摘要:
**基本信息**
聚焦加速度测量的四种实验方法,通过基础到创新的分层训练,构建从实验原理到数据处理的完整逻辑链,培养科学探究与科学思维能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|利用打点计时器测量|5题|纸带分析、逐差法计算、仪器选择|从匀变速直线运动规律出发,通过纸带数据处理建立加速度计算模型|
|利用光电门|4题|遮光片宽度测量、瞬时速度近似、图像分析|基于平均速度近似瞬时速度,结合运动学公式推导加速度表达式|
|利用频闪拍照|3题|坐标数据处理、速度与加速度计算|通过频闪周期与位移关系,应用运动学公式分析匀变速运动|
|传感器或其他方法|6题|位移传感器数据、单摆周期、滴水计时器|整合现代测量技术,拓展加速度测量的多元实验路径|
内容正文:
第01讲 测量加速度的几种方法(专项训练)
目 录
模拟·基础演练 1
题型01 利用打点计时器测量 1
题型02 利用光电门 5
题型03 利用频闪拍照 6
题型04 传感器或其他的测量方法 15
重难·创新演练 10
真题·实战演练 32
模拟·基础演练
考查重点:测量加速度的方法、计算
⏳题型01 利用打点计时器测量
1. (2024·广东江门市期中)利用图1甲所示的装置可以研究自由落体运动,实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落,打点计时器会在纸带上打出一系列的点。
(1)为了减小误差,重物应选________(填入正确选项前的字母)。
A.木块 B.铁块
C.塑料块
(2)为了测得重物下落的加速度,还需要的实验器材有________(填入正确选项前的字母)。
A.天平 B.秒表
C.刻度尺
(3)取下纸带,取其中的一段标出计数点如图乙所示,测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60 cm,x2=4.14 cm,x3=5.69 cm,x4=7.22 cm,x5=8.75 cm,x6=10.29 cm,已知打点计时器的打点间隔T=0.02 s,则重物运动的加速度计算表达式为a=____________,代入数据,可得加速度a=________m/s2(计算结果保留3位有效数字)。
图1
答案 (1)B (2)C (3) 9.60
解析 (1)为了减小阻力对实验的影响,使重物的重力远大于阻力,重物应选质量大、体积小,即密度大的铁块,故选B。
(2)本实验不需要测量质量,故不需要天平,故A错误;打点计时器本身具有计时功能,所以本实验不需要秒表,故B错误;本实验需要利用刻度尺测量纸带上所打计数点间的距离来计算加速度的大小,故需要刻度尺,故C正确。
(3)由纸带可知相邻计数点间还有一个点,则相邻计数点间的时间间隔为t=2T
根据逐差法Δx=at2可得重物运动的加速度计算表达式为
a==
已知打点计时器的打点间隔T=0.02 s,代入数据,可得加速度大小a=9.60 m/s2。
2.(2026·深圳市聚龙科学中学教育集团·一模)小李同学在做测量匀变速运动的加速度的实验中,将打点计时器固定在某处,在细线拉力的作用下小车拖着穿过打点计时器的纸带在水平木板上运动,如图甲所示,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带的一段,如图乙所示。在打点计时器打出的纸带上确定出八个计数点,相邻两个计数点之间还有四个点未画出,并用刻度尺测出了各计数点到0计数点的距离,图中所标数据的单位是cm。
(1)小李利用家庭电源来做实验,因此应该选择________计时器。
(2)根据纸带提供的信息,小华同学已经计算出了打下1、2、3、4、5这五个计数点时小车的速度大小,请你帮助他计算出打下计数点6时小车的速度大小为________m/s(结果保留3位有效数字)。
计数点
1
2
3
4
5
6
t/s
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.358
0.400
0.440
0.485
0.530
(3)以速度大小v为纵坐标、时间t为横坐标在坐标纸上建立直角坐标系,请根据上表中的v、t数据,在图丙坐标系中描点并作出小车运动的图像;
(4)根据图像可知,小车的加速度大小为________m/s2(保留2位有效数字),计时起点的瞬时速度大小为________m/s(保留3位有效数字)。
【答案】(1)电火花
(2)0.570
(3)
(4) 0.45 0.300
【详解】(1)利用家庭电源来做实验,电压为220V,因此应该选择电火花计时器,工作电压为220V。
(2)相邻两个计数点之间还有四个点未画出,则相邻计数点的时间间隔为
匀变速直线运动中,全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则打下计数点6时小车的速度大小为
(3)根据表格中的v、t数据,在坐标系中描点,用一条直线将点迹连接起来,使点迹均匀分布在直线两侧,如图所示
(4)[1]根据图像的斜率表示加速度,结合上述图像可知,小车的加速度大小为
[2]上述图像纵轴的截距表示计时起点的速度,根据图像可知
3.某实验小组同学利用图(1)所示的实验装置探究小车的速度随时间的变化。图(2)是小车在钩码的作用下拖着纸带运动的过程中,打点计时器在纸带上打出的点迹。
(1)已知使用电火花计时器,它的工作电源是220V的交变电流。打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为____s。
(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,从图中读出A、B两点间距____cm;C点对应的速度是____,匀变速直线运动的加速度为____。
(3)下列说法正确的是( )
A.使用时应当先放小车,让其运动起来,再接通电源
B.也可使用干电池作为打点计时器的电源
C.每打完一条纸带,要及时切断打点计时器的电源
D.对纸带处理时,要从3条纸带中选择一条点迹清晰的纸带进行处理
【答案】(1)0.02
(2) 0.70 0.1 0.2
(3)CD
【详解】(1)电火花打点计时器是使用交流电源的计时仪器,电火花计时器使用的是交流220V的电源:打点周期为交流电的周期;当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点。
(2)[1]从图中读出A、B两点间距
[2]每两个相邻计数点间有四个点没有画出,则计数点之间的时间间隔是
根据平均速度等于中时刻的瞬时速度,则有C点速度大小等于
[3]小车的加速度为
(3)A.为打点稳定,在使用打点计时器时应先开电源再放纸带,故A错误;
B.为了使打点计时器工作,必须使用交流电源,故B错误;
C.每打完一条纸带,要及时切断打点计时器的电源,故C正确;
D.对纸带处理时,要从3条纸带中选择一条点迹清晰的纸带进行处理,故D正确。
故选CD。
4.(2025·广州天河·一模)某同学利用如图甲所示装置进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验,选出了如图乙所示的一条纸带。打点计时器电源频率为50Hz,相邻两计数点间有四个点未画出。
(1)实验开始前___________平衡摩擦力(选填“需要”或“不需要”);
(2)小车的加速度大小为___________m/s2(保留两位有效数字)。
【答案】(1)不需要
(2)0.80
【详解】(1)本实验探究小车速度随时间变化的规律,只需要保持小车做匀变速直线运动,小车受到的合力恒定不变,所以实验开始前不需要平衡摩擦力。
(2)相邻两计数点间有四个点未画出,则相邻计数点的时间间隔为
根据逐差法可得小车的加速度大小为
5.做“探究小车速度随时间变化规律”的实验,实验装置如图(电源频率50Hz)。
(1)若选择电火花打点计时器,则应接_______________电(“交流”或“直流”),电压_______________V
(2)实验中,下列做法正确的是:_______________
A.先释放小车带动纸带运动,再接通电源 B.先接通电源,再释放小车带动纸带运动
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(3)下图所示的是一次记录小车运动情况的纸带,图中O、A、B、C、D为相邻的计数点相邻计数点间还有四个点未画出。根据运动学公式可求得,_______________,_______________(计算结果保留2位小数)。
【答案】(1) 交流 220
(2)BD
(3) 1.92 4.80
【详解】(1)[1][2]电火花打点计时器的工作电源为220V的交流电。
(2)AB.实验时要先接通电源,再释放小车带动纸带运动,故A错误,B正确;
CD.为了充分利用纸带,应将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,远离滑轮的位置,故C错误,D正确。
故选BD。
(3)[1]由题知可知,相邻计数点间还有四个点未画出,则相邻读数点的时间为T=0.1s,则在打点计时器打出C点时,小车的速度大小为
[2]小车运动的加速度为
⏳题型02 利用光电门
6.(2026·广州·冲刺训练三)某小组采用如图甲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________(选填5.00或1.00) cm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时的速度分别为v1、v2,从遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为t,计算小车的加速度________。
(3)将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力F,改变砝码质量,重复上述步骤,根据数据拟合出图像如图乙。若要得到一条过原点的直线,实验中应________(选填“增大”或“减小”)轨道的倾角。
(4)如图乙中直线斜率的单位为________(选填或)。
(5)如图丙,用打点计时器来研究圆周运动,将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点,另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动,选取部分纸带如图丁,相邻计数点间的时间间隔为0.10s,圆盘半径。则该部分纸带通过打点计时器的加速度大小为________m/s2;打点计时器打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)1.00
(2)
(3)增大
(4)
(5) 0.81 1.6
【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,故选用的遮光片,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)根据加速度的定义式可得
(3)根据图像可知当有一定大小的外力F时此时小车的加速度仍为零,可知平衡摩擦力不足,若要得到一条过原点的直线,需要平衡摩擦力,故实验中应增大轨道的倾角。
(4)图乙中直线斜率为,根据可知直线斜率的单位为。
(5)[1]根据逐差法可得该部分纸带通过打点计时器的加速度大小为
[2]打点计时器打B点时纸带的速度大小为
则打点计时器打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为
7.(2026·广东光大联考)以光电计时器测量时间的实验设计如下,请按要求完成实验内容。
(1)用如图所示的装置来测重力加速度,框架上装有固定不动的光电门1和光电门2,框架竖直部分紧贴一刻度尺,零刻度线在上端,可以读出两个光电门到零刻度线的距离和。切断电磁铁电源,让小钢球自由下落,下落过程中小钢球经过光电门1和2,光电计时器记录下小钢球通过光电门1、2的时间、。测得小钢球的直径为。
球通过光电门2时的瞬时速度______(用题中所给的物理量表示),的表达式为______。(用、、、、表示)
(2)如图,是气垫导轨验证碰撞中的动量守恒定律的装置。 通过在滑块2加一夹子,让装置中滑块1(含挡光片)的质量等于滑块2(含弹簧和挡光片、夹子)的一半,两挡光片的宽度均为。
①实验前要调节气垫导轨水平,开通气源,调节导轨的调节旋钮,直至滑块通过两光电门的时间______,则气垫导轨调节水平。
②把带有挡光片的滑块1放在弹射架和光电门1之间,左侧带有弹簧的滑块2放在两光电门之间;弹射架弹射滑块1,滑块1与弹射架分离之后通过光电门1,然后与滑块2碰撞,碰撞后,滑块1返回再次通过光电门1,滑块1第一次通过光电门1的挡光时间为,第二次通过光电门1的挡光时间为,碰撞后,滑块2通过光电门2的挡光时间为,则碰撞前滑块1的速度大小为=______;如果表达式______成立,则两滑块碰撞中动量守恒。
【答案】(1)
(2) 相等 (或)
【详解】(1)[1]该实验中用挡光片通过光电门时的平均速度来代替瞬时速度,可得滑块通过光电门2的速度大小为
[2] 滑块通过光电门1的速度大小为
又
故
(2)[1]要使,
则滑块通过两光电门的挡光时间相等
[2] 则碰撞前滑块1的速度大小为
[3] 取滑块2的质量为,碰后滑块1的反弹速度为
碰后滑块2的速度为
则
即
8.(2026·广东大湾区·一模)某实验小组用如图甲所示装置测当地的重力加速度。光电门1、2固定在铁架台上,两光电门分别与数字计时器连接。
(1)用螺旋测微器测量小球的直径d,示数如图乙所示,则小球直径为________mm。
(2)安装实验装置时,对两光电门的位置有怎样的要求?________________。
(3)将小球从光电门1正上方某位置由静止释放,通过光电门1和光电门2时,小球的挡光时间分别为t1、t2,则t1________t2(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)保持两光电门间距离为H,改变小球在光电门1上方静止释放的位置,多次重复实验,测得多组通过光电门1和光电门2的挡光时间t1、t2,作图像(如图丙),图线与纵轴的交点为(0,b),则当地重力加速度g=________(用题目中相关物理量的字母符号表示)。
【答案】(1)3.340mm
(2)两光电门在同一竖直线上,避免过近
(3)大于
(4)
【详解】(1)固定刻度为3mm,可动刻度为
故读数为3.340mm。
(2)由于要测量小球在竖直方向上的速度,所以两光电门一定在同一竖直线上,且间距适当大些。
(3)小球竖直方向上做匀加速运动,即
又由公式
可得
(4)根据动能定理可得
即有
由于纵轴截距为b,所以可得
解得
9.(2026·广东深圳·多校联考)甲、乙同学使用下列器材分别设计“测当地重力加速度”的实验,实验器材有:不可伸长的细绳、弹性细绳、带孔的小铁球、铁架台、光电门、带开关的磁吸、刻度尺、螺旋测微器等
(1)用螺旋测微器测小球直径如图所示,则小球的直径d为___________mm;
(2)甲同学如图甲所示的实验装置,让磁吸吸住小球,断开开关,让小球通过离磁吸下端H处的光电门,记录小球通过光电门的时间为,小球通过光电门时的速度为___________;当地重力加速度为___________(用题中的字母表达)。
(3)乙同学选用___________拴住小球,一端系在铁架台上端,构成单摆如图乙,用刻度尺测得系点到摆球上端点的距离为L,在平衡位置处放置一光电门,将小球拉一小角度,由静止释放,小球第一次通过光电门时开始计时,当小球第n次通过光电门时,光电门总计时为Δt2,则当地重力加速度为___________(用题中的字母表达)。
【答案】(1)0.680/0.679/0.681
(2)
(3) 不可伸长的绳
【详解】(1)螺旋测微器的精确值为,由图可知小球的直径为
(2)[1]记录小球通过光电门的时间为,则小球通过光电门时的速度为
[2]根据运动学公式可得
联立可得当地重力加速度为
(3)[1]为了保证小球摆动过程,摆长保持不变,应选用不可伸长的绳拴住小球;
[2]由静止释放,小球第一次通过光电门时开始计时,当小球第n次通过光电门时,光电门总计时为Δt2,则单摆的周期为
根据单摆周期公式可得
联立可得
⏳题型03 利用频闪拍照
10.(2026·广东·多校联考)某同学用相机拍摄全运会一名自行车运动员比赛过程的频闪相片,如图所示。用刻度尺测量相片,记录六个位置的坐标值,分别为4.20cm、7.00cm、10.00cm、13.20cm、16.60cm、20.20cm,相片长度与真实长度的比例为,频闪周期为,则可判断运动员做________运动;经过坐标值时的速度为________。
【答案】 匀加速直线 14
【详解】[1]由题干数据可知,第一段位移长度为,第二段位移为,第三段位移为,第四段位移长度为,第五段位移为,则相邻两段的位移之差,,,
由于,说明运动员做匀加速直线运动。
[2]按比例尺可知:第四段位移实际为,第五段位移实际为,则经过坐标值时的速度为
11.如图甲所示为利用频闪照相法研究匀变速直线运动规律的实验装置。质量分别为m1、m2的两小球通过绕过定滑轮的轻绳连接,整个装置固定在铁架台上,毫米刻度尺紧靠小球m1固定。实验时,小球m1从高处由静止开始下落,利用频闪相机记录小球m1的运动过程,得到图乙所示的频闪照片。已知相机的频闪频率为10Hz。重力加速度g取10m/s2。
(1)小球m1经过B点时,球心位置对应的刻度尺的读数为_________cm,小球m1在该点的速度大小为___________m/s(结果保留两位有效数字)。
(2)小球m1下落的加速度为a=________m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)根据实验数据可得,小球m1、m2的质量之比近似为 (填正确答案标号)。
A.2∶1 B.3∶1 C.4∶1 D.3∶2
【答案】(1) 9.50 0.25
(2)2.0
(3)D
【详解】(1)[1][2]小球经过B点时,球心位置对应的刻度尺的读数为
频闪周期
小球在该点的速度大小为
(2)由图乙可知A、B两点间的距离为,B、C两点间的距离为,C、D两点间的距离为,则小球在相邻内的位移之差为,根据可得小球下落的加速度
(3)对两个小球组成的整体分析有
整理得
故选D。
12.(2025·广东梅州·一模)小明同学利用频闪相机来探究摩托车的运动规律。从某时刻()开始的一段时间内,该摩托车可视为沿直线运动,每隔0.5s测量一次其位置,坐标为x,结果如下表所示:
t/s
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
x/m
0
0.46
1.24
2.34
3.76
5.50
7.56
9.94
12.64
根据表格内容可知(计算结果均保留两位小数):
(1)由表格数据可判断摩托车近似做匀加速直线运动,理由是____________。
(2)当时,摩托车的速度大小为______m/s。
(3)摩托车的加速度大小为______。
【答案】 见解析
【详解】(1)[1]根据题意,由表中数据可知,第内的位移为,第内的位移为,第内的位移为,第内的位移为,可得相邻1s内的位移之差为
可知,摩托车近似做匀加速直线运动。
(2)[2]当时,摩托车的速度大小为
(3)[3]由逐差法有
解得
⏳题型04 传感器或其他的测量方法
13.(2026·广东清远·一模)某实验小组采用位移传感器和电火花打点计时器同时测量物体做匀减速直线运动的加速度,以此比较两种测量方法的差异性。实验步骤如下:
(1)如图甲所示连接好实验器材,接通打点计时器电源开始打点,闭合位移传感器开关,释放木块,木块在重物的牵引下开始做匀加速直线运动,重物落地后,木块再匀减速运动一段距离后停在桌面上(尚未到达滑轮处);
(2)从纸带上截取点迹清晰,便于测量的一段,如图乙所示,计算木块做匀减速直线运动的加速度则需选择___________点至___________点段进行测算(填图乙中点的字母),得出木块做匀减速直线运动的加速度大小为
(3)用位移传感器记录木块做匀减速直线运动的位移,其采样周期T=0.05s,数据如下表
5.40cm
4.40 cm
3.40cm
2.42cm
1.48 cm
0.50cm
利用表中数据求得木块的加速度大小为_______(结果保留三位有效数字);
(4)___________(填“打点计时器”或“位移传感器”)能比较准确的测量木块做匀减速直线运动的加速度。
【答案】 位移传感器
【详解】[1][2]由纸带可知之间的间距比之间的间距小,说明之间开始减速了,但是仍可能存在一小段的匀加速运动,然后再匀减速运动的情况,所以取点可确保木块已做减速运动。
[3]根据逐差公式可得
可得
代入数据解得
可得加速度大小为
[4]木块做减速运动的时候,纸带与打点计时器之间的摩擦力比木块与桌面的摩擦力小,所以用打点计时器测得的加速度比木块的加速度要小一些,相对而言,位移传感器能够比较准确的测得木块做匀减速直线运动的加速度。
14.(2026·广东东莞·一模)图甲的装置可以用来探究加速度与力、质量的关系,其中小车与车中砝码的总质量记为M,砂与砂桶的总质量记为m,重力加速度为g。小陈同学在保持m一定时,探究小车的加速度a与M的关系。
(1)平衡摩擦力时,若未挂砂桶的小车拖动纸带沿木板运动,打点计时器在纸带上打出的点迹__________,说明平衡了小车所受的摩擦力。
(2)图乙是某次实验打点计时器打出的一条纸带(部分)。若B,C,D相邻计数点间的时间间隔均为0.10s,根据图中的数据,可求出小车的加速度大小是____。(计算结果保留两位有效数字)
(3)平衡摩擦力后,该同学根据测得的多组数据画出关系图像,若实验过程中,由于M的变化,M未满足远大于m,则图像可能是__________
A. B. C. D.
【答案】(1)间隔均匀
(2)1.0
(3)A
【详解】(1)平衡摩擦力时,若未挂砂桶的小车拖动纸带沿木板运动,打点计时器在纸带上打出的点迹间隔均匀,说明其做匀速直线运动,则说明平衡了小车所受的摩擦力。
(2)纸带上有连续相等时间的两段位移,由判别式可得
(3)根据牛顿第二定律,对m有
对M有
得
当时,拉力才近似等于沙桶重力。其;在图像,增大时,即M减小,不满足,实际加速度,它小于理论,图线向下弯曲,故A符合题意。
故选A。
15.(2026·广东信宜·模拟预测)请按要求完成以下实验内容。
(1)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,用打点计时器(所接电源频率为50Hz)记录小车运动情况的纸带如图甲所示,图中、、、、为相邻的计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,则小车的加速度大小______(结果保留2位有效数字);
(2)实验小组利用身边的器材探究弹簧弹力和伸长量的关系,器材有:待测轻弹簧(重力忽略不计)、光滑平整的玻璃板、垫块、小钢球、量角器。已知小钢球质量为100g,当地重力加速度。实验步骤如下:
①将弹簧的一端固定在玻璃板的顶端,另一端与小钢球相连,用垫块垫高玻璃板顶端,组装成如图乙所示的装置;
②小钢球静止后,用量角器测量玻璃板与水平面间的夹角,得到,用直尺测量弹簧的长度;
③把垫块垫在不同位置,重复步骤②,得到多组、值;
④以为横坐标,长度为纵坐标,建立坐标系,如图丙,则弹簧的原长______,待测弹簧的劲度系数______。(结果均保留位有效数字)
【答案】(1)
(2) /20.1/19.9
【详解】(1)电源频率为50Hz,相邻计数点间还有4个点未画出,可知相邻计数点的时间间隔为
根据逐差公式,可知
得小车的加速度
代入数据
(2)[1][2]根据胡克定律得
分析受力得
联立得
由图像可知截距为,斜率为,可得弹簧的原长
待测弹簧的劲度系数
16.(2026·广东江门·一模)实验小组为了测量图(a)中人行天桥上的斜坡倾角,设计了如图(b)所示的实验方案。
(1)安装和调节“滴水计时器”
将“滴水计时器”固定在小车的末端,在小车上固定一平衡物。保持小车静止,从第1滴水刚离开滴水计时器开始计时,20秒末第41滴刚好离开,则相邻两滴水间的时间间隔________s。
(2)实验过程及数据处理
①在斜坡上静止释放小车,小车沿斜坡向下做直线运动。水滴在路面上留下点迹,取点迹清晰的一段路面,将第一个点迹记为0,之后的点迹依次记为1、2、3…,测出相邻两个点迹间的距离如图所示。
小车加速度大小=________(用题中所给的物理量符号表示)。
②在斜坡底端给小车一定的初速度,小车沿斜坡向上做直线运动。水滴在路面上留下点迹,计算得到小车向上运动的加速度大小为。
③已知当地重力加速度为g,则该斜坡倾角的正弦值=________(用、和g表示)。考虑小车运动过程中所受空气阻力的影响,设小车沿斜坡运动过程中所受的空气阻力大小不变,则的测量值比真实值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)0.5
(2) 不变
【详解】(1)从第 1 滴水刚离开开始计时,到第 41 滴刚好离开,中间经历了个时间间隔。总时间 ,则相邻两滴水间的时间间隔
(2)①[1]小车做匀加速直线运动,根据逐差法公式
解得加速度
③[2]小车沿斜坡向下运动时,受重力分力和阻力作用,由牛顿第二定律得
小车沿斜坡向上运动时,阻力方向沿斜面向下,由牛顿第二定律得
联立两式,将两式相加消去阻力 ,得
解得
[3]上述推导公式已经考虑了阻力的影响。此时通过实验数据 和 计算出的 ,不存在因空气阻力带来的系统误差,故测量值与真实值相比不变。
17.(2026·广东培正中学·高三模拟)某次实验用打点计时器打下如图所示的纸带,图中为相邻的计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,已知打点计时器所接交流电的频率为,则纸带运动的加速度大小为____________。(结果保留3位有效数字)
【答案】2.00
【详解】相邻两计数点间还有4个点未画出,可知时间间隔T=0.1s
根据逐差法,小车运动的加速度为
18.(2026·广东顺德·二模)请完成下列实验操作和计算。
(1)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中。用打点计时器记录由静止释放被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出共5个计数点,相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未画出,电源频率为50Hz。
实验时,使小车靠近打点计时器,先______(选填“接通电源后释放小车”或“释放小车后接通电源”),根据纸带上的数据,算出小车的加速度大小______(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1) 接通电源后释放小车 0.400
【详解】(1)[1]因电源刚接通时, 打点计时器工作不稳定,故先接通电源后释放小车
[2] 每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未画出,每两个相邻的计数点的时间间隔
由逐差法得
19.(2026·广东广雅中学·期末)在探究小车质量一定时加速度与力的关系实验中,小林同学做了如图甲所示的实验改进,在调节桌面水平后,打出纸带如乙图所示,已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,相邻两计数点之间还有四个点未画出,由图乙中的数据可知,砂桶的加速度大小为________。(计算结果保留三位有效数字)
【答案】1.25
【详解】已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,相邻两计数点之间还有四个点未画出,相邻计数点间的时间为
根据逐差法可得小车的加速度
则砂桶的加速度大小为。
20.(2026·广东茂名·期末模拟)(1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中,某同学在练习使用游标卡尺的时候示数如图甲所示,读数为_____。
(2)图乙是用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中得到的一条纸带,图中、、、、为相邻的计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,打点计时器所接电源频率为,根据纸带信息可求得打点时小车的速度_____,小车加速度_____。(计算结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)23.60mm
(2) 0.14 1.2
(3) B
【详解】(1)游标卡尺的主尺部分读数为23mm,游标尺有20小格,分度值为0.05mm,图中游标尺上第12小格与主尺的刻度线对齐,读数为
总读数为
(2)打点计时器工作频率为50Hz,每两个计数点之间还有四个计时点没有画出来,相邻两个计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s
[1] 打下计数点B时纸带的速度,等于A到C这段时间内的平均速度
[2]用逐差法求加速度
21.(2026·广州华师附中·综合测试二)如图a是某同学做“研究匀变速直线运动”实验时获得的一条纸带。
该同学所用的打点计时器应接________(填“直流”或“交流”)电源;A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点,F点由于不清晰而未画出。试根据纸带上的数据,推测F点的位置并在纸带上标出________,由纸带可得AG长度为________cm;已知电源频率为50Hz,则可算出与纸带相连的物体运动的加速度为___________;(计算结果保留两位有效数字)
【答案】 交流 , 6.00 5.0m/s2
【详解】[1]根据打点计时器的工作原理,应接交流电源。
[2][3]匀变速直线运动满足公式
根据纸带上的信息可计算出
可读取出
由于
所以F点的数据值应为5.00cm,G点的数据值应为6.50cm。如图所示
所以
[4]根据打点计时器的原理,打出两点的时间间隔为
代入公式可得到
22.(2026·深实高中园、惠东高级中学·联考)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,某同学设计了如图所示的实验装置。其中M为小车的质量(不含与小车相连的滑轮质量),m(未知量且可改变)为砂和砂桶的质量为与小车相连的滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
实验过程如下:
①调节长木板使之水平;
②使细绳水平,调节砂桶中砂的质量,当纸带上打下的点间隔均匀时,力传感器的示数为;
③更换纸带,增加砂桶中砂的质量,记录力传感器的示数为F,取下纸带;
④重复步骤③多次进行实验。根据以上实验操作回答下列问题:
(1)在实验操作时是否需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量?___________(填“需要”或“不需要”)
(2)实验过程中,小车和木板之间的滑动摩擦力大小为__________。
(3)该同学在实验过程中得到如图所示的一条纸带(两点之间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可以求出小车的加速度为___________(计算结果保留两位有效数字)
(4)力传感器的示数为F,小车的加速度为a,根据多次实验得到的数据作出的a-F图像可能是下图中的_____(填“①”或“②”或“③”),原因是:_______
【答案】(1)不需要
(2)
(3)
(4) ③ 见解析
【详解】(1)由于轻绳的拉力可以由测力计测出,不需要用沙和沙桶的重力近似替代轻绳的拉力,因而不需要满足沙和沙桶的总质量远小于车的质量;
(2)根据题意,以小车为研究对象可知,小车受到的滑动摩擦力为
(3)其中
根据
可得小车的加速度为
(4)由题意可知,小车与长木板之间的摩擦力为,根据牛顿第二定律有
则
故选③。
23.(2026·广州天河·一模)(1)某同学设计利用如图甲所示装置验证单摆的周期公式,传感器固定在悬点O正下方,该传感器可记录光的强弱随时间的变化情况。当小球摆到最低点遮挡光线时,传感器采集的光线最弱,计算机采集数据后得到光的强弱与时间图像如图乙所示。
①第1次光最弱到第N次光最弱的时间为t,则该单摆的周期可表示为T1=________。(用N、t表示)
②该同学用游标卡尺测小球直径D如图丙所示,则D=________mm,用米尺测量出摆线长为L,重力加速度为g,用D、L、g表示单摆周期公式为T2=________。在误差允许范围内若T1=T2,即可验证单摆周期公式正确。
(2)某次实验用打点计时器打下如图所示的纸带,图中O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,已知打点计时器所接交流电的频率为50Hz,则纸带运动的加速度大小为________。(结果保留3位有效数字)
【答案】(1) 10.60
(2)2.00
【详解】(1)[1]由题可知,一个周期内,摆球两次经过最低点,则单摆的周期
[2]游标尺为20分度,其精确度为
故摆球的直径
[3]单摆的周期
(2)由题可知,相邻计数点之间的时间间隔为
根据逐差法可得纸带的加速度大小为
重难·创新演练
设题创新:结合科技考查;结合生活实际(;新角度考查研究方法;
24.(2026·深圳宝安·一模)某实验小组分别通过“自由落体运动”与“单摆运动”测量当地重力加速度。
(1)通过自由落体运动测重力加速度:某次实验中打点计时器打出的纸带如图甲所示,打点计时器供电频率为,用刻度尺测得、、、、、,根据该纸带数据可测得加速度_____(结果保留3位有效数字)。通过多次实验发现,所测重力加速度的值总是存在误差,请写出一种能够提高实验精度的措施:_____。
(2)通过单摆实验测重力加速度:用螺旋测微计测量小球直径,如图乙所示,_____mm。安装好实验装置,拨动摆球,测量并记录单摆的周期以及摆长。改变摆长并重复实验。作出摆长与周期的平方的关系图像如图丙所示,请根据图丙中的数据计算出重力加速度_____(已知,结果保留3位有效数字)。某细心的同学发现实验绘制的图像并不过坐标原点,请你写出一种可能的原因_____。
【答案】(1) 间隔多个点取一个记数点;更充分应用纸带中的数据;通过绘制v-t图像,根据图像斜率计算重力加速度
(2) 16.471/16.472/16.473 9.63 把小球的直径加上绳子的长度当做摆长;绳子没有系稳,出现松动
【详解】(1)[1]由题可知,相邻计数点之间的时间间隔为
根据逐差法可得,重力加速度
[2]间隔多个点取一个记数点;更充分应用纸带中的数据;通过绘制v-t图像,根据图像斜率计算重力加速度。
(2)[1]根据螺旋测微器的读法可知,小球的直径
[2]根据单摆的周期
整理可得
因此在图像中,其斜率为
结合图像解得
[3]把小球的直径加上绳子的长度当做摆长;绳子没有系稳,出现松动。
25.(2026·汕头金山中学·模拟)某班同学利用电火花打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”,使用频率为的交变电源,某次所得纸带上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)。,,,,,。则打点计时器在打点时小车的速度______,小车的加速度______(要求充分利用测量的数据)。(结果均保留两位有效数字)
【答案】 0.40 0.80
【详解】[1]交变电源的频率为,可知打点周期为,每相邻两个计数点间还有4个点,可知相邻计数点的时间间隔为
打点计时器在打点时小车的速度
[2]根据逐差公式,可知
得小车的加速度
代入数据
26.一物理兴趣小组的同学用图甲的实验装置,做“探究加速度与力、质量的关系”实验。请你帮助该小组同学完成下列任务:
(1)实验中除用到天平(含砝码),还需要使用的有 (多选,填选项前的字母);
A.8V的交流电源 B.220V的交流电源 C.秒表 D.刻度尺
(2)下列操作中正确的有 (多选,填选项前的字母);
A.补偿小车所受的阻力时,小车后面应连接穿过打点计时器的纸带
B.可在滑轮和打点计时器之间的任意位置释放小车
C.打点计时器应放在长木板远离滑轮的一端
D.应先释放小车,后接通电源
(3)该小组同学打出的一条纸带如图乙所示,打点计时器每隔0.02s打一个点,A、B、C、D、E、F、G为在纸带上所选的计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,则小车的加速度大小为_______m/s²(结果保留2位有效数字);
(4)实验得到的理想a-F图像应是一条过原点的直线,但由于实验误差影响,常出现如图丙所示的①、②、③三种情况。则图线①的产生原因是______;图线②的产生原因是_____;图线③的产生原因是_____;(均填下列选项字母)
A.未平衡阻力
B.未满足砝码和砝码盘的质量远小于小车质量
C.平衡阻力时长木板的倾角过大
【答案】(1)AD
(2)AC
(3)0.80
(4) B C A
【详解】(1)AB.由于使用的是电磁打点计时器,因此电源应使用的交流电,故A正确,B错误;
C.打点计时器可以记录打点时间间隔,不需要用秒表测量时间,故C错误;
D.分析纸带时需要测量点迹之间的距离,因此需要毫米刻度尺,故D正确。
故选AD。
(2)A.补偿小车所受的阻力时,小车后面应连接穿过打点计时器的纸带,给小车一初速度后,小车可近似做匀速直线运动即可,故A正确;
B.小车应靠近打点计时器的一端,以便打出更多的点迹,故B错误;
C.打点计时器应放在长木板远离滑轮的一端,故C正确;
D.实验时应先接通电源,后释放小车,故D错误。
故选AC。
(3)由题可知,相邻计数点之间的时间间隔
根据逐差法可得小车的加速度为
(4)[1]由图可知,图线①有部分发生了弯曲,产生原因是随着重物质量的增加,不再满足重物的质量远远小于小车的总质量。
故选B。
[2]由图可知,图线②在小车没有受到外力时就产生了加速度,产生原因是平衡摩擦力过度。
故选C。
[3]由图可知,图线③在小车受到一定外力时依然没有加速度,产生的原因是没有平衡阻力或平衡阻力不足。
故选A。
27.用打点计时器测量物体自由落体运动的加速度时,得到如图所示的一段纸带,测得,。已知打点计时器所接交流电频率是,与之间及与之间还有一个计时点,则打点时物体的瞬时速度为__________,测得的加速度为__________。(计算结果均保留两位小数)
【答案】
【详解】[1]在匀变速直线运动中,某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度。A到C的总位移为
总时间为
B点为A到C的中间时刻,故B点瞬时速度等于A到C的平均速度
[2]根据匀变速直线运动的推论
其中
时间间隔
则加速度
28.在“探究加速度与质量的关系”的实验中
(1)现有实验器材:长木板、电磁打点计时器、低压交流电源、纸带、细绳、小车、砝码、装有细砂的小桶、薄木板,还缺少的两件器材是_______。
(2)实验得到如图(a)所示的一条纸带,相邻两个计数点之间有四个点未画出,求加速度_______(保留三位有效数字);
(3)不断改变小车上的砝码数,得到多组加速度与质量的关系,描点作图时作 图像(图b),而不是 的图像,原因是___________________。
(4)某同学完成实验后发现数据如图c,产生这样结果的原因可能是_________________。
【答案】(1)刻度尺, 天平
(2)3.85
(3)的图像为直线,容易确定曲线函数(a 与m成反比);的图像为曲线,无法确定曲线函数(不能确定a 与m成反比)
(4)平衡摩擦力不足
【详解】(1)本题要测量小车的质量及纸带间点的间距,则需要天平和刻度尺。
(2)相邻两个计数点之间有四个点未画出,则周期为s
根据逐差法可知加速度为
(3)根据牛顿第二定律可知,为方便研究,做出的图像为直线,容易确定曲线函数(a 与m成反比);的图像为曲线,无法确定曲线函数(不能确定a 与m成反比)。
(4)由图(c)可知,图线不通过坐标原点,当F为某一值时,加速度为零,可知未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
29.(2025·广东湛江·一模)如图是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请按要求完成实验内容。
(1)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,某同学用如图甲所示的装置,打出的一条纸带如图乙所示,其中A、B、C、D、E为计数点,相邻两个计数点之间还有4个点未画出。已知打点计时器所接电源频率是50Hz。实验时该纸带的______(选填“左”或“右”)端是和小车相连的,由纸带上所示数据可算得小车运动的加速度大小为______m/s2(结果保留三位有效数字)。
(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中,某同学用螺旋测微器测量某金属丝的直径d。某次测量结果如图丙所示,则这次测量的读数d=______ mm。
(3)在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中,实验时,由静止释放摆球,从摆球摆至最低处时开始用秒表计时,当摆球第N次(开始计时时记为第1次)通过最低处时,停止计时,显示时间为t,则周期T=______。若根据测出的一系列摆长L和对应的周期T,作出的图像,测得图线斜率为k,则当地重力加速度大小g=______(用k表示)。
【答案】(1) 左 1.48
(2)0.517(0.514~0.519)
(3)
【详解】(1)[1]由图乙所示纸带可知,纸带的左端与小车相连;
[2]相邻两个计数点之间还有4个点未画出,则相邻计数点的时间间隔为
根据逐差法可得,小车的加速度大小为
(2)螺旋测微器的精确值为,由图丙可得这次测量的读数为
(3)[1]当摆球第N次(开始计时时记为第1次)通过最低处时,停止计时,显示时间为t,则单摆全振动次数为
周期为
[2]由单摆周期公式
可得
可知图像的斜率为
可得重力加速度大小为
30.(2026·肇庆中学·模拟)高三18班实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,采用如图所示的装置:
(1)本实验要用槽码重力表示小车受到的合力,除了要使槽码质量远小于小车质量外,还需要补偿阻力,下列操作正确的有________然后轻推小车,让小车匀速下滑。
A.适当垫高长木板左端
B.取下槽码
C.挂上槽码
D.不连纸带
E.连接纸带并打开打点计时器
(2)如图是某同学打出的一条纸带,在纸带上已确定A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,相邻计数点间的距离如图所示,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,交流电的频率为50Hz,则纸带上打下D点时小车运动的速度为________m/s。(结果保留3位有效数字)
(3)若交流电的频率实际只有49Hz,则(2)中计算的速度值________。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(4)正确补偿阻力后,该装置能用来验证“小车与槽码组成系统的机械能守恒定律”吗?________。(填“能”或“不能”)
【答案】(1)ABE
(2)0.423
(3)偏大
(4)不能
【详解】(1)补偿阻力时,应适当垫高长木板左端,取下槽码,连接纸带并打开打点计时器,轻推小车让它匀速下滑。
故选ABE。
(2)纸带上打下D点时小车运动的速度为
(3)若交流电的频率实际只有49Hz,则计算速度时代入的T值偏小,则速度值偏大。
(4)正确补偿阻力后,小车仍受阻力作用,只不过阻力与重力沿木板方向的分力平衡而已,系统机械能不守恒,不能用该装置来验证小车与槽码组成系统的机械能守恒定律”。
真题·实战演练
高频考点:测量加速度
31.(2025·山东高考)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)。
(3)将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力F,改变砝码质量,重复上述步骤,根据数据拟合出图像,如图乙所示。若要得到一条过原点的直线,实验中应________(填“增大”或“减小”)轨道的倾角。
(4)图乙中直线斜率的单位为________(填“”或“”)。
【答案】(1)1.00
(2)
(3)增大
(4)
【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
(3)根据图像可知当有一定大小的外力F时此时小车的加速度仍为零,可知平衡摩擦力不足,若要得到一条过原点的直线,需要平衡摩擦力,故实验中应增大轨道的倾角;
(4)图乙中直线斜率为,根据可知直线斜率的单位为。
32.(2025·浙江高考)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。
(1)如图是某次实验中得到的纸带的一部分。每5个连续打出的点为一个计数点,电源频率为,打下计数点3时小车速度为_____(保留三位有效数字)。
(2)下列说法正确的是_____(多选)
A.改变小车总质量,需要重新补偿阻力
B.将打点计时器接到输出电压为的交流电源上
C.调节滑轮高度,使牵引小车的细线跟长木板保持平行
D.小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车
(3)改用如图1所示的气垫导轨进行实验。气垫导轨放在水平桌面上并调至水平,滑块在槽码的牵引下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为,测得两个光电门间距为x,用游标卡尺测量遮光条宽度d,结果如图2所示,其读数_____mm,则滑块加速度_____(用题中所给物理量符号表示)。
【答案】(1)0.390
(2)CD
(3) 10.00
【详解】(1)相邻计数点间的时间间隔T=0.1s打计数点3时的速度
(2)A.平衡摩擦力时满足
两边质量消掉,改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力,选项A错误;
B.电火花计时器需要接220V交流电源,选项B错误;
C.调节滑轮高度,使牵引小车的细线根长木板保持平行,选项C正确;
D.小车应尽量接近打点计时器,并应该先接通电源后释放小车,以充分利用纸带,选项D正确。
故选CD。
(3)[1]遮光条宽度d=10mm+0.05mm×0=10.00mm
[2]经过两光电门时的速度分别为
根据
解得
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第01讲 测量加速度的几种方法(专项训练)
目 录
模拟·基础演练 1
题型01 利用打点计时器测量 1
题型02 利用光电门 3
题型03 利用频闪拍照 4
题型04 传感器或其他的测量方法 8
重难·创新演练 10
真题·实战演练 18
模拟·基础演练
考查重点:测量加速度的方法、计算
⏳题型01 利用打点计时器测量
1. (2024·广东江门市期中)利用图1甲所示的装置可以研究自由落体运动,实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落,打点计时器会在纸带上打出一系列的点。
(1)为了减小误差,重物应选________(填入正确选项前的字母)。
A.木块 B.铁块
C.塑料块
(2)为了测得重物下落的加速度,还需要的实验器材有________(填入正确选项前的字母)。
A.天平 B.秒表
C.刻度尺
(3)取下纸带,取其中的一段标出计数点如图乙所示,测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60 cm,x2=4.14 cm,x3=5.69 cm,x4=7.22 cm,x5=8.75 cm,x6=10.29 cm,已知打点计时器的打点间隔T=0.02 s,则重物运动的加速度计算表达式为a=____________,代入数据,可得加速度a=________m/s2(计算结果保留3位有效数字)。
图1
2.(2026·深圳市聚龙科学中学教育集团·一模)小李同学在做测量匀变速运动的加速度的实验中,将打点计时器固定在某处,在细线拉力的作用下小车拖着穿过打点计时器的纸带在水平木板上运动,如图甲所示,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带的一段,如图乙所示。在打点计时器打出的纸带上确定出八个计数点,相邻两个计数点之间还有四个点未画出,并用刻度尺测出了各计数点到0计数点的距离,图中所标数据的单位是cm。
(1)小李利用家庭电源来做实验,因此应该选择________计时器。
(2)根据纸带提供的信息,小华同学已经计算出了打下1、2、3、4、5这五个计数点时小车的速度大小,请你帮助他计算出打下计数点6时小车的速度大小为________m/s(结果保留3位有效数字)。
计数点
1
2
3
4
5
6
t/s
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.358
0.400
0.440
0.485
0.530
(3)以速度大小v为纵坐标、时间t为横坐标在坐标纸上建立直角坐标系,请根据上表中的v、t数据,在图丙坐标系中描点并作出小车运动的图像;
(4)根据图像可知,小车的加速度大小为________m/s2(保留2位有效数字),计时起点的瞬时速度大小为________m/s(保留3位有效数字)。
3.某实验小组同学利用图(1)所示的实验装置探究小车的速度随时间的变化。图(2)是小车在钩码的作用下拖着纸带运动的过程中,打点计时器在纸带上打出的点迹。
(1)已知使用电火花计时器,它的工作电源是220V的交变电流。打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为____s。
(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,从图中读出A、B两点间距____cm;C点对应的速度是____,匀变速直线运动的加速度为____。
(3)下列说法正确的是( )
A.使用时应当先放小车,让其运动起来,再接通电源
B.也可使用干电池作为打点计时器的电源
C.每打完一条纸带,要及时切断打点计时器的电源
D.对纸带处理时,要从3条纸带中选择一条点迹清晰的纸带进行处理
4.(2025·广州天河·一模)某同学利用如图甲所示装置进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验,选出了如图乙所示的一条纸带。打点计时器电源频率为50Hz,相邻两计数点间有四个点未画出。
(1)实验开始前___________平衡摩擦力(选填“需要”或“不需要”);
(2)小车的加速度大小为___________m/s2(保留两位有效数字)。
5.做“探究小车速度随时间变化规律”的实验,实验装置如图(电源频率50Hz)。
(1)若选择电火花打点计时器,则应接_______________电(“交流”或“直流”),电压_______________V
(2)实验中,下列做法正确的是:_______________
A.先释放小车带动纸带运动,再接通电源 B.先接通电源,再释放小车带动纸带运动
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(3)下图所示的是一次记录小车运动情况的纸带,图中O、A、B、C、D为相邻的计数点相邻计数点间还有四个点未画出。根据运动学公式可求得,_______________,_______________(计算结果保留2位小数)。
⏳题型02 利用光电门
6.(2026·广州·冲刺训练三)某小组采用如图甲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________(选填5.00或1.00) cm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时的速度分别为v1、v2,从遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为t,计算小车的加速度________。
(3)将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力F,改变砝码质量,重复上述步骤,根据数据拟合出图像如图乙。若要得到一条过原点的直线,实验中应________(选填“增大”或“减小”)轨道的倾角。
(4)如图乙中直线斜率的单位为________(选填或)。
(5)如图丙,用打点计时器来研究圆周运动,将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点,另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动,选取部分纸带如图丁,相邻计数点间的时间间隔为0.10s,圆盘半径。则该部分纸带通过打点计时器的加速度大小为________m/s2;打点计时器打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
7.(2026·广东光大联考)以光电计时器测量时间的实验设计如下,请按要求完成实验内容。
(1)用如图所示的装置来测重力加速度,框架上装有固定不动的光电门1和光电门2,框架竖直部分紧贴一刻度尺,零刻度线在上端,可以读出两个光电门到零刻度线的距离和。切断电磁铁电源,让小钢球自由下落,下落过程中小钢球经过光电门1和2,光电计时器记录下小钢球通过光电门1、2的时间、。测得小钢球的直径为。
球通过光电门2时的瞬时速度______(用题中所给的物理量表示),的表达式为______。(用、、、、表示)
(2)如图,是气垫导轨验证碰撞中的动量守恒定律的装置。 通过在滑块2加一夹子,让装置中滑块1(含挡光片)的质量等于滑块2(含弹簧和挡光片、夹子)的一半,两挡光片的宽度均为。
①实验前要调节气垫导轨水平,开通气源,调节导轨的调节旋钮,直至滑块通过两光电门的时间______,则气垫导轨调节水平。
②把带有挡光片的滑块1放在弹射架和光电门1之间,左侧带有弹簧的滑块2放在两光电门之间;弹射架弹射滑块1,滑块1与弹射架分离之后通过光电门1,然后与滑块2碰撞,碰撞后,滑块1返回再次通过光电门1,滑块1第一次通过光电门1的挡光时间为,第二次通过光电门1的挡光时间为,碰撞后,滑块2通过光电门2的挡光时间为,则碰撞前滑块1的速度大小为=______;如果表达式______成立,则两滑块碰撞中动量守恒。
8.(2026·广东大湾区·一模)某实验小组用如图甲所示装置测当地的重力加速度。光电门1、2固定在铁架台上,两光电门分别与数字计时器连接。
(1)用螺旋测微器测量小球的直径d,示数如图乙所示,则小球直径为________mm。
(2)安装实验装置时,对两光电门的位置有怎样的要求?________________。
(3)将小球从光电门1正上方某位置由静止释放,通过光电门1和光电门2时,小球的挡光时间分别为t1、t2,则t1________t2(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)保持两光电门间距离为H,改变小球在光电门1上方静止释放的位置,多次重复实验,测得多组通过光电门1和光电门2的挡光时间t1、t2,作图像(如图丙),图线与纵轴的交点为(0,b),则当地重力加速度g=________(用题目中相关物理量的字母符号表示)。
9.(2026·广东深圳·多校联考)甲、乙同学使用下列器材分别设计“测当地重力加速度”的实验,实验器材有:不可伸长的细绳、弹性细绳、带孔的小铁球、铁架台、光电门、带开关的磁吸、刻度尺、螺旋测微器等
(1)用螺旋测微器测小球直径如图所示,则小球的直径d为___________mm;
(2)甲同学如图甲所示的实验装置,让磁吸吸住小球,断开开关,让小球通过离磁吸下端H处的光电门,记录小球通过光电门的时间为,小球通过光电门时的速度为___________;当地重力加速度为___________(用题中的字母表达)。
(3)乙同学选用___________拴住小球,一端系在铁架台上端,构成单摆如图乙,用刻度尺测得系点到摆球上端点的距离为L,在平衡位置处放置一光电门,将小球拉一小角度,由静止释放,小球第一次通过光电门时开始计时,当小球第n次通过光电门时,光电门总计时为Δt2,则当地重力加速度为___________(用题中的字母表达)。
⏳题型03 利用频闪拍照
10.(2026·广东·多校联考)某同学用相机拍摄全运会一名自行车运动员比赛过程的频闪相片,如图所示。用刻度尺测量相片,记录六个位置的坐标值,分别为4.20cm、7.00cm、10.00cm、13.20cm、16.60cm、20.20cm,相片长度与真实长度的比例为,频闪周期为,则可判断运动员做________运动;经过坐标值时的速度为________。
11.如图甲所示为利用频闪照相法研究匀变速直线运动规律的实验装置。质量分别为m1、m2的两小球通过绕过定滑轮的轻绳连接,整个装置固定在铁架台上,毫米刻度尺紧靠小球m1固定。实验时,小球m1从高处由静止开始下落,利用频闪相机记录小球m1的运动过程,得到图乙所示的频闪照片。已知相机的频闪频率为10Hz。重力加速度g取10m/s2。
(1)小球m1经过B点时,球心位置对应的刻度尺的读数为_________cm,小球m1在该点的速度大小为___________m/s(结果保留两位有效数字)。
(2)小球m1下落的加速度为a=________m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)根据实验数据可得,小球m1、m2的质量之比近似为 (填正确答案标号)。
A.2∶1 B.3∶1 C.4∶1 D.3∶2
12.(2025·广东梅州·一模)小明同学利用频闪相机来探究摩托车的运动规律。从某时刻()开始的一段时间内,该摩托车可视为沿直线运动,每隔0.5s测量一次其位置,坐标为x,结果如下表所示:
t/s
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
x/m
0
0.46
1.24
2.34
3.76
5.50
7.56
9.94
12.64
根据表格内容可知(计算结果均保留两位小数):
(1)由表格数据可判断摩托车近似做匀加速直线运动,理由是____________。
(2)当时,摩托车的速度大小为______m/s。
(3)摩托车的加速度大小为______。
⏳题型04 传感器或其他的测量方法
13.(2026·广东清远·一模)某实验小组采用位移传感器和电火花打点计时器同时测量物体做匀减速直线运动的加速度,以此比较两种测量方法的差异性。实验步骤如下:
(1)如图甲所示连接好实验器材,接通打点计时器电源开始打点,闭合位移传感器开关,释放木块,木块在重物的牵引下开始做匀加速直线运动,重物落地后,木块再匀减速运动一段距离后停在桌面上(尚未到达滑轮处);
(2)从纸带上截取点迹清晰,便于测量的一段,如图乙所示,计算木块做匀减速直线运动的加速度则需选择___________点至___________点段进行测算(填图乙中点的字母),得出木块做匀减速直线运动的加速度大小为
(3)用位移传感器记录木块做匀减速直线运动的位移,其采样周期T=0.05s,数据如下表
5.40cm
4.40 cm
3.40cm
2.42cm
1.48 cm
0.50cm
利用表中数据求得木块的加速度大小为_______(结果保留三位有效数字);
(4)___________(填“打点计时器”或“位移传感器”)能比较准确的测量木块做匀减速直线运动的加速度。
14.(2026·广东东莞·一模)图甲的装置可以用来探究加速度与力、质量的关系,其中小车与车中砝码的总质量记为M,砂与砂桶的总质量记为m,重力加速度为g。小陈同学在保持m一定时,探究小车的加速度a与M的关系。
(1)平衡摩擦力时,若未挂砂桶的小车拖动纸带沿木板运动,打点计时器在纸带上打出的点迹__________,说明平衡了小车所受的摩擦力。
(2)图乙是某次实验打点计时器打出的一条纸带(部分)。若B,C,D相邻计数点间的时间间隔均为0.10s,根据图中的数据,可求出小车的加速度大小是____。(计算结果保留两位有效数字)
(3)平衡摩擦力后,该同学根据测得的多组数据画出关系图像,若实验过程中,由于M的变化,M未满足远大于m,则图像可能是__________
A. B. C. D.
15.(2026·广东信宜·模拟预测)请按要求完成以下实验内容。
(1)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,用打点计时器(所接电源频率为50Hz)记录小车运动情况的纸带如图甲所示,图中、、、、为相邻的计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,则小车的加速度大小______(结果保留2位有效数字);
(2)实验小组利用身边的器材探究弹簧弹力和伸长量的关系,器材有:待测轻弹簧(重力忽略不计)、光滑平整的玻璃板、垫块、小钢球、量角器。已知小钢球质量为100g,当地重力加速度。实验步骤如下:
①将弹簧的一端固定在玻璃板的顶端,另一端与小钢球相连,用垫块垫高玻璃板顶端,组装成如图乙所示的装置;
②小钢球静止后,用量角器测量玻璃板与水平面间的夹角,得到,用直尺测量弹簧的长度;
③把垫块垫在不同位置,重复步骤②,得到多组、值;
④以为横坐标,长度为纵坐标,建立坐标系,如图丙,则弹簧的原长______,待测弹簧的劲度系数______。(结果均保留位有效数字)
16.(2026·广东江门·一模)实验小组为了测量图(a)中人行天桥上的斜坡倾角,设计了如图(b)所示的实验方案。
(1)安装和调节“滴水计时器”
将“滴水计时器”固定在小车的末端,在小车上固定一平衡物。保持小车静止,从第1滴水刚离开滴水计时器开始计时,20秒末第41滴刚好离开,则相邻两滴水间的时间间隔________s。
(2)实验过程及数据处理
①在斜坡上静止释放小车,小车沿斜坡向下做直线运动。水滴在路面上留下点迹,取点迹清晰的一段路面,将第一个点迹记为0,之后的点迹依次记为1、2、3…,测出相邻两个点迹间的距离如图所示。
小车加速度大小=________(用题中所给的物理量符号表示)。
②在斜坡底端给小车一定的初速度,小车沿斜坡向上做直线运动。水滴在路面上留下点迹,计算得到小车向上运动的加速度大小为。
③已知当地重力加速度为g,则该斜坡倾角的正弦值=________(用、和g表示)。考虑小车运动过程中所受空气阻力的影响,设小车沿斜坡运动过程中所受的空气阻力大小不变,则的测量值比真实值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
17.(2026·广东培正中学·高三模拟)某次实验用打点计时器打下如图所示的纸带,图中为相邻的计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,已知打点计时器所接交流电的频率为,则纸带运动的加速度大小为____________。(结果保留3位有效数字)
18.(2026·广东顺德·二模)请完成下列实验操作和计算。
(1)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中。用打点计时器记录由静止释放被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出共5个计数点,相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未画出,电源频率为50Hz。
实验时,使小车靠近打点计时器,先______(选填“接通电源后释放小车”或“释放小车后接通电源”),根据纸带上的数据,算出小车的加速度大小______(结果保留3位有效数字)。
19.(2026·广东广雅中学·期末)在探究小车质量一定时加速度与力的关系实验中,小林同学做了如图甲所示的实验改进,在调节桌面水平后,打出纸带如乙图所示,已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,相邻两计数点之间还有四个点未画出,由图乙中的数据可知,砂桶的加速度大小为________。(计算结果保留三位有效数字)
20.(2026·广东茂名·期末模拟)(1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中,某同学在练习使用游标卡尺的时候示数如图甲所示,读数为_____。
(2)图乙是用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中得到的一条纸带,图中、、、、为相邻的计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,打点计时器所接电源频率为,根据纸带信息可求得打点时小车的速度_____,小车加速度_____。(计算结果均保留两位有效数字)
21.(2026·广州华师附中·综合测试二)如图a是某同学做“研究匀变速直线运动”实验时获得的一条纸带。
该同学所用的打点计时器应接________(填“直流”或“交流”)电源;A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点,F点由于不清晰而未画出。试根据纸带上的数据,推测F点的位置并在纸带上标出________,由纸带可得AG长度为________cm;已知电源频率为50Hz,则可算出与纸带相连的物体运动的加速度为___________;(计算结果保留两位有效数字)
22.(2026·深实高中园、惠东高级中学·联考)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,某同学设计了如图所示的实验装置。其中M为小车的质量(不含与小车相连的滑轮质量),m(未知量且可改变)为砂和砂桶的质量为与小车相连的滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
实验过程如下:
①调节长木板使之水平;
②使细绳水平,调节砂桶中砂的质量,当纸带上打下的点间隔均匀时,力传感器的示数为;
③更换纸带,增加砂桶中砂的质量,记录力传感器的示数为F,取下纸带;
④重复步骤③多次进行实验。根据以上实验操作回答下列问题:
(1)在实验操作时是否需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量?___________(填“需要”或“不需要”)
(2)实验过程中,小车和木板之间的滑动摩擦力大小为__________。
(3)该同学在实验过程中得到如图所示的一条纸带(两点之间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可以求出小车的加速度为___________(计算结果保留两位有效数字)
(4)力传感器的示数为F,小车的加速度为a,根据多次实验得到的数据作出的a-F图像可能是下图中的_____(填“①”或“②”或“③”),原因是:_______
23.(2026·广州天河·一模)(1)某同学设计利用如图甲所示装置验证单摆的周期公式,传感器固定在悬点O正下方,该传感器可记录光的强弱随时间的变化情况。当小球摆到最低点遮挡光线时,传感器采集的光线最弱,计算机采集数据后得到光的强弱与时间图像如图乙所示。
①第1次光最弱到第N次光最弱的时间为t,则该单摆的周期可表示为T1=________。(用N、t表示)
②该同学用游标卡尺测小球直径D如图丙所示,则D=________mm,用米尺测量出摆线长为L,重力加速度为g,用D、L、g表示单摆周期公式为T2=________。在误差允许范围内若T1=T2,即可验证单摆周期公式正确。
(2)某次实验用打点计时器打下如图所示的纸带,图中O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,已知打点计时器所接交流电的频率为50Hz,则纸带运动的加速度大小为________。(结果保留3位有效数字)
重难·创新演练
设题创新:结合科技考查;结合生活实际(;新角度考查研究方法;
24.(2026·深圳宝安·一模)某实验小组分别通过“自由落体运动”与“单摆运动”测量当地重力加速度。
(1)通过自由落体运动测重力加速度:某次实验中打点计时器打出的纸带如图甲所示,打点计时器供电频率为,用刻度尺测得、、、、、,根据该纸带数据可测得加速度_____(结果保留3位有效数字)。通过多次实验发现,所测重力加速度的值总是存在误差,请写出一种能够提高实验精度的措施:_____。
(2)通过单摆实验测重力加速度:用螺旋测微计测量小球直径,如图乙所示,_____mm。安装好实验装置,拨动摆球,测量并记录单摆的周期以及摆长。改变摆长并重复实验。作出摆长与周期的平方的关系图像如图丙所示,请根据图丙中的数据计算出重力加速度_____(已知,结果保留3位有效数字)。某细心的同学发现实验绘制的图像并不过坐标原点,请你写出一种可能的原因_____。
25.(2026·汕头金山中学·模拟)某班同学利用电火花打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”,使用频率为的交变电源,某次所得纸带上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)。,,,,,。则打点计时器在打点时小车的速度______,小车的加速度______(要求充分利用测量的数据)。(结果均保留两位有效数字)
26.一物理兴趣小组的同学用图甲的实验装置,做“探究加速度与力、质量的关系”实验。请你帮助该小组同学完成下列任务:
(1)实验中除用到天平(含砝码),还需要使用的有 (多选,填选项前的字母);
A.8V的交流电源 B.220V的交流电源 C.秒表 D.刻度尺
(2)下列操作中正确的有 (多选,填选项前的字母);
A.补偿小车所受的阻力时,小车后面应连接穿过打点计时器的纸带
B.可在滑轮和打点计时器之间的任意位置释放小车
C.打点计时器应放在长木板远离滑轮的一端
D.应先释放小车,后接通电源
(3)该小组同学打出的一条纸带如图乙所示,打点计时器每隔0.02s打一个点,A、B、C、D、E、F、G为在纸带上所选的计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,则小车的加速度大小为_______m/s²(结果保留2位有效数字);
(4)实验得到的理想a-F图像应是一条过原点的直线,但由于实验误差影响,常出现如图丙所示的①、②、③三种情况。则图线①的产生原因是______;图线②的产生原因是_____;图线③的产生原因是_____;(均填下列选项字母)
A.未平衡阻力
B.未满足砝码和砝码盘的质量远小于小车质量
C.平衡阻力时长木板的倾角过大
27.用打点计时器测量物体自由落体运动的加速度时,得到如图所示的一段纸带,测得,。已知打点计时器所接交流电频率是,与之间及与之间还有一个计时点,则打点时物体的瞬时速度为__________,测得的加速度为__________。(计算结果均保留两位小数)
28.在“探究加速度与质量的关系”的实验中
(1)现有实验器材:长木板、电磁打点计时器、低压交流电源、纸带、细绳、小车、砝码、装有细砂的小桶、薄木板,还缺少的两件器材是_______。
(2)实验得到如图(a)所示的一条纸带,相邻两个计数点之间有四个点未画出,求加速度_______(保留三位有效数字);
(3)不断改变小车上的砝码数,得到多组加速度与质量的关系,描点作图时作 图像(图b),而不是 的图像,原因是___________________。
(4)某同学完成实验后发现数据如图c,产生这样结果的原因可能是_________________。
29.(2025·广东湛江·一模)如图是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请按要求完成实验内容。
(1)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,某同学用如图甲所示的装置,打出的一条纸带如图乙所示,其中A、B、C、D、E为计数点,相邻两个计数点之间还有4个点未画出。已知打点计时器所接电源频率是50Hz。实验时该纸带的______(选填“左”或“右”)端是和小车相连的,由纸带上所示数据可算得小车运动的加速度大小为______m/s2(结果保留三位有效数字)。
(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中,某同学用螺旋测微器测量某金属丝的直径d。某次测量结果如图丙所示,则这次测量的读数d=______ mm。
(3)在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中,实验时,由静止释放摆球,从摆球摆至最低处时开始用秒表计时,当摆球第N次(开始计时时记为第1次)通过最低处时,停止计时,显示时间为t,则周期T=______。若根据测出的一系列摆长L和对应的周期T,作出的图像,测得图线斜率为k,则当地重力加速度大小g=______(用k表示)。
30.(2026·肇庆中学·模拟)高三18班实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,采用如图所示的装置:
(1)本实验要用槽码重力表示小车受到的合力,除了要使槽码质量远小于小车质量外,还需要补偿阻力,下列操作正确的有________然后轻推小车,让小车匀速下滑。
A.适当垫高长木板左端
B.取下槽码
C.挂上槽码
D.不连纸带
E.连接纸带并打开打点计时器
(2)如图是某同学打出的一条纸带,在纸带上已确定A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,相邻计数点间的距离如图所示,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,交流电的频率为50Hz,则纸带上打下D点时小车运动的速度为________m/s。(结果保留3位有效数字)
(3)若交流电的频率实际只有49Hz,则(2)中计算的速度值________。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(4)正确补偿阻力后,该装置能用来验证“小车与槽码组成系统的机械能守恒定律”吗?________。(填“能”或“不能”)
真题·实战演练
高频考点:测量加速度
31.(2025·山东高考)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)。
(3)将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力F,改变砝码质量,重复上述步骤,根据数据拟合出图像,如图乙所示。若要得到一条过原点的直线,实验中应________(填“增大”或“减小”)轨道的倾角。
(4)图乙中直线斜率的单位为________(填“”或“”)。
32.(2025·浙江高考)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。
(1)如图是某次实验中得到的纸带的一部分。每5个连续打出的点为一个计数点,电源频率为,打下计数点3时小车速度为_____(保留三位有效数字)。
(2)下列说法正确的是_____(多选)
A.改变小车总质量,需要重新补偿阻力
B.将打点计时器接到输出电压为的交流电源上
C.调节滑轮高度,使牵引小车的细线跟长木板保持平行
D.小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车
(3)改用如图1所示的气垫导轨进行实验。气垫导轨放在水平桌面上并调至水平,滑块在槽码的牵引下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为,测得两个光电门间距为x,用游标卡尺测量遮光条宽度d,结果如图2所示,其读数_____mm,则滑块加速度_____(用题中所给物理量符号表示)。
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第01讲
测量加速度的几种方法(专项训练)
模拟基础演练
考查重点:测量加速度的方法、计算
区题型01利用打点计时器测量
人
答案(1)B(2)C(3)9.60
2.
【答案】)电火花
(2)0.570
v/(m's)
0.6
0.5
0.4
3)0.3
0.2
0.1
00.10.20.30.40.50.6is
(4)
0.45
0.300
3.(1)0.02
(2)
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0.2
3)CD
4.(1)不需要
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(2)0.80
5.(1)
交流
220
(2)BD
3)
1.92
4.80
区题型02利用光电门
6.(1)1.00
@'
(3)增大
(4)kg-
(6)
0.81
1.6
7.(1)
d
d21-1
△t2
2x-x△5g△
1,1_21_21.d_2dd
(2)
相等
666石66或666)
8.(1)3.340m
(2)两光电门在同一竖直线上,避免过近
(3)大于
2H
9.(1)0.680/0.679/0.681
d2
(2)
△t
2H(△t)7
3)
不可伸长的绳
a-x+
△t
区题型03利用频闪拍照
10.
匀加速直线
14
11.(1)
9.50
0.25
(2)2.0
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3)D
12.见解析
1.88
1.28
区题型04传感器或其他的测量方法
13.
D
A
3.91
位移传感器
14.1)间隔均匀
(2)1.0
3)A
15.(1)0.39
(2)
20.0
20.0/20.1/19.9
16.1)0.5
(2)
(S4+S+s6)-(S+S2+S3)
a1+a2
9T2
2g
不变
【详解】(1)从第1滴水刚离开开始计时,到第41滴刚好离开,中间经历了41-1=40个时间间隔。
总时间1-2:则相气两清水同的时间间版7=0引=0
(2)①小车做匀加速直线运动,根据逐差法公式(9,+s+s)-(s+s,+3)=a,(3T)
解得加速度4=
(S4+S+S6)-(s,+S2+S3)
9T2
③[2]小车沿斜坡向下运动时,受重力分力和阻力作用,由牛顿第二定律得mgsin0-f=ma,
小车沿斜坡向上运动时,阻力方向沿斜面向下,由牛顿第二定律得mgsin8+∫=ma2
联立两式,将两式相加消去阻力f,得2 mgsin8=m(a+a2)
解得sin0=4+a
2g
[3]上述推导公式已经考虑了阻力的影响。此时通过实验数据a和,计算出的sin0,不存在因空气阻
力带来的系统误差,故测量值与真实值相比不变。
17.2.00
18.(1)
接通电源后释放小车
0.400
19.1.25
20.(1)23.60mm
(2)
0.14
1.2
3/5
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3)
1.0×109
⊙
21.
交流
xp=5.00cm
0.500.700.90-1.10
A
D
6
mmmmmmmmmmmmmmmm
6.00
0 cm
6
5.0m/s2
22.(1)不需要
2)2F
(3)0.80m/s2
4)
③
小车与长木板之间的摩擦力为2。,根据牛顿第二定律有2(F-E。)=(M+m,)
2
2
则a=M+m
F-
Fo
M+m
D
23.1)
2t
10.60
2T1
N-1
g
(2)2.00
重难·创新演练
设题创新:结合科技考查;结合生活实际(;新角度考查研究方法;
24.1)
g1=9.56m/s2
间隔多个点取一个记数点:更充分应用纸带中的数据:通过绘制-图像,
根据图像斜率计算重力加速度
(2)
16.471/16.472/16.473
9.63
把小球的直径加上绳子的长度当做摆长;绳子没有系稳,出现
松动
25.
0.40
0.80
26.1)AD
(2)AC
4/5
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3)0.80
4)
B
CA
27.
2.13
9.38
28.1)刻度尺,天平
(2)3.85m/s2
③。一的图像为直线,容易确定曲线函数(口与心成反比):一的图像为曲线,无法确定曲线函数
(不能确定a与m成反比)
(4)平衡摩擦力不足
29.1)
左
1.48
(2)0.517(0.5140.519)
2t
3)
4r2
N-1
k
30.1)ABE
(2)0.423
(3)偏大
4)不能
真题·实战演练
高频考点:测量加速度
31.1)1.00
(2)0.41
(3)增大
(4)kg
32.1)0.390
(2)CD
d2,11
3)
10.00
2x'44
a
5/5