15、O點的距離依次記為s1、s2、s3、s4...….實際測得s2=1.60 cm，s4=6.40 cm，請計算打點計時器打下C點時物體A的速度大小是_________m/s；
（2）乙同學們根據(jù)測出的物體A上升高度s與相應的時間，描繪t出如圖所示的s–t2圖線，由此可以求出物體的加速度大小為__________m/s2；
4．（2019·黑龍江省鶴崗一中高二月考）（1）打點計時器是一種計時儀器，常用的電磁式打點計時器和電火花打點計時器使用的是_____（填“直流電”或“交流電”）。
（2）在《探究小車做勻變速直線運動的規(guī)律》的實驗中，打出的紙帶如圖所示：選出A、B、C、D、E、F、G，7個
16、計數(shù)點，且每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出。則：打下E點瞬間小車的速度大小=_____m/s（結果保留三位有效數(shù)字）；小車運動的加速度大小=___________m/s2（結果保留三位有效數(shù)字）。
（3）若在（2）實驗中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點的瞬時速度后，為了計算加速度，最合理的方法是____
A．根據(jù)任意兩計數(shù)點的速度用公式算出加速度
B．畫出v-t圖象，量出其傾角，由公式a=tan α算出加速度
C．畫出v-t圖象，由圖線上相距較遠的兩點所對應的速度、時間，用公式算出加速度
D．依次算出連續(xù)兩點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度
（4）若在（2）的實驗中，電流頻率
17、變?yōu)?2 Hz，而實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比____（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
5．（2019·新課標全國Ⅰ卷）某小組利用打點計時器對物塊沿傾斜的長木板加速下滑時的運動進行研究。物塊拖動紙帶下滑，打出的紙帶一部分如圖所示。已知打點計時器所用交流電的頻率為50 Hz，紙帶上標出的每兩個相鄰點之間還有4個打出的點未畫出。在ABCDE五個點中，打點計時器最先打出的是 點，在打出C點時物塊的速度大小為 m/s（保留3位有效數(shù)字）；物塊下滑的加速度大小為 m/s2（保留2位有效數(shù)字）。
6．（2019·新課標全國Ⅱ卷）如圖（a）
18、，某同學設計了測量鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)的實驗。所用器材有：鐵架臺、長木板、鐵塊、米尺、電磁打點計時器、頻率50Hz的交流電源，紙帶等?；卮鹣铝袉栴}：
（1）鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)μ= （用木板與水平面的夾角θ、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a表示）
（2）某次實驗時，調(diào)整木板與水平面的夾角θ=30°。接通電源。開啟打點計時器，釋放鐵塊，鐵塊從靜止開始沿木板滑下。多次重復后選擇點跡清晰的一條紙帶，如圖（b）所示。圖中的點為計數(shù)點（每兩個相鄰的計數(shù)點間還有4個點未畫出）。重力加速度為9.8 m/s2。可以計算出鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)為 （結果保留2位小
19、數(shù)）。
7．（2019·新課標全國Ⅲ卷）甲乙兩位同學設計了利用數(shù)碼相機的連拍功能測重力加速度的實驗。實驗中，甲同學負責釋放金屬小球，乙同學負責在小球自由下落的時候拍照。已知相機每間隔0.1 s拍1幅照片。
（1）若要從拍得的照片中獲取必要的信息，在此實驗中還必須使用的器材是__________。（填正確答案標號）
A．米尺 B．秒表 C．光電門 D．天平
（2）簡述你選擇的器材在本實驗中的使用方法。
答：____________________________________________________________。
（3）實驗中兩同學由連續(xù)3幅照片上小球的位置a、b和
20、c得到ab=24.5 cm、ac=58.7 cm，則該地的重力加速度大小為g=__________m/s2。（保留2位有效數(shù)字）
8．（2018·北京卷）用圖1所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律。
主要實驗步驟如下：
a．安裝好實驗器材。接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長木板運動，重復幾次。
b．選出一條點跡清晰的紙帶，找一個合適的點當作計時起點O（t=0），然后每隔相同的時間間隔T選取一個計數(shù)點，如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。
c．通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E……點時小車的速度，分別記作v1、v2、v3、v4、v5……
d．以速度v為縱軸、
21、時間t為橫軸建立直角坐標系，在坐標紙上描點，如圖3所示。
結合上述實驗步驟，請你完成下列任務：
（1）在下列儀器和器材中，還需要使用的有____________和___________（填選項前的字母）。
A．電壓合適的50 Hz交流電源
B．電壓可調(diào)的直流電源
C．刻度尺
D．秒表
E．天平（含砝碼）
（2）在圖3中已標出計數(shù)點A、B、D、E對應的坐標點，請在該圖中標出計數(shù)點C對應的坐標點，并畫出v-t圖像。
（3）觀察v-t圖像，可以判斷小車做勻變速直線運動，其依據(jù)是___________。v-t圖像斜率的物理意義是______________________。
（
22、4）描繪v-t圖像前，還不知道小車是否做勻變速直線運動。用平均速度表示各計數(shù)點的瞬時速度，從理論上講，對△t的要求是______（選填“越小越好”或“與大小無關”）；從實驗的角度看，選取的△x大小與速度測量的誤差______（選填“有關”或“無關”）。
（5）早在16世紀末，伽利略就猜想落體運動的速度應該是均勻變化的。當時只能靠滴水計時，為此他設計了如圖4所示的“斜面實驗”，反復做了上百次，驗證了他的猜想。請你結合勻變速直線運動的知識，分析說明如何利用伽利略“斜面實驗”檢驗小球的速度是隨時間均勻變化的_____________________。
9．（2017·新課標全國Ⅰ卷）某探究小
23、組為了研究小車在桌面上的直線運動，用自制“滴水計時器”計量時間。實驗前，將該計時器固定在小車旁，如圖（a）所示。實驗時，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運動過程中，滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴，圖（b）記錄了桌面上連續(xù)的6個水滴的位置。（已知滴水計時器每30 s內(nèi)共滴下46個小水滴）
（1）由圖（b）可知，小車在桌面上是____________（填“從右向左”或“從左向右”）運動的。
（2）該小組同學根據(jù)圖（b）的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運動。小車運動到圖（b）中A點位置時的速度大小為___________m/s，加速度大小為____________m/s2。（結果均保留2
24、位有效數(shù)字）
10．（2017·新課標全國Ⅱ卷）某同學研究在固定斜面上運動物體的平均速度、瞬時速度和加速度之間的關系。使用的器材有：斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計時器。
實驗步驟如下：
①如圖（a），將光電門固定在斜面下端附近；將一擋光片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬τ谛泵娴奈恢?，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑；
②當滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時，用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間?t；
③用?s表示擋光片沿運動方向的長度，如圖（b）所示，表示滑塊在擋光片遮住光線的?t時間內(nèi)的平均速度大小，求出；
④將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與①中的位置相同，令
25、滑塊由靜止開始下滑，重復步驟②③；
⑤多次重復步驟④；
⑥利用實驗中得到的數(shù)據(jù)作出–?t圖，如圖（c）所示。
完成下列填空：
（1）用a表示滑塊下滑的加速度大小，用vA表示擋光片前端到達光電門時滑塊的瞬時速度大小，則與vA、a和?t的關系式為= 。
（2）由圖（c）可求得，vA= cm/s，a= cm/s2。（結果保留3位有效數(shù)字）
11．（2016·天津卷）某同學利用圖示裝置研究小車的勻變速直線運動。
（1）實驗中必要的措施是______。
A．細線必須與長木板平行
B．先接通電源再釋放小車
C．小車的質量遠大于鉤碼的質量
D
26、．平衡小車與長木板間的摩擦力
（2）他實驗時將打點計時器接到頻率為50 HZ的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計數(shù)點如圖所示（每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，圖中未畫出）。s1=3.59 cm，s2=4.41 cm，s3=5.19 cm，s4=5.97 cm，s5=6.78 cm，s6=7.64 cm。則小車的加速度a=______m/s2（要求充分利用測量的數(shù)據(jù)），打點計時器在打B點時小車的速度vB=_______m/s。（結果均保留兩位有效數(shù)字）
12．（2016·海南卷）某同學利用圖（a）所示的實驗裝置探究物塊速度隨時間的變化。物塊放在桌面上，細繩的一端與物塊相連，另一端跨過滑
27、輪掛上鉤碼。打點計時器固定在桌面左端，所用交流電源頻率為50 Hz。紙帶穿過打點計時器連接在物塊上。啟動打點計時器，釋放物塊，物塊在鉤碼的作用下拖著紙帶運動。打點計時器打出的紙帶如圖（b）所示（圖中相鄰兩點間有4個點未畫出）。
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析，該同學認為物塊的運動為勻加速運動?；卮鹣铝袉栴}：
（1）在打點計時器打出B點時，物塊的速度大小為_______m/s。在打出D點時，物塊的速度大小為_______m/s；（保留兩位有效數(shù)字）
（2）物塊的加速度大小為_______m/s2。（保留兩位有效數(shù)字）
1．（1）BC （2）左 （3）C （4）1.17 9.75
【解
28、析】（1）電火花打點計時器需要220 V交流電源，故A錯誤，B正確；打出的紙帶需要刻度尺測量計數(shù)點間的距離，所以需要刻度尺，故C正確；打點計時器本身就是一種計時儀器，所以不需要秒表，故D錯誤。
（2）因為紙帶做加速運動，所以打出的點間的距離會越來越大，所以重物連接在紙帶的左端；
（3）由于打點計時器打出的紙帶中相鄰的點間的時間間隔為0.02 s，所以數(shù)出兩點間的點的個數(shù)就可以知道兩點間的總時間，用刻度尺可以直接測出兩點間的距離；而平均速度等于位移除以時間，需要用公式計算；瞬時速度的解法根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度解得，也需要用公式計算；加速度根據(jù)勻變速直線運動的
29、推論公式△x=gT2可以求，也需要用公式計算，故C正確，A、B、D錯誤.故選C。
（4）相鄰計數(shù)點間的時間間隔為勻變速直線運動中，平均速度等于中間時刻的瞬時速度，故B點速度等于AC段平均速度，故，根據(jù)公式△x=gT2得，即，代入數(shù)據(jù)可得.
【名師點睛】解決本題的關鍵知道實驗的原理，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關鍵是勻變速直線運動推論的運用.
2．（1）B→A 勻加速 （2）0.37 0.50（0.49~0.51均可） （3）不變
【解析】（1）如果該紙帶A端與小車相連，則小車的運動方向為B→A，因?d=0.5 cm，故小車做勻加速直線運動。
（2）小車
30、運動的瞬時速度為
小車的加速度大小為。
（3）如果當時電網(wǎng)中交變電流的電壓略變小，打點計時器的打點時間間隔不變，加速度a的測量值不變，加速度的測量值與實際值相比不變。
3．（1）0.24 （2）0.80
【解析】（1）相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為：T=0.02×5=0.1 s；C點的瞬時的速度為BD點的平均速度為：；
（2）根據(jù)運動學公式s=at2，因此s–t2圖線的斜率k=a/2，那么a=2k=2×=0.8 m/s2。
4．（1）交流電 （2）0.314 0.496 （3）C （4）偏小
【解析】（1）打點計時器是一種計時儀器，其電源頻率為50 Hz，常用的電磁式打點
31、計時器和電火花計時器，使用的都是交流電。
（2）E點的瞬時速度為：
根據(jù)Δx=aT2，運用逐差法得：。
（3）在處理實驗數(shù)據(jù)時，如果只使用其中兩個數(shù)據(jù)，由于偶然誤差的存在可能會造成最后誤差較大；所以我們可以根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖象，考慮到誤差，不可能是所有點都整齊的排成一條直線，連線時，應該盡量使那些不能畫在線上的點均勻地分布在線的兩側，這樣圖線上會舍棄誤差較大的點，由圖線上任意兩點所對應的速度及時間，用公式算出加速度，所以誤差??；故A錯誤．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖象，當縱坐標取不同的標度時，圖象的傾角就會不同，所以量出其傾角，用公式a=tanα算出的數(shù)值并不是加速度，故B錯誤；根據(jù)
32、實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖象，由圖象上相距較遠的兩點所對應的速度、時間用公式算出加速度，故C正確；方法D也具有方法A相同的缺點，、、…，然后算出平均值a，求平均值時，，只用了v6和v1兩組數(shù)據(jù)，偶然誤差較大，故D錯誤。
（4）如果在某次實驗中，交流電的頻率52 Hz，f＞50 Hz，那么實際打點周期變小，根據(jù)運動學公式△x=at2得：真實位移差偏小，所以測量的加速度值與真實的加速度值相比是偏小。
5．（1）A （2）0.233 （3）0.75
【解析】分析可知，物塊沿傾斜長木板最勻加速直線運動，紙帶上的點跡，從A到E，間隔越來越大，可知，物塊跟紙帶的左端相連，紙帶上最先打出的是A點；在打點
33、計時器打C點瞬間，物塊的速度；根據(jù)逐差法可知，物塊下滑的加速度。
6．（1） （2）0.35
【解析】（1）由mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得：μ=①
（2）由逐差法a= 得：SII=（76.39-31.83）×10-2 m，T=0.15 s，SI=（31.83-5.00）×10-2m，故a= m/s2=1.97 m/s2，代入①式，得：μ==0.35
7．（1）A （2）將米尺豎直放置，使小球下落時盡量靠近米尺 （3）9.7
【解析】此實驗用數(shù)碼相機替代打點計時器，故實驗原理是相同的，仍然需要米尺來測量點與點之間的距離；就本實驗而言，因為是不同照片，所以是測量連續(xù)
34、幾張照片上小球位置之間的距離；加速度求解仍然用逐差法計算，注意是bc與ab之間的距離差。
8．（1）A C （2）如圖所示： （3）小車的速度隨時間均勻變化 加速度 （4）越小越好 有關 （5）如果小球的初速度為0，其速度，那么它通過的位移x∝t2。因此，只要測量小球通過不同位移所用的時間，就可以檢驗小球的速度是否隨時間均勻變化。
【解析】（1）打點計時器需用交流電源；為了計算速度需要利用刻度尺測量長度。故需要的儀器選AC
（2）利用所給點跡描點連線，得圖像
其中C點的橫坐標為3T，縱坐標為
（3）結合圖像可以看出小球速度隨時間均勻變化，所以小球做勻加速運動
35、，圖像的斜率代表了運動時的加速度
（4）越小，則越接近計數(shù)點的瞬時速度，所以越小越好，計算速度需要用到的測量值，所以大小與速度測量的誤差有關。
（5）如果小球的初速度為0，其速度，那么它通過的位移x∝t2。因此，只要測量小球通過不同位移所用的時間，就可以檢驗小球的速度是否隨時間均勻變化。（要檢驗小球的速度是隨時間均勻變化的，可以檢驗小球運動位移與時間的平方成正比，利用滴水可以得到小球的運動時間，并測出小球在相應時間內(nèi)的位移，則可以驗證。）
9．（1）從右向左 （2）0.19 0.037
【解析】（1）小車在阻力的作用下，做減速運動，由圖（b）知，從右向左相鄰水滴間的距離逐漸減小，所
36、以小車在桌面上是從右向左運動；（2）已知滴水計時器每30 s內(nèi)共滴下46個小水滴，所以相鄰兩水滴間的時間間隔為：，所以A點位置的速度為：，根據(jù)逐差法可求加速度：，解得a=0.037 m/s2。
10．（1） （2）52.1 16.6（15.8~16.8）
【解析】（1）設擋光片末端到達光電門的速度為v，則由速度時間關系可知：，且
聯(lián)立解得：；
（2）由圖（c）可求得vA=52.1 cm/s，，即a=16.6 cm/s2。
11．（1）AB （2）0.80 0.40
【解析】（1）實驗時，細線必須與長木板平行，以減小實驗的誤差，選項A正確；實驗時要先接通電源再釋放小車，選項B正確；此實驗中沒必要使小車的質量遠大于鉤碼的質量，選項C錯誤；此實驗中不需平衡小車與長木板間的摩擦力，選項D錯誤。
（2）兩相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1 s；由逐差法可得a==0.80 m/s2，打點計時器在打B點時小車的速度vB==0.40 m/s。
12．（1）0.56 0.96 （2）2.0
【解析】（1）根據(jù)勻變速直線運動的中間時刻的速度等于該過程的平均速度，可知vB==×10–2 m/s=0.56 m/s，vB==×10–2 m/s=0.96 m/s；
（2）由逐差法可得加速度a==×10–2 m/s2=2.0 m/s2。
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備戰(zhàn)2020年高考物理 一遍過考點04 實驗：研究勻變速直線運動（含解析）
