第一部分必考内容必修1 第一章运动的描述匀变速直线运动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、基本原理与操作

原理装置图操作要领

① 不需要平衡摩擦力。

② 不需要满足悬挂钩码质量远小于小

车质量。

(1)平行：细绳、纸带与长木板平行

(2)靠近：小车释放前，应靠近打点计

时器的位置

(3)先后：实验时先接通电源，后释放

小车；实验后先断开电源，后取下纸带

(4)防撞：小车到达滑轮前让其停止运

动，防止与滑轮相撞或掉下桌面摔坏

(5)适当：悬挂钩码要适当，避免纸带

打出的点太少或过于密集

二、数据处理与分析

1.由纸带判断物体做匀变速运动的方法

如图 1所示，0、1、2、…为时间间隔相等的各计数点，x1、x2、x3、…为相邻两计数

点间的距离，若 Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝C(常量)，则与纸带相连的物体的

运动为匀变速直线运动。

图1

2.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，即 vn＝。

3.利用纸带求物体加速度的两种方法

(1)用“逐差法”求加速度

即根据 x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔)求出

a1＝、a2＝、a3＝，

再算出平均值

即a＝。

(2)用图象法求加速度

即先根据 vn＝求出所选的各计数点对应的瞬时速度，后作出 v－t图象，图线的

斜率即物体运动的加速度。

认识“两种仪器”

(1)作用：计时仪器，接频率为 50 Hz 交变电流，每隔 0.02 s 打一次点

(2)

区别“两种点”

(1)计时点和计数点

计时点是打点计时器打在纸带上的实际点，两相邻点间的时间间隔为 0.02 s；计

数点是人们根据需要选择一定数目的点，两个相邻计数点间的时间间隔由选择

点的规则而定。

(2)纸带上相邻两点的时间间隔均相同，速度越大，纸带上的计时点越稀疏。

　教材原型实验

命题角度　实验原理与实验操作

【例 1】某同学利用如图 2所示装置研究小车的匀变速直线运动。

图2

(1)实验中，必要的措施是________(填选项前的字母)。

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 3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 vB＝________m/s。(结果均保留 2位有效数字)

图3

解析　(1)实验时细线必须与长木板平行，否则小车不做匀变速运动， A正确；

实验开始时要先接通电源，待打点稳定后再释放小车，B正确；此实验中只需

保证小车做匀加速运动，不用考虑小车与钩码的质量关系及平衡摩擦力的问题，

C、D错误。

(2)相邻计数点的时间间隔为 0.1 s，由逐差法可以得出 a＝＝0.80 m/s2，打点计

时器在打 B点时小车的速度 vB＝＝0.40 m/s。

答案　(1)AB　(2)0.80　0.40

命题角度　数据处理与分析

【例 2】 (2019·全国Ⅰ卷，22)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速

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摘要：

实验一　研究匀变速直线运动一、基本原理与操作原理装置图操作要领①不需要平衡摩擦力。②不需要满足悬挂钩码质量远小于小车质量。(1)平行：细绳、纸带与长木板平行(2)靠近：小车释放前，应靠近打点计时器的位置(3)先后：实验时先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带(4)防撞：小车到达滑轮前让其停止运动，防止与滑轮相撞或掉下桌面摔坏(5)适当：悬挂钩码要适当，避免纸带打出的点太少或过于密集二、数据处理与分析1.由纸带判断物体做匀变速运动的方法如图1所示，0、1、2、…为时间间隔相等的各计数点，x1、x2、x3、…为相邻两计数点间的距离，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝C(常量...

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