實驗搶分專練（一）研究勻變速直線運動規律

（40分鐘50分）

1.（8分）用電火花打點計時器研究勻變速直線運動的實驗中，某同學打出了如圖所示的一條紙

帶。

（1）電火花打點計時器使用的是_______v的交變電源;計時器打點的時間間隔為0.02s,每隔4

個點取1個計數點，依次得到了。、A、B、C、。幾個計數點；

⑵小車由靜止開始運動廁紙帶的_______（選填“左”或“右”）端與小車相連；

（3）用刻度尺量得04=1.20cm,03=2.80cm,OC=4.80cm,OD=7.20cm,打B點時紙帶的速度大小

為m/s,紙帶運動的加速度大小為m/s2;

（4）如果當時電網中交變電流的頻率變大，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值比實

際值_________（選填“偏大”或“偏小”）；如果當時電網中交變電流的電壓變成210V,而做實驗

的同學并不知道,那么加速度的測量值與實際值相比（選填“偏大”“偏小”或“不變”）；

（5）關于打點計時器的使用，下列說法正確的是_________o

A.電磁打點計時器使用的是8V的直流電源

B.在測量物體速度時，先接通打點計時器的電源，后讓物體運動

C.使用的電源頻率越高，打點的時間間隔越小

D.電源的電壓越高，打點的時間間隔就越小

2.（8分）某實驗小組用圖甲所示的裝置測量自由落體運動的加速度，其操作步驟如下:

A.按照圖甲的裝置安裝實驗器材；

B.招電火花打點計時器接到學生電源的“8V交流輸出”擋位上；

C.先釋放紙帶，之后閉合開關接通電源，打出一條紙帶；

D.多次正確進行實驗，從打出的紙帶中選取較理想的一條如圖乙所示，在紙帶上打點清晰的區

間上取連續的計時點1、2、3、4、…,測得點1到點2、3、4、…的距離分別為加、比、必、…

E.根據測量的數據算出重力加速度。

（1）上述步驟中有錯誤的是_________（填相應步驟前的字母）；

（2）若從打點1時開始計時，點2、3、4、…對應時刻分別為白、以心…，求得歸?、歸答、

丫4=臂、…，作出V-t圖像如圖丙所示,圖線的斜率為左在縱軸上的截距為仇可知打下點1時重物

的速度0=，當地的重力加速度g=O

3.（8分）（2023?綿陽模擬）光電計時器是一種常用的計時儀器，其結構如圖甲所示,a、b分別是光

電門的激光發射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示出物體的擋光

時間。現在某滑塊在斜面上滑行，先后通過光電門1和2,計時器顯示的擋光時間分別為

力=5x10-2S,/2=3X10-2s,從光電門1到光電門2所經歷的總時間Ar=0.15s,用分度值為1mm的

刻度尺測量小滑塊的長度為〃示數如圖乙所示。實驗中測得滑塊的長度d為cm,滑塊

通過光電門1的速度vi為m/s,滑塊通過光電門2的速度V2為m/s,滑塊的加

速度大小為.m/s2o（最后兩空結果保留三位有效數字）

滑塊

光電門

|oo001?顯示屏

一.?I456789

__________________單位:cm

光電計時器

甲乙

4.（8分）（2023?保定模擬）學校物理興趣小組在暗室中用如圖甲所示的裝置測定當地的重力加速

度。實驗器材有:支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、接水鋁盒、一根熒光刻度的

米尺、頻閃儀。

一460.8一

?245.8_______________單位:mip

j

i2345

乙

實驗步驟如下：

A.在漏斗內盛滿水，旋松螺絲夾子,使水滴以一定的頻率一滴滴落下；

B.用頻閃儀發出的白閃光將水滴照亮，由大到小逐漸調節頻閃儀的頻率，直到第一次看到一串

仿佛固定不動的水滴；

C.用豎直放置的米尺測得各水滴所對應的刻度；

D.采集數據進行處理。

⑴在步驟B中，當看到有一串仿佛固定不動的水滴時，頻閃儀的閃光頻率（選填“大

于”“小于”或“等于"）水滴滴落的頻率。

⑵若觀察到水滴“固定不動”時頻閃儀的閃光頻率為12.5Hz,讀出其中幾個連續的水滴的距離

關系如圖乙所示，則當地的重力加速度大小g=m/s2,第3個水滴此時的速度大小

V3=m/So(結果均保留兩位有效數字)

(3)該實驗引起系統誤差的原因可能是___________________(寫出一條即可)。

5.(9分)某同學研究在固定斜面上運動物體的平均速度、瞬時速度和加速度之間的關系。使用

的器材有:斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計時器。

*--As--H

一運動方向

__________前端

(b)

實驗步驟如下：

①如圖(a),將光電門固定在斜面下端附近:將一擋光片安裝在滑塊上，記下擋光片前端相對于斜

面的位置，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑；

②當滑塊上的擋光片經過光電門時，用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間加；

③用心表示擋光片沿運動方向的長度，如圖(b)所示;正表示滑塊在擋光片遮住光線的Ar時間內

的平均速度大小，求出方；

④將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與①中的位置相同,令滑塊由靜止開始下

滑,重復步驟②、③；

⑤多次重復步驟④；

⑥利用實驗中得到的數據作出方圖像，如圖所示。

完成下列填空:

⑴用。表示滑塊下滑的加速度大小，用V4表示擋光片前端到達光電門時滑塊的瞬時速度大小,

則正與VA、。和△7的關系式為方=o

⑵由圖可求得VA=m/s,<7=m/s2（結果均保留3位有效數字）。

6.（9分）（2023?鄂州模擬）如圖甲所示，小明將一小球從斜面頂端水平彈出使其做平拋運動，為了

研究小球平行于斜面方向的分運動規律，將頻閃相機正對斜面拍攝，得到小球運動過程中的頻

閃照片，并測算出小球沿平行斜面方向的運動距離如圖乙所示，已知頻閃相機的頻閃頻率為20

Hzo

頻閃相機

乙

（D頻閃照片中相鄰兩個位置的時間間隔為s；

⑵小明由圖乙判斷小球平行斜面方向的分運動為勻加速直線運動,他作出該判斷的理由

是:；

⑶由圖乙可計算出小球平行斜面方向的分運動的加速度大小為m/s2（結果保留三

位有效數字）。

解析版

1.（8分）用電火花打點計時器研究勻變速直線運動的實驗中，某同學打出了如圖所示的一條紙

帶。

（1）電火花打點計時器使用的是_______v的交變電源;計時器打點的時間間隔為0.02s,每隔4

個點取1個計數點，依次得到了。、4B、C、。幾個計數點；

⑵小車由靜止開始運動廁紙帶的（選填“左”或“右”）端與小車相連；

(3)用刻度尺量得OA=1.20cm,OB=2.80cm,OC=4.80cm,OD=7.20cm,打B點時紙帶的速度大小

為m/s,紙帶運動的加速度大小為m/s2;

(4)如果當時電網中交變電流的頻率變大，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值比實

際值__________(選填“偏大’或“偏小”)；如果當時電網中交變電流的電壓變成210V,而做實驗

的同學并不知道,那么加速度的測量值與實際值相比(選填“偏大”“偏小”或“不變”)；

(5)關于打點計時器的使用，下列說法正確的是__________o

A.電磁打點計時器使用的是8V的直流電源

B.在測量物體速度時，先接通打點計時器的電源，后讓物體運動

C.使用的電源頻率越高，打點的時間間隔越小

D.電源的電壓越高，打點的時間間隔就越小

【解析】(1)電火花打點計時器使用220V的交變電源；

(2)小車從靜止開始做加速運動，相鄰計數點間距離變大，可知小車與紙帶的左端相連；

(3)打3點時紙帶的速度大小為I，后m/s=0.18m/s

2

由逐差法得加速度大小為斫曙泮(10-21nzs2=0.40m/s;

(4)如果在實驗中，交流電的頻率變大，那么實際打點周期變小，根據Ax=?T2得，測量的加速度值

與真實的加速度值相比偏小;加速度計算與電壓無關，所以加速度測量值與實際值相比不變；

(5)電磁打點計時器使用的是8V的交變電源，故A錯誤;為了充分利用紙帶,在測量物體速度時,

先接通打點計時器的電源,后讓物體運動，故B正確;由丁三可知,使用的電源頻率越高，打點的時

間間隔越小，故C正確;打點的時間間隔與電壓無關，故D錯誤。

答案:(1)220(2)左(3)0.180.40

(4)偏小不變(5)B、C

2.(8分)某實驗小組用圖甲所示的裝置測量自由落體運動的加速度，其操作步驟如下:

-J

IT

A.按照圖甲的裝置安裝實驗器材；

B.將電火花打點計時器接到學生電源的“8V交流輸出”擋位上；

C.先釋放紙帶，之后閉合開關接通電源，打出一條紙帶；

D.多次正確進行實驗，從打出的紙帶中選取較理想的一條如圖乙所示，在紙帶上打點清晰的區

間上取連續的計時點1、2、3、4、…,測得點1到點2、3、4、…的距離分別為歷、加、厄、…

E.根據測量的數據算出重力加速度。

(1)上述步驟中有錯誤的是_________(填相應步驟前的字母)；

(2)若從打點1時開始計時，點2、3、4、…對應時刻分別為九、如小…，求得丫2=4、V3=M

丫4=皆、…，作出V-t圖像如圖丙所示,圖線的斜率為左，在縱軸上的截距為瓦可知打下點1時重物

的速度V1=，當地的重力加速度g=O

【解析】(1)電火花打點計時器的工作電源是220V交流電源;實驗時應先接通電源后釋放紙帶,

有錯誤的步驟是B、Co

⑵題圖丙中的圖線縱軸截距是0時刻對應的速度,即表示打下點1時重物的速度。平均速度表

示各段中間時刻的瞬時速度，以平均速度v為縱坐標，相應的運動時間的兩倍為橫坐標，則V-/圖

線的斜率的2倍表示重力加速度，即g=2鼠

答案:(1)B、C(2)。2k

3.（8分）（2023?綿陽模擬）光電計時器是一種常用的計時儀器，其結構如圖甲所示,a、b分別是光

電門的激光發射和接收裝置，當有物體從。、b間通過時，光電計時器就可以顯示出物體的擋光

時間。現在某滑塊在斜面上滑行，先后通過光電門1和2,計時器顯示的擋光時間分別為

九=5x10-2S,/2=3X10-2s,從光電門1到光電門2所經歷的總時間Ar=0.15s,用分度值為1mm的

刻度尺測量小滑塊的長度為a示數如圖乙所示。實驗中測得滑塊的長度d為cm,滑塊

通過光電門1的速度vi為m/s,滑塊通過光電門2的速度V2為m/s,滑塊的加

速度大小為m/s2o（最后兩空結果保留三位有效數字）

456789

【解析】滑塊的長度為d=8.45cm-4.00cm=4.45cm;

通過光電門的時間很短，故可用通過光電門的平均速度代替瞬時速度，可知通過光電門1和2的

速度分別為vi=—=0.89m/s,V2=—=1.48m/s;

tl12

滑塊的加速度大小為a=^^=3.93m/s2o

答案:4.450.891.483.93

4.（8分）（2023?保定模擬）學校物理興趣小組在暗室中用如圖甲所示的裝置測定當地的重力加速

度。實驗器材有:支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、接水鋁盒、一根熒光刻度的

米尺、頻閃儀。

尖嘴玻璃管

支架、?

甲

■737.4?

:460.8一一

?,245.§單位:mip

12345

乙

實驗步驟如下：

A.在漏斗內盛滿水，旋松螺絲夾子,使水滴以一定的頻率一滴滴落下；

B.用頻閃儀發出的白閃光將水滴照亮，由大到小逐漸調節頻閃儀的頻率，直到第一次看到一串

仿佛固定不動的水滴；

C.用豎直放置的米尺測得各水滴所對應的刻度；

D.采集數據進行處理。

⑴在步驟B中，當看到有一串仿佛固定不動的水滴時，頻閃儀的閃光頻率（選填“大

于”“小于”或“等于"）水滴滴落的頻率。

（2）若觀察到水滴“固定不動”時頻閃儀的閃光頻率為12.5Hz,讀出其中幾個連續的水滴的距離

關系如圖乙所示，則當地的重力加速度大小g=m/s2,第3個水滴此時的速度大小

V3=m/So（結果均保留兩位有效數字）

（3）該實驗引起系統誤差的原因可能是_________________（寫出一條即可）。

【解析】（1）當頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率時,可看到一串仿佛固定不動的水滴。

⑵頻閃儀的閃光頻率為12.5Hz,則閃光周期為T=＞嗯s=0.08s

由逐差法可知Ah=/i35-hi3=g（2T）2

解得重力加速度g=*=1節簽詈X10-3向s2a9.6m/s2

第3個水滴此時的速度大小丫3=萬24=黑=嚶黑馬m/s-2.3m/s

Z1ZXU.Uo

⑶由于空氣阻力對水滴的作用,水滴不是嚴格的自由落體;或者滴水的頻率改變了，都會產生誤

差。

答案：（1）等于（2）9.62.3

⑶存在空氣阻力(或水滴滴落的頻率變化)

5.(9分)某同學研究在固定斜面上運動物體的平均速度、瞬時速度和加速度之間的關系。使用

的器材有:斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計時器。

擋光片

*----As----?

-運動方向

__________前端

(a)(b)

實驗步驟如下：

①如圖(a),將光電門固定在斜面下端附近:將一擋光片安裝在滑塊上，記下擋光片前端相對于斜

面的位置，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑；

②當滑塊上的擋光片經過光電門時，用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間△/；

③用As表示擋光片沿運動方向的長度，如圖(b)所示;正表示滑塊在擋光片遮住光線的Ar時間內

的平均速度大小,求出譏

④將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與①中的位置相同,令滑塊由靜止開始下

滑,重復步驟②、③；

⑤多次重復步驟④；

⑥利用實驗中得到的數據作出方-加圖像，如圖所示。

完成下列填空：

⑴用。表示滑塊下滑的加速度大小，用VA表示擋光片前端到達光電門時滑塊的瞬時速度大小,

則方與VA、。和△/的關系式為萬=,□

(2)由圖可求得m/s,a=m/s2(結果均保留3位有效數字)。

【解析】(1)設擋光片末端到達光電門的速度為％則由速度-時間關系可知v=vA+aAt

且於安

聯立解得方=丫4+%。

(2)將圖線延長交縱軸52.16cm/s處，即為VA=0.522m/s

圖線的斜率公什22

2溪(185煞-35)焉X10~°cm/s