专题2.7 实验：探究速度随时间变化的规律-2022-2023学年高一物理举一反三系列（人教版2019必修第一册）（原卷版）

3.0 envi 2025-03-17 4 4 1.47MB 33 页 3知币

专题 2.7 实验：探究匀变速直线运动

【人教版】

【题型 1 实验原理与操作】..............................................................................................................

【题型 2 公式法处理数据】..............................................................................................................

【题型 3 实验器材的创新】..............................................................................................................

【题型 4 实验原理的创新】..............................................................................................................

【题型 5 数据处理的创新】..............................................................................................................

【题型 6 误差分析】..........................................................................................................................

【题型 7 图像法处理数据】..............................................................................................................

【题型 1 实验原理与操作】

【例 1】在“研究匀变速直线运动”实验中，某实验小组实施了以下实验步骤，其中有错

误的步骤是(

)

A．把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面．把打点计时器固定在长木板

上没有滑轮的一端，连接好电路

B．再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，每次必须由静止释放

小车，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面

C．把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打

点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复两次

D．从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的

地方找一个起始点，并把每打五个点的时间作为时间单位.在选好的起始点下面记作 0，第

六个点作为计数点 1，依次标出计数点 2、3、4、5、6，并测算出相邻两计数点间的距离，

根据公式求出 a

【变式 1-1】在测量做直线运动物体的瞬时速度实验中，某同学用一端装有定滑轮的长木板、

小车、打点计时器(频率为 50 Hz)、槽码、纸带、细线组成如图甲所示的装置，用槽码拉动

小车，使其做匀变速直线运动，得到如图乙所示的一条纸带，纸带中相邻两个计数点之间

有四个点未标出。

某同学操作实验步骤如下，有错误或不需要的步骤是：__________________________。

A．将打点计时器固定在长木板上，并连接好电路

B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔

C．适当抬高长木板的左端，在不挂槽码的情况下，轻推小车，小车能匀速运动

D．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下面吊着适当重的槽码

E．将小车移至靠近打点计时器处

F．先释放纸带，再接通打点计时器

【变式 1-2】在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列做法正确的是

A．作 v-t图象时，必须用圆滑曲线连线且经过每一个点

B．先使纸带运动，再接通电源

C．牵引小车的钩码越多越好

D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处

【变式 1-3】以下是探究小车速度随时间变化规律的实验的一些步骤，其正确顺序是_____

_．

①把穿过打点计时器的纸带固定在小车上；

②把打点计时器固定在木板上，并接好电路；

③更换纸带，再做两次；

④把长木板放在桌面上，并使滑轮伸出桌面；

⑤使小车停在打点计时器附近，先接通电源，后放开小车；

⑥将细绳拴在小车上并绕过定滑轮，下面挂上适量的钩码；

⑦断开电源，取出纸带．

【题型 2 公式法处理数据】

【例 2】某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动.

他实验时将打点计时器接到频率为 50 Hz 的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数

点如下图所示(每相邻两个计数点间还有 4个点，图中未画出).s1＝3.59 cm，s2＝4.41 cm，s3

＝5.19 cm，s4＝5.97 cm，s5＝6.78 cm，s6＝7.64 cm.则小车的加速度 a＝_____m/s2(要求充分

利用测量的数据)，打点计时器在打 B点时小车的速度 vB＝___m/s.(结果均保留两位有效数

字)

【变式 2-1】某同学利用图（a）所示的实验装置探究物块速度随时间的变化．物块放在桌

面上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码．打点计时器固定在桌面左端，

所用交流电源频率为 50 Hz．纸带穿过打点计时器连接在物块上．启动打点计时器，释放物

块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动．打点计时器打出的纸带如图（b）所示（图中相邻

两点间有 4个点未画出）．

根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为加速度不变的加速运动．回答下列问题：

（1）在打点计时器打出 B点时，物块的速度大小为_______m/s．在打出 D点时，物块的速

度大小为_______m/s；（保留两位有效数字）

（2）物块的加速度大小为_______m/s2．（保留两位有效数字）

【变式 2-2】在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是（　　）

A．分别逐个测出每两个相邻计数点间的距离，这样便于记录

B．为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为第一个测量点

C．为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点当作计时起点

D．两相邻计数点间的时间间隔必须是 0.1 s

【变式 2-3】运动小车拖动的纸带经过打点计时器后，在纸带上留下的点中有 6个连续清

晰的点，测出这6个点的第 1点到第 6点的距离为 18 cm，则（　　）

A．小车运动的平均速度为 0.03 m/s

B．小车运动的平均速度为 1.5 m/s

C．小车运动的平均速度为 1.8 m/s

D．小车运动的平均速度为 180 m/s

【题型 3 实验器材的创新】

【例 3】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变电源的频率是 50

Hz，打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况.

①打点计时器的打点周期是________ s.

②图甲为某次实验打出的一条纸带，其中 1、2、3、4为依次选中的计数点(各相邻计数点

之间有四个点迹).根据图中标出的数据可知，打点计时器在打出计数点 3时小车的速度大小

为________ m/s，小车做匀加速直线运动的加速度大小为________ m/s2.

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