2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律（专项训练：6大考点）-2024-2025学年高一物理精剖细解讲义（人教版2019必修第一册）

2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 （专项训练：6大考点） 实验：探究小车速度随时间变化的规律内容的考点： 1、探究小车速度随时间变化规律的实验器材和原理； 2、探究小车速度随时间变化规律的实验步骤； 3、计算某点的瞬时速度； 4、用逐差法计算加速度； 5、描绘实验的速度-时间图像并求加速度； 6、直线运动的特征、概念和条件。 1、探究小车速度随时间变化规律的实验器材和原理 1．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，使用电磁打点计时器（所用交流电的频率为50Hz），得到如图所示的纸带，图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是（　　） A．实验时应先放开纸带再接通电源 B．从纸带上不可能求出计数点C对应的速率 C．从纸带上可以求出计数点B对应的速率 D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s 2．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中正确的是(　　) A．长木板一定要水平摆放，不能一端高一端低 B．使用刻度尺测量长度时，不必估读 C．使用刻度尺测量长度时，要估读到最小刻度的下一位 D．作v－t图象时，所描曲线必须经过每一个点 2、探究小车速度随时间变化规律的实验步骤 3．对于同一电磁打点计时器，下列说法中不正确的是 (　　) A．当交流电的频率增大时，打点时间间隔变小 B．当交流电的频率增大时，打点时间间隔变大 C．当纸带运动速度增大时，打点时间间隔不变 D．当纸带运动速度增大时，打点距离间隔增大 4．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，未启动打点计时器，小车应放置在(　　) A．靠近打点计时器位置 B．长木板上的滑轮附近 C．打点计时器与滑轮的中点处 D．任意位置 3、计算某点的瞬时速度 5．如图所示，这是用手拉动纸带通过打点计时器得到的点迹，已知打点计时器所接电源的周期为，要计算打点计时器打点时纸带的瞬时速度，下列做法中误差最小的是（　　） A．测量出、两点间的距离，利用平均速度的公式，得出 B．测量出、两点间的距离，利用平均速度的公式，得出 C．测量出、两点间的距离，利用平均速度的公式，得出 D．测量出、两点间的距离，利用平均速度的公式，得出 6．（多选）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，获得如图所示的纸带，A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻两计数点的时间间隔为T，、、、、、分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的距离，下列可用来计算打D点时小车速度的表达方式有(　　) A． B． C． D． 4、用逐差法计算加速度 7．（多选）在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学将打点计时器打出的三条纸带，分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸条，按先后顺序一端对齐粘贴在一起．然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来，如图甲、乙、丙所示，则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律．以下说法正确的是（   ）    A．图甲表示物体处于静止 B．图乙表示物体做匀速直线运动 C．图乙表示物体的速度随时间均匀增加 D．图丙表示物体的速度先随时间均匀增加，后保持不变 5、描绘实验的速度-时间图像并求加速度 8．某人用打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，利用打出的一条纸带画出了小车速度随时间变化的图象，如图所示下列说法正确的是　　 A．当电源频率为50Hz时，打点计时器每隔秒打一个点 B．小车做匀速直线运动 C．小车在秒时的速度大小是 D．小车的加速度大小为 6、直线运动的特征、概念和条件 9．在街头的理发店门口，常可以看到有这样的标志：一个转动的圆筒，外表有彩色螺旋斜条纹，我们感觉条纹在沿竖直方向运动，们实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉。如图所示，假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离（即螺距）为，圆筒沿逆时针方向（俯视）以的周期匀速转动，我们感觉到圆筒的升降方向和速度大小分别为（　　） A．向上，30cm/s B．向下，30cm/s C．向上，20cm/s D．向下，20cm/s 实验题 10．在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中，某同学操作过程中有以下实验步骤： A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源； B．将打点计时器固定在长木板上，并连接好电路； C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着适当重的钩码，放手后看小车能否在木板上做平稳的加速运动； D．断开电源，取下纸带； E．把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使附有定滑轮的一端伸出桌面； F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔； G．换上新纸带，重复操作两次。 （1）其中有一处错误的步骤是 （填步骤前字母）；应改正为 。 （2）将改正后的步骤按合理的顺序补充完整为EB DG。 11．某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带并用一把毫米刻度尺测量了各计数点间的距离，如图所示，则图中四个数据中不符合正确读数要求的是 cm（填读数值）。若纸带上两相邻计数点间均有4个点未画出，已知打点计时器所用交变电源的频率为50Hz，每两个计数点之间的时间间隔为 s，则D点对应的小车速度 m/s，小车运动的加速度大小 。（计算结果均保留小数点后2位）    12．如图，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器所接电源的频率为50Hz，实验时得到表示小车运动过程的一条清晰纸带如图所示，纸带上相邻两计数点间还有4个实际打点没有画出，测得相邻计数点间距离分别为， ， ， ， ，，则： （1）打点计时器使用 （填“交流”或“直流”）电源 （2）相邻两计数点间时间间隔T= （3）3点处瞬时速度计算表达式为v3= （用题中所给物理量符号表示，两计数点间时间间隔为T） （4）利用4-6计数点之间的纸带，求小车运动的加速度a= ；（用题中所给物理量符号表示，两计数点间时间间隔为T） （5）（不定项选择）下列关于打点计时器的使用的说法中，正确的是 A．电火花计时器使用的是4~6V交流电源 B．先释放纸带，后接通打点计时器的电源 C．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快 D．如果实际电源频率为55Hz，而计算时仍按50Hz计算，则速度的测量值偏小    13．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研究。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。 （1）在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是 点。 （2）你能根据图中的点迹判断物块的运动性质是 ，你的判断依据是 。 （3）在打出C点时物块的速度大小为 m/s（保留3位有效数字）。 （4）物块下滑的加速度大小为 m/s2（保留2位有效数字）。 14．小明与他的同伴进行探究小车的匀变速直线运动实验： （1）由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理，他从实验室里借取了如下器材：打点计时器、直流电源、纸带、毫米刻度尺、钩码和小车、一端附有定滑轮的长木板。小明看后觉得不妥，请你思考一下不妥之处是 （2）小明在实验过程中正确的做法是 A．先接通电源，后释放纸带 B．释放纸带的同时接通电源 C．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 D．使小车运动的加速度尽量小些 （3）小明经过实验获得如图所示的纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点A，然后按打点先后顺序每5个计时点取1个计数点，得到了A、B、C、D、E、F、G等几个计数点，测得x1=6.19 cm，x2=6.60cm，x3=6.98 cm，x4=7.39 cm，x5=7.80cm，x6=8.20cm。打点计时器使用交流电的频率为50Hz。两计数点之间的时间间隔为T，则T= s，则打点计时器在打F点时小车的瞬时速度表达式为vF= ，计算结果为vF= m/s（保留两位有效数字）。 （4）小车加速度表达式为a= ，计算结果为a= m/s2（保留两位有效数字）。 15．研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）。打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距、、、、、，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。 (1)部分实验步骤如下： A．测量完毕，关闭电源，取出纸带 B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车 C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔 上述实验步骤的正确顺序是： （用字母填写）。 (2)图（b）中标出的相邻两计数点的时间间隔 s。 (3)计数点5对应的瞬时速度大小为 m/s。（结果保留2位有效数字） (4)充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小为 。（结果保留2位有效数字） 16．光电计时器是物理学中常用的一种研究物体运动情况的计时仪器，其结构如图甲所示。a、b分别为光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间，这样就可以将物体通过光电门的平均速度视为其通过光电门的瞬时速度。如图乙所示，气垫导轨上安装有A、B两个光电门，导轨上放有一滑块，滑块上装有宽度为d的遮光片。现使滑块从某一位置开始以恒定的加速度滑动，并依次通过光电门A、B，光电计时器记录的时间分别为t1、t2，并测得遮光片从光电门A运动到光电门B所用的时间Δt。 (1)在实验中，为了更准确地测得滑块通过光电门的速度，应选用较 (填“宽”或“窄”)的遮光片； (2)由题可知，遮光片通过光电门A时的速度表达式v1= ，通过光电门B时的速度表达式v2= ； (3)滑块在气垫上运动的加速度的表达式a= （用v1、v2及题干中记录的时间字母表示）。 17．某同学在用打点计时器研究匀变速直线运动规律的实验中利用如甲图所示装置打出的纸带如乙图所示，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示： (1)打点计时器使用 电源（填“交流”或“直流”），电源的频率是50Hz，每相邻两个计数点之间有四个点未画出，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为 秒。 (2)计算出打下C点时小车的瞬时速度 。（保留三位有效数字）。 (3)计算加速度 m/s2。 (4)这位同学由另一条纸带计算出所得纸带上各计数点对应的速度后，在坐标系中描出的点如图丙所示，请根据这些点在图丙中作出v–t图像 ，并根据图像计算出小车运动的加速度a= m/s2。 18．某实验小组用如图所示装置做“研究匀变速直线运动”实验。打点计时器所接交流电的频率为50Hz。 (1)使用打点计时器时，接通电源与让纸带随小车开始运动这两个操作过程的操作顺序，应该是 A．先接通电源，后释放纸带    B．先释放纸带，后接通电源 C．释放纸带的同时接通电源    D．哪个先，哪个后都可以 (2)调节好实验装置，进行正确操作，打出的纸带如图所示，在纸带上取计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，由图中的数据可知，打点计时器打下点时小车运动的速度大小是 m/s，小车运动的加速度大小是 m/s2。（计算结果均保留两位有效数字） (3)如果交流电的频率实际只有49Hz，则测得的小车的加速度比实际值 （填“大”或“小”）。 19．研究小车匀变速直线运动的实验装置如图所示，打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上每相邻两计数点的间距如图所示，相邻两计数点间时间间隔为T，其中相邻两计数点之间还有4个打点计时器打下的点未画出，图上注明了各计数点间距离的测量结果，则： (1)下面为部分实验步骤，正确的实验步骤顺序是 （用字母填写）。 A．测量完毕，关闭电源，取出纸带 B．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 C．接通电源，待打点计时器工作稳定后释放小车 D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔 (2)由纸带数据，可计算在计数点B时，小车的瞬时速度表达式vB= （用本题所给符号表示），并计算出速度大小vB= （结果保留3位有效数字）。 (3)为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度的表达式应为a= （用本题所给符号表示），并计算出加速度大小a= （结果保留3位有效数字）。 20．在“研究匀变速直线运动”的实验中： （1）本实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有 ．(填选项代号) 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 （2）实验过程中，下列做法正确的是 ． A．先释放小车带动纸带运动，再接通电源 B．先接通电源，再释放小车带动纸带运动 C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 (3)如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点．测得：x1＝1.40 cm，x2＝1.90 cm，x3＝2.38 cm，x4＝2.88 cm，x5＝3.39 cm，x6＝3.87 cm．相邻两个计数点的时间间隔用t表示，那么： ① 计数点3处的瞬时速度的大小表达式 ,速度的大小是 m/s， 加速度的表达式 ,加速度的大小是 m/s2．（结果保留2位有效数字） ②若当时电网中交变电流的频率是f=49Hz，但是做实验的同学并不知道，那么由此测量计算出的加速度值比实际值偏 ．（填“大”或“小”） ( 10 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 （专项训练：6大考点） 实验：探究小车速度随时间变化的规律内容的考点： 1、探究小车速度随时间变化规律的实验器材和原理； 2、探究小车速度随时间变化规律的实验步骤； 3、计算某点的瞬时速度； 4、用逐差法计算加速度； 5、描绘实验的速度-时间图像并求加速度； 6、直线运动的特征、概念和条件。 1、探究小车速度随时间变化规律的实验器材和原理 1．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，使用电磁打点计时器（所用交流电的频率为50Hz），得到如图所示的纸带，图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是（　　） A．实验时应先放开纸带再接通电源 B．从纸带上不可能求出计数点C对应的速率 C．从纸带上可以求出计数点B对应的速率 D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s 【答案】C 【详解】A．在“研究匀变速直线运动”的实验中，实验时应先接通电源再放开纸带，A错误； BC．根据C点为B与D的中间时刻点，则有 故B错误； 同理可得 故C正确； D．由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出，所以时间间隔应为0.1s，D错误。 故选C。 2．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中正确的是(　　) A．长木板一定要水平摆放，不能一端高一端低 B．使用刻度尺测量长度时，不必估读 C．使用刻度尺测量长度时，要估读到最小刻度的下一位 D．作v－t图象时，所描曲线必须经过每一个点 【答案】C 【详解】A. 做这个实验时，让小车做变速运动即可，不考虑平衡摩擦力，所以长木板可以水平摆放，也可以一端高一端低，故A错误； BC. 使用刻度尺测量长度时，，要估读到最小刻度的下一位，故B错误，C正确； D. 作v－t图象时，用平滑的曲线尽可能多地通过所描的点，但不必经过每一个点，故D错误． 2、探究小车速度随时间变化规律的实验步骤 3．对于同一电磁打点计时器，下列说法中不正确的是 (　　) A．当交流电的频率增大时，打点时间间隔变小 B．当交流电的频率增大时，打点时间间隔变大 C．当纸带运动速度增大时，打点时间间隔不变 D．当纸带运动速度增大时，打点距离间隔增大 【答案】B 【分析】打点计时器的打点时间间隔是由所通交流电的频率决定的，为；打点的距离间隔是由纸带运动的速度和打点时间间隔共同决定的，为； 【详解】A.由可知，当交流电的频率f增大时，打点时间间隔t变小，故A正确； B.由可知，当交流电的频率f增大时，打点时间间隔t变小，故B错误； C.由可知，当纸带运动速度增大时，打点时间间隔t不变，故C正确； D.由可知，当纸带运动速度增大时，打点距离间隔增大，故D正确； 本题选择不正确，故而选B． 4．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，未启动打点计时器，小车应放置在(　　) A．靠近打点计时器位置 B．长木板上的滑轮附近 C．打点计时器与滑轮的中点处 D．任意位置 【答案】A 【详解】在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，未启动打点计时器，小车应放置在靠近打点计时器位置，以充分利用纸带。 故选A。 3、计算某点的瞬时速度 5．如图所示，这是用手拉动纸带通过打点计时器得到的点迹，已知打点计时器所接电源的周期为，要计算打点计时器打点时纸带的瞬时速度，下列做法中误差最小的是（　　） A．测量出、两点间的距离，利用平均速度的公式，得出 B．测量出、两点间的距离，利用平均速度的公式，得出 C．测量出、两点间的距离，利用平均速度的公式，得出 D．测量出、两点间的距离，利用平均速度的公式，得出 【答案】B 【详解】AB．平均速度 当 无限趋近于零时，平均速度就等于瞬时速度，所以时间越短，位移越小，平均速度越接近瞬时速度，误差越小，A错误B正确； CD．平均速度 当 无限趋近于零时，平均速度就等于瞬时速度， 但是当 无限趋近于零时，不是接近E点的位置，而是远离，所以误差越来越大，CD错误。 故选B。 6．（多选）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，获得如图所示的纸带，A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻两计数点的时间间隔为T，、、、、、分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的距离，下列可用来计算打D点时小车速度的表达方式有(　　) A． B． C． D． 【答案】BD 【详解】若取CE段的平均速度表示D点小车速度，＝，A、C错误，D正确；若取BF段的平均速度表示D点小车速度，＝，B正确． 【点睛】在匀变速运动中，某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度. 4、用逐差法计算加速度 7．（多选）在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学将打点计时器打出的三条纸带，分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸条，按先后顺序一端对齐粘贴在一起．然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来，如图甲、乙、丙所示，则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律．以下说法正确的是（   ）    A．图甲表示物体处于静止 B．图乙表示物体做匀速直线运动 C．图乙表示物体的速度随时间均匀增加 D．图丙表示物体的速度先随时间均匀增加，后保持不变 【答案】CD 【详解】试题分析：甲图中表示任意相等时间内发生的位移相等，表示物体做匀速直线运动，所以A错误；乙图中表示相等时间内的位移差值相等，根据△x=at2＞0可知，物体做匀加速直线运动，所以B错误；根据△x="a" t2可知，物体做匀加速直线运动，所以C正确；根据以上分析可知，丙图表示物体先做匀加速直线运动后做匀速直线运动，所以D正确；故选CD． 考点：匀变速直线运动的规律 【名师点睛】应明确：①若在任意相等的时间内发生的位移都相等，则物体做匀速直线运动；②△=at2是判定是否是匀变速直线运动的判别式． 5、描绘实验的速度-时间图像并求加速度 8．某人用打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，利用打出的一条纸带画出了小车速度随时间变化的图象，如图所示下列说法正确的是　　 A．当电源频率为50Hz时，打点计时器每隔秒打一个点 B．小车做匀速直线运动 C．小车在秒时的速度大小是 D．小车的加速度大小为 【答案】C 【详解】由于电源频率为时，打点计时器每隔秒打一个点，故A错误；据图象知，小车做匀加速直线运动，在时的速度大小是，直线的斜率为，故BD错误，C正确． 【点睛】据打点计时器的频率，可知周期；据图象判断小车做匀加速直线运动，斜率表示加速度． 6、直线运动的特征、概念和条件 9．在街头的理发店门口，常可以看到有这样的标志：一个转动的圆筒，外表有彩色螺旋斜条纹，我们感觉条纹在沿竖直方向运动，们实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉。如图所示，假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离（即螺距）为，圆筒沿逆时针方向（俯视）以的周期匀速转动，我们感觉到圆筒的升降方向和速度大小分别为（　　） A．向上，30cm/s B．向下，30cm/s C．向上，20cm/s D．向下，20cm/s 【答案】D 【详解】由于转1圈的时间为0.5 s，而螺距为10cm，所以每秒沿竖直方向运动的距离为20cm，即速度大小为20cm/s。又因为彩色螺旋斜条纹是从左下到右上，且圆筒沿逆时针方向（从俯视方向看），根据人眼的视觉暂留现象，就会感觉条纹的运动方向向下。 故D正确。 实验题 10．在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中，某同学操作过程中有以下实验步骤： A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源； B．将打点计时器固定在长木板上，并连接好电路； C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着适当重的钩码，放手后看小车能否在木板上做平稳的加速运动； D．断开电源，取下纸带； E．把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使附有定滑轮的一端伸出桌面； F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔； G．换上新纸带，重复操作两次。 （1）其中有一处错误的步骤是 （填步骤前字母）；应改正为 。 （2）将改正后的步骤按合理的顺序补充完整为EB DG。 【答案】 A 先接通电源，再放开纸带 CFA 【详解】（1）[1]为了充分利用纸带，在纸带上得到更多的数据，实验时拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，应先接通打点计时器电源，待打点计时器打点稳定后再放开纸带，因此有一处错误的步骤是A。 [2]应改正为先接通打点计时器电源，待打点计时器打点稳定后再放开纸带。 （2）[3]实验前应先安装仪器，后实验，因此改正后的步骤按合理的顺序为： E．把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使附有定滑轮的一端伸出桌面； B．将打点计时器固定在长木板上，并连接好电路； C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着适当重的钩码，放手后看小车能否在木板上做平稳的加速运动； F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔； A．实验时拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，应先接通打点计时器电源，待打点计时器打点稳定后再放开纸带； D．断开电源，取下纸带； G．换上新纸带，重复操作两次。 即合理的实验步骤顺序是EBCFADG。 11．某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带并用一把毫米刻度尺测量了各计数点间的距离，如图所示，则图中四个数据中不符合正确读数要求的是 cm（填读数值）。若纸带上两相邻计数点间均有4个点未画出，已知打点计时器所用交变电源的频率为50Hz，每两个计数点之间的时间间隔为 s，则D点对应的小车速度 m/s，小车运动的加速度大小 。（计算结果均保留小数点后2位）    【答案】 5.4 0.1 0.21 0.21 【详解】[1]毫米刻度尺的最小分度值为1mm，读数时应估读到0.1mm，因此不符合正确读数要求的是5.4cm。 [2]纸带上两相邻计数点间均有4个点未画出，已知打点计时器所用交变电源的频率为50Hz，每两个计数点之间的时间间隔为 [3]由某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得D点对应的小车速度 [4]由匀变速直线运动的推论，可得小车运动的加速度大小 12．如图，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器所接电源的频率为50Hz，实验时得到表示小车运动过程的一条清晰纸带如图所示，纸带上相邻两计数点间还有4个实际打点没有画出，测得相邻计数点间距离分别为， ， ， ， ，，则： （1）打点计时器使用 （填“交流”或“直流”）电源 （2）相邻两计数点间时间间隔T= （3）3点处瞬时速度计算表达式为v3= （用题中所给物理量符号表示，两计数点间时间间隔为T） （4）利用4-6计数点之间的纸带，求小车运动的加速度a= ；（用题中所给物理量符号表示，两计数点间时间间隔为T） （5）（不定项选择）下列关于打点计时器的使用的说法中，正确的是 A．电火花计时器使用的是4~6V交流电源 B．先释放纸带，后接通打点计时器的电源 C．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快 D．如果实际电源频率为55Hz，而计算时仍按50Hz计算，则速度的测量值偏小    【答案】 交流 D 【详解】（1）[1]打点计时器使用交流电源。 （2）[2]打点计时器所接电源的频率为50Hz，纸带上相邻两计数点间还有4个实际打点没有画出，则相邻两计数点间时间间隔 （3）[3]由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得3点处瞬时速度计算表达式为 （4）[4]由匀变速直线运动的推论，利用4-6计数点之间的纸带，可得小车运动的加速度 （5）[5] A．电火花计时器使用的是220V交流电源，A错误； B．为了充分利用纸带，得到更多的数据，应先接通打点计时器的电源，待打点稳定后，再释放纸带，B错误； C．纸带上打的点越密，说明物体在相同时间内运动的距离越小，则运动得越慢，C错误； D．用打点计时器测定物体的速度，如果实际电源频率为55Hz，可知打点周期 而计算时仍按50Hz计算，计算得到的两点间所用时间偏大，则速度的测量值偏小，D正确。 故选D。 13．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研究。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。 （1）在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是 点。 （2）你能根据图中的点迹判断物块的运动性质是 ，你的判断依据是 。 （3）在打出C点时物块的速度大小为 m/s（保留3位有效数字）。 （4）物块下滑的加速度大小为 m/s2（保留2位有效数字）。 【答案】 A 匀加速直线运动 物块在连续相等时间内的位移越来越大，且连续相等时间内的位移差相等 0.233 0.75 【详解】（1）[1] 物块和纸带做加速运动，速度越来越大，在相等时间内位移越来越大，最先打上的点迹对应的速度小，在相等时间内位移较小，故A点是最先打上去的点。 （2）[2] 由纸带上的点迹判断物块的运动性质是匀加速直线运动。 [3]分别读出纸带上各点数值，B：1.20cm  C：3.15cm  D：5.85cm  E：9.30cm，由纸带上的数据可得 可知物块在连续相等时间内的位移越来越大，且在连续相等时间内的位移差相等。 （3）[4]打点计时器所用交流电的频率为50Hz，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，可知纸带上相邻点之间的时间间隔为 由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得在打出C点时物块的速度大小为 （4）[5]用逐差法计算加速度，则有物块下滑的加速度大小为 14．小明与他的同伴进行探究小车的匀变速直线运动实验： （1）由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理，他从实验室里借取了如下器材：打点计时器、直流电源、纸带、毫米刻度尺、钩码和小车、一端附有定滑轮的长木板。小明看后觉得不妥，请你思考一下不妥之处是 （2）小明在实验过程中正确的做法是 A．先接通电源，后释放纸带 B．释放纸带的同时接通电源 C．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 D．使小车运动的加速度尽量小些 （3）小明经过实验获得如图所示的纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点A，然后按打点先后顺序每5个计时点取1个计数点，得到了A、B、C、D、E、F、G等几个计数点，测得x1=6.19 cm，x2=6.60cm，x3=6.98 cm，x4=7.39 cm，x5=7.80cm，x6=8.20cm。打点计时器使用交流电的频率为50Hz。两计数点之间的时间间隔为T，则T= s，则打点计时器在打F点时小车的瞬时速度表达式为vF= ，计算结果为vF= m/s（保留两位有效数字）。 （4）小车加速度表达式为a= ，计算结果为a= m/s2（保留两位有效数字）。 【答案】 直流电源应更换为交流电源 AC/CA 0.1 0.80 0.40 【详解】（1）[1]打点计时器使用的是交流电源，小明取的是直流电源，此处不妥，应更换为交流电源。 （2）[2] AB．先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放纸带，A正确，B错误； C．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，纸带的利用率较高，C正确； D．使小车运动的加速度适当大些，这样在纸带上相邻计数点间的间距会大些，位移测量误差会小些，D错误。 故选AC。 （3）[3]打点计时器使用交流电的频率为50Hz。两计数点之间的时间间隔为 T=0.02×5s=0.1s [4]由中间时刻的瞬时速度等于平均速度可得， 打点计时器在打F点时小车的瞬时速度表达式为 [5]代入数据解得 （4）[6]由匀变速直线运动的公式，可得小车加速度表达式为 [7]代入数据解得 15．研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）。打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距、、、、、，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。 (1)部分实验步骤如下： A．测量完毕，关闭电源，取出纸带 B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车 C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔 上述实验步骤的正确顺序是： （用字母填写）。 (2)图（b）中标出的相邻两计数点的时间间隔 s。 (3)计数点5对应的瞬时速度大小为 m/s。（结果保留2位有效数字） (4)充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小为 。（结果保留2位有效数字） 【答案】 DCBA 【详解】（1）[1] 在实验过程中应先固定打点计时器，再放置小车，然后打开电源，最后释放小车，完毕关闭电源，所以正确的顺序是：DCBA。 （2）[2] 每相邻两点之间还有4个记录点未画出，相邻计数点的时间间隔均为 （3）[3] 计数点5对应的瞬时速度 （4）[4] 小车加速度 16．光电计时器是物理学中常用的一种研究物体运动情况的计时仪器，其结构如图甲所示。a、b分别为光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间，这样就可以将物体通过光电门的平均速度视为其通过光电门的瞬时速度。如图乙所示，气垫导轨上安装有A、B两个光电门，导轨上放有一滑块，滑块上装有宽度为d的遮光片。现使滑块从某一位置开始以恒定的加速度滑动，并依次通过光电门A、B，光电计时器记录的时间分别为t1、t2，并测得遮光片从光电门A运动到光电门B所用的时间Δt。 (1)在实验中，为了更准确地测得滑块通过光电门的速度，应选用较 (填“宽”或“窄”)的遮光片； (2)由题可知，遮光片通过光电门A时的速度表达式v1= ，通过光电门B时的速度表达式v2= ； (3)滑块在气垫上运动的加速度的表达式a= （用v1、v2及题干中记录的时间字母表示）。 【答案】 窄 【详解】（1）[1] 用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，所以遮光片选择较窄的。 （2）[2] 根据平均速度等于瞬时速度，则有通过光电门A时的速度表 [3] 通过光电门B时的速度 （3）[4] 滑块的加速度，根据 17．某同学在用打点计时器研究匀变速直线运动规律的实验中利用如甲图所示装置打出的纸带如乙图所示，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示： (1)打点计时器使用 电源（填“交流”或“直流”），电源的频率是50Hz，每相邻两个计数点之间有四个点未画出，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为 秒。 (2)计算出打下C点时小车的瞬时速度 。（保留三位有效数字）。 (3)计算加速度 m/s2。 (4)这位同学由另一条纸带计算出所得纸带上各计数点对应的速度后，在坐标系中描出的点如图丙所示，请根据这些点在图丙中作出v–t图像 ，并根据图像计算出小车运动的加速度a= m/s2。 【答案】 交流 0.1 【详解】（1）[1] 打点计时器使用的是交流电源。 [2] 电源的频率是50Hz，每相邻两个计数点之间有四个点未画出，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为 （2）[3] C点时小车的瞬时速度 （3）[4] 根据 则有加速度 （4）[5]图像如图所示 （5）[6] 在v-t图线上，图线的斜率表示物体的加速度，找相距较远的两点求解加速度，小车运动的加速度 18．某实验小组用如图所示装置做“研究匀变速直线运动”实验。打点计时器所接交流电的频率为50Hz。 (1)使用打点计时器时，接通电源与让纸带随小车开始运动这两个操作过程的操作顺序，应该是 A．先接通电源，后释放纸带    B．先释放纸带，后接通电源 C．释放纸带的同时接通电源    D．哪个先，哪个后都可以 (2)调节好实验装置，进行正确操作，打出的纸带如图所示，在纸带上取计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，由图中的数据可知，打点计时器打下点时小车运动的速度大小是 m/s，小车运动的加速度大小是 m/s2。（计算结果均保留两位有效数字） (3)如果交流电的频率实际只有49Hz，则测得的小车的加速度比实际值 （填“大”或“小”）。 【答案】 A 0.96 2.4 大 【详解】（1）[1] 开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点。 故选A。 （2）[2]两个相邻计数点的时间间隔为 点时小车运动的速度大小 [3] 小车运动的加速度 （3）[4] 若交变电流的频率是49Hz，则打点周期T大于0.02s，即使用公式 计算时，由于没发现，则用T值偏小，则a偏大。 19．研究小车匀变速直线运动的实验装置如图所示，打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上每相邻两计数点的间距如图所示，相邻两计数点间时间间隔为T，其中相邻两计数点之间还有4个打点计时器打下的点未画出，图上注明了各计数点间距离的测量结果，则： (1)下面为部分实验步骤，正确的实验步骤顺序是 （用字母填写）。 A．测量完毕，关闭电源，取出纸带 B．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 C．接通电源，待打点计时器工作稳定后释放小车 D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔 (2)由纸带数据，可计算在计数点B时，小车的瞬时速度表达式vB= （用本题所给符号表示），并计算出速度大小vB= （结果保留3位有效数字）。 (3)为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度的表达式应为a= （用本题所给符号表示），并计算出加速度大小a= （结果保留3位有效数字）。 【答案】 DBCA 0.518m/s 1.58m/s2 【详解】(1)[1]先连接实验器材，后穿纸带，再连接小车，接通电源，后释放纸带，打点并选择纸带进行数据处理；上述实验步骤的正确顺序是DBCA。 (2)[2]由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔为 T=0.1s 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小。有 [3]代入数据解得在计数点B时，小车的瞬时速度 (3)[4][5]根据匀变速直线运动的推论公式 可以求出加速度的大小，得 代入数据解得 a=1.58m/s2 20．在“研究匀变速直线运动”的实验中： （1）本实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有 ．(填选项代号) 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 （2）实验过程中，下列做法正确的是 ． A．先释放小车带动纸带运动，再接通电源 B．先接通电源，再释放小车带动纸带运动 C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 (3)如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点．测得：x1＝1.40 cm，x2＝1.90 cm，x3＝2.38 cm，x4＝2.88 cm，x5＝3.39 cm，x6＝3.87 cm．相邻两个计数点的时间间隔用t表示，那么： ① 计数点3处的瞬时速度的大小表达式 ,速度的大小是 m/s， 加速度的表达式 ,加速度的大小是 m/s2．（结果保留2位有效数字） ②若当时电网中交变电流的频率是f=49Hz，但是做实验的同学并不知道，那么由此测量计算出的加速度值比实际值偏 ．（填“大”或“小”） 【答案】 AC BD 0.26 0.50 大 【详解】（1）[1]使用打点计时器是需要用电压合适的交流电源；处理纸带时需要用刻度尺，而质量不需要测量，等式两边可约去，对于时间，可通过打点计时器来确定，故AC正确，BDE错误； （2）[2]实验操作时，用将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再释放纸带，故BD正确，AC错误； （3）①[3][4][5][6]电源频率为50Hz时，它每隔0.02s打一个点，由于每5个点取一个计数点，则相邻计数点的时间间隔为t=0.1s；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小，有： 代入数据有： m/s 根据匀变速直线运动的推论公式： △ 可以求出加速度的大小，得： 代入数据解得： a= 0.50m/s2 ②[7]如果在某次实验中，交流电的频率为49Hz，那么实际打点周期变大，根据运动学公式： △ 得真实的加速度值就会偏小，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大． ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$