高中物理匀变速直线运动的研究10道实验专题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：____
_______一、实验题1．疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用
图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如题图1所示。(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的
是_____。(2)下列主要操作步骤的正确顺序是_____。（填写各步骤前的序号）①把刻度尺竖直固定在墙上②捏住小球，从刻度尺旁静
止释放③手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置④打开手机摄像功能，开始摄像(3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻
度如题图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是，由此测得重力加速度为_____。(4)在某次实验中，小
明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片，_____（选填“仍能”或“不能”）用(3)问中的方
法测出重力加速度。2．在“研究匀变速直线运动”的实验中，用打点计时器记录了纸带的运动的时间，计时器所用电源的频率是50Hz，某同学
选出了一条清晰的纸带，并取其中的A、B、C、D、E、F、G七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度的对照情况如图所示。(1)由图可以知
道，A、B两点的时间间隔是_________s（留2位有效数字）(2)通过测量不难发现，（xBC-xAB）与（xCD-xBC）、
与（xDE-xCD）、…基本相等。这表明，在实验误差允许的范围之内，拖动纸带的小车做的是__________运动。(3)经过合理的
数据处理后，可以求得加速度a=__________m/s2；（保留3位有效数字）(4)还可以求出打B点时小车的瞬时速度vB=___
_____m/s。（保留3位有效数字）。3．某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实
验装置如图所示。（1）其工作时的基本步骤如下:A．当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器B．将电火花计时器插头插入相
应的电源插座C．将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器D．接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动上述步骤正确的顺序是_________
__。（按顺序填写步骤编号）（2）关于本实验，下列说法正确的是___________。A．释放纸的同时，接通电源B．先接通电源打点
，后释放纸带运动C．先释放纸带运动，后接通电源打点D．纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越小（3）要测量小车的速度。除打点计时
器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的测量工具是_______。（4）该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在
纸带上依次选出7个计数点，分别标上0、A、B、C、D、E和F，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是50
Hz。①每相邻两计数点的时间间隔为__________s，如果测得C、D两点间距x4=2.70cm，D、E两点间距x5=2.90
cm则D点时小车的速度vD=__________m/s（结果保留3位有效数字）。②该同学分别算出其他各点的速度:vA=0.220m
/s，vB=0.241m/s，vC=0.258m/s，vE=0.300m/s，请在如图所示的坐标系中作出小车运动的v—t图像___
_，并说明小车速度变化的规律________。4．(1)某同学在做“用打点计时器测速度”的实验中，打出的一条纸带如图所示，图中A、
B、C、D……依次表示连续的计数点，两个计数点间还有四个点没有标出。已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点。(1)部分实验步骤如
下：A．测量完毕，关闭电源，取出纸带。B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车。C．将小车停在打点计时器附近，尾部与纸带相连。
D．把打点计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔。上述实验步骤的正确顺序是：____________（用字母填写）。(2)打点计时器
打下点C时小车的速度vC=__________m/s。(3)通过对织带数据分析，得到小车的加速度为a=_______m/s2．（结
果保留两位有效数字）5．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5
0HZ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，s
2=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）6．
在“测定匀变速直线运动加速度“的实验中:(1)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
，在下面的仪器和器材中,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．刻度尺
D．秒表E.天平(2)实验过程中，下列做法正确的是_________；A．先接通电源,再使纸带运动B．先使纸带运动,再接通电源C．
将接好纸带的小车停在靠近滑轮处D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处(3)如图所示为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数
点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点,测出1、2、3、4、5、6点到O点的距离，如图所示(单位:
cm)。由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小______m/s，小车的加速度大小为_______(保留两位有效数字)
。7．某同学选用如图所示的装置做“测定匀变速直线运动的加速度的实验”，电源的频率为50Hz。他做完实验后，写出了如下的操作步骤：A
．把打点计时器固定在长铝板上没有滑轮的一端，并连接在低压直流电源上B．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．把一条
细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的槽码D．把附有滑轮的长铝板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E．把小车停在靠近打点计时器处
，释放小车，启动计时器，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，重复三次F．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开始点，并把每打五个点的时间作为时间单位．在选好的开始点下面记作0，每隔
4个点取一个计数点，依此标出计数点1、2、3、4、5、6，并测算出相邻两点间的距离G．根据公式，，及求出(1)请找出你认为有错误的
步骤并改正：①______；②______(2)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，用打点计时器打出一条纸带，A、B、C、D
、E为我们在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s，各点间的距离如图所示，则打D点时，小车的速度为______m/s
。小车的加速度大小为______m/s2。若当交流电的实际频率小于50Hz时，仍按50Hz计算，则测量的加速度值比真实的加速度值_
_____（选填“偏大”偏小”或“不变”）。8．某同学用图甲所示装置测定重力加速度（已知打点频率为50Hz）。(1)打出的纸带如图
乙所示，可以判断实验时重物连接在纸带的______（选填“左”或“右”）端；(2)已知纸带上记录的点为打点计时器打的点，所测得的重
力加速度大小为______m/s2；（结果保留三位有效数字）(3)若当地的重力加速度数值为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加
速度的值有差异的个原因______。9．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：(1)实验室提供了以下器材：电火花打点计时器、
一端装有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、秒表，其中本实验中不需要的器材是_______，还需要增添的器材是________
．(2)已知电火花打点计时器所用220V交流电频率为50HZ．如图所示为实验打出的一段纸带，在顺次打出的点中，从O点开始每5个
打点间隔取1个计数点，分别记为A、B、C、D，相邻计数点间的距离已在标出，则打点计时器分别打下计数点A、B、C时，小车的瞬时速度分
别为vA=0.15m/s，vB=______m/s，vC=0.23m/s；小车的加速度方向为__________(填“O→
D”或“D→O”)，加速度大小为a=________m/s2．10．(1)电火花打点计时器使用__________电源填“直流”或
“交流”，工作电压__________V。(2)研究小车匀变速直线运动的部分实验步骤如下：A．测量完毕，关闭电源，取出纸带B．接通
电源，待打点计时器工作稳定后放开小车C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连D．把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是：________________________用字母填写(3)在某次用打点计时器工作频率为测定已知作匀
变速直线运动物体的加速度实验中，所获得的纸带。选好0点后，每5个间隔点取一个计数点中间的4个点图中未画出，依次取得1、2、3、4、
各点，测得的数据如图所示。则纸带的加速度大小为___________，“1”这一点的速度大小为_____。结果均保留二位有效数字
参考答案1．小钢球①③④②9.61（9.5~9.7）仍能【解析】【分析】【详解】(1)要测量当地重力加速度需要尽量减小空气
阻力的影响，所以密度大体积小的小钢球最适合；(2)要完成实验首先应该将刻度尺竖直固定在墙上，安装好三脚架，调整好手机摄像头的位置；
因为下落时间很短，所以一定要先打开摄像头开始摄像，然后在将小球从刻度尺旁静止释放，故顺序为①③④②；(3)由三张图片读出小球所在位
置的刻度分别为2.50cm，26.50cm，77.20cm；小球做自由落体运动，根据可得(4)因为就算小球偏离了竖直方向，但是小球
在竖直方向上的运动依然是自由落体运动，对实验结果无影响，故仍能用前面的方法测量出重力加速度。2．0.1s匀加速直线0.257
0.126【解析】【分析】【详解】(1)[1]计时器所用电源的频率是50Hz，每两个点之间的时间间隔为0.02s，由图可以知道，
A、B两点之间还有4个点，A、B两点的时间间隔是5×0.02s=0.1s；(2)[2]通过测量不难发现，（xBC-xAB）与（xC
D-xBC）、与（xDE-xCD）、…基本相等。这表明，在实验误差允许的范围之内，拖动纸带的小车做的是匀加速直线运动；(3)[3]
由逐差法可得(4)[4]由匀变速直线运动规律可得3．CBDABD刻度尺0.10.280图见解析速度随时间均匀变化【解
析】【分析】【详解】(1)[1]实验时要先安装打点计时器，然后接通电源，最后整理仪器，则步骤正确的顺序是CBDA；(2)[2]
ABC．实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，故AC错误，B正确；D．纸带上
打点密集说明，说明在相等的时间内物体运动的位移越小，纸带运动的速度较小，故D正确。故选BD。(3)[3]要测量小车的速度，依据中时
刻瞬时速度等于这段时间内的平均速度，而平均速度等于位移与时间的比值，因此除打点计时器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的测
量工具是刻度尺。(4)①[4]每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是，那么每相邻两计数点的时间间隔为[
5]如果测得C、D两点间距，D、E两点间距，则打点时小车的速度②[6]根据该同学分别算出其他各点的速度：，，，，利用描点法，作出如
下图象[7]由上图可知，图象是过原点的倾斜直线，因此小车速度变化的规律是速度随时间均匀变化。4．DCBA0.230.60m/s
2【解析】【分析】【详解】(1)[1]先连接实验器材，后穿纸带，再连接小车，最后打点并选择纸带进行数据处理；故为DCBA；(2)
[2][3]打点计时器的工作频率为50Hz，每隔0.02s打一次电，每相邻两点之间还有4个记录点未画出，共5个0.02s，故T=
0.1s；匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度：由逐差法可求得加速度为：5．（1）AB（2）0.800.40【解
析】【分析】【详解】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AB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，故选AB．②每两个计数点间有四个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为；根
据逐差法可知，物体的加速度；B点的速度等于AC段的平均速度，则有：．【点睛】本题考查匀变速直线运动规律的应用，要注意明确实验原理，
知道本实验中只需要研究匀变速直线运动即可，所以不需要平衡摩擦力，也不需要让小车的质量远大于钩码的质量．6．ACAD0.410
.76【解析】【分析】【详解】(1)[1]AB．打点计时器应使用电压合适的50Hz交流电源，故A项必须，B项不需要；C．刻度尺用
来测量纸带上点之间的距离，所以必须有刻度尺．故C项必须；D．打点计时器本身就是计时的仪器，所以不需要秒表．故D项不需要；E．物体的
质量不需要知道，所以不需要用天平测物体的质量．故E项不需要。(2)[2]AC．实验时，应先接电源，再使纸带运动，以充分利用纸带，使
纸带上得到尽可能多的点，故A项正确，C项错误；BD．实验时，将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，以充分利用纸带，使纸带上得到尽可
能多的点．故B项错误，D项正确。(3)[3][4]纸带上相邻的计数点间还有4个点未画出，则计数点间时间间隔，打下点4时的瞬时速度
小车的加速度大小7．把A中的“直流电源”改为“交流电源”把E中的“释放小车，启动计时器”改为“启动计时器，释放小车”0.34
0.4偏大【解析】【分析】【详解】(1)[1]A选项错误，因为打点计时器使用交流电源，把A中的“直流电源”改为“交流电源”[2
]E选项错误，应先接通电源，再放开小车，把“放开小车，接通电源”改为“接通电源，放开小车”(2)[3]根据匀变速直线运动中中间时刻
的瞬时速度等于该过程中的平均速度，故有[4]由逐差法可得加速度大小为[5]若交流电频率为50Hz，则其打点周期为0.02s，当电源
频率低于50Hz时，实际打点周期将变大，而进行计算时，仍然用0.02s，因此测出的加速度数值将比物体的真实数值大8．左端9.75
m/s2摩擦阻力和空气阻力影响【解析】【分析】【详解】(1)[1]纸带与重物相连的那端最先打点，故点的分布比较密集些，所以重物
连接在纸带的左端(2)[2]由于每相邻两个计数点间还有1个点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.04s，加速度大小为(3)[3]
由于实验过程中重物受到空气阻力和限位孔与纸带间的摩擦阻力等作用，所求加速度的值偏小。9．秒表刻度尺0.19O→D0.40
【解析】【分析】【详解】(1)[1]本实验采用电火花打点计时器，所以不需要秒表；[2]根据实验原理，结合提供的器材，本实验中还缺少
的器材是刻度尺来测量点与点间距；(2)[3]在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，因此有：[4]由于小车做匀加速直线运动，点与点间距增大，所以小车的加速度方向为[5]根据匀变速直线运动的推论公式，可得加速度大小为：10．交流220DCBA0.800.46【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]电火花打点计时器使用交流电源，工作电压220V。(2)[3]实验时首先要安装仪器，然后测量，最后整理仪器，则此实验步骤的正确顺序是：DCBA；(3)[4][5]每5个间隔点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上1点时小车的瞬时速度大小本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。试卷第1页，总3页试卷第1页，总3页答案第1页，总2页答案第1页，总2页 |
|
