第2章 实验1 研究匀变速直线运动-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中物理必修1同步课件 (教科版)

物理 必修第一册 JK 1 1 实验1 研究匀变速直线运动 刷难关 2 1.[湖北重点高中智学联盟2023高一上联考] 某学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的 点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图甲所示. 甲 （1）常见的打点计时器有两种：电火花打点计时器和电磁打点计时器，它们使用的都是______ 电源（填“直流”或“交流”），当电源频率为时，每隔______ 打一个点. 交流 0.02 解析 电火花计时器和电磁打点计时器使用的都是交流电源.当电源频率为时,每隔 打 一个点. 3 （2）关于本实验，下列说法正确的是___. D A.释放纸带的同时，接通电源 B.先释放纸带，后接通电源 C.电磁打点计时器正常工作时，其打点的周期取决于交流电压的高低 D.打点计时器连续工作时间很短，应注意打点结束之后要立即关闭电源 E.电火花打点计时器应接在低压交流电源上才能正常工作 4 解析 由于小车速度较快,且运动距离有限,纸带长度也有限,为了能在长度有限的纸带上尽可能多 地获取间距适当的数据点,实验时应先接通电源,再释放纸带,故A、B错误；电磁打点计时器正常工 作时,其打点的周期取决于交流电压的频率,故C错误；打点计时器连续工作时间很短,应注意打点 结束之后要立即关闭电源,故D正确；电火花打点计时器应接在 交流电源上才能正常工作,故 错误. 5 （3）该小组同学在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，在纸带上依次选出7个计数 点，分别标上、、、、、和 ，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器 所用电源的频率是.该小组同学用两种方法处理数据为相邻两个计数点间的时间间隔) 乙 方法1：由，，，， ，取平均值 ； 方法2：由，， ，取平均值 . 从数据处理方法看，在、、、、、 中，对实验结果起作用的数据，方法1中为_____ ___，方法2中为________________________.因此，选择方法___（填“1”或“2”）更合理，代 入数据得加速度的大小______ . 、 、、、、、 2 1.58 6 解析 对于方法1,将的表达式代入的表达式可得 ,所以方法1中起作用的数据有 、.对于方法2,将的表达式代入的表达式可得 ,所以方法2中起作 用的数据有、、、、、 .方法2充分利用了所测得的数据,相比方法1误差较小,所以方 法2更合理.由题意可知相邻两个计数点间的时间间隔为 ,将数据代入方法2的 表达式可得 . 7 （4）计算打计数点时小车的速度大小_______ .（计算结果均保留三位有效数字） 0.518 解析 打计数点时小车的速度等于打、 两点间的平均速度,即 . 8 2.[宁夏银川二中2024统练] 某同学用如图（a）所示的实验装置研究匀变速运动，将木块从倾角 为 的木板上静止释放，与位移传感器连接的计算机描绘出了木块相对传感器的位置随时间变化 的规律，如图（b）中的曲线②所示.图中木块的位置从到、从到的运动时间均为 . 图（a） 图（b） （1）根据图（b）可得，木块经过位置时的速度______，木块运动的加速度 ________ （用已给物理量的字母表示）. 9 解析 木块在斜面上做匀加速直线运动,木块位移为时为到的中间时刻,故 ,相邻相 等时间内位移之差,故,解得 . 10 （2）若只增大木板的倾角，则木块相对传感器的位置随时间变化的规律可能是图（b）中的曲线 ____. ① 解析 若只增大木板倾斜的角度,木块加速度增大,根据 可知木块相对传感器的位移随时 间变化的规律可能是题图（b）中的①. 11 3.[重庆2024高一上月考] 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、运动方向长度不同的矩形挡光片、光电计时器. 实验步骤如下： 图（a） 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 ； 图（b） ③用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中的位置相同，令滑块 由静止开始下滑，重复步骤②③； ⑤多次重复步骤④； 12 图（c） ⑥利用实验中得到的数据作出 图，如图（c）所示. 完成下列填空： （1）用表示滑块下滑的加速度大小，用 表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小， 则与、和的关系式为 ___________. 13 解析 设挡光片后端到达光电门的速度为,由速度—时间关系可知,且 ,联立 解得 . 14 （2）由图（c）可得______，______ .（结果保留三位有效数字） 52.1 16.6 解析 由题图（c）结合几何关系可求得, ,即 . 15 4.[四川成都2023高一上期末] 小明同学在家自主开展实验探究.用手机拍摄物体自由下落的视频， 得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图1所示. 图1 （1）家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是________. 小钢球 解析 要测量当地重力加速度需要尽量减小空气阻力的影响,所以密度大、体积小的小钢球最适合. 16 （2）下列主要操作步骤的正确顺序是__________.（填写各步骤前的序号） ①把刻度尺竖直固定在墙上 ②捏住小球，从刻度尺旁由静止释放 ③手机固定在三脚架上，调整好手机镜头的位置 ④打开手机摄像功能，开始摄像 ①③④② 17 解析 要完成实验首先应该将刻度尺竖直固定在墙上,安装好三脚架,调整好手机摄像头的位置；因 为下落时间很短,所以一定要先打开摄像头开始摄像,然后将小球从刻度尺旁由静止释放,故顺序为 ①③④②. 18 （3）停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如图2所示.已知所截取的图片相 邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是，由此测得重力加速度大小为______ . 9.61 图2 解析 由三张图片读出小球所在位置的刻度分别为、、 ；小球做自由 落体运动,根据可得 . 19 （4）在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向.从该视 频中截取图片，______（填“仍能”或“不能”）用（3）问中的方法测出重力加速度. 仍能 解析 虽然小球偏离了竖直方向,但是小球在竖直方向上的运动依然是自由落体运动,对实验结果无 影响,故仍能用（3）问中的方法测量出重力加速度. 20 $$