1、PAGE 課練3誤差有效數字實驗研究勻變速直線運動1關于誤差，以下說法中正確的選項是()A認真測量可以防止誤差B誤差是實驗中產生的錯誤C采用精密儀器，改良實驗方法，可以消除誤差D實驗中產生誤差是難免的，但可以想方法盡量減小誤差答案：D解析：錯誤是指因儀器故障、設計錯誤、操作不當等造成的測量偏差，不是誤差誤差是不可防止的，只能盡可能減小誤差，而錯誤是可以防止的2以千米為單位計錄的某次測量結果為5.4 km，假設以米為單位，記錄這一結果可寫為()A5 400 mB5.4103 mC5.40103 m D5.400103 m答案：B3在“測金屬的電阻率的實驗中，分別用游標卡尺和螺旋測微器測出用金屬材

2、料制成的一段圓柱體的長度和橫截面的直徑如以下圖所示那么該圓柱體的長度為_mm，橫截面的直徑為_mm.答案：49.104.702解析：根據游標卡尺讀數規那么，該圓柱體的長度為49 mm20.05 mm49.10 mm，根據螺旋測微器讀數規那么，圓柱體橫截面的直徑為4.5 mm20.20.01 mm4.702 mm.4.在DIS系統中，光電門測量的是運動物體擋光時間內的平均速度，因為擋光片較窄，所以可看成測量的是瞬時速度為了測量做勻變速直線運動的小車的加速度，將寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上，如下圖，當小車做勻變速運動經過光電門時，測得A、B先后擋光的時間分別為t1和t2.A、B開始擋光時刻

3、的間隔為t，那么小車的加速度a_.答案：eq f(b,t)eq blc(rc)(avs4alco1(f(1,t2)f(1,t1)解析：A、B開始擋光時小車的速度分別為v1eq f(b,t1)、v2eq f(b,t2)，由v2v1at解得aeq f(b,t)eq blc(rc)(avs4alco1(f(1,t2)f(1,t1).5某同學在做“探究小車速度隨時間變化的規律的實驗時，打點計時器所用電源的頻率是50 Hz，在實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，他把某一點記作O，再選依次相鄰的6個點作為測量點，分別標以A、B、C、D、E和F，如圖甲所示eq o(sup7(),sdo5(甲)乙(1)如果測得C、

4、D兩點相距2.70 cm，D、E兩點相距2.90 cm，那么在打D點時小車的速度是_m/s.(計算保存三位有效數字)(2)該同學分別算出打各點時小車的速度，然后根據數據在vt坐標系中描點(如圖乙所示)，由此可求得小車的加速度a_m/s2.(計算保存三位有效數字)答案：(1)1.40(2)5.00解析：(1)打計數點D時小車的瞬時速度veq f(CDDE,2T)eq f(2.702.90,0.022)102 m/s1.40 m/s.(2)將點連成平滑直線如圖丙所示，由圖象的斜率，得aeq f(v,t)eq f(1.501.00,10102) m/s25.00 m/s2.eq o(sup7(),s

5、do5(丙)6一位同學在研究小球自由落體運動時，用頻閃照相連續記錄下小球的位置如下圖閃光周期為eq f(1,30) s，測得x17.68 cm，x312.00 cm，用上述數據通過計算可得小球運動的加速度約為_m/s2，圖中x2為_cm.答案：9.729.84解析：由x3x14aT2，代入數據解得a9.72 m/s2.x2x12aT2，所以x2x12aT29.84 cm.7在“研究勻變速直線運動的實驗中，打點計時器使用交流電源的頻率是50 Hz，打點計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點跡，以此記錄小車的運動情況(1)打點計時器的打點周期是_s.(2)圖為某次實驗打出的一條紙帶，其中1、2、3、

6、4為依次選中的計數點(各相鄰計數點之間有四個點跡)根據圖中標出的數據可知，打點計時器在打出計數點2時小車的速度大小為_m/s，小車做勻加速直線運動的加速度大小為_m/s2.(計算結果均保存兩位有效數字)答案：(1)0.02(2)0.646.4解析：(1)根據公式可得Teq f(1,f)eq f(1,50) s0.02 s.(2)根據勻變速直線運動規律可得v2eq f(x13,2t)eq f(12.80102,20.025) m/s0.64 m/s，根據公式xat2可得aeq f(x,t2)6.4 m/s2.8某同學利用打點計時器測量小車做勻變速直線運動的加速度(1)電磁打點計時器是一種使用_(

7、填“交流或“直流)電源的計時儀器，它的工作電壓是46 V.(2)實驗中該同學從打出的假設干紙帶中選取一條紙帶，如下圖，紙帶上按時間順序選取0、1、2、3四個計數點，每兩個相鄰計數點之間還有四個點未畫出用尺子測得各計數點與0計數點之間的距離依次為d13 cm，d27.5 cm，d313.5 cm，根據紙帶數據可以求出計數點2所代表的時刻紙帶運動的瞬時速度是_m/s；小車的加速度是_m/s2.(結果保存兩位有效數字)(3)假設電源頻率低于50 Hz時，仍按相鄰兩個計數點時間間隔為0.10 s計算，那么測出小車的加速度_(填“偏大、“不變或“偏小)答案：(1)交流(2)0.531.5(3)偏大解析：

8、(1)電磁打點計時器是使用低壓交流電源的計時儀器(2)打計數點2的瞬時速度等于計數點13段的平均速度，v2eq f(d3d1,2T)0.53 m/s.s13 cm，x2d2d14.5 cm，s3d3d26 cm，ss2s1s3s21.5 cm，由saT2解得a1.5 m/s2.(3)假設電源頻率低于50 Hz，那么周期大于0.02 s，兩計數點間的實際時間間隔大于0.1 s，但計算時仍然用0.1 s代入，那么計算出的加速度值偏大9研究小車做勻變速直線運動的實驗裝置如圖甲所示，其中斜面傾角可調，打點計時器的工作頻率為50 Hz，紙帶上計數點的間距如圖乙所示，其中每相鄰兩計數點之間還有4個點未畫出

9、(1)局部實驗步驟如下：A測量完畢，關閉電源，取出紙帶B接通電源，待打點計時器工作穩定后放開小車C將小車停靠在打點計時器附近，小車尾部與紙帶相連D把打點計時器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔上述實驗步驟的正確順序是：_(用字母填寫)(2)圖乙中標出的相鄰兩計數點的時間間隔T_s.(3)計數點5對應的瞬時速度大小計算式為v5_.(4)為了充分利用記錄數據，減小誤差，小車加速度大小的計算式應為a_.答案：(1)DCBA(2)0.1(3)eq f(s4s5,2T)(4)eq f(1,9T2)(s6s5s4s3s2s1)解析：(1)實驗步驟的正確順序是DCBA；(2)相鄰兩計數點的時間間隔T0.02 s

10、50.1 s；(3)計數點5對應的瞬時速度大小計算式為v5eq f(s4s5,2T)；(4)根據xaT2可得s4s13a1T2，s5s23a2T2，s6s33a3T2，那么aeq f(1,3)(a1a2a3)，解得aeq f(1,9T2)(s6s5s4s3s2s1)10如下圖為測量重力加速度的實驗裝置裝置包括：固定在水平底板上帶有刻度的直桿；三個可通過螺絲固定在直桿上的支架A、B、C(這些支架上可以固定相應的器材)；小鋼珠一個；小型電磁鐵一個(用于吸住或釋放小鋼珠)；光電門兩個(用于測量小鋼珠通過兩個光電門之間距離所需的時間，一個光電門觸發后開始計時，另一個光電門觸發后停止計時)由直桿上的刻度

11、讀出C與B兩個光電門的間距h，利用電磁鐵將鋼珠吸住，并將其由靜止釋放，記錄鋼珠通過兩個光電門的時間間隔t，計算出鋼珠在兩個光電門之間運動的平均速度為eq xto(v)，保持A、B間距離不變，調節C的高度并重復上述步驟，測得多組數據hi、ti和eq xto(vi).(1)用圖象法求重力加速度g時，取t為橫坐標，_為縱坐標(2)假設圖象的斜率為k，那么重力加速度g為_答案：(1)鋼珠在兩個光電門之間運動的平均速度eq xto(v)(2)2k解析：由eq xto(v)vBgeq f(t,2)可得圖象的斜率為keq f(g,2)，故重力加速度g2k.11光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，

12、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，光電計時器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結束的時間記錄下來現利用圖乙所示的裝置測量滑塊和長木板間的動摩擦因數，圖中MN是水平桌面，Q是長木板與桌面的接觸點，1和2是固定在長木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，長木板頂端P點懸有一鉛錘，實驗時，讓滑塊從長木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為1.0102 s和4.0103 s用精度為0.05 mm的游標卡尺測量滑塊的寬度為d1.010 cm.(1)滑塊通過光電門1時的速度v1_m/s，滑塊通過光電門2時的速度

13、v2_m/s(結果保存兩位有效數字)(2)由此測得的瞬時速度v1和v2只是一個近似值，它們實質上是通過光電門1和2時的_，要使瞬時速度的測量值更接近于真實值，可將_的寬度減小一些(3)為了計算出滑塊的加速度，除了測量d、t1和t2之外，還需要測量_那么用這些物理量計算加速度的表達式為a_.答案：(1)1.02.5(2)平均速度滑塊(3)滑塊由光電門1運動至光電門2所用時間t或兩光電門之間的距離xeq f(dt1t2,tt1t2)或eq f(d2toal(2,1)toal(2,2),2xtoal(2,1)toal(2,2)解析：(1)v1eq f(d,t1)1.0 m/s；v2eq f(d,t2

14、)2.5 m/s.(2)v1、v2實質上是滑塊通過光電門1和2的平均速度，要使瞬時速度的測量值更接近于真實值，可將滑塊的寬度減小一些；(3)為了計算出滑塊的加速度，除了測量d、t1和t2之外，還需要測量的物理量有兩種方案方案一：測滑塊由光電門1運動至光電門2所用時間t，由v2v1at得aeq f(dt1t2,tt1t2).方案二：測兩光電門之間的距離x，由veq oal(2,2)veq oal(2,1)2ax得aeq f(d2toal(2,1)toal(2,2),2xtoal(2,1)toal(2,2).刷題加餐練eq x(刷高考真題找規律)1(2022新課標全國卷)某探究小組為了研究小車在桌

15、面上的直線運動，用自制“滴水計時器計量時間實驗前，將該計時器固定在小車旁，如圖(a)所示實驗時，保持桌面水平，用手輕推一下小車在小車運動過程中，滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴，圖(b)記錄了桌面上連續的6個水滴的位置(滴水計時器每30 s內共滴下46個小水滴)(1)由圖(b)可知，小車在桌面上是_(填“從右向左或“從左向右)運動的(2)該小組同學根據圖(b)的數據判斷出小車做勻變速運動小車運動到圖(b)中A點位置時的速度大小為_ m/s，加速度大小為_ m/s2.(結果均保存2位有效數字)答案：(1)從右向左(2)0.190.037解析：(1)小車運動時由于摩擦力的作用，速度逐漸減小，滴水計

16、時器滴下水滴的間距逐漸變小，因此小車從右向左運動(2)滴水的時間間隔Teq f(30,45) s0.67 s小車運動到A點位置時的瞬時速度vAeq f(xnxn1,2T)eq f(1171330.001,20.67) m/s0.19 m/s根據逐差法，共有5組數據，舍去中間的一組數據，那么加速度aeq f(x4x5x1x2,6T 2)eq f(100831501330.001,60.672) m/s20.037 m/s2.因此加速度的大小為0.037 m/s2.2(2022新課標全國卷)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

17、擋光片、光電計時器實驗步驟如下：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；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t；用s表示擋光片沿運動方向的長度(如圖(b)所示)，eq xto(v)表示滑塊在擋光片遮住光線的t時間內的平均速度大小，求出eq xto(v)；將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與中位置相同，令滑塊由靜止開始下滑，重復步驟；屢次重復步驟；利用實驗中得到的數據作出eq xto(v)t圖，如圖(c)所示完成以下填空：(1)用a表示滑塊下滑的加速度大小，用vA表示

18、擋光片前端到達光電門時滑塊的瞬時速度大小，那么eq xto(v)與vA、a和t的關系式為eq xto(v)_.(2)由圖(c)可求得，vA_cm/s，a_cm/s2.(結果保存3位有效數字)答案：(1)vAeq f(a,2)t(2)52.116.3解析：(1)eq o(v,sup6()是t時間內中間時刻eq f(t,2)的瞬時速度，vA為t時間內的初速度，根據速度公式得eq o(v,sup6()vAaeq f(t,2)vAeq f(a,2)t.(2)由eq o(v,sup6()vAeq f(a,2)t可知，圖(c)中圖線與eq o(v,sup6()軸的交點為vA，圖線的斜率為eq f(a,2)

19、.將圖線延長可知，vA52.1 cm/s，在圖線上選取較遠的兩點，求得斜率eq f(a,2)eq f(53.3452.4,15035.0103) cm/s28.17 cm/s2，即a16.3 cm/s2.3(2022天津卷，9(2)某同學利用圖(1)裝置研究小車的勻變速直線運動(1)(多項選擇)實驗中，必要的措施是_A細線必須與長木板平行B先接通電源再釋放小車C小車的質量遠大于鉤碼的質量D平衡小車與長木板間的摩擦力(2)他實驗時將打點計時器接到頻率為50 Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的局部計數點如圖2所示(每相鄰兩個計數點間還有4個點，圖中未畫出)s13.59 cm，s24.41 cm

20、，s35.19 cm，s45.97 cm，s56.78 cm，s67.64 cm.那么小車的加速度a_ m/s2(要求充分利用測量的數據)，打點計時器在打B點時小車的速度vB_ m/s.(結果均保存兩位有效數字)答案：(1)AB(2)0.800.40解析：利用打點計時器研究小車的勻變速直線運動時，(1)為順利完成實驗，保證實驗效果，細線與長木板要平行，否那么，小車受力會發生變化，選項A正確；為打的點盡量多些，需先接通電源，再釋放小車，選項B正確；此題中只要保證小車做勻變速運動即可，無需保證小車質量遠大于鉤碼的質量，選項C錯誤；同理，小車與長木板間可以有不變的摩擦力，無需平衡摩擦力，選項D錯誤故

21、必要的措施是A、B選項(2)由s4s13aT2、s5s23aT2、s6s33aT2知加速度aeq f(s4s5s6s1s2s3,9T2)0.80 m/s2打B點時小車的速度vBeq f(s1s2,2T)0.40 m/s.eq x(刷仿真模擬明趨向)4(2022安徽蚌埠模擬)圖甲是“研究勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶，O、A、B、C、D和E為紙帶上六個計數點(1)O、D間的距離為_cm.(2)圖乙是根據實驗數據繪出的st2圖線(s為各計數點至同一起點的距離)，那么由此可知物體的加速度大小為_m/s2(結果保存兩位有效數字)答案：(1)1.20(2)0.93解析：(1)最小刻度是毫米的刻度尺讀

22、數要估讀到最小刻度的下一位，所以O、D間的距離為2.20 cm1.00 cm1.20 cm.(2)由所給st2圖象，結合勻變速直線運動規律知，seq f(1,2)at2，那么圖線的斜率表示加速度的一半，即eq f(a,2)eq f(2.8,0.06)102 m/s2，即a0.93 m/s2.5(2022黑龍江大慶一模)某次“測定重力加速度的實驗中，得到了一條較為理想的紙帶紙帶上取5個計數點，且兩相鄰計數點的時間間隔為0.1 s，依打點先后標為0、1、2、3、4，由于不小心，紙帶被撕斷了，其中局部紙帶如下圖(1)在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應該是_(填字母)紙帶A上，打點1時重

23、物的速度為_m/s(結果保存三位有效數字)當地的重力加速度大小為_m/s2(結果保存三位有效數字)(2)如果當時交流電的頻率f50 Hz，但當時做實驗的同學并不知道，那么測得的重力加速度值與真實值相比_(選填“偏大、“相等或“偏小)答案：(1)C3.479.00(2)偏小解析：(1)因xx12x01，代入數值得x9 cm，所以x34x122x57.2 cm，即從紙帶A上撕下的那段應為C.因做勻變速直線運動的物體在一段時間內的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度，所以v1eq f(x01x12,2T)，代入數值得v13.47 m/s.由xaT2得，當地的重力加速度大小a9.00 m/s2.(2

24、)如果在實驗中，交流電的頻率f50 Hz，那么實際打點周期小，根據運動學公式xaT2得，仍用f50 Hz計算得到的重力加速度值會偏小，即測量的重力加速度值與真實的重力加速度值相比偏小6(2022福建廈門質檢)某同學用如圖甲所示的螺旋測微器測小球的直徑時，他應先轉動_到F靠近小球，再轉動_到F夾住小球，直至聽到棘輪發出聲音為止，撥動_使F固定后讀數(填儀器部件字母符號)正確操作后，螺旋測微器的示數如圖乙所示，那么小球的直徑是_mm.答案：DHG6.700解析：用螺旋測微器測小球直徑時，先轉動旋鈕D使測微螺桿F靠近被測小球，再轉動微調旋鈕H使測微螺桿F夾住小球，直到棘輪發出聲音為止，撥動旋鈕G使F

25、固定后讀數，讀數為6.5 mm20.00.01 mm6.700 mm.7(2022福建福州質檢)某同學利用打點計時器測量福州的重力加速度，某次實驗得到的一段紙帶如下圖，O、A、B、C、D為相鄰的五個點，測得OA5.5 mm、OB14.9 mm、OC28.3 mm、OD45.2 mm，打下相鄰兩個點的時間間隔為0.02 s.(1)用逐差法算出福州的重力加速度g_m/s2(結果保存三位有效數字)(2)通過查閱資料發現福州的重力加速度標準值為9.79 m/s2，比擬(1)的結果發現兩者并不相等，除了讀數誤差外，你認為產生誤差的其他主要原因可能是_(只要求寫出一種原因)答案：(1)9.63(2)紙帶與

26、限位孔之間存在較大阻力(合理即可)解析：(1)由逐差法可得：geq f(OD2OB,4T2)9.63 m/s2.(2)產生誤差的其他原因有：紙帶與限位孔之間有阻力或空氣阻力eq x(刷最新原創抓重點)8在“利用打點計時器測定勻變速直線運動的加速度實驗中，打點計時器接在50 Hz低壓交流電源上，某同學在打出的紙帶上按打點的先后順序每5個點取一個計數點，共取了A、B、C、D、E五個計數點(整條紙帶寬度相同)從A點開始在每一個計數點處將紙帶剪開分成四段(分別為a、b、c、d段)，將這四段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在xOy坐標系中，如下圖(1)假設把每一段紙帶的左上角連接起來，結果得到一條傾斜的直線

27、，如下圖，由圖可知紙帶做_運動，且直線與x軸方向夾角越小，說明紙帶運動的加速度_(填“越大或“越小)(2)假設測得a段紙帶的長度為5.20 cm，c段紙帶的長度為7.20 cm，那么可求出加速度的大小為_m/s2.答案：(1)勻加速直線越小(2)1解析：(1)紙帶剪開后，水平方向寬度相同，正好與時間對應，豎直長度為相等時間內相鄰紙帶的位移，由于xa0T2，紙帶長度差相等，x的變化規律恰好與速度一樣圖線可看做vt圖象，即速度均勻增加，故為勻加速直線運動，假設圖象斜率越小，那么加速度越小(2)利用xa0T2，即xmxn(mn)a0T2，有a0eq f(0.07200.0520,20.12) m/s

28、21 m/s2.9某同學獲得一豎直上拋小球的頻閃照片圖，頻閃儀每隔0.05 s閃光一次，圖中所標數據為實際距離，t1時刻對應位置為小球拋出點當地重力加速度大小取9.8 m/s2，小球質量m1.0 kg.(1)由頻閃照片上的數據計算t3時刻小球的速度大小v3_ m/s，小球上升的加速度大小約為_ m/s2.(結果保存三位有效數字)(2)小球被拋出時的初速度大小v0_m/s，小球能上升的最大高度為hmax_m(結果保存三位有效數字)(3)小球運動中所受阻力大小為_N(結果保存兩位有效數字)答案：(1)4.4810.0(2)5.481.50(3)0.20解析：(1)做勻變速直線運動的物體，某段時間內

29、的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，故t3時刻的瞬時速度為v3eq f(h2h3,2T)eq f(23.6821.16,20.05)102 m/s4.48 m/s，由逐差法知小球上升的加速度大小aeq f(h1h2h3h4,4T2)10.0 m/s2.(2)因v3v02aT，代入數值得小球拋出時的初速度大小為v05.48 m/s，由heq f(voal(2,0),2a)得，小球能上升的最大高度為hmax1.50 m.(3)由牛頓第二定律知aeq f(mgf,m)，代入數值得f0.20 N.eq x(刷易錯易誤排難點)eq x(易錯點1)不能正確建立和圖象對應的函數關系式10利用圖甲裝置研究滑塊在斜面上的運動，其中光電門的位置可移動，讓帶有寬度為d的遮光片的滑塊自斜面上同一位置自由下滑，與光電門相連的計時器可以顯示出遮光片通過光電門所用的時間t，并用刻度尺測量滑塊到光電門之間的距離s，改變光電門的位置進行屢次測量，利用所得數據描繪出eq blc(rc)(avs4alco1(f(d,t)2s圖象，如圖乙所示(1)假設用某工具測量遮光片寬度的讀數為d2.40 mm，那么所用工具為_A最小分度為毫米的刻度尺B10分度游標卡尺C20分度游標卡尺D螺旋測微器(2)滑塊沿斜面下滑的加速度大小為_ m/s2.(保存兩位有效數字)(3)假設斜