2018年高三物理一轮总复习 专题1.4 实验：研究匀变速直线运动（含解析）

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1、专题1.4实验：研究匀变速直线运动课前预习●自我检测1.两种打点计时器的不同(1)电磁打点计时器使用电源，频率，用振针打点，每隔打一次点。(2)电火花计时器使用电源，频率，电火花打点，每隔打一次点。【答案】低压交流50Hz0.02s220V交流50Hz0.02s2.匀变速直线运动的判断【答案】连续相等时间内的位移之差为恒量，即x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…＝恒量，物体做匀变速直线运动。3.由纸带求物体运动速度的方法【答案】根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度4.由纸带用逐差法求

2、加速度5.某同学利用打点计时器测量福州的重力加速度，某次实验得到的一段纸带如图所示，O、A、B、C、D为相邻的五个点，测得OA＝5.5mm，OB＝14.9mm，OC＝28.3mm，OD＝45.2mm，打下相邻两个点间的时间间隔为0.02s。(1)用逐差法算出福州的重力加速度g＝________m/s2。(结果保留三位有效数字)(2)通过查阅资料发现福州的重力加速度标准值为9.79m/s2，比较(1)的结果发现两者并不相等，除了读数误差外，你认为产生误差的其他主要原因可能是_______________________

3、_________。(只要求写出一种原因)【解析】(1)根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2可以求出加速度的大小，得：a＝m/s2＝9.63m/s2。(2)由于纸带与限位孔之间的阻力、空气阻力等作用，物体下落的过程中合力不等于重力，所以两者并不相等。【答案】(1)9.63　(2)纸带与限位孔之间的阻力(或空气阻力)课堂讲练●典例分析考点一实验原理与操作【典例1】某同学用如图实11甲所示的实验装置研究匀变速直线运动。实验步骤如下：A．安装好实验器材；B．让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次

4、，选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a、b、c、d等点；C．测出x1、x2、x3、…。结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：(1)实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有________。(填选项代号)A．电压合适的50Hz交流电源B．电压可调的直流电源C．秒表D．刻度尺E．天平F．重锤G．弹簧测力计H．滑动变阻器(2)如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则x1、x2、x3的关系

5、是____________________，已知打点计时器打点的时间间隔是t，则打c点时小车的速度大小是________________________________________________________________________。(3)如果小车做匀加速直线运动，测出前六段相等时间内的位移分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6，已知打点计时器打点的时间间隔是t，则小车的加速度a的表达式为：_______________________________________________________

6、_________________。　(1)AD　(2)x3－x2＝x2－x1　(3)【反思总结】(1)做到心中有实验电路图(2)依据实验电路图明晰实验器材(3)熟悉实际打点和计数点的区别（4）能利用纸带求速度和加速度（5）会根据纸带点的情况判断物体的运动情况【跟踪短训】1.某同学用图所示装置探究小车做匀变速直线运动的规律，他采用电火花计时器进行实验。(1)请在下面列出的实验器材中，选出本实验中不需要的器材填在横线上(填编号)________。①电火花计时器　②天平　③低压交流电源　④细绳和纸带　⑤砝码、托盘和小车　

7、⑥刻度尺　⑦秒表　⑧一端带有滑轮的长木板(2)搭建好实验装置后，先________，再________。纸带被打出一系列点，其中一段如图实14所示，可知纸带的________(填“左”或“右”)端与小车相连。(3)如图所示的纸带上，A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点，相邻计数点间时间间隔为0.1s，则vB＝________m/s，a＝________m/s2。【答案】(1)②③⑦　(2)接通电源　释放小车　左　(3)0.26　0.4考点二数据处理和误差分析【典例2】如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动

8、过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的频率f＝50Hz，其中x1＝7.05cm、x2＝7.68cm、x3＝8.33cm、x4＝8.95cm、x5＝9.61cm、x6＝10.26cm。(1)下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度。(保留三位有效