实验1 探究小车速度随时间变化的规律（练习）-2024年高考物理一轮复习

第5讲：实验1探究小车速度随时间变化的规律

f7题与新

1.（2023・河北邢台・河北巨鹿中学校联考三模）实验小组利用如图1所示的装置探究小车速度随时间变化

的规律，打点计时器所接电源的频率为50Hz。

小车纸带打点计时器

图2

（1）实验操作前，平衡摩擦力（选填“需要”或者“不需要”）。

（2）规范操作后，得到一条纸带，以纸带上能够看清的某个点作为0点，每5个点取一个计数点，测量

各计数点与0点的距离，如图2所示，则纸带上打计数点2时的小车速度大小马=m/s,打计

数点4时小车的速度大小匕=m/so（结果均保留3位有效数字）

（3）利用各计数点计算得到的速度作出小车运动的V—图像，得到一条倾斜的直线，说明小车做匀加速

直线运动，则小车运动的加速度大小。=m/s2o（结果保留3位有效数字）

【答案】不需要0.5040.8051.50

【详解】（1）本实验是探究速度随时间的变化规律，因此不需要平衡摩擦力。

（2）相邻计数点间的时间间隔为T=O.ls,打计数点2时的小车速度大小

"/、o.5O4m/s

2T

打计数点4时的小车速度大小

第1页共22页

出二加=0.805m/s

4IT

（3）加速度大小

4z=^^=1.50m/s2

9T2

2.（2023・福建•统考一模）打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题:

（1）图中所示是（选填"A”或"B”）

A.电磁打点计时器B.电火花计时器

（2）一小车在重物牵引下拖着穿过限位孔的纸带沿平直轨道加速运动，下图是打出的纸带的一段，相邻

两个计数点之间还有4个点未画出。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz。

<318,（单位：cm）

，6.74,

<10.69t

,15.05,

①图中标出的相邻两计数点的时间间隔T=s；

②小车的加速度为。=m/s?（计算结果保留2位有效数字）；

【答案】A0.100.39

【详解】（1）[1]图中所示是电磁打点计时器，故填A。

（2）①⑵打点计时器的工作频率为50Hz,每隔0.02s打一次点，每相邻两计数点之间还有4个点未画出,

会有5个时间间隔，故相邻两计数点的时间间隔为

T-0.02sx5=0.10s

②[3]根据^x=aT2,可得小车的加速度大小

*BD-1OB15.05-6.74-6.74222

Q—xl0~m/s=0.39m/s

(2T『4x0.102

3.（2023•辽宁鞍山•统考二模）用图甲所示的实验装置验证细线连着的钩码加八钩码小组成的系统的机械

能守恒，小2从高处由静止开始自由下落，〃“拖着纸带打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，即可验

证机械能守恒定律。如图乙所示为实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还

有四个点（未画出）。已知加|=50g、冽2=150g。（重力加速度g取9.8m/s2,打点计时器使用的交流电源

第2页共22页

的频率为50Hz）0

（1）在纸带上打下计数点5时钩码的速度大小为m/so（计算结果保留2位有效数字）

（2）在纸带上打下计数点0到计数点5的过程中系统动能增加量为J,重力势能减小量为

Jo（计算结果保留2位有效数字）

7.2016.7926.40

•••••••••••

Hk——a

2.4012.0121.61

乙

甲

【答案】2.40.580.59

【详解】（1）口］根据速度公式得

21.61+26.40_,\,

匕=-----------xlOin2m/s®2.4m/s

2x0.1

（2）［2］在纸带上打下计数点0到计数点5的过程中系统动能增加量为

12

\Ek=—（mx+m2）v5«0.58J

（3）［3］重力势能减小量为

A£p=（%-7"Jg为5~0.59J

4.（2023•宁夏银川・银川一中校考模拟预测）某一物理兴趣实验小组利用节拍器和手机摄像功能来研究摩

托车启动过程中速度随时间变化的规律，如图所示，节拍器工作原理与单摆类似，摆杆每次经过中间标尺

位置时会发出“啪”的一声响，实验时首先调节节拍器的周期T=L0s,摩托车启动时节拍器刚好响了一声

“啪”，并计序号为0,通过拍摄影像，确定每一次“啪”声对应车的位置，数据如下表：

节拍器声响序号012345678

摩托车位置/m00.481.242.323.725.467.539.9112.60

第3页共22页

AH根据表格内容可知(结果均保留两位小数)

A

(1)由表格数据可判断摩托车近似做匀加速直运动，理由是______;

(2)当x=1.24m时摩托车的速度为m/s；

(3)摩托车的加速度大小为m/s20

【答案】相等时间间隔内的位移差近似相等1.841.29

【详解】(1)[1]由表格数据可知，摩托车在相等时间间隔内的位移差近似等于0.32m,由此可知，摩托车

近似做匀加速直运动。

(2)⑵当x=1.24m时摩托车的速度为

v=“84s

1.0mz

(3)[3]由逐差法可知，摩托车的加速度为

(12.60-3.72)-3.72,,

a=^----------------S-------m/s2=1.29m/s2

(4x0.5)

5.(2023・陕西西安・西安中学校考模拟预测)如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打

点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带的一部分如图1所示，纸带上两相邻计数点的时间

间隔为T=0」0s。该同学讲纸带从每个计数点处截断，得到6条短纸带，再把6条短纸带的下端对齐贴在

纸上，以纸带下端为横轴建立直角坐标系，并将刻尺边缘紧靠纵轴，其示数如图2所示(结果保留两位有

效数字)。

图1

(1)打下计数点“5”时小车的速度大小为m/s；

(2)小车的加速度大小为m/s2；

第4页共22页

（3）在某次实验中，若该同学所用交流电的频率大于50Hz,则加速度的测量值（选填

真实值。

【答案】0.680.70<

【详解】（1）[1]打下计数点“5”时小车的速度大小为

v=645+7.1°xio7m/s=0.68m/s

2x0.10

（2）[2]小车的加速度大小为

6.45+7.10+7.72-5.70-5.00-4.30,C「八,2

a-------------------------------$-----------------x102m/s~2=0.70m/s

（3x0.10），

（3）[3]若该同学所用交流电的频率大于50Hz,则实际周期较小，求得加速度的测量值小于真实值。

6.（2023•天津河西•统考一模）小明用气垫导轨和光电门测量滑块做匀加速运动的加速度，如图所示。

（1）用游标卡尺测遮光条宽度d。测量结果如图乙所示，则"=mm

（2）按图示安装好实验器材并测出两光电门间的距离〜接通电源，释放滑块，记下遮光条通过光电门A、

B的时间分别为％、芍，则遮光条经过光电门B的速度vB=,

（3）滑块的加速度（用测出的物理量符号2,d,4,马表示）

r田必,dd2（11）

【答案】I*。石五卜彳）

【详解】（1）[1]游标卡尺读数为

d=1mm+16x0.05mm=1.80mm

（2）[2]遮光条经过光电门A、B的速度分别为

dd

（3）[3]根据运动学公式

2aL=v；-v：

联立可得滑块的加速度

第5页共22页

7.（2023•福建福州•福建省福州第一中学校考一模）如图所示，粗糙程度均匀的斜面体固定在水平桌面上,

将一带有遮光条的滑块从斜面同一位置尸由静止释放，滑块可通过光电门回答下列问题。

（1）利用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图所示，则遮光条的宽度为d=mm。

三25

qWfr1三20

05二

_________三15

（2）改变光电门/的位置，每次让滑块从P点由静止释放，用光电门记录遮光条的遮光时间用刻度尺

测量产与光电门之间的距离x,若以x为纵轴，则以_________（填“广”1或“士”）为横轴，作出的图线为

tt

倾斜的直线，若图线的斜率为左，则滑块下滑的加速度。=（用题目中的物理量符号表示）。

【答案】6.7004—

t2k

【详解】（1）[1]遮光条的宽度为

d=6.5mm+20.0x0.01mm=6.700mm

（2）[2]由运动学规律可得

v2=2ax

由光电门原理可得

d

v=—

t

联立可得

d21

%=----7

2aV

若以X为纵轴，则以「为横轴，作出的图线为倾斜的直线。

[3]若图线的斜率为七则

屋,

—=k

2a

解得滑块下滑的加速度为

d2

Cl=—

2k

8.（2023・安徽合肥・模拟预测）某实验小组利用身边的器材，想粗略测量地铁启动过程中的加速度。具体

第6页共22页

操作如下：把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用胶带临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁

起动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向，处于稳定状态，再用手机拍摄了当时情景的照片（如图

所示），拍摄方向跟地铁前进方向垂直.完成下列问题：

（1）根据这张照片可看出地铁运动的方向（选填“向左”或“向右”）。

（2）该小组已经测出下列数据：

①圆珠笔的质量如

②圆珠笔的重力G-,

③细绳的长度L,圆珠笔上端到竖直扶手的距离d-

④从地铁启动到稳定的时间t-

为完成该实验需要选出必要的物理量为（用相应物理量前的序号表示），用选出的物理量表示出

该地铁手机拍照时的加速度为O

dG

【答案】向左①②③一/,2

【详解】（1）[1]根据图像可知，悬挂圆珠笔的细线与竖直方向的夹角在右侧，则可知细线对圆珠笔的拉力

斜向做上方，而圆珠笔的重力竖直向下，二者的合力水平向左，因此可知地铁在向左加速运动。

（2）[2][3]设细线与竖直方向的夹角为。，圆珠笔的重力为G,质量为优,加速度为。，则根据牛顿第二

定律可得

Gtan0=ma

解得

Gtan。

ci——

m

此时中还需表示出tan。，因此还需测量出细绳的长度圆珠笔上端到竖直扶手的距离力则tan。可表示

为

tan0-[d

初--

由此可得

第7页共22页

dG

因此，在本实验中需要知道圆珠笔的质量，圆珠笔的重力，以及细绳的长度L圆珠笔上端到竖直扶手的

距离d,用以上物理量得到的圆珠笔的加速度即为地铁的加速度。

9.（2023・四川成都•石室中学校考模拟预测）某学习小组为了测当地重力加速度，根据手头器材，设计如

下实验。一较长铁质窄薄板用细线悬挂。在其下端附近固定一小电动机，电动机转轴固定一毛笔。电动机

可使毛笔水平匀速转动。调整薄板与毛笔尖端的距离，可使墨汁画到薄板上留下清晰的细线，如图甲所示。

启动电动机，待毛笔连续稳定转动后，烧断细线，薄板竖直下落。图乙是实验后，留有清晰墨迹的薄板。

取底端某清晰的线记为。，每5条细线取一计数线，分别记为/、B、C、D,将毫米刻度尺零刻线对准

依次记录/、B、C、。位置读数为10.58cm、30.92cm,60.96cm,100.60cm,已知电动机转速为3000r/min。

求：

OABCD

―.JIlliIII

甲乙

（1）相邻计数线之间的时间间隔为So

（2）8点经过笔尖时的速度m/s（结果保留三位有效数字）。

（3）根据以上数据，测得当地重力加速度为o（结果保留三位有效数字）

【答案】0.12.529.69m/s2

【详解】（1）[1]根据题意可知，电动机转动的周期

每5条细线取一计数线，相邻计数线之间的时间间隔

T=57；=0.1s

（2）[2]根据题意，由平均速度法可得

AC

v----

11R2T

代入数据解得

vB=2.52m/s

（3）[3]根据题意，由逐差法

第8页共22页

Ax=aT2

可得

XBO-XOB=g（2T）

代入数据解得

g=9.69m/s，

10.（2023・广西南宁・赣州市第三中学校考三模）用如图”所示的实验装置测定重力加速度。实验器材有：

小钢珠、固定底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器（其中光电门1更靠近小钢珠释放

点），小钢珠释放器（可使小钢珠无初速释放）、网兜。实验时可用两光电门测量小钢珠从光电门1运动至

光电门2的时间f,并从竖直杆上读出两光电门间的距离3

小球释放器

/~~7

O

光电门1—/

光电计时器

□□□□□

（1）用游标卡尺测量小钢珠的直径如图b所示，则直径为cm；

（2）保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，测得多组爪根据测得的数据作出2T图线，若

t

图线斜率的绝对值为左，与纵轴的截距为。，根据图线可求出重力加速度大小为;纵截距。与

的大小相等。（忽略空气阻力）

【答案】1.1702k小钢珠经过光电门1的速度

【详解】（1）[1]游标卡尺的主尺读数为11mm,游标读数为

0.05x14mm=0.70mm

则最终读数为

11.70mm=1.170cm

（2）⑵[3]根据

第9页共22页

作出2-/图线

解得

g=2k

纵截距。，即为小钢珠经过光电门1的速度。

11.（2023•江西南昌・统考二模）小勇同学在学习完“自由落体运动”的内容后，利用手机在课外进一步进行

实验研究。他将小球固定在刻度尺的旁边由静止释放，用手机拍摄小球下落的视频，然后用相应的软件处

理得到分帧图片，利用图片中小球的位置就可以得出小球速度等信息，实验装置如图1所示。如图2所示

为小球下落过程中三幅连续相邻的分帧图片，相邻两帧之间的时间间隔为0.16s,刻度尺为毫米刻度尺。

下落中

刻度尺的少球

手机-2_7-

-56-

-—=-

-2=_7-

-6=7-

--

-27-

-7_=8-

-=-

『

图1图=2

（1）图2中小球的瞬时速度约为m/So（结果保留两位小数）

（2）关于实验装置和操作，以下说法正确的是。

A.刻度尺应固定在竖直平面内

B.选择材质密度小的小球

C.铅垂线的作用是检验小球是否沿竖直方向下落

D.固定手机时，摄像镜头应正对刻度尺

（3）该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度人绘制了声一人图像，如图所示。其中尸、Q

分别为两个大小相同，质量不同的小球下落的图像（空气阻力不变），由图像可知两球质量大小关系是

啊（填大于、等于、小于）。

第10页共22页

【答案】2.33AD/DA大于

【详解】（1）[1]根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得图2中小球的瞬时速度约为

0.772-0.025

?2=m/s«2.33m/s

0.16x2

(2)[2]

A.小球做自由落体运动，为了测量小球下落的位置，刻度尺应固定在竖直平面内，A正确;

B.为了减小实验误差，应该选择密度较大的小球，B错误；

C.铅垂线的作用是检验装置是不是竖直放置，不能检验小球是否沿竖直方向下落，C错误;

D.为了拍摄的小球的位置比较准确，固定手机时，摄像头应正对刻度尺，D正确。

故选AD。

（3）[3]小球下落过程若空气阻力不忽略，且空气阻力不变，根据动能定理，有

71222/,

mgh-fh=—mv=>v=(2g------)h

2m

根据图像可知图线的斜率大小不同，是由于质量的原因，又因为

kp>kQ=2g-*>2g*

所以

mp>mQ

12.（2023•北京海淀・清华附中校考三模）测速在生活中很常见，不同的情境中往往采用不同的测速方法。

情境1：如图，滑块上安装了宽度♦=LOcm的遮光条，滑块在牵引力作用下通过光电门的时间加=0.05s,

则可估算出滑块经过光电门的速度大小巧=O

第11页共22页

数字计时器

情境2：某高速公路自动测速装置如图甲所示，雷达向汽车驶来的方向发脉冲电磁波，相邻两次发射时间

间隔为%当雷达向汽车发射电磁波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时,

在显示屏上呈现出第二个尖形波。根据两个波在显示屏上的距离，可以计算出汽车至雷达的距离。显示屏

如图乙所示（图乙中标的数据"、右、/为已知量），已知光速为c。贝！I：

a.当第一个脉冲电磁波遇到汽车时，汽车距雷达的距离为o

b.从第一个脉冲遇到汽车的瞬间到第二个脉冲遇到汽车的瞬间，所经历的时间为.

c.若考虑到则可写出汽车的速度为

情境3：用霍尔效应制作的霍尔测速仪可以通过测量汽车车轮的转速"（每秒钟转的圈数），进而测量汽车

的行驶速度。

某同学设计了一个霍尔测速装置，其原理如图甲所示。在车轮上固定一个强磁铁，用直流电动带动车轮匀

速转动，当强磁铁经过霍尔元件（固定在车架上）时，霍尔元件输出一个电压脉冲信号。

当半径为,•=2cm的车轮匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号如图乙所示。求车轮边缘的线速度大

甲

第12页共22页

乙

【答案】0.2m/s-t,ct--U-tA2.3.14m/s

22V72t

【详解】［1］根据

d

v.=—

1\t

解得

%=0.2m/s

⑵发第一个信号时，汽车到雷达的距离

1

再=声

［3］从第一个脉冲遇到汽车的瞬间到第二个脉冲遇到汽车的瞬间，所经历的时间为

［4］发第二个信号时，汽车到雷达的距离

1

X2=-12c

若考虑到％>4，t》tz，则汽车的速度为

网一马_（'「AC

匕一丁一^^

［5］由图象可知，车轮的转速为

n=25r/s

车轮边缘的速度大小

v3=27irxn=3.14m/s

必刷真题

1.（2022・北京•高考真题）某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器

第13页共22页

接在频率为50.0Hz的交流电源上。使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。

挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1,2,8,相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相

邻计数点之间的距禺U马,…，巧，并求出打点2,3,…，7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立V—坐

标系，根据重锤下落的速度作出V—图线并求重力加速度。

(1)图2为纸带的一部分，打点3时，重锤下落的速度匕=m/s(结果保留3位有效数字)。

(2)除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出，请在图中标出速度匕对应的坐标点，

(3)根据图3,实验测得的重力加速度8=m/s?(结果保留3位有效数字)。

(4)某同学居家学习期间，注意到一水龙头距地面较高，而且发现通过调节水龙头阀门可实现水滴逐滴

下落，并能控制相邻水滴开始下落的时间间隔，还能听到水滴落地时发出的清脆声音。于是他计划利用手

第14页共22页

机的秒表计时功能和刻度尺测量重力加速度。为准确测量，请写出需要测量的物理量及对应的测量方法。

【答案】1.159.79见解析

【详解】(1)[1]打点计时器接在频率为50.0Hz的交流电源上，相邻计数点之间还有1个计时点，则相邻

两计数点之间的时间为

t=2x0.02s=0.04s

纸带做自由落体运动，打点3时的瞬时速度等于点2到点4之间的平均速度，由纸带数据可知

(3.83+5.36)x10—2

------------------------m/s=1.15m/s

2x0.04

(2)[2]做出图像如图所示

v

g=~

根据V-，图像可知其斜率为重力加速度，则有

2.7-0.35.7八m/2

g=------------m/s2=9.79m/s2

0.24

(4)[4]需要测量的物理量：水滴下落的高度〃和下落的时间

第15页共22页

测量〃的方法：用刻度尺测量水龙头出水口到地面的高度，多次测量取平均值；

测量，的方法：调节水龙头阀门，使一滴水开始下落的同时，恰好听到前一滴水落地时发出的清脆声音。

用手机测量n滴水下落的总时间匕，则

2.（2021・湖北•统考高考真题）某同学假期在家里进行了重力加速度测量实验。如图（a）所示，将一根

米尺竖直固定，在米尺零刻度处由静止释放实心小钢球，小球下落途经某位置时，使用相机对其进行拍照,

相机曝光时间为/s。由于小球的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。根据照片中米尺刻度读出小

球所在位置到释放点的距离〃、小球在曝光时间内移动的距离加。计算出小球通过该位置时的速度大小v,

进而得出重力加速度大小g。实验数据如下表：

米尺

图（a）图（b）

次数12345

A//cm0.850.860.820.830.85

v/(m-s1)4.254.104.154.25

H/m0.91810.94230.85300.88600.9231

（1）测量该小球直径时，游标卡尺示数如图（b）所示，小球直径为mm»o

（2）在第2次实验中，小球下落〃=0.9423m时的速度大小v=m/s（保留3位有效数字）；第3

次实验测得的当地重力加速度大小g=m/s?（保留3位有效数字）。

（3）可以减小本实验重力加速度大小测量误差的措施有。

A.适当减小相机的曝光时间

B.让小球在真空管中自由下落；

C.用质量相等的实心铝球代替实心钢球

【答案】15.754.309.85AB

【分析】本题考查重力加速度的测量，意在考查考生对实验原理的理解以及处理实验数据的能力。

第16页共22页

【详解】（1）[1]由游标卡尺的读数规则可知，小球的直径为

15mm+15x0.05mm=15.75mm

（2）⑵[3]由题意可知，小球下落以=0.9423m时的速度

M0.86x10-2

v=—=m/s=4.30m/s

T1

500

由运动学公式

v2=2gh

得

v24.102

g-----m/s2=9.85m/s2

2H2x0.8530

（3）[4]A.小球下落一定高度时的瞬时速度近似为曝光时间内的平均速度，曝光时间越短，曝光时间内的

平均速度越接近瞬时速度，实验误差越小，故A正确;

B.让小球在真空管中自由下落，可减小空气阻力的影响，可减小实验误差，故B正确;

C.质量相等的实心铝球代替实心钢球时，铝球体积更大，阻力对铝球的影响较大，实验误差较大，故C

错误。

3.（2022・辽宁・高考真题）某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度

的遮光带和透光带（宽度用，表示）。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光

电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔加。

透光带

（1）除图中所用的实验器材外，该实验还需要（填“天平”或“刻度尺”）;

（2）该同学测得遮光带（透光带）的宽度为4.50cm,记录时间间隔的数据如表所示,

编号1遮光带2遮光带3遮光带

△"(xMs)73.0438.6730.00

根据上述实验数据，可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为匕=m/s（结

果保留两位有效数字）;

第17页共22页

（3）某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为A小A%则重力加速度g=

（用d、A"、Aq表示）;

（4）该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度，请写出一条可能的原因：

2d（AA—Nt、）

【答案】刻度尺1-5光栅板受到空气阻力的作用

【详解】（1）[1]该实验测量重力加速度，不需要天平测质量；需要用刻度尺测量遮光带（透光带）的宽度,

故需要刻度尺;

(2)⑵根据平均速度的计算公式可知

v="=4.5xl0：m=]5mzs

A/30x103s

(3)[3]根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的速度，有

d

v,=——

1Nt、

d

v,=----

Aq+A.

匕=%+g~2~

可得

2d)

gMMM+A幻

(4)[4]光栅板的长度明显，下落过程中受到空气阻力的影响，所以竖直向下的加速度小于重力加速度。

4.（2020・江苏・统考高考真题）疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体

自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如题图1所

Zj\O

2=7

下落中35=_-6

2_=7

的小球6_=O7

2_=7

7=_8

图2

（1）家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是

（2）下列主要操作步骤的正确顺序是。（填写各步骤前的序号）

①把刻度尺竖直固定在墙上

②捏住小球，从刻度尺旁静止释放

第18页共22页

③手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置

④打开手机摄像功能，开始摄像

(3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如题图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之

间的时间间隔为Js,刻度尺的分度值是1mm,由此测得重力加速度为m/s2o

(4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图

片，(选填“仍能”或“不能”)用(3)问中的方法测出重力加速度。

【答案】小钢球①③④②9.61(9.5~9.7)仍能

【详解】(1)要测量当地重力加速度需要尽量减小空气阻力的影响，所以密度大体积小的小钢球最适合；

(2)要完成实验首先应该将刻度尺竖直固定在墙上，安装好三脚架，调整好手机摄像头的位置；因为下落时

间很短，所以一定要先打开摄像头开始摄像，然后在将小球从刻度尺旁静止释放，故顺序为①③④②；

(3)由三张图片读出小球所在位置的刻度分别为2.50cm,26.50cm,77.20cm；小球做自由落体运动，根据

Ax=g72可得

「77.20-26.50-(26.50-2.50»xl0-2

g=^--------------------、---------------m/s2«9.61m/s2

36

(4)因为就算小球偏离了竖直方向，但是小球在竖直方向上的运动依然是自由落体运动，对实验结果无影响,

故仍能用前面的方法测量出重力加速度。

5.(2017・全国•高考真题)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.

△s----►

运动方向,

______前端

实验步骤如下:

第19页共22页

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加；

③用As表示挡光片沿运动方向的长度［如图(b)所示］,京表示滑块在挡光片遮住光线的加时间内的平均速度

大小，求出京

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v-\t图，如图⑹所示.

完成下列填空：

(1)用。表示滑块下滑的加速度大小，用VA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，贝曲与VA、

a和Af的关系式为v—.

(2)由图(c)可求得VA=cm/s,a=cm/s2.(结果保留3位有效数字)

2

【答案】v=vA+^a\t=52.1cm/sa=16.6cm/s

【详解】(1)设挡光片末端到达光电门的速度为v,则由速度时间关系可知：v=且"=二台联

立解得：v=v+—a\t；

A2

(2)由图(c)结合几何关系可求得=52.1cm/s