专题05 探究小车速度随时间变化规律-【好题汇编】备战2024-2025学年高一物理上学期期中真题分类汇编（人教版2019）

专题05 探究小车速度随时间变化的规律 考点一 测量瞬时速度 1．（23-24高一上·江苏扬州·期中）如图所示，左图是打点计时器在某次实验中打出的纸带，右图是某打点计时器的示意图，则以下说法中正确的是（　　） A．该打点计时器应接在直流电源上 B．当打点计时器正常工作时，纸带上点迹越密的地方表示纸带的运动速度越大 C．纸带上相邻两点间的时间间隔为0.1s D．若纸带上打出D、F两点的时间间隔为，两点间距离为，则可以用大致表示打下E点时纸带的瞬时速度 2．（23-24高一上·山东泰安·期中）高速公路上用位移传感器测车速，它的原理如图所示，汽车向右匀速运动，仪器C在某一时刻发射超声波脉冲（即持续时间很短的一束超声波），经过时间接收到被汽车上的D挡板反射回来的超声波，过很小一段时间后又发射一个超声波脉冲，发出后经过时间再次接收到反射回来的信号。已知超声波在空气中传播的速度为，超声波脉冲与D挡板相遇的两个位置分别为P和Q，两次超声波脉冲发射的时间间隔为，则下面说法正确的是（　　） A．第一次超声脉冲与D相遇时的P点与C的距离为 B．汽车从P运动到Q所用的时间为 C．从P到Q，汽车前进距离为 D．测得汽车前进的速度为 3．（23-24高一上·江苏扬州·期中）下图为使用打点器研究物体做匀变速直线运动打出的纸带一部分，打点计时器接在频率为的交流电源上，以下说法正确的是（　　） A．使用打点计时器时应先释放纸带，再接通电源 B．由纸带可知，打计数点3时物体的速度 C．电磁打点计时器和电火花计时器的工作电源都是用低压交流电 D．纸带上点迹越稀疏，说明被测量的物体运动的越慢，故计数点4的速度小于计数点2 4．（23-24高一上·江苏常州·期中）小明用图甲所示的器材探究小车做匀加速运动时速度随时间变化的规律，实验中得到一条纸带（部分）如图乙所示，计数点A、B、C间各有一个打点，测得AB=s1、BC=s2，已知打点计时器的打点周期为T，则下列说法正确的是（　　） A．实验中打点计时器接的是直流电源 B．实验时，应先释放小车，再接通电源 C．小车做匀加速运动的加速度大小为 D．打计数点B时，小车的速度大小为 5．（23-24高一上·北京丰台·期中）在实验中，利用如图所示纸带上的数据得出各计数点的瞬时速度后，以速度v为纵轴，以时间t为横轴建立直角坐标系。实验中，某同学描出的点如图所示。在直角坐标系上一共描出了10个点。 下列思考有道理的是（　　） ①这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的v-t图线不可能为一条直线，应为一条光滑的曲线。 ② 这10个点中虽然有6个点不在一条直线上，但它们在一条直线附近，只有F和B两点离这条直线太远。 ③ 该同学认为利用v-t图像的斜率可以得到运动物体的加速度。 ④ 在这10个点中，有4个点（A、D、G、I）能画出一条直线，其余6个点都不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车的速度随时间变化的规律。 A．①③ B．②③ C．①② D．③④ 6．在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下： 计数点序号 1 2 3 4 5 6 计数点对应的时刻/s 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 通过计数点时的速度/（cm·s－1） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 为了计算加速度，合理的方法是（   ） A．根据任意两计数点的速度，用公式算出加速度 B．根据实验数据画出v—t图像，量出其倾角α，由公式a = tanα求出加速度 C．根据实验数据画出v—t图像，由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式算出加速度 D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度 考点二 测量加速度 7．（23-24高一上·河南·期中）李明利用图1所示的装置研究小车的匀变速直线运动。 (1)实验时，下列做法正确的是___________（填选项前的字母）。 A．细线必须与长木板平行 B．电磁打点计时器应接在交流电源上 C．小车靠近打点计时器，先接通电源，后放开小车 (2)图2是实验所得的一条纸带的一部分（每相邻两个点间还有4个计时点未画出），打点计时器所接电源的频率为。李明根据数据分析出小车的运动是匀变速运动，完成下列填空：在打点计时器打出B点时，小车的速度大小为 。小车运动的加速度大小为 （结果均保留2位有效数字）。 8．（23-24高一上·四川乐山·期中）探究小车速度随时间变化规律的实验中，需要用到打点计时器，如图甲、乙所示。实验得到一条记录小车运动情况的纸带，如图丙所示，交流电的频率50Hz，图中相邻的点间还有四个点未画出。 (1)对于打点计时器的认识： ①图甲、乙中的实验仪器，哪一个是电火花计时器？ （选填“甲”或“乙”），电火花打点计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用 （选填“交流”或“直流”）电源； ②使用电磁打点计时器时，纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带压在复写纸 。（填“上面”或“下面”） ③实验中使用的电火花计时器正常工作时，打点的时间间隔取决于 。 A．交流电压的高低    B．交流电的频率    C．纸带的运动阻力    D．墨粉纸盘的大小 (2)D点的瞬时速度约为 m/s，纸带运动的加速度大小 m/s2。 9．（23-24高二下·黑龙江牡丹江·期末）某班同学利用如图甲所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”，电火花计时器使用的是频率为50Hz的交变电源。 (1)电火花计时器的工作电压为 （选填“8V”或“220V”）。 (2)下列说法中正确的是________。 A．实验时，先释放纸带，再接通电源 B．实验时，先接通电源，待打点稳定后，再释放纸带 C．实验时，先接通电源或先释放纸带都可以 D．纸带上打点越密集说明纸带运动速度越大 (3)实验所得纸带上打出的部分计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。x1＝3.59cm，x2＝4.41cm，x3＝5.19cm，x4＝5.97cm，x5＝6.78cm，x6＝7.64cm。则小车的加速度a＝ m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB＝ m/s。（结果均保留两位有效数字） 10．（23-24高二下·江苏南通·期中）小明利用如图所示的实验装置探究：物体受到空气阻力时，其运动速度随时间的变化规律。实验时，在小车上安装薄板（图中未画出），以增大空气对小车运动的阻力。保持光电门1的位置不变，小车由静止释放，记录下挡光片通过光电门2的遮光时间，以及经过光电门1、2的时间间隔t，并计算出滑块经过光电门2的速度v，改变光电门2的位置，多次实验。 (1)实验中是否需要小车每次从同一位置释放 （选填“需要”或“不需要”）； (2)正确实验得到小车速度v与时间t的数据如下表，在方格纸中作出图像 ； 时间 速度 (3)图像中纵轴上的截距表示 ； (4)请写出时小车加速度的计算方法 ； (5)根据作出的图像，求出内小车运动的距离 m；如何验证该距离是否正确，请简要说明 . 11．（23-24高二下·重庆·期中）用图（甲）所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。          (1)实验的主要步骤： ①安装实验装置； ②测量挡光片的宽度d； ③用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离x； ④滑块从A点静止释放（已知砝码落地前挡光片已通过光电门）； ⑤读出挡光片通过光电门所用的时向t，由此可知滑块的加速度表达式为：a= ；（用上面测量的物理量字母表示） ⑥改变光电门的位置，滑块每次都从A点静止释放，测量相应的x值并读出t值。其中某一次测量x值如图乙所示，其读数为 cm。 (2)根据实验测得的数据，以x为坐标，为纵坐标，在坐标纸中作出图线如图丙所示，求得该图线的斜率k= 。（保留3位有效数字） 已知挡光片的宽度d=6.50mm，由此进一步求得滑块的加速度a= 。（保留3位有效数字） 12．（23-24高一上·重庆·期中）如图甲所示为在气垫导轨上研究匀变速直线运动的示意图，滑块上装有宽度很小的遮光条，滑块在钩码作用下先后通过两光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门1的时间。及遮光条通过光电门2的时间，用刻度尺测出两个光电门之间的距离x。 (1)要测出小车通过光电门的速度，需要测出_______________ A．遮光条的宽度d B．小车的长度l (2)实验时，滑块从光电门1的右侧某处由静止释放，测得通过光电门1的时间，则遮光条经过光电门1时的速度 (3)保持其它实验条件不变，只调节光电门2的位置，滑块每次都从同一位置由静止释放，记录几组两光电门之间的距离x及对应遮光条经过光电门2的挡光时间，作出图像如图乙所示，其斜率为k，则滑块加速度的大小为 。（用k、d表达） 13．（23-24高一上·广东珠海·期中）某小组进行如下的探究实验活动。 （1）关于如图甲所示实验操作，下列说法正确的是 （填正确答案标号）。 A．必须调整滑轮高度使连接小车的细线与长木板平行 B．小车在释放前应置于靠近打点计时器处 C．实验中应先释放小车，后接通打点计时器的电源 D．选择计数点时，必须从纸带上第一个点开始 （2）一个同学用频率的交流电源做图甲所示的实验，在纸带上打出的点中选出零点。每隔3个点取1个计数点，如图所示，A、B、C、D为依次排列的4个计数点，因保存不当，纸带被污染，仅能测出其中两个计数点到零点的距离分别为，。可由以上信息推知： ①打C点时小车的速度大小为 ； ②小车的加速度大小为 （此结果保留三位有效数字）； （3）如果当时电网中交变电流的频率是49，而做实验的同学并不知道，那么该实验中加速度的测量值与实际值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （4）另一个同学用如图乙所示的气垫导轨装置来测滑块的加速度，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门1、2的时间分别为、。滑块的加速度可以表示为 （用题中所给物理量字母表示）。 14．（23-24高一上·广东广州·期中）某学习小组为了研究小球在桌面上的直线运动规律，使用智能手机的连拍功能测量小球的运动。如图所示，实验时，保持桌面水平，用手向左轻轻地推一下小球，在小球向左运动过程中，用智能手机的连拍功能记录不同时刻小球的位置。图中记录了小球在桌面上连续6个像的位置（已知智能手机连拍时30s内共能拍下46个相片。图中所标数据单位为mm）。（结果均保留2位有效数字） （1）由图可知，小车在桌面上向左做 运动。 （2）智能手机连拍两张照片的时间间隔是 s. （3）由图中测得的数据计算，小球运动到M点位置时的速度大小为 m/s，加速度大小为 。 15．在暗室中用如图甲所示的装置做“测定重力加速度”的实验。实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺和频闪仪。具体实验步骤如下： A．在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴地落下； B．用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴； C．用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度； D．采集数据并进行处理。 （1）实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率应满足的条件是 。 （2）实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为40Hz，某同学读出其中比较远的水滴到第1个水滴的距离如图乙所示，根据数据测得当地的重力加速度大小g= ，此时第8个水滴的速度大小v8= m/s。（结果均保留三位有效数字） 16．（23-24高一上·上海·期中）（1）用DIS实验研究小车位移和时间的关系时，将位移传感器的 部分固定在小车上 部分固定在轨道右端，并将它与 相连。实验中得到如图所示的图线，则AB段的平均速度大小为 m/s。 （2）瞬时速度是一个重要的物理概念，实验中通常只能通过的实验方法来近似测量，这是因为在实验中无法实现或趋近零。为此设计如下实验来研究物体的瞬时速度。如图所示，在A处放置一光电门，让载有挡光片（宽度为）的小车从P点静止下滑，记录下挡光片经过A点所经历的时间。改用不同宽度的挡光片重复上述实验，用公式计算出不同宽度的挡光片从A点开始在各自区域内的，并作出图如下图所示，并由此可以精确求得瞬时速度。在以上实验的基础上，请继续完成下列实验任务： （a）依据图，简述与之间具有怎样的关系 ； （b）依据实验图线，结合实验原理，推导出图线所满足的函数式 ； （c）根据图线所满足的函数式，求出挡光片经过A点时精确的瞬时速度 ； （d）指出实验操作须注意和主要事项 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 探究小车速度随时间变化的规律 考点一 测量瞬时速度 1．（23-24高一上·江苏扬州·期中）如图所示，左图是打点计时器在某次实验中打出的纸带，右图是某打点计时器的示意图，则以下说法中正确的是（　　） A．该打点计时器应接在直流电源上 B．当打点计时器正常工作时，纸带上点迹越密的地方表示纸带的运动速度越大 C．纸带上相邻两点间的时间间隔为0.1s D．若纸带上打出D、F两点的时间间隔为，两点间距离为，则可以用大致表示打下E点时纸带的瞬时速度 【答案】D 【详解】A．该打点计时器应接在交流电源上。故A错误； B．当打点计时器正常工作时，纸带上点迹越密的地方，所需时间越长，表示纸带的运动速度越小。故B错误； C．纸带上相邻两点间的时间间隔为 故C错误； D．若纸带上打出D、F两点的时间间隔为，两点间距离为，则可以用大致表示打下E点时纸带的瞬时速度。故D正确。 故选D。 2．（23-24高一上·山东泰安·期中）高速公路上用位移传感器测车速，它的原理如图所示，汽车向右匀速运动，仪器C在某一时刻发射超声波脉冲（即持续时间很短的一束超声波），经过时间接收到被汽车上的D挡板反射回来的超声波，过很小一段时间后又发射一个超声波脉冲，发出后经过时间再次接收到反射回来的信号。已知超声波在空气中传播的速度为，超声波脉冲与D挡板相遇的两个位置分别为P和Q，两次超声波脉冲发射的时间间隔为，则下面说法正确的是（　　） A．第一次超声脉冲与D相遇时的P点与C的距离为 B．汽车从P运动到Q所用的时间为 C．从P到Q，汽车前进距离为 D．测得汽车前进的速度为 【答案】D 【详解】A．第一次超声脉冲与D相遇时的P点与C的距离为，故A错误； B．汽车从P运动到Q所用的时间为 故B错误； C．从P到Q，汽车前进距离为 故C错误； D．测得汽车前进的速度为 故D正确。 故选D。 3．（23-24高一上·江苏扬州·期中）下图为使用打点器研究物体做匀变速直线运动打出的纸带一部分，打点计时器接在频率为的交流电源上，以下说法正确的是（　　） A．使用打点计时器时应先释放纸带，再接通电源 B．由纸带可知，打计数点3时物体的速度 C．电磁打点计时器和电火花计时器的工作电源都是用低压交流电 D．纸带上点迹越稀疏，说明被测量的物体运动的越慢，故计数点4的速度小于计数点2 【答案】B 【详解】A．使用打点计时器时应先接通电源，再释放纸带，故A错误； B．打点计时器接在频率为的交流电源上，由图可知，相邻计数点间的时间间隔为 中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，打计数点3时物体的速度 故B正确； C．电磁打点计时器的工作电源是低压交流电，电火花计时器的工作电源交流电，故C错误； D．纸带上点迹越稀疏，说明被测量的物体运动的越快，故计数点4的速度大于计数点2，故D错误。 故选B。 4．（23-24高一上·江苏常州·期中）小明用图甲所示的器材探究小车做匀加速运动时速度随时间变化的规律，实验中得到一条纸带（部分）如图乙所示，计数点A、B、C间各有一个打点，测得AB=s1、BC=s2，已知打点计时器的打点周期为T，则下列说法正确的是（　　） A．实验中打点计时器接的是直流电源 B．实验时，应先释放小车，再接通电源 C．小车做匀加速运动的加速度大小为 D．打计数点B时，小车的速度大小为 【答案】C 【详解】A．实验中打点计时器接的是低压交流电源，故A错误； B．实验时，应先接通电源，再释放小车，故B错误； C．小车做匀加速运动的加速度大小为 故C正确； D．打计数点B时，小车的速度大小为 故D错误。 故选C。 5．（23-24高一上·北京丰台·期中）在实验中，利用如图所示纸带上的数据得出各计数点的瞬时速度后，以速度v为纵轴，以时间t为横轴建立直角坐标系。实验中，某同学描出的点如图所示。在直角坐标系上一共描出了10个点。 下列思考有道理的是（　　） ①这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的v-t图线不可能为一条直线，应为一条光滑的曲线。 ② 这10个点中虽然有6个点不在一条直线上，但它们在一条直线附近，只有F和B两点离这条直线太远。 ③ 该同学认为利用v-t图像的斜率可以得到运动物体的加速度。 ④ 在这10个点中，有4个点（A、D、G、I）能画出一条直线，其余6个点都不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车的速度随时间变化的规律。 A．①③ B．②③ C．①② D．③④ 【答案】B 【详解】①实验中难免存在误差，会出现一些偏离规律的点，此时应舍去偏离较大的点，作一条直线尽量使点迹均匀分布在直线旁边，故①错误； ②由图看出，这10个点中虽然有6个点不在一条直线上，但它们在一条直线附近，只有F和B两点离这条直线太远，故②正确； ③v-t图像的斜率表示加速度，可以得到运动物体的加速度，故③正确； ④虽然有6个点不在一条直线上，但它们在一条直线附近，这条直线能表示小车的速度随时间变化的规律，故④错误。 故选B。 6．在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下： 计数点序号 1 2 3 4 5 6 计数点对应的时刻/s 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 通过计数点时的速度/（cm·s－1） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 为了计算加速度，合理的方法是（   ） A．根据任意两计数点的速度，用公式算出加速度 B．根据实验数据画出v—t图像，量出其倾角α，由公式a = tanα求出加速度 C．根据实验数据画出v—t图像，由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式算出加速度 D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度 【答案】C 【详解】AC．在处理实验数据时，如果只使用其中两个数据，由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大；所以我们可以根据实验数据画出v—t图像，考虑到误差，不可能是所有点都整齐的排成一条直线，连线时，应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧，这样图线上会舍弃误差较大的点，由图线上任意两点所对应的速度及时间，用公式算出加速度，所以误差小，故A错误、C正确； B．根据实验数据画出v—t图像，当纵坐标取不同的标度时，图像的倾角就会不同，所以量出其倾角，用公式a = tanα算出的数值并不是加速度，故B错误； D．这种方法是不对的，因为依次算出通过连续两计数点间的加速度再算出平均值，实质还是仅用了两个计数点的速度，偶然误差较大，故D错误。 故选C。 考点二 测量加速度 7．（23-24高一上·河南·期中）李明利用图1所示的装置研究小车的匀变速直线运动。 (1)实验时，下列做法正确的是___________（填选项前的字母）。 A．细线必须与长木板平行 B．电磁打点计时器应接在交流电源上 C．小车靠近打点计时器，先接通电源，后放开小车 (2)图2是实验所得的一条纸带的一部分（每相邻两个点间还有4个计时点未画出），打点计时器所接电源的频率为。李明根据数据分析出小车的运动是匀变速运动，完成下列填空：在打点计时器打出B点时，小车的速度大小为 。小车运动的加速度大小为 （结果均保留2位有效数字）。 【答案】(1)AC (2) 0.60 1.5 【详解】（1）细线必须与长木板平行，电磁打点计时器应接在交流电源上，小车靠近打点计时器，先接通电源，后放开小车。 故选AC。 （2）[1]打点计时器所接电源的频率为，每相邻两个点间还有4个计时点未画出，则相邻计数点间的时间间隔为 B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则 [2]根据 可知 8．（23-24高一上·四川乐山·期中）探究小车速度随时间变化规律的实验中，需要用到打点计时器，如图甲、乙所示。实验得到一条记录小车运动情况的纸带，如图丙所示，交流电的频率50Hz，图中相邻的点间还有四个点未画出。 (1)对于打点计时器的认识： ①图甲、乙中的实验仪器，哪一个是电火花计时器？ （选填“甲”或“乙”），电火花打点计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用 （选填“交流”或“直流”）电源； ②使用电磁打点计时器时，纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带压在复写纸 。（填“上面”或“下面”） ③实验中使用的电火花计时器正常工作时，打点的时间间隔取决于 。 A．交流电压的高低    B．交流电的频率    C．纸带的运动阻力    D．墨粉纸盘的大小 (2)D点的瞬时速度约为 m/s，纸带运动的加速度大小 m/s2。 【答案】(1) 甲 交流 下面 B (2) 0.39 1.26 【详解】（1）①[1]甲为电火花打点计时器，乙为电磁打点计时器； [2]电火花打点计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用交流电源； ②[3]使用电磁打点计时器时，纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带压在复写纸下面； ③[4]实验中使用的电火花计时器正常工作时，打点的时间间隔为 故选B。 （2）[1]相邻的点间还有四个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为 经过D点的瞬时速度为 [2]根据逐差法可知，加速度的大小为 9．（23-24高二下·黑龙江牡丹江·期末）某班同学利用如图甲所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”，电火花计时器使用的是频率为50Hz的交变电源。 (1)电火花计时器的工作电压为 （选填“8V”或“220V”）。 (2)下列说法中正确的是________。 A．实验时，先释放纸带，再接通电源 B．实验时，先接通电源，待打点稳定后，再释放纸带 C．实验时，先接通电源或先释放纸带都可以 D．纸带上打点越密集说明纸带运动速度越大 (3)实验所得纸带上打出的部分计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。x1＝3.59cm，x2＝4.41cm，x3＝5.19cm，x4＝5.97cm，x5＝6.78cm，x6＝7.64cm。则小车的加速度a＝ m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB＝ m/s。（结果均保留两位有效数字） 【答案】(1)220V (2)B (3) 0.80 0.40 【详解】（1）电火花计时器的工作电压为220V。 （2）ABC．实验时，先接通电源，待打点稳定后，再释放纸带。故AC错误；B正确； D．因为打点时间间隔一定，所以纸带上打点越密集说明纸带运动速度越小。故D错误。 故选B。 （3）[1]相邻两个计数点间的时间间隔为 由逐差法得 [2]打点计时器在打B点时小车的速度为 10．（23-24高二下·江苏南通·期中）小明利用如图所示的实验装置探究：物体受到空气阻力时，其运动速度随时间的变化规律。实验时，在小车上安装薄板（图中未画出），以增大空气对小车运动的阻力。保持光电门1的位置不变，小车由静止释放，记录下挡光片通过光电门2的遮光时间，以及经过光电门1、2的时间间隔t，并计算出滑块经过光电门2的速度v，改变光电门2的位置，多次实验。 (1)实验中是否需要小车每次从同一位置释放 （选填“需要”或“不需要”）； (2)正确实验得到小车速度v与时间t的数据如下表，在方格纸中作出图像 ； 时间 速度 (3)图像中纵轴上的截距表示 ； (4)请写出时小车加速度的计算方法 ； (5)根据作出的图像，求出内小车运动的距离 m；如何验证该距离是否正确，请简要说明 . 【答案】(1)需要 (2) (3)挡光片通过光电门1时小车的速度大小 (4)作出时图线的切线，该切线的斜率即为该时刻小车的加速度 (5) 测出时光电门1、2之间的距离进行验证 【详解】（1）实验需要保持小车经过光电门1时的速度不变，故需要小车每次从同一位置释放。 （2）根据表中数据描点，用平滑的曲线连接，如图所示 （3）由题t表示小车经过光电门1、2的时间间隔，故图像中纵轴上的截距表示挡光片通过光电门1时小车的速度大小。 （4）图像的斜率表示加速度，故作出时图线的切线，该切线的斜率即为该时刻小车的加速度。 （5）[1]图像与坐标轴围成的面积表示位移，得出内小车运动的距离约为。 [2]图像面积表示的也是光电门1、2之间的距离，故测出时光电门1、2之间的距离进行验证即可。 11．（23-24高二下·重庆·期中）用图（甲）所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。          (1)实验的主要步骤： ①安装实验装置； ②测量挡光片的宽度d； ③用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离x； ④滑块从A点静止释放（已知砝码落地前挡光片已通过光电门）； ⑤读出挡光片通过光电门所用的时向t，由此可知滑块的加速度表达式为：a= ；（用上面测量的物理量字母表示） ⑥改变光电门的位置，滑块每次都从A点静止释放，测量相应的x值并读出t值。其中某一次测量x值如图乙所示，其读数为 cm。 (2)根据实验测得的数据，以x为坐标，为纵坐标，在坐标纸中作出图线如图丙所示，求得该图线的斜率k= 。（保留3位有效数字） 已知挡光片的宽度d=6.50mm，由此进一步求得滑块的加速度a= 。（保留3位有效数字） 【答案】(1) 60.50 (2) 0.507 【详解】（1）⑤[1]滑块通过光电门时的速度 根据 可得 ⑥[2]测量x值为x=70.50cm-10.00cm=60.50cm （2）[1]该图线的斜率 [2]根据 可得 即 解得 12．（23-24高一上·重庆·期中）如图甲所示为在气垫导轨上研究匀变速直线运动的示意图，滑块上装有宽度很小的遮光条，滑块在钩码作用下先后通过两光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门1的时间。及遮光条通过光电门2的时间，用刻度尺测出两个光电门之间的距离x。 (1)要测出小车通过光电门的速度，需要测出_______________ A．遮光条的宽度d B．小车的长度l (2)实验时，滑块从光电门1的右侧某处由静止释放，测得通过光电门1的时间，则遮光条经过光电门1时的速度 (3)保持其它实验条件不变，只调节光电门2的位置，滑块每次都从同一位置由静止释放，记录几组两光电门之间的距离x及对应遮光条经过光电门2的挡光时间，作出图像如图乙所示，其斜率为k，则滑块加速度的大小为 。（用k、d表达） 【答案】(1)A (2) (3) 【详解】（1）根据 可知要测出小车通过光电门的速度，需要测出遮光条的宽度d。 故选A。 （2）实验时，滑块从光电门1的右侧某处由静止释放，测得通过光电门1的时间，则遮光条经过光电门1时的速度 （3）滑块在两光电门间做匀加速直线运动，由速度—位移公式可得 整理可得 可知图像的斜率为 可得滑块加速度的大小为 13．（23-24高一上·广东珠海·期中）某小组进行如下的探究实验活动。 （1）关于如图甲所示实验操作，下列说法正确的是 （填正确答案标号）。 A．必须调整滑轮高度使连接小车的细线与长木板平行 B．小车在释放前应置于靠近打点计时器处 C．实验中应先释放小车，后接通打点计时器的电源 D．选择计数点时，必须从纸带上第一个点开始 （2）一个同学用频率的交流电源做图甲所示的实验，在纸带上打出的点中选出零点。每隔3个点取1个计数点，如图所示，A、B、C、D为依次排列的4个计数点，因保存不当，纸带被污染，仅能测出其中两个计数点到零点的距离分别为，。可由以上信息推知： ①打C点时小车的速度大小为 ； ②小车的加速度大小为 （此结果保留三位有效数字）； （3）如果当时电网中交变电流的频率是49，而做实验的同学并不知道，那么该实验中加速度的测量值与实际值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （4）另一个同学用如图乙所示的气垫导轨装置来测滑块的加速度，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门1、2的时间分别为、。滑块的加速度可以表示为 （用题中所给物理量字母表示）。 【答案】 AB/BA 0.49 1.99 偏大 【详解】（1）[1]A．必须调整滑轮高度使连接小车的细线与长木板平行，选项A正确； B．小车在释放前应置于靠近打点计时器处，以充分利用纸带，选项B正确； C．实验中应先接通打点计时器的电源，后释放小车，选项C错误； D．选择计数点时，必须从纸带上较清晰的点开始，不一定从第一个点开始，选项D错误。 故选AB。 （2）①[2]打C点时小车的速度大小为 ②[3]小车的加速度大小为 （3）[4]如果当时电网中交变电流的频率是49Hz，则打点周期偏大，而做实验的同学并不知道，仍用50Hz计算，那么该实验中加速度的测量值与实际值相比偏大。 （4）[5]则滑块经过光电门时的速度分别为 滑块的加速度可以表示为 14．（23-24高一上·广东广州·期中）某学习小组为了研究小球在桌面上的直线运动规律，使用智能手机的连拍功能测量小球的运动。如图所示，实验时，保持桌面水平，用手向左轻轻地推一下小球，在小球向左运动过程中，用智能手机的连拍功能记录不同时刻小球的位置。图中记录了小球在桌面上连续6个像的位置（已知智能手机连拍时30s内共能拍下46个相片。图中所标数据单位为mm）。（结果均保留2位有效数字） （1）由图可知，小车在桌面上向左做 运动。 （2）智能手机连拍两张照片的时间间隔是 s. （3）由图中测得的数据计算，小球运动到M点位置时的速度大小为 m/s，加速度大小为 。 【答案】 匀减速直线 0.67 0.19 0.038 【详解】（1）[1]由图可知，任相邻相等时间内的位移差基本都相等，约为17mm，且向左相等时间内的位移逐渐减小，则说明小车向左做匀减速直线运动。 （2）[2]根据每30s内共能拍下46个相片，则手机连拍两张照片的时间间隔是 （3）[3]根据匀变速直线运动的推论，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则小球运动到M点位置时的速度大小为 [4] 相邻相等时间内的位移差都相等，根据，结合图中数据加速度大小为 15．在暗室中用如图甲所示的装置做“测定重力加速度”的实验。实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺和频闪仪。具体实验步骤如下： A．在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴地落下； B．用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴； C．用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度； D．采集数据并进行处理。 （1）实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率应满足的条件是 。 （2）实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为40Hz，某同学读出其中比较远的水滴到第1个水滴的距离如图乙所示，根据数据测得当地的重力加速度大小g= ，此时第8个水滴的速度大小v8= m/s。（结果均保留三位有效数字） 【答案】 频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率 9.76 3.67 【详解】（1）[1]实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，说明每滴下来的一滴水，频闪仪都在相同的位置记录，因此频闪仪的闪光频率应满足的条件是：频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率。 （2）[2] 频闪仪的闪光频率为40Hz，可知闪光周期为      由，可得当地的重力加速度大小为 [3]由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得第8个水滴的速度大小为 16．（23-24高一上·上海·期中）（1）用DIS实验研究小车位移和时间的关系时，将位移传感器的 部分固定在小车上 部分固定在轨道右端，并将它与 相连。实验中得到如图所示的图线，则AB段的平均速度大小为 m/s。 （2）瞬时速度是一个重要的物理概念，实验中通常只能通过的实验方法来近似测量，这是因为在实验中无法实现或趋近零。为此设计如下实验来研究物体的瞬时速度。如图所示，在A处放置一光电门，让载有挡光片（宽度为）的小车从P点静止下滑，记录下挡光片经过A点所经历的时间。改用不同宽度的挡光片重复上述实验，用公式计算出不同宽度的挡光片从A点开始在各自区域内的，并作出图如下图所示，并由此可以精确求得瞬时速度。在以上实验的基础上，请继续完成下列实验任务： （a）依据图，简述与之间具有怎样的关系 ； （b）依据实验图线，结合实验原理，推导出图线所满足的函数式 ； （c）根据图线所满足的函数式，求出挡光片经过A点时精确的瞬时速度 ； （d）指出实验操作须注意和主要事项 。 【答案】 发射 接收 数据采集器 0.4 与成线性关系 0.522 更换挡光片时应使其每次处于小车上同一位置，且每次都要保持由P点静止释放 【详解】（1）[1][2][3]用DIS实验研究小车位移和时间的关系时，将位移传感器的发射部分固定在小车上，使其随着小车一起运动，位移传感器的接收部分固定在轨道一端，并让它与数据采集器相连接。 [4]AB段的平均速度大小为 （2）[5]根据描点法作出图象，如图所示。 由图可知与成线性关系。 [6]根据匀变速直线运动位移时间公式 两边除以，可得 [7]根据图象满足的函数式，当时，图象的截距即挡光片经过A点时精确的瞬时速度。图象的斜率为 当时，，可得 挡光片经过A点时精确的瞬时速度为 [8]根据控制变量法，更换挡光片时应使其每次处于小车上同一位置，且每次都要保持由P点静止释放。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$