2019版高考物理总复习实验创新增分专题一研究匀变速直线运动能力训练

高考物理备考：专题练习卷---实验：研究匀变速直线运动1．一个同学在研究小球自由落体运动时，用闪频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x 1＝7.68 cm ，x 3＝12.00 cm ，通过计算可得小球运动的加速度是________ m/s 2，图中x 2是________ cm.(结果保留3位有效数字)【答案】 9.72 9.84【解析】 根据逐差法可得a 1＝x 3－x 22T 2，a 2＝x 2－x 12T 2，求平均值可得a ＝x 3－x 14T 2＝9.72 m/s 2，根据a ＝x 2－x 12T 2得x 2＝9.84 cm.2．(2018·高考全国卷Ⅲ)甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间．实验步骤如下： (1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L 的木尺上端，让木尺自然下垂．乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L 刻度处，但未碰到尺)，准备用手指夹住下落的尺．(2)甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子．若夹住尺子的位置刻度为L 1，重力加速度大小为g ，则乙的反应时间为________(用L 、L 1和g 表示).(3)已知当地的重力加速度大小为g ＝9.80 m/s 2，L ＝30.0 cm ，L 1＝10.4 cm.乙的反应时间为________ s ．(结果保留2位有效数字)(4)写出一条能提高测量结果准确程度的建议：______________________________.【答案】：(2)2（L －L 1）g(3)0.20 (4)多次测量取平均值，直尺尽可能保持竖直方向的运动，乙手指尽量靠近直尺但不能接触(写出任意一条即可)【解析】：(2)直尺释放之后做自由落体运动， 由h ＝12gt 2得t ＝2h g ＝2（L －L 1）g.(3)将数据代入上式得t ＝0.20 s.(4)多次测量取平均值，直尺尽可能保持竖直方向的运动，乙手指尽量靠近直尺但不能接触等．3．(2019·重庆市南开中学月考)某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力 加速度(图甲)．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，若再次挡光，计时器将重新开始计时．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，测得先后两段挡光时间t 1和t 2.(1)用游标卡尺测量AB 、AC 的长度，其中AB 的长度如图乙所示，其值为________ mm.(2)该同学利用v AB ＝AB t 1及v AC ＝ACt 1＋t 2，求出v AB 、v AC ，再利用测量的时间t 1和t 2，可得到重力加速度的表达式为________(用v AB 、v AC 及给出的时间表示)；若狭缝宽度不能忽略，则测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)． 【答案】：(1)74.3 (2)2（v AC －v AB ）t 2偏大【解析】：(1)游标卡尺的主尺读数为74 mm ，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0.1×3 mm ＝0.3 mm ，所以最终读数为：74 mm ＋0.3 mm ＝74.3 mm. (2)该同学利用v AB ＝AB t 1，v AC ＝ACt 1＋t 2，根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度表示钢条运动的中间时刻瞬时速度，重力加速度为g＝v AC－v ABt1＋t2 2－t12＝2（v AC－v AB）t2.若狭缝宽度不能忽略，A到C的实际时间大于t1＋t2，所以测量得到的重力加速度值比其真实值偏大．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．现利用如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1.0×10－2s和4.0×10－3s．用精度为0.05 mm的游标卡尺测量滑块的宽度d，其示数如图丙所示．(1)滑块的宽度d＝________cm.(2)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)．(3)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】(1)1.010(2)1.0 2.5(3)平均速度滑块【解析】(1)d＝10 mm＋0.05 mm×2＝10.10 mm＝1.010 cm.(2)v1＝dt1＝1.010×10－21.0×10－2m/s≈1.0 m/s，v2＝dt2＝1.010×10－24.0×10－3m/s≈2.5 m/s.(3)v1、v2实质上是滑块通过光电门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．5．小张同学想研究一遥控电动车的运动情况，他找来一个塑料瓶，设计了一个如图甲所示的装置，瓶内装上墨水，通过调节开关使墨水缓慢滴下，然后将这个装置固定在车的尾部，如图乙所示．使车从静止开始在足够大的水平地面上沿直线前进，然后他在离出发点不远处，选择墨水滴间距离较大处的一个点为起点，用卷尺依次测量这个点后面的10个点到这个点的距离，并记录在下面的表格中．(1)小张制作的装置相当于物理实验室中的________(填仪器名称)．(2)通过表中数据，你认为小车在所记录的这段时间内的运动情况是________________________________________________________________________．(3)要测量小车做匀速运动时的速度，小张同学还需要知道的物理量是____________，他还需要的测量工具是________，测量方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.【答案】：(1)打点计时器(2)先做加速度变小的加速运动，后做匀速运动(3)相邻两墨水滴滴下的时间间隔T秒表从某滴开始下落时开始计时，并计数为1，数到第n滴开始下落时停止计时，则时间间隔T＝tn－1【解析】：(1)小张制作的装置相当于打点计时器．(2)相邻两点间的距离如表所示．可以看出，开始时相邻两点间的距离是逐渐变大的，后面两点间的距离基本上保持不变，说明开始时小车先做加速运动，后做匀速运动．再进一步分析做加速运动时加速度的变化，相邻两点间距离的差值如表所示．可以看出，刚开始时相邻两点间距离差在逐渐变小，说明小车的加速度在逐渐减小，所以小车先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动．(3)要测量小车做匀速运动时的速度，还必须知道相邻两墨水滴滴下的时间间隔T，要测量时间间隔需要用秒表．测量方法是从某滴开始下落时开始计时，并计数为1，数到第n滴开始下落时停止计时，则时间间隔T＝tn－1，注意n不可太小，一般取30滴以上．6．某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(图a)．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，若再次挡光，计时器将重新开始计时．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，测得先后两段挡光时间t1和t2.(1)用游标卡尺测量AB 、AC 的长度，其中AB 的长度如图b 所示，其值为________mm.(2)该同学利用v －AB ＝AB t 1及v －AC ＝AC t 1＋t 2，求出v －AB 、v －AC ，再利用测量的时间t 1和t 2，可得到重力加速度的表达式为____________________(用v －AB ，v －AC 及给出的时间表示)；若狭缝宽度不能忽略，则测量值比真实值________(“偏大”或“偏小”)．【答案】：(1)74.3 (2)g ＝2（v －AC －v －AB ）t 2偏大【解析】：(1)游标卡尺的主尺读数为74 mm ，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为0.1×3 mm ＝0.3 mm ，所以最终读数为：74 mm ＋0.3 mm ＝74.3 mm.(2)该同学利用v －AB ＝AB t 1，v －AC ＝AC t 1＋t 2，根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度表示钢条运动的中间时刻瞬时速度，重力加速度为g ＝v －AC －v －AB t 1＋t 22－t 12＝2（v －AC －v －AB ）t 2.若狭缝宽度不能忽略，A 到C 的实际时间大于t 1＋t 2.所以测量得到的重力加速度值比其真实值偏大．7．利用如图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度．一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动．当一带有遮光片的滑块自斜面上端滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t .改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离x ，记下相应的t 值，所得数据如表中所示．完成下列填空和作图：(1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a 、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v t 、测量值x 和t 四个物理量之间所满足的关系式是______________；(2)根据表中给出的数据，在下图给出的坐标纸上画出xt－t 图线；(3)由所画出的xt －t 图线，得出滑块加速度的大小为a ＝__________ m/s 2(保留2位有效数字)．【答案】：(1)x t ＝－12at ＋v t (或x ＝－12at 2＋v t t )(2)见解析图 (3)2.0【解析】：(1)沿斜面向下是匀加速运动，反过来也可以看成是初速度为v t 的沿斜面向上的匀减速运动，由位移公式有x ＝v t t －12at 2.由于要画x t －t 图象，所以可将上式变形得x t ＝－a2t＋v t .(2)xt－t 图线如图所示．(3)由x t ＝－a 2t ＋v t 可知图象的斜率k ＝－a 2，所以a ＝－2k ＝－2×（1.22－1.71）0.78－0.29m/s 2＝2.0 m/s 2.8．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1.0×10－2 s 和4.0×10－3 s ．用精度为0.05 mm 的游标卡尺测量滑块的宽度d ，其示数如图丙所示．(1)滑块的宽度d ＝________ cm.(2)滑块通过光电门1时的速度v 1＝________ m/s ，滑块通过光电门2时的速度v 2＝________ m/s.(结果保留两位有效数字)(3)由此测得的瞬时速度v 1和v 2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】(1)1.010 (2)1.0 2.5 (3)平均速度 滑块 【解析】(1)d ＝10 mm ＋0.05 mm×2＝10.10 mm ＝1.010 cm. (2)v 1＝d t 1＝1.010×10－21.0×10－2m/s ＝1.0 m/s v 2＝d t 2＝1.010×10－24.0×10－3m/s ＝2.5 m/s (3)v 1、v 2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．9.(2019·四省名校高三第二次联考)某同学利用如图甲所示装置研究匀变速直线运动规律。

【创新方案】2014年高考物理一轮复习知能演练提升：实验一研究匀变速直线运动[教材实验·练基础]1．“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)，得到如图实－1－9所示的纸带。

图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是( )图实－1－9A ．实验时应先放开纸带再接通电源B ．(x 6－x 1)等于(x 2－x 1)的6倍C ．从纸带可求出计数点B 对应的速率D ．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s解析：选C 在做“研究匀变速直线运动”的实验时应先接通电源再放开纸带，A 错误；根据相等的时间间隔内通过的位移有x M －x N ＝(M －N )aT 2，可知(x 6－x 1)等于(x 2－x 1)的5倍，B 错误；根据B 点为A 与C 点的中间时刻点，有v B ＝x AC 2T，C 正确；由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出，所以时间间隔为0.1 s ，D 错误。

2．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开始点，并把每打五个点的时间作为时间单位，在选好的开始点下面记作0，往后第六个点作为计数点1，依此标出计数点2、3、4、5、6，并测算出相邻两点间的距离G ．根据公式a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2及a ＝a 1＋a 2＋a 33求出a解析：在实验中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，既要减小运动误差也要减小纸带的分析误差。

小题狂练3误差有效数字实验：研究匀变速直线运动小题狂练③小题是基础练小题提分快1.[2019·广州调研](1)某同学用电磁打点计时器测匀变速直线运动的加速度，电磁打点计时器的工作电源为________．A．220 V的交流电B．6 V以下的交流电C．220 V的直流电D．6 V以下的直流电(2)实验中打点计时器每隔0.02 s打一个点，打出的纸带如图所示，则可大致判断小车做________(选填“匀速”或“匀变速”)直线运动，这是因为______________；计算小车的加速度大小a＝________m/s2(保留两位有效数字)．答案：(1)B(2)匀变速两个连续相等的时间间隔内的位移之差恒定0.30解析：(1)电磁打点计时器的工作电源为6 V以下的交流电，选项B正确．(2)根据打出的纸带中两个连续相等的时间间隔内的位移之差恒定，可大致判断小车做匀变速直线运动．利用Δx＝aT2，T＝5×0.02 s＝0.1 s，可得小车的加速度大小a＝0.30 m/s2.2．[2019·湖南省衡阳模拟]在研究匀变速直线运动中，某同学用一端装有定滑轮的长木板、小车、打点计时器(频率为50 Hz)、钩码、纸带、细线组成如图甲所示的装置，用钩码拉动小车，使其做匀变速直线运动，得到如图乙所示的一条纸带，纸带中相邻两个计数点之间有四个点未标出．(1)某同学操作实验步骤如下，有错误或不需要的步骤是________(填写字母)．A．将打点计时器固定在长木板上，并连接好电路B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔C．适当抬高长木板的左端，在不挂钩码的情况下，轻推小车，小车能匀速运动D．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码E．将小车移至靠近打点计时器处F．先释放纸带，再接通打点计时器(2)用毫米刻度尺测量得到图乙中A点与其他计数点间的距离为：AB＝3.00 cm、AC＝10.16 cm、AD＝21.48 cm、AE＝36.95 cm，则打下D点时小车的速度大小为间的距离如图所示，完成下列问题．电火花计时器的工作电源是________(填“交流电”或“直流电”关于打点计时器的时间间隔，下列是四位同学各自发表的看法，其中正确的．电源电压越高，每打两个点的时间间隔就越短．纸带速度越大，每打两个点的时间间隔就越短相邻两个计数点之间还有四个点未标出．①试根据纸带上计数点间的距离，计算出打下B、C、＝0.264 m/s，v D＝0.390 m/s.(C②在如图乙所示的坐标系中作出小车的v－t图线，并根据图线求出与纵轴相交，此交_________________________________________________________(2)①0.138②如图所示 1.26探究小车速度随时间变化的规律”平放，并使滑轮伸出桌面，固定打点计时器，连接好电路；此处所需的器材有⑤⑥)(c)让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源；(e)图乙所示，其中每相邻两点之间还有4个点迹未标出．部分实验步骤如下：．测量完毕，关闭电源，取出纸带．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连、…，如图所示甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的．在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是________(填“甲”、“乙”或时，小车的加速度大小为________ m/s2；1时小车的速度为________ m/s((3)0.456根据匀变速直线运动的特点(相邻的等长时间间隔位移之差相等，所以属于纸带A的是乙；(2)根据运动学公式＝3.11 m/s2；(3)利用匀变速直线运动的推论：0.456 m/s.点时，小车的瞬时速度为________ m/s(计算结果保留三位有效数字相反0.472打点计时器接在50 Hz的交流电源上时，每隔0.02由此可知，小车的加速度为a ＝x DE －x AB 3T 2＝(3.61－5.83)×10－23×0.01m/s 2＝－0.740 m/s 2，负号说明加速度方向与小车运动方向相反；AB 中间时刻的速度v 1＝5.83×10－20.1 m/s ＝0.583 m/s ，则打C 点时，小车的瞬时速度v C ＝v 1＋a (T ＋0.5T )＝(0.583－0.740×0.15) m/s ＝0.472 m/s.8．[2019·河北省邢台二中测试]某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f ＝50 Hz ，在纸带上打出的点中，选出零点，然后每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A 、B 、C 、D 是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：s A ＝16.6 mm ，s B ＝126.5 mm ，s D ＝624.5 mm ，若无法再做实验，可由以上信息推知：①相邻两计数点的时间间隔为________s ；②打C 点时物体的速度大小为________ m/s ；(保留两位有效数字)③物体的加速度大小为________(用s A 、s B 、s C 、s D 和f 表示)．答案：①0.1 ②2.5 ③(s D －3s B ＋2s A )f 275解析：①打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点，则相邻两计数点的时间间隔为T ＝0.1 s ；②根据匀变速直线运动中某段时间的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度得v C ＝x BD t BD＝s D －s B 2T ＝2.5 m/s ；③由Δx ＝aT 2，得：x BC ＝x AB ＋aT 2，x CD ＝x BC ＋aT 2＝x AB ＋2aT 2，两式相加得x BD ＝2x AB ＋3aT 2，所以a ＝(s D －s B )－2(s B －s A )3T 2＝(s D －3s B ＋2s A )f 275. 9．[2019·广东省茂名市模拟]如图是某同学研究小球下落时的频闪照片，频闪仪每隔0.1 s 闪光一次并进行拍照．照片中小球静止时在位置1，某时刻释放小球，下落中的小球各位置与位置1的距离如图中所标的数据(单位：cm)．实验过程正确，但该同学发现图中数据存在以下问题：根据h ＝12gt 2＝12×9.8×0.12 m ＝4.90 cm ，而图中标出的位置1和位置2间的距离为1.23 cm ，比4.90 cm 小很多，你对此问题的解释是________________．下落中小球在位置3的速度大小为________ m/s ，小球做自由落体运动的加速度大小为________ m/s 2.(计算结果保留三位有效数字)可知，小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动．________ m/s，加速度大小为________ m/s(2)0.190.037课时测评③综合提能力课时练赢高分一、选择题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．5.4×103 mC．5.40×103 m D．5.400×103 m答案：B解析：测量结果5.4 km有两位有效数字，因此以米为单位记录测量结果也应该是两位有效数字，表示为5.4×103 m.二、非选择题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＋2×0.05 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＋20.2×0.01 mm＝4.702 mm.4．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．丙．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，测得x1＝7.68 cm，x3＝________m/s2，图中x2为________cm.，代入数据解得a＝9.72 m/s2的游标卡尺测量滑块的宽度为d＝1.010 cm.时的速度v1＝________m/s，滑块通过光电门结果保留两位有效数字)．)坐标系中，如图所示．若把每一段纸带的左上角连接起来，结果得到一条倾斜的直线，如图所示，运动，且直线与x轴方向夹角越小，说明纸带运动的加速填“越大”或“越小”)．5.20 cm，c段纸带的长度为⎝⎭t若用某工具测量遮光片宽度的读数为d＝2.40 mm，则所用工具为．最小分度为毫米的刻度尺．螺旋测微器(2)该同学在研究滑块运动时打出了一条纸带，如图乙所示．在纸带上，连续5个点取一个计数点，依先后顺序标为0、1、2、…(图中只画出前4个计数点及刻度尺对应关系)，已知相邻两个计数点间时间间隔为0.1 s，距离为x1、x2、x3、…，并画出x n—t图线如图丙所示(其中横坐标数值表示第n个0.1 s)．则图乙中x3＝________cm，滑块的速度随时间__________(选填“均匀变化”或“恒定不变”)，计数点2对应的滑块速度大小为________ m/s，滑块的平均加速度大小为________ m/s2(保留两位有效数字)．答案：(1)不需要不需要(2)3.45(3.44～3.46)均匀变化0.3 1.0解析：(1)本题探究滑块速度随时间变化的规律，速度和加速度均由纸带上的数据求得，又因滑块受不受摩擦力均做匀变速运动，所以不需要平衡摩擦力；实验中也不需要确保重物质量远小于滑块质量．(2)由题图乙可知x2＝2.45 cm、x3＝3.45 cm，由x n—t 图线可知在相同时间Δt内位移的增加量相同，所以滑块的速度是均匀变化的，计数点2对应的速度大小为v2＝x2＋x32T，解得v2＝0.30 m/s，由Δx＝aT2得平均加速度大小为a＝1.0 m/s2.10．利用自由落体运动可测量重力加速度．某同学利用如图所示的实验装置进行实验，图中的M为可恢复弹簧片，M与触头接触，开始实验时需要手动敲击M 断开电路，使电磁铁失去磁性释放第一个小球，小球撞击M时电路断开，下一个小球被释放．(1)为完成实验，除图示装置提供的器材外还需要的器材有________和________．(2)用图中所示的实验装置做实验，测得小球开始下落的位置与M的高度差为120.00 cm，手动敲击M的同时开始计时，到第80个小球撞击M时测得总时间为40.0 s，可求得重力加速度g＝________m/s2(结果保留两位有效数字)．。

运动的描述匀变速直线运动第1课时描述运动的基本概念考点1质点和参考系一、质点1．定义：用来代替物体的有质量的点。

质点不同于几何“点"，几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置.2．物体可看成质点的条件：研究一个物体的运动时，物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略。

3．对质点的三点说明（1)质点是一种理想化模型，实际并不存在。

(2）物体能否被看成质点是由要研究的问题决定的,并非依据物体自身的大小和形状来判断。

(3）质点不同于几何“点”，质点有质量，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。

4．建立质点模型的两个关键(1)明确要研究的问题是什么.(2)判断物体的大小和形状对所研究问题的影响能否忽略。

二、参考系1．定义：为了研究物体的运动而假定不动的物体。

描述某个物体的运动时,必须明确它是相对哪个参考系而言的。

2．选取原则：可任意选取，但对同一物体的运动,所选的参考系不同，对其运动的描述可能会不同。

通常以地面为参考系.在同一个问题中,若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动，则必须选取同一个参考系。

3．参考系的“四性”标准性选作参考系的物体都假定不动，被研究的物体都以参考系为标准任意性参考系的选取原则上是任意的,通常选地面为参考系同一性比较不同物体的运动必须选同一参考系差异性观察某一物体的运动，选择不同的参考系,观察结果一般不同1．（多选)下列关于物体是否可以看做质点的说法中正确的有（）A．研究奥运游泳冠军叶诗文的游泳技术时，叶诗文不能看成质点B．研究飞行中直升机上的螺旋桨的转动情况时，直升飞机可以看做质点C．观察航空母舰上的舰载飞机起飞时,可以把航空母舰看做质点D．在作战地图上确定航空母舰的准确位置时,可以把航空母舰看做质点答案AD解析研究奥运游泳冠军叶诗文的游泳技术时,叶诗文的大小和形状不能忽略不计，故叶诗文不能看成质点，A正确;研究飞行中直升机上的螺旋桨的转动情况时,直升机的大小和形状不能忽略不计，故不可以看做质点,B错误；观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，航母的大小和形状不能忽略不计,故不可以把航空母舰看做质点，C错误；在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，航母的大小和形状可以忽略不计，故可以把航空母舰看做质点，D正确.2．下列运动的物体，能当成质点处理的是（）A．研究地球四季的变化时，自转中的地球B．研究前进中汽车车轮的转动时，前进中的汽车C．裁判员在打分过程中冰面上旋转的花样滑冰运动员D．研究火车从北京到上海的行驶时间时,做匀速运动的火车答案D解析研究地球公转时，地球可以看成质点处理，研究自转时不可以;研究车轮的转动时,汽车不可以当成质点处理，因为研究对象是汽车的某个部分；花样滑冰运动员要靠动作评分，不可作为质点处理;火车远距离行驶计算运动时间时，其长度对运动时间的计算几乎没有影响。

实验一 研究匀变速直线运动一、实验目的1．练习正确使用打点计时器。

2．会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度、加速度。

3．会利用纸带探究小车速度随时间变化的规律，并能画出小车运动的v ­t 图象，根据图象求加速度。

二、实验原理1．匀变速直线运动的判断(1)若物体在连续相等时间T 内的位移之差Δx 为一恒量，即Δx ＝aT 2，则物体做匀变速直线运动。

(2)利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度，作出物体运动的v ­t 图象，若图象是一条倾斜的直线，则物体做匀变速直线运动。

2．由纸带计算某点的瞬时速度根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度v n ＝x n ＋x n ＋12T来计算。

3．利用纸带求物体加速度的两种方法 (1)逐差法根据x 4－x 1＝x 5－x 2＝x 6－x 3＝3aT 2(T 为相邻计数点之间的时间间隔)，求出a 1＝x 4－x 13T2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2，然后取平均值，即a ＝a 1＋a 2＋a 33＝(x 4＋x 5＋x 6)－(x 1＋x 2＋x 3)9T2，即为物体的加速度。

(2)图象法 利用v n ＝x n ＋x n ＋12T求出打各点时纸带的瞬时速度，然后作出v ­t 图象，用v ­t 图象的斜率求物体运动的加速度。

三、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片。

四、实验步骤1．仪器安装(1)把一端附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，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。

(2)把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。

放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行。

2．测量与记录(1)把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，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。

高考物理一轮复习：05 实验：研究匀变速直线运动姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、填空题 (共4题；共9分)1. （2分） (2019高一上·隆化期中) 如图是用打点计时器打出一系列点的纸带，纸带固定在一个做匀加速直线运动的小车后面，A、B、C、D、E为选好的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.04s．由图上数据可从纸带上求出小车在运动中的加速度a=________m/s2 ，以及打点计时器打下C点时小车的瞬时速度vC=________m/s．2. （3分） (2019高一上·丰台期中) 打点计时器交流电源频率是50 Hz，则打点周期是________，实验得到做匀变速运动的纸带上A、B两点与B、C两点之间各有三个点，如图所示，则相邻计数点的时间间隔是________．若测得x1＝15 cm，x2＝19 cm，则B点的瞬时速度是________m/s.(结果保留3位有效数字)3. （2分） (2019高一上·榆林月考) 如图所示是利用光电门近似测瞬时速度的实验，若遮光条宽度△s=3cm，滑块通过第一个光电门的时间为△t1=0.15s，通过第二个光电门的时间为△t2=0.1s，则滑块经过第一个光电门时的瞬时速度为v1=________，滑块经过第二个光电门时的瞬时速度为v2=________遮光条从开始遮住第一个光电门到遮住第二个光电门所用时间为2s，则滑块的加速度a= ________.在这个实验中要更准确的测出滑块通过光电门的瞬时速度，遮光条宽一些好还是窄一些好________.4. （2分） (2018高一上·辽宁月考) 某同学利用图(a)的装置测量当地的重力加速度,框架竖直部分上装光电门M和N,其旁竖一刻度尺,零刻度线在上端；框架水平部分用电磁铁吸住一小钢球.切断电源,小钢球由静止下落,当小球经过光电门时光线被遮挡,光电传感器会输出高压电.某次实验中,测得M、N两光电门对应的刻度分别是 ,传感器的输出电压波形如图(b)所示,小球的直径为 ,则:（1）小球经过光电门M时的速度为________(用物理量的符号表示)；（2）可求得当地的重力加速度为________(用物理量的符号表示).二、实验探究题 (共9题；共38分)5. （3分） (2019高一上·番禺期中) 在做“研究匀变速直线运动”的实验时，得到一条纸带如图所示，A、B、C、D、E、F、G为计数点，每两个计数点间还有4个点未画出，x1 =2.10cm,x 2 =2.50cm,x 3 =2.90cm,x 4 =3.30cm, x5 =3.70cm, x6 =4.10cm（1）根据纸带可判定物体做________直线运动．（选填“匀加速”、“匀减速”或“匀速”）（2）电磁打点计时器用________电源（直流或交流），打点周期为________，图中两计数点的时间间隔为T=________。

《研究匀变速直线运动》一、实验题1.某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动，他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带如图，他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这点下标明A，第六个点下标明B，第十一个点下标明C，第十六个点下标明D，第二十一个点下标明测量时发现B点已模糊不清，他只测得AC长为，CD长为，DE长为。

为了探究匀变速直线运动的规律，该同学所取的计时点个数_____填字母序号A.偏少偏多合适若小车是做匀变速直线运动，由该同学所测的实验数据，请你帮他求出：小车的加速度_____，A点时小车的瞬时速度_____。

计算结果保留三位有效数字2.某实验小组利用如图1所示的装置研究物体做匀变速直线运动的情况：按如图所示装置准备好器材后，先接通电源，然后释放小车，让它拖着纸带运动，得到如图2所示纸带，纸带上选取A、B、C、D、E五个计数点相邻两个计数点间还有4个计时点未画出。

打点计时器使用的交流电源的频率。

根据纸带上的信息可计算出：在打下计数点C时小车运动的速度大小的测量值为______；小车在砂桶的拉力作用下做匀加速直线运动的加速度大小的测量值为______计算结果均保留2位有效数字3.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；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、、、。

已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s。

数据如下表所示。

重力加速度大小。

单位：cm根据表中数据，完成下列填空：物块的加速度________保留3位有效数字。

因为________________，可知斜面是粗糙的。

4.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～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.根据实验数据画出图象，量取其倾角，用求出加速度D.根据实验数据画出图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度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点为计时起点点的瞬时速度______，小车的加速度______计算结果保留两位有效数字5.某同学用频闪照相法研究小球的自由落体运动，选择一张清晰的频闪照片，剪掉前面小球重叠部分进行研究。