力学实验与创新 本部分属于高考必考内容，每个实验都有可能考查，但纸带类问题为命题的重点．由于实验考查“来源于大纲，而又不拘泥于大纲”的特点，所以在复习中一定要把握实验的灵魂———原理，只有在原理性内容掌握之后，才能进行数据的处理和误差分析． 热点题型一 速度随时间变化的规律 实验 装置图 操作要领 考查热点 速度随时 间变化的 规律 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考装置：器材装配正误 ②考读算：读纸带计数点间位移；计算瞬时速度；计算加速度 ③摩擦力：无须平衡(木板平放或斜放均可) ④远小于：无须满足(悬挂钩码质量与小车质量) (2019·高考全国卷Ⅰ)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/s2(保留2位有效数字)． [解析] 根据题述，物块加速下滑，在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是A点．根据刻度尺读数规则可读出，B点对应的刻度为1.20 cm，C点对应的刻度为3.15 cm，D点对应的刻度为5.85 cm，E点对应的刻度为9. 30 cm，AB＝1.20 cm, BC＝1.95 cm, CD＝2.70 cm, DE＝3.45 cm.两个相邻计数点之间的时间T＝5× s＝0.10 s，根据做匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得，打出C点时物块的速度大小为vC＝≈0.233 m/s.由逐差法可得a＝，解得a＝0.75 m/s2. [答案] A 0.233 0.75 纸带的三大应用 (1)由纸带确定时间：要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点之间的区别与联系，便于测量和计算． (2)求解瞬时速度：利用做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度．如图所示，打n点时的瞬时速度vn＝. (3)用“逐差法”求加速度 如图所示，a＝. 1.(2018·高考北京卷)用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律． 主要实验步骤如下： a．安装好实验器材．接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次． b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O(t＝0)，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F…所示． c．通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E…点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5… d．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示． 结合上述实验步骤，请你完成下列任务： (1)在下列仪器和器材中，还需要使用的有_____和_____(填选项前的字母)． A．电压合适的50 Hz交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平(含砝码) (2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出v－t图象． (3)观察v－t图象，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是_____．v－t图象斜率的物理意义是_____． (4)描绘v－t图象前，还不知道小车是否做匀变速直线运动．用平均速度表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对Δt的要求是_____(选填“越小越好”或“与大小无关”)；从实验的角度看，选取的Δx大小与速度测量的误差_____(选填“有关”或“无关”)． (5)早在16世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的．当时只能靠滴水计时，为此他设计了如图4所示的“斜面实验” ... ...
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