1、【 精品教育资源文库 】 课练 3 误差 有效数字 实验 研究匀变速直线运动 1 关于误差，下列说法中正确的是 ( ) A认真测量可以避免误差 B误差是实验中产生的错误 C采用精密仪器，改进实验方法，可以消除误差 D实验中产生误差是难免的，但可以想办法尽量减小误差 答案： D 解析： 错误是指因仪器故障、设计错误、操作不当等造成的测量偏差，不是误差误差是不可避免的，只能尽可能减小误差，而错误是可以避免的 2以千米为单位计录的某次测量结果为 5.4 km，若以米为单位，记录这一结果可写为( ) A 5 400 m B 5.410 3 m C 5.4010 3 m D 5.40010 3 m 答
2、案： B 3在 “ 测金属的电阻率 ” 的实验中，分别用游标卡尺和螺旋测微器测出用金属材料制成的一段圆柱体的长度和横截面的直径如下图所示则该圆柱体的长度为 _mm，横截面的直径为 _mm. 答案： 49.10 4.702 解析： 根据游标卡尺读数规则，该圆柱体的长度为 49 mm 20.05 mm 49.10 mm，根据螺旋测微器读数规则，圆柱体横截面的直径为 4.5 mm 20.20.01 mm 4.702 mm. 4. 在 DIS 系统中，光电门测量的是运动物体挡光时间内的平均速度，因为挡光片较窄，所以可看成测量的是瞬时速度为了测量做匀变速直线运动的小车的加速度，将宽度均为 b的挡光片 A
3、、 B 固定在小车上，如图所示，当小车做匀变速运动经过光电门时，测得 A、 B先后挡光的时间分别为 t1 和 t2.A、 B 开始挡光时刻的间隔为 t，则小车的加速度 a_. 答案： bt? ?1 t2 1 t1解析： A、 B 开始挡光时小车的速度分别为 v1 b t1、 v2 b t2，由 v2 v1 at 解得 a bt?1 t21 t1 . 5某同学在做 “ 探究小车速度随时间变化的规律 ” 的实验时，打点计时器所用电源的频率是 50 Hz，在实验中得到一条点迹清晰的纸带，他把某一点记作 O，再选依次相邻的 6个点作为测量点，分别标以 A、 B、 C、 D、 E 和 F，如图甲所示 甲
4、 【 精品教育资源文库 】 乙 (1)如果测得 C、 D 两点相距 2.70 cm， D、 E 两点相距 2.90 cm，则在打 D 点时小车的速度是 _m/s.(计算保留三位有效数字 ) (2)该同学分别算出打各点时小车的速度，然后根据数据在 vt 坐标系中描点 (如图乙所示 )，由此可求得小车的加速度 a _m/s2.(计算保留三位有效数字 ) 答案： (1)1.40 (2)5.00 解析： (1)打计数点 D 时小车的瞬时速度 v CD DE2T 2.70 2.900.022 10 2 m/s 1.40 m/s. (2)将点连成平滑直线如图丙所示，由图象的斜率，得 a v t 1.50
5、 1.001010 2 m/s2 5.00 m/s2. 丙 6一位同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示已知闪光周期为 130 s，测得 x1 7.68 cm， x3 12.00 cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为 _m/s2，图 中 x2为 _cm. 答案： 9.72 9.84 解析： 由 x3 x1 4aT2，代入数据解得 a 9.72 m/s2. x2 x1 2aT2，所以 x2 x1 2aT2 9.84 cm. 7在 “ 研究匀变速直线运动 ” 的实验中，打点计时器使用交流电源的频率是 50 Hz，打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，
6、以此记录小车的运动情况 (1)打点计时器的打点周期是 _s. (2)图为某次实验打出的一条纸带，其中 1、 2、 3、 4 为依次选中的计数点 (各相邻计数点之间有四个点迹 )根据图 中标出的数据可知，打点计时器在打出计数点 2 时小车的速度大小为 _m/s，小车做匀加速直线运动的加速度大小为 _m/s2.(计算结果均保留两位有效数字 ) 答案： (1)0.02 (2)0.64 6.4 解析： (1)根据公式可得 T 1f 150 s 0.02 s. (2)根据匀变速直线运动规律可得 v2 x132t 12.8010 220.025 m/s 0.64 m/s，根据公式 x【 精品教育资源文库
7、 】 at2可得 a xt2 6.4 m/s2. 8某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度 (1)电磁打点计时器是一种使用 _(填 “ 交流 ” 或 “ 直流 ”) 电源的计时仪器，它的工作电压是 4 6 V. (2)实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带，如图所示，纸带上按时间顺序选取 0、 1、 2、 3 四个计数点，每两个相邻计数点之间还有四个点未画出用尺子测得各计数点与 0 计数点之间的距离依次为 d1 3 cm， d2 7.5 cm， d3 13.5 cm，根据纸带数据可以求出计数点 2 所代表的时刻纸带运 动的瞬时速度是 _m/s；小车的加速度是_m/s2.(结果
8、保留两位有效数字 ) (3)若电源频率低于 50 Hz 时，仍按相邻两个计数点时间间隔为 0.10 s 计算，则测出小车的加速度 _(填 “ 偏大 ” 、 “ 不变 ” 或 “ 偏小 ) 答案： (1)交流 (2)0.53 1.5 (3)偏大 解析： (1)电磁打点计时器是使用低压交流电源的计时仪器 (2)打计数点 2 的瞬时速度等于计数点 1 3 段的平均速度， v2 d3 d12T 0.53 m/s. s1 3 cm， x2 d2 d1 4.5 cm， s3 d3 d2 6 cm， s s2 s1 s3 s2 1.5 cm，由 s aT2解得 a 1.5 m/s2. (3)若电源频率低于
9、50 Hz，则周期大于 0.02 s，两计数点间的实际时间间隔大于 0.1 s，但计算时仍然用 0.1 s 代入，则计算出的加速度值偏大 9研究小车做匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜面倾角 可调，打点计时器的工作频率为 50 Hz，纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两计数点之间还有4 个点未画出 (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，让纸带穿过限位孔 上述实验步骤的正确顺序是： _(用字母填写 ) (2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间
10、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 _. 答案： (1)DCBA (2)0.1 (3)s4 s52T (4) 19T2(s6 s5 s4 s3 s2 s1) 解析： (1)实验步骤的正确顺序是 DCBA； (2)相邻两计数点的时间间隔 T 0.02 s5 【 精品教育资源文库 】 0.1 s； (3)计数点 5 对应的瞬时速度大小计算式为 v5 s4 s52T ； (4)根据 x aT2可得 s4s1 3a1T2， s5 s2 3a2T2， s6 s3 3a3T2，则 a 13(a1
11、a2 a3)，解得 a 19T2(s6 s5 s4 s3 s2 s1) 10如图 所示为测量重力加速度的实验装置装置包括：固定在水平底板上带有刻度的直杆；三个可通过螺丝固定在直杆上的支架 A、 B、 C(这些支架上可以固定相应的器材 )；小钢珠一个；小型电磁铁一个 (用于吸住或释放小钢珠 )；光电门两个 (用于测量小钢珠通过两个光电门之间距离所需的时间，一个光电门触发后开始计时，另一个光电门触发后停止计时 )由直杆上的刻度读出 C 与 B 两个光电门的间距 h，利用电磁铁将钢珠吸住，并将其由静止释放，记录钢珠通过两个光电门的时间间隔 t，计算出钢珠在两个光电门之间运动的平均速度为 v ， 保持
12、 A、 B 间距离不变，调节 C 的高度并重复上述步骤，测得多组数据 hi、 ti和 vi . (1)用图象法求重力加速度 g 时，取 t 为横坐标， _为纵坐标 (2)若图象的斜率为 k，则重力加速度 g 为 _ 答案： (1)钢珠在两个光电门之间运动的平均速度 v (2)2k 解析： 由 v vB g t2 可得图象的斜率为 k g2，故重力加速度 g 2k. 11光电计时器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到挡光结束的时间记录下来现利用图乙所示的装置测
13、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 是固定在长木板上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 1.010 2 s 和 4.010 3 s用精度为 0.05 mm 的游标卡尺测量滑块的宽度为 d1.010 cm. (1)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(结果保留两位有效数字 ) (2)由此测得的瞬时速度 v1和 v2只是一个近似值，它们实质上是通过
14、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 (3)为 了 计 算 出 滑 块 的 加 速 度 ， 除 了 测 量 d、 t1 和 t2 之 外 ， 还 需 要 测 量_则用这些物理量计算加 速度的表达式为 a _. 答案： (1)1.0 2.5 (2)平均速度 滑块 【 精品教育资源文库 】 (3)滑块由光电门 1运动至光电门 2所用时间 t或两光电门之间的距离 x d t1 t2tt1t2或d2 t21 t222xt21t22 解析： (1)v1 dt1 1.0 m/s； v2 dt2 2.5 m/s. (2)v1、 v2实质上是滑块通过光电门 1 和 2 的平均速度，要使瞬时速度 的测量值更接近于真实值，可将滑块的宽度减小一些； (3)为了计算出滑块的加速度，除了测量 d、 t1和 t2之外，还需要测量的物理量有两种方案 方案一：测滑块由光电门 1 运动至光电门 2 所用时间 t，由 v2 v1 at 得 a d t1 t2tt1t2. 方案二：测两光电门之间的距离 x，由 v22 v21 2ax 得 a d2 t21 t222xt21t22 . 刷 题加餐练 刷高考真题 找规律 1 (2017 新课标全国卷 ) 某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制 “ 滴水计时器 ”
