2023版高考物理一轮总复习专题1直线运动实验1研究匀变速直线运动课件

实验一研究匀变速直线运动必备知识·深悟固基1．实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、__________、导线、电源、复写纸．刻度尺

2．实验原理如图所示．3．实验步骤(1)按照如图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板的一端，接好电源．(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面．(3)把小车停在靠近打点计时器处，先__________，后__________.(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带．(5)换纸带重复实验三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析．接通电源

放开小车

4．注意事项(1)平行：纸带细绳要和长木板平行．(2)两先两后：实验中先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取下纸带．(3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地及小车与滑轮相撞．(4)减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度测量的相对误差，加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取到6～7个计数点为宜．(5)小车从靠近打点计时器位置释放．1．判断物体是否做匀变速直线运动2．逐差法求加速度3．利用平均速度求瞬时速度(如图)4．图像法求加速度(如图)关键能力·突破要点命题一课标教材原型实验[基础考查]例1

(2021年云南模拟)某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动．(1)实验中必要的措施是______.A．细线必须与长木板平行B．先接通电源再释放小车C．小车的质量远大于钩码的质量D．平衡小车与长木板间的摩擦力(2)他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出)．s1＝3.59cm，s2＝4.41cm，s3＝5.19cm，s4＝5.97cm，s5＝6.78cm，s6＝7.64cm.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)【答案】(1)AB

(2)0.80

0.40【解析】(1)为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平．同时为了打点稳定，应先开电源再放纸带，故A、B正确．本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量，只要能让小车做匀加速运动即可，故C错误．由C的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，故D错误．例2

(2019年全国卷Ⅰ改编)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究．物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示．已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个点未画出．(1)在打出C点时物块的速度大小为________m/s(保留3位有效数字)；物块下滑的加速度大小为________m/s2(保留2位有效数字)．(2)某实验小组中的四位同学利用同一条纸带分别作出了如图所示的四幅v－t图像，其中最规范的是______，由此图像得到的加速度是______m/s2.(结果保留2位有效数字)ABC

D【答案】(1)0.23

0.75

(2)A

0.50,B),C)

,D)[解题方略]变式1某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间．实验前，将该计时器固定在小车旁，如图甲所示．实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车．在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图乙记录了桌面上连续6个水滴的位置．(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)(1)由图乙可知，小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的．(2)该小组同学根据图乙的数据判断出小车做匀变速运动．小车运动到图乙中A点位置时的速度大小为________m/s，加速度大小为________m/s2.(结果均保留两位有效数字)【答案】(1)从右向左(2)0.19

0.037命题二拓展创新实验[能力考查]1．情境拓展A

B C

D E.频闪照相法

F.滴水法例3某实验小组用如图所示的实验装置测当地的重力加速度，图中A、B是两个光电门，钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，钢球通过光电门A时与光电门相连的光电计时器开始计时，通过光电门B时就停止计时，得到钢球从A运动到B所用的时间t，用刻度尺测出A、B间的高度h，保持钢球下落的位置不变，光电门B的位置不变，改变光电门A的位置，重复前面的实验，测出多组h、t的值．【答案】(1)D

(2)钢球通过光电门B时的速度斜率的绝对值2k(1)实验中最接近小车过A点时的瞬时速度的挡光片的宽度是(

)A．2cm

B．6cm

C．10cm

D．8cm(2)小车前端过A处的瞬时速度大小为________m/s.(3)小车的加速度大小为__________m/s2.【答案】(1)A

(2)0.378

(3)0.920

变式3某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉钉住；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度为每0.2s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准)；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标记小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开．图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是：x01＝1.40cm、x12＝2.15cm、x23＝2.91cm、x34＝3.65cm、x45＝4.41cm、x56＝5.15cm，试问：(1)滴水计时器的原理与