2020新亮剑高考物理总复习讲义:第一单元 运动的描述 匀变速直线运动 实验1 Word版含解析
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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,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)在图丙中已标出计数点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Δx/Δt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,为此他设计了如图丁所示的"斜面实验",反复做了上百次,验证了他的猜想。请你结合匀变速直线运动的知识,分析说明如何利用伽利略"斜面实验"检验小球的速度是随时间均匀变化的。

  解析 (1)打点计时器需用交流电源;为了计算速度需要利用刻度尺测量长度。故需要的仪器为A和C。

  (2)利用所给点迹描点连线,得如图戊所示的图象。

  其中C点的横坐标为3T,纵坐标为v3。

  (3)结合图象可以看出小球速度随时间均匀变化,所以小球做匀加速运动,图象的斜率代表了运动时的加速度。

  (4)Δt越小,则Δx/Δt越接近计数点的瞬时速度,所以Δt越小越好,计算速度需要用到Δx的测量值,所以Δx大小与速度测量的误差有关。

(5)如果小球的初速度为0,其速度v∝t,那么它通过的位移x∝t2。因此,只要测量小球通过不同位移所用的时间,就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化。(要检验小球的速度是随时间均匀变化的,可以检验小球运动位移与时间的平方成正比,利用滴水可以得到小球的运动时间,并测出小球在相应时间内的位移,则可以验证。)