知识点5：探究小车速度随时间变化的规律-2024届高考物理一轮复习讲义及对应练习

知识点5：探究小车速度随时间变化的规律 考点一：教材原型实验 【知识思维方法技巧】 数据处理 注意：（1）区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点．计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点．要注意“每五个点取一个计数点”与“每隔四个点取一个计数点”的取点方法是一样的，都是描5个计时点的时间． （2）涉及打点计时器的实验均是先接通打点计时器的电源，待打点稳定后，再释放纸带． （3）利用逐差法求解平均加速度：若为奇数段，则中间段往往不用，如5段，则不用第三段，或去掉一段变为偶数段由； 【典例1基础题】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)． 【典例1基础题对应练习】某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(未到达滑轮处)．从纸带上选取便于测量的部分，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示． （1）实验中除了打点计时器外，下列还需要用到的测量器材是________． A．游标卡尺 B．秒表 C．毫米刻度尺 D．托盘天平 （2）通过分析纸带上的数据，可判断物块开始减速的时刻位于________． A．计数点5和6之间某时刻 B．计数点6和7之间某时刻 C．计数点7和8之间某时刻 （3）若打点计时器所接电源的频率为50 Hz，计数点5对应的速度大小为________ m/s，计数点6对应的速度大小为________ m/s.(均保留三位有效数字) 考点二：测量物理量的变更：测重力加速度 【知识思维方法技巧】 自由落体法测重力加速度的原理： 根据物体作自由落体运动，可用秒表、打点计时、光电门、闪光照片、滴水...测出物体下落的高度、时间及速度，再利用公式v＝gt、h＝gt2、v2＝2gh可测出重力加速度。 题型一：应用落体法+打点计时器测量重力加速度 【典例1基础题】小明用如图甲所示装置测量重力加速度，用电火花计时器(频率为50 Hz)打出纸带的一部分如图乙所示． （1）由打出的纸带可判断，实验时小明是用手拿着纸带的______________(选填“A”或“B”)端由静止释放的． （2）本实验______________(选填“需要”或“不需要”)用天平测重物的质量． （3）纸带上所打点1至9均为计时点，用刻度尺测得1、2两点之间的距离x12＝4.56 cm,7、8两点之间的距离x78＝2.23 cm，结合这两个数据可以算出当地重力加速度为______________ m/s2(保留三位有效数字)． 【典例1基础题对应练习】如图甲，用电磁打点计时器测定物体做自由下落运动时的加速度，实验打出一条较长纸带，一同学在该纸带上截取了不同位置的(a)(b)(c)(d)四段进行测量处理，每段纸带上有三个计时点，按顺序依次编号为0～11，测量结果如图乙所示．所用电源频率为50 Hz. （1）5、6两点之间撕掉了________个计时点； （2）通过对四段纸带的计算分析，下述判断比较接近事实的是________． A．物体开始下落时的加速度最接近重力加速度 B．当地的重力加速度约为9.56 m/s2 C．随物体速度的增大当地重力加速度减小 D．实验中物体所受阻力不可忽略 题型二：应用落体法+光电门测量重力加速度 【典例2基础题】某兴趣小组利用如图所示的实验装置来测量重力加速度。铁架台竖直放置，上端固定电磁铁M，A、B为位置可调节的光电门，均与数字计时器N相连。 实验步骤如下： ①接通M的开关，吸住小球； ②将A固定在小球下方某一位置，调节B的位置并固定，测出A和B之间的距离h1； ③断开M的开关，小球自由下落，记录小球从A到B的时间，重复测量3次对应于h1的时间，平均值为t1； ④保持A位置不变而改变B的位置并固定，测出A和B之间的距离h2，重复测量3次对应于h2的时间，平均值为t2。 完成下列问题： （1）本实验所用器材有：铁架台、电源、电磁铁、光电门、数字计时器、小球和________(填入正确选项前的字母)。 A．天平 B．刻度尺 C．游标卡尺 （2）重力加速度大小可表示为g＝__________________(用h1、t1、h2、t2表示)。 （3）另一组同学也利用该装置测量重力加速度，如果实验过程中保持B的位置不变而改变A