第1章 第5讲 实验：研究匀变速直线运动（课件PPT）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（老教材 新高考）

第5讲　实验：研究匀变速直线运动 原理装置图 (1)不需要平衡摩擦力。 (2)不需要满足悬挂槽码质量远小于小车质量。 操作要领 (1)平行：细绳、纸带与长木板平行。 (2)靠近：小车释放前，应靠近打点计时器的位置。 (3)先后：实验时先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带。 (4)防撞：小车到达滑轮前让其停止运动，防止与滑轮相撞或掉下桌面摔坏。 (5)适当：悬挂钩码要适当，避免纸带打出的点太少或过于密集。 续表 融通多彩实验方案　 1．鲁科版新教材——测量小车的瞬时速度 实验装置图 [要点解读] (1)本实验小车沿倾斜木板加速运动的动力是小车重力沿斜面向下的分力。 (2)本实验可避免因细绳与木板不平行引起的误差。 2．粤教版新教材——测量沿斜面运动小车的瞬时速度 实验原理及数据处理方法与鲁科版新教材实验类似。 实验装置图 4．共同的注意事项 (1)实验中先接通电源，后让小车运动，实验完毕应先断开电源后取纸带。 (2)小车到达长木板末端前应让小车停止运动，防止小车落地和小车与滑轮相撞。 (3)选纸带时应选点迹清晰的，且舍去打点密集部分。 (4)注意区别计时点和计数点，明确计数点间的时间间隔。 (5)作图像时，纵、横坐标轴单位的选取要适当，同时注意连线的原则。 5．一致的误差分析思路 (1)木板的粗糙程度不同引起的误差。 (2)电源频率不稳引起的误差。 (3)测量纸带上的打点位移有误差。 (4)在坐标纸上描点、作图时引起误差。 一、基础考法保住分 考查点(一)　实验原理与操作 1．在测量做直线运动物体的瞬时速度实验中，某同学用一端装有定滑轮的长木板、小车、打点计时器(频率为50 Hz)、槽码、纸带、细线组成如图甲所示的装置，用槽码拉动小车，使其做匀变速直线运动，得到如图乙所示的一条纸带，纸带中相邻两个计数点之间有四个点未标出。 某同学操作实验步骤如下，有错误或不需要的步骤是：_______________。 A．将打点计时器固定在长木板上，并连接好电路 B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 C．适当抬高长木板的左端，在不挂槽码的情况下，轻推小车，小车能匀速运动 D．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下面吊着适当重的槽码 E．将小车移至靠近打点计时器处 F．先释放纸带，再接通打点计时器 解析：其中不需要的步骤是C，本实验研究的是匀变速直线运动，是否存在摩擦阻力对实验没有影响，只要加速度恒定即可；错误的步骤是F，实验时不能先释放纸带，再接通打点计时器，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，所以应该先接通电源，再释放纸带。 答案：不需要的步骤是C，错误的步骤是F [关键点拨] 实验操作的四点注意 (1)实验前应调节纸带和细绳，使其与木板平行。 (2)在研究匀变速直线运动的实验中，可通过改变悬挂的槽码来改变加速度，无需平衡小车的摩擦力。 (3)实验中应先接通电源，后让小车运动，实验完毕应先断开电源后取纸带。 (4)在小车到达木板末端前应让小车停止运动，以防止小车与滑轮相撞及槽码落地。 考查点(二)　数据处理与误差分析 2．(2022·全国乙卷)用雷达探测一高速飞行器的位置。从某时刻(t＝0)开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔1 s测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示： 回答下列问题： (1)根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是：__________________________________________________________ _________________________________________________________________； t/s 0 1 2 3 4 5 6 x/m 0 507 1 094 1 759 2 505 3 329 4 233 (2)当x＝507 m时，该飞行器速度的大小v＝________m/s； (3)这段时间内该飞行器加速度的大小a＝______m/s2(保留2位有效数字)。 答案：(1)相邻1 s内的位移之差接近80 m (2)547　(3)79 3．在做“测量做直线运动物体的瞬时速度”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G 7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T0＝0.02 s的交流电源。 他经过测量并计算得到打点计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如表所示： (1)计算vF的公式为vF＝________(用已知量字母表示)。 (2)根据表中记录的数据，作出v-t图像，令B点为计时起点，并求得物体的加速度a＝_______m/s2。