2024屆高中物理一輪復(fù)習(xí)講義第4講-實(shí)驗(yàn)探究勻變速直線運(yùn)動-(含答案)

第4講實(shí)驗(yàn)探究勻變速直線運(yùn)動——劃重點(diǎn)之精細(xì)講義系列一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)會用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動情況．2．會利用紙帶求勻變速直線運(yùn)動的速度、加速度．3．利用打點(diǎn)紙帶探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，并能畫出小車運(yùn)動的v－t圖象，根據(jù)圖象求加速度．二．實(shí)驗(yàn)原理1．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(1)作用：計(jì)時(shí)儀器，交流電頻率為50Hz時(shí)，每隔0.02s打一次點(diǎn)．(2)工作條件eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：4V～6V交流電源,電火花計(jì)時(shí)器：220V交流電源))(3)紙帶上點(diǎn)的意義：①表示和紙帶相連的物體在不同時(shí)刻的位置．②通過研究紙帶上各點(diǎn)之間的距離，可以判斷物體的運(yùn)動情況．③可以利用紙帶上打出的點(diǎn)來確定計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔．2．利用紙帶判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動的方法設(shè)x1、x2、x3、x4…為紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，假如Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…＝常數(shù)，即連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為恒量，則與紙帶相連的物體做勻變速直線運(yùn)動．3．由紙帶求物體運(yùn)動速度的方法根據(jù)勻變速直線運(yùn)動某段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度vn＝(xn＋xn＋1)/2T.4．由紙帶求物體運(yùn)動加速度的方法(1)逐差法：即根據(jù)x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔)，求出a1＝eq\f(x4－x1,3T2)，a2＝eq\f(x5－x2,3T2)，a3＝eq\f(x6－x3,3T2)，再算出a1、a2、a3的平均值a＝eq\f(a1＋a2＋a3,3)＝eq\f(x4＋x5＋x6－x1＋x2＋x3,9T2)，即為物體的加速度．(2)圖象法：求出打各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度，再作出v－t圖象，圖象的斜率即為物體做勻變速直線運(yùn)動的加速度．三．實(shí)驗(yàn)器材電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)，一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片．四．實(shí)驗(yàn)步驟1．儀器安裝(1)把附有滑輪的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路．(2)把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一端固定在小車的后面．實(shí)驗(yàn)裝置見下圖所示，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行．2．測量與記錄(1)把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，換上新紙帶，重復(fù)三次．(2)從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭一些比較密集的點(diǎn)，從后邊便于測量的點(diǎn)開始確定計(jì)數(shù)點(diǎn)，為了計(jì)算方便和減小誤差，通常用連續(xù)打點(diǎn)五次的時(shí)間作為時(shí)間單位，即T＝0.1s．正確使用毫米刻度尺測量每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，并填入設(shè)計(jì)的表格中．(3)利用某一段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度．(4)增減所掛鉤碼數(shù)，再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次．五．?dāng)?shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)論1．由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出v－t圖象(1)根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù)，在平面直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點(diǎn)，如右圖所示可以看到，對于每次實(shí)驗(yàn)，描出的幾個(gè)點(diǎn)都大致落在一條直線上．(2)作一條直線，使同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落到這條直線上，落不到直線上的點(diǎn)，應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實(shí)驗(yàn)的v－t圖象，它是一條傾斜的直線．2.由實(shí)驗(yàn)得出的v－t圖象進(jìn)一步得出小車運(yùn)動的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，有兩條途徑進(jìn)行分析(1)分析圖象的特點(diǎn)得出：小車運(yùn)動的v－t圖象是一條傾斜的直線，如圖所示，當(dāng)時(shí)間增加相同的值Δt時(shí)，速度也會增加相同的值Δv，由此得出結(jié)論：小車的速度隨時(shí)間均勻變化．(2)通過函數(shù)關(guān)系進(jìn)一步得出：既然小車的v－t圖象是一條傾斜的直線，那么v隨t變化的函數(shù)關(guān)系式為v＝kt＋b，顯然v與t成“線性關(guān)系”，小車的速度隨時(shí)間均勻變化．①注意事項(xiàng)1．平行：紙帶、細(xì)繩要和木板平行．2．兩先兩后：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后讓小車運(yùn)動；實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先斷開電源，后取紙帶．3．防止碰撞：在到達(dá)長木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動，防止鉤碼落地和小車與滑輪相撞．4．減小誤差：小車的加速度宜適當(dāng)大些，可以減小長度的測量誤差，加速度大小以能在約50cm的紙帶上清楚地取出6～7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜．5．作出速度—時(shí)間圖象，通過圖象的斜率求解物體的加速度．6．剪下相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶緊排在一起求解加速度．②誤差分析1．小車運(yùn)動時(shí)摩擦不均勻，打點(diǎn)不穩(wěn)定引起的系統(tǒng)誤差．2．紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測量以及作v－t圖象引起的偶然誤差．考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理及操作【典例1】在“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的操作中有以下實(shí)驗(yàn)步驟，其中錯(cuò)誤或遺漏的步驟有________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(指出錯(cuò)誤并改正，遺漏步驟可編上序號G、H、…)A．拉住紙帶，將小車移至靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先放開紙帶，再接通電源B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電源C．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼D．取下紙帶E．將平板無滑輪的一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做勻速運(yùn)動F．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔將以上步驟完善后按合理順序填寫在橫線上________．解析A中應(yīng)先接通電源，再放開紙帶，C中應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使細(xì)繩與平板平行，D中應(yīng)先斷開電源，使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器停止工作再取下紙帶，E屬于多余步驟．應(yīng)補(bǔ)充G，換上新紙帶，重復(fù)操作兩次．H，斷開電源，整理好器材．正確合理的順序應(yīng)為B、F、C、A、D、G、H.答案見解析考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理【典例2】實(shí)驗(yàn)中，如圖所示為一次記錄小車運(yùn)動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝0.1s.(1)根據(jù)紙帶可判定小車做____________________運(yùn)動．(2)根據(jù)紙帶計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度：vD＝________m/s，vC＝________m/s，vB＝________m/s.在如圖所示坐標(biāo)中作出小車的v－t圖線，并根據(jù)圖線求出紙帶的加速度a＝________.(3)將圖線延長與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是________m/s，此速度的物理意義是______________________________．解析(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)可知xBC－xAB＝xCD－xBC＝xDE－xCD＝12.60cm，故小車做勻加速直線運(yùn)動．(2)根據(jù)veq\f(t,2)＝eq\x\to(v)可知vD＝eq\f(xAE－xAC,2T)＝eq\f(105.60－27.60×10－2,0.2)m/s＝3.90m/svC＝eq\f(xAD－xAB,2T)＝eq\f(60.30－7.50×10－2,0.2)m/s＝2.64m/svB＝eq\f(xAC,2T)＝eq\f(27.60×10－2,0.2)m/s＝1.38m/s如圖所示描點(diǎn)連線得v－t圖線，由圖線斜率知紙帶的加速度a＝12.60m/s2.(3)由圖知交點(diǎn)的速度約為0.12m/s，表示小車經(jīng)過A點(diǎn)的速度．答案(1)勻加速直線(或勻加速)(2)3.902.641.3812.60m/s2見解析圖(3)0.12表示小車經(jīng)過A點(diǎn)的速度考點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)改進(jìn)拓展創(chuàng)新高考實(shí)驗(yàn)題一般源于教材而不拘泥于教材，即所謂情境新而知識舊．因此做實(shí)驗(yàn)題應(yīng)注重遷移創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，用教材中實(shí)驗(yàn)的原理、方法和技巧處理新問題．1．實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)↓↓由遮光片的寬度d和遮光片擋光時(shí)間Δt求速度v＝eq\f(d,Δt)由紙帶求速度2．獲得加速度方法的改進(jìn)長木板傾斜靠重力獲得加速度，如圖甲、乙所示eq\o(→,\s\up16(替代))靠重物的拉力獲得加速度．【典例3】某同學(xué)用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，物塊下滑過程中所得到的紙帶的一部分如圖(b)所示，圖中標(biāo)出了五個(gè)連續(xù)點(diǎn)之間的距離．(1)物塊下滑時(shí)的加速度a＝________m/s2，打C點(diǎn)時(shí)物塊的速度v＝________m/s；(2)已知重力加速度大小為g，為求出動摩擦因數(shù)，還必須測量的物理量是________(填正確答案標(biāo)號)．A．物塊的質(zhì)量B．斜面的高度C．斜面的傾角解析(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期T＝0.02s，根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)可知，加速度a＝eq\f(xCD＋xDE－xAB＋xBC,4T2)＝3.25m/s2；打C點(diǎn)時(shí)物塊的速度vC＝eq\f(xBD,2T)＝1.79m/s.(2)由牛頓第二定律得加速度a＝gsinθ－μcosθ，所以要求出動摩擦因數(shù)，還必須測量的物理量是斜面的傾角．答案(1)3.251.79(2)C【典例4】光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結(jié)束的時(shí)間記錄下來．現(xiàn)利用圖乙所示的裝置測量滑塊和長木板間的動摩擦因數(shù)，圖中MN是水平桌面，Q是長木板與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在長木板適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出，長木板頂端P點(diǎn)懸有一鉛錘．實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓滑塊從長木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為1.0×10－2s和4.0×10－3s．用精度為0.05mm的游標(biāo)卡尺測量滑塊的寬度d，其示數(shù)如圖丙所示．(1)滑塊的寬度d＝________cm.(2)滑塊通過光電門1時(shí)的速度v1＝________m/s，滑塊通過光電門2時(shí)的速度v2＝________m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)由此測得的瞬時(shí)速度v1和v2只是一個(gè)近似值，它們實(shí)質(zhì)上是通過光電門1和2時(shí)的________，要使瞬時(shí)速度的測量值更接近于真實(shí)值，可將________的寬度減小一些．解析：(1)d＝10mm＋0.05mm×2＝10.10mm＝1.010cm.(2)v1＝eq\f(d,t1)＝eq\f(1.010×10－2,1.0×10－2)m/s≈1.0m/sv2＝eq\f(d,t2)＝eq\f(1.010×10－2,4.0×10－3)m/s≈2.5m/s.(3)v1、v2實(shí)質(zhì)上是通過光電門1和2時(shí)的平均速度，要使瞬時(shí)速度的測量值更接近于真實(shí)值，可將滑塊的寬度減小一些．答案：(1)1.010(2)1.02.5(3)平均速度滑塊【典例5】研究小車勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，其中斜面傾角θ可調(diào)．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz.紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖乙所示，其中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)記時(shí)點(diǎn)未畫出．(1)部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．測量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶B．接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后放開小車C．將小車?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，小車尾部與紙帶相連D．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是：________(用字母填寫)．(2)圖乙中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T＝________s.(3)計(jì)數(shù)點(diǎn)5對應(yīng)的瞬時(shí)速度大小計(jì)算式為v5＝________.(4)為了充分利用記錄數(shù)據(jù)，減小誤差，小車加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a＝________.解析：(1)實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是D、C、B、A.(2)電源的工作頻率f＝50Hz，所以打點(diǎn)周期T0＝eq\f(1,f)＝eq\f(1,50)s＝0.02s，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T＝5T0＝0.1s.(3)計(jì)數(shù)點(diǎn)5對應(yīng)的瞬時(shí)速度等于計(jì)數(shù)點(diǎn)4、6間的平均速度，故v5＝eq\f(x4＋x5,2T).(4)為了減小誤差，計(jì)算小車的加速度利用逐差法，即x4－x1＝3a1T2，x5－x2＝3a2T2，x6－x3＝3a3T2，a＝eq\f(a1＋a2＋a3,3)＝eq\f(x6＋x5＋x4－x3＋x2＋x1,9T2).答案：(1)DCBA(2)0.1(3)eq\f(x4＋x5,2T)(4)eq\f(x6＋x5＋x4－x3＋x2＋x1,9T2)一、實(shí)驗(yàn)題1．在暗室中用如圖（甲）所示裝置做“測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、鋁盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：①在漏斗內(nèi)盛滿清水，旋松螺絲夾子，水滴會以一定的頻率f1②用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴流照亮，由大到小逐漸調(diào)節(jié)頻閃儀的閃光頻率f2③用豎直放置的米尺測得各個(gè)水滴所對應(yīng)的刻度；④采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。（1）實(shí)驗(yàn)中第一次看到空間有一串仿佛固定不動的水滴時(shí)，頻閃儀的閃光頻率滿足的條件是___________。（2）實(shí)驗(yàn)中觀察到水滴“固定不動”時(shí)的閃光頻率為30Hz，某同學(xué)讀出其中比較遠(yuǎn)的水滴到第一個(gè)水滴的距離如圖（乙）所示，根據(jù)數(shù)據(jù)測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=___________m/s2；第8個(gè)水滴此時(shí)的速度v（3）該實(shí)驗(yàn)存在造成系統(tǒng)誤差的原因可能有（答出一條即可）：___________?！敬鸢浮縡2【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中第一次看到空間有一串仿佛固定不動的水滴時(shí)，則每次頻閃時(shí)在一些固定位置上都會有相鄰時(shí)間間隔滴下的水滴出現(xiàn)，說明頻閃儀的閃光頻率一定與滴水的頻率相同，即f2（2）[2]根據(jù)逐差法可得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=[3]第8個(gè)水滴此時(shí)的速度為v（3）[4]該實(shí)驗(yàn)存在造成系統(tǒng)誤差的原因可能有空氣阻力的影響。2．某物理小組利用圖甲所示的裝置測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭，在鐵架臺上安裝兩個(gè)光電門，光電門1固定，光電門2可上下移動。將電磁鐵通電，小鐵球靜止在電磁鐵下端，調(diào)整兩光電門的位置，讓電磁鐵斷電后，小球沿豎直線通過兩個(gè)光電門，光電計(jì)時(shí)器能記錄小鐵球從光電門1運(yùn)動至光電門2的時(shí)間t。（1）用游標(biāo)卡尺測量小鐵球的直徑，測量結(jié)果如圖乙所示，則小鐵球的直徑D=___________cm；（2）使小鐵球由靜止下落，用鐵架臺上的固定刻度尺測出兩個(gè)光電門之間的距離h，及對應(yīng)的運(yùn)動時(shí)間t。保證光電門1的位置不變，多次改變光電門2的高度，并測出多組h和t，以?t為縱坐標(biāo)，以t為橫坐標(biāo)，作出?t-t的關(guān)系圖線如圖丙，不考慮小鐵球直徑對實(shí)驗(yàn)的影響，則縱截距的含義是___________；當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊臏y量值g=___________m/s（3）如果考慮空氣阻力對實(shí)驗(yàn)的影響，則重力加速度的測量值與真實(shí)值相比___________（填“偏小”“相等”或“偏大”）?！敬鸢浮?.000小鐵球經(jīng)過光電門1時(shí)的速度9.7偏小【詳解】（1）[1]小鐵球的直徑D=10（2）[2][3]設(shè)小鐵球經(jīng)過光電門1的速度為v1，根據(jù)位移-時(shí)間公式則有?=變形得?由此可知縱截距的含義是小鐵球經(jīng)過光電門1時(shí)的速度，斜率為k=結(jié)合圖像可得g=2k=2×（3）[4]如果考慮空氣阻力對實(shí)驗(yàn)的影響，實(shí)際小鐵球下落的加速度變小，則測得的重力加速度偏小。3．如圖甲所示是運(yùn)用DIS實(shí)驗(yàn)的位移傳感器測定小車運(yùn)動規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置圖。（1）固定在小車上的發(fā)射器不斷地向接收器發(fā)出短暫的超聲波脈沖和紅外線脈沖，從而測量物體運(yùn)動的一些物理量。超聲波脈沖_____紅外線脈沖（填“快于”或“慢于”）。（2）圖乙是通過傳感器、數(shù)據(jù)采集器，再經(jīng)過計(jì)算機(jī)所繪制的小車運(yùn)動的速度?時(shí)間圖像。由該圖像可以求出小車加速度的大小為a＝________m/s2；小車的運(yùn)動方向是________（選填“向左”或“向右”）運(yùn)動。【答案】慢于1.2向右【詳解】（1）[1]頻率高于20000Hz的聲波叫超聲波，超聲波是機(jī)械波，紅外線是電磁波，因此超聲波脈沖“慢于”紅外線脈沖。（2）[2]由速度?時(shí)間圖像的斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正、負(fù)表示加速度的方向，則有a=可知加速度的大小為1.2m/s2，負(fù)號表示加速度的方向與運(yùn)動方向相反。

[3]小車加速度的方向與運(yùn)動方向相反，小車做勻減速運(yùn)動，可知小車“向右”運(yùn)動。4．某同學(xué)利用圖示裝置研究小車的勻變速直線運(yùn)動。（1）實(shí)驗(yàn)中，必要的措施是___________。A．先釋放小車再接通電源B．先接通電源再釋放小車C．將小車放在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端D．將小車放在遠(yuǎn)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端（2）他實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為100Hz的電源上，得到一條紙帶，打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如下圖所示（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有9個(gè)點(diǎn)，圖中未畫出）。

s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，【答案】BC/CB0.800.40【詳解】（1）[1]AB．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車，A錯(cuò)誤，B正確；CD．為了充分利用紙帶獲取多的數(shù)據(jù)，應(yīng)將小車放在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端，C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。（2）[2]電源頻率為100Hz，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.01s打一個(gè)點(diǎn)，紙帶上每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有9個(gè)點(diǎn)，圖中未畫出，則知紙帶上每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=0.01×10s=0.1s由運(yùn)動學(xué)公式Δx=aa=[3]由中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于平均速度，可得打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v5．研究物體做勻變速直線運(yùn)動的情況可以用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，也可以用光電門傳感器。一組同學(xué)用如圖所示裝置研究勻變速直線運(yùn)動?；瑝K放置在水平氣墊導(dǎo)軌的右側(cè)，并通過跨過定滑輪的細(xì)線與一沙桶相連，滑塊與定滑輪間的細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行?；瑝K上安裝了寬度為3.0cm的遮光條，將滑塊由靜止釋放，先后通過兩個(gè)光電門，配套的數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄了遮光條通過第一個(gè)光電門的時(shí)間為0.015s，通過第二個(gè)光電門的時(shí)間為0.010s，遮光條從開始遮住第一個(gè)光電門到開始遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間為0.250s。則滑塊的加速度大小為___________m/s2，若忽略偶然誤差的影響，測量值與真實(shí)值相比___________（選填“偏大”“偏小”或“相同”）?！敬鸢浮?.0偏小【詳解】[1]當(dāng)時(shí)間極短時(shí)，一段時(shí)間內(nèi)的平均速度近似等于這段時(shí)間內(nèi)某時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則滑塊通過第一個(gè)光電門時(shí)，瞬時(shí)速度大小為v滑塊通過第二個(gè)光電門時(shí)，瞬時(shí)速度大小為v根據(jù)加速度的定義式可知，滑塊的加速度大小為a=[2]從遮光條開始遮住第一個(gè)光電門計(jì)時(shí)，則v1是Δt12時(shí)刻的瞬時(shí)速度，v2是Δt＋Δt22時(shí)刻的瞬時(shí)速度，從Δt真=Δt＋Δt2則加速度的真實(shí)值a將a真與a的表達(dá)式比較可知，滑塊的加速度測量值與真實(shí)值相比偏小?！军c(diǎn)睛】6．某一學(xué)習(xí)小組的同學(xué)想通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡來探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（1）常見的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是________電源（“直流”或“交流”）；（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是________；A．釋放紙帶的同時(shí)，按通電源B．先接通電源打點(diǎn)，后釋放紙帶運(yùn)動C．先釋放紙帶運(yùn)動，后接通電源打點(diǎn)D．紙帶上的點(diǎn)跡越密集，說明紙帶運(yùn)動的速度越小（3）該小組在規(guī)范操作下得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖所示，在紙帶上依次選出7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)上O、A、B、C、D、E和F，每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率是50Hz。①如果測得C、D兩點(diǎn)間距x4=2.70cm，D、E兩點(diǎn)間距x5=2.90②該同學(xué)分別算出其他各點(diǎn)的速度：vA=0.220m/s，vB=0.241【答案】交流BD/DB0.280小車速度隨時(shí)間均勻變化（或增大）【詳解】（1）[1]常見的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源。（2）[2]ABC．由于小車速度較快，且運(yùn)動距離有限，打出的紙帶長度也有限，為了能在長度有限的紙帶上盡可能多地獲取間距適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故AC錯(cuò)誤，B正確；D．紙帶上的點(diǎn)跡越密集，說明紙帶在單位時(shí)間內(nèi)的位移越小，即紙帶運(yùn)動的速度越小，故D正確。故選BD。（3）①[3]相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=打D點(diǎn)時(shí)小車的速度等于C、E之間的平均速度，即v[4]描點(diǎn)作圖如圖所示。[5]v-t圖像為傾斜直線，說明小車速度隨時(shí)間均勻變化（或增大）。7．（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是__________（填“交流8V”或“交流220V”）電源，電源頻率為50Hz時(shí)，如果每相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為__________s。（2）在“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)選出了一條清晰的紙帶，并取其中的A、B、C…五個(gè)點(diǎn)進(jìn)行研究，這五個(gè)點(diǎn)和刻度尺標(biāo)度對應(yīng)的位置如圖所示。可求出A、C間的距離為__________cm。（3）在“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：（a）下列操作中正確的有__________；A．在釋放小車前，小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)放在長木板的有滑輪一端C．應(yīng)先接通電源，后釋放小車D．電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)使用低壓交流電源（b）某同學(xué)用如圖（a）所示的裝置測定勻加速直線運(yùn)動的加速度，打出的一條紙帶如圖（b）所示，A、B、C、D、E為在紙帶上所選的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s：Ⅰ．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為__________m/s；Ⅱ．由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出小車的加速度大小為__________m/s【答案】交流8V0.13.15AC/CA0.300.40【詳解】（1）[1]電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是交流8V。[2]電源頻率為50Hz時(shí)，如果每相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.02×5s=0.1s（2）[3]由題圖可知A、C間的距離為3.15cm。（3）（a）[4]A．在釋放小車前，小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，可以充分利用紙帶，A正確；B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)放在長木板沒有滑輪的一端，B錯(cuò)誤；C．應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車，C正確；D．電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)使用220V的交流電源，D錯(cuò)誤。故選AC。（b）Ⅰ．[5]由中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于平均速度可得，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為vⅡ．[6]由Δxa8．小華同學(xué)在“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在某處，在繩子拉力的作用下小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶在水平木板上運(yùn)動，如圖1所示。由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動過程的一條清晰紙帶的一段。如圖2所示，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上確定出八個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，并用刻度尺測出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)的單位是cm。（1）小華利用家庭電源來做實(shí)驗(yàn)，因此應(yīng)該選擇___________打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，工作電壓為___________。（2）根據(jù)紙帶提供的信息，小華同學(xué)已經(jīng)計(jì)算出了打下1、2、3、4、5這五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度、請你幫助他計(jì)算出打下計(jì)數(shù)點(diǎn)6時(shí)小車的速度（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）并填入下表___________。計(jì)數(shù)點(diǎn)123456t/s0.10.20.30.40.50.6v/(m·s-1)0.3580.4000.4400.4850.530（3）根據(jù)v-t圖像可知，小車運(yùn)動的加速度為___________m/s2（保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮侩娀鸹?20V0.5700.42【詳解】（1）[1]由于直接利用家庭電源來做實(shí)驗(yàn)，所以應(yīng)選擇電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，其工作電壓為220V。（2）[2]勻變速直線運(yùn)動中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程的平均速度，則有v（3）[3]圖像的斜率表示加速度，根據(jù)v-t圖像可得a=9．某同學(xué)按如圖所示裝置做“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。（1）釋放小車時(shí)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，指出該裝置或操作中錯(cuò)誤的有______。A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在直流電源上了B．應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車C．小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器過遠(yuǎn)（2）如圖乙為改正裝置后打下的一條紙帶的中間部分，A、B、C、D為其中連續(xù)打出的四個(gè)點(diǎn)（已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔T=0.02?s）。由于操作不慎，C點(diǎn)模糊了，小明仍用此紙帶來研究。從圖上可以讀得A點(diǎn)在刻度尺上位置的讀數(shù)為_______cm，在打下C【答案】AC2.951.40【詳解】（1）[1]A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流電源上，A錯(cuò)誤；B．應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車，B正確；C．小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器過遠(yuǎn)，小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C錯(cuò)誤。故選AC。（2）[2]A點(diǎn)在刻度尺上位置的讀數(shù)為2.95cm。[3]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔T=0.02?s，在打下Cv10．某探究小組同學(xué)為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動，用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間。實(shí)驗(yàn)前，將該計(jì)時(shí)器固定在小車旁，如圖（a）所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運(yùn)動過程中，滴水計(jì)時(shí)器滴下小水滴的時(shí)間間隔相等，圖（b）記錄了桌面上連續(xù)的6個(gè)水滴的位置。（已知滴水計(jì)時(shí)器滴水的時(shí)間間隔為0.5s）（1）由圖（b）可知，小車在桌面上是__________運(yùn)動的。A．從右向左

B．從左向右（2）該小組同學(xué)根據(jù)圖（b）的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速直線運(yùn)動。小車運(yùn)動到圖（b）中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為_____m/s，加速度大小為_____m/s2。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）【答案】A0.260.12【詳解】（1）[1]由于用手輕推一下小車，受到阻力作用，小車做減速運(yùn)動，根據(jù)桌面上連續(xù)6個(gè)水滴的位置，可知小車從右向左運(yùn)動。故