新高考物理一輪復(fù)習(xí)提升練習(xí)導(dǎo)學(xué)案實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律（解析版）

第6講實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律第6講實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)明確目標(biāo)確定方向掌握打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律會(huì)利用紙袋求物理運(yùn)動(dòng)的速度和加速度【知識(shí)回歸】回歸課本夯實(shí)基礎(chǔ)【實(shí)驗(yàn)原理】1．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(1)作用計(jì)時(shí)儀器，當(dāng)所用交流電源的頻率f＝50Hz時(shí)，每隔0.02s打一次點(diǎn)。(2)工作條件①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：6V以下交流電源；②電火花計(jì)時(shí)器：220V交流電源。(3)處理紙帶數(shù)據(jù)時(shí)區(qū)分計(jì)時(shí)點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn)計(jì)時(shí)點(diǎn)是指打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的點(diǎn)。計(jì)數(shù)點(diǎn)是指測(cè)量和計(jì)算時(shí)在紙帶上所選取的點(diǎn)，要注意“每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)‘與’每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)”取點(diǎn)方法是一樣的，時(shí)間間隔均為0.1s。2．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的判斷(1)若物體在連續(xù)相等時(shí)間T內(nèi)的位移之差Δx為一恒量，即Δx＝aT2，則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。(2)利用“平均速度法”確定多個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，作出物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，若圖象是一條傾斜的直線，則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。3．求物體瞬時(shí)速度的方法如圖所示：則vn＝eq\f(xn＋xn＋1,2T)。4．求物體加速度的方法(1)“逐差法”求加速度如圖所示：a1＝eq\f(x4－x1,3T2)，a2＝eq\f(x5－x2,3T2)，a3＝eq\f(x6－x3,3T2)，然后取平均值，即SKIPIF1<0＝eq\f(a1＋a2＋a3,3)，這樣使所給數(shù)據(jù)全部得到利用，以提高精確度。(2)“圖象法”求加速度求出紙帶上各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，畫出v－t圖線，直線的斜率即表示加速度。【實(shí)驗(yàn)器材】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、電源、導(dǎo)線。【實(shí)驗(yàn)步驟】1．把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路。2．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一端固定在小車的后面。實(shí)驗(yàn)裝置見圖實(shí)Ⅰ－3所示，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行。3．把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，換上新紙帶，重復(fù)三次。4．從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開始一些比較密集的點(diǎn)，在后面便于測(cè)量的地方找一個(gè)開始點(diǎn)，以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，確定好計(jì)數(shù)始點(diǎn)，并標(biāo)明0、1、2、3、4、…，測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離x，并記錄填入表中。位置編號(hào)012345時(shí)間t/sx/mv/(m·s－1)5．計(jì)算出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離x1、x2、x3、…。6．利用一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5的瞬時(shí)速度，填入上面的表格中。7．增減所掛鉤碼數(shù)，再做兩次實(shí)驗(yàn)?！緮?shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)論】1．由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出v－t圖象(1)根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù)，在平面直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點(diǎn)，如圖實(shí)Ⅰ－4可以看到，對(duì)于每次實(shí)驗(yàn)，描出的幾個(gè)點(diǎn)都大致落在一條直線上。2．由實(shí)驗(yàn)得出的v－t圖象進(jìn)一步得出小車運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律有兩條途徑進(jìn)行分析：(1)小車運(yùn)動(dòng)的v－t圖象是一條傾斜的直線如圖所示，當(dāng)時(shí)間增加相同的值Δt，速度也會(huì)增加相同的值Δv，由此得出結(jié)論：小車的速度隨時(shí)間均勻變化。(2)作一條直線，使同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落在這條直線上，落不到直線上的點(diǎn)，應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實(shí)驗(yàn)的v－t圖象，它是一條傾斜的直線?！菊`差分析】1．根據(jù)紙帶測(cè)量的位移有誤差。2．電源頻率不穩(wěn)定，造成相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔不完全相等。3．紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)打點(diǎn)不穩(wěn)定引起測(cè)量誤差。4．用作圖法，作出的v-t圖象并不是一條直線。5．木板的粗糙程度并非完全相同，這樣測(cè)量得到的加速度只能是所測(cè)量段的平均加速度。【注意事項(xiàng)】1．交流電源的電壓及頻率要符合要求。2．開始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。3．先接通電源，計(jì)時(shí)器工作后，再放開小車，當(dāng)小車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開電源。4．小車另一端掛的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)，避免速度過(guò)大而使紙帶上打的點(diǎn)太少，或者速度太小，使紙帶上的點(diǎn)過(guò)于密集。(2)既然小車的v－t圖象是一條傾斜的直線，那么v隨t變化的函數(shù)關(guān)系式為v＝kt＋b，所以小車的速度隨時(shí)間均勻變化。5．選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點(diǎn)跡清晰。適當(dāng)舍棄開頭密集部分，適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，弄清楚所選的時(shí)間間隔T。6．測(cè)x時(shí)不要分段測(cè)量，讀數(shù)時(shí)要注意有效數(shù)字的要求，計(jì)算a時(shí)要注意用逐差法，以減小誤差?！镜淅治觥烤x例題提高素養(yǎng)[例1]．如圖所示是某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到物體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的一條紙帶，在紙帶上選取了A、B、C、D、E等5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知交流電的頻率為50Hz。每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)畫出來(lái)，其相鄰點(diǎn)間距離如圖所示，圖中測(cè)量數(shù)據(jù)單位為：cm。（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器從打下A點(diǎn)到打下C點(diǎn)的時(shí)間內(nèi)，小車的平均速度是___________m/s（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位有效數(shù)字），這條紙帶的___________（左或右）端與小車相連；（2）接通電源與釋放紙帶（或物體），這兩個(gè)操作時(shí)刻的關(guān)系應(yīng)當(dāng)是()A．先接通電源，后釋放紙帶B．先釋放紙帶，后接通電源【答案】0.40左A【詳解】（1）[1][2]由題意可知，紙帶上相鄰兩個(gè)點(diǎn)之間時(shí)間間隔為SKIPIF1<0由勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻瞬時(shí)速度等于該過(guò)程的平均速度得SKIPIF1<0由紙帶數(shù)據(jù)，可知，這條紙帶的左端與小車相連；（2）[3]為了能在紙帶上打更多的點(diǎn)，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)該先接通電源，后釋放紙帶，故A正確，B錯(cuò)誤。【例2】．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理實(shí)驗(yàn)中常用的實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)你完成下列有關(guān)問(wèn)題：（1）如圖A、B是兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的圖片，其中A是________打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源為交流電源，打點(diǎn)的時(shí)間間隔為________。（3）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源和讓紙帶開她運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)操作之間的時(shí)間順序關(guān)系是_______。A．先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)

B．先讓紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源C．讓紙帶運(yùn)動(dòng)的同時(shí)接通電源

D．先讓紙帶運(yùn)動(dòng)或先接通電源都可以（4）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率稍有增大，頻率從SKIPIF1<0變成了SKIPIF1<0，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，仍按照SKIPIF1<0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，那么速度的測(cè)量值和實(shí)際值相比_________。（選填：偏大、偏小、不變）（5）如圖是“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，從0點(diǎn)開始每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率是SKIPIF1<0），依照打點(diǎn)的先后依次編為1、2、3、4、5、6，由于不小心將3、4兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)拉斷不能準(zhǔn)確測(cè)出其距離，量得其余段SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)，小車的速度大小SKIPIF1<0_______SKIPIF1<0；計(jì)算小車的加速度大小為SKIPIF1<0_______SKIPIF1<0?！窘Y(jié)果保留兩位有效數(shù)字】【例2】【答案】電火花0.02sA偏小SKIPIF1<00.80【詳解】（1）[1]A是電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。（2）[2]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s。（3）[3]實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源后讓紙帶運(yùn)動(dòng)。故選A。（4）[4]由SKIPIF1<0可知頻率變大時(shí)打點(diǎn)時(shí)間間隔變小，所以做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)仍按照SKIPIF1<0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理則時(shí)間間隔偏大，由SKIPIF1<0知速度的測(cè)量值將偏小。（5）[5]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)，小車的速度大小SKIPIF1<0[6]小車的加速度由逐差法可得SKIPIF1<0【例3】．某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與力的關(guān)系。他在一端帶有定滑輪的水平放置的長(zhǎng)木板上固定有A、B兩個(gè)光電門，與光電門相連的計(jì)時(shí)器可以顯示帶有遮光片的物塊在其間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，傳感器與跨過(guò)定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連。（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片寬度如圖乙所示，遮光片寬度SKIPIF1<0________cm。（2）力傳感器可以實(shí)時(shí)記錄掛鉤上力的大小，則下列說(shuō)法正確的是________。A．丙圖中（a）安裝正確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于物塊和遮光片質(zhì)量B．丙圖中（b）安裝正確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于物塊和遮光片質(zhì)量C．丙圖中（a）安裝正確，實(shí)驗(yàn)中不需要保證沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于物塊和遮光片質(zhì)量D．丙圖中（b）安裝正確，實(shí)驗(yàn)中不需要保證沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于物塊和遮光片質(zhì)量（3）某次實(shí)驗(yàn)可以測(cè)得遮光片寬度為d，光電門A、B的遮光時(shí)間分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，通過(guò)光電門A、B之間時(shí)間為SKIPIF1<0在數(shù)據(jù)處理時(shí)，物塊運(yùn)動(dòng)的加速度的計(jì)算式應(yīng)為________（選擇合適的測(cè)量字母表示）?！纠?】【答案】0.170DSKIPIF1<0【詳解】（1）[1]用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片寬度如圖乙所示，遮光片寬度為SKIPIF1<0（2）[2]丙圖中（b）安裝正確，因?yàn)橛辛Φ膫鞲衅鳎梢灾苯訙y(cè)拉力的大小，所以實(shí)驗(yàn)中不需要保證沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于物塊和遮光片質(zhì)量。故選D。（3）[3]根據(jù)加速度定義式有SKIPIF1<0【鞏固練習(xí)】舉一反三提高能力多選1．關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理和使用方法，下列說(shuō)法中正確的是（）A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，交流電源頻率通常為50HzB．如果紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.08sC．如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的點(diǎn)先密集后稀疏，則說(shuō)明紙帶的速度由小變大D．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在220V交流電源上，電火花計(jì)時(shí)器接在4～6V交流電源上1【答案】AC【詳解】A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電，交流電源頻率通常為50Hz,故A正確；B．相鄰兩個(gè)點(diǎn)跡之間的時(shí)間間隔為0.02s，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1s，故B錯(cuò)誤；C．如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的點(diǎn)先密集后稀疏，根據(jù)相鄰兩個(gè)點(diǎn)跡之間的時(shí)間間隔相同可知速度大相鄰兩個(gè)點(diǎn)跡之間距離大，故C正確；D．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用4～6V的低壓交流電源，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用220V交流電源，故D錯(cuò)誤。故選AC。2．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理實(shí)驗(yàn)中常用的實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)你完成下列有關(guān)問(wèn)題（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是___________的儀器。（2）如圖A、B是兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的圖片，其中A是___________打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，B是___________打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。（3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源為___________（選填交流或直流）電源，打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s。（4）如圖所示，是某同學(xué)用電火花計(jì)時(shí)器得到的表示小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶，電火花計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔SKIPIF1<0，將紙帶上一點(diǎn)標(biāo)記為A點(diǎn)，然后按打點(diǎn)順序每隔四個(gè)點(diǎn)（圖上沒(méi)畫出）依次標(biāo)為B、C、……，其中SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。下表列出了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B、C、E、F時(shí)小車的瞬時(shí)速度，請(qǐng)?jiān)诒碇刑钊氪螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度。位置BCDEF速度/（m/s）0.7370.801_______0.9280.994（5）以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在坐標(biāo)圖中畫出小車的速度—時(shí)間關(guān)系圖線。()（6）根據(jù)你畫出的小車的速度—時(shí)間圖像計(jì)算出的小車的加速度SKIPIF1<0______m/s2.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）2【答案】計(jì)時(shí)電火花電磁交流0.8640.64【詳解】（1）[1]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是計(jì)時(shí)的儀器；（2）[2][3]A打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有墨粉紙盒，為電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，B打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有復(fù)寫紙，可知為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；（3）[4]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源為交流電源；（4）[5]根據(jù)題意可知，紙帶上相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔SKIPIF1<0根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻瞬時(shí)速度等于該過(guò)程平均速度SKIPIF1<0（5）[6]根據(jù)描點(diǎn)法可得速度—時(shí)間關(guān)系圖線（6）[7]在SKIPIF1<0圖象中，圖線的斜率表示加速度的大小則SKIPIF1<03．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理實(shí)驗(yàn)中常用的實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)你完成下列有關(guān)問(wèn)題：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源為___________（選填“交流”或“直流”）電源；（2）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源和讓紙帶開始運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)操作之間的時(shí)間順序關(guān)系是___________；A．先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)B．先讓紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源C．讓紙帶運(yùn)動(dòng)的同時(shí)接通電源D．先讓紙帶運(yùn)動(dòng)或先接通電源都可以（3）某次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小車拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一條紙帶，如圖所示，從某一清晰點(diǎn)開始，描出O、A、B、C、D五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出），用刻度尺量出各點(diǎn)與O點(diǎn)間距離，已知紙帶的左端與小車相連接，所用電源的頻率為50Hz，打下B點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度為___________m/s，小車的加速度為___________m/s2（保留兩位小數(shù)）；（4）當(dāng)電源頻率高于50Hz時(shí)，如果仍按50Hz的時(shí)間間隔打一個(gè)點(diǎn)計(jì)算，則算出的速度測(cè)量值將比速度的真實(shí)值___________（填大、小或相等）。3【答案】交流A0.621.80小【詳解】（1）[1]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源為交流電源。（2）[2]接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源和讓紙帶開始運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)操作之間的時(shí)間順序關(guān)系是先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。（3）[3]打下B點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度為SKIPIF1<0[4]由圖知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0由SKIPIF1<0得小車的加速度為SKIPIF1<0（4）[5]如果電源頻率高于50Hz時(shí)，則由SKIPIF1<0可知，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期變小，而仍按50Hz的時(shí)間間隔打一個(gè)點(diǎn)計(jì)算，則計(jì)算中所用時(shí)間間隔偏大，故速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比會(huì)偏小。4．某物理實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示裝置研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)，一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板放在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，小車在拉力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，重力加速度為g。（1）某次實(shí)驗(yàn)中獲得的紙帶如圖乙所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為50Hz，每隔4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，A、B、C、D、E、F、G為所取計(jì)數(shù)點(diǎn)，由圖中數(shù)據(jù)可求得打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為_________m/s，加速度大小為_________SKIPIF1<0。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（2）實(shí)驗(yàn)小組保持小車質(zhì)量不變，改變重物的質(zhì)量m，得到小車加速度a隨重物質(zhì)量m變化的規(guī)律圖像如圖丙所示，由圖可知，小車的質(zhì)量為_________，小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程受到的阻力大小為_________。（3）若上述測(cè)量時(shí)長(zhǎng)木板不水平，左端較低，則真實(shí)的a-m圖線應(yīng)該在圖丙所示圖線的_________（填“上方”或“下方”）。4【答案】0.100.18SKIPIF1<0SKIPIF1<0上方【詳解】（1）[1][2]A、C兩點(diǎn)間的距離為SKIPIF1<0相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=0.1s則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為SKIPIF1<0由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論有SKIPIF1<0（2）[3][4]根據(jù)牛頓第二定律可得SKIPIF1<0根據(jù)所作圖像可知SKIPIF1<0SKIPIF1<0（3）[5]若木板左端較低，則f與真實(shí)值相比偏大，圖線斜率不變，則真實(shí)圖線在圖丙所示圖線上方。5．（1）①某次實(shí)驗(yàn)使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)分析物體運(yùn)動(dòng)情況的實(shí)驗(yàn)中有如下基本步驟：A．固定電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B．安裝紙帶C．松開紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動(dòng)D．接通低壓交流電源E．取下紙帶F．?dāng)嚅_開關(guān)這些步驟正確的排列順序?yàn)開_____。②根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶，我們可以不利用公式就能直接得到的物理量是______。A．時(shí)間間隔

B．位移

C．加速度

D．平均速度（2）①在做“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，如圖甲所示是某同學(xué)由打點(diǎn)計(jì)將器得到的表示小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔SKIPIF1<0，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為______s。其中SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0。如下表列出了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0時(shí)小車的瞬時(shí)速度，請(qǐng)?jiān)诒碇刑钊氪螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器打下SKIPIF1<0點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度。位置SKIPIF1<0CSKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0速度/SKIPIF1<00.7370.801______0.9280.994②以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在圖乙所示坐標(biāo)系中畫出小車的速度—時(shí)間關(guān)系圖線______。③由圖像求出的小車的加速度SKIPIF1<0______SKIPIF1<0。（保留兩位有效數(shù)字）5【答案】ABDCFEAB/BA0.10.8640.64/0.63/0.65【詳解】（1）[1]根據(jù)實(shí)驗(yàn)的步驟可知，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先安裝儀器，包括安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶，然后開始實(shí)驗(yàn)。要注意先接通電源在釋放紙帶，完成后斷開開關(guān)，取下紙帶。所以正確的順序?yàn)锳BDCFE。[2]根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶，再不利用公式的情況下，可以直接從紙帶上得到的物理量為時(shí)間間隔和位移。故選AB。（2）[3]已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的時(shí)間間隔為0.02s，又因?yàn)槊績(jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，所以相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為SKIPIF1<0[4]D點(diǎn)的速度為SKIPIF1<0[5]將表格中的速度與時(shí)間一一對(duì)應(yīng)，描點(diǎn)、作圖，其速度—時(shí)間圖像，如圖所示[6]在SKIPIF1<0圖像中，圖像的斜率為加速度，由圖像得SKIPIF1<06．物理實(shí)驗(yàn)不僅要?jiǎng)邮植僮鬟€要?jiǎng)幽X思考，小明同學(xué)就注意到圖甲所示的裝置可以完成多個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)。（1）探究速度隨時(shí)間變化規(guī)律時(shí)，實(shí)驗(yàn)時(shí)有電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器，但只提供220V的交流電源，小明應(yīng)選用______計(jì)時(shí)器。某次實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶如圖乙所示。已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，則小車的加速度a=______m/s2（保留2位有效數(shù)字）；（2）利用上述數(shù)據(jù)測(cè)小車與水平長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。已知小車總質(zhì)量為m=0.5kg，鉤碼質(zhì)量為M=0.1kg，重力加速度取g=10m/s2，則小車與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=______；（3）若實(shí)驗(yàn)中先平衡了摩擦力，用圖甲裝置______（填“能”或“不能”）驗(yàn)證小車和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，理由是______。6【答案】電火花0.500.14不能系統(tǒng)除砝碼重力做功外還有無(wú)法計(jì)算的小車的重力做功?！驹斀狻浚?）[1]電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是8V左右的交流電壓，電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為220V，可知小明應(yīng)選用電火花計(jì)時(shí)器；[2]圖中有SKIPIF1<0根據(jù)SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得加速度SKIPIF1<0（2）[3]對(duì)整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0（3）[4][5]圖甲裝置不能驗(yàn)證小車和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，理由是系統(tǒng)除砝碼重力做功外還有無(wú)法計(jì)算的小車的重力做功。7．頻閃攝影是研究變速運(yùn)動(dòng)常用的實(shí)驗(yàn)手段。在暗室中，頻閃儀每隔一定時(shí)間發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光，在膠片上記錄下物體在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置。左圖是小球自由下落時(shí)的頻閃照片示意圖，頻閃儀每隔TSKIPIF1<0s閃光一次。（1）表格中已給出記數(shù)點(diǎn)A、B、Ｄ、Ｅ對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度且在圖中標(biāo)出，請(qǐng)計(jì)算出計(jì)數(shù)點(diǎn)Ｃ對(duì)應(yīng)的速度并在右圖中標(biāo)出來(lái)，同時(shí)擬合出v－t圖像_________。記數(shù)點(diǎn)ABCDE對(duì)應(yīng)的速度v=0.66m/sv=0.98m/s_________v=1.64m/sv=1.97m/s（2）以下用來(lái)測(cè)量加速度的方法，可行的有_________方法A：由SKIPIF1<0取平均值方法B：由SKIPIF1<0取平均值方法C：從v－t圖線上取相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度和時(shí)刻，用公式a=SKIPIF1<0算出加速度方法D：用量角器量出v－t圖線的傾角θ，查三角函數(shù)表得到tan，則加速度atan（3）用SKIPIF1<0表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從理論上講，對(duì)t的要求是_________（選填“越小越好”或“與大小無(wú)關(guān)”）；從實(shí)驗(yàn)的角度看，選取的x大小與速度測(cè)量的誤差_________（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）。7【答案】1.30/1.31BC/CB越小越好有關(guān)【詳解】（1）[1][2]C點(diǎn)的速度SKIPIF1<0畫出v－t圖像如圖（2）[3]方法A中，取加速度的平均值后，只能用到第一組和最后一組數(shù)據(jù)，不利于減小偶然誤差；方法B中，加速度取平均值后，仍能能用到所有的數(shù)據(jù)，可減小實(shí)驗(yàn)的偶然誤差，則方法B正確，A錯(cuò)誤；在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，如果只使用其中兩個(gè)數(shù)據(jù)，由于偶然誤差的存在可能會(huì)造成最后誤差較大；所以我們可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖象，考慮到誤差，不可能是所有點(diǎn)都整齊的排成一條直線，連線時(shí)，應(yīng)該盡量使那些不能畫在線上的點(diǎn)均勻地分布在線的兩側(cè)，這樣圖線上會(huì)舍棄誤差較大的點(diǎn)，由圖線上取相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度和時(shí)間，用公式SKIPIF1<0算出加速度，所以誤差?。还史椒–正確；根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖象，當(dāng)縱坐標(biāo)取不同的標(biāo)度時(shí)，圖象的傾角就會(huì)不同，所以量出其傾角，用公式a=tanα算出的數(shù)值并不是加速度，故方法D錯(cuò)誤。故選BC；（3）[4][5]用SKIPIF1<0表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從理論上講，對(duì)t的要求是t越小，則SKIPIF1<0越接近與瞬時(shí)速度，則要求t越小越好；從實(shí)驗(yàn)的角度看，選取的x大小與速度測(cè)量的誤差有關(guān)；x越大，瞬時(shí)速度測(cè)量的誤差就越大。8．某實(shí)驗(yàn)小組利用甲圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，電源頻率為50Hz。乙圖是實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，O點(diǎn)為打下的第一個(gè)點(diǎn)，從A點(diǎn)開始每打五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)依次標(biāo)B、C、D、E、F、G。（1）下列說(shuō)法正確的是___________A．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是靠振針和復(fù)寫紙打點(diǎn)B．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接220V的交流電源C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車再接通電源D．紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器小（2）推測(cè)紙帶的運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)？并說(shuō)明理由___________（填“加速”或“減速”）；理由：______________________（3）打出A點(diǎn)到打出B點(diǎn)的時(shí)間為___________（4）打出C、E兩點(diǎn)的時(shí)間內(nèi)，小車的平均速度為___________m/s（保留兩位有效數(shù)字）。8【答案】BD加速相等時(shí)間間隔內(nèi)，位移越來(lái)越大0.1s或者0.10s0.40【詳解】(1)[1]A．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是靠電火花和墨粉打點(diǎn)的，故A錯(cuò)誤；

B．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源是220V的交流電源，故B正確；C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源再釋放小車，故C錯(cuò)誤；D．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是靠電火花和墨粉打點(diǎn)的，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是靠振針和復(fù)寫紙打點(diǎn)的，振針打點(diǎn)時(shí)對(duì)紙帶有較大的阻礙作用，故D正確。故選BD；(2)[2][3]O點(diǎn)為打下的第一個(gè)點(diǎn)，由紙帶相鄰兩點(diǎn)間的距離越來(lái)越大可知，紙帶的運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng)；(3)[4]從A點(diǎn)開始每打五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為SKIPIF1<0(4)[5]小車的平均速度為SKIPIF1<09．（1）利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器完成實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，一定要使用__________（選填“交流”或“直流”）電源，在紙帶上直接打出的相鄰兩個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為____________。在“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”的實(shí)驗(yàn)中，一位同學(xué)用手拉動(dòng)紙帶的方式打出了甲、乙兩條紙帶，可以判定甲圖對(duì)應(yīng)的拉動(dòng)紙帶速度__________（選填“較大”或“較小”）；（2）在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，一位同學(xué)這樣處理紙帶：每隔4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，并且用某個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的前后兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的平均速度代表這個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，在下面的表格里，展示了他的實(shí)驗(yàn)記錄和數(shù)據(jù)整理（部分），根據(jù)這位同學(xué)的做法完成下列內(nèi)容。各計(jì)數(shù)點(diǎn)刻度值SKIPIF1<0（SKIPIF1<0）SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<05.009.0114.0220.026.9835.0143.9各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻SKIPIF1<0（SKIPIF1<0）0SKIPIF1<0小車在各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度SKIPIF1<0（SKIPIF1<0）/SKIPIF1<00.846/①相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為__________SKIPIF1<0；②在對(duì)各計(jì)數(shù)點(diǎn)刻度值SKIPIF1<0的記錄中，一定有錯(cuò)誤的是__________（從“SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0”中選填）；③“各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻SKIPIF1<0”一行中的SKIPIF1<0應(yīng)填為_________；④“小車在各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度SKIPIF1<0”一行中的SKIPIF1<0應(yīng)填為_________；⑤你根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到的小車運(yùn)動(dòng)加速度為__________SKIPIF1<0。9【答案】交流0.02s較小0.1x3和x60.40.5500.987【詳解】(1)[1][2]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，頻率為50Hz，打點(diǎn)周期為0.02s。[3]打點(diǎn)越密，相同時(shí)間內(nèi)位移越小，速度越小。(2)[4]每隔4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以時(shí)間間隔為0.1s。[5]在對(duì)各計(jì)數(shù)點(diǎn)刻度值SKIPIF1<0的記錄中，結(jié)果都保留的2位小數(shù)，只有x3和x6保留了一位。[6]取的第5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間為0，所以第5個(gè)為0.4s。[7]瞬時(shí)速度等于中間時(shí)刻平均速度，有SKIPIF1<0[8]根據(jù)已求得的瞬時(shí)速度有SKIPIF1<010．一位同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究恒力作用下物體速度v與位移x的關(guān)系，請(qǐng)你回答下列問(wèn)題：（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是___________。A．需要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌使其保持水平B．需要保證檀碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量C．實(shí)驗(yàn)中每次釋放滑塊時(shí)要確保滑塊到光電門的距離保持不變D．測(cè)量滑塊的位移時(shí)，應(yīng)測(cè)量固定在滑塊上的遮光條釋放點(diǎn)到光電門間的距離（2）為了測(cè)量滑塊到達(dá)光電門時(shí)的速度，需先測(cè)量遮光條的寬度。用游標(biāo)卡尺測(cè)量測(cè)量遮光條寬度時(shí)的情景如圖2所示，則該遮光條的寬度為d=___________mm。（3）若某次測(cè)量，傳感器顯示遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間SKIPIF1<0，則遮光條通過(guò)光電門的速度為v=___________m/s（保留3位有效數(shù)字），將這一速度作為遮光條中線到達(dá)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度，則理論上講“測(cè)量值”較“真實(shí)值”___________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。10【答案】D3.151.23偏小【詳解】（1）[1]AB．考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解,本實(shí)驗(yàn)只需要保證“外力恒定”即可，不需要測(cè)量外力，故A、B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)“速度v隨位移x變化的規(guī)律”，位移是“變量”，需要改變滑塊釋放時(shí)距離光電門的距離，故C錯(cuò)誤；D．該實(shí)驗(yàn)是借助遮光條來(lái)測(cè)滑塊的速度的，故測(cè)位移時(shí)應(yīng)測(cè)量遮光條到光電門的距離，故D正確。故選D。（2）[2]由圖2可知，實(shí)驗(yàn)所用為“20分度”的游標(biāo)卡尺，其游標(biāo)尺的最小分度值為SKIPIF1<0而圖中顯示“游標(biāo)尺的第3個(gè)刻度”與“主尺6mm刻度線”對(duì)齊,所以，主尺與有標(biāo)尺的零刻度線間的距離即兩測(cè)量爪間的距離，亦即遮光條的寬度為SKIPIF1<0（3）[3]根據(jù)瞬時(shí)速度的定義可知，遮光條通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度近似為SKIPIF1<0[4]因滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)推論SKIPIF1<0＜SKIPIF1<0所以理論上看，測(cè)量速度v小于遮光條中線到達(dá)光電門的速度SKIPIF1<0，故填“偏小”。11．如圖甲所示為利用頻閃照相法研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置。質(zhì)量分別為SKIPIF1<0的兩小球通過(guò)繞過(guò)定滑輪的輕繩連接，整個(gè)裝置固定在鐵架臺(tái)上，毫米刻度尺緊靠小球SKIPIF1<0固定。實(shí)驗(yàn)時(shí)，小球SKIPIF1<0從高處由靜止開始下落，利用頻閃相機(jī)記錄小球SKIPIF1<0的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，得到圖乙所示的頻閃照片。已知相機(jī)的頻閃頻率為SKIPIF1<0，重力加速度g取SKIPIF1<0。（1）小球SKIPIF1<0經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，球心位置對(duì)應(yīng)的刻度尺的讀數(shù)為SKIPIF1<0__________SKIPIF1<0，小球SKIPIF1<0在該點(diǎn)的速度大小為SKIPIF1<0__________SKIPIF1<0（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）小球SKIPIF1<0下落的加速度為SKIPIF1<0__________SKIPIF1<0（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得，小球SKIPIF1<0的質(zhì)量之比近似為__________（填正確答案標(biāo)號(hào)）。A．2∶1B．3∶1C．4∶1D．3∶2（4）若考慮到空氣阻力和摩擦力的影響，則（3）中小球SKIPIF1<0的質(zhì)量之比__