高考物理总复习实验1研究匀变速直线运动

试验一研究匀变速直线运动1/442/441．试验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片．2．试验步骤(1)把附有滑轮长木板放在试验桌上，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一端，连接好电路．(2)把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上适当钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它一端固定在小车后面．试验装置见上图，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行．试验要求3/44(3)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点，换上新纸带，重复三次．(4)从几条纸带中选择一条比较理想纸带，舍掉开始一些比较密集点，在后面便于测量地方找一个开始点，以后依次每五个点取一个计数点，确定好计数始点，并标明0,1,2,3,4，…，测量各计数点到0点距离x，并统计填入表中．(5)计算出相邻计数点之间距离x1，x2，x3，….(6)利用一段时间内平均速度等于这段时间中间时刻瞬时速度求得各计数点1,2,3,4,5瞬时速度，填入表格中．(7)增减所挂钩码数，再做两次试验．4/443．注意事项(1)平行：纸带、细绳要和长木板平行．(2)两先两后：试验中应先接通电源，后让小车运动；试验完成应先断开电源，后取纸带．(3)预防碰撞：在抵达长木板末端前应让小车停顿运动，预防钩码落地和小车与滑轮相撞．(4)减小误差：小车加速度宜适当大些，能够减小长度测量误差，加速度大小以能在约50cm纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜．5/44方法规律6/447/442．误差分析(1)安装时纸带、细绳要与长木板平行，同时选择符合要求交流电源电压及频率．(2)在抵达长木板末端前应让小车停顿运动，预防钩码落地，小车与滑轮碰撞．(3)选择一条点迹清楚纸带，舍弃点密集部分，适当选取计数点．8/44考点1试验原理与试验操作9/44例1(届安徽芜湖检测)某同学用打点计时器测做匀加速直线运动物体加速度，电源频率f＝50Hz，在纸带上打出点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保留不妥，纸带被污染，如图所表示，A、B、C、D是依次排列4个计数点，但仅能读出其中3个计数点到零点距离：xA＝16.6mm，xB＝126.5mm，xD＝624.5mm，若无法再做试验，可由以上信息推知：10/44(1)相邻两计数点时间间隔为________s；(2)打C点时物体速度大小为________m/s；(结果保留2位有效数字)(3)物体加速度大小为________(用xA、xB、xD和f表示)．思绪剖析：(1)用打点计时器测量做匀加速直线运动物体加速度原理是什么？(2)相邻两计数点时间间隔为多少？(3)匀加速运动相等时间间隔内位移有什么特征？11/4412/44练1(年天津卷)某同学利用图示装置研究小车匀变速直线运动．13/44(1)试验中必要办法是________．A．细线必须与长木板平行B．先接通电源再释放小车C．小车质量远大于钩码质量D．平衡小车与长木板间摩擦力14/44(2)他试验时将打点计时器接到频率为50Hz交流电源上，得到一条纸带，打出部分计数点如图所表示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出)．s1＝3.59cm，s2＝4.41cm，s3＝5.19cm，s4＝5.97cm，s5＝6.78cm，s6＝7.64cm.则小车加速度a＝______m/s2(要求充分利用测量数据)，打点计时器在打B点时小车速度vB＝______m/s.(结果均保留2位有效数字)【答案】(1)AB(2)0.800.4015/4416/441．试验器材分析(1)试验时需要复写纸和纸带统计点迹；需要刻度尺测量统计点迹之间距离．(2)试验时为让小车运动，需要钩码和细绳；为能打点，需要打点计时器、交流电源和导线．考点2试验器材和数据处理17/4418/44例2在做“研究匀变速直线运动”试验中：(1)试验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计．其中在本试验中不需要器材是________．(2)如图所表示，是某同学由打点计时器得到表示小车运动过程一条清楚纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点时间间隔T＝0.02s，其中x1＝7.05cm，x2＝7.68cm，x3＝8.33cm，x4＝8.95cm，x5＝9.61cm，x6＝10.26cm.19/4420/44(3)以A点为计时起点，在坐标图中画出小车速度－时间关系图线．(4)依据你画出小车速度－时间关系图线计算出小车加速度a＝________m/s2.21/44思绪剖析：(1)本试验中需要测量哪些物理量？需要哪些器材？(2)怎样计算小车瞬时速度和加速度？【答案】看法析22/44(3)小车速度－时间关系图线如图所表示．23/44练2(届沈阳检测)某同学利用图甲所表示试验装置探究物块速度随时间改变．物块放在桌面上，细绳一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码．打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为50Hz.纸带穿过打点计时器连接在物块上．开启打点计时器，释放物块，物块在钩码作用下拖着纸带运动．打点计时器打出纸带如图乙所表示(图中相邻两点间有4个点未画出)．24/44依据试验数据分析，该同学认为物块运动为匀加速运动．回答以下问题：(1)在打点计时器打出B点时，物块速度大小为_________m/s.在打出D点时，物块速度大小为_______m/s.(结果保留2位有效数字)(2)物块加速度大小为________m/s2.(结果保留2位有效数字)【答案】(1)0.560.96(2)2.025/4426/44考点3试验拓展与创新27/4428/44例3现用频闪摄影方法来研究物块变速运动．在一小物块沿斜面向下运动过程中，用频闪相机拍摄不一样时刻物块位置如图所表示．拍摄时频闪频率是10Hz；经过斜面上固定刻度尺读取5个连续影像间距离依次为x1，x2，x3，x4.已知斜面顶端高度h和斜面长度s.数据以下表所表示．重力加速度大小g＝9.80m/s2.29/44思绪剖析：(1)频闪摄影照片与纸带上点有什么异同？(2)怎样判断斜面是否粗糙？30/4431/44高考试验题普通源于教材而不拘泥于教材，即所谓情境新而知识旧．所以做试验题应重视迁移创新能力培养，用教材中试验原理、方法和技巧处理新问题．对于本题物理过程旧，但情景新，数据处理属于逐差法处理纸带问题延伸．32/44热点题组一试验考查1．(届河北衡水模拟)某同学用如图甲所表示试验装置研究匀变速直线运动．模拟精选·组合专练甲

乙

33/44试验步骤以下：A．安装好试验器材；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楚纸带，从便于测量点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a，b，c，d等点；C．测出x1，x2，x3，….34/44结合上述试验步骤，请你继续完成以下任务：(1)试验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在以下仪器和器材中，必须使用有_______．(填选项代号)A．电压适当50Hz交流电源B．电压可调直流电源C．秒表D．刻度尺E．天平F．重锤G．弹簧秤H．滑动变阻器(2)假如小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所表示，则x1，x2，x3关系是________，已知打点计时器打点时间间隔是t，则打c点时小车速度大小是________．35/4436/4437/44(2)乙同学纸带如图所表示，按时间次序取0,1,2,3,4,5,6七个计数点，每相邻两计数点间都有四个点未画出．用刻度尺量出1,2,3,4,5,6点到0点距离如图所表示(单位：cm)．由纸带数据计算可得计数点3所代表时刻瞬时速度大小v3＝________m/s，小车加速度大小a＝________m/s2.【答案】(1)匀变速直线(匀加速直线)小于(2)0.330.7638/4439/44热点题组二试验拓展与创新3．(年太原模拟)在“利用打点计时器测定匀变速直线运动加速度”试验中，打点计时器接在50Hz低压交变电源上，某同学在打出纸带上按打点先后次序每5点取一个计数点，共取了A，B，C，D，E，F六个计数点(每相邻两个计数点间还有四个点)．从A点开始在每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为a，b，c，d，e段)，将这五段纸带由长到短紧靠但不重合地粘在xOy坐标系中，如图所表示．40/44(1)若把每一段纸带右上端连接起来，结果得到一条倾斜直线，如图所表示，由图可知纸带做________运动，且直线与x轴负方向夹角越大，说明纸带运动加速度________(填“越大”或“越小