专题3 测量匀变速直线运动的加速度(专项训练)2026-2027学年物理粤教版必修第一册
2026-08-20
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理粤教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第三节 测量匀变速直线运动的加速度 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 匀变速直线运动,加速度 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.15 MB |
| 发布时间 | 2026-08-20 |
| 更新时间 | 2026-08-20 |
| 作者 | 研物帮高中物理教研工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59271990.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦匀变速直线运动加速度测量,以纸带分析为核心,系统整合基础操作、方法提炼与实验创新,形成“概念-方法-拓展”三阶逻辑体系,培养科学思维与探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|题型01|3道|明确计时点与计数点区别,规范实验操作(如先通电后释放小车)|从实验基础操作到数据读取,建立运动分析基本技能|
|题型02|3道|逐差法(多段位移平均减小误差)、v-t图像斜率法(拟合直线求加速度)|基于纸带数据,通过数学方法实现加速度精确测量,培养科学推理|
|题型03|3道|光电门测速、频闪照相分析,误差来源与控制|拓展至非纸带实验,深化实验创新与误差分析能力,体现科学探究|
内容正文:
专题3 测量匀变速直线运动的加速度(题型突破)
目录
题型01 利用打点纸带研究物体的运动
题型02 利用打点纸带求加速度的方法
题型03 实验拓展与创新
▌题型01 利用打点纸带研究物体的运动
在处理纸带问题时,首先必须明确计时点与计数点的区别,计时点的打点周期一般为0.02 s .计数点间的时间间隔是人为设定的,通常每5个(或每隔4个)计时点取一个计数点,周期一般为T=0.1 s .注意相邻两计数点间的时间间隔,理解每5个计时点取一个计数点与每间隔4个计时点取一个计数点的含义是相同的.
1.(25-26高一下·浙江·期中)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速运动,下图是经打点计时器打出纸带的一段,打点顺序是A、B、C、D、E,已知交流电频率为50Hz,纸带上每相邻两个计数点间还有4个打点未画出。现把一刻度尺放在纸带上,其零刻度线和计数点对齐。请回答以下问题:
(1)(多选)下列操作正确的有( )
A.拉小车的细线应与木板平行
B.电火花计时器应使用以下交流电源
C.应先接通电源,后释放小车
(2)根据该同学打出的纸带我们可以判断小车与纸带的________(填“左”或“右”)端相连;
(3)打这个计数点时纸带的瞬时速度________m/s。(结果保留两位有效数字);
(4)小车运动的加速度大小________。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)AC
(2)左
(3)0.18
(4)0.60
【详解】(1)A.拉小车的细线应与木板平行,以保证拉力方向与运动方向一致,减小实验误差,故A正确;
B.电火花计时器应使用220V交流电源,故B错误;
C.实验中应先接通电源,待打点稳定后再释放小车,以充分利用纸带并保证打点清晰,故C正确。
故选AC。
(2)由纸带数据可知,从A到E相邻计数点间的距离逐渐增大,说明小车做加速运动。打点计时器打点的顺序是A、B、C、D、E,即A点最先打出。在纸带穿过打点计时器被拉出的过程中,靠近小车连接端的点最先通过打点计时器,因此最先打出的点A靠近小车连接端。在刻度尺上A点位于左端,所以小车与纸带的左端相连。
(3)根据题图提示需计算B点的瞬时速度。根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,可得B点的瞬时速度
每相邻两个计数点间还有4个打点未画出,则计数点间的时间间隔代入数据得
(4)由逐差法可得加速度
代入数据得
2.(25-26高一上·四川内江·期末)利用打点计时器研究小车的匀变速直线运动,完成以下问题:
(1)实验中,除打点计时器(含电源、纸带、复写纸)、小车、平板和重物外,在下面的器材中,还须使用的是___________;
A.天平 B.秒表 C.刻度尺 D.游标卡尺
(2)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是___________;
A.电磁打点计时器使用的是10V以下的直流电源
B.在测量物体速度时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源
C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小
D.纸带上打的点越密,说明物体运动得越快
(3)在做研究匀变速直线运动的实验时,某同学用重物拖动小车做匀加速运动,得到了一条用打点计时器打下的理想纸带,如图所示,并在其上选取了连续的A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个计时点(图中没有画出),则纸带上的___________(选填“A点”或“G点”)离小车更近;小车运动的加速度大小为___________m/s2(结果保留两位有效数字);
(4)如果当时电网中交变电流的频率是,而做实验的同学并不知道,那么,加速度的测量值___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)实际值。
【答案】(1)C
(2)C
(3) A点 0.50
(4)小于
【详解】(1)实验中,除打点计时器(含电源、纸带、复写纸)、小车、平板和重物外,还需要刻度尺测量点迹之间的距离。
故选C。
(2)A电磁打点计时器使用8V左右的交流电为电源,故A错误;
B在测量物体速度时,应先接通打点计时器的电源,再让物体运动起来,进行打点,故B错误;
C根据可知,交流电的频率越高,打点的时间间隔就越小,故C正确;
D打点的时间间隔相等,纸带上的点迹越密集,说明相等时间内物体通过的距离越小,则物体运动的速度越小,故D错误。
故选C。
(3)[1]小车刚释放时,小车速度小,纸带上的点迹较密集,因此纸带上的A点离小车更近;
[2]由题可知,相邻计数点之间的时间间隔为
由逐差法可得,小车运动的加速度大小为
(4)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,则实际打点周期小于0.02s,而做实验的同学并不知道,代入计算的时间偏大,使得加速度的测量值小于实际值。
3.(25-26高一下·四川内江·期末)某同学用如图(a)所示装置探究小车速度随时间变化的规律,从打完的纸带中选出来如图(b)所示的一条纸带(每两点间还有4个点没有画出来),纸带上方的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。
(1)如图(c)、(d)所示为实验室常用的两种打点计时器,其中图(c)用的电源要求是( )
A.直流220V B.交流220V C.交流6V D.直流6V
(2)使用打点计时器时,下列说法正确的是( )
A.两种打点计时器使用时都必须用复写纸
B.使用电磁打点计时器时必须把纸带压在复写纸的上面
C.两种打点计时器使用时,都必须要先通电后释放纸带,纸带通过后立即关闭电源
(3)根据纸带上的数据,计算打下B点时小车的瞬时速度为______m/s(结果保留三位有效数字)。
(4)某同学为减小实验误差,利用逐差法计算加速度,他计算加速度的表达式为______(相邻计数点间时间用T表示,相应的距离用纸带上对应的字母表示),小车运动的加速度大小为______m/s2(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)B
(2)C
(3)0.810
(4) 1.93
【详解】(1)图(c)中有墨粉纸盒和电源插头,为电火花打点计时器,其工作电源为交流220V。
故选B。
(2)为了充分利用纸带并保护仪器,两种打点计时器使用时,都必须要先通电后释放纸带,纸带通过后立即关闭电源。
故选C。
(3)打点计时器的电源频率为50Hz,每两点间还有4个点没有画出来,则相邻计数点间的时间间隔
根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,打下B点时小车的瞬时速度为
(4)[1][2]根据逐差法公式
为了充分利用数据减小误差,将纸带分为前后两段,每段包含3个时间间隔,加速度表达式为
代入数据
▌题型02 利用打点纸带求加速度的方法
①利用逐差法
由a1=,a2=,a3=,分别求得a1、a2、a3,并将计算结果填入表中。小车做匀变速直线运动的加速度的平均值==。
此式把各段位移都利用上,有效地减小了仅有两次位移测量所带来的偶然误差,这种方法称为逐差法。
②利用v-t图像的斜率:
a=。
如图所示,根据每一个计数点对应的时间和小车的瞬时速度,在v-t坐标系中作出最佳拟合曲线(或直线),尽量让各数据对称分布在这条曲线(或直线)的两侧。
如果没有实验误差的影响,所作v-t图像应是一条倾斜的直线,选取图线中容易读取的两个点(t1,v1)和(t2,v2),根据k=求得直线的斜率,即为小车运动的加速度a。
4.(25-26高一下·湖南邵阳·期中)某同学利用电火花计时器探究小车速度随时间变化的规律。在纸带上,每隔4个点选取1个计数点,相邻计数点之间的时间间隔为。在各计数点处将纸带剪断,分成若干段纸条,将这些纸条的下端对齐并排粘贴在坐标纸上。图中和、和、和为同一个计数点。
(1)根据图中数据可得,与纸带相连的小车的加速度大小为________(计算结果小数点后保留两位数字)。
(2)纸带与限位孔的摩擦会导致测量出的加速度大小比真实值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)0.81
(2)不变
【详解】(1)根据逐差法,纸带相连的小车的加速度大小为
(2)纸带反映的是小车加速度的真实情况,纸带与限位孔的摩擦不会影响加速度的测量,即测量出的加速度大小与真实值相同。
5.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)(1)如图所示是一位同学用手拉动纸带通过电磁打点计时器打出的一条纸带,在纸带旁边附着一把毫米刻度尺,电磁打点计时器每隔打一个点。根据纸带上点的排列情况可判定,手拉动纸带时,手的运动速度大小怎样变化__________;由到这段距离上手运动的平均速度为__________,打点时手拉动纸带的速度约为__________。(结果均保留两位小数)
(2)某同学在研究小车运动实验中,获得一条点迹清楚的纸带,已知打点计时器每隔秒打一个计时点,该同学选择、、、、、六个计数点,对计数点进行测量的结果记录在图中,单位是。则:
①打下、两点时小车的瞬时速度__________、__________;
②小车的加速度__________。(结果均保留两位小数)
(3)光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如下图甲所示,、分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从、间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。乙图中是水平桌面。是木板与桌面的接触点,和是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出。此外在木板顶端的点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门、各自连接的计时器显示的挡光时间分别为和用游标卡尺测量小滑块的宽度,则滑块通过光电门的速度为__________,滑块通过光电门的速度为__________结果均保留位有效数字
【答案】(1) 先增大后减小
(2)
(3)
【详解】(1)[1]由纸带可知,相邻两个点间的距离先增大后减小,由于相邻两个点间的时间均为,故可知手拉动的速度先增大后减小;
[2]由纸带可知,,故AC段平均速度;
[3]与左右相邻点的距离,各段时间可知此间近似匀速,故C点速度。
(2)[1][2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程中的平均速度,可知、点的瞬时速度为,;
[3]由题意可知,其中,,代入数据解得。
(3)[1][2]利用平均速度代替瞬时速度,有:,同理。
6.(25-26高一上·四川巴中·期中)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并作出图线。
(3)根据图像可得,小车的加速度大小________。(结果保留3位有效数字)
【答案】(1) 24.00 80.0
(2)
(3)
【详解】(1)[1]根据纸带的数据可得
[2]平均速度为
(2)根据第(1)小题结果补充表格和补全实验点图像得
(3)若此直线用方程表示,则可知
小车做匀变速直线运动,由位移公式
整理得
故根据图像斜率和截距可得
▌题型03 实验拓展与创新
7.(25-26高一上·上海闵行·期末)如图(a)为“测量做直线运动物体的瞬时速度”的实验装置。光电门传感器固定在导轨上,使固定有挡光片的小车沿倾斜导轨由静止下滑。
(1)若某次实验测得的挡光时间为,挡光片宽度为,则本实验需要测量的“挡光片前缘经过光电门时的瞬时速度”的大小可近似为___________;
(2)如图(b)所示为小车沿导轨运动的图像,是挡光开始时刻,是挡光结束时刻,其中虚线为经过点的切线,虚线为经过两点的割线。则图中___________(选涂:“A.”、“B.”)线的斜率可准确表达光电门传感器实际测量得到的速度大小。实验中,为何挡光片越窄,实验误差越小?请说明理由:___________。
(3)若实验测得的速度为,只需要再测量即可得到小车运动的加速度,是___________(选涂:“A.小车前端到光电门的距离”、“B.小车上挡光片前缘到光电门的距离”)。
【答案】(1)
(2) A 见解析
(3)B
【详解】(1)由于挡光时间极短,在极短时间内的平均速度可近似等于瞬时速度,为
(2)[1]平均速度指的是某段时间内位移与时间的比值,所以图像中光电门传感器测得的平均速度应该是图像上、两点的连线所在割线的斜率可准确表达光电门传感器实际测量得到的速度大小。
故选A。
[2]当挡光片越窄,挡光时间越短,根据平均速度近似瞬时速度的原理,此时用平均速度近似代替瞬时速度,误差就越小。
(3)根据求加速度,应该是小车挡光片前缘到光电门的距离,因为是挡光片前缘经过光电门时的速度。
故选B。
8.(25-26高一下·河北邢台·开学考试)研究物体做匀变速直线运动的情况可以用打点计时器,也可以用光电传感器。
(1)一组同学用打点计时器研究匀变速直线运动,打点计时器使用的交流电源的频率是,打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点,以此记录小车的运动情况。图甲为某次实验打出的一条纸带,其中为依次选中的计数点(各相邻计数点之间有四个点)。根据图甲中标出的数据可知,在打点计时器打计数点2时小车的速度大小为________,小车做匀加速直线运动的加速度大小为________。(结果均保留两位有效数字)
(2)另一组同学用如图乙所示的装置研究匀变速直线运动。滑块放置在水平气垫导轨的右侧,并通过跨过定滑轮的细线与一砂桶相连,滑块与定滑轮间的细线与气垫导轨平行。滑块上安装了宽度为的遮光条,将滑块由静止释放,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第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为,则滑块的加速度大小为________(结果保留两位有效数字)。若忽略偶然误差的影响,测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相同”)。
【答案】(1) 0.39 1.4
(2) 5.0 偏小
【详解】(1)[1]相邻的计数点间的时间间隔为,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打计数点2时小车的速度大小为
[2]根据匀变速直线运动的推论公式,可以求出加速度的大小。
(2)[1]遮光条通过第一个光电门的速度
遮光条通过第二个光电门的速度
则滑块的加速度大小
[2]由实验原理可知,运动时间为遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间,遮光条开始遮住第一个光电门的速度小于,遮光条开始遮住第二个光电门的速度小于,由于遮光条做匀加速运动,则速度变化量减小,所以测量值与真实值相比偏小。
9.(15-16高一上·宁夏·期中)一个小球沿斜面向下运动,用每隔曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片,如图所示。即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为,测得小球在几个连续相等时间内位移数据见下表:
x1/cm
x2/cm
x3/cm
x4/cm
8.20
9.30
10.40
11.50
(1)小球在相邻的相等时间内的位移差________(填“相等”或“不相等”),小球运动的性质属________直线运动。
(2)甲、乙两同学计算小球加速度的方法如下:
甲同学:,,,
乙同学:,,
你认为甲、乙两位同学中计算方法更准确的是________,加速度值为________。
【答案】 相等 匀加速 乙 1.10m/s2
【详解】(1)[1][2]由题中数据可得
故小球在相邻的相等时间内的位移差相等,且相等时间内的位移增大,故小球运动的性质属匀加速直线运动。
(2)[3][4]由甲同学的方法可得
由乙同学的方法可得
乙同学采用逐差法、能充分利用数据减小误差,故乙同学的方法更准确,利用该方法可得,加速度值为
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$专题3匀变速直线运动的特点一加速度
(题型突破练)
1题型01利用打点纸带研究物体的运动
1.(1)AC
(2)左
(3)0.18
(4)0.60
2.(1)C
(2)C
(3)
A点
0.50
(4)小于
3.(1)B
(2C
(3)0.810
(4)
a=Xcr-Xoc
9r2
1.93
题型02利用打点纸带求加速度的方法
4.(1)0.81
(2)不变
5.(1)
先增大后减小
0.18
0.40
(2)
0.70m/s
0.90m/s
5.00m/s2
(3)
0.803
2.01
6.(1)
24.00
80.0
1/2
/(cmsl)
105
95
85
(2)
75
65
55
出田At/s
00.1
0.20.30.40.50.6
(3)143
【题型03实验拓展与创新
7.(1)
(2)
A
见解析
(3)B
8.(1)
0.39
1.4
(2)
5.0
偏小
9
相等
匀加速
7
1.10m/s2
2/2
专题3 测量匀变速直线运动的加速度(题型突破)
目录
题型01 利用打点纸带研究物体的运动
题型02 利用打点纸带求加速度的方法
题型03 实验拓展与创新
▌题型01 利用打点纸带研究物体的运动
在处理纸带问题时,首先必须明确计时点与计数点的区别,计时点的打点周期一般为0.02 s .计数点间的时间间隔是人为设定的,通常每5个(或每隔4个)计时点取一个计数点,周期一般为T=0.1 s .注意相邻两计数点间的时间间隔,理解每5个计时点取一个计数点与每间隔4个计时点取一个计数点的含义是相同的.
1.(25-26高一下·浙江·期中)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速运动,下图是经打点计时器打出纸带的一段,打点顺序是A、B、C、D、E,已知交流电频率为50Hz,纸带上每相邻两个计数点间还有4个打点未画出。现把一刻度尺放在纸带上,其零刻度线和计数点对齐。请回答以下问题:
(1)(多选)下列操作正确的有( )
A.拉小车的细线应与木板平行
B.电火花计时器应使用以下交流电源
C.应先接通电源,后释放小车
(2)根据该同学打出的纸带我们可以判断小车与纸带的________(填“左”或“右”)端相连;
(3)打这个计数点时纸带的瞬时速度________m/s。(结果保留两位有效数字);
(4)小车运动的加速度大小________。(结果保留两位有效数字)
2.(25-26高一上·四川内江·期末)利用打点计时器研究小车的匀变速直线运动,完成以下问题:
(1)实验中,除打点计时器(含电源、纸带、复写纸)、小车、平板和重物外,在下面的器材中,还须使用的是___________;
A.天平 B.秒表 C.刻度尺 D.游标卡尺
(2)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是___________;
A.电磁打点计时器使用的是10V以下的直流电源
B.在测量物体速度时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源
C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小
D.纸带上打的点越密,说明物体运动得越快
(3)在做研究匀变速直线运动的实验时,某同学用重物拖动小车做匀加速运动,得到了一条用打点计时器打下的理想纸带,如图所示,并在其上选取了连续的A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个计时点(图中没有画出),则纸带上的___________(选填“A点”或“G点”)离小车更近;小车运动的加速度大小为___________m/s2(结果保留两位有效数字);
(4)如果当时电网中交变电流的频率是,而做实验的同学并不知道,那么,加速度的测量值___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)实际值。
3.(25-26高一下·四川内江·期末)某同学用如图(a)所示装置探究小车速度随时间变化的规律,从打完的纸带中选出来如图(b)所示的一条纸带(每两点间还有4个点没有画出来),纸带上方的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。
(1)如图(c)、(d)所示为实验室常用的两种打点计时器,其中图(c)用的电源要求是( )
A.直流220V B.交流220V C.交流6V D.直流6V
(2)使用打点计时器时,下列说法正确的是( )
A.两种打点计时器使用时都必须用复写纸
B.使用电磁打点计时器时必须把纸带压在复写纸的上面
C.两种打点计时器使用时,都必须要先通电后释放纸带,纸带通过后立即关闭电源
(3)根据纸带上的数据,计算打下B点时小车的瞬时速度为______m/s(结果保留三位有效数字)。
(4)某同学为减小实验误差,利用逐差法计算加速度,他计算加速度的表达式为______(相邻计数点间时间用T表示,相应的距离用纸带上对应的字母表示),小车运动的加速度大小为______m/s2(结果保留三位有效数字)。
▌题型02 利用打点纸带求加速度的方法
①利用逐差法
由a1=,a2=,a3=,分别求得a1、a2、a3,并将计算结果填入表中。小车做匀变速直线运动的加速度的平均值==。
此式把各段位移都利用上,有效地减小了仅有两次位移测量所带来的偶然误差,这种方法称为逐差法。
②利用v-t图像的斜率:
a=。
如图所示,根据每一个计数点对应的时间和小车的瞬时速度,在v-t坐标系中作出最佳拟合曲线(或直线),尽量让各数据对称分布在这条曲线(或直线)的两侧。
如果没有实验误差的影响,所作v-t图像应是一条倾斜的直线,选取图线中容易读取的两个点(t1,v1)和(t2,v2),根据k=求得直线的斜率,即为小车运动的加速度a。
4.(25-26高一下·湖南邵阳·期中)某同学利用电火花计时器探究小车速度随时间变化的规律。在纸带上,每隔4个点选取1个计数点,相邻计数点之间的时间间隔为。在各计数点处将纸带剪断,分成若干段纸条,将这些纸条的下端对齐并排粘贴在坐标纸上。图中和、和、和为同一个计数点。
(1)根据图中数据可得,与纸带相连的小车的加速度大小为________(计算结果小数点后保留两位数字)。
(2)纸带与限位孔的摩擦会导致测量出的加速度大小比真实值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
5.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)(1)如图所示是一位同学用手拉动纸带通过电磁打点计时器打出的一条纸带,在纸带旁边附着一把毫米刻度尺,电磁打点计时器每隔打一个点。根据纸带上点的排列情况可判定,手拉动纸带时,手的运动速度大小怎样变化__________;由到这段距离上手运动的平均速度为__________,打点时手拉动纸带的速度约为__________。(结果均保留两位小数)
(2)某同学在研究小车运动实验中,获得一条点迹清楚的纸带,已知打点计时器每隔秒打一个计时点,该同学选择、、、、、六个计数点,对计数点进行测量的结果记录在图中,单位是。则:
①打下、两点时小车的瞬时速度__________、__________;
②小车的加速度__________。(结果均保留两位小数)
(3)光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如下图甲所示,、分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从、间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。乙图中是水平桌面。是木板与桌面的接触点,和是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出。此外在木板顶端的点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门、各自连接的计时器显示的挡光时间分别为和用游标卡尺测量小滑块的宽度,则滑块通过光电门的速度为__________,滑块通过光电门的速度为__________结果均保留位有效数字
6.(25-26高一上·四川巴中·期中)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并作出图线。
(3)根据图像可得,小车的加速度大小________。(结果保留3位有效数字)
▌题型03 实验拓展与创新
7.(25-26高一上·上海闵行·期末)如图(a)为“测量做直线运动物体的瞬时速度”的实验装置。光电门传感器固定在导轨上,使固定有挡光片的小车沿倾斜导轨由静止下滑。
(1)若某次实验测得的挡光时间为,挡光片宽度为,则本实验需要测量的“挡光片前缘经过光电门时的瞬时速度”的大小可近似为___________;
(2)如图(b)所示为小车沿导轨运动的图像,是挡光开始时刻,是挡光结束时刻,其中虚线为经过点的切线,虚线为经过两点的割线。则图中___________(选涂:“A.”、“B.”)线的斜率可准确表达光电门传感器实际测量得到的速度大小。实验中,为何挡光片越窄,实验误差越小?请说明理由:___________。
(3)若实验测得的速度为,只需要再测量即可得到小车运动的加速度,是___________(选涂:“A.小车前端到光电门的距离”、“B.小车上挡光片前缘到光电门的距离”)。
8.(25-26高一下·河北邢台·开学考试)研究物体做匀变速直线运动的情况可以用打点计时器,也可以用光电传感器。
(1)一组同学用打点计时器研究匀变速直线运动,打点计时器使用的交流电源的频率是,打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点,以此记录小车的运动情况。图甲为某次实验打出的一条纸带,其中为依次选中的计数点(各相邻计数点之间有四个点)。根据图甲中标出的数据可知,在打点计时器打计数点2时小车的速度大小为________,小车做匀加速直线运动的加速度大小为________。(结果均保留两位有效数字)
(2)另一组同学用如图乙所示的装置研究匀变速直线运动。滑块放置在水平气垫导轨的右侧,并通过跨过定滑轮的细线与一砂桶相连,滑块与定滑轮间的细线与气垫导轨平行。滑块上安装了宽度为的遮光条,将滑块由静止释放,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第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为,则滑块的加速度大小为________(结果保留两位有效数字)。若忽略偶然误差的影响,测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相同”)。
9.(15-16高一上·宁夏·期中)一个小球沿斜面向下运动,用每隔曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片,如图所示。即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为,测得小球在几个连续相等时间内位移数据见下表:
x1/cm
x2/cm
x3/cm
x4/cm
8.20
9.30
10.40
11.50
(1)小球在相邻的相等时间内的位移差________(填“相等”或“不相等”),小球运动的性质属________直线运动。
(2)甲、乙两同学计算小球加速度的方法如下:
甲同学:,,,
乙同学:,,
你认为甲、乙两位同学中计算方法更准确的是________,加速度值为________。
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