高考物理一轮复习资料实验01研究匀变速直线运动（教学案）（解析版）.pdf

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1、【实 验 一 长 度 的 测 量】实验目的练习正确使用刻度尺和游标卡尺测量长度。测量一段金属管的长度、内径和外径：测量一个小量筒的深度。实验器材刻度尺，游标卡尺，金属管，小量筒。实验原理1.刻度尺刻度尺的规格实验中常用的刻度尺是米尺，米尺的最小分度是1m m,量程不等，测量中常用的米尺有钢卷尺、木直尺、带刻度的三角板等。2.游标卡尺(1)游标卡尺的构造如图所示，它的左测量爪固定在主尺上并与主尺垂直，右测量爪与左测量爪平行，固定在游标尺上，可以随同游标尺一起沿主尺滑动。在下图中，上边是内测量爪，用来测槽宽和管的内径；下边是外测量爪，用来测物体的厚度或管的外径；有些游标卡尺在主尺背后嵌着一根窄片，

2、它和游标尺固定在一起，随着游标尺沿主尺滑动，用来测量槽或孔的深度。(2)常见的游标尺按游标尺刻度的格数分成以下3 种(3)游标卡尺读数的技巧读数时以mm为单位来读，读出后再按要求化成其他单位。游标尺(mm)精度(mm)测量结果(游标尺上第n个格与主尺上的刻度线对齐时/mm)刻度格数刻度总长度每小格与1mm差102050919490.050.020.050.02主尺上读的毫米数十 主尺上读的毫米数+主尺上读的毫米数+以主尺读数时一定要读离游标零刻度线左边最近的主尺刻度线的值。在读小数部分时一定要认清第几根刻度与主尺的刻度对齐。一定要弄清所用卡尺的精确度。若用X 表示由主尺上读出整的毫米数，K 表

3、示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数，则记录结果表达为：(X+Kx精确度)mm。实验步骤1.用刻度尺测量金属管的长度，每次测量后让金属管绕轴转过约45。，再测量下一次，共测量4 次。把测量的数据填入表格中，求出平均值。2.用游标卡尺测量金属管的内径和外径。测量时先在管的一端测量两个互相垂直方向的内径（或外径）,再在管的另一端测量两个互相垂直方向的内径（或外径），把测量的数据填入表格中，分别求出内径和外径的平均值。3.用游标卡尺测深度金属管小量筒长度/mm内径d 内/mm外径d 外/mm深度/z/mm1234平均值注意事项I.刻度尺的刻度线要紧贴金属管，并且读数时视线与刻度线要对齐

4、，避免误差；如果刻度尺端头有磨损，测量起点不要选在“0”刻度线。2.分清游标卡尺的精确度是多少？读数时应使视线与尺垂直，避免产生误差。3.读数时可应用下列公式方法进行：测量值=主尺读数+游标尺与主尺刻度线对齐的格数x精确度，单位是“mm”。精确度等于主尺最小分度的长度除以游标尺刻度的格数。在“主尺读数”时一定要读游标零刻度线左边最近的主尺刻度线的值。4.在游标卡尺测量金属管的外径时，金属管不可在钳口间移动或压得太紧，以免磨损钳口；用游标卡尺测量金属管的外径、内径和量筒的深度时，当游标卡尺放在合适的位置后，应适当旋紧固定螺钉，然后再读数。5.如果游标卡尺的读数是以试卷的形式出现，则一定要注意区分

5、“0”刻度线与游标尺的边线。6.在完成“主尺读数”和“游标尺读数”之和的运算过程中，其单位必须统一；游标卡尺的读数不作有效数字要求。误差分析I .当游标卡尺的测量爪合在一起时，游标尺的零刻线与主尺的零刻线重合时，游标卡尺不存在零误差,可以直接进行测量；当游标卡尺的测量爪合在一起时，游标尺的零刻线与主尺的零刻线不重合时，游标卡尺存在零误差，测量、读数的方法依旧，但最后的数据在处理时要考虑零误差的影响。2 .当游标卡尺的测量爪合在一起时，游标尺的零刻线在主尺零刻线的右侧，则用读数的方法读出零误差，用最终的读数减去零误差。3 .当游标卡尺的测量爪合在一起时，游标尺的零刻线在主尺零刻线的左侧，则用读数

6、的方法读出此时的零误差，最后的数据等于最终的读数减去零误差加1。4 .只要操作正确，本实验的误差主要为系统误差，用游标卡尺测量的读数属于可靠数字，其误差小于精度的5 0%o【实验二练习使用打点计时器】一、实验目的练习使用电火花计时器或电磁打点计时器，利用打上点的纸带研究物体的运动情况。二、实验器材电火花计时器或电磁打点计时器，纸带，刻度尺，导线，电源三、实验步骤(1)把电火花计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确的套在纸盘轴上，检查两条白纸带是否已经正确的穿好，墨粉纸盘是否已经夹在两条白纸带之间。(2)把计时器上的电源插头插在交流2 2 0 V电源插座上。(3)按下脉冲输出开关，用手水平

7、的拉动两条纸带，纸带上就打下一列小点。(4)取下纸带，从能看得清的某个点开始，数一数纸带上共有多少个点。如果共有n个点，点子的问隔数就为n-1个，用计算出纸带的运动时间t.(5)用刻度尺测量一下，打下这些点，纸带通过的距离s有多长。(6)利用公式计算出纸带在这段时间内的平均速度。把测量和计算的结果填入表1中。表1点子数n点子间隔数(n-1)运动时间t/s位移s/m平均速度/(加(7)在纸带上找出连续的6个点，分别标上记号A、B、C、D、E、F。用刻度尺测出两个相邻点间的距离S|、S 2、S 3、S 4、s5(如图所示)把数据填入表2中。根据这些数据，运用你学过的知识，判断纸带的运动是匀速运动还

8、是变速运动，并把判断的结果和理由写清楚。I Si.S2 S3 34 S5.-9 k-*-M“儿小 一 a屏i 语 J的距离 S|/m离 S2/m离 Ss/m离sVm离 ss/m判断的结果彳租理由如果用电磁打点计时器，则实验步骤的前三步相应的应当是：(1)把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面；(2)把电磁打点计时器的两个接线柱用导线分别与6V的低压交流电源的接线柱相连接；(3)打开电源开关，用手水平的拉动纸带，纸带上就打上一列小点。然 后，重 复 上 面 步 骤(4)至(7),完成实验。四、注意事项：(1)将打点计时器固定在桌子上，以免在拉纸带时晃动它，并要轻轻试

9、拉纸带，应无明显阻滞现象，同时复写纸应该能随纸带的移动而移动。必要 时，可通过定位轴的前后移动来调节复写纸的位置。(2)若纸带上出现双点或漏点现象，可通过适当调整振动片的长度予以纠正，若纸带上出现拖痕和点迹 不 清，应调整振针长度。【实 验 三 研 究 匀 变 速 直 线 运 动】一、实验目的1.练习使用电火花计时器或电磁打点计时器，利用打上点的纸带研究物体的运动情况。2.掌握判断物体是否做匀变速运动的方法。3.测 定 匀 变 速 直 线 运 动 的 加 速 度。二、实验原理实验原理和方法1.打 点 计 时器 的 使 用(1)电磁打点计时器：电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的仪器，它的工作

10、电压为4 6V。当通过 的 电 流 频 率 为 尸50Hz时，它每隔打一次点。(2)电火花计时器：电火花计时器是利用I火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点.迹的计时仪器。当电火花计时器接通220V交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、接负极的纸盘轴(墨粉纸盘)，产生火花放电，于是在运动的纸带上打出一列点迹，当电源频率为50Hz时，它的脉冲放电周期也是，即每隔打一个点。2.由纸带求物体运动加速度的方法(方法一)逐差法：取偶数段位移因为(X4X 3)+(X 3 一 X2)+(X2-X|)=X4-Xl=3aT2同理有 X5-X2=X(X3=.=?aT1所 以，我们可以

11、由测得的各段位移为，X2求 出 公=号1,。2=当声 再由4 ,。2算出平均值a1 +。2+。3)=工+格+北 4+及+制9。就是所要测得的加速度。（方法二）图象法：如图所示,以打某点为计时起点，由=包装口求出各个计数点的瞬时速度，作V一f图象，图象的斜率即为物体的加速度。3.求物体在打下某计数点时瞬时速度的方法也=3早（时间2 T内的平均速度等于该段时间中点7时刻的瞬时速度）。实验器材电火花计时器或电磁打点计时器，纸带，电源，小车，细绳，一端附有滑轮的长木板，刻度尺，钩码,导线。实验步骤1 .如图所示，把一端附有滑轮的长木板放在实验桌上，并把滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的

12、一端，连接好电路。2 .把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后面。3 .把小车停在打点计时器处。先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点，换上新纸带，重复实验三次。数据处理I .从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点来确定计数点。为了计算方便和减小误差，通常用连续打五个点的时间作为时间单位，即T=。2 .正确使用毫米刻度尺测量每相邻的两计数点间的距离，并填入表内，用逐差法求出加速度，最后求

13、其平均值（请读者自己设计表格）。3 .也可求出各计数点对应的瞬时速度，作出v-f图象，求直线的斜率，即物体运动的加速度。误差分析本实验参与计算的量有x和T，因此误差来源于x和兀调整好打点计时器，由于市电的频率很稳定，其误差小于，故可将打点时间误差忽略不计。若测各个x时用最小分度为1 mm的刻度尺，其误差一般不超过。若点子打得清晰而小，则误差可小于。因此我们应选择点子打得小而清晰的纸带，且要用最小分度为1 m m的刻度尺估测到，并要求眼睛要正对点和刻度尺，以尽量减小误差。高频考点一基本仪器及纸带数据处理例1.关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是（）A.打点计时器一般使用4 6 V的直流电源B

14、.安放纸带时，应把纸带放在复写纸的上面C.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器D.最好在接通电源的同时，放开小车答 案C解 析（1）打点计时器是一种使用46 V交流电源的计时仪器，它是靠通电线圈的磁场与永久磁铁相互作用使振动片做周期性振动而打点计时的，故必须接低压交流电源；（2）复写纸应安放在纸带的上面，要求纸带运动时，复写纸绕定位轴转动，这样才能打出清瞄的点；（3）释放小车时，应使小车靠近打点计时器，这样才能在纸带上50 cm长度内清楚地取出78个计数点似每打五个点作为一个计数点）；（4）应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车.综上所述正确选项为C.【变式探究】（2015浙江理综

15、45）如图2所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间加.测得遮光条的宽度为A x,用老近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使A羊r更接近瞬时速度，正确的措施是（）图2A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑块的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角答 案A解析 那 是。时间内的平均速度，加 越小，爷就越接近某点的瞬时速度.A选项中换用宽度更窄的遮光条，Ar.就是取更短的时间加，A正确；B、C、D选项中的处理不能保证加 很短，粉 不能确定更接近瞬时速度，选项B、C、D错误.【方法技巧】认识“两种仪器”，区别“两种点”1

16、.打点计时器（1）作用：计时仪器，每隔打一次点.（2）工作条件电磁打点计时器：46 V的交流电源.电火花计时器：220 V的交流电源.2.气垫导轨：导轨小孔中喷出的气体使滑块处于悬浮状态，减小滑块与导轨间的摩擦阻力.3.计时点和计数点（1）计时点和计数点的比较计时点是打点计时器打在纸带上的实际点，两相邻点间的时间间隔为；计数点是人们根据需要按一定的个数选择的点，两个相邻计数点间的时间间隔由选择的个数而定，如每5 个点取一个计数点和每隔4 个点取一个计数点，时间间隔都是(2)纸带上相邻的两点的时间间隔均相同，速度越大，纸带上的计数点越稀疏.高频考点二实验原理与实验操作例 2.关于“探究小车速度随

17、时间变化的规律”的实验操作，下列说法中错误的是()A.长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低B.在释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处C.应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动答 案 A解析 长木板不能侧向倾斜，但可以一端高一端低，故选项A 错误.实险时，为了能在纸带上得到较多的点迹，释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处，选 项 B 正确；如果先释放小车，可能纸带上打不上几个点，故选项C 正确；为了保护小车避免落地摔坏，在小车到达定滑轮前要用手使小车停止运动，选 项 D正确.【变式探究】在做“研究匀变速直线运动 的实验时，为了能够较准确地测出加

18、速度，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：.A.把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面B.把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路C.再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，每次必须由静止释放小车D.把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面E.把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次F.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的.地方找一个起始点，并把每打五个点的时间作为时间单位.在选好的起始点下面记作0,往后第五个点作

19、为计数点1,依次标出计数点2、3、4、5、6,并测算出相邻两计数点间的距离C 八 3 X4 XI 那X2 X6 X3p 0+4 2 +43G.根据么式 0 3 P、。2-3严、“3-32r2-及a=,求出a答案 ABCDFG解析在实蛉中应尽可能地保证小车做匀变速直线运动，同时也要求纸带能尽可能地直接反映小车的运动情况，既要减小系统误差又要减小偶然误差.其中E 项中的电源应采用交流电源，而不是直流电源.高频考点三数据处理与误差分析例 3.(1)研究小车匀变速直线运.动的实验装置如图5(a)所示，其中斜面倾角6可调，打点计时器的工作频率为5 0 H z,纸带上计数点的间距如图(b)所示，其中每相邻

20、两点之间还有4 个记录点未画出.图 5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).图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T=s.计数点5 对应的瞬时速度大小计算式为叫=.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。=.答 案 DCBA吟詈G(X 1+X 5+X 6)-。|+尬+*3)9 7 解析 时间f=7 b=”为相邻两个计数点的间隔数).在匀变速直线运动中：中间时刻的速度等于平均速度.取笛

21、=1 1+及+必，2 =4+邓+刀6，则：T =3 T,就可用以=出一工1 =，/2求 4.【变式探究】实验中，如图6所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中4、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=图 6(1)根据纸带可判定小车做 运动.(2)根据纸带计算各点瞬时速度：VD=m/s,VCm/s,VBm/s.在如图7所示坐标中作出小车的v t图线，并根据图线求出。=.图 7(3)将图线延长与纵轴相交，交点的速度的物理意义是答 案(1)匀加速直线 见 解 析 图2(3)零时刻小车经过A点的速度描点连线得如图所示v f 图线，根据图线斜率知4 =2.(3)图线与纵轴交点的速度的物理

22、意义是零时刻小车经过A点的速度.高频考点四实验拓展与创新例 4.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8甲所示，队 6分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从“、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-2 s 和-3 s.用精度为的游标卡尺测量滑块的宽

23、度d,其示数如图丙所示.图 8(1)滑块的宽度d=c m.(2)滑块通过光电门1 时的速度v i =m/s,滑块通过光电门2时的速度也=m/s.(结果保留两位有效数字)(3)由此测得的瞬时速度也和V2 只是一个近似值，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(3)平 均 速 度 滑 块解 析(l)d=1 0m m+=(2)v ind也=7=(3)VH也实质上是通过光电门1 和 2时的平均速度，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.【变式探究】现用频闪照相方法来研究物块的变速运动.在一小物块沿斜面向下运动的过程中，

24、用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图9所示.拍摄时频闪频率是1 0 H z,通过斜面上固定的刻度尺读取的5 个连续影像间的距离依次为制、X 2、X 3、X 4.已知斜面顶端的高度和斜面的长度乂数据如下表所示.重力加速度大小g =2.图 9单位：c mXIX2X3为4hX根据表中数据，完成下列填空：(1)物块的加速度。=m/s 2(保留3 位有效数字)(2)因为,可知斜面是粗糙的.答案(2)，所以斜面是粗糙的.【方法技巧】从原理迁移和数据处理技巧上进行创新I.复习启示高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，是在教材实验的基础上创设新情境.因此，要在夯实基础实验的基础上注意迁移创新能力的培养，善于

25、用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题.2 .原理演化(如图1 2 所示)3 .数据处理(1)加速度的获得：靠重物的拉力获得加速度一长木板倾斜靠重力获得加速度.(2)速度的测量方法：由打点纸带求速度一测定遮光片的宽度”和遮光片通过光电门的挡光时间加，由 v=求速度.(3)加速度的测量方法：由打点纸带利用逐差法求加速度-利用经过两个光电门的瞬时速度，由速度位移关系式求加速度.1.2 0 1 6 天津卷A7(2)某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动.实验中，必 要 的 措 施 是.图 1-A.细线必须与长木板平行B.先接通电源再释放小车C.小车的质量远大于钩码的质量D.平衡小车与长木板间的

26、摩擦力他实验时将打点计时器接到频率为5 0 H z 的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图1-所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）.S|=,S2=，S3=，S4=,S5=，S6=,则小车的加速度4 =m/s 2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB=m/s.（结果均保留两位有效数字）图1-【答案】AB.【解析】实蛤时细线必须与长木板平行，否则小车不做匀变速运动，A正确；实险开始时要先接通电源,待打点稳定后再释放小车，B正确；此实蛤中只需保证小车做匀加速运动，不用考虑小车与钩码的质量关系及平衡摩擦力的问题，C、D错误.两点的时间间隔为0s,由逐差法可

27、以得出a=色 土 金 居=0.80 m/，打点计时器在打5点时小车的速度v,B=12=0-40m s-2.1 2 0 1 5海南.”】某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图（a）和（b）所示。该工件的直径为 c m,高度为 m m。【答案】l.220 cm,6.8 6 1 m md=12mm+4 x m m=12.20 mm=1.220 cm【解析】游标卡尺读数为 2 0螺旋测微器的读数为：h=65即+3 6.l x O.O l/收=6.8 6 1/加 3.【2 0 1 5 重 庆6 （L）8.同学们利用如题6图1所示方法估测反应时间。首先，甲同学捏住直尺

28、上端，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度读数为,则 乙 同 学 的 反 应 时 间 为 （重力加速度为g ）o基于上述原理，某同学用直尺制作测量反应时间的工具，若测量范围为0，则所用直尺的长度至少为一c m （g取1 0 m/s2）;若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线，则每个时间间隔在直尺上对应的长度是 的（选填“相等”或“不相等”）.【答案】80,不相等c 1 ，x-0 =-g r【解析】在人的反应时间内直尺做自由落体运动，有 2 ,解得反应时间最长为r =04s,需要直尺的长度为1 2 1F

29、=2X1 0 x 0.4*=0.8 w=80 cm自由落体运动从计时开始连续相等时间的位移为上4:9:1 6,而相等时间内的位移为1 3 5:7,故长度不相等。4.1 2 0 1 4 全国大纲卷】现用频闪照相方法来研究物块的变速运动。在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示。拍摄时频闪频率是1 0 H z；通过斜面上固定的刻度尺读取的 5个连续影像间的距离依次为制、X 2、X 3、已知斜面顶端的高度人和斜面的长度数据如下表所示。重力加速度大小g 2。根据表中.数据，完成下列填空：（1）物块的加速度。=m/s2（保留3位有效数字）。（2）因为，可知斜面是粗糙的

30、。hg【答案】（1）（或或）；（2）物 块 加 速 度 小 于 S =2 （或物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度）【解析】（1）根据匀变速直线运动相邻相等时间内的位移之差相等和逐差法可知，物块的加速度为：a=(X 3 +X 4)-(再 +巧)(X3+X4)-(JC1+X2)4 7,=4 =4.3 0 m s2h 2）物块下滑过程中，若斜面光滑，则根据牛顿第二定律有：m g s m e=m a 1,由几何关系可知s m 6=$,解h得：a-=s =5.8 8 m s2,显然由于a a ,说明斜面是粗糙的。5.L 2 0 1 4.新课标全国卷I】某同学利用图（a）所示实验装置即数字化信息系统

31、获得了小车加速度。与钩码的质量机的对应关系图，如 图（b）所示，实验中小车（含发射器）的质量为2 0 0 g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到，回答下列问题：（1）根据该同学的结果，小 车 的 加 速 度 与 钩 码 的 质 量 成 （填“线性”或“非线性”）的关系。（2）由 图（b）可知，“一，图线不经过远点，可能的原因是。（3）若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比 的结论，并直接以钩码所受重力机g作为小车受到的合外力，则 实 验 中 应 采 取 的 改 进 措 施 是,钩码的质量应满足的条件是。【

32、答案】（1）非 线 性（2）存在摩擦力（3）调整轨道倾斜度以平衡摩擦力 远小于小车质量【解析】1.某同学用如图1 甲所示的实验装置研究匀变速直线运动.图 1实验步骤如下：A.安装好实验器材；B.让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a、b、c、d等点；C.测出 S l、S 2、S 3-.结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸），小车，一端附有滑轮的长木板，细绳，钩码，导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必 须 使 用 的 有.（填选项代号）A.电压

33、合适的5 0 H z 交 流 电 源 B.电压可调的直流电源C.秒表 D.刻 度 尺 E.天 平 F.重锤 G.弹簧秤H.滑动变阻器（2）如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则 9、S 2、S 3 的关系是,已知打点计时器打点的时间间隔是t,则打C 点 时 小 车 的 速 度 大 小 是.解 析（2）因小车做匀加速直线运动，所以口-$2=5 2 -5 点是bd段的时间中点，则C点的瞬时速度等于该段的平均速度.l二1 款.答 案（l）A D （2）S 3 S 2=S 2 S|Sj o；2.实验室利用打点计时器研究小滑块做减速运动时的运动情况，打出如图2所示的纸带，打点计时器接在频率为5 0

34、 H z 的交流电源上.请回答下列问题：纸带的（填“4”或“8”）端与小滑块相连，纸带上A B段 运 动 的 时 间 为.（2）根 据 纸 带 请 判 断 该 滑 块 的 运 动 属 于（填“匀速”或“匀减速”）直线运动.（3）从纸带可以测出A、B两 点 间 的 距 离 为,滑 块 的 加 速 度 大 小 为.（计算结果保留三位有效数字）图 2解 析(1)小滑块做减速运动，从纸带上计时点的分布看出，从左向右，相邻计时点之间的距高越来越大，因此纸带的B端与小滑块相连，纸带上4 8 段运动的时间为4x7=4x0.02 s=0.08 s(2)从左向右纸带上相邻两计时点的距离之差分别为A n=(5.2

35、0-3.00)cm-(3.00-1.00)ctn=0.20cm,Ax;=(7.60 5.20)cm(5.20 3.00)cm=0.20 cm,5=(1 0.2 0 7.60)cm(7.60-5.20)ctn=0.20 c m,显然 Ax=5=&V 3,因此该滑块做匀减速直线运动.(3)纸带上d、B两点之间的距离为.5=(10.20-L00)cm=9.20 cm.由公式Ax=a不得滑块运动的加速度大小答 案(1)8 (2)匀 减 速(3)/s23 .如图3甲所示，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连.起初小车停在靠近打点计

36、时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离.启动打点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止开始沿斜面向上运.动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离.打点计时器使用的交流电频率为5 0 H z.图乙中a、b、c 是纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示.图 3(1)根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为 m/s2.(结果保留两位有效数字)(2)打a段纸带时，小车的加速度是4.请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的 段内.解 析.a=m/s2=好，由小车拖着纸带先加速后减速，知速度最大的一段时间内平均速度也大，相同时间内位移最大，故是在段

37、内 答案 4 .一小球在桌面上做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置，并将小球的位置编号，得到的照片如图4 所示.由于底片保管不当，其中位置4处被污损.若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1 s,则利用该照片可求出：小球运动的加速度约为m/s?.位置4 对应的速度为 m/s,能求出4 的具体位置吗？(填 能 或 不能”).求解方法是：(不要求计算，但要说明过程).图 4解析 从图中读出5、6之间的距离为37.5 cm-24.0 cm=13.5 cm,2、3之间的距离为6.0 cm-1.5 cm=4.5cm,利用逐差法有xS6-x2i=3

38、a P,求 出a=lOxlO_2 m s?;位置4对 应 的 速 肋”=券=出曰“10-：m s=9xl0-;m s j欲 求4的具体位置，可以采用逐差法利用。6-玄）一a一x-n A a/求解.答 案3.0 x10-2（2.8x10-2 3.1x10均可）9x10-2能利用俏一看）一k一*2）=4&/可以求出位置4的具体位置（其他方法合理均可）5.在做“研究匀变速直线运动 的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图5所示，并在其上取了 A、B、C、D、E、F、G 7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接220 V、50 H z交流电源.图5（1）设电火花

39、计时器的周期为T,计算尸点的瞬时速度w的公式为=;（2）他经过测量并计算得到电火花计时器在打3、C、D、E、尸各点时物体的瞬时速度如下表.以A点对应的时刻为，=0,试在下图所示坐标系中合理地选择标度，作出比图象，并利用该图象求出物体的加速度。=m/s2；对应点BCDEF速度(m/s)（3）如果当时电网中交变电流的电压变成210 V,而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比.（填“偏大、偏小”或“不变）答 案 彳 舒（2）见解析图（3）不变6.（1）一同学在某次实验中测量一物体长度，记录结果为，则 该 同 学 所 使 用 的 测 量 工 具 可 能 为；A.10分度的游标卡尺B.2

40、0分度的游标卡尺C.50分度的游标卡尺D.螺旋测微器（2）一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相机连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为春s,测得Xi=,X3=，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度为 m/s2,图中X2为 cm。（结果保留3位有效数字）【答案】（1）B【解析】本题考查有效数字以及分析纸带计算加速度的方法，意在考查考生对长度测量工具的测量原理的理解及对匀变速直线运动重要推论的应用能力。(1)10分度游标卡尺的精确度为0 m皿20分度游标卡尺的精确度为O.OSmnLSO分度游标卡尺的精确度为0.02m m,螺旋测微器的精确度为0.001mm,所以该同学使用的测量工具

41、可能是20分度游标卡尺，B 正确。(2)由匀变速直线运动推论Ax=a产可知解得a=9.72m，由及一 xi=2aK 可解得X2=9.84cm。7.(1)用游标卡尺(卡尺的游标有20 等份)测量一支铅笔的长度，测量结果如图所示，由此可知铅笔的长度是_ _ _ _ _ _ _ _ c m。(2)在“研究匀变速直线运动”的实验中，如图所示为实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间的时间间隔均为，测得A到 3 和 8到 C的距离分别为和，则物体的加速度大小为 m/s2,B 点的速度大小为 m/s。【答案】【解析】(1)读数=+*x l 2 m m=(l s aT1/.a=,=m/s2=/s2SAC

42、,丫 8=王尸 m/s=/s。8.利用打点计时器.研究小车做匀变速直线运动的实验，得到如图甲所示的一条纸带，在纸带上共取了 A、B、C、D、E、F、G七个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。从每一个计数点处将纸带剪开分成六条(分别叫m b、c、d、e、f),将这六条纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在x O y 坐标系中。得到如图乙所示的直方图。最后将各纸条上端中心连起来，于是得到表示v-r 关系的图象。已知打点计时器的工作频率为5 0 H z。(1)为表示v-f关系，图中的x轴对应的物理量是时间f,y 轴对应的物理量是速度v。若纸条c的长度为，则图中 3 为 s,V3为 m/s；因 为

43、各 纸 条 上 端 中 心 连 线 是,所以可以直观地看出小车做匀变速直线运动；(2)在纸带未剪断时，量出相邻的计数点之间的距离分别是XA B=，XBC=,XCD=、XDE=、XEF=、XFG=。则小车的加速度a=m/s 2,打下。点 时 小 车 的 速 度 为.m/s(结果保留2位有效数字)。【答案】一条倾斜直线 解析11)打点计时器打点周期为0.02s,又相邻计数点间有四个点未画出,故相邻计数点间时间间隔为0s,而每段位移的平均速度等于该段位移中间时刻的瞬时速度，故4=0.25S,v3=O.5ms5纸条上端中心连线为一倾斜的直线，故可以判断小车做匀变速直线运动；(2)由 人=/可 知，。二

44、 号 理，代入数据解得：a=0.42ms2,打下。点时小车的速度为.4G段纸带的平均速度，即：切=等，代入数据解得：VD=O.53ms。9.下图为接在5OJiz低压交流电源上的打点计时器在物体做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的1、2、4、5是每打5个点所取的计数点，但第3个计数点没有画出。由图数据可求得：(1)该物体的加速度为 m/s2；(2)第3个计数点与第2个计数点的距离约为 m/s；(3)打第2个计数点时该物体的速度为 m/s；(4)如果当时电网中交变电流的频率是/=5 1 H z,而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比(选填“偏大”、偏小”或 不变”)。【答案

45、】(4)偏小【解析】(1)设1、2间的距离为乩2、3间的距离为处3、4间的距离为必4、5间的距离为北，则由匀变速直线运动的推论X,X=(?一 加/可 得。=会 芦(2)由X2-xl=a7得x;=X+aZ2=3.62xl0-：m+0.74x0.12m=0.0436m:=4.36an(3用X 1 +X 2.273.62+4.362x0.1xl0-：m s=0.399m s(4)如果当时交变电流的频率是.U 51Hz,则意味着实际的周期7,解 得 60.1 9 m .1 2 .如 图1 1所示，某同学获得一竖直上抛小球的频闪照片图，已知频闪仪每隔闪光一次，图中所标数据为实际距离.(当地重力加速度取2

46、,小球质量加=,结果保留三位有效数字)图1 1(1)由频闪照片上的数据计算/4时刻小球的速度V 4 =m/s.(2)小球上升的加速度大小约为a=m/s2.(3)对(2)的数据进行分析，可得到的结论是答案(3)小球匕升过程中受到空气阻力的作用解 析(1)做匀变速直线运动的物体，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故“时刻的瞬时速度M r-士4an 卜 工 十 仙(21.16+18.66)x1 0-,等于上 4 时间段的平均速度，即 V4 T-50 05-ms=3.98ms.(2)由 A x=aC 得，小球的加速度大小为_ (比+比)一(生+啕a-4P(26.18+23.68)-(21.16+18.66)一 ,=-4-加 mW=10.0 m (3)小球的加速度大于重力加速度，是由于小球上升过程中受到空气阻力的作用.