第1讲 实验：探究小车速度随时间变化的规律-【创新教程】2025年初升高物理衔接教材一本通

　　　　专题二　匀变速直线运动的研究 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 　　世界上第一条商业运行的磁悬浮列车———“上海磁浮”,已于２００３ 年１０月１日正式运营．据报道,上海磁浮线路总长３３km,一次试车时 全程行驶了约７min３０s,其中以４３０km/h的最高速度行驶约３０s． 磁悬浮列车的行驶速度比汽车快得多,是不是它的加速度也会很大? 学过这一章后请你根据报纸上的数据,再按照实际情况给出一些 简化的假设,自己尝试着估算． 第１讲　实验:探究小车速度随时间变化的规律 初中物理 高中物理 异同点 测量平 均速度 测量瞬 时速度 初中物理中是测量物体的平均速度,原理方法就是测出物体在某段时间内通过的 路程和所用的时间,二者求比值,用到的测量仪器主要是刻度尺和停表,数据处理 上主要利用的是列表法求出物体的平均速度,进而判断物体的运动形式．而高中物 理中探究小车速度随时间变化规律的这个实验,从本质上来说,也是测量小车的平 均速度大小,但是由于用到的计时仪器是打点计时器,打点的时间间隔仅仅是 ０．０２s,时间很短,所以可以把某个时间平均速度当作是某个位置点的瞬时速度, 这是它和初中物理中测物体平均速度这个实验的第一点不同;第二点不同就是测 量时间的仪器不是停表了,而是打点计时器更加精确;第三点不同就是数据的处理 除了利用列表法以外,还采用了图像法,通过描点的方式作出小车的vＧt图像,通 过图像可以更加直观的了解小车的运动形式． 实验测量物体运动的平均速度 １．实验目的:用刻度尺和停表测小车的平 均速度． ２．实验原理:v＝st． ３．测量的物理量:路程s和时间t．实验时用刻 度尺测出小车通过的路程,用停表测出小车 通过这段路程所用的时间,用公式v＝s/t 计算出小车在这段路程小车的平均速度． ４．实验装置图: ５．实验器材:长木板、木块、小车、刻度尺、 停表、金属片 ６．实验步骤: (１)把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底 端,用刻度尺测出小车将要通过的路程s１, 把s１ 和后面测得的数据填入下表中． (２)用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞 击金属片的时间t１． (３)根据测得的s１、t１,利用公式v１＝ s１ t１ 算出 小车通过斜面全程的平均速度v１． (４)将金属片移至斜面的中部,测出小车到 金属片的距离s２． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ２３ 物 理　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 知识衔接篇 (５)测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段 路程s２ 所用的时间t２,算出小车通过上 半段路程的平均速度v２． (６)计 算 出 小 车 在 斜 面 后 半 段 的 距 离 s３＝s１－s２,后 半 段 路 程s３ 所 用 时 间 t３＝t１－t２,得到小车在斜面后半段路程 的平均速度v３． ７．实验数据: 路段 路程 运动时间 平均速度 全程 s１ t１ v１ 上半段 s２ t２ v２ 下半段 s３ t３ v３ ８．实验结论: (１)小车沿斜面下滑,运动越来越快,小车 做变速运动． (２)各段路程的平均速度并不相等,上半段 的平均速度最小,下半段的平均速度最 大,全程的平均速度处在两者之间:v下 ＞v全 ＞v上． (３)结果表明:物体做变速运动的平均速度 的大小与路程和时间有关． 一、实验目的 １．巩固打点计时器的使用、纸带数据处理 和测量瞬时速度的方法． ２．通过实验探究,体验如何从实验中获取 数据,学会利用图像处理实验数据的科 学方法． ３．知道小车在重物牵引下运动速度随时间 变化的规律． 二、实验原理 １．利用纸带计算瞬时速度:以纸带上某点 为中间时刻取一小段位移,用这段位移 的平均速度表示这点的瞬时速度． ２．用vＧt图像表示小车的运动情况:以速度 v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标 系,用描点法画出小车的vＧt图像,图线 的倾斜程度表示加速度的大小,如果vＧt 图像是一条倾斜的直线,说明小车的速 度是均匀变化的． 三、实验器材 打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导 线、一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、 槽码、刻度尺、坐标纸． 四、实验步骤 １．如图所示,把附有滑轮的长木板放在实 验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时 器固定在长木板上没有滑轮的一端,连 接好电路． ２．把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑 轮,下边挂上合适的槽码,放手后,看小 车能否在木板上平稳地加速滑行,然后 把纸带穿过打点计时器,并把纸带的另 一端固定在小车后面． ３．把小车停在靠近打点计时器处,先接通电 源,后释放小车,让小车拖着纸带运动,打点 计时器就在纸带上打下一系列小点． ４．换上新纸带,重复实验两次． ５．增减所挂槽码,按以上步骤再做两次实验． 五、数据处理 １．纸带的选取与测量 (１)在三条纸带中选择一条点迹最清晰的 纸带． (２)为了便于测量,一般舍掉开头一些过于 密集的点迹,找一个适当的点作计时起 点(０点)． (３)每５个点(相隔０．１s)取１个计数点进 行测量(如图所示,相邻两点中间还有４ 个点未画出)． (４)采集数据的方法:不要直接去测量两个计 数点间的距离,而是要量出各个计数点到 计时零点的距离d１、d２、d３􀆺然后再算出 相邻的两个计数点的距离x１＝d１;x２＝d２ －d１;x３＝d３－d２;x４＝d４－d３􀆺 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ３３ 第二部分 ２．瞬时速度的计算 (１)瞬时速度的求解方法:时间间隔很短 时,可用某段时间的平均速度表示这段 时间内中间时刻的瞬时速度,即vn＝ xn＋xn＋１ ２T ． 例如,图中计数点４的瞬时速 度v４＝ x４＋x５ ２T ． (２)设计表格并记录相关数据． 位置编号 ０ １ ２ ３ ４ ５ 时间t/s ０ ０􀆰１０􀆰２０􀆰３０．４ ０􀆰５ x/m (dn－dn－１)/m v/(m􀅰s－１) ３．画出小车的vＧt图像 (１)定标度:坐标轴的标度选取要合理,应 使图像大致分布在坐标平面中央． (２)描点:描点时要用平行于两坐标轴的虚 线标明该点的位置坐标．(所描的点一 般用“􀅰”标明) (３)连线:用一条平滑的曲线或直线“拟合” 这些点． 仔细观察所描各点的分布情况．用一条 直线“拟合”这些点,即让所画的直线连 接尽可能多的点,不能连接的点应均匀 分 布 在 直 线 两 侧,舍 弃 离 直 线 较 远 的点． ４．分析实验结果,得出实验结论 如果画出的vＧt图像是一条倾斜的直线, 说明小车做速度均匀变化的直线运动． 图像和纵坐标轴的交点表示开始计时时 小车的速度———初速度． 六、误差分析 １．木板的粗糙程度不同,摩擦不均匀． ２．根据纸带测量的位移有误差,从而计算 出的瞬时速度有误差． ３．作vＧt图像时单位选择不合适或人为作 图不准确带来误差． [例１]　(２０２５􀅰浙江嘉兴期中)用打点计 时器、平板、小车等器材做研究匀变速直 线运动的实验． (１)穿入打点计时器限位孔的纸带,正确 的是　　　(填“甲”或“乙”) (２)如图是学生即将释放小车之前的装 置图及操作,以下存在错误的是　　　 (填序号前字母)． A．细线与木板不平行 B．打点计时器接的是直流电源 C．小车释放的位置离计时器较远 D．无论什么计时器,使用时均要先接通 电源,后释放纸带 [例２]　图中的甲、乙两种打点计时器是高中 物理实验中常用的,请回答下面的问题: (１)图乙是　　　　(填“电磁”或“电火 花”)打点计时器,电源采用的是　　　 　　　(填“交流８V”“交流２２０V”或 “四节干电池”)． (２)某同学在“探究小车速度随时间变化 的规律”的实验中,用打点计时器记录了 被小车拖动的纸带的运动情况,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,每两个 相邻的计数点之间还有４个点未画出． ①根据纸带上各个计数点间的距离,计 算出打下B、C、D、E、F 五个点时小车的 瞬时速度,请将B、F的速度值填入下表． (结果保留３位小数) 速度 vB vC vD vE vF 数值(m/s)　　 ０．４７９０．５６０ ０．６４０ 　　 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ４３ 物 理　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 知识衔接篇 ②以A 点为计时起点,将B、C、D、E、F 各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系 中,并画出小车的瞬时速度随时间变化 的关系图线． ③由所画速度—时间图像求出小车加速 度为　　　　m/s２．(结果保留２位小 数) (３)根据速度—时间图像判断,在打A 计 数点时,小车的速度vA＝　　　　m/s． (结果保留２位小数) １．(２０２５􀅰江苏徐 州期中)小明同 学 用 图 示 装 置 研究小车速度随时间变化的规律．实验 时小明启动计时器,然后放开小车,让它 拖着纸带做匀加速直线运动．用计算机 软件处理实验数据,绘制出小车的vＧt图 像可能是下列图中的 (　　) ２．(多选)(２０２５􀅰江苏南京学业考试)在实 验中,我们经常采用图像法分析数据间 的关系,则下列说法正确的是 (　　) A．连线时应让所有的点都落在线上 B．离线太远的点可以舍去 C．画曲线时尽量使它两侧的点数大致 相同 D．用平滑的曲线连接点 ３．(２０２５􀅰辽宁朝阳阶段练习)两实验小组 的同学分别做“探究小车的速度随时间 变化的规律”的实验． (１)甲组同学从实验室已经领取了以下 器材:一端装有定滑轮的长木板、小车、 纸带、钩码、轻细绳、６V 交流电源．为了 完成本实验,还须从图中选取部分实验 器材,其名称分别为　　　　　、　　　 　　． (２)乙组同学另外从实验室领取了一套 器材他们所选用的计时器为电火花计时 器,使 用 电 火 花 计 时 器 时 的 基 本 步 骤 如下． A．当纸带完全通过电火花计时器后,及 时关闭电火花计时器; B．将电火花计时器插头插入相应的电源 插座; C．把计时器固定在长木板上,将纸带从 墨粉纸盘下面穿过打点计时器; D．接 通 开 关,听 到 放 电 声,立 即 拖 动 纸带． 上述步骤正确的顺序是　　　　　(按 顺序填写步骤前的字母)． ４．(２０２５􀅰四川内江阶段练习)某同学在 “用打点计时器测速度”的实验中,用打 点计时器记录了被小车拖动的纸带的运 动情况(交流电频率是５０Hz),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,每两个 相邻的计数点之间有四个点未画出．(以 下计算结果保留３位有效数字) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ５３ 第二部分 (１)电磁打点计时器是一种使用交流电 源的计时仪器,根据打点计时器打出的 纸带,下列选项中: A．时间间隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬时速度 我们可以从纸带上直接得到的物理量是 　　　　,测量得到的物理量是　　　　, 通过计算能得到的物理量是　　　　 (填选项前的字母)． (２)根据纸带上各个计数点间的距离,计 算出打下B、C、D、E、F 五个点时小车的 瞬时速度,各个速度值如表．计算出B 点 速度的大小　　　　． vB vC vD vE vF 数值/ (m􀅰s－１) ０􀆰４７９０􀆰５６００􀆰６４０ ０􀆰７２１ 将B、C、D、E、F 各个时刻的瞬时速度标 在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速 度随时间变化的关系图线． (３)根 据 图 像 求 出 小 车 的 加 速 度a＝ 　　　　． ５．某一学习小组的同学想通过打点计时器 在纸带上打出的点迹来探究小车速度随 时间变化的规律,实验装置如图所示． (１)常见的打点计时器有两种:　　　　　 和　　　　　,它们使用的都是　　　 　　电源(填“直流”或“交流”),当电源 频率为５０Hz时,每隔　　　　　s打一 个点． (２)关 于 本 实 验,下 列 说 法 正 确 的 是 　　　　　． A．释放纸带的同时,接通电源 B．先接通电源打点,后释放纸带运动 C．先释放纸带运动,后接通电源打点 D．纸带上的点迹越密集,说明纸带运动 的速度越小 (３)要测量小车的速度．除打点计时器 (含所用电源、纸带、墨粉纸盘)外还必须 使用的测量工具是　　　　　　　　． (４)该小组在规范操作下得到一条点迹 清晰的纸带如图所示,在纸带上依次选 出７个计数点,分别标上O、A、B、C、D、E和 F,每相邻的两个计数点间还有四个点未画 出,打点计时器所用电源的频率是５０Hz． ①每相邻两计数点的时间间隔为　　　s, 如果测得C、D两点间距x４＝２．７０cm,D、E 两点间距x５＝２．９０cm,则打D 点时小车 的速度vD＝　　　　　　m/s(结果保 留３位有效数字)． ②该 同 学 分 别 算 出 其 他 各 点 的 速 度: vA＝０．２２０m/s,vB ＝０．２４１ m/s,vC ＝ ０．２５８m/s,vE＝０．３００m/s,请在如图所 示的坐标系中作出小车运动的vＧt图像． ③小车连接在纸带的　　　　　(选填 “左端”或“右端”)． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ６３ 物 理　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ８．B　[加速度方向与速度方向同向,故速度增大,当加 速度不变时,速度均匀增加;当加速度逐渐减小时,速 度仍增大,但增加得越来越慢;当加速度减小到零时, 速度达到最大值,保持不变．] ９．C　[根据vＧt图像可知,质点在０~２s一直向正方向 运动,所以在１s时速度方向没有改变,故 A 错误;根 据vＧt图像可知,在２~３s内质点的速度越来越大, 故B错误;根据vＧt图像的斜率表示加速度,可知在２ ~３s内加速度与１~２s内的加速度相同,故C正确; 根据vＧt图像的斜率表示加速度,可知在０~１s内的 加速度 方 向 与 １~３s内 的 加 速 度 方 向 相 反,故 D 错误．] １０．D　[vＧt图像的纵坐标一直为正,所以小车一直向正 方向运动,故 A、C错误;AB 段小车的速度一直保持 不变为０．０４m/s,做匀速直线运动,故B错误;根据v Ｇt图像的斜率表示加速度,可得CD 段aCD ＝ Δv Δt＝ －０．０８m/s２;OA 段aOA ＝ Δv Δt＝０．０４ m /s２,故 D 正确．] １１．A　[取运动员着网前的速度方向为正方向,则有v１ ＝５m/s,v２＝－７m/s, 由加速度定义式可得运动员在与网接触的这段时间 内平均加速度为a＝ΔvΔt＝ －７－５ ２ m /s２＝－６m/s２, 负号表示与规定的正方向相反,即运动员在与网接 触的这段时间内平均加速度大小为６m/s２,方向竖 直向上．] １２．A　[甲的加速度a１＝ Δv１ Δt＝ ０．５－３ ０．５ m /s２＝－５m/s２,即 甲的加速度大小为５m/s２,方向向左; 乙的加速度a２＝ Δv２ Δt＝ ０．５－(－１) ０．５ ＝３m /s２,乙的加 速度大小为３m/s２,方向向右．] １３．D　[由vＧt图像知斜率代表加速度,甲、乙的倾斜程 度不变,所以加速度均不变,而乙的倾斜程度大,则 乙的加速度大,故A、C错误,D正确;vＧt图像交点处 表示速度相等,故B错误．] １４．解析:(１)设 水 平 向 右 为 正 方 向,则a１＝ v２－v１ t ＝ ９m/s－１２m/s ０．１s ＝－３０m /s２,方向水平向左． (２)设 水 平 向 右 为 正 方 向,则 a２ ＝ v′２－v１ t ＝ －６m/s－１２m/s ０．１s ＝－１８０m /s２,方向水平向左． 答案:(１)３０m/s２,方向水平向左　(２)１８０m/s２,方 向水平向左 专题二　匀变速直线运动的研究 第１讲　实验:探究小车速度随时间变化的规律 高中知识衔接 [例１]　[解析]　(１)穿入打点计时器限位孔的纸带,对 于电火花计时器,应该墨粉纸盘在上,纸带在下,对于 电磁打点计时器,应该复写纸在上,纸带在下． (２)为给小车提供一个恒定的拉力,细线应与木板平 行,故 A 错误;打点计时器应使用交流电源,故 B错 误;小车释放前应靠近打点计时器,故 C错误;无论什 么计时器,使用时均要先接通电源,后释放纸带,故 D 正确． [答案]　(１)甲　(２)ABC [例２]　[解析]　(１)图乙是电火花打点计时器．电源采 用的是交流２２０V． (２)①在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G 共７个计数 点,每两个相邻的计数点之间还有４个点未画出,可 知纸带上相邻两个计数点间的时间间隔是T＝０．０２ ×５s＝０．１s,点B 的瞬时速度等于这段AC 时间内的 平均速度,可得B 点的速度为vB＝ xAC ２T ＝ ３．６２＋４．３８ ２×０．１ ×１０－２m/s＝０．４００m, 可得F点的速度为vF＝ xEG ２T＝ ６．８０＋７．６２ ２×０．１ ×１０ －２ m/s ＝０．７２１m/s． ②以A 点为计时起点,将B、C、D、E、F 各个时刻的瞬 时速度标在直角坐标系中,画出小车的瞬时速度随时 间变化的关系图线,如图所示． ③由速度—时 间 图 像 求 出 小 车 加 速 度 为a＝ΔuΔt＝ ０．７２１－０．３３０ ０．５ m /s２＝０．７８m/s２． (３)由速度—时间图像判断,在打A 计数点时,小车的 速度vA＝０．３３m/s． [答案]　(１)电火花　２２０　(２)①　０．４００ ０．７２１　②见解析图　③０．７８　(３)０．３３ 智能衔接训练 １．A　[小车在细绳的牵引下做匀加速直线运动,速度越 来越大．] ２．BC　[根据实验数据描点作图时,应用平滑的曲线或 直线连接点,连线时不一定让所有的点都落在线上, 画曲线时尽量使它两侧的点数大致相同,离线太远的 点可以舍去．] ３．解析:(１)电火花计时器使用的是２２０V 的交流电,电 磁打点计时器使用的是约８V 的交流电,所以应选择 电磁打点计时器,实验中还需要刻度尺测量计数点间 的距离; (２)实验时,应先安装装置,然后接通电源,释放纸带, 实验完毕整理器材,所以顺序为CBDA． 答案:(１)电磁打点计时器　刻度尺　(２)CBDA ４．解析:(１)因为打点计时器的频率为５０Hz,则从纸带 上直接得到的物理量是时间间隔,相邻的点迹(计时 点)之间的时间间隔为０．０２s,故选 A;可以用刻度尺 测量出小车的位移大小,故选B;平均速度和瞬时速度 的大小可以通过位移大小与对应的时间间隔计算出 来．故选CD． (２)每两个相邻的计数点之间有四个点未画,则相邻 的计数点之间的时间间隔为T＝５×０．０２s＝０．１s, 根据速度公式可知,B 点的瞬时速度vB＝ xAB＋xBC ２T ＝ (３．６２＋４．３８)×１０－２m ２×０．１s ＝０．４００m /s． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ７０１ 参考答案 根据计算的B 点速度及表中其他各点的速度在坐标 系中描点连线,如图所示 (３)选用图像中距离较远的两点求解加速度误差更 小,根据图像可知小车的加速度 a＝ΔvΔt＝ ０．７２１m/s－０．４００m/s ４×０．１s ＝０．８０３m /s２ 答案:(１)A　B　CD　(２)０．４００　见解析图 (３)０．８０３m/s２ ５．解析:(１)常见的打点计时器有电磁打点计时器和电 火花计时器.电磁打点计时器和电火花计时器,它们 使用的都是交流电源. 当电源频率为５０Hz时,由频率与周期的关系T＝１f ＝１５０s＝０．０２s 可知每隔０．０２s打一个点. (２)先接通电源打点,待打点稳定后,再释放纸带运 动,这样在纸带上可得到更多的数据,A、C错误,B正 确;纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小, D正确. (３)要测量小车的速度.除打点计时器(含所用电源、 纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的测量工具是刻度尺, 用刻度尺测量纸带上点迹间的距离. (４)①纸带上每相邻的两个计数点间还有四个点未画 出,打点计时器所用电源的频率是５０Hz,可知相邻两 计数点间的时间间隔为T′＝５×０．０２s＝０．１s． D 的瞬时速度等于CE 这段时间内的平均速度,可得 打D 点时小车的速度vD＝ x４＋x５ ２T′ ＝ ２．７０＋２．９０ ２×０．１ × １０－２m/s＝０．２８０m/s． ②由打各点的速度:vA＝０．２２０m/s,vB＝０．２４１m/s, vC＝０．２５８m/s,vD＝０．２８０m/s,vE＝０．３００m/s,在 坐标系中描点作出小车运动的vＧt图像,如图所示. ③由vＧt图像可知,小车做加速运动,在相等的时间内 运动的位移逐渐增大,由此可知小车连接在纸带的 左端. 答案:(１)电磁打点计时器　电火花计时器　交流　 ０．０２　(２)BD　(３)刻度尺　(４)①　０．１　０．２８０ ②　见解析图　③左端 第２讲　匀变速直线运动的速度与时间的关系 高中知识衔接 [例１]　[解析]　匀变速直线运动是加速度保持不变的 直线运动,是速度变化率相同的运动,其aＧt图像是一 条平行于t轴的直线,在vＧt图像中,匀变速直线运动 是一条倾斜的直线． [答案]　D [例２]　[解析]　把v＝(２t＋４)m/s与公式v＝v０＋at 进行对比可知,该质点的初速度为４m/s,加速度为 ２m/s２,故A正确,B、D错误;３s末的瞬时速度为v＝ (２×３＋４)m/s＝１０m/s,故C错误． [答案]　A [例３]　[解析]　由题意知t１＝１s时有v１＝６m/s,t２＝ ２s时有v２＝８m/s,由v２＝v１＋a(t２－t１)知,物体的 加速度a＝８－６２－１m /s２＝２m/s２,因为物体做匀加速运 动,所以任何１s内速度的变化量都为 Δv＝aΔt＝２× １m/s＝２m/s,故 C错误,D正确;由v１＝v０＋at得, 零时刻的速度为v０＝v１－at＝６m/s－２×１m/s＝ ４m/s,故 A、B错误． [答案]　D [例４]　[解析]　由vＧt图像可知,在４~１４s内,电动 汽车先做减速运动,再做匀速运动,最后继续做减速 运动,故 A错误;根据vＧt图像的斜率表示加速度,可 知在５s末,电 动 汽 车 的 加 速 度 为a＝４－６６－４m /s２＝ －１m/s２,故B正确;由vＧt图像可知,在４s末,电动 汽车的运动方向仍为正方向,没有改变方向,故 C错 误;根据vＧt图像的斜率绝对值表示加速度大小,可知 在４~６s内的加速度与１０~１４s内的加速度相等,故 D错误． [答案]　B 情境模型素养 提示:图线的倾斜程度不变,即速度随时间是均匀变 化的,是匀变速直线运动． 智能衔接训练 １．C　[匀变速直线运动的加速度恒定,故 A 错误;匀加 速直线运动的加速度方向跟速度方向相同,匀减速直 线运动的加速度方向跟速度方向相反,故 B错误;任 意相等时间内的速度变化总是相同的直线运动即为 匀变速直线运动,故 C正确;匀变速直线运动的加速 度恒定,故匀变速直线运动的加速度的变化率恒定且 为零,故 D错误．] ２．A　[由 Δv＝at,知a不变,则相同的时间内速度变化 相同,故 A正确,D错误;任意相同时间内发生的位移 不相同,所以任意相同时间内位置变化不相同,故 B 错误;匀 变 速 直 线 运 动 的 加 速 度 是 不 变 的,故 C 错误．] ３．D　[A 图表示物体的速度不变,物体做匀速直线运 动;B图表示物体的位移不变,物体静止,速度为０;C 图表示物体的位移随时间均匀增大,物体做匀速直线 运动;D图表示物体的速度随时间均匀增大,做匀加 速直线运动．] ４．BD　[由公式v＝v０＋at可知质点的初速度为４m/s, 加速度为２m/s２,故 A 错误,B正确;由公式v＝v０＋ at可知质点３s末速度为１０m/s,故 C错误;因为质 点的初速度和加速度同向,质点做匀加速直线运动, 所以位移、速度都随时间变大,故 D正确．] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ８０１ 物 理