2026届高考物理冲刺复习-实验：测量做直线运动物体的瞬时速度

2026届高考物理冲刺复习

实验

测量做直线运动物体的瞬时速度改进和创新考点二实验的改进与创新高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材,即所谓情境新而知识旧。因此做实验题应注重迁移创新能力的培养,用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题。1.实验器材的改进及速度的测量方法

2.获得加速度方法的改进长木板倾斜,靠小车的重力获得加速度(如图甲、乙所示)

靠重物的拉力获得加速度。考向一

实验器材的创新典题3(2024广东湛江模拟)某兴趣小组用频闪装置研究小球在斜面上的运动规律。将一小球从斜面顶端释放,利用手机拍摄及图像处理软件,生成小球从斜面滚下的频闪照片如图所示,取连续的几个小球影像,记录下小球在刻度尺上的坐标位置如表所示。已知照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间为0.1s。位置x0x1x2x3x4x5x6刻度值/cm25.432.841.351.061.773.586.4(1)由数据可知该小球做

运动,理由是

。

(2)该小球的加速度大小为

m/s2(结果保留两位有效数字)。

匀加速直线

在误差允许的范围内,小球在相邻相等时间内位移增加量相同

1.1解析

(1)通过数据得出每两个相邻小球图像间的距离分别为s1=x1-x0=7.4

cm,s2=x2-x1=8.5

cm,s3=x3-x2=9.7

cm,s4=x4-x3=10.7

cm,s5=x5-x4=11.8

cm,s6=x6-x5=12.9

cm,故得s2-s1=1.1

cm,s3-s2=1.2

cm,s4-s3=1.0

cm,s5-s4=1.1

cm,s6-s5=1.1

cm,可见,在误差允许的范围内,小球在相邻相等时间内位移增加量相同,小球做匀加速直线运动。考向二

实验数据处理方法的改进典题4(2023河南二模)利用如图所示的装置研究滑块在斜面上的运动。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光电门乙所用的时间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,并测量出光电门甲、乙之间的距离x,记下相应的t值,所得数据如表中所示。次数123456x/m0.5000.6000.7000.8000.9000.950t/ms585.8743.0904.61105.61347.61552.8/(m·s-1)0.8540.8080.7740.7240.6680.612(1)根据表中给出的数据,在下图给出的坐标纸上画出-t图线。(2)由所画出的-t图线,可以得出滑块经过光电门乙速度大小为v=

m/s,滑块在斜面上运动加速度的大小为a=

m/s2。(结果均保留2位有效数字)

图线如解析所示

0.870.48解析

(1)根据表格中的数据,通过描点画图的方法,在坐标纸上画出

图像,如图所示。该同学从每一个计数点处将纸带剪开分成几段,将这些纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在坐标系中,如图丙所示,最后将纸带上端中心连起来,于是得到v-t图像,用该图像探究小车速度随时间变化的规律是否可行?

(选填“可行”或“不可行”)。

丙可行

解析

(1)电火花计时器接220

V交流电源。(2)刻度尺最小刻度为毫米,估读一位,所以计数点2的读数为3.65~3.70

cm均可。(3)打下计数点3时,小车的速度大小为(4)因为每段纸带的长度除以时间是这一段的平均速度,而平均速度可看成该段纸带中间时刻的瞬时速度,因为纸带对应的时间都是0.1

s,所以可以用纸带的长度代替速度,此方案可行。

数据处理和误差分析典题

某同学在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,如图甲所示,在纸带上选取7个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个计时点未画出,用刻度尺测量出各计数点1、2、3、4、5、6到计数点0的距离依次为3.20cm、7.20cm、11.98cm、17.58cm、24.00cm、31.24cm。甲(1)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,试根据纸带上各计数点间的距离,计算出打下1、2、3、4、5五个点时小车的瞬时速度,并将下表中的速度值补充完整(保留两位有效数字);计数点12345速度v1v2v3v4v5速度值/(m·s-1)

0.440.520.60

0.360.68(2)以计数点0为计时起点,将上表中1、2、3、4、5五个计数点对应的小车的瞬时速度标在图乙所示的直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度v随时间t变化的关系图像;乙(3)由(2)中所画的v-t图像,可以求出小车在打点计时器打下计数点0时的速度大小为

m/s,加速度大小为

m/s