知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．如图甲为研究“转动动能与角速度关系”的实验装置示意图，现有的器材为：固定竖直平面内的转盘（转轴水平），带铁夹的铁架台、电磁打点计时器（接交流电的频率为50Hz）、纸带、重锤、游标卡尺、天平．回答下列问题：
①如图乙所示，用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径d为    cm；

②将悬挂铁锤的纸带穿过打点计时器后，绕在转盘边缘上，纸带一端固定在转盘上，使得转盘与纸带不打滑，设纸带厚度不计，打开电源，释放重锤，打点计时器打出的纸带如图丙所示，O、A、B、C…各点为连续打出的点迹：

则由图丙中数据可得，打下点迹D时，圆盘转动的角速度为ω_D=     rad/s（保留三位有效数字）；
③下表为各点对应的转动动能E_k和角速度ω值，请你猜想转动动能E_k和角速度ω满足的关系式为E_k=    （填准确的表达式）．
计数点 A B C … E
转动动能E_k（J） 0.0010 0.0039 0.0089      … 0.024
角速度ω（rad/s） 4.0 7.9 11.9 … 19.7

难度：较易

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2．某研究性学习小组用图1所示装置来测定当地重力加速度，主要操作如下：
①安装实验器材，调节试管夹（小铁球）、光电门和纸杯在同一竖直线上；
②打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t，并用刻度尺（图上未画出）测量出两个光电门之间的高度h，计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v；
③保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，重复②的操作．测出多组（h，t），计算出对应的平均速度v；

④画出v-t图象．
请根据实验，回答如下问题：
（1）设小铁球到达光电门1时的速度为v₀，当地的重力加速度为g．则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为．（用v₀、g和t表示）
（2）实验测得的数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5 6
h（cm） 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00
t（s） 0.069 0.119 0.159 0.195 0.226 0.255
v（m•S^-1） 1.45 1.68 1.89 2.05 2.21 2.35
请在图2的坐标纸上画出v-t图象．
（3）根据v-t图象，可以求得当地重力加速度g= m/s²，试管夹到光电门1的距离约为 cm．（以上结果均保留两位有效数字）

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3．如图1，某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器测量重力加速度，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；再次挡光，计时器将重新从零开始计时，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，测得先后两段的挡光时间分别为t₁和t₂．

（1）用游标卡尺分别测量钢条上AB和AC的长度，若测量AB时游标卡尺的示数如图2所示，则其长度值为    mm．
（2）AB和AC的长度分别为L₁和L₂，若不计狭缝宽度，在BC挡光时间段，钢条下落的平均速度是    ，若钢条做自由落体运动，则重力加速度g=    ．
（3）钢条下落过程中受空气阻力作用，这将测量结果    （大于或小于）真实值．在数据处理正确的情况下，该同学发现利用（2）中加速度公式得到的结果大于真实值，其原因是    ．

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4．在暗室中用如图1所示的装置做“测定重力加速度”的实验．

实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪．
具体实验步骤如下：
①在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴地落下．
②用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴．
③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度．
④采集数据进行处理
（1）实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是．
（2）实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz，某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴的距离如图2所示，根据数据测得当地重力加速度g= m/s²；第8个水滴此时的速度v₈= m/s．（结果都保留三位有效数字）．

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5．用如图1所示的实验装置测量重力加速度．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量．计算可得重锤下落的加速度．

①下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．先释放悬挂纸带的夹子，后接通电源打出一条纸带；
E．选取纸带上的点进行测量；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程加速度大小．
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是（将其选项对应的字母填在横线处）
②如图2所示．根据打出的纸带，选取纸带上离起始点O较远的连续五个点A、B、C、D、E，测出A距点O的距离为s₀，点AC间的距离为s₁，点CE间的距离为s₂，打点计时器使用电源的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度a= ．

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6．在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中，对于减小实验误差来说，下列方法有益的是（　　）

A．选取计数点，把每打五个点的时间间隔当作时间单位

B．使小车运动的加速度小些

C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算

D．用实验桌代替各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验

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7．在研究匀变速直线运动的实验中如图为实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点的时间间隔均为t，测得AB两点的距离为L₁，CD两点间的距离为L₂，则物体的加速度大小为

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8．如图是用打点计时器研究小车的匀变速直线运动时所打出的一条纸带．A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点．已知相邻计数点间还有4个点未画出．则打点计时器打下C点时小车的瞬时速度为 m/s，小车的加速度大小为 m/s²．

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9．用滴水法可以测定重力加速度的值，方法是：在自来水龙头下面固定一挡板，如图1所示，仔细调节水龙头，使得前一个水滴滴在挡板上的同时，下一个水滴刚好开始下落．首先量出水龙头口离挡板的高度h，再用秒表计时，计时的方法是：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一滴水声，依次数“2、3、4…”，一直数到“n”时，按下秒表按钮停止计时，读出秒表的读数t．

（1）写出用上述方法测量重力加速度g的表达式g= ；
（2）为了减小误差，改变h的数值，测出多组数据，记录在表格中
次数高度h/cm 空中运动的时间t/s
1 20.1 0.2
2 25.2 0.23
3 32.43 0.26
4 38.45 0.28
5 44 0.3
6 50.12 0.32
表格中的t是水滴从水龙头口到挡板所用的时间，即水滴在空中运动的时间，请在图2的坐标纸中作出适当的图象，并利用图象求出重力加速度的值g= m/s²．（要求保留两位有效数字）

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10．如图所示是实验中打点计时器打出的记录小车做匀加速直线运动的一条纸带的一部分．打点计时器使用的交流电频率为50Hz，在纸带上选定标有A～F六个记数点，相邻两个记数点之间还有四个点图上没有画出．纸带旁边有一根最小刻度为毫米的刻度尺测量记数点间的距离，刻度尺的零刻度线跟“A”记数点对齐．

①由图可读出记数点“B”与“C”之间的距离为    cm；
②打下记数点“B”时小车运动的速度为    m/s（小数点后保留两位小数）；
③小车的加速度为    m/s²（小数点后保留两位小数）．

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计数点	A	B	C	…	E
转动动能E_k（J）	0.0010	0.0039	0.0089	…	0.024
角速度ω（rad/s）	4.0	7.9	11.9	…	19.7

实验次数	1	2	3	4	5	6
h（cm）	10.00	20.00	30.00	40.00	50.00	60.00
t（s）	0.069	0.119	0.159	0.195	0.226	0.255
v（m•S^-1）	1.45	1.68	1.89	2.05	2.21	2.35

次数	高度h/cm	空中运动的时间t/s
1	20.1	0.2
2	25.2	0.23
3	32.43	0.26
4	38.45	0.28
5	44	0.3
6	50.12	0.32