(江苏考试考试重点)最新版最新高考物理总复习 第4讲 实验一 速度随时间变化的规律讲义

间内位移数据见表．

x1(cm) 8.20 x2(cm) 9.30 x3(cm) 10.40 x4(cm) 11.50 (1)小球在相邻的相等时间内的位移差________(选填“相等”或“不相等”)，小球的运动性质属________直线运动．

(2)甲、乙两同学计算小球加速度的方法如下：

甲同学：a1＝乙同学：a1＝

x2－x1x3－x2x4－x3a1＋a2＋a3

，a2＝2，a3＝2，a＝. 2

TTT3x3－x1x4－x2a1＋a2

. 2，a2＝2，a＝

2T2T2

你认为甲、乙两位同学的计算方法较好的是________，加速度大小为________．(计算结

果保留3位有效数字)

当堂检测

1．如图是某同学用打点计时器研究小车做匀变速直线运动时打出的一条纸带，A、B、C、D、E为该同学在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1 s．由图可知，打点

2

计时器打下D点时小车的瞬时速度为________m/s，小车的加速度为________m/s(结果均保留两位有效数字)．

第1题图

2．在某次实验中，图1所示为一次记录小车运动情况的纸带，其中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1 s.

第2题图

(1)根据________________________________________________________________________，

可判定小车做____________运动．

(2)计算各点瞬时速度，vB＝________m/s，vC＝________m/s，vD＝________m/s.

(3)以打A点为计时起点，在图2所示坐标中作出小车的v-t图线，并根据图线求出a＝________.

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(4)图线与纵轴交点的物理意义是________________________________________________________________________．

3．在暗室中用如图所示的装置做“测定重力加速度”的实验．

实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪．

具体实验步骤如下：

①在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴地落下．

②用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴．

③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度． ④采集数据进行处理．

(1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是：____________________________________________．

(2)实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30 Hz，某同学读出其中比较圆的水

2

滴到第一个水滴的距离如图所示，根据数据测得当地重力加速度g＝________m/s；第8个水滴此时的速度v8＝________m/s(结果都保留三位有效数字)．

第3题图

(3)该实验存在的系统误差可能有(答出一条即可)：

________________________________________________________________________.

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第4讲 实验一：速度随时间

变化的规律

实验储备

二、(1)①任意两个连续相等的时间内的位移差相等 ②该段时间内中间时刻的瞬时速度

三、低压交流电源 一端附有滑轮的长木板 技能优化

·典型例题1·BD 【解析】 电磁打点计时器使用低压交流电源，电火花计时器使用220 V交流电；电磁打点计时器使用复写纸，电火花计时器使用墨粉纸盘；电磁打点计时器的工作原理是当给电磁打点计时器的线圈通电后，线圈产生磁场，线圈中的振片被磁化，振片在永久磁铁磁场的作用下向上或向下运动．电火花计时器的工作原理是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹；我国使用的交流电的频率是50 Hz，所以两种打点计时器都是每隔0.02 s打一次点．

·典型例题2·(1)0.56 0.96 (2)2.0 【解析】 (1)根据匀变速直线运动的中间时刻的速度等于该过程的平均速度，可知vB＝8.61＋10.61－2＝×10 m/s＝0.96 m/s.

0.2

(2)由逐差法可得加速度a＝

xAC4.61＋6.59xCE－2

＝×10 m/s＝0.56 m/s，vD＝2T0.22TxCE－xAC10.61＋8.61－6.59－4.61－222

＝×10 m/s＝2.0 m/s 22

4T4×0.1

·变式训练·(1)相等 匀加速 (2)乙同学

2

1．10 m/s 【解析】 正确解答本题需要掌握：在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数；熟练应用逐差法求物体的加速度．从图中数据可以看出，连续相等时间内的位移差为1.1 cm，是常数，因此由匀变速运动规律可小球做匀变速直线运动；根据逐差法求加速度的

2

原理可知，乙同学的方法偶然误差小些，因此更准确，代入数据可求出加速度为：1.10 m/s.

当堂检测

1. 0.34 0.39 【解析】 相邻计数点间的时间间隔为0.1 s．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，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大（119.8－52.2）×0.001

小．有：vD＝ m/s＝0.34 m/s，设A到B之间的距离为x1，以后各

2×0.1段分别为x2、x3、x4，根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT可以求出加速度的大小，得：x3－x1＝2a1T2、x4－x2＝2a2T2，为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值，1（119.8－2×52.2）×0.0012

得：代入数据得：a＝(a1＋a2)代入数据得：a＝ m/s＝0.39 224×（0.1）m/s.

2．(1)纸带上相等时间间隔位移差为定值，计数点间距依次增大 匀加速直线 (2)1.38 2.64 3.90 (3)如图所示

2

12．6 m/s (4)计数点A对应的速度

【解析】 (1)由题图1纸带可知，xBC－xAB＝xCD－xBC＝xDE－xCD＝12.6 cm，由此可知，小车在相等时间间隔内的位移之差是一个定值，且小车在运动过程中，在相等时间内的位移变大，故小车做匀加速直线运动．

(2)计数点间的时间间隔T＝0.1 s，小车的瞬时速度vB＝

2

2

xAC0.276 m＝＝1.38 m/s，vC2T2×0.1 s

＝

xAD－xAB0.603 m－0.075 mxAE－xAC1.056 m－0.276 m

＝＝2.64 m/s，vD＝＝＝ 2T2×0.1 s2T2×0.1 s

3．90 m/s.

Δv2(3)应用描点法作图，a＝＝12.6 m/s.

Δt

第2题图

(4)v-t图线延长与纵轴相交，交点表示计数点A对应的速度大小．

3．(1)频闪仪频率等于水滴滴落的频率 (2)9.72 2.28 (3)存在空气阻力(或水滴滴落的频率变化)

【解析】 (1)当频闪仪闪光频率等于水滴滴落的频率时，才能看到空间有一串仿佛固定不动的水滴．

－2

(2)根据图示距离可知x1＝(19.30－13.43) cm＝5.87×10 m、x2＝(26.39－19.30) cm

－2－2

＝7.09×10 m、x3＝(34.48－26.39) cm＝8.09×10 m、x4＝(43.67－34.48) cm＝9.19×10

－2

(x3＋x4)－(x1＋x2)1

m，闪光周期T＝ s，利用逐差法测得当地重力加速度g＝＝ 2

304T34.48－19.302－2

9．72 m/s，第8个水滴此时的速度v8＝×30×10 m/s＝2.28 m/s.

2

(3)该实验存在系统误差的原因可能有空气阻力、水滴滴落的频率变化、米尺没有竖直放置等．