第1章 实验1 研究匀变速直线运动的特点(练习Word版)-【创新教程】2027年高考物理总复习大一轮课时作业

**基本信息** 聚焦匀变速直线运动实验，通过打点计时器、光电门等多样化装置，系统训练实验原理、数据处理及误差分析，提炼逐差法等核心方法，强化科学探究与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |打点计时器实验|1|器材选择（排除法）、纸带连接端判断（间距变化）、逐差法求加速度、中间时刻速度|从实验原理到数据处理，建立运动学公式与实验数据的关联| |光电门实验|1|游标卡尺读数、平均速度代替瞬时速度、速度-位移关系求加速度|结合遮光条宽度建构模型，体现科学推理| |自由落体（滴液瓶）|1|初速度为零匀变速规律（1:3:5）、逐差法求加速度|应用匀变速推论解决实际问题，强化科学论证| |手机连拍实验|1|时间间隔计算、逐差法求加速度、误差分析|结合现代技术考查数据处理，培养科学探究能力|

课时冲关6　实验一　研究匀变速直线运动的特点 学生用书　P347　 1．某同学用如图所示装置探究小车做匀变速直线运动的规律． (1)请在下列实验器材中，选出本实验中不需要的器材：________(填编号)． ①电火花计时器　②天平　③低压交变电源　④细线和纸带　⑤砝码、托盘和小车　⑥刻度尺　⑦停表　⑧一端带有滑轮的长木板 (2)安装好实验装置后，按照正确的实验操作，纸带被打出一系列点，其中一段如图所示，可知纸带的________(填“左”或“右”)端与小车相连． (3)如图中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，打点计时器所用交变电源的频率为50 Hz，则小车运动的加速度大小为________ m/s2.打下E点时小车的瞬时速度大小为________ m/s(结果均保留三位有效数字)． (4)如果当时电网中交变电流的电压变成210 V，频率不变，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值________(填“偏大”“偏小”或“不变”)． 解析：(1)本实验中不需要知道小车及砝码的质量，所以不需要天平，电火花打点计时器有计时的功能，用的是220 V交流电源，故不需要低压交变电源和停表，故选②③⑦. (2)小车释放后速度逐渐变大，则相等时间内运动的位移越来越大，题图纸带从左向右打点间距越来越大，可知是纸带的左端与小车相连． (3)由题意知，相邻两计数点间的时间间隔T＝0.1 s，由逐差法可得，小车运动的加速度a＝＝2.00 m/s2；匀变速直线运动中，任意某时间段中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，则打下E点时小车的瞬时速度等于DF段的平均速度，即vE＝＝1.10 m/s. (4)交流电的频率不变，则相邻两个计数点的时间间隔不变，所以加速度的测量值不变． 答案：(1)②③⑦　(2)左　　(3)2.00　1.10　(4)不变 2．某实验小组利用如图甲实验装置测量物体运动的加速度大小． 甲 乙 (1)如图乙，用20分度的游标卡尺测得遮光条的宽度d＝________cm. (2)实验时，用刻度尺测量出图示位置遮光条与光电门间距离s，然后将滑块由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为Δt，则可计算出滑块运动过程的加速度大小为________．(用题给物理量字母表示) 解析：(1)20分度的游标卡尺精确度为0.05 mm，读数由主尺和游标尺两部分组成．游标尺零刻度线的左侧整毫米为10 mm，游标上第19根线与主尺对齐，19×0.05 mm＝0.95 mm，读数为10 mm＋0.95 mm＝10.95 mm＝1.095 cm. (2)滑块经过光电门挡住光的时间极短，则可用平均速度代替瞬时速度，滑块的瞬时速度为v≈＝，滑块由静止开始做匀加速直线运动，由速度－位移关系v2－02＝2as，联立可得a＝. 答案：(1)1.095　(2) 3.如图甲所示，利用恒速滴液瓶(每隔相同时间从玻璃管口滴下一滴液滴)和频闪光源来研究自由落体运动．实验时，调节频闪光源的频率和滴液瓶滴下液滴的频率，使两者恰好相等，屏幕上就会出现“液滴不动”的影点，设此时频闪光源的频率为f.某次实验的影点位置如图乙所示，四个影点间的距离分别为h1、h2和h3. (1)若图乙中最上边的影点的初速度恰好为零，则h1∶h2∶h3＝________，液滴下落加速度的表达式为a＝________. (2)液滴通过图乙中自上而下第二个影点的瞬时速度的表达式为________． 解析：(1)若题图乙中最上边的影点的初速度恰好为零，则根据初速度为零的匀加速运动规律可知h1∶h2∶h3＝1∶3∶5. 设液滴从一个影点到下一个影点所用的时间为T，则T＝， 根据h3－h1＝2aT2， 解得a＝. (2)液滴通过图乙中自上而下第二个影点时瞬时速度的表达式为v＝＝. 答案：(1)1∶3∶5　 (2) 4．某兴趣小组想利用手机的连拍功能探究物块在斜面上的运动规律，实验设计如图甲所示，小球与物块用跨过光滑轻滑轮的轻绳连接，且小球的质量大于物块的质量，轻绳与物块相连的一端与斜面平行，与小球相连的一端竖直，小球旁边固定一刻度尺．一位同学将物块由静止释放，另一位同学用手机的连拍功能对小球的下落过程进行连续拍照．已知手机每秒拍摄20张照片，某同学从第一张开始每隔一张取出一张照片，得到五张图片中小球的位置，分别标记为A、B、C、D、E，如图乙所示． (1)图乙中小球下端的位置分别是sA＝10.68 cm，sB＝________cm，sC＝22.75 cm，sD＝32.43 cm，sE＝44.54 cm；该小组分析这些数据后发现物块在相邻相等时间内的位移之差相等，得到物块做匀加速直线运动的结论． (2)物块运动的加速度大小为________m/s2(结果保留2位有效数字)． (3)小球经过D位置时，物块的瞬时速度大小为________m/s(结果保留2位有效数字)． (4)关于本实验的部分操作及误差，下列说法正确的是________． A．刻度尺应固定在竖直平面内 B．斜面粗糙会带来偶然误差 C．轻绳与斜面不平行会带来系统误差 解析：(1)根据题图乙，可知刻度尺的分度值为1 mm，则刻度尺的读数为sB＝15.50 cm. (2)由题意可知，手机连拍照片的时间间隔 T0＝s， 则题中相邻图片的时间间隔T＝2T0＝0.1 s， 由逐差法可得物块运动的加速度大小 a＝＝2.4 m/s2. (3)小球经过D位置时，物块的瞬时速度大小与小球的瞬时速度大小相等，则vD＝＝＝1.1 m/s. (4)小球竖直向下做匀加速直线运动，则刻度尺应固定在竖直平面内，故A正确；无论斜面是否粗糙，物块均做匀加速直线运动，不会带来误差，故B错误；轻绳与斜面不平行，会导致物块的加速度大小与小球的加速度大小相等，带来系统误差，故C正确． 答案：(1)15.50　(2)2.4　(3)1.1　(4)AC 学科网（北京）股份有限公司 $