一轮复习鲁科版实验一测量做直线运动物体的瞬时速度学案

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1、实验一测量做直线运动物体的瞬时速度基础知识：考点一教材原型实验典例1(2021山东省日照市高三下学期5月三模)小明同学用如图甲所示的装置测量做直线运动物体的瞬时速度和加速度，请你帮助小明完成实验。

甲乙(除了图甲中标出的器材外，还需要_。

2、(请填选项前的字母序号)A弹簧测力计B刻度尺C天平D秒表(实验中，必要的措施是_。

3、(请填选项前的字母序号)A重物的质量远远小于小车的质量B先接通电源，待打点稳定后再释放小车C小车与滑轮间的细线要尽可能与木板平行D长木板的一端垫高，直到小车不挂重物时能够匀速下滑(实验中得到一条点迹清晰的纸带，打出的部分计数点如图乙所示，每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。

4、小车的加速度大小a_m/s2(要求充分利用测量的数据，结果保留2位有效数字)。

5、解析(研究小车的匀变速直线运动，需要测量小车的位移及时间，打点计时器可以记录时间，则只需要测量位移，所以需要刻度尺，则B正确，A、C、D错误。

6、(本实验只需小车做匀加速直线运动，不需要平衡摩擦力，也不需要细线的拉力等于重物的重力，所以A、D错误；使用打点计时器，应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，所以B正确；小车与滑轮间的细线要尽可能与木板平行，才能保证纸带顺利通过限位孔，所以C正确。

(小车的加速度大小为am/s80m/s2。

7、答案(B(BC(80练习1(20218省市联考重庆)某小组用打点计时器研究小车的匀变速直线运动，该打点计时器电源的频率为50Hz，在打好的纸带上每5个点标记一个计数点，标记结果如图所示。

8、A、B、C、D为连续选择的计数点，其位置分别为0mm、0mm、0mm和0mm。

则(图中相邻两计数点的时间间隔是_s。

(打B点时小车的速度大小是_m/s。

(小车运动的加速度大小是_m/s2。

解析(打点计时器的打点周期为Ts02s，相邻两计数点之间的时间间隔t5T1s。

(在匀变速直线运动中，中间时刻速度等于平均速度，所以打B点时小车的速度为vB165m/s。

(根据逐差法求解加速度am/s5m/s2。

答案(1(165(5练习2在做“测量做直线运动物体的瞬时速度”的实验中：(如图甲所示是某同学用打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T02s，其中x05cm、x68cm、x33cm、x95cm、x61cm、x26cm。

甲下表列出了打点计时器打下点B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度。

位置BCDEF速度/(ms994(以A点为计时起点，在图乙坐标中画出小车的速度时间图线。

乙(根据所画出的小车的速度时间图线计算出小车的加速度a_m/s2。

(如果当时电网中交变电流的频率是f49Hz，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏_(选填“大”或“小”)。

解析(根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得vDm/s864m/s同理可得vE928m/s。

(根据数据描点连线，作出小车的速度时间图线，如图所示。

(在vt图像中，图线的斜率表示加速度，则am/s625m/s2。

(加速度axf2，因为实际频率低于50Hz，而计算时代入的仍是50Hz，所以会造成测量值比真实值偏大。

答案(928(图见解析(625((大考点二拓展创新实验典例2(2021山东济南高三检测)用如图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。

甲乙(实验的主要步骤：用游标卡尺测量挡光片的宽度d，结果如图乙所示，读得d_mm。

用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离x。

滑块从A点静止释放(已知砝码落地前挡光片已通过光电门)。

读出挡光片通过光电门所用的时间t。

改变光电门的位置，滑块每次都从A点静止释放，测量相应的x值并读出t值。

(根据实验测得的数据，以x为横坐标，为纵坐标，在坐标纸中作出x图线如图丙所示，求得该图线的斜率k_m1s2；由此进一步求得滑块的加速度a_ms2。

(计算结果均保留3位有效数字)丙解析(根据游标卡尺读数规则，挡光片的宽度d6mm05mm60mm。

(该图线的斜率k104m1s38104m1s2；滑块通过光电门时的速度v，由v22ax可得x，由k可求得滑块的加速度a518ms2。

答案(60(38104(48104均正确)518(540均正确)典例3(2020江苏高考)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，实验装置如图1所示。

图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_。

(下列主要操作步骤的正确顺序是_。

(填写各步骤前的序号)把刻度尺竖直固定在墙上捏住小球，从刻度尺旁静止释放手机固定在三脚架上，调整好手机镜头的位置打开手机摄像功能，开始摄像(停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如图2所示。

已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为s，刻度尺的分度值是1mm，由此测得重力加速度为_m/s2。

图2(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(问中的方法测出重力加速度。

解析(根据题中提供的小球和测量要求可得出要使用小钢球进行实验，与乒乓球、小塑料球相比，小钢球受到的空气阻力可忽略，可认为是自由落体运动，可以减小实验误差。

(根据实验要求，可以得出先固定刻度尺，然后固定手机调好手机镜头位置，打开手机摄像功能进行摄像，最后捏住小球，使小球由静止下落，即步骤为。

(题图2左侧图片中小球上边缘的读数为00cm，中间图片中小球上边缘的读数为00cm，右侧图片中小球上边缘的读数为70cm，由逐差法可得当地的重力加速度大小为g102m/s6m/s2。

(由于释放小球时手稍有晃动，小球偏离竖直方向，则小球做平抛运动，但竖直方向仍做自由落体运动，故能用(问中的方法测量重力加速度。

答案(小钢球((6(7都算对)(仍能典例4(2020山东卷)2020年5月，我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量，其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度，进而间接测量海拔高度。

某同学受此启发就地取材设计了如下实验，测量当地重力加速度的大小。

实验步骤如下：()如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为53，在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺(图中未画出)。

甲()调整手机使其摄像头正对木板表面，开启视频录像功能。

将小物块从木板顶端释放，用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。

然后通过录像的回放，选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点，得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间t的数据。

()该同学选取部分实验数据，画出了t图像，利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为6m/s2。

()再次调节垫块，改变木板的倾角，重复实验。

回答以下问题：(当木板的倾角为37时，所绘图像如图乙所示。

由图像可得，物块过测量参考点时速度的大小为_m/s；选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、B两点，利用A、B两点数据得到小物块下滑加速度的大小为_m/s2。

(结果均保留2位有效数字)乙(根据上述数据，进一步分析得到当地的重力加速度大小为_m/s2。

(结果保留2位有效数字，sin60，coss解析(物块匀加速下滑，经过参考点开始计时，由运动学公式有Lv0tat2，变形得2v0at，所以题图乙中图线的纵截距表示通过参考点时速度的2倍，则v0m/s32m/s；图线的斜率表示物块的加速度，则加速度am/s1m/s2。

(物块沿斜面下滑过程中，由牛顿第二定律有mgsinmgcosma，将153，a6m/s2；237，a1m/s2分别代入，解得g4m/s2。

答案(32或1(4。