练案(6)第1章 实验一 探究小车速度随时间变化的规律-【衡中学案】2025年高考物理一轮总复习提能训练（新教材）

10.(2024·山东省实验中学月考)足球比赛中，经常使11.无人驾驶汽车是利用先进的5G技术制造的汽车。 用“边路突破，下底传中”的战术，即攻方队员带球沿 在广州生物岛和黄埔区能经常见到无人驾驶汽车在 边线前进，到底线附近进行传中，某标准足球场长 路面行驶。无人驾驶汽车上配有主动刹车系统，当 105m,宽68m。攻方前锋在中线处将足球沿边线向 车速超过30km/h时，汽车主动刹车系统会启动预 前路踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为 判：车载电脑通过雷达采集数据在。=0.6s内进行 12m/s的匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2, 分析预判，若预判汽车以原速度行驶后可能会发生 试求： 事故，汽车会立即主动刹车。现有一无人驾驶汽车 正以，=36km/h的速度匀速行驶，在它的正前方相 距L=20m处有一大货车正以2=28.8km/h的速 度匀速行驶。若取重力加速度g=10m/s2,问： (1)预判结束时，两车之间的距离。 边线 (2)若预判结束时，汽车立即开始以a<4m/s2的加 (1)足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为 速度刹车，同时大货车开始减速行驶，且从此时 多大： 刻开始计时，大货车的速度与时间关系满足·=8 (2)足球开始做匀减速直线运动的同时，该前锋队员 -3.2(m/s),则要使两车不相撞，求汽车加速度 沿边线向前追赶足球。他的启动过程可以视为 的取值范围。（计算出的数据请保留3位有效 初速度为零、加速度为2m/s2的匀加速直线运 数字) 动，他能达到的最大速度为8m/:,该前锋队员至 少经过多长时间能追上足球。 练案[6] 实验一探究小车速度随时间变化的规律 1.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计2.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一 时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，先后在纸 条用电火花打点计时器打下的纸带如图甲所示，并在 带上确定出A、B,C,D、E、F,G共7个计数点。每两个 其上取了A、B、C,D、E、F、G7个计数点，每相邻两个 相邻的计数点之间的时间间隔为0.1$。 计数点间还有4个点图中没有画出，电火花打点计时 器接220V,50Hz交流电源。 B C D (1)在实验中，使用打点计时器时应 (填“先释放纸带再接通电源”或“先接通电源再 释放纸带”)。 甲 (2)为了计算在B这个点时小车的速度大小，我们需 (1)设电火花打点计时器的周期为T,计算E点的瞬 要测量的物理量是 ,测得该物理 时速度的公式为E= 量为 ,计算得到B点的速度为 (2)他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C (3)你根据图中的点迹判断小车的运动性质是 D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表。以A点对 你的判断依据是 应的时刻为：=0，试在图乙所示坐标系中合理地 选择标度，作出一‘图像，并利用该图像求出物体 (4)求出小车运动的加速度为 m/s2。 的加速度a= m/s2。 309 对应点 B D E F 速度(m/s)0.1410.1800.2180.2620.301 m· (1)现有以下材质的小球，实验中应当选用 A.钢球 B.乒乓球 C.橡胶球 (2)用分度值为1mm的刻度尺测量某级台阶高度h 的示数如图2所示，则h= m (3)如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做 实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实 际值相比 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 3.某实验小组用频闪照相法来研究物块的变速运动。 在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍 图2 摄的不同时刻物块的位置如图所示，拍摄时频闪频率 (3)作出2h-2图线，如图3所示，则可得到重力加速 是10Hz:通过斜面上固定的刻度尺（最小分度为 度g= m/s。 2h/u Imm)读取的5个连续影像的读数依次为xo、x、x 3.5 XCXDo 3.0 2.3 2.4 1.0 xo XA X XD 5.1em15.86cm30.91cm50.25em73.90em 0.050.100.150.200250.300.35 3 根据表中数据，完成下列填空： (4)在图1中，将手机放在木条与地面间的中点附近 (1)以上哪个数据不符合刻度尺读数要求 进行测量，若将手机放在地面A点，设声速为，考 (选填x、x…） 虑击打声的传播时间，则小球下落时间可表示为 t'= (用ht和n表示)。 (2)物块到达B点时的速度：为 m/s(保留 (5)有同学认为，小明在实验中未考虑木条厚度，用图 3位有效数字)。 像法计算的重力加速度g必然有偏差。请判断该 (3)请充分利用数据计算出物块的加速度a为 观点是否正确，简要说明理由 m/2(保留3位有效数字)。 5.(2024·哈尔滨高三调研)某物理兴趣小组采用图甲 4.(2022·江苏卷)小明利用手机测量当地的重力加速 所示实验装置测定合肥市滨湖新区的重力加速度g。 度，实验场景如图1所示，他将一根木条平放在楼梯台 实验中，先测出两光电门之间的距离h,然后断开电磁 阶边缘，小球放置在木条上，打开手机的“声学秒表” 铁电源，使小钢球自由下落。钢球通过光电门1时计 时装置开始计时、通过光电门2时计时装置终止计时， 软件，用钢尺水平击打木条使其转开后，小球下落撞 由此测出小钢球通过两光电门之间所经历的时间。 击地面，手机接收到钢尺的击打声开始计时，接收到 实验中，保持光电门2的位置不动，多次移动光电门1 小球落地的撞击声停止计时，记录下击打声与撞击声 的位置，测得多组么和1。并将得到的上，数据用黑 的时间间隔1，多次测量不同台阶距离地面的高度h 及对应的时间间隔。 “.“表示在图乙所示的上-1图像上。 310 h(mve) 遮光 适光带 4.0 骨 35 光电门1 3.0 (1)除图中所用的实验器材外，该实验还需要 计时装置 光电f2 2.5 (填“天平”或“刻度尺”)： 2.0 进 (2)该同学测得遮光带（透光带）的宽度为4.50cm, 0.2 0.3 记录时间间隔的数据如表所示， (1)根据实验数据所描出的黑“·“作出么 编号 1遮光带2遮光带3意光带 -1图像： 4/(×103)73.04 38.67 30.00 (2)由上-1图像可以求得重力加速度g= m/s2, 根据上述实验数据，可得编号为3的遮光带通过 小钢球释放处与光电门2之间的距离为H= 光电传感器的平均速度大小为”= m/s m(计算结果取两位有效数字)。 (结果保留两位有效数字)： 6.(2022·辽宁卷)某同学利用如图所示的装置测量重 (3)某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时 力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带 和透光带（宽度用d表示）。实验时将光棚板置于光 间间隔为△1、△2，则重力加速度g= 电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感 (用d、△1、△2表示)： 器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带 (4)该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速 透光带通过光电传感器的时间间隔△ 度，请写出一条可能的原因： 0 练案[7] 第二章 相互作用 第5讲 重力 弹力 基础过关练 题组一重力与重心 1.（2024·山西运城月考)“天琴二号”卫星预计将于 2025年前后发射，面向我国自主空间引力波探测的 “天琴计划”已进人第三阶段，即发射“天琴二号”卫 星编队，该卫星编队直接瞄准我国下一代重力卫星。 A.水桶自身重力的大小 关于重心、重力和重力加速度，下列说法正确的是 B.水管每秒出水量的大小 () C.水流对桶撞击力的大小 A.重心是物体所受重力的作用点，任何物体的重心必 D.水桶与水整体的重心高低 须在物体上，不可能在物体外 题组二弹力有无及方向的确定 B.物体用一绳子悬挂起来处于静止状态时，该物体的 3.如图所示，一倾角为45°的斜面固定 重心一定在绳子所在直线上 于墙角，为使一光滑的球静止于图示 C.地球表面的重力加速度随纬度的增大而减小 位置，需加一水平力F,且F通过球 D.质量大的物体受到的重力大，所以重力加速度也大 心。下列说法正确的是 2.(2022·浙江1月选考)如图所示，公园里有一仿制我 A.球一定受墙面水平向左的弹力 国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口 B.球可能受墙面水平向左的弹力 持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能 C.球一定受斜面通过球的重心的弹力 否翻转的主要因素是 ( D.球可能受斜面垂直于斜面向上的弹力 311实验一 b=59.0 cm/s。 探究小车速度随时间变化的规律 ,,差理得 (4)小球做匀交速直线运动,由位移公式x=rl+ 实验知识·自主回顾 #.. 二、1.(1)0.02s(2)交流 220V (3)4 0.1 四3.接通电源 放开小车 # 五、1.平行 核心考点·重点突破 故根据图像斜率和载距可得心=b,a=2k。 跟踪训练1:(1)电火花 (2)低压交流(3)减速 0.62 1.80 __d [解析](1)甲是电火花计时器,乙是电磁打点计时器。 过去#2:(1)分# (2)乙是电磁打点计时器,使用的电源为低压交流电源。 △ [解析](1)遮光条经过光电门1和2的速度大小分别为= (3)由纸带上的数据可知,从左向有相邻两计数点问的距离超 d 未越大,距离差为1.8cm,纸带的右瑞与小车相连接,则说明小 d 1. △△r (2)滑块从静止开始做匀加速直线运动,有2ax(-),整理 15.90-3. 50x10-}m/s=0. 62m/s;小车的加速度大小为a 2x0.1 -X-(24. 80-8. 80)-8. 80x10-* m/$}1. 80 m/s。 (27)} 0.04 练案[6] 跟踪训练2:(1)ACD(2)2.75 1.46 [解析](1)实验需要调节滑轮使细线与轨道平行,选项A正 1.(1)先接通电源再释放纸带(2)AC之间的距离 8.00cm 确;该实验只要使得小车加速运动即可,不需要倾斜轨道补偿 0.4m/s(3)匀加速直线运动 小车在连续相等时间内的位 阻力,选项B错误;为了充分利用纸带,则小车掌近打点计时器 移越来越大,且连续相等时间内的位移差几乎相等(4)0.80 静止释放,选项C正确;先接通电源再释放小车,选项D正确。 [解析](1)在实验中,使用打点计时器应先接通电源再释放 故选ACD。 纸善。 (2)计数点1的读数为2.75cm。已知打点计时器所用交流电 (2)根据句变速直线运动的规律可知,中间时刻的睡时速度等 源的频率为50Hz,则打点周期T=0.02s,则打计数点2时小车 于该过程的平均速度,则要测量B点的瞬时速度,需要测量的 是AC之间的距离,测得该物理量为xc=3.62cm+4.38cm= -m/s=1.46m/s。 0.04 8.00 cm. 例1:(1)24.00 80.0 (2)见解析图 (3)70.0 59.0(4)b 则B点的迷度为va--8.2x0.0m/s-0.4n/$。 _tr8.00x10-: 2 [解析](1)根据纸带的数据可得 (3)小车的运动性质是匀加速直线运动,判断的依据是小车在 Ax =xn+xsc+co=6. 60 cm+8. 00 cm+9 40 cm=24.00 cm 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 平均速度为 儿乎相等。 -_80. cn/. (4)根据逐差法可知,小车的加速度大小为 --59+680+7.62-32-4-38-5.20 10 5- 97 (2)根据第(1)小题结果补充表格和补全实验点图像得 9x00 1om 0.80m/s。 过1 (2)0.40(3)不变 [解析](1)利用“中间时刻的瞬时速度等千这段时间内的平 均速度”求E点的速度,可得c-10r。 d-d (2)用描点法作出+一1图像如图所示,由图线的料率求出加 速度 (3)从实脸结果可知,小车运动的v一A1图线可视为一条直线。 a-0.40m/。 ⊙ 图像为 ,.*) ___) 03 _2 65 A 1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.1 此直线用方程i=△+b表示,由图像可知其中 -101.0-59.0 m/s2=70.0cm/$2. 0.6 (3)电网中交变电流的电压变化,并不改变电火花计时器的打 (2)1.5(3) 6.(1)刻度尺 2d(A-A.) △. A.(A.+A) 点周期,故测量值与实际值相比不变。 (4)光概板受到 3.(1)x(2)1.72(3)4.30 空气阻力的作用 [解析](1)由于刻度尺的最小分度为0.1cm,读数需要估读 [解析](1)该实验测量重力加速度,不需要天平测质量;需要 至下一位,则xo不符合刻度尺读数要求。 用刻度尺测量速光带(透光带)的宽度,故需要刻度尺。 (2)由千B点是A、C两点的中间时刻,所以 (2)根据平均速度的计算公式可知--44.5x10m. H30x10*; 27 2x0.1 一m/s~1.72m/s。 1.5m/s。 (3)由逐差法得物块的加速度大小为 (3)根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的速度, -73.90-30. 91-(30. 91-5.10) 10-1 m/*一 #有:- d 47 4x0.1 --0(). 4.30m/s。 = 4.(1)A(2)61.20(3)9. 66(4)+五 (5)不正确,理由见 可得△(AA)! 2d(A.-△) 解析 [解析](1)为了减小空气阻力等误差影响,应该选用材质密 (4)光概板下落过程中受到空气阻力的影响,所以坚直向下的 度较大的小钢球,故选A 加速度小于重力加速度。 (2)刻度尺的分度值为1mm,估读到分度值的下一位,由图可 第二章 相互作用 知h=61.20cm。 第5讲 重力 弹力 故在2h-r图像中斜率表示重力加速度,则根据图线有 知识梳理·易错辨析 3.30-0.50 8-0.35-0. 06 ms*~9. 66 m/8 知识梳理 一、1.物体与物体间 2.运动状态 (4)下落过程中声音传的时间为1.五 二、1.地球的吸引 2.弹策测力计 3.竖直向下 4.(1)质量(2)悬挂 三、1.(1)弹性形变(2)弹性形变(3)相反 (5)设木条厚度为V,则台阶距离地面的高度h,时的时间为; 2.(1)正比(2)劲度系数 自身性质 变化量 高度h。时的时间为;则根据前面的分析有 易错辨析 2(h}+H)-2(h.+f)2(h-h) 1. x 2.x 3.x 4. x 5. x 6. x 7.8. x g= -. .- 核心考点·重点突破 可知与H无关。 跟踪训练1:C 瓶子受到地球对它的吸引力,同时它对地球也有 5.(1)见解析(2)9.7 0.80 吸引力,故A错误;装饰瓶内装有水,则其重心不一定在其几何 [解析](1)作出吾-:图像 中心,故B错误;装饰瓶的重心与其形状结构及质量分布有关, 故C正确;若装饰瓶底部出现一个小洞,在水滴完的过程中,装 il} 饰瓶的重心先降低后升高,故D错误。 跟踪训练2:D 质量分布均匀的物体的重心在其几何中心。物块 在重力、两根轻绳的拉力作用下处于静止状态,故三个力属于 #转) 共点力,则三个力的作用线必交于一点,D选项符合要求,故 选D 跟踪训练3:D 过 当小车匀速运动时,弹策弹力大小等于小球重力 大小,此时细绳的拉力F.=0:当小车和小球向右做匀加速直线 运动时,绳的拉力不可能为零,弹箭弹力有可能为零,故D 20 正确。 0.102 跟踪训练4:C 在一般情况下,轻杆对物体的弹力不一定沿杆的 (2)采用逆向思维方法,设钢球经过光电门2时的速率为v,由 坚直上抛运动可得 方向,图A中的小球只受重力和杆的弹力作用且处于平衡状 态,由二力平衡条件可知,小球受杆的弹力应为竖直向上,A错 #h=r-#”,即%-1 误;在图B中右边的绳是竖直方向,如果左边的绳有拉力的话 由图乙坐标点作出图线,由图像截距可知t=3.95m/s 有边的绳会产生倾斜,所以左边的绳没有拉力,B错误;对于球 由图线“料率”可以求得士83.95-2.50。20 与面接触的弹力方向,经接触点与接触而垂直(即接触点与球 0.3 6 m/. 心的连线上),C图中球与球的弹力方向,垂直于接触点的公切 g-9.7m/s. 面(在两球心的连线上)且指向受力物体,在D图中,大半圆对 小球的弹力F。应是从接触点沿大半圆的半径指向圆心,C正 确,D错误。 -478-