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1、研究匀变速直线运动1利用图示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时， 与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间 t。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t 值；所得数据如表所示。完成下列填空和作图： 若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度 v1、测量值s 和 t 四个物理量之间所满足的关系式是_； 根据表中给出的数据，在给出的坐标纸上画出s/t
2、 t 图线； 由所画出的s/t t 图线，得出滑块加速度的大小为a =_m/s2（保留 2 位 有效数字）。2图示是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、 B、C、D 和 E 为纸带上六个计数点，加速度大小用a 表示。 OD 间的距离为cm； 图象是根据实验数据绘出的s t2图线（ s为各计数点至同一起点的距离），斜率表示，其大小为m/s2（保留 3 位有效数字）。3某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f = 50Hz ，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 是依次排列的4 个
3、计数点，仅能读出其中3 个计数点到零点的距离 sA = 16.6mm，sB = 126.5mm，sD = 624.5mm 。若无法再做实验，可由以上信息推知： 相邻两计数点的时间间隔为s； 打 C 点时物体的速度大小为m/s（取 2 位有效数字） ； 物体的加速度大小为（用 sA、sB、sD和 f 表示）。s/m 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 0.950 t/ms 292.9 371.5 452.3 552.8 673.8 776.4 (s/t) /m s-11.71 1.62 1.55 1.45 1.34 1.22 4图示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一
4、条纸带。 已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_ s； A、B、C、D 是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出 A、B 两点间距 s = _cm；C 点对应的速度是_m/s（计算结果保留三位有效数字） 。5如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由 下落，利用此装置可以测定重力加速度。 所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需（填字母代号）中的器材A直流电源、天平及砝码B直流电源、毫米刻度尺C交流电源、天平及砝码D交流电源、毫米刻度尺 通过作图像的方法可以剔除偶然误差较大
5、的数据，提高实验的准确程度。为使图线的斜率等于重力加速度，除vt 图像外，还可以作图像，其纵轴表示的是，横轴表示的是。6某同学用图示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：a安装好实验器材。b接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，每两个打点间隔取一个计数点，如图中 0、1、2、, 、6 点所示。c测量 1、 2、 , 、6 计数点到 0 计数点的距离，分别记作s1、s2、s3、, 、s6。d分别计算出s1、s2、s3、, 、s6对应时间的比值s1/t1、s2/t2、s3/t3、, 、s6/t6。f以 s/t 为纵轴、 t 为横轴，标出s/
6、t 与对应时间t 的坐标点，画出s/t t 图像。结合上述实验步骤，完成下列任务： 实验中，除打点及时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列仪器和器材中，必须使用的有和（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F重锤 将最小刻度为1mm 的刻度尺的0 刻线与 0 计数点对齐，0、1、2、5 计数点所在位置如图所示，则S2= cm， S5= cm。 该同学在图中已标出1、 3、4、6 计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5 两个计数点对应的坐标点，并画出s/t t。 根据 s/t t 图线判断，在打0 计数点时，小车的速度v0
7、= m/s；它在斜面上运动的加速度a = m/s2。7某同学用图所示装置测量重力加速度g，所用交流电频率为50Hz。在所选纸带上取某点为 0 号计数点，然后每3 个点取一个计数点.所有测量数据及其标记符号如图所示。该同学用两种方法处理数据（T 相邻两计数点的时间间隔）：方法 A： 由 g1 =(s2s1)/T2、 g 2 =(s2s2)/T2、 , ，g5 =(s6s5)/T2， 取平均值 g = 8.667 m/s2；方法 B：由 g1 =(s4s1)/3T2、g2 =(s5s2)/3T2、g3 =(s6s3)/3T2，取平均值g = 8.673 m/s2。从数据处理方法看，在s1、s2、s
8、3、s4、s5、s6中，对实验结果起作用的，方法A 中有_，方法 B 中有 _。因此，选择方法_（A 或 B）更合理， 这样可以减少实验的_（系统或偶然）误差。本实验误差的主要来源有（试举出两条）：；_ 。8小球做直线运动时的频闪照片如图所示。已知频闪周期T = 0. 1 s， 小球相邻位置间距 （由照片中的刻度尺量得）分别为OA=6.51cm， AB = 5.59cm， BC = 4.70 cm， CD = 3.80 cm，DE = 2.89 cm，EF = 2.00 cm。小球在位置A 时速度大小vA = m/s，小球运动的加速度 a = m/s2。9如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运
9、动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中 S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则 A 点处瞬时速度的大小是 _m/s，小车运动的加速度计算表达式为_，加速度的大小是_m/s2（计算结果保留两位有效数字）。10用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得AB=7.65cm，BC=9.17cm。已知交流电频率是50Hz，则打 B 点时物体的瞬时速度为m/s。如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是。参考答案：1s/t
10、= at/2 + v1或 s = at2/2 + v 1t； 如图所示 2.0（1.82.2）解析： 由匀变速直线运动的规律及某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的 瞬时速度关系知s/t = at/2 + v1； 由 s/t = at/2 + v1知图线的斜率k = a/2， 则 a = 2k。2 1.20 a/2 0.461 解析：由匀变速直线运动规律，s= at2/2，根据实验数据绘出的s t2图线的斜率表示a/2，则 a = 46.1cm/s2 = 0.461m/s2。30.1 2.5m/s (sD 3sB + 2sA)f2/75 解析： 打点计时器打出的纸带每隔4 个点选择一个计数
11、点，则相邻两个计数点的时间间隔为 T = 5 0.02s = 0.1s。根据在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得 vC = (sD - sB)/2T = 2.5m/s。匀加速运动sBC = sAB + aT2、s CD = sBC + aT2 = s AB + 2aT2、s BD = sBC + sCD = 2 sAB + 3aT2，即 s DsB = 2 (sBsA) + 3aT2，所以 a = (s DsB) 2(sBsA)/3T2 = (s D 3sB + 2sA)f2/75。40.02 0.70、0.100 解析： T = 1/f = 0.02s。 计数点 A、 B、D 点对
12、应的刻度尺读数为： 1.00cm、 1.70cm、3.70cm。故： A、B 两点间距s = 1.70cm 1.00cm = 0.70cm ；B、D 两点间距 s = 3.70cm - 1.70 cm = 2.00cm = 0.02 m 。两个相邻计数点间时间为t = 5T = 0.1s，C 点对应的速度是v = s/2t = 0.100m/s。5 D v2/2 h、速度平方的二分之一、重物下落的高度6 AC 2.99、13.20 如图所示 0.18、4.6 解析：由打点计时器的原理可知，只能使用电压合适的50Hz交流电源供电，不能使用直流电源；纸带上打两点的时间间隔是一定的，研究纸带只需要刻
13、度尺测量，不需要秒表、天平和重锤，所以选择A、C。 由刻度尺读数规则可知读数分别为2.99cm 和 13.20cm。 由计数点1 所对应的横轴为4 0.01s， 纵轴为 28cm/s 和计数点3 对应横轴为12 0.01s，纵轴为 46cm/s 可知，计数点2 所对应的横轴应8 0.01s，纵轴为 37cm/s，计数点4所对应的横轴为16 0.01s，纵轴为57cm/s、计数点6 所对应的横轴应24 0.01s，纵轴为 76cm/s，可知， 计数点 5 所对应的横轴应20 0.01s，纵轴为 66cm/s，如图所示。 由于小车做匀加速运动，由s = v0t + at2/2 得 s/t = v0t+ at/2，由此可知s/t t 图像和斜率的 2 倍等于小车的加速度，则a = 4.6m/s2。7s1、s6（或 37.5、 193.5） ；s1、s2、s3、s4、s5、s6（或 37.5、69.0、100.5、131.5、163.0、193.5） ；B；偶然；阻力（空气阻力、振针阻力、限位孔的附图，复写纸的阻力等）、交流电频率波动、长度测量、数据处量方法等。80.605、 0.9 90.86、a = (s4 + s5 + s6) (s3 + s2 + s1)/9 T2、0.64 10 2.10、下落过程中存在阻力
