第1章 第6讲 研究匀变速直线运动的特点(Word练习)-【新高考方案】2027年高考物理一轮总复习（江苏专版）

**基本信息** 该专项聚焦运动学实验，通过典型题例系统整合仪器使用规范、数据处理方法与误差分析，构建“原理-操作-分析”三阶逻辑链，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| |----|-----------|----------|----------| |仪器使用|1题|打点计时器操作规范（先通电后释放）、电源参数辨析|从仪器原理（电磁/电火花差异）到操作误差控制| |数据处理|2题|逐差法求加速度、平均速度法测瞬时速度|匀变速直线运动规律（Δx=aT²）在实验中的应用| |实验设计|1题|图像法（v²-h图）分析运动性质、误差归因|科学探究完整流程（器材选择-步骤设计-数据验证）|

[课时跟踪检测] 1.(4分)(2025·盐城期中)关于打点计时器的原理和使用方法,下列说法中正确的是_________。  A.使用时先释放重物,再接通电源 B.如果纸带上相邻两个计数点之间有4个点,则相邻两个计数点间的时间间隔是0.08 s C.如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏,则说明纸带的速度由小变大 D.电磁打点计时器接在220 V交流电源上,电火花打点计时器接在8 V交流电源上 解析:使用打点计时器时应先接通电源,待打点稳定后再释放重物,A错误;由于打点计时器使用的是50 Hz交流电源,打点周期是T== s=0.02 s,如果纸带上相邻两个计数点之间有4个点,则相邻两个计数点间的时间间隔是Δt=5T=5×0.02 s=0.1 s,B错误;由于纸带上相邻两计数点间的时间间隔相等,如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏,则说明纸带的速度由小变大,C正确;电磁打点计时器接在8 V交流电源上,电火花打点计时器接在220 V交流电源上,D错误。 答案:C 2.(6分)某一物理兴趣实验小组利用节拍器和手机摄像功能来研究摩托车启动过程中速度随时间变化的规律,如图所示,节拍器工作原理与单摆类似,摆杆每次经过中间标尺位置时会发出“啪”的一声响,实验时首先调节节拍器的周期T=1.0 s,摩托车启动时节拍器刚好响了一声“啪”,并计序号为0,通过拍摄影像,确定每一次“啪”声对应车的位置,数据如下表: 节拍器声响序号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 摩托车位置/m 0 0.48 1.24 2.32 3.72 5.46 7.53 9.91 12.60 根据表格内容可知(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分)  (2)当x=1.24 m时摩托车的速度为_________m/s;(2分)  (3)摩托车的加速度大小为_________m/s2。(2分)  解析:(1)由表格数据可知,摩托车在相等时间间隔内相邻的位移差近似等于0.32 m,由此可知,摩托车近似做匀加速直线运动。 (2)x=1.24 m时摩托车的速度为 v= m/s=1.84 m/s。 (3)由逐差法可知,摩托车的加速度为 a= m/s2=1.29 m/s2。 答案:(1)相等时间间隔内相邻的位移差近似相等 (2)1.84　(3)1.29 3.(6分)某物理活动小组利用光电计时器探究滑块在斜面上速度变化的规律,实验装置如图(a)所示。光电计时器固定在斜面底端,把宽度为d的遮光片固定在滑块上。让滑块从距离光电计时器x处由静止释放,遮光片经过光电计时器的遮光时间为t。改变滑块释放位置,记录不同位置释放时,遮光片距离光电计时器的距离x及经过光电计时器的遮光时间t。 (1)遮光片经过光电计时器的速度v=_________ (用题中所给字母表示);(2分)  (2)用游标卡尺测出遮光片的宽度如图(b)所示,遮光片的宽度d=_________mm;(2分)  (3)图(c)是根据实验数据描绘的x⁃图线,它近似为一条直线,则可知滑块做匀变速直线运动。由图中数据及已测数据可得,滑块加速度a=_________m/s2(结果保留2位有效数字)。(2分)  解析:(1)遮光片经过光电计时器的速度为v=。 (2)游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和,所以d=1 mm+15×0.05 mm=1.75 mm。 (3)根据题意有v2=2ax,v=,所以x=· 结合图线可得=,解得a≈3.1 m/s2。 答案:(1)　(2)1.75　(3)3.1 4.(12分)小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄小球自由下落的视频,得到分帧图片,利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度,实验装置如图甲所示。 (1)家中有等体积乒乓球、实心木球和实心钢球,其中最适合用作实验中下落小球的是_________。(2分)  (2)下列主要操作步骤的正确顺序是_________ (填写各步骤前的序号)。(2分)  ①捏住小球,从刻度尺旁静止释放 ②手机固定在三脚架上,调整好手机镜头的位置 ③把刻度尺竖直固定在墙上 ④打开手机摄像功能,开始摄像 (3)将小球顶部与刻度尺0刻度对齐,由静止释放,用手机连拍其下落过程:手机每隔0.1 s拍摄一张照片,选取连续拍摄的3张照片如图乙所示,读出第一张和第二张照片中小球顶部对应的刻度分别为78.00 cm、122.00 cm,读得第三张照片中小球顶部对应的刻度为_________cm。拍第二张照片时小球的速度为_________m/s,计算得到当地的重力加速度g=_________m/s2(最后两空保留3位有效数字)。(6分)  (4)为了得到更精确的重力加速度值,该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h,绘制了v2⁃h图像,如图丙所示。其中P、Q分别为两个体积不同、质量相同的小球下落的图像,由图像可知_________;(2分)  A.图像的斜率表示小球下落的加速度 B.小球P的体积大于小球Q的体积 C.由图像可知小球P测出的加速度值更接近当地重力加速度 解析:(1)实验中应使用质量最大的实心钢球,可以把空气阻力产生的相对误差降到最小。 (2)实验时应先把刻度尺竖直固定在墙上,再把手机固定在三脚架上,调整好手机镜头的位置,使镜头能垂直拍到刻度尺上尽可能大的范围,然后打开手机摄像功能开始摄像,最后捏住小球,从刻度尺旁由静止释放。所以正确顺序是③②④①。 (3)由题图乙可知,第三张照片中小球顶部对应的刻度为175.70 cm。 拍第二张照片时小球的瞬时速度等于小球从第一张照片位置运动到第三张照片位置之间的平均速度,即v=≈4.89 m/s。 根据公式Δx=gT2可得g===9.70 m/s2。 (4)由速度位移公式可得v2=2ah,所以v2⁃h图像的斜率表示小球下落的加速度的2倍,故A错误;由于空气阻力的存在,实验中测得的加速度总是小于当地的重力加速度,即根据v2⁃h图像的斜率计算出来的重力加速度总是小于实际的重力加速度,所以斜率越大的图像越接近真实值,对应的实验过程中的相对误差就越小,由题图丙可知小球P的实验结果更理想,说明在质量相同的情况下,小球P的体积更小,故B错误;斜率越大的图像越接近真实值,由题图丙可知小球P测出的加速度值更接近当地重力加速度,故C正确。 答案:(1)实心钢球　(2)③②④①　(3)175.70(175.68~175.72均可)　4.89　9.70　(4)C 17 / 71 $