《2023届浙江省高三物理高考复习101微专题模型精讲精练》第2讲 用图像处理实验数据之研究匀变速直线运动实验（原卷版）

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第 2 讲 用图像处理实验数据之研究匀变速直线运动实验
（2022·浙江）1．（1）①“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置如图 1所示，长木板水平
放置，细绳与长木板平行。图 2是打出纸带的一部分，以计数点 O为位移测量起点和计时起点，
则打计数点 B时小车位移大小为 　 　cm。由图 3中小车运动的数据点，求得加速度为
m/s2（保留两位有效数字）。
②利用图 1装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，需调整的是 　 　（多选）。
A．换成质量更小的小车
B．调整长木板的倾斜程度
C．把钩码更换成砝码盘和砝码
D．改变连接小车的细绳与长木板的夹角
（2）“探究求合力的方法”的实验装置如图 4所示，在该实验中，
①下列说法正确的是 　 　（单选）；
A．拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同
B．在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点
C．测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦
D．测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板
②若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要 　 　（选填“2”、“3”或“4”）次把橡皮
条结点拉到 O点。
（2021·重庆）2．某同学用手机和带刻度的玻璃筒等器材研究金属小球在水中竖直下落的速度变化
情况。他用手机拍摄功能记录小球在水中静止释放后位置随时间的变化，每
1
60
s
拍摄一张照片。
（1）取某张照片中小球的位置为 0号位置，然后依次每隔 3张照片标记一次小球的位置，则相
邻标记位置之间的时间间隔是 　 　s。
（2）测得小球位置 x随时间 t变化曲线如题图所示，由图可知，小球在 0.15s～0.35s 时间段平均
速度的大小 　 　（选填“大于”、“等于”、“小于”）在 0.45s～0.65s 时间段内平均速度
的大小。
（3）在实验器材不变的情况下，能够减小实验测量误差的方法有：　 　（写出一种即可）。
一.实验中常见的基本图像
由实验数据得出
vt
图像
根据表格中的
v
、
t
数据，在平面直角坐标系中仔细描点，作一条直线，使同一次实验得到的
各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的点，应均匀分布在直线的两侧，偏离直线太远的点可舍
去不要，如图所示，这条直线就是本次实验的
vt
图像，它是一条倾斜的直线。因此小车做匀加速
直线运动，加速度就是
vt
图像的斜率。
二.典型的创新性实验图像（如图）
三.用图像处理实验数据的方法
1.画图与连线方法
通常用表格收集实验数据，然后，根据数据描点，最后连成平滑的线，对于匀变速直线运动，
其v-t 图像是直线。要让尽可能多的点在直线上，直线两侧点基本上平均分布。
2.使用图像的方法
分析处理图像信息前，要根据运动学规律推导出横纵坐标所表示的物理量间的关系式（函数
解析式）。然后，根据解析式，明确直线的斜率和截距表示的物理意义。最后 .根据实验目的和原
理，结合图像解决设问。
四.例题精讲
题型一：画图
例1．用电磁打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器的工作频率为 50Hz，如图
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