实验一：研究匀变速直线运动

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1、实验一:研究匀变速直线运动1.实验原理：研究物体做匀变速直线运动，最基本的是测出位移和时间的关系，运用匀变速直线运动的规律，对纸带数据进行处理.2.器材与装置：(1)器材：小车、细绳、钩码、一端附有定滑轮的长木板、打点计时器、低压交流电源、导线、纸带、米尺、细绳、复写、纸片.(2)装置：按图S1-1所示安装实验仪器，让带有纸带的小车在重物的拉动下运动，分析实验所得的纸带.3・注意事项(1)开始时要把小车停在打点计时器处，再让小车运动，以便在纸带上打下足够的点.(2)先接通电源再放开小车.(3)选择点迹清晰的纸带，在

2、纸带上选择点间间隔较大的一段内的点作为计数点，并做好标记供分析用.(4)将纸带平放在水平桌面上，用米尺测量任一计数点到基准点间的距离并做好记录.(分段测量会增大误差)(5)小车的加速度宜适当大些，可以减小长度测量误差，-般能在约50cm的纸带上清楚取7〜8个计数点为宜.(6)纸带运动时不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦.4・实验技巧(1)纸带选择：从打点计时器重复打下的多条纸带中选点迹清晰的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点。作为基准点，然后每5个点取一个计数点(或者说每隔4个点取一个计数点

3、0、B、C这样做的好处是相邻记数点间的时间间隔是0・1时便于计算，并测出相邻计数点间的距离S］、S?、S3(2)判断物体运动的性质：利用习、七、习……可以计算相邻相等时间内的位移差S2—S1、S3—S)、S4—S3如果各的差值不等于零且相差较小，可认为它们是相等的，则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动.(1)求被测物体在任一计数点对应时刻的瞬时速度1：应用做匀变速直线运动的物体某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度,如VB=S加+Sbc-2T-(2)求被测物体的加速度有三种方法.方法一：“逐差法”・

4、从纸带上得到6个相邻相等时间内的位移，则(S4+S5+S6)—(S]+S2+S3)9T方法二：利用任意两段相邻计数点间的位移求加速度，即(m—n)T^'最后取平均值.方法三：利用—1图象求加速度.求出力、B、O、D、E、尸各点的即时速度，画出如图S1—2所示的图线，图线的斜率就是加速度c0]1.（2011年广东卷）图S1-12是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O.必、B、C.D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用d表示.图S1-12（1）OD之间的距离为cm.（2）图S1-13是根据实验数据绘出的S—八

5、图线G为各计数点至同一起点的距离），斜率表示,其大小为m/，（保留三位有效数字）.2.（2010年广东卷）图S1-14是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.乙£I£・.・:…Octr12345图S1-14（1）己知打点计时器电源频率为50Hz则纸带上打相邻两点的时间间隔为・（2）4、B、C.Q是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图S1-14中读出力、B两点间距$=:C,点对应的速度是（计算结果保留三位有效数字）.3・（2010年全国卷II）利用图S1-15中所示的装置可以研究自由落体

6、运动.实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落.打点计时器会在纸带上打出一系列的小点.II图S1-15（1）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有—（填入正确选项前的字母）.A.天平B.秒表C.米尺（2）若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因：4.在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中：（1）打点计时器使用的电源为（选填交流或直流）电源.（2）下列操作中正确的有—（填选项代号）.A.在释放小车前，小车

7、要靠近打点计时器B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端C.应先接通电源，后释放小车D.电火花计时器应使用低压6V以下交流电源（3）实验中，把打点计时器接50Hz交流电，打岀的一条纸带如图.A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的记数点.相邻计数点之间有四个点未画出（即相邻两点的时间间隔为0.1s),各点间的距离如下图所示，则在打D点时，小车的速度为m/s.并可求得小车的加速度大小为m/s2.(计算结果都保留两位有效数字)ASCDE♦♦・♦♦■•・・•IIIII]2一A—■_亍-IIIIIT24.0:—：::52.0—

8、;（单位:mm）；84.0:「120.0*4.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，如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个点未画出.现把一刻度尺放在纸带上，其零刻度线和计数点A对齐.请回答以下问题：012345679CmiOll