第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律-2022年高考物理一轮复习学案+题型考点分析+课时训练（人教版必修第一册）

【课时训练】 第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律 1．一名同学在用下图甲所示的装置做“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器所用交变电流的频率为50Hz，下图乙是某次实验时得到的纸带，图中A、B、C、D、E是纸带上五个计数点，则（ ） A．打C点时小车的速度大小为2.1m/s B．打D点时小车的速度大小为4.6m/s C．小车的加速度大小为3.9m/s2 D．小车的加速度大小为12m/s2 【解析】 打点计时器的打点周期为T=0.02s。 打C点时小车的速度大小为vC＝m/s=2.1m/s，选项A正确； 打D点时小车的速度大小为vD＝m/s=2.3m/s，选项B错误； 小车的加速度大小为a＝m/s2＝3.9m/s2，= 选项C正确、选项D错误。 【答案】 AC 2．在“研究匀变速直线运动”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50，图为小车带动的纸带上记录的一些点，在每相邻两点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示． (1)小车做什么运动？ (2)若小车做匀变速直线运动，那么当打第3个计数点时小车的速度为多少？小车的加速度为多少？ 【解析】 (1)小车做匀变速直线运动，纸带上打下的点记录了小车的运动情况， 计数点的时间间隔为T＝0.02×5s＝0.1s，设0～1间的距离为x1, 1～2间的距离为x2,2～3间的距离为x3,3～4间的距离为x4, 4～5间的距离为x5， 则：相邻的位移差Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝x5－x4＝－aT2. 所以小车做匀减速运动． (2)利用匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于这一段时间内的平均速度， 则小车在第3个计数点时的速度为：v3＝＝50.4cm/s 利用逐差法求解小车的加速度为：a＝. 其中a1＝，a2＝ 所以小车的加速度为：a＝－1.50 m/s2负号表示加速度方向与初速度方向相反． 【答案】 (1)匀减速直线运动(2)50.4 cm/s　－1.50 m/s2负号表示加速度方向与初速度方向相反 3．某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条纸带，已知打点计时器使用电源频率为50Hz，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，则纸带上相邻两个计数点间的时间间隔为 s。如果用S1、S2、S3、S4、S5、S6来表示从O点开始各相邻两个计数点间的距离，用T表示两相邻记数点的时间间隔，则该匀变速直线运动的加速度的表达式为a= （用符号写出表达式，不要求计算）。打F点时物体的速度大小为vF= m/s。（答案均要求保留3位有效数字） 【解析】 打点计时器每隔0.02s打一个点， 则相邻两记数点之间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s， 由(S4+S5+S6)-(S1+S2+S3)=a(3T)2， 得a=； 打D点时物体的速度大小为vD=m/s=1.176m/s， 打E点时物体的速度大小为vE=m/s=1.39m/s， 由vE=，得vF=1.60m/s。 【答案】 0.1 1.60。 4．在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花打点计时器打下的纸带如图1所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点,每打5次点记为一个计数点,电火花打点计时器接220 V、50 Hz电源。 (1)设电火花打点计时器打计时点的周期为T,则计算计数点F的瞬时速度vF的公式为vF=__________　;  (2)他经过测量并计算得到电火花打点计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如表所示。以A点对应的时刻为t=0,试在图2所示坐标系中合理地选择标度,作出v -t图象,并利用该图象求出物体的加速度a=__________　m/s2(结果保留两位有效数字);  对应点 B C D E F 速度/m·s-1 0.141 0.180 0.218 0.262 0.301 (3)如果当时电网中交变电流的电压变成240 V,打计时点的周期不变,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值将__________　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。  【解析】 (1)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知:vF= (2)用描点法作出v -t图象如图所示: 由图线的斜率求出加速度：a=m/s2=0.40 m/s2= (3)电网中交变电流的电压变化, 并不改变电火花计时器的周期,故测量值不变。 【答案】 (1) 　(2)见解析图　0.40　(3)不变 5．某小组用打点计时器研究小车的