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1、（讲练测）2017年高考物理一轮复习专题04练习使用打点计时器研究匀变速直线运动（讲）（含解析）第一章 直线运动1.直线运动的有关概念、规律是本章的重点，匀变速直线运动规律的应用及vt图象是本章的难点。2注意本章内容与生活实例的结合，通过对这些实例的分析、物理情境的构建、物理过程的认识，建立起物理模型，再运用相应的规律处理实际问题。3本章规律较多，同一试题往往可以从不同角度分析，得到正确答案，多练习一题多解，对熟练运用公式有很大帮助。1.了解打点计时器的构造，会使用打点计时器.2.会计算纸带上各点的瞬时速度.3.会利用纸带计算加速度.4.会用图象法探究小车速度与时间的关系，并能根据图象求加速度
2、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、刻度尺、导线、电源、复写纸片2实验步骤（1）按照实验原理图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，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）把小车停靠在打点计时器处，接通电源，放开小车；（4）小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；（5）换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析3数据处理（1）目的通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度，确定物体的运动性质等（2）处理的方法分析物体的运动性质测量相邻计数点间的距离，计算相
3、邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质利用逐差法求解平均加速度，利用平均速度求瞬时速度：利用速度时间图象求加速度4.注意事项（1）平行：纸带、细绳要和木板平行（2）两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取纸带（3）防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地和小车与滑轮相撞（4）减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出67个计数点为宜a作出速度时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度；b剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度5依据纸带判断物体是否做匀变速运动的方法（1
4、）x1、x2、x3xn是相邻两计数点间的距离（2）x是两个连续相等的时间里的位移差：x1x2x1，x2x3x2.（3）T是相邻两计数点间的时间间隔：T0.02n（打点计时器的频率为50 Hz，n为两计数点间计时点的间隔数）（4）xaT2，因为T是恒量，做匀变速直线运动的小车的加速度a也为恒量，所以x必然是个恒量这表明：只要小车做匀加速直线运动，它在任意两个连续相等的时间里的位移之差就一定相等.典型案例）某同学用打点计时器等实验装置测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f50 Hz，在纸带上打出的点中选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染如图所示，A、B、C、D是依次排列
5、的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：sA16.6 mm，sc=329.2mm,sD624.5 mm.若无法再做实验，可由以上信息推知：（1）相邻两计数点的时间间隔为_s.（2）打B物体的速度大小为_ m/s（取2位有效数字）（3）物体的加速度大小约为_m/s2（取2位有效数字）【答案】见解析。【名师点睛】匀变速直线运动的三个推论：（1）做匀变速直线的物体在连续相等的相邻时间间隔T内的位移差等于恒量，即x2x1x3x2xnx（n1）aT2（2）做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间初末时刻速度矢量和的一半，还等于中间时刻的瞬时速度平均速度公式：学科网（3）匀变速直
6、线运动的某段位移中点的瞬时速度针对练习1在暗室中用如图甲所示的装置做“测定重力加速度”的实验。实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下：在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴一滴地落下。用频闪仪发出的白闪光将水滴照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴。用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度。采集数据进行处理。（1）实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是。（2）若实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz，某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴
7、的距离如图乙所示，根据数据测得当地重力加速度g=_m/s2；第8个水滴此时的速度v8=_m/s（结果都保留三位有效数字）。（3）该实验存在的系统误差可能有（答出一条即可）：_。【答案】（1）频闪仪的频闪频率等于水滴滴落的频率；（2）9.72，2.27；（3）存在空气阻力等（3）由于空气阻力对水滴的作用，水滴不是严格的自由落体；或者滴水的频率改变了，都会产生误差【名师点睛】此题是测量重力加速度的实验；解题的关键是认真审题了解实验的原理及实验的各个环节，熟悉匀变速直线运动的基本规律：以及求解瞬时速度的公式；掌握逐差法计算加速度的方法.针对练习2为测最一铅块的质量某同学设计了图（a） 的实验。将铅块
8、和钩码用跨过定滑轮的细绳连接，在质量为200 g的钩码下端拴上穿过打点计时器的纸带，闭合电源释放铅块，铅块下降打点计时器在纸带上打下一系列的点。图b）为纸带的一部分，其中A、B、C、D为四个连续的点，已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，当地的重力加速度g=9.75m/s2，不计滑轮的质量及摩擦，回答下列问题：（计算结果保留三位有效数字）（1）计时点D对应刻度尺的刻度值为cm（2）铅块的加速度大小为m/s2（3）可求得铅块的质量为kg【答案】（1）7.60；（2）5.00；（3）0.60【名师点睛】解决本题的关键掌握纸带的处理，会通过纸带求解加速度，以及掌握牛顿第二定律的基本运用，熟练整体法和隔离法的运用; 刻度尺的读数需估读到最小刻度的下一位.- 5 - / 5
