内容发布更新时间 : 2024/6/26 12:00:49星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

测量速度和加速度的方法

【纲要导引】

此专题作为力学实验的重要基础，高考中有时可以单独出题，16年和17年连续两年新课标1卷均考察打点计时器算速度和加速度问题；有时算出速度和加速度来验证牛二或动能定理等。此专题是力学实验的核心基础，需要同学们熟练掌握。

【点拨练习】

考点一 打点计时器

利用打点计时器测加速度时常考两种方法： （1）逐差法

纸带上存在污点导致点间距不全已知：

（10年重庆）

点的间距全部已知直接用公式：

数段时舍去距离最小偶然误差最大的间隔） （2）平均速度法

，两边同时除以t，

距是开始计时点0的初速v0。

，做

，减少偶然误差的影响（奇

s?t图，斜率二倍是加速度，纵轴截t

1.【10年重庆】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=50Hz在线带上打出的点中，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，如是22图1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：

SA=16.6mm SB=126.5mm SD=624.5mm

若无法再做实验，可由以上信息推知： ① 相信两计数点的时间间隔为__________S

② 打C点时物体的速度大小为____________m/s(取2位有效数字) ③ 物体的加速度大小为__________(用SA、SB、SD和f表示)

【答案】①0.1s ②2.5 ③

【解析】①打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点，则相邻两计数点的时间间隔为T=0.1s．

②根据间的平均速度等于点的速度得vc==2.5m/s． ③利用逐差法：

,两式相加得

,由于

,，所以就有了,化简即得答案

。

2.【15年江苏】（10分）某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律，实验装置如题11-1图所示，打点计时器的电源为50Hz的交流电

（1）下列实验操作中，不正确的有________ A．将铜管竖直地固定在限位孔的正下方 B．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面

C．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落 D．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源

（2）该同学按照正确的步骤进行试验（记为“实验①”），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1、2、3…….8，用刻度尺量出各计数点的相邻计时点到O点的距离，记录在纸带上，如题11-2图所示

计算相邻计时点间的平均速度v，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表，请将表中的数据补充完整

（3）分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是________;磁铁受到阻尼作用的变化情况是____________.

（4）该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为实验②），结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同，请问实验②是为了说明说明？对比实验①和②的结果得到什么结论？

【答案】（1）CD（2）39.0 （3）逐渐增大到39.8 cm/ s 逐渐增大到等于重力 （4）为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用，磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电