2023届高考物理一轮复习学案：1.4 实验 研究匀变速直线运动

第一章 运动的描述 匀变速直线运动 §1.4研究匀变速直线运动（导学提纲） 班级： 姓名： 【学习目标】 1. 掌握研究匀变速直线运动的实验原理和数据处理的方法． 2. 熟悉打点计时器的使用及注意事项。（完成题1、题2） 【使用说明】 1. 阅读教材，画出实验装置图。 2. 结合教辅资,整理出实验原理及两种求加速度的方法。 3. 根据实验装置及原理，分析误差来源及实验注意事项。 【知识构建】按使用说明完成 。 【知识构建】 【探究问题一】原型实验 题1. 某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，选出了如左图 所示的一条纸带（每两点间还有 4 个点没有画出来），纸带上 方的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计 时器的电源频率为 50 Hz。 （1）根据纸带上的数据，计算打下 A、B、C、 D、E 点时小车的瞬时速度。 （2）在右图 中画出小车的 v-t 图像，并根据 v-t 图像判断小车是否做匀变速直线运动。如 果是，求出该匀变速直线运动的加速度。(结果均保留2位有效数字)v/( m. s一 1) t/s 题2.某同学研究小车的匀变速直线运动。实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出)。，，，，，。则小车的加速度(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B点时小车的速度。(结果均保留2位有效数字) 【链接高考】 1.（2021全国甲卷21）为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为的斜面（已知sin=0.34，cos=0.94），小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间隔（每个时间间隔∆T=0.20s）内小铜块沿斜面下滑的距离si（i=1，2，3，4，5），如下表所示。 s1 s2 s3 s4 s5 5.87cm 7.58cm 9.31cm 11.02cm 12.74cm 由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为___________m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为___________。（结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80m/s2） 2.(2019·全国卷Ⅲ)甲、乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验。实验中，甲同学负责释放金属小球，乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。已知相机每间隔0.1 s拍1幅照片。 (1)若要从拍得的照片中获取必要的信息，在此实验中还必须使用的器材是________。 A．米尺　 　B．秒表 C．光电门 D．天平 (2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法。 答:______________________________________________________________。 (3)实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab＝24.5 cm、ac＝58.7 cm，则该地的重力加速度大小为g＝________m/s2。(保留2位有效数字) 3.(2017·全国卷Ⅰ)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴) (1)由图(b)可知，小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。 (2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为________ m/s，加速度大小为________ m/s2。(保留2位有效数字) 4.(2017·全国卷Ⅱ)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。 实验步骤如下： 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Δt； ③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示]，表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小，求出； 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­Δt图，