高考物理复习专题练习使用打点计时器研究匀变速直线运动

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高三物理第一轮复习---用打点计时器研究匀速直线运动_

高三物理第一轮复习---用打点计时器研究匀速直线运动_1．练习使用打点计时器，学习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运动的方法．3．测定匀变速直线运动的加速度．二、实验原理1．打点计时器打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器．它每隔0.02s打一次点(交流电频率为50Hz)。

电磁打点计时器的工作电压是4～6V，电火花打点计时器的工作电压是220V。

2．纸带上打的点的意义纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置．研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体的运动情况．3．分析纸带可判断物体运动的性质：①若相等时间内的位移相等，则物体做匀速直线运动；②若相等时间内的位移不相等，则物体做变速直线运动；③若连续相等时间内的位移差为恒量，则物体做匀变速直线运动，并可由△x=aT2求出加速度(为了减小误差常用逐差法或v－t图象法求加速度)．4．求加速度的方法：①用逐差法求加速度②用v-t图象法先根据匀变速直线运动某段时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度③ 平均速度法求加速度：即利用已求出的瞬时速度值，按加速度的定义式求加速度值，为了充分利用所有实验数据，减小误差，同样采用逐差法进行数据处理．三、实验器材电火花打点计时器(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.四、实验步骤⑴、把附有滑轮的长木板平放在实验桌上并使滑轮伸出桌面。

⑵、把打点计时器固定在木板上无滑轮的一端，如右图。

⑶、把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着适当的数量钩码。

点拨：吊适当数量的钩码是为小车的加速度适当大些，减小长度测量的相对误差，并能在纸带上长约50厘米的范围内取出7-8个计数点为宜。

⑷、把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面。

⑸、先使小车依靠在打点计时器处，接通电源后再释放小车让其运动。

⑹、断开电源取下纸带。

⑺、换上新纸带再做两次。

点拨：再做两次的目的是为了在点子已打出的纸带中选出两条无漏点、无双点，点距正常清晰的纸带，一条作逐差法用，一条作图象法用。

高考物理备考：专题练习卷---实验：研究匀变速直线运动(解析版)

高考物理备考：专题练习卷---实验：研究匀变速直线运动1．一个同学在研究小球自由落体运动时，用闪频照相连续记录下小球的位置如图所示，已知闪光周期为130 s ，测得x 1＝7.68 cm ，x 3＝12.00 cm ，通过计算可得小球运动的加速度是________ m/s 2，图中x 2是________ cm.(结果保留3位有效数字)【答案】 9.72 9.84【解析】根据逐差法可得a 1＝x 3－x 22T 2，a 2＝x 2－x 12T 2，求平均值可得a ＝x 3－x 14T 2＝9.72 m/s 2，根据a ＝x 2－x 12T 2得x 2＝9.84 cm.2．(2018·高考全国卷Ⅲ)甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间．实验步骤如下： (1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L 的木尺上端，让木尺自然下垂．乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L 刻度处，但未碰到尺)，准备用手指夹住下落的尺．(2)甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子．若夹住尺子的位置刻度为L 1，重力加速度大小为g ，则乙的反应时间为________(用L 、L 1和g 表示).(3)已知当地的重力加速度大小为g ＝9.80 m/s 2，L ＝30.0 cm ，L 1＝10.4 cm.乙的反应时间为________ s ．(结果保留2位有效数字)(4)写出一条能提高测量结果准确程度的建议：______________________________.【答案】：(2)2（L －L 1）g(3)0.20 (4)多次测量取平均值，直尺尽可能保持竖直方向的运动，乙手指尽量靠近直尺但不能接触(写出任意一条即可)【解析】：(2)直尺释放之后做自由落体运动，由h ＝12gt 2得t ＝2h g ＝2（L －L 1）g.(3)将数据代入上式得t ＝0.20 s.(4)多次测量取平均值，直尺尽可能保持竖直方向的运动，乙手指尽量靠近直尺但不能接触等．3．(2019·重庆市南开中学月考)某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(图甲)．在钢条下落过程中，钢条挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，若再次挡光，计时器将重新开始计时．实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端A 高于光控开关)，由静止释放，测得先后两段挡光时间t 1和t 2.(1)用游标卡尺测量AB 、AC 的长度，其中AB 的长度如图乙所示，其值为________ mm.(2)该同学利用v AB ＝AB t 1及v AC ＝ACt 1＋t 2，求出v AB 、v AC ，再利用测量的时间t 1和t 2，可得到重力加速度的表达式为________(用v AB 、v AC 及给出的时间表示)；若狭缝宽度不能忽略，则测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)．【答案】：(1)74.3 (2)2（v AC －v AB ）t 2偏大【解析】：(1)游标卡尺的主尺读数为74 mm ，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0.1×3 mm ＝0.3 mm ，所以最终读数为：74 mm ＋0.3 mm ＝74.3 mm. (2)该同学利用v AB ＝AB t 1，v AC ＝ACt 1＋t 2，根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度表示钢条运动的中间时刻瞬时速度，重力加速度为g＝v AC－v ABt1＋t2 2－t12＝2（v AC－v AB）t2.若狭缝宽度不能忽略，A到C的实际时间大于t1＋t2，所以测量得到的重力加速度值比其真实值偏大．4．光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，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．现利用如图乙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1.0×10－2s和4.0×10－3s．用精度为0.05 mm的游标卡尺测量滑块的宽度d，其示数如图丙所示．(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．【答案】(1)1.010(2)1.0 2.5(3)平均速度滑块【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/s，v2＝dt2＝1.010×10－24.0×10－3m/s≈2.5 m/s.(3)v1、v2实质上是滑块通过光电门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．5．小张同学想研究一遥控电动车的运动情况，他找来一个塑料瓶，设计了一个如图甲所示的装置，瓶内装上墨水，通过调节开关使墨水缓慢滴下，然后将这个装置固定在车的尾部，如图乙所示．使车从静止开始在足够大的水平地面上沿直线前进，然后他在离出发点不远处，选择墨水滴间距离较大处的一个点为起点，用卷尺依次测量这个点后面的10个点到这个点的距离，并记录在下面的表格中．(1)小张制作的装置相当于物理实验室中的________(填仪器名称)．(2)通过表中数据，你认为小车在所记录的这段时间内的运动情况是________________________________________________________________________．(3)要测量小车做匀速运动时的速度，小张同学还需要知道的物理量是____________，他还需要的测量工具是________，测量方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.【答案】：(1)打点计时器(2)先做加速度变小的加速运动，后做匀速运动(3)相邻两墨水滴滴下的时间间隔T秒表从某滴开始下落时开始计时，并计数为1，数到第n滴开始下落时停止计时，则时间间隔T＝tn－1【解析】：(1)小张制作的装置相当于打点计时器．(2)相邻两点间的距离如表所示．可以看出，开始时相邻两点间的距离是逐渐变大的，后面两点间的距离基本上保持不变，说明开始时小车先做加速运动，后做匀速运动．再进一步分析做加速运动时加速度的变化，相邻两点间距离的差值如表所示．可以看出，刚开始时相邻两点间距离差在逐渐变小，说明小车的加速度在逐渐减小，所以小车先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动．(3)要测量小车做匀速运动时的速度，还必须知道相邻两墨水滴滴下的时间间隔T，要测量时间间隔需要用秒表．测量方法是从某滴开始下落时开始计时，并计数为1，数到第n滴开始下落时停止计时，则时间间隔T＝tn－1，注意n不可太小，一般取30滴以上．6．某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(图a)．在钢条下落过程中，钢条挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，若再次挡光，计时器将重新开始计时．实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端A高于光控开关)，由静止释放，测得先后两段挡光时间t1和t2.(1)用游标卡尺测量AB 、AC 的长度，其中AB 的长度如图b 所示，其值为________mm.(2)该同学利用v －AB ＝AB t 1及v －AC ＝AC t 1＋t 2，求出v －AB 、v －AC ，再利用测量的时间t 1和t 2，可得到重力加速度的表达式为____________________(用v －AB ，v －AC 及给出的时间表示)；若狭缝宽度不能忽略，则测量值比真实值________(“偏大”或“偏小”)．【答案】：(1)74.3 (2)g ＝2（v －AC －v －AB ）t 2偏大【解析】：(1)游标卡尺的主尺读数为74 mm ，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为0.1×3 mm ＝0.3 mm ，所以最终读数为：74 mm ＋0.3 mm ＝74.3 mm.(2)该同学利用v －AB ＝AB t 1，v －AC ＝AC t 1＋t 2，根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度表示钢条运动的中间时刻瞬时速度，重力加速度为g ＝v －AC －v －AB t 1＋t 22－t 12＝2（v －AC －v －AB ）t 2.若狭缝宽度不能忽略，A 到C 的实际时间大于t 1＋t 2.所以测量得到的重力加速度值比其真实值偏大．7．利用如图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端滑下时，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x ，记下相应的t 值，所得数据如表中所示．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x 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，在下图给出的坐标纸上画出xt－t 图线；(3)由所画出的xt －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)．【答案】：(1)x t ＝－12at ＋v t (或x ＝－12at 2＋v t t )(2)见解析图 (3)2.0【解析】：(1)沿斜面向下是匀加速运动，反过来也可以看成是初速度为v t 的沿斜面向上的匀减速运动，由位移公式有x ＝v t t －12at 2.由于要画x t －t 图象，所以可将上式变形得x t ＝－a2t＋v t .(2)xt－t 图线如图所示．(3)由x t ＝－a 2t ＋v t 可知图象的斜率k ＝－a 2，所以a ＝－2k ＝－2×（1.22－1.71）0.78－0.29m/s 2＝2.0 m/s 2.8．光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，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．现利用图乙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d ，其示数如图丙所示．(1)滑块的宽度d ＝________ cm.(2)滑块通过光电门1时的速度v 1＝________ m/s ，滑块通过光电门2时的速度v 2＝________ m/s.(结果保留两位有效数字)(3)由此测得的瞬时速度v 1和v 2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．【答案】(1)1.010 (2)1.0 2.5 (3)平均速度滑块【解析】(1)d ＝10 mm ＋0.05 mm×2＝10.10 mm ＝1.010 cm. (2)v 1＝d t 1＝1.010×10－21.0×10－2m/s ＝1.0 m/s v 2＝d t 2＝1.010×10－24.0×10－3m/s ＝2.5 m/s (3)v 1、v 2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．9.(2019·四省名校高三第二次联考)某同学利用如图甲所示装置研究匀变速直线运动规律。

打点计时器实验专题(精选)

打点计时器实验专题（精选）一、研究匀变速直线运动（练习使用打点计时器)1、电磁式打点计时器：4-6V的交流电。

复写纸要在纸带上面。

电磁式打点计时器打点不清晰（原因）：1、振针过高2、电压低，振幅小3、复写纸用久了电磁式打点计时器打出短线而非点（原因）：1、振针过低2、电压太高，振幅过大电磁式打点计时器打出双点（原因）：振针松动了电火花式打点计时器：220V的交流电。

2、交流电的频率为50Hz，打点间隔为0.02s。

T=1/f实验步骤：1把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将打点计时器固定在木板上，并接好电源。

2把一条细绳系在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适量钩码。

3将纸带固定在小车有卡子的一端，并穿过打点计时器的限位孔。

4实验开始时，将小车靠近打点计时器。

先接通电源，再释放纸带。

5纸带打完后，断开电源，取下纸带。

6换上新的纸带，再重复做三次。

选点迹清晰的纸带进行研究。

注意事项：1实验之前，将小车靠近打点计时器。

2实验开始时，要先接通电源，后释放纸带。

3开头过于密集的点舍掉，一般每5个点或每隔4个点取一个计数点，使相邻计数点之间时间间隔为T＝0.1s数据处理：计算法：根据纸带求某点瞬时速度和加速度1求某点瞬时速度，如：T指相邻两点的时间间隔（1）瞬时速度（2）求加速度：a、理想纸带（即ΔX相等）：b、不理想纸带（即ΔX不相等）：用逐差法数据处理：图象法：1根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系，让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积。

2此实验小车做匀加速直线运动，所以要用直线拟合数据点，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应均匀地分布在直线两侧，个别偏离较大点舍去。

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v—t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．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①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质． ②利用逐差法求解平均加速度21413T x x a -=，22523T x x a -=，23633Tx x a -=⇒3321a a a a ++= ③利用平均速度求瞬时速度：Td d T x x v n n n n n 22111-+++=+= ④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6～7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）x 1、x 2、x 3……x n 是相邻两计数点间的距离．（2）Δx 是两个连续相等的时间里的位移差：Δx 1＝x 2－x 1，Δx 2＝x 3－x 2….（3）T 是相邻两计数点间的时间间隔：T ＝0.02n （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）Δx ＝aT 2，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Δx 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：s A ＝16.6 mm ，s c =329.2mm,s 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/s 2（取2位有效数字）．【答案】见解析。

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(测)(含解析)

专题04 练习使用打点计时器研究匀变速直线运动【满分：110分时间：90分钟】实验题（共10小题，每题11分）1．一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量Δω与对应时间Δt 的比值定义为角加速度β（即β=t△△ω）。

我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：（打点计时器所接交流电的频率为50Hz ，A 、B 、C 、D ……为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出）①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动； ③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。

（1）用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，圆盘的半径r 为 cm ；（2）由图丙可知，打下计数点D 时，圆盘转动的角速度为 rad/s ；（3）圆盘转动的角加速度大小为 rad/s 2；（（2），（3）问中计算结果保留三位有效数字）【答案】（1）3.000（2）13.9（3）23.7【解析】（1）整数部分为60mm ，小数部分为零，由于精确度为0.05mm ，故需写到0.001cm 处，故读数为6.000cm ，因此直径为6.000cm ，半径为3.000cm ；（2）打下计数点D 时，速度为0.13840.05510.417/220.1CE D x v m s T -===⨯故0.417=13.9/0.03v rad s r ω==cm ）丙（3）纸带运动的加速度为22220.13840.05510.05510.71/02CE AC x x x a m s t t ---====．由于tωρ=，v r ω=，故角加速度为20.7123.7/0.03a rad s r ρ==≈；【名师点睛】本题考查测量角加速度，根据题意中角加速度的定义，同时结合纸带处理中加速度和速度的求法进行分析处理．2．一个同学在研究小球自由落体运动时，用闪频照相连线记录下小球的位置如图所示，已知闪光周期为130s ，测得17.68x cm =，312.00x cm =，通过计算可得小球运动的加速度是_________2/m s ，图中2x 是__________cm （结果保留3位有效数字）【答案】29.72/a m s =、29.84x cm =【名师点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即2x aT ∆=，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度3．某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(图1)．在钢条下落过程中，钢条挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，若再次挡光，计时器将重新开始计时．实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端A 高于光控开关)，由静止释放，测得先后两段挡光时间t 1和t 2．(1)用游标卡尺测量AB 、AC 的长度，其中AB 的长度如图2所示，其值为_______mm(2)该同学利用1AB AB v t =及12AC ACv t t =+，求出AB v 、AC v ，再利用测量的时间t 1和t 2，可得到重力加速度的表达式为___________(用AB v ，AC v 及给出的时间表示)；若狭缝宽度不能忽略，则测量值比真实值______(偏大或偏小) 【答案】(1)74.3 (2)22()AC AB v v t , 偏大【解析】【名师点睛】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，正确使用这些基本仪器进行有关测量．知道极短时间内的平均速度可以代替瞬时速度．4．如图所示是用光电门传感器测定小车瞬时速度的情景，轨道上a 、c 间距离恰等于小车长度，b 是a 、c 中点。

实验题01测定匀变速直线运动的加速度(解析版)-备战2020高考物理满分卷题型专练

实验题01匀变速直线运动的加速度时间：50分钟满分：100分1．（4分）（2020·广西壮族自治区柳州高级中学高三月考）某同学用打点计时器测量做匀变速直线运动的物体的加速度，电源频率50Hz f =，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 是纸带上选取的连续4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：16.6mm A s =、126.5mm B s =、624.5mm D s =。

若不再做实验，仅由以上信息推知：(1)打点计时器在纸带上打下C 点时物体的速度大小为__________m/s （取2位有效数字）；(2)物体的加速度大小为__________（用s A 、s B 、s D 和f 表示）。

【答案】2.5()23275D B A s s s f -+ 【解析】【分析】【详解】(1)[1]C 点的瞬时速度等于BD 段的平均速度，则 0.1s T =3(624.5126.5)10m/s 2.5m/s 20.2BD C s v T --⨯=== (2)[2]根据22CD AB s s aT -=2BC AB s s aT -=整理可得223BD AB s s aT -=由于5T f=BD D B s s s =-AB B A s s s =-则()222332537D A B D B A s s s a T s s s f +-==-+ 2．（6分）（2020·湖南省高三）图甲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 （很小）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1的时间△t 以及遮光条从光电门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，则d=_____cm ；（2）实验时，滑块从光电门1的右侧某处由静止释放，测得△t=50s ，则遮光条经过光电门1时的速度v=_____m/s ；（3）保持其它实验条件不变，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，记录几组x 及其对应的t ，作出x t﹣t 图象如图丙，其斜率为k ，则滑块加速度的大小a 与k 关系可表达为a=_____．【答案】0.75 0.15 2k【解析】（1）主尺：0.7cm ，游标尺：对齐的是5，所以读数为：5×0.1mm=0.5mm=0.05cm ，故遮光条宽度d=0.75cm ，（2）滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．则滑块经过光电门时的速度为：230.7510/0.15/5010d v m s m s t --⨯===∆⨯ （3）据2t x v v t ==及122t t v v a =+⋅得x t t -图像的斜率2a k =，解得2a k =点睛：图象法处理数据时，要根据物理规律写出横纵坐标之间的关系式．结合图象的截距、斜率等求解．3．（8分）（2019·甘南藏族自治州合作第一中学高一期中）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点周期为0.02s 的计时器记录小车做匀变速直线运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐。

2023年浙江省高三物理高考复习专题模型精练第2讲用图像处理实验数据之研究匀变速直线运动(含详解)

第2讲用图像处理实验数据之研究匀变速直线运动实验（2022·浙江）1．（1）①“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置如图1所示，长木板水平放置，细绳与长木板平行。

图2是打出纸带的一部分，以计数点O为位移测量起点和计时起点，则打计数点B时小车位移大小为cm。

由图3中小车运动的数据点，求得加速度为m/s2（保留两位有效数字）。

②利用图1装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，需调整的是（多选）。

A．换成质量更小的小车B．调整长木板的倾斜程度C．把钩码更换成砝码盘和砝码D．改变连接小车的细绳与长木板的夹角（2）“探究求合力的方法”的实验装置如图4所示，在该实验中，①下列说法正确的是（单选）；A．拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同B．在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点C．测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦D．测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板②若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要（选填“2”、“3”或“4”）次把橡皮条结点拉到O点。

（2021·重庆）2．某同学用手机和带刻度的玻璃筒等器材研究金属小球在水中竖直下落的速度变化情况。

他用手机拍摄功能记录小球在水中静止释放后位置随时间的变化，每160s拍摄一张照片。

（1）取某张照片中小球的位置为0号位置，然后依次每隔3张照片标记一次小球的位置，则相邻标记位置之间的时间间隔是s。

（2）测得小球位置x随时间t变化曲线如题图所示，由图可知，小球在0.15s～0.35s时间段平均速度的大小（选填“大于”、“等于”、“小于”）在0.45s～0.65s时间段内平均速度的大小。

（3）在实验器材不变的情况下，能够减小实验测量误差的方法有：（写出一种即可）。

一.实验中常见的基本图像由实验数据得出vt图像根据表格中的v、t数据，在平面直角坐标系中仔细描点，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，偏离直线太远的点可舍去不要，如图所示，这条直线就是本次实验的vt图像，它是一条倾斜的直线。

2021高考物理实验复习过关检测题7—用打点计时器研究匀变速直线运动

2021年高考物理实验复习考点过关检测题7 用打点计时器研究匀变速直线运动1．如图所示为某实验小组研究小车做匀变速直线运动规律打出的纸带，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，0、1、2、3、4、5、6为纸带上选取的计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出。

从纸带上测出11.05cmx=，21.81cmx=，54.06cmx=，64.80cmx=，则打出1点时小车速度为______m/s，小车加速度大小a=______m/s2。

（结果保留三位有效数字）2．某同学用如图甲所示的装置探究小车做匀变速直线运动的规律，他采用电火花计时器进行实验。

(1)请在下面列出的实验器材中，选出本实验中不需要的器材填在横线上（填编号）______；①电火花计时器②天平③4～6V低压交流电源④细绳和纸带⑤砝码、托盘和小车⑥刻度尺⑦秒表⑧一端带有定滑轮的长木板(2)搭建好实验装置后，纸带被打出一系列点，其中一段如图乙所示，可知纸带的______（填“左”或“右”）端与小车相连；(3)如图乙所示的纸带上，A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s，则v E=______m/s，a=______m/s2（计算结果均保留两位有效数字）。

3．在“研究小车做匀变速直线运动”的实验中，电源频率为50 HZ。

如图为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，在相邻计数点之间还有4个点未画出。

(1)电磁打点计时器是一种使用低压______（填“直流”或“交流”）电源的计时仪器；(2)根据纸带可知，相邻计数点之间的时间间隔为______s，打C点时小车的瞬时速度为v c =______m/s，，小车运动的加速度a=______ m/s2；（后两空结果保留两位有效数字）(3)若交流电的频率变为60Hz，但未被发觉，则测得小车的速度值与真实值相比将偏______（选填“大”或“小”）。

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(练)(含解析)

专题04 练习使用打点计时器研究匀变速直线运动1．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图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 H z。

（1）在打点计时器打B、C、D点时，小车的速度分别为（保留3位有效数字）v B＝________m/s；v C＝________m/s；v D＝________m/s。

（2）在如图所示的坐标系中画出小车的vt图像。

（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_______________。

（保留1位有效数字）。

【答案】（1）1.38m/s；2.64m/s；3.90m/s （2）图像如图；（3）0.2 m/s；表示0时刻小车经过A 点的速度。

【解析】C点的瞬时速度0.5280=20/.22.64 /BCDv m s s xTm ＝＝D点的瞬时速度0.780/ 3.90 /20.2CEDxv m s m s T===（2）根据以上数据作出小车的vt图像，如图所示。

2．某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动．①实验中，必要的措施是________．A．细线必须与长木板平行B．先接通电源再释放小车C．小车的质量远大于钩码的质量D．平衡小车与长木板间的摩擦力②他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出)．s1＝3.59 cm，s2＝4.41 cm，s3＝5.19 cm，s4＝5.97 cm，s5＝6.78 cm，s6＝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v B＝________m/s.(结果均保留两位有效数字)【答案】①AB②0.800.40【解析】3．在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用交流电源的频率是50Hz ，打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况。

2025版高考物理一轮总复习学案第1章实验1 探究小车速度随时间变化的规律

第一章运动的描述匀变速直线运动的研究
高考一轮总复习 • 物理
(实验操作和数据处理)(2023·浙江卷)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图所示。
(1)需要的实验操作有___A__C_D____(多选)； A．调节滑轮使细线与轨道平行 B．倾斜轨道以补偿阻力 C．小车靠近打点计时器静止释放 D．先接通电源再释放小车
第一章运动的描述匀变速直线运动的研究
高考一轮总复习 • 物理
►考向1 实验数据处理的改进 (2023·全国甲卷)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。
3．由纸带求物体运动速度的方法：根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，vn＝xn＋2Txn＋1。
第一章运动的描述匀变速直线运动的研究
高考一轮总复习 • 物理
4．利用纸带求物体加速度的两种方法 (1)“ 逐差法 ” ，若为偶数段，如 6 段，则 a ＝ x4＋x5＋x6－x1＋x2＋x3
特点
或总是偏小
小，而且偏大、偏小的机会相同
减小校准仪器，改进实验方法方法和设计原理
多次测量求平均值
第一章运动的描述匀变速直线运动的研究
核心考点·重点突破
高考一轮总复习 • 物理
1 教材原型实验 (基础考点·自主探究)
【跟踪训练】 (实验原理和数据处理)打点计时器是高中物理实验中常用的实
高考一轮总复习 • 物理
3．计时方法的改进采用频闪照相法和滴水法获得两点间的时间间隔 ―替―代→ 打点计时器。

备战高考物理实验专题复习《研究匀变速直线运动》(解析版)

《研究匀变速直线运动》一、实验题1.某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动，他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带如图，他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这点下标明A，第六个点下标明B，第十一个点下标明C，第十六个点下标明D，第二十一个点下标明测量时发现B点已模糊不清，他只测得AC长为，CD长为，DE长为。

为了探究匀变速直线运动的规律，该同学所取的计时点个数_____填字母序号A.偏少偏多合适若小车是做匀变速直线运动，由该同学所测的实验数据，请你帮他求出：小车的加速度_____，A点时小车的瞬时速度_____。

计算结果保留三位有效数字2.某实验小组利用如图1所示的装置研究物体做匀变速直线运动的情况：按如图所示装置准备好器材后，先接通电源，然后释放小车，让它拖着纸带运动，得到如图2所示纸带，纸带上选取A、B、C、D、E五个计数点相邻两个计数点间还有4个计时点未画出。

打点计时器使用的交流电源的频率。

根据纸带上的信息可计算出：在打下计数点C时小车运动的速度大小的测量值为______；小车在砂桶的拉力作用下做匀加速直线运动的加速度大小的测量值为______计算结果均保留2位有效数字3.现用频闪照相方法来研究物块的变速运动。

在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示。

拍摄时频闪频率是；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为、、、。

已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s。

数据如下表所示。

重力加速度大小。

单位：cm根据表中数据，完成下列填空：物块的加速度________保留3位有效数字。

因为________________，可知斜面是粗糙的。

4.关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是______A.电磁打点计时器使用的是～的直流电源B.在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源C.使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小D.纸带上打的点越密，说明物体运动的越快在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度，最佳的方法是______A.根据任意两计数点的速度用公式算出加速度B.依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度C.根据实验数据画出图象，量取其倾角，用求出加速度D.根据实验数据画出图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度在研究匀变速直线运动的实验中电源频率为50Hz，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点间有4个计时点未标出，设A点为计时起点点的瞬时速度______，小车的加速度______计算结果保留两位有效数字5.某同学用频闪照相法研究小球的自由落体运动，选择一张清晰的频闪照片，剪掉前面小球重叠部分进行研究。

高考物理一轮复习第04讲练习使用打点计时器研究匀变速直线运动(测)

第04讲练习使用打点计时器研究匀变速直线运动——测【满分：110分时间：90分钟】一、实验题(本大题共10小题，每小题11分，共110分。

)1．某实验小组采用如图甲所示的实验装置探究小车做匀变速直线运动的规律，打点计时器工作频率为50Hz．图乙是实验中得到的一条较理想的纸带，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s．通过计算已经得出了打下B、C、D四个点时小车的瞬时速度，以A点为计时起点，通过描点连线得到了如图丙所示的图象．试分析下列问题：（1）打点计时器打E点时小车的瞬时速度v E=_____m/s．（保留三位有效数字）（2）小车运动的加速度为a=_____m/s2．（保留两位有效数字）（3）打点计时器打下A点时的速度为v A=_____m/s．【答案】 0.640 0.80 0.320（3）根据速度公式v E=v A+at；解得：v A=v E﹣at=0.640﹣0.80×0.4=0.320m/s；2．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有_____．（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（2）实验过程中，下列做法正确的是_____．A．先接通电源，再使纸带运动B．先使纸带运动，再接通电源C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处（3）在实验中：某同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E共5个计数点．测得计数点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出来．①每两个相邻的计数点的时间间隔为_____s．②试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度，则v D=_______m/s，v C=________m/s，v B=________m/s．选择合适的单位长度，在下图所示的坐标系中作出小车的v﹣t图线_________，并根据图线求出a=_____m/s2．（所有结果保留3位有效数字）③将图线延长与纵轴相交，交点的物理意义是______________．【答案】 AC AD 0.1 0.390 0.264 0.138 1.26m/s 2零时刻经过A点的速度大小．（3）①由于相邻计数点间还有四个点未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s ，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得： 327.6010/0.138/20.2AC B x v m s m s T -==⨯=，同理： 360.307.5010/0.264/20.2BD C x v m s m s T --==⨯=， 3106.6027.6010/0.390/20.2CE D x v m s m s T --==⨯= ②作图时注意，尽量使描绘的点落在直线上，若不能落地直线上，尽量让其分布在直线两侧．利用求得的数值作出小车的v-t 图线（以打A 点时开始记时），并根据图线求出小车运动的加速度21.26/va m s t== ③将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是零时刻的速度大小是0.020/m s ，此速度的物理意义是零时刻经过A 点的速度大小．3．如图所示是三个涉及纸带和打点计时器(所接电源皆为50 Hz 交流电)的实验装置图。

浙江鸭高考物理二轮复习专题02实验：打点计时器的使用与研究匀变速直线运动试题含解析

浙江鸭高考物理二轮复习专题02实验：打点计时器的使用与研究匀变速直线运动试题含解析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A.分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质．B. 加速度的计算：一般有两种方法方法一、利用“逐差法”求加速度由于物体做匀变速运动，所以满足在连续相等的时间间隔内位移差相等，即Δx =aT 2，可得a =2T x ∆。

但利用一个Δx 求得的加速度偶然误差太大，为了减小实验中的偶然误差，分析纸带时，纸带上的各段位移最好都用上，方法如下：（a ）如图所示，若为偶数段，设为6段，则41123x x a T -=，52223x x a T -=，63323x x a T-=，然后取平均值，即或由直接求得；（b ）若为奇数段，则中间段往往不用，如5段，则不用第三段，则41123x x a T -=，52223x x a T -=，然后取平均值，即122a a a +=；或去掉一段变为偶数段由；方法二、先求出第n 点时纸带的瞬时速度（一般要5点以上），然后作出v –t 图象，用v –t图象的斜率求物体运动的加速度。

1. 注意事项：（1）平行：纸带和细绳要和木板平行。

（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。

2025年高中物理复习配套课件含答案解析实验一测量做直线运动物体的瞬时速度(加速度)

[解析] 小车在桌面上做减速直线运动，由图（b）可知小车在桌面上是从右向左
运动的.
拓展创新实验
（2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速运动.小车运动到图（b）
2
0.19
0.037
中点位置时的速度大小为_____m/s，加速度大小为______m/s
.（结果均保留2
位有效数字）
[解析] 滴水周期 =
点1、2、3、4、5对应的瞬时速度.
（4）增减所挂槽码数，或在小车上放置重物，再做两次实验.
教材原型实验
五、数据处理
1.由实验数据得出 − 图像
根据表格中的、数据，在平面直角坐标系中仔细描点，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，偏离直线太远的点可舍去不要，如图所示，这条直线就是本次实验的 −
9 2
2
≈ 0.70 m/s .
教材原型实验
>
（3）在此实验中，若该同学所用交流电的频率小于50 Hz，则加速度的测量值__
（选填“> ”“=”或“< ”）真实值.
[解析] 频率变小，打点周期变长，即实际两点间时间大于0.10 s，故加速度的测
量值会偏大.
拓展创新实验
关于测量速度的其他方法
1.实验器材的改进及速度的测量方法（如图所示）
.
− 图像，
教材原型实验
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、细
绳、槽码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸片（或墨粉纸盘）.
教材原型实验
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

2019年高考物理一轮复习第04讲练习使用打点计时器研究匀变速直线运动(练)

第04讲练习使用打点计时器研究匀变速直线运动——练1．物体沿平直轨道做匀加速直线运动，打点计时器在物体拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录物的运动情况．其中一部分纸带上的点迹情况如图所示．已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s ，测得A 点到B 点，以及A 点到C 点的距离分别为1 3.20cm x =， 212.80cm x =，则在打下点迹B 时，物体运动的速度大小为____________ m/s ；物体做匀加速运动的加速度大小为____________2m/s ．【答案】 0.64m/s 6.4m/s 2点晴：解决本题应注意2x aT ∆=中的x ∆为相邻两计数点间的距离，不能直接用21x x -。

2．小明同学用如图甲所示装置测定重力加速度时，所打出的纸带如图乙所示（电火花计时器的电源频率为50Hz ）。

（1)由打出的纸带可知，实验时小明拿着纸带的____________（填“A”或“B”）端。

（2）纸带上1至9点为计数点，相邻计数点间无实际打点，用刻度尺测量出1、2两点间的距离x 12=4.56cm ，6、7两点间的距离x 67=2.62cm ，用这两个数据可算出实验时的加速度为_________m/s 2（保留3位有效数字）。

（3）当地的重力加速度数值为9.80m/s 2，请写出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因：____。

【答案】 A 9.70 纸带与打点计时器间有摩擦阻力影响【解析】（1））因为纸带速度越来越快，相等时间内的间隔越来越大，可知纸带的B端与重物相连，小明拿着纸带的A端。

（2）电火花计时器的电源频率为50Hz，周期为：T=0.02s，根据x12−x67＝5aT2，代入数据解得：a=9.70m/s2。

（3）测量出的重力加速度小于当地的重力加速度的原因是纸带与打点计时器间摩擦阻力影响。

3．如图所示，为某组同学做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器，打出的部分计数点如图所示．每相邻两计数点间还有四个点未画出来，打点计时器使用的是50H z的低压交流电．（结果均保留两位小数）①求打点计时器打“2”时，小车的速度v2= ______ m/s．②请你依据本实验原理推断第7计数点和第8计数点之间的距离大约是 ______ cm．③小车的加速度大小为 ______ m/s2【答案】 0.49 m/s 9.74 cm 0.88m/s24．某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量一小车在斜面上的运动时的加速度。

备战2020年高考物理实验专题复习《研究匀变速直线运动》(解析版)