高中物理实验:研究匀速直线运动
人教版高中物理必修一匀速直线运动的研究知识点归纳超级精简版

(每日一练)人教版高中物理必修一匀速直线运动的研究知识点归纳超级精简版单选题1、一质点向东做匀变速直线运动,其位移表达式为x=(20t−2t2)m,则()A.质点先向东做匀减速直线运动,后向西做匀加速直线运动B.质点的加速度大小是2m/s2C.质点的加速度大小是4m/s2D.在12s末,质点在出发点以东48m处答案:AC解析:A.由位移表达式x=(20t−2t2)m可知,质点先向东做匀减速直线运动,后向西做匀加速直线运动,A正确;BC.由位移表达式x=(20t−2t2)m可知,初速度为20m/s,加速度为-4m/s2,B错误,C正确;D.由x=(20t−2t2)m可知,在12s末,将t=12s代入得x=20×12−2×122=−48m质点在出发点以西48m处,D错误。
故选AC。
2、甲、乙两位同学进行百米赛跑,假如把他们的运动近似当做匀速直线运动来处理,他们同时从起跑线起跑,经过一段时间后他们的位置如图所示,分别作出在这段时间内两人运动的位移x、速度v与时间t的关系图像,正确的是()A.B.C.D.答案:B解析:A B.甲、乙两位同学同时从起跑线起跑,把他们的运动近似当做匀速直线运动来处理,由经过一段时间后他们的位置可知,乙同学做匀速直线运动速度大于甲同学做匀速直线运动的速度。
在x−t图像中,一条过原点的倾斜直线表示物体做匀速直线运动,且斜率大的表示速度大,A错误,B正确;C.由v−t图像可知,一条平行与时间轴的直线表示物体做匀速直线运动,甲做匀速直线运动的速度大于乙做匀速直线运动的速度,与题意不符合,C错误;D.由v−t图像可知,一条过原点的倾斜直线表示物体做初速度为零的匀加速直线运动,甲、乙分别做初速度为零的匀加速直线运动,与题意不符合,D错误。
故选B。
3、如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,途径A、B、C三点,其中A、B之间的距离l1=2m,B、C之间的距离l2=3m。
实验一 研究匀变速直线运动
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答案:(1) d6 d4 10T
︱高中总复习︱一轮·物理
(2)根据(1)中得到的数据,以A点对应的时刻为t=0,试在图(乙)所给坐标系中
作出v-t图像,并求物体的加速度a=
m/s2;
︱高中总复习︱一轮·物理
解析:(2)作出 v t 图像,a= v = 0.29 0.125 m/s2≈0.413 m/s2; t 0.5 0.1
︱高中总复习︱一轮·物理
完成下列填空:
(1)用 a 表示滑块下滑的加速度大小,用 vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小,
则 v 与 vA,a 和Δ t 的关系式为 v =
.
(2)由图(c)可求得vA=
cm/s,a=
cm/s2.(结果保留三位有效数字)
解析:(1)设遮光片末端到达光电门的速度为 v,则由速度时间关系可知,v=vA+aΔt,且 v = vA v , 2
︱高中总复习︱一轮·物理
实验一 研究匀变速直线运动
实验基础 核心探究
︱高中总复习︱一轮·物理
实验基础
解读实验·萃取精华
︱高中总复习︱一轮·物理
●注意事项 1.两先两后: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. 2.防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,要防止钩码落地和小车与滑轮 相撞. 3.减小误差:小车的加速度要适当大些,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6~7个计数点为宜. 4.准确作图:在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏,而导致 误差过大),仔细描点连线,不能连成折线,应作一条直线. ●误差分析 1.使用刻度尺测计数点的距离时有误差. 2.作v-t图像时出现作图误差. 3.电源频率不稳定,造成打点的时间间隔不完全相同. 4.长木板粗糙程度不均匀,小车运动时加速度有变化造成误差.
高中物理实验一研究报告匀变速直线运动
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实验一 研究匀变速直线运动一、实验目的物理老师1.练习正确使用打点计时器,学会利用打上点的纸带研究物体的运动. 2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx =aT 2). 3.测定匀变速直线运动的加速度. 二、实验原理 1.打点计时器(1)作用:计时仪器,每隔0.02 s 打一次点. (2)工作条件⎩⎪⎨⎪⎧电磁打点计时器:4 V ~6 V 交流电源电火花计时器:220 V 交流电源(3)纸带上点的意义:①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置.②通过研究纸带上各点之间的距离,可以判断物体的运动情况. ③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔. 2.利用纸带判断物体运动状态的方法(1)沿直线运动的物体在连续相等时间不同时刻的速度分别为v 1、v 2、v 3、v 4、…,若v 2-v 1=v 3-v 2=v 4-v 3=…,则说明物体在相等时间速度的增量相等,由此说明物体在做匀变速直线运动,即a =Δv Δt =Δv 1Δt =Δv 2Δt =….(2)沿直线运动的物体在连续相等时间的位移分别为x 1,x 2,x 3,x 4…,若Δx =x 2-x 1=x 3-x 2=x 4-x 3=…,则说明物体在做匀变速直线运动,且Δx =aT 2. 3.速度、加速度的求解方法(1)“逐差法”求加速度:如图1所示的纸带,相邻两点的时间间隔为T ,且满足x 6-x 5=x 5-x 4=x 4-x 3=x 3-x 2=x 2-x 1,即a 1=x 4-x 13T 2,a 2=x 5-x 23T 2,a 3=x 6-x 33T 2,然后取平均值,即a =a 1+a 2+a 33,这样可使所给数据全部得到利用,以提高准确性.图1(2)“平均速度法”求速度:得到如图2所示的纸带,相邻两点的时间间隔为T ,n 点的瞬时速度为v n .即v n =(x n +x n +1)2T.图2(3)“图象法”求加速度,即由“平均速度法”求出多个点的速度,画出v -t 图象,直线的斜率即加速度.图4 图5三、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器),一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片.四、实验步骤 1.仪器安装(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路.(2)把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面.实验装置见图3所示,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行.图32.测量与记录(1)把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后放开小车,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. (2)从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点,从后边便于测量的点开始确定计数点,为了计算方便和减小误差,通常用连续打点五次的时间作为时间单位,即T =0.1 s .正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点间的距离,并填入设计的表格中(3)利用某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点的瞬时速度.(4)增减所挂钩码数,再重复实验两次. 3.数据处理及实验结论(1)由实验数据得出v -t 图象 ①根据表格中的v 、t 数据,在平面直角坐标系中仔细描点,如图4所示可以看到,对于每次实验,描出的几个点都大致落在一条直线上.②作一条直线,使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的点,应均匀分布在直线的两侧,这条直线就是本次实验的v -t 图象,它是一条倾斜的直线. (2)由实验得出的v -t 图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律,有两条途径进行分析 ①分析图象的特点得出:小车运动的v -t 图象是一条倾斜的直线如图5所示,当时间增加相同的值Δt 时,速度也会增加相同的值Δv ,由此得出结论:小车的速度随时间均匀变化.②通过函数关系进一步得出:既然小车的v -t 图象是一条倾斜的直线,那么v 随t 变化的函数关系式为v =kt +b ,显然v 与t 成“线性关系”,小车的速度随时间均匀变化. 五、注意事项1.交流电源的电压及频率要符合要求.2.实验前要检查打点计时器打点的稳定性和清晰程度,必要时要调节振针的高度和更换复写纸. 3.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.4.先接通电源,打点计时器工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源.图7 5.要区别打点计时器打出的计时点与人为选取的计数点,一般在纸带上每隔四个计时点取一个计数点,即时间间隔为T =0.02×5 s =0.1 s.6.小车另一端挂的钩码个数要适当,避免因速度过大而使纸带上打的点太少,或者速度太小,使纸带上的点过于密集.7.选择一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰.适当舍弃开头密集部分,适当选取计数点,弄清楚相邻计数点间所选的时间间隔T .8.测x 时不要分段测量,读数时要注意有效数字的要求,计算a 时要注意用逐差法,以减小误差.考点一 完善实验步骤例1 在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,某同学的操作步骤如下,其中错误的步骤有________.A .拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带,再接通电源 B .将打点计时器固定在平板上,并接好电源C .把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面挂上合适的钩码D .取下纸带E .将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做加速运动F .将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔________________________________________________________________________将以上步骤完善并填写在横线上(遗漏的步骤可编上序号G 、H ……);实验步骤的合理顺序为:________________. 考点二 纸带数据的处理 例2 (2010·理综·34(1))如图6是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.图6(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz ,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________.(2)ABCD 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x =________;C 点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字).例3 某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图7.长直平板一端放在水平桌面上,另一端架 在一物块上.在平板上标出A 、B 两点,B 点处放置一光电门,用 光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间. 实验步骤如下:①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d ,用天平测量滑块的质量m ;②用直尺测量A 、B 之间的距离s ,A 点到水平桌面的垂直距离h 1,B 点到水平桌面的垂直距离h 2; ③将滑块从A 点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间t ; ④重复步骤③数次,并求挡光时间的平均值t ;图9⑤利用所测数据求出摩擦力F f 和斜面倾角的余弦值cos α;⑥多次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤,作出F f -cos α关系曲线.(1)用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g );①斜面倾角的余弦cos α=________________;②滑块通过光电门时的速度v =________; ③滑块运动时的加速度a =______________; ④滑块运动时所受到的摩擦阻力F f =________.(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图8所示,读得d =________________.图8实验原理迁移创新高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材,即所谓情境新 而知识旧.因此做实验题应注重迁移创新能力的培养,用 教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题.针对本题, 纸带的处理、游标卡尺的读数、匀变速直线运动规律以及 牛顿第二定律,都是教材中的重点知识,只要熟练掌握, 就不难解答本题.1. 如图9所示是做匀加速直线运动的小车带动打点计时器在纸带上打出的点的一部分.图中每相邻两点之间还有四个点没有画出,交流电的频率为50Hz ,测得第二个、第三个计数点与零点相距d 2=6.0 cm ,d 3=10.0 cm ,则 (1)第一个、第四个计数点与零点相距d 1=________;d 4=________;(2)物体经过第一个、第二个计数点的瞬时速度v 1=_____,v 2=________;物体的加速度a =________. 2.(2010·理综·22(1))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 =50 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10所示,A 、B 、C 、D 是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:x A =16.6 mm 、x B =126.5 mm 、x D =624.5 mm.图10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C 点时物体的速度大小为__________m/s(取2位有效数字); (3)物体的加速度大小为________(用x A 、x B 、x D 和f 表示).3.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图11所示,是一条记录小车运动情况的纸带,图中A 、B 、C 、D 、E 为相邻的计数点,每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出,交流电的频率为50 Hz.图13图14图11(1)在打点计时器打B 、C 、D 点时,小车的速度分别为v B =________ m/s ;v C =________ m/s ;v D =________m/s.(2)在如图12所示的坐标系中画出小车的v -t 图象.图12(3)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是________,此速度的物理含义是__________________. 4.如图13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,利用此装置可以测量重力加速度. (1)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 (2)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度.为使图线的斜率等于重力加速度,除作v -t 图象外,还可作________图象,其纵轴表示的是__________,横轴表示的是________. 5.(2011·课标·23)利用图14所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滑至乙所用的时间t .改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从.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 -1) 1.711.621.551.451.341.22完成下列填空和作图:(1)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v t 、测量值s 和t 四个物理量之间所满足的关系式是______________;(2)根据表中给出的数据,在图15给出的坐标纸上画出st-t 图线;图15(3)由所画出的st-t 图线,得出滑块加速度的大小为a =__________m/s 2(保留2位有效数字).6.某校研究性学习小组的同学用如图16甲所示的滴水法测量小车在斜面上运动时的加速度.实验过程如下:在斜面上铺上白纸,用图钉固定;把滴水计时器固定在小车的末端,在小车上固定一平衡物;调节滴水计时器的滴水速度,使其每0.2 s 滴一滴(以滴水计时器盛满水为准);在斜面顶端放置一浅盘,把小车放在斜面顶端,把调好的滴水计时器盛满水,使水滴能滴入浅盘;然后撤去浅盘并同时放开小车,于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹;小车到达斜面底端时立即将小车移开.图乙为实验得到的一条纸带,用刻度尺量出相邻点之间的距离是x 01=1.40 cm ,x 12=2.15 cm ,x 23=2.91 cm ,x 34=3.65 cm ,x 45=4.41 cm ,x 56=5.15 cm.试问:图16(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的________原理类似.(2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v 4=________m/s ,小车的加速度a =________m/s 2.(结果均保留2位有效数字)答案课堂探究例1 AD G .换上新纸带重复实验三次 BEFCADG 例2 (1)0.02 s (2)0.70 cm 0.100 m/s例3 (1)①1ss 2-(h 1-h 2)2②d t③d 22s t 2④mg h 1-h 2s -m d 22s t2 (2)3.62 cm随堂训练1.(1)2.67 cm 14.67 cm (2)30 cm/s 36.67 cm/s 66.67 cm/s 2 2.(1)0.1 (2)2.5(3)(x D -3x B +2x A )f 2753.见解析4.(1)D (2)v 22-h 速度平方的二分之一 重物下落的高度5.(1)s =v t t -12at 2或s t =v t -12at(2)见解析中图 (3)2.06.(1)打点计时器 (2)0.20 0.19。
人教版高中物理必修一匀速直线运动的研究知识点梳理
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(每日一练)人教版高中物理必修一匀速直线运动的研究知识点梳理单选题1、一物体从t 0=0时刻开始做匀减速直线运动,设位移中点时刻为t 1,速度为v 1,中间时刻为t 2,速度为v 2,下列说法正确的是( )A .t 1=t 2,v 1=v 2B .t 1>t 2,v 1>v 2C .t 1<t 2,v 1<v 2D .t 1<t 2,v 1>v 2答案:D解析:设初速度为v 0,末速度为v ,位移为x ,加速度为a ,对于前一半路程,根据匀变速直线运动公式2ax 2=v 12−v 02 整个减速过程有2ax =v 2−v 02解得v 1=√v 2+v 022而中间时刻的瞬时速度为v 2=v +v 02 由几何知识v12−v22=(v−v0)24因为v1,v2都大于零,所以v1>v2由匀变速直线运动公式a=v1−v0t1=v2−v0t2因为是匀减速直线运动,所以有v1−v0<v2−v0所以t1<t2故选D。
2、一列火车从静止开始做匀加速直线运动,一人站在第一节车厢前端的旁边观测,第一节车厢通过他历时3s,整列车厢通过他历时9s,则这列火车的车厢有()A.7节B.8节C.9节D.10节答案:C解析:第一节车厢的长度x=12at12则列车的长度x′=12at2t是t1的3倍,则x′x = 9 1所以共有9节,故C正确,ABD错误。
故选C。
3、2018年百度无人驾驶汽车实现量产,全球首款自动驾驶巴士“阿波龙”将投入到商业化运营。
某车在试车时从甲地由静止出发沿平直公路驶向乙地。
0~10秒内汽车先以加速度a1=2m/s2做匀加速运动,3秒后汽车做匀速直线运动,8秒时制动做匀减速直线运动,10秒时恰好停止,则10秒内汽车运行的平均速度大小为()A.1.5m/sB.3m/sC.4.5m/sD.5.6m/s答案:C解析:无人车匀加速的末速度为v=a1t1=6m/s加速位移为x1=vt12=9m匀速运动位移为x2=vt2=30m 减速运动位移为x3=vt32=6m则10秒内汽车运行的平均速度大小为v̅=x1+x2+x3t=4.5m/s故选C。
实验:研究匀变速直线运动的规律2022-2023学年高一物理(人教版2019必修第一册)
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【详解】(1)由题意可知任意两水滴之间的时间间隔为T=0.5s,滴A水滴时小车的运动速度大小为
,根据Δx=aT2,可得小车加速下滑过程中的加速度大小为
,解得a=0.18m/s2(2)随着水滴的不断滴出,滴水的时间
间隔可能会发生变化,造成实验误差。
4.(2022·广东·模拟预测)如图所示为用频闪相机在特殊空间拍摄的羽毛与苹果同时下落的局部频闪照片,已知该频闪相
二.实验器材
打点计时器、 交变电源 、纸带、一端附有定滑轮的长铝板、小车、细绳、钩码、复
写纸、坐标纸、刻度尺、细铅笔(以小车的匀变速直线运动为例)
.
三.注意事项
1.开始释放小车时,应使小车 靠近 打点计时器.
2.先 启动打点计时器 ,打点计时器正常工作后,再 放开小车 ,当小车停止运动时要
及时断开电源.
,(2)根据匀变速运动速度与位移关系有v2=2ax,联立以上两式可得
。
,由题意知
,
2
(2022·辽宁锦州·高二期末)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量
时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小
车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置。(已知滴水计
若Δx= x2-x1 = x3-x2 = x4-x3=…=xn-xn-1,则说明物体在做匀变速直线运动,且
Δx= aT2 .
2.测定匀变速直线运动加速度的方法
(1)图像法
xn+xn+1
①先根据“平均速度”法求出各计数点的速度vn=
2T .
②作v-t图像,求出图像的斜率即物体的 加速度 .
用气垫导轨测定匀速直线运动
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高中物理实验讲义高一物理实验2用气垫导轨测定匀速直线运动编写:实验目的:用气垫导轨测定匀速直线运动实验原理:用气垫导轨测定滑行器通过两个光电门的间隔时间,并计算出滑行器通过两个光电门处的瞬时速度V、V2,如果滑块通过两处光电门的瞬时速度相等,即V1=V2,则说明物体做匀速直线运动。
实验器材:J2125型系列气垫导轨1台,J12007-1型智能数字计时器1台,J2126型小型气源1台,220V交流电源,仪器配套附件:滑行器1只,挡光片(100mm),光电门架2件,橡皮筋4只。
实验步骤:1、安装好气垫导轨,把四个加重配备块装上滑行器,同时把L=100毫米的挡光框插入滑行器上端的橡皮泥上固定好。
2、在导轨两端的支架上条装上一两条橡皮筋。
3、将数字计时器的光电输入装置A和B光电门放于气垫导轨的相应位置上。
本实验要求A光电门放于刻度“40”厘米处,B光电门放于刻度“80”厘米处。
4、将智能计数器的“功能选择”开关置于“S2”档(测时间间隔档),“量程选择”开关置于“1ms”档位。
5、接通小型气源电源,并打开小型气源的开关。
6、将滑行器放置在导轨上,观察到滑行器是否静止不动,如向一边漂移,说明气垫导轨不是水平,重新调节支架使其水平。
7、轻轻推动一下滑行器,使滑行器约有50厘米/秒的初速度,使滑行器在导轨上自由运动,记下滑行器每次通过两个光电输入装置后数字计时器所显示的时间t1和t2,按照同样要求测(记录)四组实验数据,并计算四组瞬时速度。
8、计算出滑行器各次通过A和B光电门时的瞬时速度。
9、关闭电源、开关,整理器材。
实验数据记录:相关参考数据(写实验数据记录单上):1、滑行器质量(包括挡光框)m=401.87克2、光电输入装置位置A:40cm,B:80cm,3、挡光片间距L=10cm4、计算出滑行器各次通过A和B光电门时的瞬时速度为:V1=L/(t1-0)=L/Δt1,实验结论:1、 V1 V2 , L是滑行器上的挡光片的问距,一般L=10cm。
高中物理 实验四研究匀变速直线运动解析

实验四研究匀变速直线运动第一关:基础关展望高考基础知识(一)实验目的练习使用打点计时器,学会用打上点的纸带研究物体的运动规律.(二)实验原理测定物体做匀变速直线运动最基本的是测出位移和时间的关系,运用匀变速直线运动的规则,对纸带数据进行处理.1,x2,…,x n是相邻两计数点间的距离,Δx是两个连续相等的时间内的位移之差,即Δx1=x2-x1,Δx2=x3-x2…,T是两个相邻计数点间的时间间隔且T=0.02ns(n为相邻两计数点间的点的数目),由运动学公式x1=v0T+aT2;x2=v1T+aT2;x3=v2T+aT2.得Δx=x2-x1=aT2,T是恒量,当a为恒量时,Δx也为恒量,即做匀变速直线运动的物体Δx 必为恒量,它是判断物体是否做匀变速直线运动的必要条件.若物体做初速度为零的匀加速直线运动,其判断条件是:(1)Δx=x2-x1=x3-x2=…x n-x n-1=恒量;(2)Δx=2x1(x1为从开始运动到第一个计数点之间的距离).(三)实验器材电磁打点计时器,纸带,复写纸片,低压交流电源,小车,细绳,一端附有滑轮的长木板,刻度尺,钩码,导线.(四)实验步骤1.按下图把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路.2.把细绳的一端固定在小车上,跨过滑轮后在另一端挂上适量的钩码,让纸带穿过打点计时器的限位孔后一端固定在小车上,用手拉住小车.3.先接通电源,后放开小车,让小车运动,这样打点计时器就在纸带上打下一系列点,取下纸带,更换新纸带,至少重复3次.4.选打点清晰的纸带进行研究,舍去开头比较密集的点,确定好记数始点,每隔4个计时点取一个计数点,使时间间隔T=0.1s.5.用毫米刻度尺量出各计数点之间的距离x1,x2,x3,…,x n,用逐差法计算加速度的值,最后求其平均值(计算出各计数点对应的瞬时速度,作出v-t图象,求得直线的斜率即为物体运动的加速度).(五)注意事项1.细绳尽可能与平板平行,以确保细绳对小车的拉力不变.2.开始释放小车时,小车应尽量靠近打点计时器.3.小车的加速度应适当大一些,以能在纸带长约50cm的范围内清楚地取7~8个计数点为宜.4.要防止钩码落地撞坏与小车跟定滑轮相撞,应采取一些防范措施.5.要区别计时器打出的点与人为选取的计数点(一般把计时器打出的5个点作为1个计数点).选取的计数点不少于6个.6.不要分段测量各段位移,应尽可能地一次测量完毕(可先统一量出到计数起点0之间的距离).读数时估读到毫米的下一位.第二关:技法关解读高考解题技法一、纸带问题的特点和一般处理方法技法讲解打点计时器在纸带上留下物体运动的点迹如图所示,这类问题具有的共同特点及特殊的处理方法如下:(1)这些点迹代表了运动物体在不同时刻的位置.(2)每隔相等时间留一个点迹,即任何相邻两点之间的运动时间都相等.(3)选取一些比较清晰的点迹,依次标记0,1,2,3,…代表这些点.(4)相邻两点之间的距离依次记做x1,x2,x3…(5)加速度的基本算法,T为打点周期,即任何相邻两点之间的运动时间.Δx=x n+1-xn,n=1,2,3…比较精确的计算方法:(6)瞬时速度的计算方法:典例剖析例1在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中,得到一条如图所示的纸带,按时间顺序取0,1,2…,5共6个计数点,1~5每相邻两点间各有四个打印点未画出.用刻度尺测出1,2…,5各点到0点的距离分别为,,,,,通过电磁打点计时器的交流电频率为50Hz,则物体的加速度为______m/s2,在打出计数点3时物体速度的大小为m/s,打点4时物体速度的大小为m/s,打点5时物体速度的大小为m/s.解析:各点间的距离:s1=d2-d1=s3=d4-d3=s4=d5-d4=由逐差法得:求得: =-/s2此物体做匀减速运动.得:v5=/s.答案:/s2/s0.357m/s0.210m/s二、由纸带求物体运动加速度的方法技法讲解(1)逐差法:由s4-s1=3a1T2,s5-s2=3a2T2,s6-s3=3a3T2,推广:(2)公式法利用求得的各瞬时速度值,按加速度的定义求加速度,即③图象法对匀变速运动来说,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,即……将各点速度标到v-t图象中,图线的斜率即为加速度的数值.典例剖析例2利用打点计时器测定做匀加速直线运动的小车的加速度,如图所示给出了该次实验中从0点开始,每打5个点取一个计数点的纸带,其中0,1,2,3,4,5,6都为计数点.测得:s1=,s2=,s3=,s4=,s5=,s6=(1)在计时器打出点1,2,3,4,5时,小车的速度分别为:v1=cm/s,v2=cm/s,v3=cm/s,v4=cm/s,v5=cm/s.(2)作出v-t图象,并由图象求出小车的加速度a=cm/s2.解析:(1)由公式(2)将v1、v2、v3、v4、v5对应的数值在v-t坐标系下描点,将描得的点用直线连接起来的AB,如图所示.(2)49.17第三关:训练关笑对高考随堂训练1.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时,得到了在不同拉力下的A、B、C、D……等几条较为理想的纸带,并在纸带上每5个点取一个计数点,即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s,将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5……,如图所示甲、乙、丙三段纸带,分别是从三条不同纸带上撕下的.(1)在甲、乙、丙三段纸带中,属于纸带A的是(2)打A纸带时,物体的加速度大小是m/s2.答案:(1)乙(2)3.112.关于“测定匀变速直线运动的加速度”实验的操作,下列说法中错误的是()A.长木板不能侧向倾斜,也不能一端高一端低B.在释放小车前,小车应紧靠在打点计时器上C.应先接通电源,待打点计时器开始打点后再释放小车D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动解析:在该实验中长木板一端高一些另一端低一些对实验的进行和实验结果并不会带来坏的影响,因为只要小车能够做加速度大小比较合适的匀加速直线运动就可以,所以A选项中的后半句是错误的,但长木板决不能侧向倾斜,这样会造成小车相对长木板有侧向速度,使纸带与限位孔摩擦增大,使纸带上点间距离和小车实际运动距离不等,实验误差大,甚至可能使小车从木板上掉下,使实验失败.提出B选项的要求,主要是为了充分利用纸带的长度,在纸带上得到更多的点,提出D选项的要求,主要是为了保护小车和长木板上的定滑轮.答案:A3.如图所示,是打点计时器打出的纸带,已知交流电的频率是50Hz图中A、B、C、D、E、F等是按时间顺序先后打出的计数点(每两个计数点间有四个实验点未画出).用刻度尺量出AB、EF之间的距离分别是和,那么小车的加速度大小是,方向是.解析:由纸带数据知,s1=,s5=,计数点时间间隔T=5×则小车的加速度所以,加速度大小为/s2,方向与运动方向相反.答案:/s2与运动方向相反4.用打点计时器研究物体的自由落体运动,得到如图所示一段纸带.测得AB=,BC=.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.解析:由匀变速直线运动规律,中点时刻速度等于一段时间平均速度,所以不考虑自由落体物体所受空气阻力,则若考虑实际自由落体物体所受空气阻力,则因此,没有考虑物体在下落过程中所受阻力,是使重力加速度测量值比公认值偏小的一个重要原因.答案:2.10没有考虑物体在下落过程中所受阻力.5.如图所示,两位同学进行跑步比赛时,为了了解自己的加速情况,他们分别拿着底部穿孔,滴水比较均匀的饮料瓶一起跑,然后通过地上的水印分析他们的速度变化情况.请你和同学们一起试一试,并说一说其中的道理.答案:由于饮料瓶滴水比较均匀,而且瓶底距地面距离保持不变,因此,两滴水落地的时间间隔不变,即地上水印间的时间间隔相等,再根据水印间的距离变化情况,可以分析他们的速度变化情况.6.用速度传感器研究匀变速直线运动的实验中,测得小车经过各时刻的瞬时速度如下:为了求出加速度,最合理的方法是()A.根据任意两个计数点的速度,用公式a=Δv/Δt算出加速度B.根据实验数据画出v-t图象,量出其倾角θ,用公式a=tanθ算出加速度C.根据实验数据画出v-t图象,由图线上较远两点所对应的速度及时间,用公式a=Δv/Δt算出加速度D.依次算出通过连续两个计数点间的加速度,算出平均加速度解析:方法A只选择两个计数点速度偶然误差较大.方法D实际上也仅由始末两个速度决定,偶然误差也比较大,只有利用所有的实验数据画出对应的v-t图象,才可充分利用各次测量数据,减小偶然误差.由于在物理图象中两坐标轴的分度大小往往是不相等的,因此图象中直线的倾角不是可以准确得出加速度的依据,故方法B也是错误的.正确的方法是利用实验数据画出对应的v-t图,然后由图线上较远两点所对应的速度及时间,利用公式a=Δv/Δt算出加速度,即方法C正确.答案:C7.做匀加速直线运动的小车,牵引一条纸带通过打点计时器,交流电源的频率是50Hz,每5个点作为一个计数点,将纸带沿点所在位置剪开,左边与y轴平行,将纸带贴在直角坐标系中,求:(2)运动物体的加速度是m/s2.8.在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,记录小车做匀变速运动的纸带如图所示,在纸带上选择标为0-5的6个计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出.纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐,由图可以读出1、3、5三个计数点跟“0”点的距离d1、d3、d5填入表格中.计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为_________m/s,通过记数点“4”的瞬时速度为___________m/s;小车的加速度是________________m/s2.解析:①以计数点0(刻度尺零刻度)为一维坐标原点,连出向右方向的一维坐标系,从图中可读得计数点1、3、5的坐标值x1=,x3=,x5=则d1=x1-x0=,d3=x3-x0=,d5=x5-x0=②每相邻两计数点间时间间隔T=5×③定义1、3计数点间距为s1=x3-x1=,定义3、5计数点间距为s2=x5-x3=1、3(或3、5)之间T′由s2-s1=aT′2有9.为探究物体做直线运动过程中s随t变化的规律,某实验小组经过实验和计算得到下表的实验数据:→B的过程中s随t变化的定量关系式:.解析:此题容易错误地作出s-t图象,但作出的图象将是一曲线,这样就难以得出物体运动的位移与时间的关系.此题也体现出在实验中处理数据的一种能力,这也是中学阶段用图象处理实验数据的一种基本方法.答案:作出s-t2图象如下图所示.关系式:。
高中物理实验总结大全
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高中物理实验总结大全一、匀速直线运动实验1. 实验原理:通过纸带测量时间,根据匀速直线运动的规律计算瞬时速度和加速度。
2. 实验步骤:安装器材,打纸带,测量数据,处理数据。
3. 注意事项:平衡摩擦力,确保纸带匀速运动,避免手抖动。
二、牛顿第二定律实验1. 实验原理:通过控制变量法,探究加速度与力和质量的关系。
2. 实验步骤:安装器材,打纸带,测量数据,处理数据。
3. 注意事项:平衡摩擦力,控制小车的拉力,确保小车做匀加速运动。
三、自由落体运动实验1. 实验原理:自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。
2. 实验步骤:打开电磁铁,释放小球,打纸带,测量数据,处理数据。
3. 注意事项:确保小球在自由落体过程中不受干扰,测量多次取平均值。
四、碰撞实验1. 实验原理:碰撞过程中动量守恒,能量守恒。
2. 实验步骤:安装器材,打纸带,测量数据,处理数据。
3. 注意事项:确保两小球在同一直线上碰撞,控制小球的初始速度。
五、电磁感应实验1. 实验原理:电磁感应现象是指磁场变化时会在导体中产生感应电流。
2. 实验步骤:连接电路,调节磁场,观察电流表的变化。
3. 注意事项:确保电路连接正确,注意磁场的变化和电流表的正负极。
六、电阻定律实验1. 实验原理:电阻定律是描述电阻与长度、横截面积和材料的关系。
2. 实验步骤:连接电路,调节电阻值,测量电流和电压。
3. 注意事项:确保电路连接正确,注意保护电阻不被烧坏。
七、焦耳定律实验1. 实验原理:焦耳定律是描述电热与电流、电阻和时间的关系。
2. 实验步骤:连接电路,调节电阻值,测量电流、电压和时间。
3. 注意事项:确保电路连接正确,注意保护电热丝不被烧坏。
高中物理实验解析运动的规律
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高中物理实验解析运动的规律实验一:运动的匀速直线运动实验目的:通过研究物体在匀速直线运动中的位移-时间、速度-时间和加速度-时间关系,探究匀速直线运动的规律。
实验器材:光电门、计时器、直线轨道、小球。
实验步骤:1. 将直线轨道放置于水平桌面上,并紧靠边缘。
2. 计时器连接到光电门,确保光电门正常工作。
3. 将小球放在直线轨道上,并沿轨道将其推动起来。
4. 记录小球通过光电门的时间,重复多次实验并取平均值,得到小球通过光电门的时间 t。
5. 根据位移计算公式 s = vt(其中 s 为位移,v 为速度,t 为时间),计算小球在通过光电门的时间 t 内的位移 s。
6. 根据速度计算公式 V = s/t,计算小球在通过光电门的时间 t 内的速度 V。
7. 通过光电门的时间 t 始终保持不变,重复多次实验并取平均值,得到小球通过光电门的时间 t 内的速度 V 并记录下来。
8. 将小球推动的力保持恒定,通过光电门的时间 t 始终保持不变,重复多次实验并取平均值,记录下小球通过光电门的时间 t 内的速度 V,得到匀速直线运动的规律。
实验结果与分析:根据实验得到的数据,我们可以绘制位移-时间、速度-时间和加速度-时间图像。
在匀速直线运动的情况下,位移随时间的变化是一个直线,速度恒定不变,加速度为零。
利用实验数据及图像,我们可以得到匀速直线运动的规律。
实验二:运动的匀变速直线运动实验目的:通过研究物体在匀变速直线运动中的位移-时间、速度-时间和加速度-时间关系,探究匀变速直线运动的规律。
实验器材:光电门、计时器、直线轨道、小球。
实验步骤:1. 将直线轨道放置于水平桌面上,并紧靠边缘。
2. 计时器连接到光电门,确保光电门正常工作。
3. 将小球放在直线轨道上,并沿轨道将其推动起来。
4. 记录小球通过光电门的时间,重复多次实验并取平均值,得到小球通过光电门的时间 t。
5. 根据位移计算公式 s = vt + 1/2at(其中 s 为位移,v 为速度,t 为时间,a 为加速度),计算小球在通过光电门的时间 t 内的位移 s。
高中物理实验研究匀变速直线运动
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高中物理实验研究匀变速直线运动匀变速直线运动是高中物理学科中非常重要的内容之一,因此在实验教学过程中,匀变速直线运动的实验也是不可或缺的。
本文旨在研究匀变速直线运动的实验内容及其教学方法,以及实验过程中需要注意的问题。
一、实验内容1.测量加速度测量匀变速直线运动中加速度的实验,可以通过以下步骤进行:(1)在水平桌面上放置一条直线轨道,用摆轮计法或延时摄影记录小球在轨道上运动的图像。
(2)当小球在轨道上平衡运动时,测量摆轮计的摆长,并测量小球的质量和轨道的摩擦系数。
(3)使小球沿轨道下滑,记录下小球下滑的时间t和加速度a,可以用以下公式计算:a=2h/(t^2)其中h表示小球开始下滑时的高度。
(4)重复上述步骤3,然后取平均值,得到小球在轨道上的加速度。
2.测量匀速运动的速度v=L/t1(4)分别在轨道上的长度为L1、2L1、3L1……nL1(n为整数)处记录小球的速度。
可以通过以下公式计算:其中L为小球在轨道上的路程,t为小球运动的时间。
(5)绘制小球在轨道上的速度随路程变化的图表。
二、实验方法在进行匀变速直线运动实验的过程中,有一些方法需要注意。
1.小球的选择为了保证实验的精确性,应选择质量一致的小球,并且尽量选择较小的小球,以减小摩擦力的影响。
同时,球的材质也要保证一致。
2.轨道的制作轨道的制作应保持平整,轨道的内部尺寸应与小球的尺寸相匹配,以避免小球在轨道内晃动。
轨道的表面应光滑均匀,以减小摩擦力。
3.摆轮计的使用使用摆轮计时,应该使摆轮尽可能长,在摆动的过程中应该避免人接近,同时尽可能减小外界的干扰。
4.测量时间的应选择合适的仪器测量小球下滑的时间时,应选择精确可靠的计时器,如电子秒表。
在使用计时器前,要先进行空气校准,并验算计时器的误差。
5.摄像记录在摄像记录过程中,应选择高清晰度的摄像机或相机,记录低速小球时,应该使用较小的快门速度(如1/50或1/100),而记录高速小球时应使用较高的快门速度。
高中物理必修一匀速直线运动的研究解题技巧总结
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(每日一练)高中物理必修一匀速直线运动的研究解题技巧总结单选题1、做初速度为零的匀加速直线运动的物体,将其运动过程从初始时刻开始依次分为所用时间之比为1∶2∶3的三段,则每段过程的位移之比为()A.1∶3∶5B.1∶4∶9C.1∶8∶27D.1∶16∶81答案:C解析:设物体的加速度为a,三段过程所用时间分别为t、2t、3t,则各段位移分别为x1=12at2x2=12a(3t)2−12at2=82at2x3=12a(6t)2−12a(3t)2=272at2则x1∶x2∶x3=1∶8∶27故选C。
2、物体甲的x−t图像和物体乙v−t图像分别如图所示,则这两个物体的运动情况是()A.甲在整个t=6s时间内有来回运动,它通过的总位移为零B.甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为2mC.乙在整个t=6s时间内有来回运动D.乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变答案:C解析:AB.由x−t图像斜率表示速度可知,甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4m,故AB错误;CD.由图可知,乙在乙在整个t=6s时间内先向负方向做匀减速直线运动,再向正方向做匀加速直线运动,根据v−t图像与坐标轴围成面积表示位移可知整个t=6s时间内位移为零,做来回运动,故C正确,D错误。
故选C。
3、A、B两辆小汽车分别在相邻的两条平直的公路上行驶。
前后相距为50米时开始计时,A在前以15m/s的速度匀速行驶,B在后以10m/s的初速度、2m/s2加速度追赶A车,A、B两车均视为质点。
则B车追上A车所用时间()A.5sB.8sC.11sD.10s答案:D解析:B车追上A车时,两者处于同一位置,根据位移关系可知x+v A t=v B t+12at2解得t=10s 故选D。
4、高铁站台上,5位旅客在各自车厢候车线处候车,若动车每节车厢长为l,动车进站时做匀减速直线运动。
站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t,动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口(2号车厢最前端),如图所示,则()A.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,经历的时间为tB.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,平均速度为ltC.1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为4ltD.动车的加速度大小为lt2答案:C解析:A. 采用逆向思维,可认为动车反向做初速为0的匀加速直线运动,由题意可知动车第1节车厢最前端从经过2号旅客的位移为l,时间为t,有l=12at2动车第1节车厢最前端从经过5号旅客的位移为4l,时间为t5,有4l=12at52解得t5=2t选项A错误;B. 动车第1节车厢最前端从经过5号旅客到停下总位移为4l,用时2t,则平均速度为v̅=4l2t=2lt选项B错误;C. 设1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为v5,则有4l=v5+02×2t解得v5=4l t选项C正确;D. 动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动过程,有0=v5−a×2t 解得a=v52t=2lt2选项D错误;故选C。
高中物理实验研究匀变速直线运动
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高中物理实验:研究匀变速直线运动发布:佚名时间:2011-11-4 14:01:00 来源:京翰教育中心录入:szd 人气:15【文字:大小】一、实验目的使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度。
二、实验原理设物体做匀加速直线运动,加速度是a,在各个连续相等的时间T里的位移分别是s1、s2、s3……则有(见第二章的习题)△s=s2-s1=s3-s2=s4-s3=……=aT2由上式还可得到s4-s1=(s4-s3)+(s3-s2)+(s2-s1)=3aT2同理有s5-s2=s6-s3=……=3aT2可见,测出各段位移s1、s2……即可求出……再算出a1、a2……的平均值,就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度。
三、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,刻度尺,导线,电源,钩码,细绳。
四、实验步骤(1)按教材191页图实-10所示,把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸处桌面。
把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
(2)把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码。
把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。
(3)把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点。
换上新纸带,重复实验三次。
(4)从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点子,在后边便于测量的地方找一个开始点。
为了测量方便和减小误差,通常不用每打一次点的时间作为时间的单位,而用每打五次点的时间作为时间的单位,就是T=0.02×5=0.1s。
在选好的开始点下面标明A,在第六点下面标明B,在第十一点下面标明C,在第十六点下面标明D,……,点A、B、C、D……叫做计数点,如图所示。
两个相邻计数点间的距离分别是s1、s2、s3……s1s2s3ABCD(5)测出六段位移s1、s2、s3、s4、s5、s6的长度,把测量结果填入下表1中。
高中物理力学实验【实验一】研究匀变速直线运动
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【实验一】研究匀变速直线运动一、高考题:1、(2010广东卷)(1)图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
①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_________。
②ABCD 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13中读出A 、B 两点间距s=__________;C 点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)。
ks5uks5uks5u答案:①0.02s,②0.70cm,0.100m/s 解析: (1)①s fT 02.01==②读A 、B 两点数值:1.00cm 、1.70cm 故:s=1.70cm-1.00cm=0.70cms m s m t BD v v BD c /100.0/102.010.190.022=⨯+===- 2、(2011广东卷)图14是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O 、A 、B 、14图C 、D 和E 为纸带上六个计数点,加速度大小用a 表示.① OD 间的距离为________cm .② 图15是根据实验数据绘出的s-t 2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/s 2(保留三位有效数字).解析:(1)答案:1.20 a/2 0.933要估读一位,②s=v 0t+21at 2,斜率为a/2【实验一】研究匀变速直线运动1、(2010广东卷)(1)图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
①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_________。
②ABCD 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13中读出A 、B 两点间距s=__________;C 点对应的速度2/s .1.2.315图O BCDEA ••••••132cm14图是________(计算结果保留三位有效数字)。
高中物理专题练习-实验:研究匀变速直线运动2

实验:研究匀变速直线运动1. 关于“测定匀变速直线运动加速度”实验的操作,下列说法中错误的是A .长木板不能侧向倾斜,也不能一端高一端低B .在释放小车前,小车应靠近打点计时器C .应先接通电源,待打点计时器开始打点后再释放小车D .要在小车达到定滑轮前使小车停止运动2.在“测定匀变速直线运动加速度”实验中,对于减小实验误差来说,下列方法中有益的是A .选取计数点时,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位B .使小车运动的加速度尽量小些C .舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔合理的那部分进行测量、计算D .选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验3.在下列给出的器材中,选出本实验中所需要的器材,填在横线上(只填编号)①打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细绳和纸带 ⑥钩码和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺选出的器材有 。
4.在研究匀变速直线运动的实验中,按实验进行的先后顺序,将步骤代号填在横线上 。
A .把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面B .把打点计时器固定在木板上没有定滑轮的一端,并连好电源C .换上新的纸带,再重做两次D .把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面E .先使小车停在靠近打点计时器处,再接通电源,后释放小车,让小车运动F .把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边挂着合适的钩码G .断开电源,取出纸带5.利用打点计时器测定物体做匀变速直线运动加速度时,在纸带上打出一系列的点,如图所示。
设相邻计数点之间的距离分别为s 1、s 2、s 3、s 4,相邻计数点之间的时间间隔为T ,则下列关系式中正确的是A .s 2-s 1=aT 2B .s 4-s 1=3aT 2C .打点2时物体的速度T2s s v 212+= D .21aT 2s = 6.如图是小球自由下落过程的相片,每两次闪光时间间隔为1/30s ,a 、b 、c 、d 是四个相邻位置。
高中物理中的匀速直线运动
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高中物理中的匀速直线运动在高中物理学中,匀速直线运动是一个非常重要的概念。
匀速直线运动指的是物体在相同时间内,以相同速度沿着一条直线运动。
在这篇文章中,我们将深入探讨匀速直线运动的相关概念,以及一些与之相关的实例和公式。
一、匀速直线运动的定义与特点匀速直线运动是指物体在相同时间内,以相同速度沿着一条直线匀速运动。
它的特点主要包括以下几点:1. 运动速度恒定:物体在匀速直线运动中,其移动速度是保持不变的。
无论是移动的距离还是时间,它们之间的比值始终保持不变。
2. 运动方向恒定:在匀速直线运动中,物体沿着同一直线方向运动,不会改变运动的方向。
3. 通过位移和时间的比值得到速度:匀速直线运动的速度可以通过物体的位移和所需的时间之比来测量,公式为v = Δx / Δt,其中v为速度,Δx为位移,Δt为时间。
二、匀速直线运动的实例匀速直线运动在我们日常生活中有许多实例。
以下是一些常见的例子:1. 小车匀速前行:假设有一辆小车以每小时60公里的速度匀速前进,它在1小时内将会行驶60公里的距离。
在这个例子中,小车的速度恒定,由位移和时间的比值可得速度。
2. 自行车骑行:当我们骑自行车时,如果我们保持了一定的速度,并且没有改变运动的方向,那么我们就可以看作是在进行匀速直线运动。
3. 摆钟摆动:摆钟的摆动是一个匀速直线运动的例子。
摆钟的摆动幅度保持一致,并且在相同的时间间隔内重复运动。
三、匀速直线运动的公式在匀速直线运动中,我们可以使用一些公式来计算相关的物理量。
以下是一些常用的公式:1. 速度公式:v = Δx / Δt,其中v为速度,Δx为位移,Δt为时间。
2. 位移公式:Δx = v * Δt,其中v为速度,Δx为位移,Δt为时间。
3. 时间公式:Δt =Δx / v,其中v为速度,Δx为位移,Δt为时间。
四、匀速直线运动的应用匀速直线运动在物理学中有许多应用。
以下是一些常见的应用:1. 交通控制:交通信号的红绿灯周期是按照匀速直线运动的原理设计的。
高中物理专题:研究匀变速直线运动
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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:⑴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______________________;⑵根据表中给出的数据,在给出的坐标纸上画出s/t–t图线;⑶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。
①OD间的距离为cm;②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个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离s A = 16.6mm,s B = 126.5mm,s D = 624.5mm。
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C点时物体的速度大小为m/s(取2位有效数字);③物体的加速度大小为(用s A、s B、s D和f表示)。
4.图示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
①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;②A、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。
高中物理 1.4实验:研究匀速直线运动基础课件
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纸盘轴
墨粉纸盘
考点2 实验操作技巧
【例2】在“研究匀变速直线运动”的实验中,某同学的操作中有以下实验步 骤,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H……) _____________________________________________________________ _________________________________________。 A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先放开纸带,再接通电源 B.将打点计时器固定在平板上,并接好电源 C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮下面吊着适当重的钩码 D.取下纸带 E.将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做匀速运动 F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔 将以上步骤完善,并按合理顺序填写在横线上。 ____________________。
【答案】(1)A C (2) 2.98(2.97~2.99均可) 13.20(13.19~13.21均可) (3)见解析图 (4)0.18(0.16~0.20均可) 4.80(4.50~5.10均可)
考点3 实验数据的处理
【例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=50 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是依次排列的4个计数点,仅能读 出其中3个计数点到零点的距离:xA=16.6 mm、xB=126.5 mm、 xD=624.5 mm。
某同学用图所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。 舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数 点,如图中0、1、2…6。 c.测量1、2、3…6计数点到0计数点的距离,分别记作:x1、x2、x3…x6。 d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。 e.分别计算出x1、x2、x3…x6与对应时间的比值x1/t1、x2/t2、x3/t3…x6/t6。 f.以x/t为纵坐标、t为横坐标,标出x/t与对应时间t的坐标点,画出x/t-t图线。
高中物理必修一匀速直线运动的研究题型总结及解题方法
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(每日一练)高中物理必修一匀速直线运动的研究题型总结及解题方法单选题1、如图所示,A、B两物体相距s=7m,物体A以v A=4m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时的速度v B=10m/s,只在摩擦力作用下向右做匀减速运动,加速度a=-2m/s2,那么物体A追上物体B所用的时间为()A.6sB.7sC.8sD.9s答案:C解析:A物体做匀速直线运动,位移为x A=v A t=4tB物体做匀减速直线运动,位移为x B=v B t+12at2设物体B速度减到零的时间为t1,由匀变速直线运动的速度公式可得时间t1=0−v Ba=−10−2s=5sB物体在5s时间内的位移为x B=v B t1+12a12=10×5m−12×2×52m=25mA物体在5s时间内的位移为x A1=v A t1=4×5m=20m由此可知x A1−7m<x B由此可知在5s内,A物体没有追上B物体,A物体继续运动12m,方可追上B物体,则有t2=x B−x A1+sv A=25−20+74s=3s因此物体A追上物体B所用的时间为t总=t1+t2=5s+3s=8sABD错误,C正确。
故选C。
2、如图所示,一小滑块从斜面顶端A由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动到达底端C,已知AB=BC,则下列说法正确的是()A.滑块到达B、C两点的速度之比为1:2B.滑块到达B、C两点的速度之比为1:3C.滑块通过AB、BC两段的时间之比为1:√2D.滑块通过AB、BC两段的时间之比为(√2+1):1答案:D解析:AB.由题意可知小滑块做初速度为零的匀加速直线运动,设小滑块到达B、C两点的速度分别为v B、v C,则根据运动学公式有v B2=2ax ABv C2=2ax AC由题意可知x AC=2x AB整理可得滑块到达B、C两点的速度之比为1:√2,故AB错误;CD.设小滑块到达B、C两点的速度分别为t B、,则根据运动学公式有x AB=12at B2x AC=12at C2结合x AC=2x AB整理可得滑块通过AB、BC两段的时间之比为(√2+1):1,故C错误,D正确。
高中物理必修一《实验研究匀变速直线运动》典型题练习(含答案)
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《实验研究匀变速直线运动》典型题练习1.“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz),得到如下图所示的纸带.图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是()A.实验时应先放开纸带再接通电源B.(x6-x1)等于(x2-x1)的6倍C.从纸带可求出计数点B对应的速率D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s2.下图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________.(2)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x=________:C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字).3.某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时,打点计时器所用电源的频率是50 Hz,在实验中得到一条点迹清晰的纸带,他把某一点记作O,再选依次相邻的6个点作为测量点,分别标以A、B、C、D、E和F,如下图所示.(1)如果测得C、D两点相距2.70 cm,D、E两点相距2.90 cm,则在打D点时小车的速度是________m/s.(2)该同学分别算出打各点时小车的速度,然后根据数据在v-t坐标系中描点(如图所示),由此可求得小车的加速度a=________m/s2.4.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=50 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,如下图所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离;x A=16.6 mm,x B=126.5 mm,x D=624.5 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C点时物体的速度大小为________m/s(取2位有效数字);(3)物体的加速度大小为________(用x A、x B、x D和f表示).5.某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系,所用交流电的频率为50 Hz,下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7为计数点,相邻两计数点间还有3个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20 cm,x2=4.74 cm,x3=6.40 cm,x4=8.02 cm,x5=9.64 cm,x6=11.28 cm,x7=12.84 cm.(1)请通过计算,在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字);(2)点);由图象可得,小车运动的加速度大小为________m/s2.6.光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如下图(a)所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来.现利用图(b)所示的装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q 是长木板与桌面的接触点,1和2是固定在长木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出,长木板顶端P点悬有一铅锤,实验时,让滑块从长木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10-2 s和4.0×10-3 s.用精度为0.05 mm的游标卡尺测量滑块的宽度为d,其示数如图(c)所示.(1)滑块的宽度d=________cm.(2)滑块通过光电门1时的速度v1=________m/s,滑块通过光电门2时的速度v2=________m/s.(结果保留两位有效数字)(3)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值,它们实质上是通过光电门1和2时的________,要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将________的宽度减小一些.《实验研究匀变速直线运动》典型题练习参考答案1.解析: 中间时刻瞬时速度等于全程的平均速度,所以v B =x 2+x 32T ,所以C 正确,x 6-x 1=5(x 2-x 1),所以B 错误,相邻计数点间的时间间隔是0.1 s ,D 错误,按照实验要求应该先开通电源再放开纸带,所以A 错误.答案: C2.解析: (1)打点计时器频率为50 Hz ,周期T =1f =0.02 s ,故打相邻两点的时间间隔为0.02 s ;(2)两相邻计数点间的时间间隔为T =0.02×5 s =0.1 s ,由图读出x =7.0 mm =0.70 cm.C 点对应速度v C =x BC +x CD 2T =0.90+1.102×0.1cm/s =0.100 m/s.答案: (1)0.02 s (2)0.68~0.72 cm 0.100 m/s3.解析: (1)根据匀变速直线运动的规律,打D 点的速度等于CE 段的平均速度,即v D =CE 2T =5.60×10-22×0.02m/s =1.40 m/s.(2)根据描点作一条过原点的直线,直线的斜率即为小车的加速度.图象如图所示,求出加速度为5.00 m/s 2.答案: (1)1.40 (2)5.004.解析: (1)因相邻的两计数点间还有4个计时点,故t =5T =0.1 s.(2)由匀变速直线运动的特点可知:v C=x BD2t=(624.5-126.5)2×0.1×10-3=2.5 m/s.(3)设x B-x A=x1,x C-x B=x2,x D-x C=x3,则x3-x1=2at2,x2-x1=at2,即x3+x2-2x1=3at2,t=5T=5f,故x D-3x B+2x A=75af2,所以a=(x D-3x B+2x A)f275.答案:(1)0.1(2)2.5(3)(x D-3x B+2x A)75f25.解析:(1)5点的速度利用平均速度替代,即v=x5+x62T,这里T=0.08 s,代入数据算得v5=1.31 m/s.(2)描点画图象,由速度图象找到斜率即为加速度.a=2.5 m/s2.答案:(1)1.31(2)图象略 2.4~2.6 m/s26.解析:(1)d=10 mm+0.05 mm×2=10.10 mm=1.010 cm(2)v1=dt1=1.010×10-21.0×10-2m/s=1.0 m/sv2=dt2=1.010×10-24.0×10-3m/s=2.5 m/s(3)v1、v2实质上是通过光电门1和2时的平均速度,要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将滑块的宽度减小一些.答案:(1)1.010(2)1.0 2.5(3)平均速度滑块。
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高中物理实验:研究匀速直线运动
研究匀速直线运动
实验目的:
研究匀速直线运动规律
实验原理:
物体在一条直线上运动,且在相等的时间间隔内通过的位移相等,这种运动称为匀速直线运动。
做匀速直线运动的物体,在不同的位移或时间段中,位移与时间的比值是一个常数,称为速度,速度的大小直接反映了物体运动的快慢。
严格地讲,匀速直线运动是一种理想运动状态,本实验只做近似的研究。
实验器材:
Edislabpro400数据采集器、位移分体传感器、计算机、力学轨道及配套小车等附件
实验准备:
实验装置:将力学轨道放置于平稳实验台上,安装轨道配件,在小车上放置位移传感器发射端,轨道末端固定放置接收端,使其发射、接收口基本正对,连接传感器与数据采集器以及电脑,如图(6-1)。
软件配置:
打开Edislab软件,在“实验配置”中的“采集参数”选项中“限定时间”调整到35秒左右,如图(6-2)。
实验步骤:
1、调整力学轨道,使一端垫高,用小车重力分力克服小车与轨道之间的摩擦力,调节高度到小车基本匀速滑下。
2、将小车放在轨道远离传感器接收端的一头,打开小车上的位移传感器的发射端的开关。
3、用手轻推一下小车,小车自动沿轨道平稳滑下,待运动稳定后点击“开始”,系统自动记录一系列点(注意:在小车靠近接收端时,用手阻止小车以避免二者相撞)。
数据处理分析
(1)如图(6-3)为本次实验测量数据图。
(2)观察分析阶段一、二、三对应的实际运动状态是怎样的?
(3)利用“选择”工具选择有效区段二,进行直线拟合,拟合图
线完全重合,表明在匀速直线运动时位移与时间为线性关系,而其拟合直线的斜率即为运动物体的速度。
速度从拟合结果中可以直接显示,也可以从“切线”工具选项详细查看每点的斜率情况。
对比拟合结果,可以发现选择区域部分斜率均值为-0.12(为什么斜率是负值?),如图(6-5)
实验拓展
(1)尝试用其他方法研究匀速直线运动规律,条件允许的学校可
使用气垫导轨系统。
(2)在实验方法上稍做改进,把接收端垫高,在以上实验步骤2
中将小车的初始位置放置在靠近接收端的一端,重做实验观察数据图象(本轨道系统具有同性磁铁保护装置,建议使用此种方法)。
注意事项
(1)实验前尽可能调节轨道倾角,使小车能匀速前进。
(可以在数据图中看出,若为曲线则需再做调节)
(2)小车上的位移传感器发射端固定牢固,以免在运动过程中数据点产生跳点现象。
(3)小车运动靠近接收器时用手阻挡使其停止,以免发生碰撞,使图线产生大副偏差现象。