实验一：探究匀变速直线运动 专项训练 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 聚焦匀变速直线运动实验全场景，以纸带分析、光电门测速、创新器材应用为载体，系统提炼逐差法、图像法等核心方法，构建从概念到应用的完整逻辑链。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |纸带分析|4题|逐差法求加速度、中间时刻速度公式|从打点计时器原理到速度/加速度计算，强化实验数据处理规范| |光电门/数字计时|3题|平均速度近似瞬时速度、x-t²图像斜率法|结合运动学公式推导，培养科学推理与模型建构能力| |创新实验|5题|数码相机连拍测距、手机声学计时|拓展实验器材应用，提升科学探究与问题解决能力|

05.实验一：探究匀变速直线运动 1.某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究.物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示.已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出.在ABCDE五个点中,打点计时器最先打出的是　　　　点,在打出C点时物块的速度大小为　　　　 m/s(保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为　　　　 m/s2(保留2位有效数字).  2.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0.1s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　　　　.(填正确答案标号)  　　　　　　　　　　　　　　　　　　 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=24.5cm、ac=58.7cm,则该地的重力加速度大小为g=　　　　 m/s2.(保留2位有效数字)  3. 如图甲为测量重力加速度的实验装置,C为数字毫秒表,A、B为两个相同的光电门,C可以测量铁球两次挡光之间的时间间隔.开始时铁球处于A门的上边缘,当断开电磁铁的开关由静止释放铁球时,A门开始计时,落到B门时停止计时,毫秒表显示时间为铁球通过A、B两个光电门的时间间隔t,测量A、B间的距离x.现将光电门B缓慢移动到不同位置,测得多组x、t数值,画出随t变化的图线为直线,如图乙所示,直线的斜率为k,则由图线可知,当地重力加速度大小为g=　　　　;若某次测得小球经过A、B门的时间间隔为t0,则可知铁球经过B门时的速度大小为　　　　,此时两光电门间的距离为　　　　.  4. 如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带的一部分如图甲所示,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s.该同学将纸带从每个计数点处截断,得到6条短纸带,再把6条短纸带的下端对齐贴在纸上,以纸带下端为横轴建立直角坐标系,并将刻度尺边缘紧靠纵轴,其示数如图乙所示.(结果保留两位有效数字) 甲 乙 (1) 打下计数点“2”时小车的速度大小为　　　　 m/s;  (2) 小车的加速度大小为　　　　 m/s2;  (3) 在某次实验中,若该同学所用交流电的频率小于50Hz,则加速度的测量值　　　　(填“>”“=”或“<”)真实值.  5.某同学利用如图甲所示装置研究匀变速直线运动规律.某次实验通过电磁打点计时器打出纸带的一部分如图乙所示,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,每两个相邻计数点间有4个计时点没有画出,打点计时器所接交流电源频率为50Hz.分别测出A点到B、C、D、E点之间的距离x1、x2、x3、x4,以打A点作为计时起点,算出小车位移与对应运动时间的比值,并作出-t图像如图丙所示. (1) 实验中下列措施必要的是　　　　(填正确答案标号).  A. 打点计时器接220V交流电源 B. 平衡小车与长木板间的摩擦力 C. 细线必须与长木板平行 D. 小车的质量远大于钩码的质量 (2) 由图丙中图像求出小车加速度a=　　　　 m/s2,打A点时小车的速度vA=　　　　 m/s.(结果均保留两位有效数字)  6. 某同学做“测匀变速直线运动的加速度”的实验装置如图甲所示.一小车放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连,在重物牵引下,小车在木板上向左运动,下图给出了电火花计时器在纸带上打出的一些计数点,相邻的两个计数点间还有4个点没画出,电火花计时器所用的交流电频率为50Hz. 甲 乙 (1) 该同学进行了以下实验操作步骤,其中错误的步骤是　　　　.  A. 将打点计时器固定在长木板有滑轮一端,并接好电路 B. 将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔 C. 把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码 D. 拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,放开纸带,再接通电源 (2) 根据图乙纸带可以计算打下各点时小车的瞬时速度及小车的加速度,现计算打下第2点时小车的瞬时速度:v2=　　 　m/s,小车的加速度为a=　 　　m/s2.(结果取三位有效数字)  (3) 另一同学利用如图丙所示的装置测定导轨上滑块运动的加速度,滑块上安装了宽度为d的挡光片,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门A、B,配套的数字毫秒计(图中未画出)记录了挡光片通过光电门A、B的时间分别为Δt1、Δt2,若两个光电门A、B间距离为L,则滑块通过第一个光电门的速度表达式为vA=　　　　.滑块加速度的表达式为a=　　　　.(用题中字母表示)  丙 7.某同学利用如图（a）所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。 （1）已知打出图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s．以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移填到表中，小车发生对应位移和平均速度分别为和，表中________cm，________。      位移区间 AB AC AD AE AF 6.60 14.60 34.90 47.30 66.0 73.0 87.3 94.6 （2）根据表中数据得到小车平均速度随时间的变化关系，如图（c）所示。在答题卡上的图中补全实验点_____。 （3）从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，此直线用方程表示，其中________，________cm/s。（结果均保留3位有效数字） （4）根据（3）中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小________，小车的加速度大小________。（结果用字母k、b表示） 8．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图1所示。 ①需要的实验操作有__________（多选）； A．调节滑轮使细线与轨道平行 B．倾斜轨道以补偿阻力 C．小车靠近打点计时器静止释放 D．先接通电源再释放小车 ②经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图2所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点，则计数点1的读数为__________。已知打点计时器所用交流电源的频率为，则打计数点2时小车的速度大小为：__________（结果保留3位有效数字）。 9．某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在频率为的交流电源上。使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，…，8，相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻计数点之间的距离，并求出打点2，3，…，7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立坐标系，根据重锤下落的速度作出图线并求重力加速度。 （1） 图2为纸带的一部分，打点3时，重锤下落的速度______________（结果保留3位有效数字）。 （2）除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出，请在图中标出速度对应的坐标点，并作出图线______________。 （3）根据图3，实验测得的重力加速度______________（结果保留3位有效数字）。 （4）某同学居家学习期间，注意到一水龙头距地面较高，而且发现通过调节水龙头阀门可实现水滴逐滴下落，并能控制相邻水滴开始下落的时间间隔，还能听到水滴落地时发出的清脆声音。于是他计划利用手机的秒表计时功能和刻度尺测量重力加速度。为准确测量，请写出需要测量的物理量及对应的测量方法。_________________________ 10．小明利用手机测量当地的重力加速度，实验场景如图1所示，他将一根木条平放在楼梯台阶边缘，小球放置在木条上，打开手机的“声学秒表”软件，用钢尺水平击打木条使其转开后，小球下落撞击地面，手机接收到钢尺的击打声开始计时，接收到小球落地的撞击声停止计时，记录下击打声与撞击声的时间间隔t，多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。 （1）现有以下材质的小球，实验中应当选用______。 A．钢球     B．乒乓球     C．橡胶球 （2）用分度值为的刻度尺测量某级台阶高度h的示数如图2所示，则______。 （3）作出图线，如图3所示，则可得到重力加速度______。 （4）在图1中，将手机放在木条与地面间的中点附近进行测量，若将手机放在地面A点，设声速为v，考虑击打声的传播时间，则小球下落时间可表示为______（用h、t和v表示）。 （5）有同学认为，小明在实验中未考虑木条厚度，用图像法计算的重力加速度g必然有偏差。请判断该观点是否正确，简要说明理由______。 11.某实验小组利用手机的录像功能拍下小球在斜面上做匀加速直线运动的过程。为便于记录小球各个时刻在斜面上的位置，将录像中时间间隔为T的连续7幅画面合成到同一张图中，示意如图。依次测得小球各相邻位置间的距离为、、、、、。 ①写出小球在位置1的速度表达式___________。 ②要求充分利用测量数据，写出小球运动过程中的加速度表达式___________。 ③在测量小球相邻位置间距时由于实验者读数产生的误差是___________误差。（填“偶然”或“系统”） 12.某小组采用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，部分实验步骤如下： (1)将两光电门安装在长直轨道上，选择宽度为d的遮光片固定在小车上，调整轨道倾角，用跨过定滑轮的细线将小车与托盘及砝码相连。选用________（填“5.00”或“1.00”）的遮光片，可以较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度。 (2)将小车自轨道右端由静止释放，从数字毫秒计分别读取遮光片经过光电门1、光电门2时的速度、，以及从遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间，计算小车的加速度________（结果保留2位有效数字）。 05.实验一：探究匀变速直线运动答案解析 1.某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究.物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示.已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出.在ABCDE五个点中,打点计时器最先打出的是　　　　点,在打出C点时物块的速度大小为　　　　 m/s(保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为　　　　 m/s2(保留2位有效数字).  【解析】　物块沿倾斜的长木板加速下滑,相等时间内的间距越来越大,所以在A、B、C、D、E五个点中,打点计时器最先打出的是A点.在打点计时器打C点瞬间,物块的速度vC== m/s=0.233m/s.根据逐差法可知,物块下滑的加速度a== m/s2=0.75m/s2. 【答案】　A　0.233　0.75 2.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0.1s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　　　　.(填正确答案标号)  　　　　　　　　　　　　　　　　　　 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=24.5cm、ac=58.7cm,则该地的重力加速度大小为g=　　　　 m/s2.(保留2位有效数字)  【解析】　(1) 为了从照片中获取必要的信息,还必须使用的器材是米尺,选项A正确,BCD错误.(2) 将米尺竖直放置,使小球下落时尽量靠近米尺,用米尺测量出照片上相邻小球的位移.(3) 因ab=24.5cm、ac=58.7cm,所以bc=ac-ab=34.2cm,根据匀变速直线运动的规律可得Δx=gT2,代入数据得g=×10-2 m/s2=9.7m/s2. 【答案】　(1) A　(2) 将米尺竖直放置,使小球下落时尽量靠近米尺　(3) 9.7 3. 如图甲为测量重力加速度的实验装置,C为数字毫秒表,A、B为两个相同的光电门,C可以测量铁球两次挡光之间的时间间隔.开始时铁球处于A门的上边缘,当断开电磁铁的开关由静止释放铁球时,A门开始计时,落到B门时停止计时,毫秒表显示时间为铁球通过A、B两个光电门的时间间隔t,测量A、B间的距离x.现将光电门B缓慢移动到不同位置,测得多组x、t数值,画出随t变化的图线为直线,如图乙所示,直线的斜率为k,则由图线可知,当地重力加速度大小为g=　　　　;若某次测得小球经过A、B门的时间间隔为t0,则可知铁球经过B门时的速度大小为　　　　,此时两光电门间的距离为　　　　.  【解析】　小球做自由落体运动,出发点在A点,小球在A点的速度为0,则小球从A到B的过程:x=gt2, 则=gt,可知-t为一次函数图像,斜率k=, 解得:g=2k. 依据速度公式,则有:vB=gt0=2kt0, 而两光电门的间距d=gt2=k. 【答案】　2k　2kt0　k 4. 如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带的一部分如图甲所示,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s.该同学将纸带从每个计数点处截断,得到6条短纸带,再把6条短纸带的下端对齐贴在纸上,以纸带下端为横轴建立直角坐标系,并将刻度尺边缘紧靠纵轴,其示数如图乙所示.(结果保留两位有效数字) 甲 乙 (1) 打下计数点“2”时小车的速度大小为　　　　 m/s;  (2) 小车的加速度大小为　　　　 m/s2;  (3) 在某次实验中,若该同学所用交流电的频率小于50Hz,则加速度的测量值　　　　(填“>”“=”或“<”)真实值.  【解析】　(1) 依据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,打下计数点“2”时小车的速度大小为v2==×10-2 m/s=0.47m/s. (2) 因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s,即时间t相等,所以纸带的长度之比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这段纸带中间时刻的速度,最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比,还等于各段纸带中间时刻的速度之比,即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比. 在速度—时间,图像中,图线的斜率表示加速度,可知小车的加速度a=k=×10-2 m/s2=0.068m/s2. (3) 如果在某次实验中,交流电的频率小于50Hz,那么实际打点周期变大,根据运动学公式Δx=at2得:真实的加速度值就会偏小,所以加速度的测量值>真实值. 【答案】　(1) 0.47　(2) 0.068　(3) > 5.某同学利用如图甲所示装置研究匀变速直线运动规律.某次实验通过电磁打点计时器打出纸带的一部分如图乙所示,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,每两个相邻计数点间有4个计时点没有画出,打点计时器所接交流电源频率为50Hz.分别测出A点到B、C、D、E点之间的距离x1、x2、x3、x4,以打A点作为计时起点,算出小车位移与对应运动时间的比值,并作出-t图像如图丙所示. (1) 实验中下列措施必要的是　　　　(填正确答案标号).  A. 打点计时器接220V交流电源 B. 平衡小车与长木板间的摩擦力 C. 细线必须与长木板平行 D. 小车的质量远大于钩码的质量 (2) 由图丙中图像求出小车加速度a=　　　　 m/s2,打A点时小车的速度vA=　　　　 m/s.(结果均保留两位有效数字)  【解析】　(1) 电磁打点计时器接4~6V交流电源,选项A错误;实验时不需要平衡小车与长木板间的摩擦力,选项B错误;细线必须与长木板平行,选项C正确;实验中小车做匀加速运动即可,没必要满足小车的质量远大于钩码的质量这一条件,选项D错误. (2) 根据x=v0t+at2可得=v0+at,由图像可知:v0=vA=0.4m/s,a=2k=2× m/s2=5.0m/s2. 【答案】　(1) C　(2) 5.0　0.40 6. 某同学做“测匀变速直线运动的加速度”的实验装置如图甲所示.一小车放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连,在重物牵引下,小车在木板上向左运动,下图给出了电火花计时器在纸带上打出的一些计数点,相邻的两个计数点间还有4个点没画出,电火花计时器所用的交流电频率为50Hz. 甲 (1) 该同学进行了以下实验操作步骤,其中错误的步骤是　　　　.  A. 将打点计时器固定在长木板有滑轮一端,并接好电路 B. 将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔 C. 把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码 D. 拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,放开纸带,再接通电源 (2) 根据图乙纸带可以计算打下各点时小车的瞬时速度及小车的加速度,现计算打下第2点时小车的瞬时速度:v2=　　 　m/s,小车的加速度为a=　 　　m/s2.(结果取三位有效数字)  乙 (3) 另一同学利用如图丙所示的装置测定导轨上滑块运动的加速度,滑块上安装了宽度为d的挡光片,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门A、B,配套的数字毫秒计(图中未画出)记录了挡光片通过光电门A、B的时间分别为Δt1、Δt2,若两个光电门A、B间距离为L,则滑块通过第一个光电门的速度表达式为vA=　　　　.滑块加速度的表达式为a=　　　　.(用题中字母表示)  丙 【解析】　(1) 实验时,将打点计时器固定在长木板远离滑轮的一端,选项A错误;将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔,选项B正确;把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码,选项C正确;实验时应先接通电源,再释放纸带,选项D错误. (2) 第2点的瞬时速度v2== m/s=0.396m/s, 根据Δx=aT2,运用逐差法得, a= = m/s2=0.380m/s2. (3) 根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知,vA=,vB=,根据速度位移公式得,a==. 【答案】　(1) AD　(2) 0.396　0.380　(3) 　 7.某同学利用如图（a）所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。 （1）已知打出图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s．以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移填到表中，小车发生对应位移和平均速度分别为和，表中________cm，________。      位移区间 AB AC AD AE AF 6.60 14.60 34.90 47.30 66.0 73.0 87.3 94.6 （2）根据表中数据得到小车平均速度随时间的变化关系，如图（c）所示。在答题卡上的图中补全实验点_____。 （3）从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，此直线用方程表示，其中________，________cm/s。（结果均保留3位有效数字） （4）根据（3）中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小________，小车的加速度大小________。（结果用字母k、b表示） 【答案】 24.00 80.0      70.0 59.0 b 2k 【详解】（1）[1]根据纸带的数据可得 [2]平均速度为 （2）[3]根据第（1）小题结果补充表格和补全实验点图像得      （3）[4][5]从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，图像为    此直线用方程表示，由图像可知其中 ， （4）[6][7]小球做匀变速直线运动，由位移公式，整理得 即 故根据图像斜率和截距可得 ， 8．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图1所示。 ①需要的实验操作有__________（多选）； A．调节滑轮使细线与轨道平行 B．倾斜轨道以补偿阻力 C．小车靠近打点计时器静止释放 D．先接通电源再释放小车 ②经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图2所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点，则计数点1的读数为__________。已知打点计时器所用交流电源的频率为，则打计数点2时小车的速度大小为：__________（结果保留3位有效数字）。 【答案】 ACD 2.75 1.48 【详解】①[1]A．实验需要调节滑轮使细线与轨道平行，选项A正确； B．该实验只要使得小车加速运动即可，不需要倾斜轨道补偿阻力，选项B错误； C．为了充分利用纸带，则小车靠近打点计时器静止释放，选项C正确； D．先接通电源再释放小车，选项D正确。 故选ACD。 ②[2][3]计数点1的读数为2.75。已知打点计时器所用交流电源的频率为，则打点周期T=0.02s，则打计数点2时小车的速度大小为 9．某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在频率为的交流电源上。使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，…，8，相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻计数点之间的距离，并求出打点2，3，…，7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立坐标系，根据重锤下落的速度作出图线并求重力加速度。 （2） 图2为纸带的一部分，打点3时，重锤下落的速度______________（结果保留3位有效数字）。 （2）除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出，请在图中标出速度对应的坐标点，并作出图线______________。 （3）根据图3，实验测得的重力加速度______________（结果保留3位有效数字）。 （4）某同学居家学习期间，注意到一水龙头距地面较高，而且发现通过调节水龙头阀门可实现水滴逐滴下落，并能控制相邻水滴开始下落的时间间隔，还能听到水滴落地时发出的清脆声音。于是他计划利用手机的秒表计时功能和刻度尺测量重力加速度。为准确测量，请写出需要测量的物理量及对应的测量方法。_________________________ 【答案】 1.15 9.79 见解析 【详解】（1）[1]打点计时器接在频率为的交流电源上，相邻计数点之间还有1个计时点，则相邻两计数点之间的时间为 纸带做自由落体运动，打点3时的瞬时速度等于点2到点4之间的平均速度，由纸带数据可知 （2）[2]做出图像如图所示 （3）[3]根据，可知 根据图像可知其斜率为重力加速度，则有 （4）[4]需要测量的物理量：水滴下落的高度h和下落的时间t。 测量h的方法：用刻度尺测量水龙头出水口到地面的高度，多次测量取平均值； 测量t的方法：调节水龙头阀门，使一滴水开始下落的同时，恰好听到前一滴水落地时发出的清脆声音。用手机测量n滴水下落的总时间，则 10．小明利用手机测量当地的重力加速度，实验场景如图1所示，他将一根木条平放在楼梯台阶边缘，小球放置在木条上，打开手机的“声学秒表”软件，用钢尺水平击打木条使其转开后，小球下落撞击地面，手机接收到钢尺的击打声开始计时，接收到小球落地的撞击声停止计时，记录下击打声与撞击声的时间间隔t，多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。 （1）现有以下材质的小球，实验中应当选用______。 A．钢球     B．乒乓球     C．橡胶球 （2）用分度值为的刻度尺测量某级台阶高度h的示数如图2所示，则______。 （3）作出图线，如图3所示，则可得到重力加速度______。 （4）在图1中，将手机放在木条与地面间的中点附近进行测量，若将手机放在地面A点，设声速为v，考虑击打声的传播时间，则小球下落时间可表示为______（用h、t和v表示）。 （5）有同学认为，小明在实验中未考虑木条厚度，用图像法计算的重力加速度g必然有偏差。请判断该观点是否正确，简要说明理由______。 【答案】 A 61.20 9.55 不正确，理由见解析 【详解】（1）[1]为了减小空气阻力等误差影响，应该选用材质密度较大的小钢球，故选A。 （2）[2]刻度尺的分度值为1mm，估读到分度值的下一位，由图可知h=61.20cm； （3）[3]根据可知 故在图像中斜率表示重力加速度，则根据图线有 （4）[4]下落过程中声音传播的时间为 则小球下落的时间为 （5）[5]设木条厚度为H，则台阶距离地面的高度h1时的时间为t1，高度h2时的时间为t2；则根据前面的分析有 可知与H无关。 11.某实验小组利用手机的录像功能拍下小球在斜面上做匀加速直线运动的过程。为便于记录小球各个时刻在斜面上的位置，将录像中时间间隔为T的连续7幅画面合成到同一张图中，示意如图。依次测得小球各相邻位置间的距离为、、、、、。 ①写出小球在位置1的速度表达式___________。 ②要求充分利用测量数据，写出小球运动过程中的加速度表达式___________。 ③在测量小球相邻位置间距时由于实验者读数产生的误差是___________误差。（填“偶然”或“系统”） 【答案】 偶然 【详解】①[1]匀变速直线运动中，中间时刻速度等于平均速度，所以1位置的速度为 ②[2]题中要求充分利用数据，利用逐差法求解加速度，则 解得加速度为 ③[3]读数产生的误差是人为因素造成的，属于偶然误差。 【点睛】一般来说，偶然误差是主观因素引起的误差，比如读数错误，操作错误等；系统误差是客观因素造成的，比如测量工具本身的精确度不够，测量方法带来的不可避免的误差等。 12.某小组采用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，部分实验步骤如下： (1)将两光电门安装在长直轨道上，选择宽度为d的遮光片固定在小车上，调整轨道倾角，用跨过定滑轮的细线将小车与托盘及砝码相连。选用________（填“5.00”或“1.00”）的遮光片，可以较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度。 (2)将小车自轨道右端由静止释放，从数字毫秒计分别读取遮光片经过光电门1、光电门2时的速度、，以及从遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间，计算小车的加速度________（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1)1.00 (2) 【详解】（1）实验用遮光片通过光电门的平均速度代替瞬时速度，遮光片宽度越小，代替时的误差越小，故为较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度，选择宽度较小的的遮光片； （2）根据加速度的定义式可得 学科网（北京）股份有限公司 $