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2023届高考物理一轮复习课件：第四讲 研究匀变速直线运动——纸带模型
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这是一份2023届高考物理一轮复习课件：第四讲 研究匀变速直线运动——纸带模型，共17页。PPT课件主要包含了纸带模型，1V00，瞬时速度，加速度，1图像法，2公式法，∆xaT2，xⅡ-xⅠa，3T2，2T2等内容，欢迎下载使用。
第三讲 实验：研究匀变速直线运动的特点
(2)打点计时器T0=0.02S,相邻计数点的时间T=?
(3)如何测量两点间的距离可以减小偶然误差？
x2 x3 x4 x5 x6
(4)如何计算0和6的瞬时速度？
x1 x2 x3 x4
x1 x2 x3
某同学操作实验步骤如下，有错误或不需要的步骤是：________________。A．将打点计时器固定在长木板上，并连接好电路B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔C．适当抬高长木板的左端，在不挂钩码的情况下，轻推小车，小车能匀速运动D．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码E．将小车移至靠近打点计时器处F．先释放纸带，再接通打点计时器
考法一 实验原理与操作1．在研究匀变速直线运动过程中，某同学用一端装有定滑轮的长木板、小车、打点计时器(频率为50 Hz)、钩码、纸带、细线组成如图甲所示的装置，用钩码拉动小车，使其做匀变速直线运动，得到如图乙所示的一条纸带，纸带中相邻两个计数点之间有四个点未标出。
2．(1)某同学用电磁打点计时器测匀变速直线运动的加速度，电磁打点计时器的工作电源为______(填写字母)。A．220 V的交流电 B．6 V以下的交流电C．220 V的直流电 D．6 V以下的直流电(2)实验中打点计时器每隔0.02 s打一个点，打出的纸带如图所示，则可大致判断小车做__________(选填“匀速”或“匀变速”)直线运动，这是因为__________________________；计算小车的加速度大小a＝________m/s2(保留两位有效数字)。
考法二 数据处理和误差分析3．(2021年8省联考·重庆卷)某小组用打点计时器研究小车的匀变速直线运动，该打点计时器电源的频率为50 Hz，在打好的纸带上每5个点标记一个计数点，标记结果如图所示。A、B、C、D为连续选择的计数点，其位置分别为20.0 mm、34.0 mm、53.0 mm和77.0 mm。则(1)图中相邻两计数点的时间间隔是________s。(2)打B点时小车的速度大小是________m/s。(3)小车运动的加速度大小是________m/s2。
4．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G 7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T0＝0.02 s的交流电源。
他经过测量并计算得到打点计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如表所示：
(1)计算vF的公式为vF＝_______(用已知量字母表示)。(2)根据表中记录的数据，作出v-t图像，令B点为计时起点，并求物体的加速度a＝________m/s2。(3)如果当时电网中交变电流的频率是f＝51 Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
5．在利用打点计时器做“研究匀变速直线运动”的实验中，图甲所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1 s。(1)根据纸带可判定小车做_________________运动。(2)根据纸带计算各点瞬时速度：vD＝______m/s，vC＝_____m/s，vB＝____m/s。在图乙所示的坐标系中作出小车的v-t图像，并根据图线求出a＝________。(3)将图线延长与纵轴相交，交点的速度不为零，此速度的物理意义是_______________________________________________
[例1] 甲、乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验。实验中，甲同学负责释放金属小球，乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。已知相机每间隔0.1 s拍1幅照片。(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息，在此实验中还必须使用的器材是________。(填正确答案标号)A．米尺 B．秒表 C．光电门 D．天平(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法：________________________________________________________________________________。(3)实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab＝24.5 cm、ac＝58.7 cm，则该地的重力加速度大小为g＝__________m/s2。(保留2位有效数字)
将米尺竖直放置，小球靠近米尺下落，从照片上直接读出小球下落的距离
[例2] (2021·全国甲卷)为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为α的斜面(已知sin α＝0.34，cs α＝0.94)，小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间隔(每个时间间隔ΔT＝0.20 s)内小铜块沿斜面下滑的距离si(i＝1,2,3,4,5)，如下表所示。
由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为________m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为______。(结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80 m/s2)
[例4] 某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。实验步骤如下：①如图(a)，将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt；
第三讲 实验：研究匀变速直线运动的特点
(2)打点计时器T0=0.02S,相邻计数点的时间T=?
(3)如何测量两点间的距离可以减小偶然误差？
x2 x3 x4 x5 x6
(4)如何计算0和6的瞬时速度？
x1 x2 x3 x4
x1 x2 x3
某同学操作实验步骤如下，有错误或不需要的步骤是：________________。A．将打点计时器固定在长木板上，并连接好电路B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔C．适当抬高长木板的左端，在不挂钩码的情况下，轻推小车，小车能匀速运动D．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码E．将小车移至靠近打点计时器处F．先释放纸带，再接通打点计时器
考法一 实验原理与操作1．在研究匀变速直线运动过程中，某同学用一端装有定滑轮的长木板、小车、打点计时器(频率为50 Hz)、钩码、纸带、细线组成如图甲所示的装置，用钩码拉动小车，使其做匀变速直线运动，得到如图乙所示的一条纸带，纸带中相邻两个计数点之间有四个点未标出。
2．(1)某同学用电磁打点计时器测匀变速直线运动的加速度，电磁打点计时器的工作电源为______(填写字母)。A．220 V的交流电 B．6 V以下的交流电C．220 V的直流电 D．6 V以下的直流电(2)实验中打点计时器每隔0.02 s打一个点，打出的纸带如图所示，则可大致判断小车做__________(选填“匀速”或“匀变速”)直线运动，这是因为__________________________；计算小车的加速度大小a＝________m/s2(保留两位有效数字)。
考法二 数据处理和误差分析3．(2021年8省联考·重庆卷)某小组用打点计时器研究小车的匀变速直线运动，该打点计时器电源的频率为50 Hz，在打好的纸带上每5个点标记一个计数点，标记结果如图所示。A、B、C、D为连续选择的计数点，其位置分别为20.0 mm、34.0 mm、53.0 mm和77.0 mm。则(1)图中相邻两计数点的时间间隔是________s。(2)打B点时小车的速度大小是________m/s。(3)小车运动的加速度大小是________m/s2。
4．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G 7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T0＝0.02 s的交流电源。
他经过测量并计算得到打点计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如表所示：
(1)计算vF的公式为vF＝_______(用已知量字母表示)。(2)根据表中记录的数据，作出v-t图像，令B点为计时起点，并求物体的加速度a＝________m/s2。(3)如果当时电网中交变电流的频率是f＝51 Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
5．在利用打点计时器做“研究匀变速直线运动”的实验中，图甲所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1 s。(1)根据纸带可判定小车做_________________运动。(2)根据纸带计算各点瞬时速度：vD＝______m/s，vC＝_____m/s，vB＝____m/s。在图乙所示的坐标系中作出小车的v-t图像，并根据图线求出a＝________。(3)将图线延长与纵轴相交，交点的速度不为零，此速度的物理意义是_______________________________________________
[例1] 甲、乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验。实验中，甲同学负责释放金属小球，乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。已知相机每间隔0.1 s拍1幅照片。(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息，在此实验中还必须使用的器材是________。(填正确答案标号)A．米尺 B．秒表 C．光电门 D．天平(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法：________________________________________________________________________________。(3)实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab＝24.5 cm、ac＝58.7 cm，则该地的重力加速度大小为g＝__________m/s2。(保留2位有效数字)
将米尺竖直放置，小球靠近米尺下落，从照片上直接读出小球下落的距离
[例2] (2021·全国甲卷)为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为α的斜面(已知sin α＝0.34，cs α＝0.94)，小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间隔(每个时间间隔ΔT＝0.20 s)内小铜块沿斜面下滑的距离si(i＝1,2,3,4,5)，如下表所示。
由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为________m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为______。(结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80 m/s2)
[例4] 某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。实验步骤如下：①如图(a)，将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt；
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