1、实验一研究匀变速直线运动1在做“研究匀变速直线运动”的实验时：(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)：_。打点计时器天平低压交流电源低压直流电源细绳和纸带钩码和小车秒表一端有滑轮的长木板刻度尺(2)某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图5所示，并在纸带上取了A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点，本图中没有画出)，打点计时器接的是50 Hz的交变电流。他把一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点A对齐。图5则打点计时器在打C点时，物体的瞬时速度vC_m/s；该物体的加速度a_m/s2。(结果保留两位有效数字)解
2、析(1)本实验中不需要用天平测量质量，实验中利用打点计时器作为计时工具，打点计时器所使用的是低压交流电源，故不需要的器材是。(2)由匀变速直线运动规律可知vC0.16 m/s。由a可得a m/s20.41 m/s2。答案(1)(2)0.160.41(0.410.43均对)2(2014高考冲刺卷四)实验小组在“研究匀变速直线运动”实验中：(1)实验室提供了以下器材：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、交流电源、复写纸、弹簧测力计。在本实验中不需要的一项器材是_。甲图6(2)图6甲为记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计
3、数点的时间间隔T0.1 s，该小组在图乙所示的坐标系中作出小车的vt图线后，将图线延长与纵轴相交，交点处的速度大小是11.60 cm/s，此速度的物理意义是：_。(3)实验小组的同学根据图乙的vt图像得出小车的加速度大小是_m/s2。(结果保留两位有效数字)解析(1)本实验是利用电磁打点计时器研究匀变速直线运动，所以不需要的器材是弹簧测力计；(2)由图像可知，B到F五个数据点标在vt图像中，则图线延长与纵轴相交的交点对应的速度为小车在打A点时的瞬时速度；(3)vt图像图线的斜率即为小车的加速度。答案(1)弹簧测力计(2)小车在打A点时的瞬时速度(3)0.50(0.470.53)3某校研究性学习
4、小组的同学用如图7甲所示的滴水法测量小车在斜面上运动时的加速度。实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2 s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准)；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；然后撤去浅盘并同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开。图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是s011.40 cm，s122.15 cm，s232.91 cm，s343.65 cm，s454.41 cm，s
5、565.15 cm。试问：图7(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的_原理类似。(2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v4_m/s，小车的加速度a_m/s2。(结果均保留二位有效数字)解析(2)可把小车的运动看做是匀变速直线运动，则v435 m/s0.20 m/s；求加速度利用逐差法：(s56s45s34)(s23s12s01)9aT2，(5.154.413.65)102 m(2.912.151.40)102 m9a(0.2 s)2，解得a0.19 m/s2。答案(1)打点计时器(2)0.200.194(2013江苏卷，11)某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图8
6、所示。倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球。手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球。当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落这样，就可测出多个小球下落的总时间。图8(1)在实验中，下列做法正确的有_(填正确答案标号)。A电路中的电源只能选用交流电源B实验前应将M调整到电磁铁的正下方C用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度D手动敲击M的同时按下秒表开始计时(2)实验测得小球下落的高度H1.980 m,10个小球下落的总时间T6.5 s。可求出重力加速度g_m/s2。(结果保留两位有效数字
7、)(3)在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个办法。(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间t磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差t，这导致实验误差。为此，他分别取高度H1和H2，测量n个小球下落的总时间T1和T2。他是否可以利用这两组数据消除t对实验结果的影响？请推导说明。解析根据自由落体运动的规律hgt2解决问题。(1)若电源选用直流电源，电磁铁可正常工作，选项A错误；实验时小球要撞击M断开电源，因此M应在电磁铁的正下方，选项B正确；小球下落的高度为电磁铁下端到M的竖直距离与小球直径的差，选项C错误；根据Hgt2，t可利用累积法，即从手动敲击M的同时开始计时，测量出落下n个小球的时间T，则一个小球下落时间t，选项D正确。(2)根据Hgt2和t，解得g m/s29.4 m/s2。(3)要减小实验误差，可以适当增大小球下落的高度，并多次测量取平均值。(4)根据题意，小球从H1、H2高处落下需要的时间t1t和t2t，根据Hgt2得H1g2和H2g2解得g，因此可以消除t的影响。答案(1)BD(2)9.4(3)增加小球下落的高度；多次重复实验，结果取平均值。(其他答案只要合理也可)(4)可以消除t对实验结果的影响，推导过程见解析章末质量检测