《（全國通用版）2018-2019高中物理 第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 微型專題 實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律學(xué)案 新人教版必修1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國通用版）2018-2019高中物理 第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 微型專題 實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律學(xué)案 新人教版必修1（15頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 微型專題　實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 [學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.進(jìn)一步練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.2.會(huì)利用平均速度求瞬時(shí)速度.3.會(huì)利用v－t圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并據(jù)此判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).4.能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求加速度并會(huì)測量自由落體加速度.5.了解誤差和有效數(shù)字. 一、實(shí)驗(yàn)原理 圖1 1.利用紙帶判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法 沿直線運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等時(shí)間間隔T內(nèi)的位移分別為x1、x2、x3、x4…xn，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…＝xn－xn－1，則說明物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且Δx＝aT2. 2.測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度的方法 (1)圖象法 ①先根據(jù)“

2、平均速度”法求出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度vn＝. ②作v－t圖象，求出圖象的斜率即物體的加速度. (2)利用位移差公式 ①xn＋1－xn＝aT2得a＝，其中T為兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔. ②逐差法 若紙帶上選出多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可用逐差法求加速度a＝. 二、實(shí)驗(yàn)器材(以小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)為例) 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、紙帶、一端附有定滑輪的長木板、小車、細(xì)繩、鉤碼、復(fù)寫紙、坐標(biāo)紙、刻度尺. 三、注意事項(xiàng) 1.開始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器. 2.先接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后，再釋放小車，當(dāng)小車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)要及時(shí)斷開電源. 3.要區(qū)別計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，一般在紙帶上每隔四

3、個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即交流電源頻率為50 Hz時(shí)，時(shí)間間隔為T＝0.02×5 s＝0.1 s. 4.描點(diǎn)時(shí)最好用坐標(biāo)紙，在縱、橫坐標(biāo)軸上選取合適的單位，用細(xì)鉛筆認(rèn)真描點(diǎn). 四、誤差和有效數(shù)字 1.誤差：測量值跟被測物理量的真實(shí)值之間的差異叫做誤差.誤差按產(chǎn)生原因可分為偶然誤差和系統(tǒng)誤差. (1)偶然誤差 ①產(chǎn)生原因：由偶然因素造成的. ②特點(diǎn)：多次重復(fù)同一測量時(shí)，偏大和偏小的機(jī)會(huì)比較接近. ③減小偶然誤差的方法：取平均值. (2)系統(tǒng)誤差 ①產(chǎn)生原因：由儀器結(jié)構(gòu)缺陷、實(shí)驗(yàn)方法不完善造成的. ②特點(diǎn)：多次重復(fù)測量的結(jié)果總是大于(或小于)被測量的真實(shí)值. ③減小系統(tǒng)誤差的方

4、法：校準(zhǔn)測量儀器，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，完善實(shí)驗(yàn)原理. 2.絕對誤差和相對誤差 (1)絕對誤差：測量值和真實(shí)值之差. (2)相對誤差：絕對誤差與測量值之比. 3.有效數(shù)字 (1)定義：帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字叫做有效數(shù)字. (2)運(yùn)算結(jié)果一般取兩位或三位有效數(shù)字表示. 一、研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 例1　如圖2所示是某同學(xué)測量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，從若干紙帶中選中的一條紙帶的一部分，他每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，圖中注明了他對各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離的測量結(jié)果.所接電源是頻率為50 Hz的交流電. 圖2 (1)為了驗(yàn)證小車的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，請進(jìn)行下列計(jì)算，并填入下表內(nèi).(單位：cm)

5、 x2－x1 x3－x2 x4－x3 x5－x4 x6－x5 各位移差與平均值最多相差_______cm，由此可以得多出結(jié)論：小車的運(yùn)動(dòng)是_______. (2)兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔Δt＝________ s. (3)小車的加速度的計(jì)算式a＝________，加速度a＝________ m/s2. (4)計(jì)算打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車的速度vB＝________m/s. 答案　見解析 解析　(1)數(shù)據(jù)如表所示.(單位：cm) x2－x1 x3－x2 x4－x3 x5－x4 x6－x5 1.60 1.55 1.62 1.53

6、 1.61 1.58 由數(shù)據(jù)表分析，可知各位移差與平均值最多相差0.05 cm，在誤差允許范圍內(nèi)相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差近似相等，因此可以得出結(jié)論：小車的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng). (2)該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的電源是頻率為50 Hz的交流電，紙帶上每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有5段相等時(shí)間間隔，所以兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔Δt＝5× s＝0.1 s. (3)用逐差法來計(jì)算加速度.a1＝，a2＝，a3＝，取平均值，有a＝＝，將數(shù)據(jù)代入得加速度的值a＝×10－2 m/s2≈1.58 m/s2. (4)由于小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，因此，打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車的速度等于AC段的平均速度，

7、即vB＝＝×10－2 m/s≈0.518 m/s，也可以用OD間距離來計(jì)算vB＝＝0.518 m/s. 【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 【題點(diǎn)】用逐差法求加速度 例2　一個(gè)小球沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，用每隔 s曝光一次的頻閃相機(jī)拍攝不同時(shí)刻小球位置的照片，如圖3所示，即照片上出現(xiàn)的相鄰兩個(gè)小球的像之間的時(shí)間間隔為 s，測得小球在幾個(gè)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移數(shù)據(jù)見下表： 圖3 x1/cm x2/cm x3/cm x4/cm 8.20 9.30 10.40 11.50 (1)小球在相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移差________(填“相等”或“不相等”)，小球運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)屬于____

8、____直線運(yùn)動(dòng). (2)沿斜面向下小球第三個(gè)位置速度為________ m/s，小球的加速度為________m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 答案　(1)相等　勻加速　(2)0.985　1.10 解析　(1)由表格中的數(shù)據(jù)知，相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移差為1.1 cm，位移差相等，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng). (2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的中間時(shí)刻速度推論可得v3＝＝×10－2 m/s＝0.985 m/s，根據(jù)逐差法Δx＝aT2可知a＝＝ m/s2＝1.10 m/s2. 【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 【題點(diǎn)】頻閃照相法研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 二、自由落體加速度的測量 例3　某同學(xué)仿照“

9、探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”這一實(shí)驗(yàn)，利用如圖4甲所示的裝置測量重物做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度. 圖4 (1)對該實(shí)驗(yàn)裝置及操作的要求，下列說法正確的是________(填寫字母序號). A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接220 V交流電源 B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一條豎直線上 C.開始時(shí)應(yīng)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處并保持靜止 D.操作時(shí)，應(yīng)先放開紙帶后接通電源 E.為了便于測量，一定要找到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，并選取其以后各連續(xù)的點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn) (2)圖乙是某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到的一條較為理想的紙帶.把開頭幾個(gè)模糊不清的點(diǎn)去掉，以較清晰的某一個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)1，隨后連續(xù)的幾個(gè)點(diǎn)依次標(biāo)記

10、為點(diǎn)2、3、4.測量出各點(diǎn)間的距離已標(biāo)在紙帶上，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02 s.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)2時(shí)重物的瞬時(shí)速度為_____m/s，重物做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度的值約為________m/s2.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字) 答案　(1)BC　(2)0.385　9.50 解析　(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接4～6 V交流電源，故A錯(cuò)誤；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一條豎直線上，故B正確；開始時(shí)應(yīng)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處并保持靜止，故C正確；操作時(shí)，應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故D錯(cuò)誤；為了便于測量，不一定找打出的第一個(gè)點(diǎn)，可以從比較清晰的點(diǎn)開始，故E錯(cuò)誤. (2)打出點(diǎn)2時(shí)的瞬時(shí)速度等于1、3間

11、的平均速度，則 v2＝＝×10－3 m/s＝0.385 m/s. 根據(jù)Δx＝aT2，a＝＝ m/s2＝9.50 m/s2. 【考點(diǎn)】自由落體加速度的測量 【題點(diǎn)】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測自由落體加速度 例4　如圖5甲、乙是某研究性學(xué)習(xí)小組自己組裝的用DIS實(shí)驗(yàn)裝置來測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭的兩套實(shí)驗(yàn)方案(與數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)的連接均未畫出). 圖5 (1)補(bǔ)齊甲方案操作步驟： ①如圖安裝好器材，啟動(dòng)DIS，進(jìn)入“用DIS測加速度的界面”. ②開啟發(fā)射器電源，由靜止釋放發(fā)射器，獲得發(fā)射器自由下落的v－t圖象. ③在圖象上選取兩點(diǎn)A、B，記錄vA、vB和兩點(diǎn)之間時(shí)間間隔Δt，求出該次實(shí)驗(yàn)g

12、值， ④________________________________________________________________________. (2)為了減小該實(shí)驗(yàn)的誤差，選取A、B兩點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意的是：________. (3)乙方案中已測量的物理量有：球直徑d、球通過光電門1和2的時(shí)間Δt1、Δt2，還需測出的一個(gè)物理量是______，并寫出g值的表達(dá)式________. (4)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，安裝乙方案中兩光電門時(shí)應(yīng)注意：__________________________. 答案　(1)④多次測量得出g的平均值 (2)A、B兩點(diǎn)應(yīng)在v－t圖線的同一直線上，且相距較

13、遠(yuǎn) (3)兩光電門之間的高度差h(或球從光電門1到光電門2的時(shí)間t)　g＝ (4)兩光電門水平且中心應(yīng)在同一豎直線上，且相距較遠(yuǎn) 解析　(1)④為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，需要多次測量求得g的平均值；(2)這兩點(diǎn)的選取應(yīng)注意相隔較遠(yuǎn)一點(diǎn)，并且取在直線上的點(diǎn)，因?yàn)榉植荚谥本€兩側(cè)的點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)誤差較大；(3)在乙方案中，根據(jù)位移速度公式2－2＝2gh，即還需要測量兩光電門之間的高度h，表達(dá)式為g＝；(4)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)時(shí)間應(yīng)盡量長一點(diǎn)，即兩光電門之間的距離大一些，因?yàn)槭秦Q直方向上的運(yùn)動(dòng)，所以還需要保證兩光電門水平且中心在同一豎直線上. 【考點(diǎn)】自由落體加速度的測量 【題點(diǎn)】創(chuàng)新類實(shí)驗(yàn)測自由落體

14、加速度 1.(實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng))圖6為接在周期為T＝0.02 s低壓交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的一條紙帶，圖中所示的是每隔4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)所取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，但第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)沒有畫出.由圖中的數(shù)據(jù)可求得： 圖6 (1)該物體的加速度為________m/s2；(保留兩位有效數(shù)字) (2)第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離約為________cm； (3)打第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)該物體的速度約為________ m/s.(保留兩位有效數(shù)字) 答案　(1)0.74　(2)4.36　(3)0.40 解析　(1)設(shè)1、2間的位移為x1,2、3間的位移為x2,3、4間的位

15、移為x3,4、5間的位移為x4；因?yàn)橹芷跒?.02 s，且每打5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T＝0.1 s； 由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論xm－xn＝(m－n)aT2得：x4－x1＝3aT2， 代入數(shù)據(jù)得：(5.84－3.62)×10－2＝3×a×0.12， 解得a＝0.74 m/s2. (2)第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離即為x2，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論： x2－x1＝aT2得：x2＝x1＋aT2，代入數(shù)據(jù)得： x2＝3.62×10－2＋0.74×0.12＝0.043 6 m， 即為：4.36 cm. (3)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，某段時(shí)間內(nèi)平均速度等于中間時(shí)刻的

16、瞬時(shí)速度，故： v2＝＝×10－2 m/s≈0.40 m/s. 【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 【題點(diǎn)】用公式Δx＝aT2求解加速度 2.(實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng))如圖7所示，某實(shí)驗(yàn)小組用光電數(shù)字計(jì)時(shí)器測量小車在斜面上下滑時(shí)的加速度，實(shí)驗(yàn)主要操作如下： 圖7 ①用游標(biāo)尺測量擋光片的寬度d； ②測量小車釋放處擋光片到光電門的距離x； ③由靜止釋放小車，記錄數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示擋光片的擋光時(shí)間t； ④改變x，測出不同x所對應(yīng)的擋光時(shí)間t. (1)小車加速度大小的表達(dá)式為a＝________(用實(shí)驗(yàn)中所測物理量符號表示) (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的多組x、t數(shù)據(jù)，可繪制圖象來得到小

17、車運(yùn)動(dòng)的加速度，如果圖象的縱坐標(biāo)為x，橫坐標(biāo)為，實(shí)驗(yàn)中得到圖象的斜率為k，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為________(用d、k表示). 答案　(1)　(2) 解析　(1)依據(jù)中間時(shí)刻瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，則有：v＝ 再結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式a＝，則有：a＝. (2)根據(jù)(1)中，即有：x＝·， 結(jié)合以縱坐標(biāo)為x，橫坐標(biāo)為的圖象，那么斜率：k＝. 因此小車的加速度大小為：a＝. 【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 【題點(diǎn)】研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 3.(自由落體加速度的測量)某同學(xué)用頻閃照相法研究小球的自由落體運(yùn)動(dòng)，選擇一張清晰的頻閃照片，剪掉前面小球重疊部分進(jìn)行研究.已知小球在釋放

18、位置時(shí)，球心與刻度尺的零刻度線對齊. (1)根據(jù)圖8相片中刻度尺的數(shù)據(jù)，請你讀出小球運(yùn)動(dòng)到照片中第五個(gè)相點(diǎn)時(shí)，下落的高度為________m； 圖8 (2)若所用照相機(jī)的曝光頻率為f，照片上1、3相點(diǎn)距離和1、5相點(diǎn)距離分別為x1、x2，則相點(diǎn)2所對應(yīng)小球的速度v＝________，小球自由下落的加速度a＝________. 答案　(1)0.211 8(0.211 6～0.212 0)　(2)　 解析　(1)由題圖可知，下落的高度h＝21.18 cm＝0.211 8 m. (2)根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度知，相點(diǎn)2的瞬時(shí)速度v＝＝. 根據(jù)x2－2x1＝a(

19、2T)2得，a＝. 【考點(diǎn)】自由落體加速度的測量 【題點(diǎn)】頻閃照相法測自由落體加速度 1.某同學(xué)在測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，得到了幾條較為理想的紙帶.他已在每條紙帶上按每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1 s，依打點(diǎn)先后編為0、1、2、3、4、5.由于不小心，幾條紙帶都被撕斷了，如圖1所示.請根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答：(填字母) 圖1 (1)在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是________. (2)打A紙帶時(shí)，物體的加速度大小是________ m/s2. 答案　(1)C　(2)0.6 解析　(1)因?yàn)棣＝x1

20、2－x01＝6.0 mm，故x45－x12＝3×6.0 mm，故x45＝54.0 mm，故C是從A上撕下的那段紙帶. (2)根據(jù)Δx＝aT2，解得：a＝＝ m/s2＝0.6 m/s2. 【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 【題點(diǎn)】用公式Δx＝aT2求解加速度 2.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理中重要的實(shí)驗(yàn)儀器，是高中物理實(shí)驗(yàn)中常用的，請回答下面的問題： 在某次實(shí)驗(yàn)中，物體拖動(dòng)紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源頻率為50 Hz，實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶如圖2所示，紙帶上每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)未畫出.按時(shí)間順序取0、1、2、3、4、5六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)中用直尺量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離如圖所

21、示(單位：cm) 圖2 (1)在計(jì)數(shù)點(diǎn)1所代表的時(shí)刻，紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度為v1＝________m/s，物體的加速度a＝________m/s2(兩空均保留兩位有效數(shù)字) (2)該同學(xué)在測量的時(shí)候沒有將計(jì)數(shù)點(diǎn)5的數(shù)值記錄下來，根據(jù)前面的數(shù)值可推算出計(jì)數(shù)點(diǎn)5到0點(diǎn)的距離為________cm. 答案　(1)0.18　0.75　(2)14.50 解析　(1)打計(jì)數(shù)點(diǎn)1時(shí)的瞬時(shí)速度v1＝＝ m/s≈0.18 m/s. 因?yàn)閤01＝1.40 cm，x12＝2.15 cm，x23＝2.90 cm，x34＝3.65 cm， 可知連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差Δx＝0.75 cm， 根據(jù)Δx＝

22、aT2，得a＝＝ m/s2＝0.75 m/s2. (2)x45＝x34＋Δx＝3.65 cm＋0.75 cm＝4.40 cm， 所以計(jì)數(shù)點(diǎn)5到0點(diǎn)的距離為x5＝10.10 cm＋4.40 cm＝14.50 cm. 【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 【題點(diǎn)】用公式Δx＝aT2求解加速度 3.某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用如圖3甲所示的滴水法測量一小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度.實(shí)驗(yàn)過程如下：在斜面上鋪上白紙，用圖釘固定；把滴水計(jì)時(shí)器固定在小車的末端，在小車上固定一平衡物；調(diào)節(jié)滴水計(jì)時(shí)器的滴水速度，使其每0.2 s滴一滴(以滴水計(jì)時(shí)器內(nèi)盛滿水為準(zhǔn))；在斜面頂端放置一淺盤，把小車放在斜面頂端，把調(diào)

23、好的滴水計(jì)時(shí)器盛滿水，使水滴能滴入淺盤內(nèi)；隨即在撤去淺盤的同時(shí)放開小車，于是水滴在白紙上留下標(biāo)志小車運(yùn)動(dòng)規(guī)律的點(diǎn)跡；小車到達(dá)斜面底端時(shí)立即將小車移開.圖乙為實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，用刻度尺量出相鄰點(diǎn)之間的距離是x01＝1.40 cm，x12＝2.15 cm，x23＝2.91 cm，x34＝3.65 cm，x45＝4.41 cm，x56＝5.15 cm.試問： 圖3 (1)滴水計(jì)時(shí)器的原理與課本上介紹的________原理類似. (2)由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算可得點(diǎn)4所代表時(shí)刻的瞬時(shí)速度v4＝________m/s，小車的加速度a＝________m/s2.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) 答案　(1)

24、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器　(2)0.20　0.19 解析　(1)由題知滴水計(jì)時(shí)器的原理與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器原理類似. (2)可把小車的運(yùn)動(dòng)看做是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則 v4＝＝＝ m/s≈0.20 m/s；求加速度利用逐差法：(x56＋x45＋x34)－(x23＋x12＋x01)＝9aT2，即(5.15＋4.41＋3.65)×10－2 m－(2.91＋2.15＋1.40)×10－2 m＝9a×(0.2 s)2，解得a≈0.19 m/s2. 【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 【題點(diǎn)】創(chuàng)新類實(shí)驗(yàn)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 4.一同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌測定滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為3.0 cm的遮光板，如圖4所示，滑塊在

25、牽引力作用下先后勻加速通過兩個(gè)光電門，配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過第一個(gè)光電門的時(shí)間為Δt1＝0.30 s，通過第二個(gè)光電門的時(shí)間為Δt2＝0.10 s，則滑塊經(jīng)過第一個(gè)光電門的速度v1＝0.1 m/s，滑塊經(jīng)過第二個(gè)光電門時(shí)的速度v2＝0.3 m/s. 圖4 (1)若已知遮光板從開始遮住第一個(gè)光電門到開始遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間為Δt＝4.0 s，則滑塊的加速度大小a＝________ m/s2. (2)若已知兩光電門間距為L＝80.00 cm，則滑塊的加速度大小a′＝________ m/s2. (3)為了減小誤差，可采取的辦法是________. A.增大遮光板的寬度

26、B.減小遮光板的寬度 C.增大兩光電門的間距 D.減小兩光電門的間距 答案　(1)5×10－2　(2)5×10－2　(3)BC 解析　(1)據(jù)v2＝v1＋aΔt得a＝5×10－2 m/s2. (2)據(jù)v－v＝2a′L得a′＝5×10－2 m/s2. (3)遮光板的寬度越小，瞬時(shí)速度的測量誤差越小；兩光電門的間距越大，測量L的相對誤差越小，故選B、C. 【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 【題點(diǎn)】創(chuàng)新類實(shí)驗(yàn)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 5.某同學(xué)用如圖5甲所示的裝置測量重力加速度g，打下如圖乙所示的紙帶.如果在所選紙帶上取某點(diǎn)為0號計(jì)數(shù)點(diǎn)，然后每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離為

27、x1、x2、x3、x4、x5、x6. 圖5 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的________端應(yīng)和重物相連接.(選填“A”或“B”) (2)該同學(xué)用兩種方法處理數(shù)據(jù)(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔)： 方法A：由g1＝，g2＝，…，g5＝，取平均值g＝9.767 m/s2； 方法B：由g1＝，g2＝，g3＝，取平均值g＝9.873 m/s2. 從數(shù)據(jù)處理方法看，在x1、x2、x3、x4、x5、x6中，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果起作用的數(shù)據(jù)，方法A中有______；方法B中有________.因此，選擇方法________(填“A”或“B”)更合理. 答案　(1)A　(2)x1、x6　x1、x2、x3、

28、x4、x5、x6　B 解析　(1)重物拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，速度越來越大，在相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移越來越大，知實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的A端應(yīng)和重物相連接. (2)在分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，為了減小誤差，應(yīng)充分利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，方法A中，相加可知，最后只剩下x1、x6，而其他數(shù)據(jù)沒有用到；方法B中，三式相加后取平均值，為g＝，因此六個(gè)數(shù)據(jù)都起作用，故方法B數(shù)據(jù)應(yīng)用充分，更合理一些. 【考點(diǎn)】自由落體加速度的測量 【題點(diǎn)】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測自由落體加速度 6.在暗室中用圖6所示裝置做“測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn). 圖6 實(shí)驗(yàn)器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、接水鋁盒、一根帶熒光刻度的米尺、頻閃儀. 具

29、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(huì)以一定的頻率一滴滴的落下. ②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)頻閃儀的頻率直到第一次看到一串仿佛固定不動(dòng)的水滴. ③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)中看到空間有一串仿佛固定不動(dòng)的水滴時(shí)，頻閃儀的閃光頻率滿足的條件是：頻閃儀閃光頻率________(填“等于”或“不等于”)水滴滴落的頻率. (2)若實(shí)驗(yàn)中觀察到水滴“固定不動(dòng)”時(shí)的閃光頻率為30 Hz，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7所示，根據(jù)數(shù)據(jù)測得小水滴下落的加速度也即當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝____

30、____ m/s2；第7個(gè)水滴此時(shí)的速度v7＝________ m/s.(結(jié)果都保留三位有效數(shù)字) 圖7 答案　(1)等于　(2)9.72　1.94 解析　(1)頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率時(shí)，則每滴下來的一滴水，頻閃儀都在相同的位置記錄，故可看到一串仿佛固定不動(dòng)的水滴. (2)根據(jù)題意可知x67＝19.30 cm－13.43 cm＝5.87 cm， x78＝26.39 cm－19.30 cm＝7.09 cm x89＝34.48 cm－26.39 cm＝8.09 cm x90＝43.67 cm－34.48 cm＝9.19 cm 由逐差法可得 g＝×10－2 m/s2＝9.

31、72 m/s2 第7個(gè)水滴的速度為： v7＝＝×10－2 m/s≈1.94 m/s. 【考點(diǎn)】自由落體加速度的測量 【題點(diǎn)】頻閃照相法測自由落體加速度 7.用滴水法可以測定重力加速度的值，裝置如圖8所示： 圖8 (1)下列操作步驟的正確順序?yàn)開_______(只需填寫步驟前的序號) ①仔細(xì)調(diào)節(jié)水龍頭和擋板的位置，使得耳朵剛好聽到前一個(gè)水滴滴在擋板上的聲音的同時(shí)，下一個(gè)水滴剛好開始下落； ②用秒表計(jì)時(shí)：當(dāng)聽到某一水滴滴在擋板上的聲音的同時(shí)，開啟秒表開始計(jì)時(shí)，并數(shù)“1”，以后每聽到一聲水滴聲，依次數(shù)“2、3、…”，一直數(shù)到“n”時(shí)，計(jì)時(shí)結(jié)束，讀出秒表的示數(shù)為t. ③用刻度尺

32、量出水龍頭口距離擋板的高度h； ④在自來水龍頭下安置一塊擋板A，使水一滴一滴斷續(xù)地滴落到擋板上. (2)寫出用上述步驟中測量的量計(jì)算重力加速度g的表達(dá)式：g＝________. (3)為了減小誤差，改變h的數(shù)值，測出多組數(shù)據(jù)；記錄在表格中(表中t′是水滴從水龍頭口到擋板所用的時(shí)間，即水滴在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間).利用這些數(shù)據(jù)，以________為縱坐標(biāo)、以________為橫坐標(biāo)作圖，求出的圖線斜率的大小即為重力加速度g的值. 次數(shù) 高度h/cm 空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t′/s 1 20.10 0.20 2 25.20 0.23 3 32.43 0.26 4 38.45 0.28 5 44.00 0.30 6 50.12 0.32 答案　(1)④①②③或④①③②　(2)　(3)h　t′2 解析　(1)實(shí)驗(yàn)的第一步是安裝器材和調(diào)節(jié)器材，所以④是第一步，①是第二步，②和③的先后順序?qū)?shí)驗(yàn)無影響，故合理的順序應(yīng)該是④①②③或④①③②. (2)根據(jù)位移時(shí)間公式，有h＝gT2，其中T＝.解得g＝ (3)根據(jù)h＝gt′2，得到h∞t′2，故以h為縱坐標(biāo)，以t′2為橫坐標(biāo)作圖. 【考點(diǎn)】自由落體加速度的測量 【題點(diǎn)】創(chuàng)新類實(shí)驗(yàn)測自由落體加速度 15