 打一个点。
⑵接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是（   ）
A．先接通电源，后让纸带运动
B．先让纸带运动，再接通电源
C．让纸带运动的同时接通电源
D．先让纸带运动或先接通电源都可以
⑶小车拖动纸带运动，打出的纸带如图所示．选出A.B.C.D.E、F、G，7个计数点，每相邻两点间还有4个计时点（图中未标出）。已知各点间位移。则：

①E点的瞬时速度V_E＝           m/s（保留三位有效数字）；
②小车运动加速度a ＝           m/s²（保留三位有效数字）。

某同学在做“用打点计时器测速度”的实验时，得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在纸带上依次选出7个计数点，分别标以O、A.B.C.D.E和F，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，每相邻两计数点间时间间隔为T，打点计时器所用电源的频率是50 Hz。

①测得C.D两点间距x₄＝2.70 cm，D.E两点间距x₅＝2.90 cm，则根据此数据计算：在打D点时的速度公式为______(用x₄、x₅、T表示)，小车的速度值v_D＝         m/s(保留三位有效数字，2分)
②该同学分别算出其他点的速度：
v_A＝0.220 m/s，
v_B＝0.241 m/s，
v_C＝0.258 m/s，
v_E＝0.300 m/s，
请根据以上数据在如图所示的坐标纸上
作出小车运动的v  t图象。
③由v­t图像知小车在做               运动。

如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物拖着纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度．

(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需________(填字母代号)中的器材．

A．直流电源、天平及砝码

B．直流电源、毫米刻度尺

C．交流电源、天平及砝码

D．交流电源、毫米刻度尺

(2)某同学通过此实验得到一条清晰的纸带，如右图所示，其中0、1、2、3、4是连续打出的几个点，相邻两点间的距离x₁＝6.04 cm，x₂＝6.43 cm，x₃＝6.81 cm，x₄＝7.20 cm.(以下计算结果要求保留三位有效数字)
①由题中所给数据可求得重锤在打点3时的速度为v₃＝________m/s.
②根据这条纸带测出的重力加速度g的数值是________m/s².

（1）关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是     
A．电磁打点计时器使用的是4V～6V的直流电源
B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源
C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小
D．纸带上打的点越密，说明物体运动的越快
（2）在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度，最佳的方法是     
A．根据任意两计数点的速度用公式a=算出加速度
B．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
C．根据实验数据画出v﹣t图象，量取其倾角α，由公式a=tanα求出加速度
D．根据实验数据画出v﹣t图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=算出加速度
（3）在研究匀变速直线运动的实验中电源频率为50Hz，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点间有4个计时点未标出，设A点为计时起点
①由图判断小车做      直线运动，②相邻记数点间的时间间隔为      s，
③BE间的平均速度=      m/s，④C点的瞬时速度v_C=      m/s，
⑤小车的加速度a=      m/s²

某同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，得到一条点迹清晰的纸带如图，在纸带上依次选出7个计数点，分别标以O、A、B、C、D、E和F，每相邻的两个计数点间还有4个点未画出，打点计时器所用电源的频率是50 Hz.

（1）如果测得C、D两点间距s₄＝2.70 cm，D、E两点间距s₅＝2.90 cm，则据此数据计算在打D点时小车的速度公式为__________，小车的速度值v_D＝______m/s.（保留3位有效数字）
（2）该同学分别算出其他速度：v_A＝0.220 m/s，v_B＝0.241 m/s，v_C＝0.258 m/s，v_E＝0.300 m/s. 设O点为计时起点，在图中作出小车运动的v－t图象，．

（3）由所做v－t图象判断，小车所做的运动为____________________．

在进行“探究速度随时间变化的规律”的实验中，
(1)如下图是四位同学用重锤代替小车，将打点计时器竖直安放进行实验时释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是(       )

(2)关于接通电源和放手让重物运动的先后顺序，下列四种操作中你认为正确的是（      )
A．接通电源和放手应同时
B．先放手后接通电源
C．先接通电源后放手
D．接通电源和放手的先后顺序对实验没影响
(3)已知打点计时器所用电源频率为50Hz。测得所用的重物的质量为0.20kg，实验中得到一条清晰的纸带，如图所示是截取了某一段纸带用刻度尺（单位：cm）测量纸带时的情景，其中取了A.B.C三个计数点，在相邻两计数点之间还有一个打印点，可知，重物下落过程中B点的瞬时速度为        m/s，重物下落的加速度为        m/s²。(结果均保留2位有效数字)

在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离d₁、d₂、d₃分别填入下列表格中。

距离	d1	d2	d3
测量值／cm

 

距离	d1	d2	d3
测量值／cm

 
计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v₂=______m/s．通过计数点“4”的瞬时速度为 v₄=______m/s,小车的加速度是a=______m/s²。