分层作业(5)实验中的误差和有效数字 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理必修第一册分层作业（鲁科版）

■ 分层作业（五） 0□00□00 □口1口口1□ 实验中的误差和有效数字 题 年级： 学号 2□2222 33333 科学测量：做直线运动物体的 信 4□4口44口4☐ 班级： 5 5555I5 瞬时速度 66☐666 姓名： 7077刀7刀7□ (满分：55分) 8□8□88]8 9☐99J99■ 1.(4分)（多选）在“探究小车速度随时间变化的 6543210+0.5 规律”的实验中，为减小实验误差而可以采取的 4.(6分)练习使用电磁打点计时器的实验步骤 措施有 () 如下： [A]选取计数点时，把每打5个点的时间间隔作 A.把打点计时器固定在带有定滑轮的长木板 为时间单位 上靠近定滑轮的一端，把复写纸套在定位轴 [B]使小车运动的加速度尽量小些 上，让连接小车的纸带穿过限位孔，并压在 []舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点与 点间隔适当的那一部分纸带进行测量计算 复写纸下面 [D]选用各处光滑程度、平整程度相同的长木板 B.把打点计时器接在4~6V的直流电源上 做实验 C.拉动纸带后，再接通电源 2.(3分)在匀变速直线运动的实验探究中，下列 D.取下纸带，以纸带上起始点为0，依次在每个 说法正确的是 () 点上标出1,2,3,4,5，…，用刻度尺分别量出 [A]小车在钩码的牵引下运动时只需打一条纸 相邻两点间的距离x1,x2,x3,x4,x5,…,比 带，然后进行数据处理 较是否相等，判断是什么性质的运动 [B]为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作 试纠正以上步骤中错误之处： 为第一个测量点 [C]为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的 点，找一个适当的点作为计时起点 [D]两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1s 3.(3分)在“用电火花计时器探究匀变速直线运 动速度随时间变化规律”的实验中，将夹有纸带 6543210+0.5 的重物由静止释放，所打纸带如图所示，相邻点 5.(6分)某次用电火花计时器（所接电源频率 迹间的时间间隔为T,则打点计时器打B点 为50Hz)做实验获得的纸带如图所示，则B 时，重物下落的速度？B为 ) 点对应刻度尺上的读数为 cm,从 打下B点到打下E点的时间为 S, 从打下B点到打下D点过程中的平均速度 m/s。 LA]vB-5T [e]vB=52-51 A.B.C.D. G 53-S2 S3-S1 四 [C]UB- [D]UB- 0 4 2T 1cm 2 9 6543210+0.5 出的纸带如图乙所示（图中每相邻两点间有四 6.(6分)电磁打点计时器是一种使用交流电源的 个点未画出)。 计时仪器，当电源的频率为50Hz时，振针每隔 打点计 纸物 带块细绳 单位：cm 时器、 s打一个点。现在用打点计时器测定 11 D 钩 中码 4.66.598.6110.61 物体的速度，当电源的频率高于50Hz时，如果 仍按50Hz的频率计算，则测出的速度值将比 甲 乙 物体真实的速度值 (选填“偏大”“偏 根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为 小”或“相同”)。 匀加速运动。回答下列问题： (1)在打点计时器打出B点时，物块的速度大 9876543210+0.5 小为 m/s,在打出D点时，物块的速度 7.(9分)如图所示，在做“探究小车速度随时间变 大小为 m/s。(结果均保留2位有效 化的规律”的实验时，某同学得到一条用打点计 数字) 时器打下的纸带，并在其上取了A、B、C、D、 (2)物块的加速度大小为 m/s2(结果 E、F六个计数点（每相邻两个计数点间还有四 保留2位有效数字)。 个打点计时器打下的点没有画出)，打点计时器 接的是50Hz的低压交流电源。他将一把毫米 1 9876543210+0.5 刻度尺放在纸带上，其零刻度线和计数点A 9.(10分)某实验小组在实验室探究匀变速直线 对齐。 运动的规律时，获取一条做匀减速直线运动的 小车牵引的纸带，打点计时器使用交流电源的 0 3 4567 8 9 10 频率是50Hz,由纸带上打出的某一点开始，每 B D E 5个点剪下一段纸带，按如图所示方式，使每一 (1)按照有效数字的读数规则读出相邻计数点 条纸带下端与x轴重合，左边与y轴平行，将 AB、BC、CD、DE、EF的距离51、S2、S3、S4、S5, 纸带贴在直角坐标系中，则： 它们依次为 cm、 cm、 y/cm cm cm. cm。 10.26 9.61 (2)由以上数据计算打点计时器在打B、C、D、 8.95 8.33 E各点时物体的瞬时速度vB、vc、vD、vE,它们 7.68 7.05 依次是 m/s、 m/s、 m/s、 m/s。 0 2 3 456 876543210+0.5 (1)打点计时器正常工作时，打点的时间间隔取 8.(8分)某同学利用如图甲所示的实验装置探究 决于 0 物块速度随时间的变化规律。物块放在桌面 A.交流电压的高低 B.墨粉纸盘的大小 上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂 C,纸带的长度 D.交流电的频率 上钩码。打点计时器固定在桌面左端，所用交 (2)在第二条纸带内中间时刻的速度大小是 流电源频率为50Hz,纸带穿过打点计时器连 m/s(结果保留2位有效数字)。 接在物块上。启动打点计时器，释放物块，物块 (3)由上述数据可知小车运动的加速度大小是 在钩码的作用下拖着纸带运动，打点计时器打 m/s2(结果保留2位有效数字)。 1070=50B=16X10-2 toB 0.2m/s=0.8m/s. 5.解析：B,点在刻度尺上对应的读数为1.00cm;由于交流电的 频率是50Hz,故打点计时器的打点周期为0.02s,所以从打 (2)小球在A点时的瞬时速度vA=toB=0.8m/s 下B,点到打下E点的时间为t=6X0.02s=0.12s;从打下 小球在B点时的瞬时速度 s5Ac_(27-7)X10 UB=UAC一AC B点到打下D点过程中的平均选度为即二一 -m/s=1.0m/s。 2×0.1 1.60×10-2 (3)由加速度的定义得 4X0.02m/s=0.2m/s a=e-0A=-1.0-0.8 m/s2=2.0m/s2。 0.1 6,解析：当交流电的颜率为50时，周翔为品s=0,02s,打 点计时器每隔0.02s打一个点；当交流电的频率高于 11.解析：(1)汽车刹车时做减速运动的时间 t=0-"=0-20 50Hz时，打，点计时器打点的时间间隔将小于0.02s,计算速 -a-5 =45 度时知果仍鞍0.02s计第，由=之可知，公式中1偏大，将 (2)设汽车从发现障碍物到停止的过程中前进的距离为x, 导致测出的速度小于真实值。 则有=十空光 7.解析：(1)毫米刻度尺读数时应估读到毫米的下一位，为 代入数据得x=50m 0.01cm,为了精确，先读出总长度，依次求差，如确定s2时可 所以l=d-x=25m。 先读出AC、AB的长度，然后用s2=AC一AB计算，可以此 (3)由题意可得d=t。+0 类推确定。长度依次为1.00cm、1.41cm、1.89cm、 -2a 2.20cm、2.70cm. 代入数据得vm=25m/s,另一解不符合题意，舍去。 (2)由。=，2（其中T=0.1s)可确定B点的醉时速度， 分层作业（五） 2T 答案速对 同理可依次确定6、n、g的大小，B=2:X 0.2 103m/s=0.1205m/s,c=0.2×102m/s=0.165m/s, 1 2 3 ACD D =409×102m/s=0.2045m/5,0g=490× p=0.2 0.2 4.见解析 10-2m/s=0.245m/s。 5.1.000.120.2 8.解析：(1)打点计时器打出B点时物块的速度大小等于A、C 6.0.02偏小 两点间的平均速度，打出D点时物块的速度大小等于C、E 7.(1)1.001.411.892.202.70 两点间的平均速度，因此有 (2)0.12050.1650.20450.245 5Ac(4.61+6.59)×10-2 m/s=0.56m/s 8.(1)0.560.96(2)2.0 vB二2T 0.2 9.(1)D(2)0.96 (3)0.64 m-2器-8.61+10.61)X10 m/s≈0.96m/s。 0.2 试题精析 (2)物块的加速度大小为 1.ACD[利用点迹清晰、点与点间隔适当的那部分纸带进行测 a=n,72=0.96-0.56」 2T 2x0.im/s=2.0m/s2. 量计算，可减小测量误差；用各处光滑程度、平整程度相同的 9.解析：(1)当电流为正方向时，振片受向下的力，此时打点一 长木板做实验可以减小因速度变化不均匀带来的误差，故正 次，当电流方向为反方向时，振片受向上的力，此时不打点， 确答案是A、C、D。] 所以在交流电的一个周期内打点一次，即每两个点间的时间 2.C[小车在钩码的牵引下运动时，需要多次测量，打出多条 间隔等于交流电的周期；而交流电的周期又等于电源的频率 纸带进行数据处理，有利于减小误差，故A错误；纸带上开始 的倒数，故A、B、C错误，D正确。 时打的，点比较密集，点距过小，测量误差较大，应舍去，要找 (2)每5个点剪下一段纸带，所以相邻的计数，点间的时间间隔 一个适当的，点作为计时起点，故B错误，C正确；选取计数，点， 可增加测量距离，减小测量过程所产生的误差，两相邻计数 t=0.1s,它们的长度分别等于s=口平t,因为剪下的纸带所 点间的时间间隔不一定必须取0.1s,故D错误。] 用的时间都是t=0.1s,即时间t相等，所以纸带的长度之比 3.D[根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间 等于此段纸带的平均速度之比；而此段纸带的平均速度等于 时刻的瞬时速度，可知B点的速度等于AC段的平均速度， 这段纸带中间时刻的速度，则在第2个0.1s内，中间时刻的 则a2资-27，故ABC错误，D正确.】 连度为0=0.0961m/s≈0.96m/s. 0.1 4.解析：A中应将计时器固定在远离定滑轮的一端，B中应接在 (3)如图所示，连接纸带中点的图线即相当于物体的速度 交流电源上，C中应先接通电源再拉动纸带，D中应从能够看 时间图像，则斜率即为加速度，每一条纸带的宽度代表0.1S, 清的点开始作为起始点，分别量出各点到起始点的距离，减 故a=1.026-0.705 小测量误差。 0.55-0.05 m/s2≈0.64m/s2。 411■ y/em 7.D[该实验测量甲放手后尺子的下落过程中，乙夹住尺子的 10.26 反应时间，这段时间内尺子下落的高度为h=11一l2,根据h 9.61 8.95 21一l22,故D正 -方，可知，-14=7，解释1=√2 7.05 确，A、B、C错误。] 8.解析：方法A中，取平均值时g=1十8十十85=6一3 5 5T21 3 456 所以对实验结果起作用的只有51和56；在方法B 分层作业（六） 中，取平均值时g=1十8十8=54十5十56-51一52-53 3 9T2 答案速对 所以对实验结果起作用的有s1、52、53、s4、55、56。由此可以看 出，方法B的误差较小，选择方法B更能减少偶然误差。 12 3 5 6 7 9.解析：(1)设运动员自由下落的高度为1，打开降落伞时速度 为v1,有v1=2gh1 ① C C C BD ACD ABC D 打开降落伞做匀减速运动时满足v一v=2ah2 ⑤ 8.51、S651、52、S3、s4、s5、56B偶然阻力（空气阻 式中v2=5m/s,a=-14.3m/s2,h2=125m 力、振针的阻力、限位孔的阻力、复写纸的阻力等)，交 联立①②解得h1=180m 流电源频率波动，长度测量，数据处理方法等（写出两 所以总高度为H=h1十h2=(180十125)m=305m。 条即可) (2)设第一过程经过的时间为t1,有h1=2gt 9.(1)305m (2)9.85s 第二过程经过的时间为t2= 02-V1 试题精析 a 所以总时间为t=t1十t2≈9.85s。 1.C[毽子在下落时总是铜钱在下、羽毛在上，是由于空气阻 分层作业（七） 力的影响，键子的下落不能看成自由落体运动，A、D错误，C 正确；如果没有空气阻力，就不一定出现铜钱在下、羽毛在上 的现象，B错误。] 答案速对 2.C[苹果所受阻力和其重力相比可忽略不计，其运动可看成 123: 4567 8910 自由落体运动，而树叶所受阻力和其重力相比不能忽略，其 运动不能看成自由落体运动，故A、B错误，C正确；假若地球 DD C BC B AD 上没有空气，苹果和树叶都只受重力作用，加速度都是g,都 11.见解析图 做自由落体运动，苹果和树叶会同时落地，故D错误。] 3.C[旅据方=日g,下落高度与时间的平方成正比，所以下 试题精析 落宁时，下落高度为只，离地高度为识。 。) 1.A[力是物体对物体的相互作用，没有相互接触的物体间也 4.BD[设楼高为h,根据匀加速直线运动的位移公式得h= 可能有力的作用，比如磁场力、重力，故选项A正确；相隔一 定距离的两个磁铁间有相互作用，若拿走一个磁铁，这种相 2g2,代入数据得=20m,若要让物体在1s内落地，则其 互作用将不存在，所以力是不能离开物体而独立存在的，故 位移为1立8（侣）广，联立常得A=子&=5n,放BD 选项B错误；只有当两个力的大小、方向、作用点都相同时， 我们才能说这两个力相同，故选项C错误；力的作用是相互 正确，A、C错误。] 的，施力物体和受力物体受到的力是同时产生的，没有前后 1 5,ACD[由h=2gt可算出楼房的高度；由h=2gt和 之分，故选项D错误。] 2.D[重力的方向总是竖直向下的，与支持面无关，并不总是 1 h-5=2g(1-1s)2可算出楼房的高度；由h=2g2和 指向地心，只有在赤道和两极时，重力的方向才指向地心，A、 B错误；由于重力加速度随纬度的增大而增大，故同一物体在 h-1m=2g1-△r)可算出楼房的高度。综上所述，A、 地球上各处所受的重力是不同的，C错误；重力的大小不总等 C、D正确。] 于弹簧测力计竖直悬挂的物体受到弹簧测力计的拉力的大 小，只有在物体静止或做匀速直线运动时二者大小才相等，D 6,ABC[由h=2gt得i=√g 2h =3S,A正确；物体落地前 正确。] 最后15内的位移AM=g-名5红-15》=25m,C正 3.D[重心是物体各部分所受重力的等效作用点，A项错误； 1 重心的位置和物体的质量分布及形状都有关系，当质量分布 确；物体落地时的速度v=gt=30m/s,B正确；全程的平均 均匀、形状规则时物体重心和几何中心重合，当物体发生形 速度=乃=45 变时，其重心位置可能发生变化，例如，一根质量分布均匀的 t=3m/s=15m/s,D错误.] 直铁棒，重心在棒上，将该棒弯成圆后，重心移到圆心处，B项 142