第04讲 实验：测量做直线运动物体的瞬时速度（加速度）（专项训练）（浙江专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第04讲 实验：测量做直线运动物体的瞬时速度（加速度） 目录 01 课标达标练 题型01 打点计时器 题型02 教材实验探究 题型03 创新实验探究 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 打点计时器 1. 打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，下图为两种打点计时器，请你完成下列有关问题。 (1)乙图是______打点计时器（选填字母）。 A．电磁打点计时器 B．电火花打点计时器 (2)在打点计时器打出的纸带上，可以直接得到的物理量是______（单选）。 A．时间间隔 B．位移 C．加速度 D．平均速度 【答案】(1)B (2)A 【详解】（1）乙图是电火花打点计时器。 故选B。 （2）在打点计时器打出的纸带上，可以直接得到的物理量是时间间隔；位移需要用刻度尺测量，加速度和平均速度需要通过计算得到。 故选A。 2. (1)长乐一中实验室使用的是电火花计时器，为下图中的 （选填“甲”或“乙”）。 (2)使用打点计时器时，接通打点计时器电源和让纸带开始运动这两个操作应（　　） A．先接通电源，后让纸带运动 B．先让纸带运动，再接通电源 【答案】(1)甲 (2)A 【详解】（1）甲利用了墨粉盒，甲是电火花计时器，乙利用了复写纸，乙是电磁打点计时器，即电火花计时器是图中的甲。 （2）实验中，为了避免纸带上出现大量的空白段落，需要先接通电源，后让纸带运动。 故选A。 3. 关于电磁打点计时器，下列说法正确的是（    ） A．是一种使用直流电源的计时仪器 B．工作电压约为220V，能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点 C．当电源频率是50Hz时，每隔0.2s打一次点 D．如果把纸带和运动的物体连在一起，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移大小 【答案】D 【详解】A．电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，故A错误； B．电磁打点计时器工作电压约为8V，能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点，故B错误； C．当电源频率是50Hz时，每隔0.02s打一次点，故C错误； D．如果把纸带和运动的物体连在一起，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移大小，故D正确。 故选D。 02 教材实验探究 4. 某小组利用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律，请回答以下问题： (1)除了图甲中已有的器材外，要完成实验还需要的器材有__________； A．220V交流电源 B．8V交流电源 C．毫米刻度尺 D．天平 (2)处理数据时，选出一条如图乙所示的纸带，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，相邻两计数点间还有4个点没有画出，打点计时器的电源频率为50Hz。根据纸带上的数据，计算打下A、B、C、D、E点的瞬时速度并填在表中，C点的瞬时速度为 m/s； 位置 A B C D E 0.605 0.810 1.175 1.390 (3)在答题纸的坐标纸中描出C点的位置并画出小车的图像 ，根据图像求得小车的加速度为 ；（保留三位有效数字） (4)某同学只测量OC和CF的长度分别为、，如图丙所示，若纸带上相邻两计数点的时间间隔为t，则小车的加速度表达式为 。 【答案】(1)BC (2)0.995 (3) 1.98 (4) 【详解】（1）图甲中电磁打点计时器需要连接8V交流电源；需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离；本实验不需要用天平测质量。 故选BC。 （2）相邻两计数点间还有4个点没有画出，则相邻计数点的时间间隔为 打下C点的瞬时速度为 （3）[1]在坐标纸中描出C点的位置并作出图像如图所示。 [2]根据图像可得小车的加速度为 （4）根据匀变速直线运动推论可得 可得小车的加速度表达式为 5. 某同学用如图甲所示的装置探究匀变速直线运动的规律，得到一条纸带如图乙所示，并在其上取了共7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出。 （1）实验过程中，下列做法正确的是 A．先释放小车，再接通电源 B．先接通电源，再释放小车 C．释放小车前将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D．释放小车前将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 （2）经过测量并计算得到打下各点时小车的瞬时速度，如表所示： 对应点 B C D E F 速度 0.141 0.180 0.218 0.262 0.301 （3）根据（2）中得到的数据，以打下A点时对应的时刻为时刻，在下图所示坐标系中作出图像，利用如图求得小车的加速度 。（结果保留两位有效数字） （4）若该同学处理数据时每隔3个点取一个计数点，但计算速度时却把相邻计数点时间间隔用0.1秒代入计算，则因此算出的速度数值与真实的速度数值相比 （选填“偏大”或“偏小”）。求得的加速度a数值与真实的加速度数值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”） 【答案】 BD 偏小 偏小 【详解】（1）[1]A．先释放小车，再接通电源，这样在纸带会记录很少的数据，计算会产生较大的误差，A错误； B．先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车，这样纸带会得到充分利用，纸带上会记录更多的数据，计算时会产生较小的误差，B正确； C．释放小车前将接好纸带的小车停在靠近滑轮处，这样释放小车后，小车会运动很小的距离，纸带上会打出很少的计数点，计算会产生较大的误差，C错误； D．释放小车前将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，纸带上会记录更多的数据，计算时会产生较小的误差，D正确。 故选BD。 （3）[2]由图像的斜率表示加速度可得，小车的加速度为 （4）[3]若该同学处理数据时每隔3个点取一个计数点，可知相邻两计数点间的时间间隔是0.08s，但计算速度时却把相邻计数点时间间隔用0.1秒代入计算，由可知，则算出的速度数值与真实的速度数值相比偏小。 [4] 由或计算加速度，由于时间变大，则求得的加速度a数值与真实的加速度数值相比偏小。 6. (1)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是 （直流电，交流电），它们是每隔 s打一个点。 (2)在“用打点计时器测速度”的实验中：除电磁打点计时器（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，在下面仪器和器材中，必须使用的有 （填选项代号） A．电压合适的50Hz交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平 (3)实验过程中，下列做法正确的是 A．先释放小车，再接通电源 B．先接通电源，再释放小车 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 (4)某同学用如图1所示的装置，打出的一条纸带如图2所示，其中ABCDE为计数点，相邻两个计数点之间还有4个点未画出。 ①打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大小为 ； ②由纸带上所示数据可算得小车运动的加速度大小为 。 【答案】(1) 交流电 0.02 (2)AC (3)BD (4) 0.30 0.40 【详解】（1）[1]常用的电磁打点计时器和电火花打点计时器使用的是交流电。 [2]电源频率为50Hz，则每隔 打一个点。 （2）AB．电压合适的50Hz交流电源，A正确，B错误； C．刻度尺用来测纸带上计数点间的距离，C正确； D．打点计时器就是计时仪器，不需要秒表，D错误； E．实验是“探究小车速度随时间变化的规律”的，因此不需要天平测小车和钩码的质量，E错误。 故选AC。 （3）A．先释放小车，再接通电源，这样纸带利用率很低，纸带上会得到很少的数据，会产生较大的实验误差，A错误； B．先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车，纸带会得到充分利用，纸带上会得到更多的数据，会减小实验误差，B正确； CD．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，小车会在长木板上运动更长的距离，纸带上会打出更多的计数点，从而得到更多的数据，C错误，D正确。 故选BD。 （4）①[1]纸带上相邻两个计数点之间还有4个点未画出，由在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，打点计时器打下C点时小车的速度大小为 ②[2]由匀变速直线运动的推论和纸带所示数据算出小车的加速度大小为 7. 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)常见的打点计时器使用的都是 电源（填“直流”或“交流”），当电源频率为时，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 和，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。（以下结果均保留两位小数） ①每相邻两计数点的时间间隔为 s，打点时小车的速度 。 ②分别算出其他各点的速度： ，，， ，请在如图所示的坐标系中作出小车运动的图像（以打A点时开始计时）( )。并说明小车速度变化的规律 。 ③根据图线求出小车运动的加速度 ； ④将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是 ，此速度的物理意义是 。 (5)实验完毕后，某同学发现实验时电源的实际频率小于50赫兹，那么速度的测量值比实际值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) 交流 0.02 (2)BD (3)刻度尺 (4) 0.10 小车速度随时间均匀增大 0.50 12.00 打A点时小车的速度 (5)偏大 【详解】（1）[1]常见的打点计时器使用的都是交流电源。 [2]当电源频率为时，每隔 打一个点。 （2）ABC．应先接通电源打点，待打点稳定后，再释放纸带运动，这样纸带可以得到充分利用，记录更多的数据，以减小实验误差，AC错误，B正确； D．纸带上相邻两计数点间的时间间隔相同，纸带上的点迹越密集，说明在相同时间内纸带通过的距离越小，因此说明纸带运动的速度越小，D正确。 故选BD。 （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，刻度尺用来测量纸带上计数点间距离。 （4）①[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。可知两计数点间的时间间隔为 [2]在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，可得打点时小车的速度为 ②[3]由，，，，，在坐标系中作出小车运动的图像（以打A点时开始计时）如图所示。 [4]由图像可知，在误差允许的范围内，小车速度随时间均匀增大，即小车做匀加速直线运动。 ③[5]根据图线可得小车运动的加速度为 ④[6]将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是。 [7]此速度的物理意义是打A点时小车的速度。 （5）实验时电源的实际频率小于50赫兹，则有 即打点周期实际大于0.02s，若仍按0.02s计算，由可知，那么速度的测量值比实际值偏大。 8. 打点计时器是高中物理实验常用的器材。    （1）图中的实验器材是 （选填“电火花计时器”或“电磁打点计时器”），该计时器使用 （选填“直流”或“交流”）电源，每隔 t= s打一个点； （2）图中是在实验室做力学实验时会经常用到的重物，请选择最合适的选项。    “探究小车速度随时间变化的规律”实验中驱动小车的重物是 之填（“A”、“B”、“C”或“D”）。 （3）某同学实验后得到的纸带如图丙所示，计数点a、b、c、d间均有4分点未画出，则a点的读数为 cm，计算可得 b点的瞬时速度大小为 m/s，纸带的加速度大小为 m/s2。（计算结果保留两位有效数字）    【答案】 电火花计时器 交流 0.02 D 21.10 0.17 0.10 【详解】（1）[1]图中的实验器材是电火花计时器。 [2]电火花计时器使用交流电源。 [3]电火花计时器使用交流电源，每隔t=0.02s打一个点。 （2）[4]“探究小车速度随时间变化的规律”实验中驱动小车的重物是D，即钩码。 （3）[5]刻度尺的精确度是1mm，因此a点的读数为21.10cm。 [6]由题意可知，纸带上相邻两计数点间的时间间隔为 T=0.02×5s=0.1s 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b点的瞬时速度大小为 [7]由匀变速直线运动的推论，可得纸带的加速度大小为 9. 某探究小组的同学利用如图甲所示的装置“探究小车速度随时间变化的规律”，图乙是某次实验获取的一段纸带。请你根据题图回答以下问题：    （1）除了图甲中标出的器材外，还需要 。 A．弹簧测力计       B．刻度尺       C．天平       D．秒表 （2）本次实验选择的打点计时器是图 （选填“丙”或“丁”）中的计时器，该计时器的工作电压是 （选填“直流电”或“交流电”）。    （3）根据图乙中记录的实验数据，可以推算出此次实验所用的刻度尺是 。 A．毫米刻度尺        B．厘米刻度尺 （4）实验中打点计时器每隔0.02s打一个点，打出的纸带如图乙所示，则可大致判断出小车做 （选填“匀速直线”或“匀变速直线运动”），这是因为 。若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出，则打B点时小车的速度大小是 m/s（计算结果保留两位有效数字），速度方向是 （选填“从A向C”或“从C向A”）。 【答案】 B 丁 交流电 A 匀变速直线运动 在连续相等时间间隔内位移差大致相等，满足 0.40 从C向A 【详解】（1）[1]需要测量小车的位移及速度，打点计时器可测量时间，只需要测量位移，所以仅需要刻度尺，ACD错误，B正确。 故选B。 （2）[2]题图甲信息给出的本次实验用的是电火花计时器，因此打点计时器是图丁电火花计时器。 [3]电火花计时器，它的工作电压是220V的交流电。 （3）[4]根据题图乙中的数据，可知刻度尺的精确度是毫米，因此刻度尺是毫米刻度尺，A正确，B错误。 故选A。 （4）[5]计算出AB、BC、CD、DE、EF、FG相邻间的位移差分别是0.77cm、0.81cm、0.79cm、0.81cm、0.82cm，在误差允许范围内可认为相等，因此小车做匀变速直线运动。 [6]因为小车的运动规律满足，所以小车做匀变速直线运动。 [7]若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出，可知纸带上相邻两计数点的时间间隔为 T=0.02×5s=0.1s 由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得打B点时小车的速度大小是 [8]小车做加速运动，先打A点，因此速度方向是从C向A。 03 创新实验探究 10. 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 11. 兴趣小组的同学们利用如图甲所示的装置“研究匀变速直线运动的规律”。他们将质量为的物体1与质量为的物体2（）通过轻绳悬挂在定滑轮上，打点计时器固定在竖直方向上，物体1通过铁夹与纸带相连接。开始时物体1与物体2均处于静止状态，之后将它们同时释放。图乙所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带，O是打点计时器打下的第一个点，A、B、C、D…是按打点先后顺序依次选取的计数点，在相邻两个计数点之间还有四个点没有画出。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。 (1)相邻两计数点之间的时间间隔为 s。 (2)实验时要在接通打点计时器之 （填“前”或“后”）释放物体。 (3)由图乙中点的分布可知实验时纸带是（填“左”或“右”） 端和物体1相连接。 (4)将各计数点至O点的距离依次记为、、、…测得，，请你计算打点计时器打下C点时物体1的速度大小是 。 【答案】 0.1 后 左 0.24 【详解】(1)[1]由打点计时器使用的交流电频率为50Hz，可得 在相邻两个计数点之间还有四个点没有画出，相邻两计数点之间的时间间隔为 (2)[2]实验时要在接通打点计时器之后释放物体； (3)[3]由于物体做加速运动，速度逐渐变大，相邻两点间的距离变大，由图乙中点的分布可知实验时纸带左端和物体1相连接； (4)[4]C点对应的瞬时速度 12. （2025·浙江绍兴·二模）某实验小组利用图示装置测量物体自由下落的加速度。 (1)图1中的打点计时器使用的电源为（　　） A．交流8V B．直流8V C．交流220V D．直流220V (2)实验中打出多条纸带，选择其中点迹比较清晰的一条纸带进行数据采集和处理：从第一个点开始每隔1个点作为1个计数点，用刻度尺测量各计数点的位置，并记录在下表中，其中计数点7的位置刻度如图2所示，则其读数为 cm；对表中数据利用Excel软件进行处理，得到x-t的图像公式为：x=481.3t2+1.00（cm），则根据公式可知物体下落的加速度为 m/s2（结果保留三位有效数字） 计数点 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t/s 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28 0.32 0.36 0.40 x/cm 1.00 1.80 4.10 7.92 13.30 20.20 28.73 50.30 63.35 78.00 (3)上表中，利用计数点4~5之间和5~6之间的位移之差求得加速度的值为 m/s2；该结果与当地重力加速度（g=9.79m/s2）存在一定偏差，其原因可能是( ) A．重锤的质量过大 B．纸带与限位孔之间的摩擦较大 C．电火花计时器的放电火花有漂移 【答案】(1)C (2) 38.80 9.63/9.62 (3) 10.19 C 【详解】（1）图1中的打点计时器为电火花计时器，使用的电源为220V交流电源，故选C； （2）[1][2]因第6个点的读数为28.73cm，则第7个点的读数为38.80cm； 根据x=481.3t2+1.00（cm）可得 解得 （3）[1]每隔1个点作为1个计数点，可知相邻两计时点间的时间间隔t=0.04s； 利用计数点4~5之间和5~6之间的位移之差求得加速度的值为 [2]该结果大于当地重力加速度（g=9.79m/s2），其原因 A.重锤的质量过大，也会由于阻力影响，造成g的测量结果偏小，选项A错误； B.纸带与限位孔之间的摩擦较大，则会使得加速度测量值偏小，选项B错误； C.电火花计时器的放电火花有漂移使得位移测量值偏大，造成g测量值偏大，选项C正确。 故选C。 13. 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A、B、C、D、E、F和G，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。（以下结果均保留2位小数） ①每相邻两计数点的时间间隔为 s，打D点时小车的速度 。 ②分别算出其他各点的速度：，，，，请在如图所示的坐标系中作出小车运动的图像（以打A点时开始计时） 。并说明小车速度变化的规律 。 ③根据图线求出小车运动的加速度 。 ④将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是 cm/s，此速度的物理意义是 。 (5)实验完毕后，某同学发现实验时电源的实际频率小于50Hz，那么速度的测量值比实际值 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) 交流 0.02 (2)BD (3)刻度尺 (4) 0.10 26.30 见解析 小车速度随时间均匀增大 0.50 12.00 打A点时小车的速度 (5)偏大 【详解】（1）常见的打点计时器使用的都是交流电源。当电源频率为50Hz时，每隔，打一个点。 （2）应先接通电源打点，待打点稳定后，再释放纸带运动，这样纸带可以得到充分利用，记录更多的数据，以减小实验误差，A、C错误，B正确；纸带上相邻两计数点间的时间间隔相同，纸带上的点迹越密集，说明在相同时间内纸带通过的距离越小，因此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，刻度尺用来测量纸带上计数点间距离。 （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。可知两计数点间的时间间隔为，在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，可得打点时小车的速度为。②由，，，，，在坐标系中作出小车运动的图像（以打点时开始计时）如图所示。由图像可知，在误差允许的范围内，小车速度随时间均匀增大，即小车做匀加速直线运动。③根据图线可得小车运动的加速度为。④将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是，此速度的物理意义是打点时小车的速度。 （5）实验时电源的实际频率小于50Hz，则有，即打点周期实际大于0.02s，若仍按0.02s计算，由可知，那么速度的测量值比实际值偏大。 14. （2025·云南玉溪·三模）某同学利用如图甲所示的装置“探究加速度与物体所受合力的关系”。在气垫导轨上安装了中心距离为L的两个光电门1、2，滑块上固定有宽度为d的遮光条，轻质细绳绕过两个滑轮后两端分别连接滑块与弹簧秤C，不计细绳与滑轮之间的摩擦力。 (1)实验时，该同学未挂细绳和钩码，接通气源，轻推滑块使其从轨道右端向左端运动，发现遮光条通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，则该同学应将调节旋钮 （填“P”或“Q”）适当调高。 (2)弹簧秤的示数如图乙所示，示数为 N。 (3)该同学采取正确措施调节气垫导轨后，挂上细绳和钩码，接通气源，先按住滑块，使滑块静止在距光电门1右侧一定距离处，再松手，测出滑块通过光电门1、2的时间分别为、，则钩码的加速度大小为 。（结果用题目中的已知量表示） 【答案】(1)P (2)3.50 (3) 【详解】（1）轻推滑块使其从轨道右端向左端运动，发现遮光条通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，通过光电门2时的速度增加了，说明左侧低，则该同学应将调节旋钮P适当调高。 （2）每一个小格代表，则弹簧秤的示数为 （3）通过光电门1的速度 通过光电门2的速度 滑块的加速度 根据动滑轮关系可知钩码的加速度大小为 15. （2025·河北·模拟）图甲为用于测量小车加速度的实验装置示意图。由于设备出现故障，目前仅有一个光电门能够正常工作。为了进行实验，兴趣小组在小车上安装了一个特殊设计的栅栏（如图乙）。该栅栏由宽度相同的不透明条带和宽度相同的透明条带交替排列组成，其中。 实验步骤如下： （1）用游标卡尺测量不透明条带的宽度d，游标卡尺的示数如图丙所示，其读数为 mm。 （2）调整栅栏，使栅栏与导轨平行。 （3）将小车从斜面顶端由静止释放，用光电门测出遮光时间依次分别为t1、t2、t3、t4、t5。 （4）小车的加速度a= 。（用d、L、t1和t2表示） （5）为了精确求出加速度，测出释放小车时，各不透明条带到光电门沿斜面方向的距离x1、x2、x3、x4、x5，根据所测量的数据做出图像，得到图像的斜率为k，则a= 。（用k、d表示） （6）如果栅栏没有调整到与斜面平行，由此引起的误差会使加速度的测量值 （填“<”“>”或“=”）真实值。 【答案】 6.60 < 【详解】[1]由图丙可知，该游标卡尺为20分度，则分度值为0.05mm，故不透明条带的宽度为 [2]由运动学公式 可得， 由，可得 [3]由，可得 所以斜率 则 [4]如果栅栏没有与斜面平行，由图像可得斜率变小，所以加速度的测量值小于真实值。在真实数据中，与成比例增加，由公式可得，真实的加速度大于测量值。 16. 某学习小组利用如图甲所示的装置测量重力加速度.钢球一开始被通电的电磁铁衔住，电磁铁断电即释放钢球。小球下落途中会经过一光电门，光电门发射端与接收端在同一高度，且钢球经过光电门时，发射端发出的光能对准钢球的球心（如图乙）。钢球从光电门中经过时，光电门可以记录它的遮光时间t，光电门的安装位置可以上下调整，从而改变释放时钢球球心到光电门发射端的竖直高度差h，测得实验时所用钢球的直径为d（d很小）。完成下面的问题： (1)钢球球心经过光电门时的速度大小为v= （用所测物理量的符号表示）； (2)多次改变h，该学习小组得到了多组h和t的实验数据，并画出了图像，如图丙，算得图像的斜率为k。利用图像的斜率k和小球的直径d可算得重力加速度g= （用字母k和d表示）； (3)若某同学在安装器材时小球的释放点稍向左边偏移了一些，导致小球经过光电门时，虽然小球也能遮光，但光线无法对准球心。大家都没注意到这个问题，用这样的装置完成了实验，这会导致重力加速度的测量值 （填“偏小”“偏大”或“不变”）。 【答案】(1) (2) (3)偏大 【详解】（1）由于小球直径很小，挡光时间很短，可认为钢球球心经过光电门时的速度大小等于挡光过程的平均速度，则有 （2）根据自由落体运动规律有 解得 可知图像的斜率为 解得重力加速度为 （3）若某同学在安装器材时小球的释放点稍向左边偏移了一些，导致小球经过光电门时，虽然小球也能遮光，但光线无法对准球心，则实际挡光宽度d实小于小球直径d，测得小球经过光电门的时间偏小，则图像的斜率偏小，由 可知重力加速度的测量值偏大。 17. （2025·河南安阳·一模）利用如图1所示的实验装置可以测量当地的重力加速度大小，其中小钢珠可被吸引在电磁铁A的下端，电磁铁A和光电门B固定不动，光电门C可上下移动，光电门用来测量小钢珠通过两光电门之间距离所需的时间t。 (1)电磁铁断电后，小钢珠将从电磁铁下端由静止下落，通过上下移动光电门C，测出B、C两光电门之间的距离x和小钢珠在B、C两光电门之间的运动时间t，计算出小钢珠在B、C间的平均速度，作出的图像如图2所示，则当地的重力加速度为 （用、表示）； (2)由图2提供的信息，可知电磁铁下端到光电门B之间的距离为 （用、表示）； (3)若考虑空气阻力的影响，由此测得的重力加速度比真实值 （选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 【答案】(1) (2) (3)偏小 【详解】（1）小钢珠在两光电门之间做匀变速直线运动，设小钢珠到达光电门时的速度大小为，则由 可得 可知图2中图线的斜率 解得 （2）由图2可知，小钢珠经过光电门B时的速度大小为 由 可得电磁铁下端到光电门B的距离为 （3）若考虑空气阻力的影响，由牛顿第二定律可得 解得 故测量值比真实值偏小。 18. 感光变色PU皮革在紫色激光的照射下会短时间变深色，小迪利用这一特性制作了一个激光打点计时器（图b）用于探究物体自由下落的运动规律。激光打点计时器内部含有电池和微控制器，微控制器控制激光头通电图像如图a所示，其通电周期，在一个通电周期内发射激光时长。 小迪用激光打点计时器探究该计时器自由下落的运动情况，他把计时器水平放置在竖直悬挂并固定的感光变色PU皮革前，如图b；静止释放计时器，最后在PU皮革上留下一串小短线，如图d所示。 (1)若测得某条小短线的长度如图c所示，该短线长度 cm。计时器打这条线过程中的平均速度 m/s（结果保留3位有效数字）。 (2)若相邻小短线上侧端点间的距离分别为，，，（如图d），可求得重力加速度大小 。（结果保留3位有效数字） (3)小短线的长度增加 （填“是”或“不是”）均匀的。请说明理由 。 【答案】(1) 2.20 2.20 (2)9.79 (3) 是 见解析 【详解】（1）[1]刻度尺最小刻度为1mm，则该短线长度2.20cm。 [2]计时器打这条线过程中的平均速度 （2）重力加速度大小 （3）[1][2]每条短线对应的时间均为，相邻短线的长度之差均为 则小短线的长度增加是均匀的。 19. （2024·贵州·高考真题）智能手机内置很多传感器，磁传感器是其中一种。现用智能手机内的磁传感器结合某应用软件，利用长直木条的自由落体运动测量重力加速度。主要步骤如下： （1）在长直木条内嵌入7片小磁铁，最下端小磁铁与其他小磁铁间的距离如图（a）所示。 （2）开启磁传感器，让木条最下端的小磁铁靠近该磁传感器，然后让木条从静止开始沿竖直方向自由下落。 （3）以木条释放瞬间为计时起点，记录下各小磁铁经过传感器的时刻，数据如下表所示： 0.00 0.05 0.15 0.30 0.50 0.75 1.05 0.000 0.101 0.175 0.247 0.319 0.391 0.462 （4）根据表中数据，在答题卡上补全图（b）中的数据点，并用平滑曲线绘制下落高度h随时间t变化的图线 。 （5）由绘制的图线可知，下落高度随时间的变化是 （填“线性”或“非线性”）关系。 （6）将表中数据利用计算机拟合出下落高度h与时间的平方的函数关系式为。据此函数可得重力加速度大小为 。（结果保留3位有效数字） 【答案】 非线性 【详解】（4）[1]由表中数据在图（b）中描点画图，如图所示。 （5）[2]由绘制的图线可知，下落高度随时间的变化是非线性关系。 （6）[3]如果长直木条做自由落体运动，则满足 由 可得 解得 20. （2023·全国甲卷·高考真题）某同学利用如图（a）所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。      （1）已知打出图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s．以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移填到表中，小车发生对应位移和平均速度分别为和，表中 cm， 。      位移区间 AB AC AD AE AF 6.60 14.60 34.90 47.30 66.0 73.0 87.3 94.6 （2）根据表中数据得到小车平均速度随时间的变化关系，如图（c）所示。在答题卡上的图中补全实验点 。    （3）从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，此直线用方程表示，其中 ， cm/s。（结果均保留3位有效数字） （4）根据（3）中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小 ，小车的加速度大小 。（结果用字母k、b表示） 【答案】 24.00 80.0      71.5 58.7 b 2k 【详解】（1）[1]根据纸带的数据可得 [2]平均速度为 （2）[3]根据第（1）小题结果补充表格和补全实验点图像得      （3）[4][5]从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，图像为    此直线用方程表示，由图像可知其中 ， （4）[6][7]小球做匀变速直线运动，由位移公式，整理得 即 故根据图像斜率和截距可得 ， 21. （2023·浙江·高考真题）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图1所示。 ①需要的实验操作有 （多选）； A．调节滑轮使细线与轨道平行 B．倾斜轨道以补偿阻力 C．小车靠近打点计时器静止释放 D．先接通电源再释放小车 ②经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图2所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点，则计数点1的读数为 。已知打点计时器所用交流电源的频率为，则打计数点2时小车的速度大小为： （结果保留3位有效数字）。 【答案】 ACD 2.75 1.48 【详解】①[1]A．实验需要调节滑轮使细线与轨道平行，选项A正确； B．该实验只要使得小车加速运动即可，不需要倾斜轨道补偿阻力，选项B错误； C．为了充分利用纸带，则小车靠近打点计时器静止释放，选项C正确； D．先接通电源再释放小车，选项D正确。 故选ACD。 ②[2][3]计数点1的读数为2.75。已知打点计时器所用交流电源的频率为，则打点周期T=0.02s，则打计数点2时小车的速度大小为 22. （2022·北京·高考真题）某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在频率为的交流电源上。使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，…，8，相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻计数点之间的距离，并求出打点2，3，…，7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立坐标系，根据重锤下落的速度作出图线并求重力加速度。 （1）图2为纸带的一部分，打点3时，重锤下落的速度 （结果保留3位有效数字）。 （2）除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出，请在图中标出速度对应的坐标点，并作出图线 。 （3）根据图3，实验测得的重力加速度 （结果保留3位有效数字）。 （4）某同学居家学习期间，注意到一水龙头距地面较高，而且发现通过调节水龙头阀门可实现水滴逐滴下落，并能控制相邻水滴开始下落的时间间隔，还能听到水滴落地时发出的清脆声音。于是他计划利用手机的秒表计时功能和刻度尺测量重力加速度。为准确测量，请写出需要测量的物理量及对应的测量方法。 【答案】 1.15 9.79 见解析 【详解】（1）[1]打点计时器接在频率为的交流电源上，相邻计数点之间还有1个计时点，则相邻两计数点之间的时间为 纸带做自由落体运动，打点3时的瞬时速度等于点2到点4之间的平均速度，由纸带数据可知 （2）[2]做出图像如图所示 （3）[3]根据，可知 根据图像可知其斜率为重力加速度，则有 （4）[4]需要测量的物理量：水滴下落的高度h和下落的时间t。 测量h的方法：用刻度尺测量水龙头出水口到地面的高度，多次测量取平均值； 测量t的方法：调节水龙头阀门，使一滴水开始下落的同时，恰好听到前一滴水落地时发出的清脆声音。用手机测量n滴水下落的总时间，则 23. （2022·全国乙卷·高考真题）用雷达探测一高速飞行器的位置。从某时刻（）开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示： 0 1 2 3 4 5 6 0 507 1094 1759 2505 3329 4233 回答下列问题： （1）根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是： ； （2）当时，该飞行器速度的大小 ； （3）这段时间内该飞行器加速度的大小 （保留2位有效数字）。 【答案】 相邻1s内的位移之差接近∆x=80m 547 79 【详解】（1）[1]第1s内的位移507m，第2s内的位移587m，第3s内的位移665m，第4s内的位移746m，第5s内的位移824m，第6s内的位移904m，则相邻1s内的位移之差接近∆x=80m，可知判断飞行器在这段时间内做匀加速运动； （2）[2]当x=507m时飞行器的速度等于0-2s内的平均速度，则 （3）[3]根据 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第04讲 实验：测量做直线运动物体的瞬时速度（加速度） 目录 01 课标达标练 题型01 打点计时器 题型02 教材实验探究 题型03 创新实验探究 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 打点计时器 1. 打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，下图为两种打点计时器，请你完成下列有关问题。 (1)乙图是______打点计时器（选填字母）。 A．电磁打点计时器 B．电火花打点计时器 (2)在打点计时器打出的纸带上，可以直接得到的物理量是______（单选）。 A．时间间隔 B．位移 C．加速度 D．平均速度 2. (1)长乐一中实验室使用的是电火花计时器，为下图中的 （选填“甲”或“乙”）。 (2)使用打点计时器时，接通打点计时器电源和让纸带开始运动这两个操作应（　　） A．先接通电源，后让纸带运动 B．先让纸带运动，再接通电源 3. 关于电磁打点计时器，下列说法正确的是（    ） A．是一种使用直流电源的计时仪器 B．工作电压约为220V，能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点 C．当电源频率是50Hz时，每隔0.2s打一次点 D．如果把纸带和运动的物体连在一起，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移大小 02 教材实验探究 4. 某小组利用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律，请回答以下问题： (1)除了图甲中已有的器材外，要完成实验还需要的器材有__________； A．220V交流电源 B．8V交流电源 C．毫米刻度尺 D．天平 (2)处理数据时，选出一条如图乙所示的纸带，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，相邻两计数点间还有4个点没有画出，打点计时器的电源频率为50Hz。根据纸带上的数据，计算打下A、B、C、D、E点的瞬时速度并填在表中，C点的瞬时速度为 m/s； 位置 A B C D E 0.605 0.810 1.175 1.390 (3)在答题纸的坐标纸中描出C点的位置并画出小车的图像 ，根据图像求得小车的加速度为 ；（保留三位有效数字） (4)某同学只测量OC和CF的长度分别为、，如图丙所示，若纸带上相邻两计数点的时间间隔为t，则小车的加速度表达式为 。 5. 某同学用如图甲所示的装置探究匀变速直线运动的规律，得到一条纸带如图乙所示，并在其上取了共7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出。 （1）实验过程中，下列做法正确的是 A．先释放小车，再接通电源 B．先接通电源，再释放小车 C．释放小车前将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D．释放小车前将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 （2）经过测量并计算得到打下各点时小车的瞬时速度，如表所示： 对应点 B C D E F 速度 0.141 0.180 0.218 0.262 0.301 （3）根据（2）中得到的数据，以打下A点时对应的时刻为时刻，在下图所示坐标系中作出图像，利用如图求得小车的加速度 。（结果保留两位有效数字） （4）若该同学处理数据时每隔3个点取一个计数点，但计算速度时却把相邻计数点时间间隔用0.1秒代入计算，则因此算出的速度数值与真实的速度数值相比 （选填“偏大”或“偏小”）。求得的加速度a数值与真实的加速度数值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”） 6. (1)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是 （直流电，交流电），它们是每隔 s打一个点。 (2)在“用打点计时器测速度”的实验中：除电磁打点计时器（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，在下面仪器和器材中，必须使用的有 （填选项代号） A．电压合适的50Hz交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平 (3)实验过程中，下列做法正确的是 A．先释放小车，再接通电源 B．先接通电源，再释放小车 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 (4)某同学用如图1所示的装置，打出的一条纸带如图2所示，其中ABCDE为计数点，相邻两个计数点之间还有4个点未画出。 ①打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大小为 ； ②由纸带上所示数据可算得小车运动的加速度大小为 。 7. 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)常见的打点计时器使用的都是 电源（填“直流”或“交流”），当电源频率为时，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 和，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。（以下结果均保留两位小数） ①每相邻两计数点的时间间隔为 s，打点时小车的速度 。 ②分别算出其他各点的速度： ，，， ，请在如图所示的坐标系中作出小车运动的图像（以打A点时开始计时）( )。并说明小车速度变化的规律 。 ③根据图线求出小车运动的加速度 ； ④将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是 ，此速度的物理意义是 。 (5)实验完毕后，某同学发现实验时电源的实际频率小于50赫兹，那么速度的测量值比实际值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 8. 打点计时器是高中物理实验常用的器材。    （1）图中的实验器材是 （选填“电火花计时器”或“电磁打点计时器”），该计时器使用 （选填“直流”或“交流”）电源，每隔 t= s打一个点； （2）图中是在实验室做力学实验时会经常用到的重物，请选择最合适的选项。    “探究小车速度随时间变化的规律”实验中驱动小车的重物是 之填（“A”、“B”、“C”或“D”）。 （3）某同学实验后得到的纸带如图丙所示，计数点a、b、c、d间均有4分点未画出，则a点的读数为 cm，计算可得 b点的瞬时速度大小为 m/s，纸带的加速度大小为 m/s2。（计算结果保留两位有效数字）    9. 某探究小组的同学利用如图甲所示的装置“探究小车速度随时间变化的规律”，图乙是某次实验获取的一段纸带。请你根据题图回答以下问题：    （1）除了图甲中标出的器材外，还需要 。 A．弹簧测力计       B．刻度尺       C．天平       D．秒表 （2）本次实验选择的打点计时器是图 （选填“丙”或“丁”）中的计时器，该计时器的工作电压是 （选填“直流电”或“交流电”）。    （3）根据图乙中记录的实验数据，可以推算出此次实验所用的刻度尺是 。 A．毫米刻度尺        B．厘米刻度尺 （4）实验中打点计时器每隔0.02s打一个点，打出的纸带如图乙所示，则可大致判断出小车做 （选填“匀速直线”或“匀变速直线运动”），这是因为 。若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出，则打B点时小车的速度大小是 m/s（计算结果保留两位有效数字），速度方向是 （选填“从A向C”或“从C向A”）。 03 创新实验探究 10. 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） 11. 兴趣小组的同学们利用如图甲所示的装置“研究匀变速直线运动的规律”。他们将质量为的物体1与质量为的物体2（）通过轻绳悬挂在定滑轮上，打点计时器固定在竖直方向上，物体1通过铁夹与纸带相连接。开始时物体1与物体2均处于静止状态，之后将它们同时释放。图乙所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带，O是打点计时器打下的第一个点，A、B、C、D…是按打点先后顺序依次选取的计数点，在相邻两个计数点之间还有四个点没有画出。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。 (1)相邻两计数点之间的时间间隔为 s。 (2)实验时要在接通打点计时器之 （填“前”或“后”）释放物体。 (3)由图乙中点的分布可知实验时纸带是（填“左”或“右”） 端和物体1相连接。 (4)将各计数点至O点的距离依次记为、、、…测得，，请你计算打点计时器打下C点时物体1的速度大小是 。 12. （2025·浙江绍兴·二模）某实验小组利用图示装置测量物体自由下落的加速度。 (1)图1中的打点计时器使用的电源为（　　） A．交流8V B．直流8V C．交流220V D．直流220V (2)实验中打出多条纸带，选择其中点迹比较清晰的一条纸带进行数据采集和处理：从第一个点开始每隔1个点作为1个计数点，用刻度尺测量各计数点的位置，并记录在下表中，其中计数点7的位置刻度如图2所示，则其读数为 cm；对表中数据利用Excel软件进行处理，得到x-t的图像公式为：x=481.3t2+1.00（cm），则根据公式可知物体下落的加速度为 m/s2（结果保留三位有效数字） 计数点 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t/s 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28 0.32 0.36 0.40 x/cm 1.00 1.80 4.10 7.92 13.30 20.20 28.73 50.30 63.35 78.00 (3)上表中，利用计数点4~5之间和5~6之间的位移之差求得加速度的值为 m/s2；该结果与当地重力加速度（g=9.79m/s2）存在一定偏差，其原因可能是( ) A．重锤的质量过大 B．纸带与限位孔之间的摩擦较大 C．电火花计时器的放电火花有漂移 13. 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A、B、C、D、E、F和G，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。（以下结果均保留2位小数） ①每相邻两计数点的时间间隔为 s，打D点时小车的速度 。 ②分别算出其他各点的速度：，，，，请在如图所示的坐标系中作出小车运动的图像（以打A点时开始计时） 。并说明小车速度变化的规律 。 ③根据图线求出小车运动的加速度 。 ④将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是 cm/s，此速度的物理意义是 。 (5)实验完毕后，某同学发现实验时电源的实际频率小于50Hz，那么速度的测量值比实际值 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 14. （2025·云南玉溪·三模）某同学利用如图甲所示的装置“探究加速度与物体所受合力的关系”。在气垫导轨上安装了中心距离为L的两个光电门1、2，滑块上固定有宽度为d的遮光条，轻质细绳绕过两个滑轮后两端分别连接滑块与弹簧秤C，不计细绳与滑轮之间的摩擦力。 (1)实验时，该同学未挂细绳和钩码，接通气源，轻推滑块使其从轨道右端向左端运动，发现遮光条通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，则该同学应将调节旋钮 （填“P”或“Q”）适当调高。 (2)弹簧秤的示数如图乙所示，示数为 N。 (3)该同学采取正确措施调节气垫导轨后，挂上细绳和钩码，接通气源，先按住滑块，使滑块静止在距光电门1右侧一定距离处，再松手，测出滑块通过光电门1、2的时间分别为、，则钩码的加速度大小为 。（结果用题目中的已知量表示） 15. （2025·河北·模拟）图甲为用于测量小车加速度的实验装置示意图。由于设备出现故障，目前仅有一个光电门能够正常工作。为了进行实验，兴趣小组在小车上安装了一个特殊设计的栅栏（如图乙）。该栅栏由宽度相同的不透明条带和宽度相同的透明条带交替排列组成，其中。 实验步骤如下： （1）用游标卡尺测量不透明条带的宽度d，游标卡尺的示数如图丙所示，其读数为 mm。 （2）调整栅栏，使栅栏与导轨平行。 （3）将小车从斜面顶端由静止释放，用光电门测出遮光时间依次分别为t1、t2、t3、t4、t5。 （4）小车的加速度a= 。（用d、L、t1和t2表示） （5）为了精确求出加速度，测出释放小车时，各不透明条带到光电门沿斜面方向的距离x1、x2、x3、x4、x5，根据所测量的数据做出图像，得到图像的斜率为k，则a= 。（用k、d表示） （6）如果栅栏没有调整到与斜面平行，由此引起的误差会使加速度的测量值 （填“<”“>”或“=”）真实值。 16. 某学习小组利用如图甲所示的装置测量重力加速度.钢球一开始被通电的电磁铁衔住，电磁铁断电即释放钢球。小球下落途中会经过一光电门，光电门发射端与接收端在同一高度，且钢球经过光电门时，发射端发出的光能对准钢球的球心（如图乙）。钢球从光电门中经过时，光电门可以记录它的遮光时间t，光电门的安装位置可以上下调整，从而改变释放时钢球球心到光电门发射端的竖直高度差h，测得实验时所用钢球的直径为d（d很小）。完成下面的问题： (1)钢球球心经过光电门时的速度大小为v= （用所测物理量的符号表示）； (2)多次改变h，该学习小组得到了多组h和t的实验数据，并画出了图像，如图丙，算得图像的斜率为k。利用图像的斜率k和小球的直径d可算得重力加速度g= （用字母k和d表示）； (3)若某同学在安装器材时小球的释放点稍向左边偏移了一些，导致小球经过光电门时，虽然小球也能遮光，但光线无法对准球心。大家都没注意到这个问题，用这样的装置完成了实验，这会导致重力加速度的测量值 （填“偏小”“偏大”或“不变”）。 17. （2025·河南安阳·一模）利用如图1所示的实验装置可以测量当地的重力加速度大小，其中小钢珠可被吸引在电磁铁A的下端，电磁铁A和光电门B固定不动，光电门C可上下移动，光电门用来测量小钢珠通过两光电门之间距离所需的时间t。 (1)电磁铁断电后，小钢珠将从电磁铁下端由静止下落，通过上下移动光电门C，测出B、C两光电门之间的距离x和小钢珠在B、C两光电门之间的运动时间t，计算出小钢珠在B、C间的平均速度，作出的图像如图2所示，则当地的重力加速度为 （用、表示）； (2)由图2提供的信息，可知电磁铁下端到光电门B之间的距离为 （用、表示）； (3)若考虑空气阻力的影响，由此测得的重力加速度比真实值 （选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 18. 感光变色PU皮革在紫色激光的照射下会短时间变深色，小迪利用这一特性制作了一个激光打点计时器（图b）用于探究物体自由下落的运动规律。激光打点计时器内部含有电池和微控制器，微控制器控制激光头通电图像如图a所示，其通电周期，在一个通电周期内发射激光时长。 小迪用激光打点计时器探究该计时器自由下落的运动情况，他把计时器水平放置在竖直悬挂并固定的感光变色PU皮革前，如图b；静止释放计时器，最后在PU皮革上留下一串小短线，如图d所示。 (1)若测得某条小短线的长度如图c所示，该短线长度 cm。计时器打这条线过程中的平均速度 m/s（结果保留3位有效数字）。 (2)若相邻小短线上侧端点间的距离分别为，，，（如图d），可求得重力加速度大小 。（结果保留3位有效数字） (3)小短线的长度增加 （填“是”或“不是”）均匀的。请说明理由 。 19. （2024·贵州·高考真题）智能手机内置很多传感器，磁传感器是其中一种。现用智能手机内的磁传感器结合某应用软件，利用长直木条的自由落体运动测量重力加速度。主要步骤如下： （1）在长直木条内嵌入7片小磁铁，最下端小磁铁与其他小磁铁间的距离如图（a）所示。 （2）开启磁传感器，让木条最下端的小磁铁靠近该磁传感器，然后让木条从静止开始沿竖直方向自由下落。 （3）以木条释放瞬间为计时起点，记录下各小磁铁经过传感器的时刻，数据如下表所示： 0.00 0.05 0.15 0.30 0.50 0.75 1.05 0.000 0.101 0.175 0.247 0.319 0.391 0.462 （4）根据表中数据，在答题卡上补全图（b）中的数据点，并用平滑曲线绘制下落高度h随时间t变化的图线 。 （5）由绘制的图线可知，下落高度随时间的变化是 （填“线性”或“非线性”）关系。 （6）将表中数据利用计算机拟合出下落高度h与时间的平方的函数关系式为。据此函数可得重力加速度大小为 。（结果保留3位有效数字） 20. （2023·全国甲卷·高考真题）某同学利用如图（a）所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。      （1）已知打出图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s．以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移填到表中，小车发生对应位移和平均速度分别为和，表中 cm， 。      位移区间 AB AC AD AE AF 6.60 14.60 34.90 47.30 66.0 73.0 87.3 94.6 （2）根据表中数据得到小车平均速度随时间的变化关系，如图（c）所示。在答题卡上的图中补全实验点 。    （3）从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，此直线用方程表示，其中 ， cm/s。（结果均保留3位有效数字） （4）根据（3）中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小 ，小车的加速度大小 。（结果用字母k、b表示） 21. （2023·浙江·高考真题）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图1所示。 ①需要的实验操作有 （多选）； A．调节滑轮使细线与轨道平行 B．倾斜轨道以补偿阻力 C．小车靠近打点计时器静止释放 D．先接通电源再释放小车 ②经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图2所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点，则计数点1的读数为 。已知打点计时器所用交流电源的频率为，则打计数点2时小车的速度大小为： （结果保留3位有效数字）。 22. （2022·北京·高考真题）某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在频率为的交流电源上。使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，…，8，相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻计数点之间的距离，并求出打点2，3，…，7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立坐标系，根据重锤下落的速度作出图线并求重力加速度。 （1）图2为纸带的一部分，打点3时，重锤下落的速度 （结果保留3位有效数字）。 （2）除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出，请在图中标出速度对应的坐标点，并作出图线 。 （3）根据图3，实验测得的重力加速度 （结果保留3位有效数字）。 （4）某同学居家学习期间，注意到一水龙头距地面较高，而且发现通过调节水龙头阀门可实现水滴逐滴下落，并能控制相邻水滴开始下落的时间间隔，还能听到水滴落地时发出的清脆声音。于是他计划利用手机的秒表计时功能和刻度尺测量重力加速度。为准确测量，请写出需要测量的物理量及对应的测量方法。 23. （2022·全国乙卷·高考真题）用雷达探测一高速飞行器的位置。从某时刻（）开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示： 0 1 2 3 4 5 6 0 507 1094 1759 2505 3329 4233 回答下列问题： （1）根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是： ； （2）当时，该飞行器速度的大小 ； （3）这段时间内该飞行器加速度的大小 （保留2位有效数字）。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$