第一章 实验一 测量做直线运动物体的瞬时速度 课件-2027年高考物理一轮复习（全国通用）

这是一份第一章 实验一 测量做直线运动物体的瞬时速度 课件-2027年高考物理一轮复习（全国通用），共47页。PPT课件主要包含了夯实必备知识，研透核心考点，考点一教材原型实验，跟踪训练，考点二创新拓展实验，提升素养能力等内容，欢迎下载使用。
例1 (2025·北京卷,16)利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律,实验装置如图甲所示。
(1)按照图甲安装好器材,下列实验步骤正确的操作顺序为　　　　(填各实验步骤前的字母)。 A.释放小车B.接通打点计时器的电源C.调整滑轮位置,使细线与木板平行
解析　实验步骤中,首先调整滑轮位置使细线与木板平行,接着接通打点计时器电源,让计时器先工作,最后释放小车。故正确的操作顺序为CBA。
(2)实验中打出的一条纸带如图乙所示,A、B、C为依次选取的三个计数点(相邻计数点间有4个点未画出),可以判断纸带的　　　　(选填“左端”或“右端”)与小车相连。 
解析　小车做匀加速直线运动时,速度越来越大,纸带上点间距逐渐增大。图乙中纸带左端间距小,右端间距大,说明纸带左端与小车相连。
(3)图乙中相邻计数点间的时间间隔为T,则打B点时小车的速度v=　　　　。 
(4)某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图丙所示,将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点,另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动,选取部分纸带如图丁所示。相邻计数点间的时间间隔为0.10 s,圆盘半径R=0.10 m。则这部分纸带通过打点计时器的加速度大小为　　　　m/s2;打点计时器打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为　　　　m/s2(结果均保留2位有效数字)。 
答案　0.81　1.6
1.(2025·河北石家庄模拟)利用如图甲装置探究匀变速直线运动。
(1)除图中所示器材外,下列装置必要的是　　　。 A.电压适当的交流电源B.秒表C.天平D.刻度尺
(2)实验中打点周期为0.02 s,纸带宽为2 cm,小新实验小组得到如图乙纸带,选取5个计时点,测得A、C距离为6.0 cm,D、E距离为3.2 cm。则打B点时纸带的速度为　　　　　　 m/s,纸带加速度为　　　　　　m/s2(均保留2位有效数字)。 
(3)小路实验小组每隔0.1 s取一个计数点,并按相邻计数点把纸带逐段剪下如图丙放好,纸带左上端点连成一条直线,如图连接后,用刻度尺测出其斜率为k=0.6,已知纸带宽为2 cm,则纸带加速度为　　　　 m/s2(保留2位有效数字)。 
(3)因为通过剪断的纸带所用的时间都是T'=0.1 s,设两个相等时间内的位移差为Δx,则根据题意有Δx=kd=0.6×2×10-2 m=1.2×10-2 m再由Δx=aT'2解得a=1.2 m/s2。
情景拓展(1)实验器材及速度的测量方法的改进
(2)获得加速度方法的改进
例2 为了测定斜面上小车下滑的加速度,某实验小组利用DIS(数字化信息系统)技术进行实验,如图所示。当装有宽度为d=2 cm的遮光条的小车经过光电门时,系统就会自动记录挡光时间,并由相应软件计算遮光条经过光电门的平均速度来表示瞬时速度。某次实验中,小车从距离光电门中心为L处由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间为T=0.04 s。
(1)计算经过光电门时小车的速度为　　　　m/s。 
(2)试写出计算小车下滑的加速度a的表达式　　　　(用d、T和L表示)。 
(3)若L=0.5 m,则小车下滑的加速度为　　　　m/s2。 
解析　由(2)中的表达式,代入数据可以得到a=0.25 m/s2。
(4)测量计算出来的加速度比真实的加速度　　　　(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。 
解析　由于光电门测速度只是测量平均速度,在匀变速直线运动中,平均速度与中间时刻的瞬时速度相等,却又小于中间位置的瞬时速度,而在测量位移L时,测的是光电门中间位置与遮光条之间的距离,大于中间时刻所在位置与遮光条之间的距离,所以测量计算出来的加速度比真实的加速度偏小。
2.(2025·江西临川一中模拟)一辆小车上装有一个滴墨水的容器,每分钟滴出120滴墨水。重物通过滑轮用细绳牵引小车向右做匀加速直线运动,结果在水平桌面上留下一串墨滴,如图所示,测出ab=0.11 m,bc=0.15 m,cd=0.19 m,不计空气阻力(结果均保留2位小数)。
请回答下列问题:(1)b、c墨滴刚滴下时小车的速度分别是　　　　 m/s、　　　　 m/s。 (2)小车运动的加速度为　　　　 m/s2。 (3)墨水刚离开容器的位置距离桌面有一定的高度,这一因素会导致速度的测量值　　　　、加速度的测量值　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 
1.某班同学利用如图甲所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”,电火花计时器使用的是频率为50 Hz的交流电源。
(1)电火花计时器的工作电压为　　　　(选填“8 V”或“220 V”)。安装纸带时,需要将纸带置于　　　　　　　　(选填“复写纸”或“墨粉纸盘”)的　　　　(选填“上方”或“下方”)。 
(2)下列说法中正确的是　　　　。 A.实验时,先释放纸带,再接通电源B.实验时,先接通电源,待打点稳定后,再释放纸带C.实验时,先接通电源或先释放纸带都可以D.纸带上打点越密集说明纸带运动速度越大(3)第1个实验小组所得纸带上打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点图中未画出)。x1=3.59 cm,x2=4.41 cm,x3=5.19 cm,x4=5.97 cm,x5=6.78 cm,x6=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2位有效数字)。 
(4)第2个实验小组计算出所得纸带上各计数点对应的速度后,在坐标系中描出的点如图丙所示,请根据这些点在图丙中作出v-t图像,并根据图像计算出小车运动的加速度a=　　　　m/s2(结果保留3位有效数字)。 
答案　(1)220 V　墨粉纸盘　下方　(2)B　(3)0.80　0.40　(4)见解析图　1.53(1.52~1.54均可)解析　(1)电火花计时器的工作电压为220 V,安装纸带时,应将纸带置于墨粉纸盘的下方。(2)实验中为了在纸带上打出更多的点,具体操作中要求先接通打点计时器的电源然后释放小车,故A、C错误,B正确;纸带上打点越密集,说明纸带的运动速度越小,故D错误。
(4)观察这些点大致落在一条直线上,所以将这些点连成一条直线,如图所示。
2.(2026·福建高三阶段测试)如图甲所示为在气垫导轨上研究匀变速直线运动的示意图,滑块上装有宽度为d的遮光条,滑块在钩码作用下先后通过两个光电门,用光电计时器记录遮光条通过光电门2的时间Δt及遮光条从光电门1运动到光电门2的时间t,用刻度尺测出两个光电门之间的距离x。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,示数如图乙所示,则d=　　　　 cm。 (2)保持其他实验条件不变,只调节光电门2的位置,滑块每次都从同一位置由静止释放。
3.某同学利用如图(a)所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连,右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落,带动小车运动,打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图(b)所示。
4.(2024·贵州卷,11)智能手机内置很多传感器,磁传感器是其中一种。现用智能手机内的磁传感器结合某应用软件,利用长直木条的自由落体运动测量重力加速度。主要步骤如下:
(1)在长直木条内嵌入7片小磁铁,最下端小磁铁与其他小磁铁间的距离如图(a)所示。
(2)开启磁传感器,让木条最下端的小磁铁靠近该磁传感器,然后让木条从静止开始沿竖直方向自由下落。(3)以木条释放瞬间为计时起点,记录下各小磁铁经过传感器的时刻,数据如表所示。
(4)根据表中数据,在图(b)中补全数据点,并用平滑曲线绘制下落高度h随时间t变化的h-t图线。(5)由绘制的h-t图线可知,下落高度随时间的变化是　　　　(选填“线性”或“非线性”)关系。 (6)将表中数据利用计算机拟合出下落高度h与时间的平方t2的函数关系式为h=4.916t2(SI)。据此函数可得重力加速度大小为　　　　 m/s2(结果保留3位有效数字)。 
答案　(4)见解析图　(5)非线性　(6)9.83解析　(4)由表中数据在图(b)中描点画图,如图所示。