实验一 研究匀变速直线运动
实验1:测定匀变速直线运动的加速度

实验一:研究匀变速直线运动,测定匀变速直线运动的加速度(含练习使用打点计时器) 实验原理1.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(由于电源频率是50Hz ),纸带上的点表示的是与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,就可以了解物体运动的情况。
2.由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法:如图所示,0、1、2……为时间间隔相等的各计数点,s 1、s 2、s 3、……为相邻两计数点间的距离,若2132........s s s s s ∆=-=-==恒量,即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。
右图为打点计时器打下的纸带。
选点迹清楚的一条,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量的地方取一个开始点O ,然后(每隔5个间隔点)取一个计数点A 、B 、C 、D …。
测出相邻计数点间的距离s 1、s 2、s 3 … 利用打下的纸带可以:求任一计数点对应的即时速度v :2Ts s 1)(n n ++==v v n ;如Ts s v c 232+=(其中T=5×0.02s=0.1s ) 3.由纸带求物体运动加速度的方法: (1)利用上图中任意相邻的两段位移求a :如223T s s a -= (2)用“逐差法”求加速度:即根据2415263s 3s s s s s aT -=-=-=(T为相邻两计数点间的时间间隔)求⇒++=⇒===3a a a a 3T s -s a ;3T s -s a ;3T s -s a 321236322522141()()23216549T s s s s s s a ++-++=再算出a 1、a 2、a 3的平均值即为物体运动的加速度。
(3)用v-t 图法:即先根据2Ts s 1)(n n ++=nv ;求出打第n 点时纸带的瞬时速度,再求出A 、B 、C 、D 、E 、F 各点的即时速度,画出如图的v-t 图线,图线的斜率即为物体运动的加速度。
实验01 研究匀变速直线运动(解析版)

实验01研究匀变速直线运动●注意事项1.平行:纸带和细线要和长木板平行。
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,要防止钩码落地和小车与滑轮相撞。
4.减小误差:小车的加速度要适当大些,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。
5.准确作图:在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏,而导致误差过大),仔细描点连线,不能连成折线,应作一条直线。
●误差分析1.使用刻度尺测量计数点间距离时有误差。
2.作v-t图象时出现作图误差。
3.电源频率不稳定,造成打点的时间间隔不完全相同。
4.长木板粗糙程度不均匀,小车运动时加速度有变化造成误差。
【典例1】[常规实验——基本仪器及原理]打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器,下图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的,(1)乙图是________计时器(填“电磁打点”或“电火花”),所接电源为频率为50Hz的__________V的________电源时(填直流或交流),每隔_________s打一次点;(2)在某次实验中,小车拖动纸带做匀加速直线运动,打点计时器所用的电源频率为50Hz,实验得到的一条纸带如下图所示,纸带上每5个点取一个计数点,按时间顺序取A、B、C、D、E五个计数点,实验中已得出相邻两计数点间的距离如下图所示(单位:cm)①实验中,必要的措施是________(多选);A.细线必须与长木板平行B.先释放小车再接通电源C.挂的钩码个数越多越好D.小车应从靠近打点计时器处释放②从纸带可以看出物体在做________________直线运动,在计数点B所代表的时刻,小车运动的瞬时速度大小为v B=__________m/s,小车的加速度大小为a=___________m/s2(保留三位有效数字......)。
实验一 研究匀变速直线运动

一、误差和有效数字 1.测量误差按其产生的原因和性质可分为 系统误差 和 偶然误差两类。 2.测量误差按分析数据可分为绝对误差和相对误差两类。 绝对误差是测量值与真实值之差,它反映测量值偏离真 实值的大小,它表示一个测量结果的可靠程度,但在比较不 , 同测量对象时则不适用。相对误差是绝对误差与真实值之比 常用百分数表示,它反映了实验结果的精确程度。例如两物 体的长度分别为 1 cm 和 100 m,误差分别为 0.1 cm 和 1 m, 后者测量相对误差更小,可靠程度要高些。
图实14
(1)下表列出了打点计时器打下 B、C、F 时小车的瞬时速度, 请在表中填入打点计时器打下 D、E 两点时小车的瞬时速度。(保 留三位有效数字)
位置
速度(m·s-1)
B
0.737
(2)如果小车做匀加速运动,所得纸带如图乙所示,则 x1、
x3-x2=x2-x1 x2、x3 的关系是____________________ ,已知打点计时器打点的 x2+x3 10t 时间间隔是 t,则打 c 点时小车的速度大小是_______________ 。
考查匀变速直线运动的判断 考查由纸带求物体运动速度的方法 连续相等时间内的位移之差为恒量,即x2-x1=x3 根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速 -x2=x4-x3=… =恒量,物体做匀变速直线运动。 x +x +
一、误差和有效数字
1.测量误差按其产生的原因和性质可分为 系统误差 和 偶然误差两类。 (1)系统误差 ①产生的原因:系统误差主要是由仪器本身的缺陷、公 式和实验原理不够严密等原因造成的。 ②特点:实验结果相对真实值的偏差总是具有相同的倾向 性,即总是偏大或偏小. ③减小系统误差的方法:改善实验原理、提高实验仪器的 测量精度、改善实验条件和实验环境等。 (2)偶然误差 ①产生的原因:偶然误差主要是由各种偶然因素引起的。 ②特点:有时偏大,有时偏小,且偏大和偏小的机会均等。 ③减小偶然误差的方法:多次测量 求平均值。
实验一 研究匀变速直线运动

答案:(1) d6 d4 10T
︱高中总复习︱一轮·物理
(2)根据(1)中得到的数据,以A点对应的时刻为t=0,试在图(乙)所给坐标系中
作出v-t图像,并求物体的加速度a=
m/s2;
︱高中总复习︱一轮·物理
解析:(2)作出 v t 图像,a= v = 0.29 0.125 m/s2≈0.413 m/s2; t 0.5 0.1
︱高中总复习︱一轮·物理
完成下列填空:
(1)用 a 表示滑块下滑的加速度大小,用 vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小,
则 v 与 vA,a 和Δ t 的关系式为 v =
.
(2)由图(c)可求得vA=
cm/s,a=
cm/s2.(结果保留三位有效数字)
解析:(1)设遮光片末端到达光电门的速度为 v,则由速度时间关系可知,v=vA+aΔt,且 v = vA v , 2
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实验一 研究匀变速直线运动
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实验基础
解读实验·萃取精华
︱高中总复习︱一轮·物理
●注意事项 1.两先两后: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. 2.防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,要防止钩码落地和小车与滑轮 相撞. 3.减小误差:小车的加速度要适当大些,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. 4.准确作图:在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏,而导致 误差过大),仔细描点连线,不能连成折线,应作一条直线. ●误差分析 1.使用刻度尺测计数点的距离时有误差. 2.作v-t图像时出现作图误差. 3.电源频率不稳定,造成打点的时间间隔不完全相同. 4.长木板粗糙程度不均匀,小车运动时加速度有变化造成误差.
2022届高考物理一轮复习 第4讲 实验一研究匀变速直线运动 讲义

第4讲实验一研究匀变速直线运动双基知识:一、实验目的1.练习正确使用打点计时器,学会利用打点纸带研究物体的运动。
2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法Δx=aT2。
3.掌握使用速度—时间图像求加速度的方法。
4.掌握使用逐差法计算匀变速直线运动加速度的方法。
二、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。
[部分器材用途]钩码通过细绳跨过定滑轮拖拽小车加速运动纸带记录小车在每次打点间隔时间内的运动情况刻度尺用于测量计数点间的距离三、实验原理1.实验原理图2.打点计时器(1)电磁打点计时器:6V以下交流电源。
(2)电火花计时器:220V交流电源。
(3)当所用交流电源的频率f=50Hz时,每隔0.02s打一次点。
若交流电的频率变化,对应打点时间间隔也会发生变化。
3.处理纸带数据时区分计时点和计数点计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。
计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点,要注意“每5个点取一个计数点”与“每隔4个点取一个计数点”取点方法是一样的,时间间隔均为0.1s。
4.匀变速直线运动的判断(1)若物体在连续相等时间T内的位移之差Δx为一恒量,即Δx=aT2,则物体做匀变速直线运动。
(2)利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度,作出物体运动的vt图像,若图像是一条倾斜的直线,则物体做匀变速直线运动。
5.由纸带计算某点的瞬时速度根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度vn =xn+xn+12T来计算。
6.利用纸带求物体加速度的两种方法(1)逐差法根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T为相邻计数点之间的时间间隔),求出a1=x4-x13T2,a2=x5-x23T2,a3=x6-x33T2,然后取平均值,即a=a1+a2+a33=x4+x5+x6-x1+x2+x39T2,即为物体的加速度。
专题一 实验一:研究匀变速直线运动

解析:(1)小车在阻力的作用下,做减速运动,由图乙知, 从右向左相邻水滴间的距离逐渐减小,所以小车在桌面上是从 右向左运动;(2)已知滴水计时器每 30 s 内共滴下 46 个小水滴, 所以相邻两水滴间的时间间隔为 Δt=3405 s=23 s,所以 A 点位置 的速度为 vA=0.1172+Δt0.133 m/s=0.19 m/s,根据逐差法可求加 速度(x4+x5)-(x1+x2)=6a(Δt)2,解得 a=0.038 m/s2.
图 S1-3
解析:(1)实验时细线必须与长木板平行,否则小车不做匀 变速直线运动,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)两点的时间间隔为 0.1 s,由逐差法可以得出 a= s6+s5+s49-T2s3-s2-s1=0.80 m/s2,打点计时器在打 B 点时小车 的速度 vB=s12+Ts2=0.40 m/s.
答案:(1)0.56 0.96 (2)2.0
考点 1 实验原理与操作 【典题 1】(2016 年天津卷)某同学利用如图S1-2 所示装置 研究小车的匀变速直线运动.
图 S1-2
(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
(4)Δt 越小,则 Δx 越接近计数点的瞬时速度,所以Δt 越小越 Δt
好,计算速度需要用到Δx 的测量值,所以Δx 大小与速度测量 的误差有关.
(5)如果小球的初速度为 0,其速度 v∝t,那么它通过的位 移 x∝t2.因此,只要测量小球通过不同位移所用的时间,就可以 检验小球的速度是否随时间均匀变化.(要检验小球的速度是随 时间均匀变化的,可以检验小球运动位移与时间的平方成正比,
专题一:实验一:研究匀变速直线运动

-1
m/s
5.0
图2
题型 利用纸带求物体的加速度和瞬时速度 【例题】(2010 年重庆卷)某同学用打点计时器测量做匀
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 S1-7 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:
指点迷津:关于给出多段数据的纸带,在求解加速度时,
一般会有三种想法:一是只选择里边的两小段计算,这种方法
不能用的原因是没有充分利用数据,误差较大;第二种是每两 组算出一个加速度,再求平均值,这样会把中间的数据都约掉,
也不可取;三是逐差法,这种方法可以把所有的实验数据使用 上,偶然误差小,是科学的计算加速度的方法.
实验一:研究匀变速直线运动
1.实验原理:研究物体做匀变速直线运动,最基本的是测 出位移和时间的关系,运用匀变速直线运动的规律,对纸带数
据进行处理.
2.器材与装置 (1)器材:小车、细绳、钩码、一端附有定滑轮的长木板、
打点计时器、低压交流电源、导线、纸带、米尺、细绳、复写
纸片.
(2)装置:按图 S1-1 所示安装实验仪器,让带有纸带的小
准点间的距离并做好记录.(分段测量会增大误差) (5)小车的加速度宜适当大些,可以减小长度测量误差,一 般能在约 50 cm 的纸带上清楚取 7~8 个计数点为宜. (6)纸带运动时不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦.
4.实验技巧 (1)纸带选择:从打点计时器重复打下的多条纸带中选点迹 清晰的一条,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量的地方取
加速度 a=______m/s2.
(3)计算打下计数点 B 时小车的速度:vB=______m/s.
大一轮高考总复习物理(人教版)课件:实验01+研究匀变速直线运动

(3)如果小车做匀加速直线运动,测出前六段相等时间内的位移分别为x1、x2、 x3、x4、x5、x6,已知打点计时器打点的时间间隔是t,则小车的加速度a的表达式 为:__________
答案:(1)AD (2)x3-x2=x2-x1 (3)a=x4+x5+x262-5 tx2 1+x2+x3
____________ s打一次点.
(2)使用打点计时器时,接通电源与让纸带随小车开始运动,这两个操作过程的
操作顺序应该是( )
A.先接通电源,后释放纸带
B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带的同时接通电源
D.哪个先,哪个后都可以
(3)实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带,如图所示,纸带上按时间 顺序取A、B、C、D四个计数点,每两个点之间还有四个点未画出,用尺子测得相 邻各点间的距离为x1=3.62 cm,x2=4.75 cm,x3=5.88 cm.
二、实验原理 从纸带上确定计数点和两计数点间隔的时间,量出相邻计数点间的距离,利用 平均速度求出瞬时速度;计算相邻计数点距离之差,看其是否是一个常数来确定运 动性质.
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 线、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片. 四、实验步骤 1.按照实验原理图,把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端,接好电源. 2.把一细线系在小车上,细线绕过滑轮,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.
三、误差分析 1.使用刻度尺测计数点的距离时有误差. 2.作v-t图象时出现作图误差. 3.电源频率不稳定,造成打点的时间间隔不完全相同. 4.长木板粗糙程度不均匀,小车运动时加速度有变化造成误差.
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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12.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v n=x n+x n+12T。
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=x4-x13T2、a2=x5-x23T2、a3=x6-x33T2,再算出平均值即a =x 4+x 5+x 6-x 1-x 2-x 39T 2。
(2)用图象法求加速度即先根据v n =x n +x n +12T 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)工作条件⎩⎨⎧电磁打点计时器:4~6 V 交流电源电火花计时器:220 V 交流电源区别“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v B=________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 =s 6+s 5+s 4-s 3-s 2-s 19T 2=0.80 m/s 2,打点计时器在打B 点时小车的速度v B =s 1+s 22T =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下滑时的运动进行探究。
物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图4所示。
已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz ,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。
在A 、B 、C 、D 、E 五个点中,打点计时器最先打出的是________点。
在打出C 点时物块的速度大小为________m/s(保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为________m/s 2(保留2位有效数字)。
图4解析 物块加速下滑,因此打点间距逐渐增大,故最先打出的是A 点。
两个相邻计数点之间的时间间隔T =0.1 s ,根据v t 2=v -=x t 得C 点的速度大小v C =x BD 2T =(5.85-1.20)×10-22×0.1m/s ≈0.233 m/s由图知x AB =1.20 cmx BC =x AC -x AB =1.95 cmx CD =x AD -x AC =2.70 cmx DE =x AE -x AD =3.45 cm由逐差法可得a =(x CD +x DE )-(x AB +x BC )4T 2代入数值解得物块下滑的加速度大小a=0.75 m/s2。
答案A0.2330.75拓展训练1 (2019·江苏江阴市模拟)某同学用如图5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。
图5(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③4~6 V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)安装好实验装置后,先____________,再____________。
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0.1 s,则v B=________m/s,a=________m/s2。
(保留2位有效数字)解析(1)本实验不需要天平测质量,电火花计时器应用220 V交流电源,也不用秒表测时间,故不需要的器材为②③⑦。
(2)正确的操作顺序是在安装好实验装置后先接通电源,再释放小车。
纸带和小车相连的一端先被打点,此时纸带速度较小,点间距离较小,故纸带的左端与小车相连。
(3)B点对应的速度是v B=AC-2T=52.00.2×10-3 m/s=0.26 m/s,a=CE--AC-(2T)2=0.40 m/s2。
答案 (1)②③⑦ (2)接通电源 释放小车 左(3)0.26 0.40实验拓展创新 命题角度 实验考查方式的创新【例3】 (2019·全国Ⅲ卷,22)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。
答:___________________________________________________________________(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/s 2。
(保留2位有效数字) 解析 (1)利用频闪照片测重力加速度时需要测量小球下落的距离,因此实验时必须使用米尺。
(2)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。
(3)根据Δx =gT 2得重力加速度大小g =bc -ab T 2=(ac -ab )-ab T 2=(58.7-24.5-24.5)×10-20.12 m/s 2=9.7 m/s 2。
答案 (1)A (2)将米尺竖直放置,使小球下落时尽量靠近米尺 (3)9.7拓展训练2 (2019·四川成都三诊)如图6所示为用频闪相机拍摄的羽毛与苹果同时下落的局部频闪照片,已知该频闪相机每隔Δt 时间闪光一次。
图6(1)这个实验表明:如果我们可以减小________对物体下落运动的影响,直至其可以忽略,那么重量不同的物体下落快慢程度将会相同。
(2)关于图中的x1、x2、x3,下列关系一定正确的是____________(填选项字母)。
A.x1∶x2∶x3=1∶4∶9B.x1∶x2∶x3=1∶3∶5C.2x2=x3+x1(3)利用图片提供的信息可以求出当地的重力加速度值g,可知g=________(填选项字母)。
A.2x1(Δt)2B.2(x1+x2+x3)9(Δt)2C.x3-x12(Δt)2D.x3-x1 4(Δt)2解析(1)在实验中,如果没有空气阻力,物体下落快慢程度相同,故不断减小空气阻力对物体下落的影响,重量不同的物体下落快慢程度将会趋于相同。
(2)因为三段位移间隔时间相同,由匀变速直线运动规律易知A项错误;由于这是局部照片,A点并不一定是起点,故不一定能根据初速度为零的匀变速直线运动规律求解,B项错误;根据x3-x2=x2-x1可知,2x2=x3+x1,C项正确。
(3)由Δx=g(Δt)2可得g=x3-x12(Δt)2,故C项正确。
答案(1)空气阻力(2)C(3)C命题角度实验情景的拓展【例4】(2019·全国Ⅱ卷,22)如图7(a),某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。
所用器材有:铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50 Hz 的交流电源、纸带等。
回答下列问题:(a)图7(1)铁块与木板间动摩擦因数μ=__________(用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g 和铁块下滑的加速度a 表示)。
(2)某次实验时,调整木板与水平面的夹角使θ=30°。
接通电源,开启打点计时器,释放铁块,铁块从静止开始沿木板滑下。
多次重复后选择点迹清晰的一条纸带,如图(b)所示。
图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)。
重力加速度为9.80 m/s 2,可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为________(结果保留2位小数)。
解析 (1)铁块受重力、木板弹力及摩擦力作用,由牛顿第二定律得mg sin θ-μF N =ma且F N =mg cos θ解以上两式得μ=g sin θ-a g cos θ。
(2)由逐差法求铁块加速度a =(x 5+x 6+x 7)-(x 1+x 2+x 3)12T 2=(76.39-31.83)-20.9012×0.12×10-2 m/s 2≈1.97 m/s 2代入μ=g sin θ-a g cos θ,得μ≈0.35。
答案 (1)g sin θ-a g cos θ (2)0.35拓展训练3 (2017·全国Ⅱ卷,22)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。