高中物理测量做直线运动物体的瞬时速度实验题

某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。

实验步骤如下：

①如图（a），将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；

②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间 $∆t$ ；

③用 $∆s$ 表示挡光片沿运动方向的长度（如图（b）所示）， $\bar{v}$ 表示滑块在挡光片遮住光线的 $∆t$ 时间内的平均速度大小，求出 $\bar{v}$ ；

④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；

⑤多次重复步骤④；

⑥利用实验中得到的数据作出 $\bar{v}-∆t$ 图，如图（c）所示。

完成下列填空：

（1）用 a表示滑块下滑的加速度大小，用 v _A表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则 $\bar{v}$ 与 $v_A$ 、 $a$ 和 $∆t$ 的关系式为 $\bar{v}$ =       。

（2）由图（c）可求得， $v_{A=}$        $cm/s$ ， $a=$        $cm/s^2$ 。（结果保留3位有效数字）

在测定某电阻的伏安特性曲线中，待测金属丝的电阻R_x约为5 Ω，实验室备有下列实验器材
A．电压表(量程0～3 V，内阻约为15 kΩ)
B．电压表(量程0～15 V，内阻约为75 kΩ)
C．电流表(量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω)
D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约为11 Ω)
E．变阻器R₁(0～10 Ω，0.6 A)
F．变阻器R₂(0～2000 Ω，0.1 A )
G．电池组E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω)
H．开关S，导线若干
(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有(填代号)　　　　．
(2) 为了尽可能减少误差，请你在虚线框中画出本实验的电路图.
(3)测量结果比真实值偏　　　　。﹙大、小、无法确定﹚
(4)若此电阻为金属丝绕制而成，用螺旋测微器测得该金属丝的直径如图所示，则金属丝的直径为________mm.

某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点。其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为，完成下面问题。

(1)根据打点计时器打出的纸带，我们可以直接得到的物理量是         

A．时间间隔	B．加速度
C．瞬时速度	D．平均速度

（2）根据纸带上各个测量点间的距离，某同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算
并填入表中，请你将4点对应的时刻的瞬时速度填入表中；（要求保留3位有效数字）

瞬时速度	v1	v2	v3	v4	v5
数值(m/s)	0.165	0.214	0.263		0.363

（3）在图所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
（4）由图像求出小车的加速度

质量为2㎏的物体，静止于水平面上，从t = 0时刻开始对物体施加水平力F₁和竖直向下的力F₂的作用。已知F₁=" 6" t (N)、F₂ = 4 t (N)，水平面对物体的最大静摩擦力等于压力的0.5倍，那么，t =1s时，物体受到的摩擦力大小为_______N；t =______s时，物体开始运动。（取g =10m/s²）

某同学利用如图甲的实验装置探究测量重力加速度大小。

（1）该同学开始实验时情形如图甲所示，接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：
①                                                ；
②                                                                  。
（2）该同学经修改错误并正确操作后得到如图乙所示的纸带，取连续六个点A、B、C、D、E、F为计数点，测得A点到B、C、D、E、F的距离分别为h₁、h₂、h₃、h₄、h₅。若打点的频率为f，则打E点时重物的速度表达式V_E=              ；该同学先分别计算出各计数点的速度值，并试画出速度的二次方(V²)与对应重物下落的距离（h）的关系如图丙所示，则重力加速度g=               m/s²。

在绳的上、下两端各拴着一小球，一人用手拿住绳上端的小球站在三层楼的阳台上，放手后小球自由下落，两小球落地的时间差为，如果人站在四层楼的阳台上，放手让其自由下落，两小球落地的时间差将（空气阻力不计）________ （填“增大”、“减小”、“不变”）．[1]

竖直上抛的物体，在上升阶段的平均速度是20 m/s，则从抛出到落回抛出点所需时间为­______s，上升的最大高度为_______m．（g=10m/s²）[2]

图2-3（原图2-8）是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号。根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。图2-4（原图2-9）中p₁、p₂是测速仪发出的超声波信号，n₁、n₂分别是p₁、p₂由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，p₁、p₂之间的时间间隔△t = 1.0s，超声波在空气中传播的速度是v = 340m/s，若汽车是匀速运动的，则根据图2-9可知，汽车在接收到p₁、p₂两个信号之间的时间内前进的距离是__________m，汽车的速度是___________m/s． [8]

天文观测表明，几乎所有远处的恒星（或星系）都以各自的速度背离我们而运动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度（称为退行速度）越大；也就是说，宇宙在膨胀．不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比，即
v = Hr
式中H为一常量，已由天文观察测定．为解释上述现象，有人提出一种理论，认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的．假设大爆炸后各星体以不同的速度向外匀速运动，并设想我们就位于其中心，则速度大的星体现在离我们越远．这一结果与上述天文观测一致．
由上述理论和天文观测结果，可估算宇宙年龄T，其计算式为T ____________．根据过去观测，哈勃常数H = 3×10^－2m/s·l.y.，其中l.y.(光年)是光在1a(年)中行进的距离，由此估算宇宙的年龄约为__________________a．（1999年．上海卷）[6]

一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的图像如图2－4所示，若从出发开始计时，则4s秒末物体离开出发点      m，此时物体的瞬时速度为      ．

百货大楼一、二楼间有一部正以恒定速度向上运动的自动扶梯，某人以相对扶梯的速度v沿扶梯从一楼向上跑，数得梯子有N₁级，到二楼后他又反过来以相对扶梯的速度v沿扶梯向下跑至一楼，数得梯子有N₂级，那么自动扶梯实际应为__________级.