《匀变速直线运动的研究相关实验-2024年高考物理实验重难点含答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《匀变速直线运动的研究相关实验-2024年高考物理实验重难点含答案.pdf（35页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、匀变速直线运动的研究相关实验匀变速直线运动的研究相关实验学习目标对应题号目标01探究小车速度随时间变化的规律1，9，12，14目标02重力加速度的测定2，3，5，7，11，17，20，21目标03 用频闪相机(光电门)研究匀变速运动8，10，11，13，15，16，18目标04 计算某点瞬时速度 逐差法计算加速度4，6，9，14，15，191(2023浙江高考真题)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图1所示。需要的实验操作有(多选)；A.调节滑轮使细线与轨道平行B.倾斜轨道以补偿阻力C.小车靠近打点计时器静止释放D.先接通电源再释放小车经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段
2、如图2所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点，则计数点1的读数为cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则打计数点2时小车的速度大小为：m/s(结果保留3位有效数字)。2(2022北京高考真题)某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在频率为50.0Hz的交流电源上。使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，8，相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻计数点之间的距离x1，x2，x7，并求出打点2，3，7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立v-t坐标系，根据重锤下落的速度作出v-
3、t图线并求重力加速度。1匀变速直线运动的研究相关实验匀变速直线运动的研究相关实验-2024年高考物理实验重难点年高考物理实验重难点(1)图2为纸带的一部分，打点3时，重锤下落的速度v3=m/s(结果保留3位有效数字)。(2)除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出，请在图中标出速度v3对应的坐标点，并作出v-t图线。(3)根据图3，实验测得的重力加速度g=m/s2(结果保留3位有效数字)。(4)某同学居家学习期间，注意到一水龙头距地面较高，而且发现通过调节水龙头阀门可实现水滴逐滴下落，并能控制相邻水滴开始下落的时间间隔，还能听到水滴落地时发出的清脆声音。于是他计划利用手机的秒表计
4、时功能和刻度尺测量重力加速度。为准确测量，请写出需要测量的物理量及对应的测量方法。3(2022江苏高考真题)小明利用手机测量当地的重力加速度，实验场景如图1所示，他将一根木条平放在楼梯台阶边缘，小球放置在木条上，打开手机的“声学秒表”软件，用钢尺水平击打木条使其转开后，小球下落撞击地面，手机接收到钢尺的击打声开始计时，接收到小球落地的撞击声停止计时，记录下击打声与撞击声的时间间隔t，多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。2(1)现有以下材质的小球，实验中应当选用。A.钢球B.乒乓球C.橡胶球(2)用分度值为1mm的刻度尺测量某级台阶高度h的示数如图2所示，则h=cm。(3)作出2
5、h-t2图线，如图3所示，则可得到重力加速度g=m/s2。(4)在图1中，将手机放在木条与地面间的中点附近进行测量，若将手机放在地面A点，设声速为v，考虑3击打声的传播时间，则小球下落时间可表示为t=(用h、t和v表示)。(5)有同学认为，小明在实验中未考虑木条厚度，用图像法计算的重力加速度g必然有偏差。请判断该观点是否正确，简要说明理由。4(2022全国统考高考真题)用雷达探测一高速飞行器的位置。从某时刻(t=0)开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔1s测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示：t/s0123456x/m050710941759250533294233回答下列问题
6、：(1)根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是：；(2)当x=507m时，该飞行器速度的大小v=m/s；(3)这段时间内该飞行器加速度的大小a=m/s2(保留2位有效数字)。5(2021湖北统考高考真题)某同学假期在家里进行了重力加速度测量实验。如图(a)所示，将一根米尺竖直固定，在米尺零刻度处由静止释放实心小钢球，小球下落途经某位置时，使用相机对其进行拍照，相机曝光时间为1500s。由于小球的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。根据照片中米尺刻度读出小球所在位置到释放点的距离H、小球在曝光时间内移动的距离l。计算出小球通过该位置时的速度大小v，进而得出重力加速
7、度大小g。实验数据如下表次数12345l/cm0.850.860.820.830.85v/(ms-1)4.254.104.154.25H/m0.91810.94230.85300.88600.9231(1)测量该小球直径时，游标卡尺示数如图(b)所示，小球直径为mm。(2)在第2次实验中，小球下落H=0.9423m时的速度大小v=m/s(保留3位有效数字)；第3次实验测得的当地重力加速度大小g=m/s2(保留3位有效数字)。(3)可以减小本实验重力加速度大小测量误差的措施有。A.适当减小相机的曝光时间B.让小球在真空管中自由下落；C.用质量相等的实心铝球代替实心钢球6(2021天津高考真题)某
8、实验小组利用手机的录像功能拍下小球在斜面上做匀加速直线运动的过程。为便于记录小球各个时刻在斜面上的位置，将录像中时间间隔为T的连续7幅画面合成到同一张图中，示意如图。依次测得小球各相邻位置间的距离为x1、x2、x3、x4、x5、x6。4写出小球在位置1的速度表达式。要求充分利用测量数据，写出小球运动过程中的加速度表达式。在测量小球相邻位置间距时由于实验者读数产生的误差是误差。(填“偶然”或“系统”)7(2020江苏统考高考真题)疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如题图1所示。(1
9、)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是。(2)下列主要操作步骤的正确顺序是。(填写各步骤前的序号)把刻度尺竖直固定在墙上捏住小球，从刻度尺旁静止释放手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置打开手机摄像功能，开始摄像(3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如题图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为16s，刻度尺的分度值是1mm，由此测得重力加速度为m/s2。(4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片，(选填“仍能”或“不能”)用(3)问中的方法测出重力加速度。8(2019全国高考真题)
10、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0.1s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=24.5cm、ac=58.7cm，则该地的重力加速度大小为g=m/s2(保留2位有效数字)9(2019全国高考真题)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研究5物块拖动纸带下滑，打出的纸带一
11、部分如图所示已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，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ABCDE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/s2(保留2位有效数字)10(2023河南开封统考三模)某实验小组利用身边的器材，想粗略测量地铁启动过程中的加速度。具体操作如下：把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用胶带临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁起动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向，处于稳定状态，再用手机拍摄了当时情景的照片(如图所示)，拍摄方向跟地铁前进方向垂直完成下列问题：(1)根据这张
12、照片可看出地铁运动的方向(选填“向左”或“向右”)。(2)该小组已经测出下列数据：圆珠笔的质量m;圆珠笔的重力G;细绳的长度L，圆珠笔上端到竖直扶手的距离d;从地铁启动到稳定的时间t;为完成该实验需要选出必要的物理量为(用相应物理量前的序号表示)，用选出的物理量表示出该地铁手机拍照时的加速度为。11(2023山东模拟预测)某同学以墙面为背景，使用手机频闪照相功能拍摄小球自由下落过程，通过对频闪照片的研究，粗略测定当地的重力加速度。请回答下列问题：(1)该同学要从下列物体中选择做自由落体的小球，最为合理的是；A.小塑料球B.小木球C.小钢球D.小泡沫球(2)如图为该同学拍得的频闪照片的一部分，测
13、得图中部分墙的高度h=0.72m，手机曝光时间间隔为0.07s，则当地重力加速度g=m/s2，小球到达位置4时的速度大小为m/s；(结果保留3位有效数字)6(3)照片中位置1(选填“是”“不是”或“不确定”)小球自由下落的初始位置，由于空气阻力影响，测出的重力加速度值比实际值(选填“偏大”或“偏小”)。12(2023湖南模拟预测)某同学利用如图所示的装置探究小车的加速度与所受合外力的关系。其实验操作步骤如下：A.按照图甲安装好实验装置，挂上托盘和砝码；B.调节长木板的倾角，轻推小车，使小车沿长木板向下匀速运动；C.取下细绳、托盘和砝码，测量并记录托盘和砝码的总质量m；D.保持长木板的倾角不变，
14、不挂托盘和砝码，将小车置于靠近打点计时器的位置，由静止释放小车后启动打点计时器，打点结束关闭电源开关并取下纸带；E.重新挂上细绳、托盘和砝码，改变托盘中砝码数量，重复B、C、D步骤。注意：多次改变砝码的数量，小车都是沿长木板向下运动。根据以上描述完成下列问题：(1)装置图中有一明显不当之处是。(2)请将实验步骤描述中有明显错误的地方改正为。(3)实验获得如图乙所示的纸带，计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出，电源的频率为50Hz，则在打d点时小车的速度大小vd=m/s(保留3位有效数字)；打这条纸带时小车的加速度大小a=m/s2(保留2位有效数字)。713(2023浙江温州乐清市知临
15、中学校考模拟预测)小明和小张想探究滑块通过光电门时的瞬时速度大小，测出遮光条宽度不同时，滑块通过光电门1的时间间隔，从而得到五个不同的速度v，结果如下表。如果测量遮光条宽度误差很小，他们通过作图法，即以为横坐标，速度v为纵坐标，将五个测量值在下图所示的坐标系上标出，试通过作图法求出滑块通过光电门时的瞬时速度值。(保留3位有效数字)x/cm0.5001.0001.5002.0002.500t/s0.5601.0601.5301.9802.380v/(cm/s)0.8930.9430.9801.0101.05014(2023重庆校联考模拟预测)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，用打点
16、计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，如图1所示，在纸带上选取7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个计时点未画出，用刻度尺测量出各计数点1、2、3、4、5、6到“0”点的距离依次为3.20cm、7.20cm、11.98cm、17.58cm、24.00cm、31.24cm。(1)已知打点计时器所用电源是频率为50Hz的交流电，试根据纸带上各计数点间的距离，计算出打下1、2、3、4、5五个点时小车的瞬时速度，并将下表中的速度值补充完整(保留两位有效数字)；计数点12345速度v1v2v3v4v5速度值(m/s)_0.440.520.60_(2)以“0”点为计时起点，将上表中1、2、3、4、5五
17、个计数点对应的小车的瞬时速度标在图2所示的直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度v随时间t变化的关系图像；8(3)由(2)中所画的v-t图像，可以求出小车在打点计时器打下计数点“0”时的速度大小为m/s，加速度大小为m/s2。(保留两位有效数字)15(2023湖南株洲校联考模拟预测)为了测定斜面上小车下滑的加速度，某实验小组利用DIS(数字化信息系统)技术进行实验，如图所示。当装有宽度为d=2cm的遮光条的小车经过光电门时，系统就会自动记录挡光时间，并由相应软件计算遮光条经过光电门的平均速度来表示瞬时速度。某次实验中，小车从距离光电门中心为L处由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间为T=0.04s
18、。(1)计算经过光电门时小车的速度为m/s。(2)试写出计算小车下滑的加速度a的表达式：(用d、T和L表示)。(3)若L=0.5m，则小车下滑的加速度为m/s2.(4)测量计算出来的加速度比真实的加速度(选填“偏大”“偏小”或“相等”)16(2023辽宁沈阳统考三模)某物理活动小组利用光电计时器探究滑块在斜面上速度变化的规律，实验装置如图(a)所示。光电计时器固定在斜面底端，把宽度为d的遮光片固定在滑块上。让滑块从距离光电计时器x处由静止释放，遮光片经过光电计时器的遮光时间为t。改变滑块释放位置，记录不同位置释放时，遮光片距离光电计时器的距离x及经过光电计时器的遮光时间t。9(1)遮光片经过光
19、电计时器的速度v=(用题中所给字母表示)；(2)用游标卡尺测出遮光片的宽度如图(b)所示，遮光片的宽度d=mm；(3)图(b)是根据实验数据描绘的x-1t2图线，它近似为一条直线，则可知滑块做匀变速直线运动。由图中数据及已测数据可得，滑块加速度a=m/s2(结果保留2位有效数字)。17(2023湖南校联考三模)某学习小组利用图甲所示装置测量小球做自由落体运动的加速度。请回答下列问题。(1)用游标卡尺测量小球的直径d时示数如图乙所示，则其读数为mm。(2)将小球从A处由静止释放，数字计时器记录下小球通过光电门的挡光时间t，用刻度尺测得A点与光电门间的高度h，通过测量数据计算通过光电门的速度，从而
20、计算小球自由下落的加速度g。下表为某同学实验过程中换用不同高度h自由下落点记录、计算的实验数据。次数12345t10-3s3.813.373.052.802.60v m/s2.622.973.283.84h m0.3500.4500.5500.6500.750则在第4组数据中，小球通过光电门时的速度大小为m/s，用该组数据计算小球下落过程中的加速度大小为m/s2。(结果均保留三位有效数字)(3)用本装置测量小球的加速度，为了减少实验误差，可采取的措施有(填字母标号)。A.选取直径大一点的木球B.适当增大光电门与A点之间的距离C.选取同质量密度更大的球D.把光电门计时换成秒表计时18(2022上
21、海一模)(10 分)如图(a)，光电门传感器固定在倾斜斜面下端附近，挡光片安装在滑块上。使用不同宽度的挡光片，挡光片前端在滑块上的位置相同。将滑块在斜面上同一位置由静止释放，测得若干组数据，如下表所示。序号挡光片宽度 x/m挡光时间 t/s速度 v/(ms-1)10.3000.5100.5920.2000.3630.5530.1000.1960.5140.0600.1220.4950.0200.0430.461060.0100.0220.4670.0060.0130.46(1)由表中数据可得，使用较窄的挡光片可使更接近挡光片前端经过光电门时的瞬时速度，挡光片前端经过光电门时的瞬时速度为m/s；
22、(2)适当选取表中的几组数据，在图(b)给出的坐标纸上画出相关图线。根据画出的图线，可估算滑块沿斜面下滑的加速度为m/s2。(保留小数点后二位)19(2023天津模拟预测)在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器接在50Hz的低压交流电源上。某同学在打出的纸带上按打点的先后顺序选取A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间还有四个点)，从A点开始在每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为a、b、c、d、e段)，将这五段纸带底部对齐、相互紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中，如图所示。11(1)将每一段纸带的右上端连接起来，得到一条倾斜的直线，如图所示，可知该物体做直线运动，若直线与-
23、x方向的夹角越小，说明物体运动的加速度(填“越大”或“越小”)。(2)从第一个计数点A开始计时，为求出0.15s时刻物体的瞬时速度，需要测出哪段纸带的长度？答：段纸带(填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”)。(3)若测得a段纸带的长度为8.0cm，d段纸带的长度为2.0cm，则可求出加速度的大小为m/s2。(结果保留两位有效数字)20(2022广西玉林校考二模)某研究小组利用图甲所示装置测定重力加速度。实验器材由带有刻度尺的竖直杆、小球释放器、小球、光电门A和B及光电门计时器和网兜组成。实验时，按图装配好实验器材，小球、两个光电门和网兜在同一竖直线上利用刻度尺读出两个光电门的距离h，打开计
24、时器后释放小球，记录下计时器显示的小球从光电门A到光电门B所用时间t；保持光电门A的位置不变，改变光电门B的位置，重复实验，多次读出两个光门间的距离h和小球经过两个光电门所用时间t，在坐标纸上做出ht-t图线如图乙所示。(1)为了提高实验精度，下列说法正确的是。A.两光电门间的距离适当大一些B.小球的直径越小，实验精度越高C.应该选用材质密度较大的小球(2)乙图中，图线与纵轴交点坐标为b，若图线斜率为k，则当地的重力加速度值为，小球释放点距光电门A的高度为。(用题目给出的已知量表示)21(2021山东济宁统考一模)某实验小组想利用水流在重力作用下的粗细变化估测重力加速度大12小。如图甲所示，水
25、龙头出口竖直向下，流出的水在重力作用下速度越来越大，所以水流的横截面积会越来越小。水龙头在任意时间t内流出水的体积都为V，用游标卡尺在相距h的两处测出水流的横截面直径分别为d1和d2。(1)某次用游标卡尺测量水流的横截面直径时如图乙所示，其读数为mm；(2)为提高该实验的精度，避免因水龙头出口不规则等一系列因素造成的影响，下列措施有效的是；A.水龙头出口越细越好B.测量d1时应尽量靠近水龙头出口C.测量同一横截面直径d时，应从多个角度测量再求平均值D.h取值尽可能大些，但是需要避免因为水流太细而发成离散的水珠(3)试写出重力加速度表达式g=。13匀变速直线运动的研究相关实验匀变速直线运动的研究
26、相关实验学习目标对应题号目标01探究小车速度随时间变化的规律1，9，12，14目标02重力加速度的测定2，3，5，7，11，17，20，21目标03 用频闪相机(光电门)研究匀变速运动8，10，11，13，15，16，18目标04 计算某点瞬时速度 逐差法计算加速度4，6，9，14，15，191(2023浙江高考真题)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图1所示。需要的实验操作有(多选)；A.调节滑轮使细线与轨道平行B.倾斜轨道以补偿阻力C.小车靠近打点计时器静止释放D.先接通电源再释放小车经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图2所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为
27、计数点，则计数点1的读数为cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则打计数点2时小车的速度大小为：m/s(结果保留3位有效数字)。【答案】ACD2.751.48【详解】1A实验需要调节滑轮使细线与轨道平行，选项A正确；B该实验只要使得小车加速运动即可，不需要倾斜轨道补偿阻力，选项B错误；C为了充分利用纸带，则小车靠近打点计时器静止释放，选项C正确；D先接通电源再释放小车，选项D正确。故选ACD。23计数点1的读数为2.75cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则打点周期T=0.02s，则打计数点2时小车的速度大小为v2=x132T=(8.65-2.75)10-20.04m
28、/s=1.48m/s2(2022北京高考真题)某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在频率为50.0Hz的交流电源上。使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，8，相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻计数点之间的距离x1，x2，x7，并求出打点2，3，7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立v1-t坐标系，根据重锤下落的速度作出v-t图线并求重力加速度。(1)图2为纸带的一部分，打点3时，重锤下落的速度v3=m/s(结果保留3位有效数字)。(2)除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中
29、标出，请在图中标出速度v3对应的坐标点，并作出v-t图线。(3)根据图3，实验测得的重力加速度g=m/s2(结果保留3位有效数字)。(4)某同学居家学习期间，注意到一水龙头距地面较高，而且发现通过调节水龙头阀门可实现水滴逐滴下落，并能控制相邻水滴开始下落的时间间隔，还能听到水滴落地时发出的清脆声音。于是他计划利用手机的秒表计时功能和刻度尺测量重力加速度。为准确测量，请写出需要测量的物理量及对应的测量方法。2【答案】1.159.79见解析【详解】(1)1打点计时器接在频率为50.0Hz的交流电源上，相邻计数点之间还有1个计时点，则相邻两计数点之间的时间为t=20.02s=0.04s纸带做自由落体
30、运动，打点3时的瞬时速度等于点2到点4之间的平均速度，由纸带数据可知v3=x242t=3.83+5.3610-220.04m/s=1.15m/s(2)2做出图像如图所示(3)3根据v=gt，可知g=vt根据v-t图像可知其斜率为重力加速度，则有g=2.7-0.350.24m/s2=9.79m/s2(4)4需要测量的物理量：水滴下落的高度h和下落的时间t。测量h的方法：用刻度尺测量水龙头出水口到地面的高度，多次测量取平均值；测量t的方法：调节水龙头阀门，使一滴水开始下落的同时，恰好听到前一滴水落地时发出的清脆声音。用手机测量n滴水下落的总时间tn，则3t=tnn3(2022江苏高考真题)小明利用
31、手机测量当地的重力加速度，实验场景如图1所示，他将一根木条平放在楼梯台阶边缘，小球放置在木条上，打开手机的“声学秒表”软件，用钢尺水平击打木条使其转开后，小球下落撞击地面，手机接收到钢尺的击打声开始计时，接收到小球落地的撞击声停止计时，记录下击打声与撞击声的时间间隔t，多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。(1)现有以下材质的小球，实验中应当选用。A.钢球B.乒乓球C.橡胶球(2)用分度值为1mm的刻度尺测量某级台阶高度h的示数如图2所示，则h=cm。(3)作出2h-t2图线，如图3所示，则可得到重力加速度g=m/s2。4(4)在图1中，将手机放在木条与地面间的中点附近进行测量，
32、若将手机放在地面A点，设声速为v，考虑击打声的传播时间，则小球下落时间可表示为t=(用h、t和v表示)。(5)有同学认为，小明在实验中未考虑木条厚度，用图像法计算的重力加速度g必然有偏差。请判断该观点是否正确，简要说明理由。【答案】A61.209.55t+hv不正确，理由见解析【详解】(1)1为了减小空气阻力等误差影响，应该选用材质密度较大的小钢球，故选A。(2)2刻度尺的分度值为1mm，估读到分度值的下一位，由图可知h=61.20cm；(3)3根据h=12gt2可知2ht2=g故在2h-t2图像中斜率表示重力加速度，则根据图线有g=3.27-0.500.35-0.06m/s29.55m/s2
33、(4)4下落过程中声音传播的时间为t1=hv则小球下落的时间为t=t+t1=t+hv(5)5设木条厚度为H，则台阶距离地面的高度h1时的时间为t1，高度h2时的时间为t2；则根据前面的分析有g=2 h2+H-2 h1+Ht22-t21=2 h2-h1t22-t21可知与H无关。4(2022全国统考高考真题)用雷达探测一高速飞行器的位置。从某时刻(t=0)开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔1s测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示：t/s01234565x/m050710941759250533294233回答下列问题：(1)根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动
34、，判断的理由是：；(2)当x=507m时，该飞行器速度的大小v=m/s；(3)这段时间内该飞行器加速度的大小a=m/s2(保留2位有效数字)。【答案】相邻1s内的位移之差接近x=80m54779【详解】(1)1第1s内的位移507m，第2s内的位移587m，第3s内的位移665m，第4s内的位移746m，第5s内的位移824m，第6s内的位移904m，则相邻1s内的位移之差接近x=80m，可知判断飞行器在这段时间内做匀加速运动；(2)2当x=507m时飞行器的速度等于0-2s内的平均速度，则v1=10942m/s=547m/s(3)3根据a=x36-x039T2=4233-21759912m/
35、s279m/s25(2021湖北统考高考真题)某同学假期在家里进行了重力加速度测量实验。如图(a)所示，将一根米尺竖直固定，在米尺零刻度处由静止释放实心小钢球，小球下落途经某位置时，使用相机对其进行拍照，相机曝光时间为1500s。由于小球的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。根据照片中米尺刻度读出小球所在位置到释放点的距离H、小球在曝光时间内移动的距离l。计算出小球通过该位置时的速度大小v，进而得出重力加速度大小g。实验数据如下表次数12345l/cm0.850.860.820.830.85v/(ms-1)4.254.104.154.25H/m0.91810.94230.85300.8860
36、0.9231(1)测量该小球直径时，游标卡尺示数如图(b)所示，小球直径为mm。(2)在第2次实验中，小球下落H=0.9423m时的速度大小v=m/s(保留3位有效数字)；第3次实验测得的当地重力加速度大小g=m/s2(保留3位有效数字)。(3)可以减小本实验重力加速度大小测量误差的措施有。A.适当减小相机的曝光时间B.让小球在真空管中自由下落；6C.用质量相等的实心铝球代替实心钢球【答案】15.754.309.85AB【分析】本题考查重力加速度的测量，意在考查考生对实验原理的理解以及处理实验数据的能力。【详解】(1)1由游标卡尺的读数规则可知，小球的直径为15mm+150.05mm=15.7
37、5mm(2)23由题意可知，小球下落H=0.9423 m时的速度v=lT=0.8610-21500m/s=4.30m/s由运动学公式v2=2gh得g=v22H=4.10220.8530m/s2=9.85m/s2(3)4A小球下落一定高度时的瞬时速度近似为曝光时间内的平均速度，曝光时间越短，曝光时间内的平均速度越接近瞬时速度，实验误差越小，故A正确；B让小球在真空管中自由下落，可减小空气阻力的影响，可减小实验误差，故B正确；C质量相等的实心铝球代替实心钢球时，铝球体积更大，阻力对铝球的影响较大，实验误差较大，故C错误。6(2021天津高考真题)某实验小组利用手机的录像功能拍下小球在斜面上做匀加速
38、直线运动的过程。为便于记录小球各个时刻在斜面上的位置，将录像中时间间隔为T的连续7幅画面合成到同一张图中，示意如图。依次测得小球各相邻位置间的距离为x1、x2、x3、x4、x5、x6。写出小球在位置1的速度表达式。要求充分利用测量数据，写出小球运动过程中的加速度表达式。在测量小球相邻位置间距时由于实验者读数产生的误差是误差。(填“偶然”或“系统”)【答案】x1+x22Tx4+x5+x6-x1+x2+x39T2偶然【详解】1匀变速直线运动中，中间时刻速度等于平均速度，所以1位置的速度为v1=x1+x22T2题中要求充分利用数据，利用逐差法求解加速度，则x4-x1=3a1T2x5-x1=3a2T2
39、x6-x3=3a3T2解得加速度为7a=a1+a2+a33=(x6+x5+x4)-(x3+x2+x1)9T23读数产生的误差是人为因素造成的，属于偶然误差。【点睛】一般来说，偶然误差是主观因素引起的误差，比如读数错误，操作错误等；系统误差是客观因素造成的，比如测量工具本身的精确度不够，测量方法带来的不可避免的误差等。7(2020江苏统考高考真题)疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如题图1所示。(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是。(2)下列主要操
40、作步骤的正确顺序是。(填写各步骤前的序号)把刻度尺竖直固定在墙上捏住小球，从刻度尺旁静止释放手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置打开手机摄像功能，开始摄像(3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如题图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为16s，刻度尺的分度值是1mm，由此测得重力加速度为m/s2。(4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片，(选填“仍能”或“不能”)用(3)问中的方法测出重力加速度。【答案】小钢球 9.61(9.59.7)仍能【详解】(1)要测量当地重力加速度需要尽量减小空气阻力的影响，所以
41、密度大体积小的小钢球最适合；(2)要完成实验首先应该将刻度尺竖直固定在墙上，安装好三脚架，调整好手机摄像头的位置；因为下落时间很短，所以一定要先打开摄像头开始摄像，然后在将小球从刻度尺旁静止释放，故顺序为；(3)由三张图片读出小球所在位置的刻度分别为2.50cm，26.50cm，77.20cm；小球做自由落体运动，根据x=gT2可得g=xT2=77.20-26.5010-2-26.50-2.5010-2162m/s2=9.61m/s2(4)因为就算小球偏离了竖直方向，但是小球在竖直方向上的运动依然是自由落体运动，对实验结果无影响，故仍能用前面的方法测量出重力加速度。8(2019全国高考真题)甲
42、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0.1s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)8A.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=24.5cm、ac=58.7cm，则该地的重力加速度大小为g=m/s2(保留2位有效数字)【答案】A将米尺竖直放置，使小球下落时尽量靠近米尺9.7【详解】此实验用数码相机替代打点计时器,故实验原理是相同的,仍然需
43、要米尺来测量点与点之间的距离;就本实验而言,因为是不同照片,所以是测量连续几张照片上小球位置之间的距离;加速度求解仍然用逐差法计算,注意是bc与ab之间的距离差.9(2019全国高考真题)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研究物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，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ABCDE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/s2(保留2位有效数字)【答案】A0.2330.75【详解】分析可知，物块沿倾斜长木
44、板最匀加速直线运动，纸带上的点迹，从A到E，间隔越来越大，可知，物块跟纸带的左端相连，纸带上最先打出的是A点；在打点计时器打C点瞬间，物块的速度vC=xBD2T=4.6510-220.1=0.233m/s；根据逐差法可知，物块下滑的加速度a=xCE-xAC4T2=6.15-3.1510-240.12=0.75m/s2故本题正确答案为：A；0.233；0.7510(2023河南开封统考三模)某实验小组利用身边的器材，想粗略测量地铁启动过程中的加速度。具体操作如下：把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用胶带临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁起动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向，处于稳定
45、状态，再用手机拍摄了当时情景的照片(如图所示)，拍摄方向跟地铁前进方向垂直完成下列问题：(1)根据这张照片可看出地铁运动的方向(选填“向左”或“向右”)。(2)该小组已经测出下列数据：9圆珠笔的质量m;圆珠笔的重力G;细绳的长度L，圆珠笔上端到竖直扶手的距离d;从地铁启动到稳定的时间t;为完成该实验需要选出必要的物理量为(用相应物理量前的序号表示)，用选出的物理量表示出该地铁手机拍照时的加速度为。【答案】向左 dGm L2-d2【详解】(1)1根据图像可知，悬挂圆珠笔的细线与竖直方向的夹角在右侧，则可知细线对圆珠笔的拉力斜向做上方，而圆珠笔的重力竖直向下，二者的合力水平向左，因此可知地铁在向左
46、加速运动。(2)23设细线与竖直方向的夹角为，圆珠笔的重力为G，质量为m，加速度为a，则根据牛顿第二定律可得Gtan=ma解得a=Gtanm此时中还需表示出tan，因此还需测量出细绳的长度L，圆珠笔上端到竖直扶手的距离d，则tan可表示为tan=dL2-d由此可得a=dGm L2-d2因此，在本实验中需要知道圆珠笔的质量，圆珠笔的重力，以及细绳的长度L，圆珠笔上端到竖直扶手的距离d，用以上物理量得到的圆珠笔的加速度即为地铁的加速度。11(2023山东模拟预测)某同学以墙面为背景，使用手机频闪照相功能拍摄小球自由下落过程，通过对频闪照片的研究，粗略测定当地的重力加速度。请回答下列问题：(1)该同
47、学要从下列物体中选择做自由落体的小球，最为合理的是；A.小塑料球B.小木球C.小钢球D.小泡沫球(2)如图为该同学拍得的频闪照片的一部分，测得图中部分墙的高度h=0.72m，手机曝光时间间隔为0.07s，则当地重力加速度g=m/s2，小球到达位置4时的速度大小为m/s；(结果保留3位有效数字)10(3)照片中位置1(选填“是”“不是”或“不确定”)小球自由下落的初始位置，由于空气阻力影响，测出的重力加速度值比实际值(选填“偏大”或“偏小”)。【答案】C9.803.78不是偏小【详解】(1)1为减小空气阻力对实验造成的误差，需要选择密度较大的小钢球来做实验，质量相同的情况下体积相对较小。故选C。
48、(2)2由题可得每块砖的厚度为h=0.72m15=0.048m则g=h34-h122t2=24.810-22(0.07)2m/s2=9.8m/s23小钢球到达位置3时的速度v3=h23+h342t=94.810-220.07m/s=3.09m/s2小钢球到达位置4时的速度v4=v3+gt=3.09m/s+9.80.07m/s=3.78m/s(3)44个小球间竖直距离之比为345，故照片中位置1不是小球自由下落的初始位置。5由于空气阻力影响，小球加速度偏小，测出的重力加速度值比实际值偏小。12(2023湖南模拟预测)某同学利用如图所示的装置探究小车的加速度与所受合外力的关系。其实验操作步骤如下：
49、A.按照图甲安装好实验装置，挂上托盘和砝码；B.调节长木板的倾角，轻推小车，使小车沿长木板向下匀速运动；11C.取下细绳、托盘和砝码，测量并记录托盘和砝码的总质量m；D.保持长木板的倾角不变，不挂托盘和砝码，将小车置于靠近打点计时器的位置，由静止释放小车后启动打点计时器，打点结束关闭电源开关并取下纸带；E.重新挂上细绳、托盘和砝码，改变托盘中砝码数量，重复B、C、D步骤。注意：多次改变砝码的数量，小车都是沿长木板向下运动。根据以上描述完成下列问题：(1)装置图中有一明显不当之处是。(2)请将实验步骤描述中有明显错误的地方改正为。(3)实验获得如图乙所示的纸带，计数点a、b、c、d、e、f间均有
50、四个点未画出，电源的频率为50Hz，则在打d点时小车的速度大小vd=m/s(保留3位有效数字)；打这条纸带时小车的加速度大小a=m/s2(保留2位有效数字)。【答案】打点计时器安放位置过低，不能有效利用木板长度先启动打点计时器，再由静止释放小车0.1850.10【详解】(1)1打点计时器安放位置过低，不能有效利用木板长度；(2)2先启动打点计时器，再由静止释放小车；(3)3 4相邻两个计数点之间的周期T=0.1s，则vd=36.1cm-32.4cm0.2s=0.185m/sa=xce-xac(2T)2=3.7cm-3.3cm0.04s2=0.1m/s213(2023浙江温州乐清市知临中学校考模