第1章 实验1 探究匀变速直线运动的规律（Word练习）-【精讲精练】2027年高考物理一轮复习

**基本信息** 聚焦匀变速直线运动实验专题，以实验操作、数据处理和误差分析为主线，系统整合纸带分析、表格数据、图像转换等方法，强化科学探究与科学思维素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |纸带分析|2题（含2025青岛模拟）|平均速度求瞬时速度、逐差法算加速度、周期误差分析|从运动学基本公式推导实验数据处理方法，建立Δx=aT²与图像斜率的关联| |数据处理|2题（含2024九省联考）|Δx恒量判断运动类型、逐差法、h-t²图像法|通过表格数据→图像转换→斜率计算的递进，体现科学推理的严谨性| |实验操作|1题（淄博模拟）|打点计时器规范操作、中间时刻速度计算|串联实验原理与操作规范，强化实验技能与误差分析能力|

[对应学生用书第375页] 说明：非选择题共5小题，共36分。 1．(6分)(2025·山东青岛模拟)某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验时，由打点计时器得到一条表示小车运动过程的清晰纸带，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＝0.10 s。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，并将刻度尺的边缘紧靠纵轴，其示数如图乙所示(结果保留2位有效数字)。 (1)打下计数点“5”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大于50 Hz，则加速度的测量值________(选填“>”“＝”或“<”)真实值。 解析　(1)打下计数点“5”时小车的速度大小为 v＝×10-2 m/s＝0.68 m/s。 (2)小车的加速度大小为 a＝×10-2 m/s2＝0.70 m/s2。 (3)若该同学所用交流电的频率大于50 Hz，则实际周期较小，则加速度的测量值小于真实值。 答案　(1)0.68　(2)0.70　(3)< 2．(6分)某实验小组做模拟直线弹射的实验，从某时刻(t＝0)开始的一段时间内，利用传感器每隔0.5 s测量一次模型机的位置，坐标为x，结果如下表所示。 t/s 0 0.5 1 1.5 2 x/m 0 5.1 20.2 45.1 80.2 (1)由表格中的数据可知，该模型机做__________(选填“匀加速”“匀速”或“匀减速”)直线运动。 (2)在0.5～1.5 s内，该模型机的平均速度的大小v＝______ m/s(结果保留2位有效数字)。 (3)这段时间内该模型机的加速度的大小a＝________ m/s2。 解析　(1)根据表格中的数据可以看出从开始相邻相同时间内的位移差约为常数 Δx＝x2－x1＝[(20.2－5.1)－5.1]m≈[(45.1－20.2)－(20.2－5.1)]m≈[(80.2－45.1)－(45.1－20.2)]m 所以该模型机做匀加速直线运动。 (2)根据平均速度公式，可得0.5～1.5 s内，该模型机的平均速度大小为 ＝ m/s＝40 m/s。 (3)根据逐差法可知，这段时间内该模型机的加速度大小a＝＝ m/s2＝39.8 m/s2。 答案　(1)匀加速　(2)40　(3)39.8 3．(8分)(2025·山东淄博模拟)利用如图甲所示的装置可以进行“探究匀变速直线运动的规律”实验。将质量为 m1的物块1与质量为 m2的物块2(m1＜m2)通过轻绳悬挂在定滑轮上，打点计时器(用频率为50Hz的交流电)固定在竖直方向上，物块1与穿过打点计时器的纸带相连接。开始时托住物块2使两物块均处于静止状态，之后将物块2释放。图乙为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带。O是打点计时器打下的第一个点，相邻两个计数点之间还有四个点没有画出。 (1)相邻两计数点之间的时间间隔为_____ s。 (2)实验时要在接通打点计时器电源之________(选填“前”或“后”)释放物块2。 (3)将各计数点至O点的距离依次记为h1、h2、h3、h4、…测得h2＝1.60 cm，h4＝6.40 cm，则打点计时器打下C点时物块的速度大小为________ m/s。 (4)根据测出的物块1上升的高度h与相应的时间t，描绘出如图丙所示的h-t2图线，由此可以求出物块的加速度大小为______ m/s2。 解析　(1)根据题述，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，则相邻两个计数点之间的时间间隔为T＝5×＝5×0.02 s＝0.1 s。 (2)若先释放物块2，则在接通打点计时器电源时物块运动速度较大，所以实验时要在接通打点计时器电源之后释放物块2。 (3)根据做匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均速度等于在中间时刻的瞬时速度可知，打点计时器打下C点时物块的速度大小为v＝m/s＝0.24 m/s。 (4)由匀变速直线运动规律有h＝at2，由题图丙知图线的斜率等于a，即a＝0.4 m/s2，物块的加速度大小a＝2×0.4 m/s2＝0.8 m/s2。 答案　(1)0.1　(2)后　(3)0.24　(4)0.8 4．(6分)(2024·九省联考)用图甲所示的实验装置测量重力加速度。竖直杆上装有两个光电门A和B，用直尺测量光电门之间的距离h，用光电门计时器测量小球从光电门A到B的时间t。实验中某同学通过固定光电门B的位置、改变光电门A的位置的方法进行多次测量，表中给出了测量数据。数据处理后作出的函数图像如图乙所示。 h/m 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 t/s 0.076 0.120 0.168 0.220 0.283 0.368 (1)请补充图乙中纵坐标的物理量________。(填字母) A．小球在光电门A处的速度vA B．小球在光电门B处的速度vB C．小球在任意位置的速度 D．小球在AB间的平均速度 (2)写出图乙中直线的函数关系式：___________(用h、t、g、vB表示)。 (3)由图乙计算出直线斜率的值为－4.889，则测得的重力加速度为___________ m/s2(保留3位有效数字)。 解析　(1)不计空气阻力，小球做自由落体运动，则小球从A到B的过程h＝vBt－gt2，整理得＝＝vB－gt，题图乙中纵坐标的物理量为小球在AB间的平均速度，故选D。 (2)由(1)可知题图乙中直线的函数关系式 ＝vB－gt。 (3)直线斜率的值为 k＝－g＝－4.889 m/s2， 则测得的重力加速度为g≈9.78 m/s2。 答案　(1)D　(2)＝vB－gt　(3)9.78 5．(10分)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点(A点为第一个点)，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1 s。 (1)根据____________________________计算各点的瞬时速度，则vD＝________m/s，vC＝________m/s，vB＝________m/s。 (2)在如图所示坐标系中画出小车的v-t图线，并根据图线求出a＝________ m/s2。 (3)将图线延长与纵轴相交，交点的物理意义是_______________________________。 答案　(1)利用某段时间内的平均速度表示中间时刻的瞬时速度　3.90　2.64　1.38 (2)如图所示　12.6 (3)表示零时刻小车经过A点的速度大小 学科网（北京）股份有限公司 $