第04讲 实验：探究小车速度随时间变化的规律（专项训练）（福建专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第04讲 实验：探究小车速度随时间变化的规律 目录 01 课标达标练 题型01 测量一般加速度 题型02 测量重力加速度 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 测量一般加速度 1．用气垫导轨和数字计时器更能精确地测量物体的瞬时速度。如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.20s，通过第二个光电门的时间Δt2=0.05s，遮光板的宽度为2.0cm。从第一个光电门到第二个经历了t＝3s。下列计算结果均保留两位有效数字。 (1)滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的 速度表示（填“平均”或“瞬时”）； (2)滑块经过第二个光电门的速度大小为 m/s； (3)滑块的加速度大小为 m/s2 (4)若用宽度是1cm的遮光板，测量误差越 （填“大”或“小”）。 2．某同学利用图甲所示装置做“用打点计时器测量小车的加速度”实验。 (1)备有器材： 一端带有滑轮的长木板，电火花打点计时器，交流电源，纸带，细绳，小车，钩码，小桶和细沙，垫木，天平（含砝码）。 还缺少的一件器材是 。 (2)图乙是实验中得到的一条纸带，图中的数字为相邻两个计数点间的距离（每两个计数点间还有4个点没有画出来），打点计时器所用电源频率为50Hz 由这些已知数据计算： ①该小车匀变速直线运动的加速度a= （保留3位有效数字）。 ②若当时电网中交变电流的频率略微偏大，但该同学并不知道，则加速度的测量值与实际值相比 （选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）。 3.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。 请回答下面的问题： (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点的速度值填入下表。（结果保留3位有效数字） 速度 数值（m/s） 0.479 0.560 0.640 0.721 (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)由所画速度一时间图像求出小车加速度为 m/s2（结果保留2位有效数字） (4)根据速度一时间图像判断，在打A计数点时，小车的速度 。（结果保留2位小数） 4.如图所示，在气垫导轨上安装有两个光电门A、B，A、B间距离为。为了研究滑块的运动情况，在滑块上安装了一宽度为的遮光条。现让滑块依次通过光电门A、B，并记录了遮光条通过两光电门A、B的时间分别为、，滑块从光电门A到B的时间为。则滑块经过B的速度为 滑块在A、B间的平均加速度为 保留位有效数字 5.光电计时器是一种常用的计时仪器，其结构如图1所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置．当有滑块从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间．现有某滑块在斜面上滑行，先后通过光电门1和2，计时器显示的挡光时间分别为，从光电门1到光电门2所经历的总时间，用最小分度值为的刻度尺测量滑块的长度d，示数如图2所示。 (1)滑块通过光电门1和2的速度大小分别为 、 ；（结果保留两位小数） (2)滑块的平均加速度大小为 。（结果保留两位小数） 6.另一同学利用气垫导轨测定滑块的加速度， 滑块上安装了宽度为0.03m的挡光板， 如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了挡光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，挡光板从开始挡住第一个光电门到开始挡住第二个光电门的时间为。试估算： 滑块经过第一个光电门时的速度大小v1= m/s，滑块经过第二个光电门时的速度大小v2= m/s，在运动过程中， 滑块的加速度大小a= m/s2。 7.（24-25高一上·福建三明·开学考试）某物理兴趣小组利用气垫导轨测定滑块的加速度。滑块上安装了宽度为d的遮光板，如图所示，滑块在牵引力的作用下先后加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，通过两个光电门的时间间隔为t。 (1)滑块经过第一个光电门时的速度大小 ，滑块经过第二个光电门时的速度大小 (2)滑块的平均加速度大小为 (3)为了减小误差，可采取的方法是______ A．增大遮光板的宽度 B．减小遮光板的宽度 C．增大两光电门的间距 D．使滑块的释放点更靠近光电门 8.某探究小组在长条形会议桌上做实验，研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车，使小车在桌面上做直线运动。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记录了桌面上连续5个水滴的位置。（已知滴水计时器每10s内共滴下16个小水滴）    （1）由图（b）可知，小车在桌面上是向 （选填“左”或“右”）运动的； （2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图（b）中点位置时的速度大小为 m/s，加速度大小为 。（结果均保留2位有效数字） 9.某同学用图甲所示的实验装置研究匀变速运动，将木块从倾角为的木板上静止释放，与位移传感器连接的计算机描绘出了木块相对传感器的位置随时间变化的规律，如图乙中的曲线②所示。 (1)根据图乙可求得木块0.6s时的速度大小为 m/s，木块运动的加速度大小为 m/s2。（均保留两位有效数字） (2)若只增大木板的倾角，则木块相对传感器的位置随时间变化的规律可能是图乙中的曲线 （选填图线序号①②③）。 02 测重力加速度 10．如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度。释放重物、启动打点计时器两步骤的先后顺序是 ，得到纸带进行实验数据处理时，可以通过作图像的方法排除 误差较大的数据，从而提高实验的准确程度。为使图线的斜率等于重力加速度，可以作 图像。 11．利用图甲所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的点。 （1）本实验采用电火花打点计时器，所接电源应为 V的交流电； （2）为了减小误差，重物应选 （填入正确选项前的字母）； A．木块    B．铁块    C． 塑料块 （3）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有 （填入正确选项前的字母）； A．天平    B．停表    C． 刻度尺 （4）实验中，打点计时器打出的一条纸带上的某段如图乙所示，若A、B、C…点间的时间间隔均为0.10s，由图中给定的长度，求得重物的加速度大小是 ，打下C点时重物的速度大小是 ； （5）实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误。写出一个你认为可能引起此误差的原因： 。 12.（24-25高一上·福建厦门·期末）某小组用如图甲所示装置测量当地的重力加速度。实验中打出了一条较为理想的纸带如图乙所示，A、B、C、D、E为连续的五个点迹，相邻两点之间的距离已标在纸带上。 (1)该条纸带的 （选填“左”或“右”）端和重物相连接。 (2)若打点计时器所用交流电源的频率为，则打下点C时重物的瞬时速度大小为 ，当地的重力加速度大小为 。（计算结果均保留三位有效数字） (3)查阅资料后发现，实验测出的重力加速度值小于当地的实际值，可能的原因是___________（填正确答案标号）。 A．重物下落过程受到空气阻力作用 B．纸带与限位孔间存在摩擦力 C．电源实际频率小于 D．实验中先释放纸带，后接通打点计时器电源 13.某同学仿照“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验，利用如图所示的装置测量重物做自由落体运动的加速度；打点计时器使用频率为50 Hz的交流电源。 (1)对该实验装置及其操作的要求，下列说法正确的是______ A．打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上 B．重物最好选用密度较小的材料，如泡沫塑料 C．开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止 D．操作时，应先放开纸带后接通电源 E．为了减小误差，应重复多次实验，在打出的纸带中挑选一条点迹最清晰的 (2)如图是某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带。把开头几个模糊不清的点去掉，以较清晰的某一个点作为计数点O，随后每打3个点取一个计数点依次标记为点A、B、C、D。测量出各点间的距离已标在纸带上。求打点计时器打出点B时重物的瞬时速度为 m/s，物体做自由落体运动的加速度的值约为 m/s2；（本题计算结果保留3位有效数字） (3)若实验中实际的交流电源频率为51 Hz，而实验操作与数据处理均无错误，所测得到的重物下落的加速度值 （选填“大于”“小于”或“等于”）当地的重力加速度值。 14.用如图甲的实验装置完成“测定重力加速度的大小”的实验。已知打点计时器的工作频率为50Hz，图乙中标出的相邻两计数点之间还有4个计时点未画出。 (1)电磁打点计时器必须接 （选填“220V直流”、“220V交流”、“6~8V交流”或“6~8V直流”）电源，图乙中相邻两计数点的时间间隔T0= s，实验中应 A．先接通电源，后释放重锤    B．先释放重锤，后接通电源 (2)计数点D对应的瞬时速度大小vD= m/s（计算结果保留2位有效数字）。 (3)根据实验数据计算出重锤的加速度即重力加速度的大小g= m/s2。（计算结果保留3位有效数字） 15.如图，一个直径为d=3.0cm的小铁球从A处自由下落，下落过程中匀加速通过两个光电门B、C，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为∆t1=0.30s，通过第二个光电门的时间为∆t2=0.05s，并测得BC间距离h=1.75cm，则小球通过第二个光电门的速度为 m/s，加速度为 m/s2。 16.如图所示，甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间。 实验步骤如下： （1）甲用两个手指轻轻捏住量程为L0的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端零刻度线处（但未碰到尺），准备用手指夹住下落的尺。 （2）甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为L，重力加速度大小为g，则乙的反应时间为 （用L和g表示）。 （3）写出一条提高测量结果准确程度的建议： 。 17.小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。 (1)将小球球心与刻度尺0刻度对齐，由静止释放，用手机连拍其下落过程：手机每隔0.1 s拍摄一张照片，选取连续拍摄的3张照片如图乙所示，读出第一张和第二张照片中小球球心对应的刻度分别为78.00 cm、122.00 cm，读得第三张照片中小球球心对应的刻度为 cm。拍第二张照片时小球的速度为 m/s，计算得到当地的重力加速度g = m/s2（最后两空保留3位有效数字）。 (2)为了得到更精确的加速度值，该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h，绘制了v2 − h图像，如图丙所示。其中P、Q分别为两个体积不同，质量相同的小球下落的图像，由图像可知 ； A．图像的斜率表示小球下落的加速度 B．小球P的体积大于小球Q的体积 C．小球P的体积小于小球Q的体积 D．由图像可知小球P测出的加速度值更接近当地重力加速度 1．某同学利用实验室实验装置进行“探究匀变速直线运动运动规律”的实验，某次测量的纸带如图所示。如下图是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点 (1)小车的加速度大小为 （结果均保留3位有效数字）。 (2)另一同学同学通过多次操作从其中选择了一条比较清晰的纸带，并选取了第一个比较清晰的点为计数点O，并依次计算出到O点的距离x与所用时间t的比值，作出的图像，如图乙所示，坐标系中已标出的坐标值为已知量，则O点的速度为 ，加速度为a＝ （均用b、c、d表示）。 2．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中： (1)某同学用如图（a）所示的装置测定匀加速直线运动的加速度，打出的一条纸带如图（b）所示，A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为： Ⅰ.打点计时器打下C点时小车的速度大小为 ；（保留2位有效数字） Ⅱ.由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为 。（保留2位有效数字） Ⅲ.如果当时电网中交流电的频率低于50Hz，而做实验的同学并不知道，由此测量出来的速度比实际值 （选填“偏大”或“偏小”） (2)经正确操作后获得一条如图2所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标分别为0、、…、。已知打点计时器的打点周期为T，则小车加速度的表达式是 。 A． B． C． 3．课外时间某同学利用如图所示的装置研究小车做匀变速直线运动的特点。 （1）下列实验步骤的正确顺序是 （用字母填写） A．关闭电源，取下纸带 B．接通电源后，放开小车 C．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过重物限位孔 D．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 （2）实验所使用交流电的频率为50Hz，获得的一条纸带如图所示，在纸带上依次取O、A、B、C、D、E、F、G共8个计数点，相邻两计数点之间还有四个计时点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“O”计数点对齐。可以读出各计数点A、B、C、D、E、F、G跟O点的距离依次为、、、、 cm、。请根据刻度尺放大图，读出E点跟O点的距离，并填入划线处。 （3）计算打下计数点“E”时小车的瞬时速度为 m/s；结果均保留两位有效数字） （4）若打下计数点“O”时开始计时，以v为纵坐标，t为横坐标建立直角坐标系，在坐标纸上描点，画出的图像如图所示，则小车的加速度大小 m/s2（结果保留两位有效数字） 4．某同学利用如图1所示装置研究小车的匀变速直线运动。 (1)他实验时得到一条纸带，打出的部分计数点如图2所示（每相邻两个计数点时间间隔为T）。则小车的加速度 ，打点计时器在打点时小车的速度 （用题中所给物理量字母表示）。 (2)另一同学用如图3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）。 5.（2023·福建漳州·二模）用图甲装置测量重力加速度的实验中，选取一条比较理想的纸带，用刻度尺测量纸带上各点间的距离如图乙所示，其中“0”点与刻度尺的零刻线对齐，刻度尺的最小分度值为1mm，打点计时器所接的交流电源频率为50Hz。 （1）根据图乙中“0”“1”两点间的距离可判断出“0”点 （填“是”或“不是”）重物下落的起点。 （2）根据图乙可读出“0”“3”两点间的距离为5.20cm，“0”“6”两点间的距离为 cm；由此可求出重力加速度大小为 m/s2（保留三位有效数字）。 6.某同学利用如图甲所示的装置完成了对当地重力加速度的测定。 （1）实验时，打点计时器所接电源应选用 ； A．8V左右的交流电源 B．8V左右的直流电源 C．220V的交流电源 D．220V的直流电源 （2）下列说法正确的是 ； A．先接通电源，后释放重锤 B．释放重锤时，重锤应尽量远离打点计时器 C．纸带上的打点越密，表明重锤的速度越大 （3）通过多次操作从其中选择了一条比较清晰的纸带，并选取了第一个比较清晰的点为计数点A，各点到第一个计数点A的距离如图乙所示，并依次计算出到A点的距离x与所用时间t的比值，作出了的图像，如图丙所示，坐标系中已标出的坐标值为已知量，则A点的速度为= ，重力加速度为g= （均用a、b、c表示）。 7.某同学用如图甲所示的装置测定重力加速度大小，某次实验得到的一段纸带如图乙所示，O、A、B、C、D为相邻的五个点，测得OA=5.5 mm、AB=9.4 mm、BC=13.2 mm、CD=17.1 mm，打下相邻两个点的时间间隔为0.02s。 （1）实验时纸带的 （选填“O”或“D”）端和重物相连接。 （2）算出当地的重力加速度g= m/s2（结果保留三位有效数字） （3）通过查阅资料发现当地的重力加速度标准值为9.78 m/s2，比较（2）的结果发现两者并不相等，除了读数误差外，你认为产生误差的其他主要原因可能是 。（只要求写出一种原因） 8.某实验小组成员设计了一个测量当地重力加速度的实验，装置如图甲所示，电磁铁和光电门固定在铁架台上 （1）先用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径d= cm。 （2）给电磁铁通电，将铁球吸附在电磁铁下面，用刻度尺测出电磁铁下表面到光电门的距离h，给电磁铁断电，小球自由下落通过光电门，与光电门连接的数字计时器显示小球通过光电门遮光时间t，保持电磁铁的位置不变，多次改变光电门的位置，重复实验，测得多组h、t的值，作图像，则作出的图像应是图丙中的图线 （填“a”“b”或“c”），若图线的斜率为k，则当地的重力加速度g= （用d和k表示）。 1． （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） 2．（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。 3．（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）。 4．（2021·湖北·高考真题）某同学假期在家里进行了重力加速度测量实验。如图（a） 所示，将一根米尺竖直固定，在米尺零刻度处由静止释放实心小钢球，小球下落途经某位置时，使用相机对其进行拍照，相机曝光时间为s。由于小球的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。根据照片中米尺刻度读出小球所在位置到释放点的距离H、小球在曝光时间内移动的距离。计算出小球通过该位置时的速度大小v，进而得出重力加速度大小g。实验数据如下表∶ 次数 1 2 3 4 5 /cm 0.85 0.86 0.82 0.83 0.85 v/（m·s-1） 4.25 4.10 4.15 4.25 H/m 0.9181 0.9423 0.8530 0.8860 0.9231 （1）测量该小球直径时，游标卡尺示数如图（b）所示，小球直径为 mm。。 （2）在第2次实验中，小球下落H =0.9423m时的速度大小v= m/s（保留3位有效数字）；第3次实验测得的当地重力加速度大小g= m/s2（保留3位有效数字）。 （3）可以减小本实验重力加速度大小测量误差的措施有 。 A．适当减小相机的曝光时间 B．让小球在真空管中自由下落； C．用质量相等的实心铝球代替实心钢球 5．（2021·重庆·高考真题）某同学用手机和带刻度的玻璃筒等器材研究金属小球在水中竖直下落的速度变化情况。他用手机拍摄功能记录小球在水中静止释放后位置随时间的变化，每拍摄一张照片。 （1）取某张照片中小球的位置为0号位置，然后依次每隔3张照片标记一次小球的位置，则相邻标记位置之间的时间间隔是 s。 （2）测得小球位置x随时间t变化曲线如题图所示，由图可知，小球在时间段平均速度的大小 （选填“大于”、“等于”、“小于”）在时间段内平均速度的大小。 （3）在实验器材不变的情况下，能够减小实验测量误差的方法有： （写出一种即可） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第04讲 实验：探究小车速度随时间变化的规律 目录 01 课标达标练 题型01 测量一般加速度 题型02 测量重力加速度 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 测量一般加速度 1．用气垫导轨和数字计时器更能精确地测量物体的瞬时速度。如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.20s，通过第二个光电门的时间Δt2=0.05s，遮光板的宽度为2.0cm。从第一个光电门到第二个经历了t＝3s。下列计算结果均保留两位有效数字。 (1)滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的 速度表示（填“平均”或“瞬时”）； (2)滑块经过第二个光电门的速度大小为 m/s； (3)滑块的加速度大小为 m/s2 (4)若用宽度是1cm的遮光板，测量误差越 （填“大”或“小”）。 【答案】(1)平均 (2)0.40 (3)0.10 (4)小 【详解】（1）由于挡光时间很短，滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的平均速度表示。 （2）滑块经过第二个光电门的速度大小为 （3）滑块经过第一个光电门的速度大小为 则滑块的加速度大小为 （4）若用宽度是1cm的遮光板，则挡光时间更短，挡光过程的平均速度更接近瞬时速度，所以测量误差越小。 2．某同学利用图甲所示装置做“用打点计时器测量小车的加速度”实验。 (1)备有器材： 一端带有滑轮的长木板，电火花打点计时器，交流电源，纸带，细绳，小车，钩码，小桶和细沙，垫木，天平（含砝码）。 还缺少的一件器材是 。 (2)图乙是实验中得到的一条纸带，图中的数字为相邻两个计数点间的距离（每两个计数点间还有4个点没有画出来），打点计时器所用电源频率为50Hz 由这些已知数据计算： ①该小车匀变速直线运动的加速度a= （保留3位有效数字）。 ②若当时电网中交变电流的频率略微偏大，但该同学并不知道，则加速度的测量值与实际值相比 （选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)刻度尺 (2) 2.07 偏小 【详解】（1）该实验利用纸带求加速度时要测量纸带的长度，所以必需用到刻度尺。 （2）①[1]每两个计数点间还有4个点没有画出来，即两个计数点时间间隔为 加速度可以由逐差法求得 ②[2] 当电网中交变电流的频率略微偏大时，由 可知周期变小，但该同学并不知道，所以加速度的测量值与实际值相比偏小。 3.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。 请回答下面的问题： (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点的速度值填入下表。（结果保留3位有效数字） 速度 数值（m/s） 0.479 0.560 0.640 0.721 (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)由所画速度一时间图像求出小车加速度为 m/s2（结果保留2位有效数字） (4)根据速度一时间图像判断，在打A计数点时，小车的速度 。（结果保留2位小数） 【答案】(1)0.40 (2) (3)0.80 (4)0.32 【详解】（1）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 根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，有 （2）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，如图所示 （3）根据图像求出图形的斜率k，斜率k表示小车加速度 （4）图像的纵截距即为在打A计数点时小车的速度，所以速度为0.32m/s。 4.如图所示，在气垫导轨上安装有两个光电门A、B，A、B间距离为。为了研究滑块的运动情况，在滑块上安装了一宽度为的遮光条。现让滑块依次通过光电门A、B，并记录了遮光条通过两光电门A、B的时间分别为、，滑块从光电门A到B的时间为。则滑块经过B的速度为 滑块在A、B间的平均加速度为 保留位有效数字 【答案】 2.0 5.0 【详解】[1]根据题意，由公式可得，滑块经过A的速度为 滑块经过B的速度为 [2]根据题意，由公式可得，滑块的加速度为 5.光电计时器是一种常用的计时仪器，其结构如图1所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置．当有滑块从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间．现有某滑块在斜面上滑行，先后通过光电门1和2，计时器显示的挡光时间分别为，从光电门1到光电门2所经历的总时间，用最小分度值为的刻度尺测量滑块的长度d，示数如图2所示。 (1)滑块通过光电门1和2的速度大小分别为 、 ；（结果保留两位小数） (2)滑块的平均加速度大小为 。（结果保留两位小数） 【答案】(1) 0.89 1.45 (2)3.93 【详解】（1）[1][2]由图2可知滑块的长度为 滑块通过光电门1和2的速度大小分别为 （2）滑块的平均加速度大小为 6.另一同学利用气垫导轨测定滑块的加速度， 滑块上安装了宽度为0.03m的挡光板， 如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了挡光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，挡光板从开始挡住第一个光电门到开始挡住第二个光电门的时间为。试估算： 滑块经过第一个光电门时的速度大小v1= m/s，滑块经过第二个光电门时的速度大小v2= m/s，在运动过程中， 滑块的加速度大小a= m/s2。 【答案】 0.1 0.3 0.05 【详解】[1]滑块经过第一个光电门时的速度大小 [2]滑块经过第二个光电门时的速度大小 [3]在运动过程中， 滑块的加速度大小为 7.（24-25高一上·福建三明·开学考试）某物理兴趣小组利用气垫导轨测定滑块的加速度。滑块上安装了宽度为d的遮光板，如图所示，滑块在牵引力的作用下先后加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，通过两个光电门的时间间隔为t。 (1)滑块经过第一个光电门时的速度大小 ，滑块经过第二个光电门时的速度大小 (2)滑块的平均加速度大小为 (3)为了减小误差，可采取的方法是______ A．增大遮光板的宽度 B．减小遮光板的宽度 C．增大两光电门的间距 D．使滑块的释放点更靠近光电门 【答案】(1) (2) (3)BC 【详解】（1）[1][2]滑块经过光电门的瞬时速度近似等于遮光板通过光电门的平均速度，有 ， （2）由，得加速度 （3）AB．遮光板的宽度小，遮光板经过光电门的平均速度越接近于滑块经过光电门的速度，误差越小，A错误，B正确； C．两光电门的间距越大，两速度的差值越大，从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间长，测量时间的相对误差越小，C正确； D．使滑块的释放点更靠近光电门，遮光板经过光电门时的速度可能更小，所需时间更长，遮光板经过光电门时的平均速度反而更不接近滑块经过光电门的速度，D错误。 故选BC。 8.某探究小组在长条形会议桌上做实验，研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车，使小车在桌面上做直线运动。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记录了桌面上连续5个水滴的位置。（已知滴水计时器每10s内共滴下16个小水滴）    （1）由图（b）可知，小车在桌面上是向 （选填“左”或“右”）运动的； （2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图（b）中点位置时的速度大小为 m/s，加速度大小为 。（结果均保留2位有效数字） 【答案】 左 0.19 0.037 【详解】（1）[1]小车做减速运动，则相同时间内的位移逐渐减小，说明小车在桌面上向左运动。 （2）[2][3]相邻两水滴时间间隔为 由水滴分布可知，连续两段位移差值基本相等，说明小车做匀减速直线运动，则小车运动到图（b）中点位置时的速度大小为 加速度大小为 9.某同学用图甲所示的实验装置研究匀变速运动，将木块从倾角为的木板上静止释放，与位移传感器连接的计算机描绘出了木块相对传感器的位置随时间变化的规律，如图乙中的曲线②所示。 (1)根据图乙可求得木块0.6s时的速度大小为 m/s，木块运动的加速度大小为 m/s2。（均保留两位有效数字） (2)若只增大木板的倾角，则木块相对传感器的位置随时间变化的规律可能是图乙中的曲线 （选填图线序号①②③）。 【答案】(1) 0.60 1.0 (2)① 【详解】（1）[1]块在斜面上做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，故木块0.6s时的速度大小 [2]根据匀变速直线运动相邻相等时间间隔内发生的位移差的关系 木块运动的加速度大小 （2）若只增大木板倾斜的角度，则加速度增大，根据可知相同时间内木块通过的位移更大，则位移随时间变化规律可能是图中的①。 02 测重力加速度 10．如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度。释放重物、启动打点计时器两步骤的先后顺序是 ，得到纸带进行实验数据处理时，可以通过作图像的方法排除 误差较大的数据，从而提高实验的准确程度。为使图线的斜率等于重力加速度，可以作 图像。 【答案】 先启动打点计时器后释放重物 偶然 【详解】[1]打点计时器的使用方法是先接通电源启动打点计时器，待打点稳定后再释放纸带，所以正确的顺序是先启动打点计时器后释放重物。 [2]通过作图法可以排除偶然误差较大的数据。 [3]根据自由落体运动规律 可知，自由落体运动的图像，其斜率表示重力加速度。 11．利用图甲所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的点。 （1）本实验采用电火花打点计时器，所接电源应为 V的交流电； （2）为了减小误差，重物应选 （填入正确选项前的字母）； A．木块    B．铁块    C． 塑料块 （3）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有 （填入正确选项前的字母）； A．天平    B．停表    C． 刻度尺 （4）实验中，打点计时器打出的一条纸带上的某段如图乙所示，若A、B、C…点间的时间间隔均为0.10s，由图中给定的长度，求得重物的加速度大小是 ，打下C点时重物的速度大小是 ； （5）实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误。写出一个你认为可能引起此误差的原因： 。 【答案】 220 B C 1.57m/s 重物下落过程中受空气阻力（或纸带下落过程中受限位孔的阻力） 【详解】（1）[1]电火花打点计时器，所接电源为220V的交流电。 （2）[2]为了减小空气阻力的影响，从而减小误差，重物应选体积小且密度大的。 故选B。 （3）[3]为了测得重物下落的加速度，实验还需要测量纸带上各点间的距离，所以还需用到的器材是刻度尺。 故选C。 （4）[4]重物的加速度大小为 [5]打下C点时重物的速度大小为 （5）[6]实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，则可能的原因是重物下落过程中受空气阻力，或纸带下落过程中受限位孔的阻力。 12.（24-25高一上·福建厦门·期末）某小组用如图甲所示装置测量当地的重力加速度。实验中打出了一条较为理想的纸带如图乙所示，A、B、C、D、E为连续的五个点迹，相邻两点之间的距离已标在纸带上。 (1)该条纸带的 （选填“左”或“右”）端和重物相连接。 (2)若打点计时器所用交流电源的频率为，则打下点C时重物的瞬时速度大小为 ，当地的重力加速度大小为 。（计算结果均保留三位有效数字） (3)查阅资料后发现，实验测出的重力加速度值小于当地的实际值，可能的原因是___________（填正确答案标号）。 A．重物下落过程受到空气阻力作用 B．纸带与限位孔间存在摩擦力 C．电源实际频率小于 D．实验中先释放纸带，后接通打点计时器电源 【答案】(1)左 (2) 9.75 (3)AB 【详解】（1）与重物相连的纸带端经过打点计时器时的速度更小，对应的点迹间距更小，故左端与重物相连。 （2）[1] 由 代入数据得 [2] 由 代入数据得 （3）A B．根据 可得存在阻力测得加速度值偏小，故AB正确； C．根据 可得 若实际频率小于，则实验代入数值大于实际值，测得的值会偏大，故C错误； D．由逐差法公式得，操作D不影响，故不影响g测量值，故D错误。 故选AB。 13.某同学仿照“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验，利用如图所示的装置测量重物做自由落体运动的加速度；打点计时器使用频率为50 Hz的交流电源。 (1)对该实验装置及其操作的要求，下列说法正确的是______ A．打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上 B．重物最好选用密度较小的材料，如泡沫塑料 C．开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止 D．操作时，应先放开纸带后接通电源 E．为了减小误差，应重复多次实验，在打出的纸带中挑选一条点迹最清晰的 (2)如图是某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带。把开头几个模糊不清的点去掉，以较清晰的某一个点作为计数点O，随后每打3个点取一个计数点依次标记为点A、B、C、D。测量出各点间的距离已标在纸带上。求打点计时器打出点B时重物的瞬时速度为 m/s，物体做自由落体运动的加速度的值约为 m/s2；（本题计算结果保留3位有效数字） (3)若实验中实际的交流电源频率为51 Hz，而实验操作与数据处理均无错误，所测得到的重物下落的加速度值 （选填“大于”“小于”或“等于”）当地的重力加速度值。 【答案】(1)ACE (2) 1.18 9.58 (3)小于 【详解】（1）A．打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上，以减小重物带着纸带下落时限位孔对纸带的摩擦力，故A正确； B．重物最好选用密度较大的材料，减小空气阻力对实验的影响，故B错误； C．开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止，以充分利用纸带长度，且准确记录下落过程，故C正确； D．操作时，应先接通电源后放开纸带，以充分利用纸带长度，打出足够多的点，故D错误。 E．为了减小误差，应重复多次实验，在打出的纸带中挑选一条点迹最清晰的，故E正确。 故选ACE。 （2）[1]每打3个点取一个计数点，计数点间时间间隔为 由匀变速直线运动推论可得，打点计时器打出点B时重物的瞬时速度为 [2]根据逐差法可知，物体做自由落体运动的加速度约为 （3）实验中实际的交流电源频率为51 Hz，则实际打点周期变小，代入计算偏大，则所测得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值。 14.用如图甲的实验装置完成“测定重力加速度的大小”的实验。已知打点计时器的工作频率为50Hz，图乙中标出的相邻两计数点之间还有4个计时点未画出。 (1)电磁打点计时器必须接 （选填“220V直流”、“220V交流”、“6~8V交流”或“6~8V直流”）电源，图乙中相邻两计数点的时间间隔T0= s，实验中应 A．先接通电源，后释放重锤    B．先释放重锤，后接通电源 (2)计数点D对应的瞬时速度大小vD= m/s（计算结果保留2位有效数字）。 (3)根据实验数据计算出重锤的加速度即重力加速度的大小g= m/s2。（计算结果保留3位有效数字） 【答案】(1) 6~8V交流 0.1 A (2)3.2 (3)9.85 【详解】（1）[1]电磁打点计时器必须接6~8V交流电源； [2]由于相邻两计数点之间还有4个计时点未画出，所以图乙中相邻两计数点的时间间隔为 [3]实验中应先接通电源，后释放重锤。 故选A。 （2）计数点D对应的瞬时速度大小为 （3）根据逐差法可得 15.如图，一个直径为d=3.0cm的小铁球从A处自由下落，下落过程中匀加速通过两个光电门B、C，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为∆t1=0.30s，通过第二个光电门的时间为∆t2=0.05s，并测得BC间距离h=1.75cm，则小球通过第二个光电门的速度为 m/s，加速度为 m/s2。 【答案】 0.6 10 【详解】[1]小球通过第二个光电门的速度为 [2]小球通过第一个光电门的速度为 根据速度位移关系可得 代入数据解得 16.如图所示，甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间。 实验步骤如下： （1）甲用两个手指轻轻捏住量程为L0的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端零刻度线处（但未碰到尺），准备用手指夹住下落的尺。 （2）甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为L，重力加速度大小为g，则乙的反应时间为 （用L和g表示）。 （3）写出一条提高测量结果准确程度的建议： 。 【答案】 多次测量取平均值或初始时乙的手指尽可能靠近尺子 【详解】（2）[1]尺子做自由落体运动，根据位移公式有 解得 （3）[2]为了减小实验误差，可以多次测量取平均值或初始时乙的手指尽可能靠近尺子。 17.小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。 (1)将小球球心与刻度尺0刻度对齐，由静止释放，用手机连拍其下落过程：手机每隔0.1 s拍摄一张照片，选取连续拍摄的3张照片如图乙所示，读出第一张和第二张照片中小球球心对应的刻度分别为78.00 cm、122.00 cm，读得第三张照片中小球球心对应的刻度为 cm。拍第二张照片时小球的速度为 m/s，计算得到当地的重力加速度g = m/s2（最后两空保留3位有效数字）。 (2)为了得到更精确的加速度值，该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h，绘制了v2 − h图像，如图丙所示。其中P、Q分别为两个体积不同，质量相同的小球下落的图像，由图像可知 ； A．图像的斜率表示小球下落的加速度 B．小球P的体积大于小球Q的体积 C．小球P的体积小于小球Q的体积 D．由图像可知小球P测出的加速度值更接近当地重力加速度 【答案】(1) 175.70（175.68 ~ 175.72） 4.88（4.87 ~ 4.89） 9.70（9.68 ~ 9.72） (2)CD 【详解】（1）[1][2][3]读得第三张照片中小球球心对应的刻度为175.70 cm。拍第二张照片时小球的速度为 由公式 得当地的重力加速度 （2）A．由速度位移公式可得 所以v2 − h图像的斜率表示小球下落的加速度的2倍，故A错误； BC．由于空气阻力的存在，实验中测得的加速度总是小于当地的重力加速度，即根据v2 − h图像的斜率计算出来的重力加速度，总是小于实际的重力加速度；所以斜率越大的图像越接近真实值，对应的实验过程中的相对误差就越小。由图可知采用了小球P的实验结果更理想，说明在质量相同的情况下，小球P的体积更小，故B错误，C正确； D．斜率越大的图像越接近真实值，由图可知小球P测出的加速度值更接近当地重力加速度，故D正确。 故选CD。 1．某同学利用实验室实验装置进行“探究匀变速直线运动运动规律”的实验，某次测量的纸带如图所示。如下图是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点 (1)小车的加速度大小为 （结果均保留3位有效数字）。 (2)另一同学同学通过多次操作从其中选择了一条比较清晰的纸带，并选取了第一个比较清晰的点为计数点O，并依次计算出到O点的距离x与所用时间t的比值，作出的图像，如图乙所示，坐标系中已标出的坐标值为已知量，则O点的速度为 ，加速度为a＝ （均用b、c、d表示）。 【答案】(1)2.86 (2) b 【详解】（1）由于每两个计数点之间还有四个计时点，则相邻计数点之间的时间间隔为 小车的加速度大小 （2）[1][2]物体做匀加速直线运动，根据位移—时间公式 则 结合图像可知O点的速度为 图像的斜率 则加速度为 2．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中： (1)某同学用如图（a）所示的装置测定匀加速直线运动的加速度，打出的一条纸带如图（b）所示，A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为： Ⅰ.打点计时器打下C点时小车的速度大小为 ；（保留2位有效数字） Ⅱ.由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为 。（保留2位有效数字） Ⅲ.如果当时电网中交流电的频率低于50Hz，而做实验的同学并不知道，由此测量出来的速度比实际值 （选填“偏大”或“偏小”） (2)经正确操作后获得一条如图2所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标分别为0、、…、。已知打点计时器的打点周期为T，则小车加速度的表达式是 。 A． B． C． 【答案】(1) 偏大 (2)B 【详解】（1）[1]打C点时，小车的速度为BD两点之间的平均速度为 代入得 [2]根据逐差法可得小车运动的加速度大小为 代入得 [3]如果当时电网中交流电的频率低于50Hz，则由 可知，越小，越大，由此测量出来的速度按原来较小的周期计算，比实际值偏大。 （2）根据逐差法可得小车运动的加速度大小为 化简得 故选B。 3．课外时间某同学利用如图所示的装置研究小车做匀变速直线运动的特点。 （1）下列实验步骤的正确顺序是 （用字母填写） A．关闭电源，取下纸带 B．接通电源后，放开小车 C．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过重物限位孔 D．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 （2）实验所使用交流电的频率为50Hz，获得的一条纸带如图所示，在纸带上依次取O、A、B、C、D、E、F、G共8个计数点，相邻两计数点之间还有四个计时点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“O”计数点对齐。可以读出各计数点A、B、C、D、E、F、G跟O点的距离依次为、、、、 cm、。请根据刻度尺放大图，读出E点跟O点的距离，并填入划线处。 （3）计算打下计数点“E”时小车的瞬时速度为 m/s；结果均保留两位有效数字） （4）若打下计数点“O”时开始计时，以v为纵坐标，t为横坐标建立直角坐标系，在坐标纸上描点，画出的图像如图所示，则小车的加速度大小 m/s2（结果保留两位有效数字） 【答案】 CDBA 22.90 0.60 0.55 【详解】（1）[1]根据实验原理接实验器材的使用方法可知，应先固定打点计时器，再放置小车，然后进行实验，最后关闭电源，故正确顺序是CDBA。 （2）[2]由图可知，刻度尺的最小刻度为，则E点跟O点的距离为 （3）[3]交流电的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个计时点未画出，相邻两计数点之间的时间间隔为 由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得，计算打下计数点“E”时小车的瞬时速度为 （4）[4]根据图像中斜率表示加速度，由图像可得，加速度为 4．某同学利用如图1所示装置研究小车的匀变速直线运动。 (1)他实验时得到一条纸带，打出的部分计数点如图2所示（每相邻两个计数点时间间隔为T）。则小车的加速度 ，打点计时器在打点时小车的速度 （用题中所给物理量字母表示）。 (2)另一同学用如图3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】(1) (2) 【详解】（1）[1]根据题意，由逐差法有 解得 [2]由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得，打点计时器在打B点时小车的速度 （2）根据题意可知，滑块通过两个光电门1、2的速度分别为 ， 由运动学公式有 联立解得 5.（2023·福建漳州·二模）用图甲装置测量重力加速度的实验中，选取一条比较理想的纸带，用刻度尺测量纸带上各点间的距离如图乙所示，其中“0”点与刻度尺的零刻线对齐，刻度尺的最小分度值为1mm，打点计时器所接的交流电源频率为50Hz。 （1）根据图乙中“0”“1”两点间的距离可判断出“0”点 （填“是”或“不是”）重物下落的起点。 （2）根据图乙可读出“0”“3”两点间的距离为5.20cm，“0”“6”两点间的距离为 cm；由此可求出重力加速度大小为 m/s2（保留三位有效数字）。 【答案】 不是 13.90 9.72 【详解】（1）[1]打点计时器周期 T=0.02s 重物做自由落体运动在最初的0.02s内下落的距离约为 图乙中“0”“1”两点间的距离远大于2mm，所以“0”点不是重物下落的起点。 （2）[2]刻度尺的最小分度值为1mm，估读一位，“0”“6”两点间的距离为13.90cm。 [3]根据 t=3T=0.06s 解得 6.某同学利用如图甲所示的装置完成了对当地重力加速度的测定。 （1）实验时，打点计时器所接电源应选用 ； A．8V左右的交流电源 B．8V左右的直流电源 C．220V的交流电源 D．220V的直流电源 （2）下列说法正确的是 ； A．先接通电源，后释放重锤 B．释放重锤时，重锤应尽量远离打点计时器 C．纸带上的打点越密，表明重锤的速度越大 （3）通过多次操作从其中选择了一条比较清晰的纸带，并选取了第一个比较清晰的点为计数点A，各点到第一个计数点A的距离如图乙所示，并依次计算出到A点的距离x与所用时间t的比值，作出了的图像，如图丙所示，坐标系中已标出的坐标值为已知量，则A点的速度为= ，重力加速度为g= （均用a、b、c表示）。 【答案】 C A b 【详解】（1）[1]电火花打点计时器的工作电源为220V的交流电源。 故选C。 （2）[2]A．打点计时器工作时应先接通电源，后释放重锤，故A正确； B．释放重锤时，重锤应尽量靠近打点计时器，故B错误； C．纸带上的点迹越密，说明重锤的速度越小，故C错误。 故选A。 （3）[3][4]根据匀变速直线运动的位移与时间关系 变形可得 结合图线可得 所以 7.某同学用如图甲所示的装置测定重力加速度大小，某次实验得到的一段纸带如图乙所示，O、A、B、C、D为相邻的五个点，测得OA=5.5 mm、AB=9.4 mm、BC=13.2 mm、CD=17.1 mm，打下相邻两个点的时间间隔为0.02s。 （1）实验时纸带的 （选填“O”或“D”）端和重物相连接。 （2）算出当地的重力加速度g= m/s2（结果保留三位有效数字） （3）通过查阅资料发现当地的重力加速度标准值为9.78 m/s2，比较（2）的结果发现两者并不相等，除了读数误差外，你认为产生误差的其他主要原因可能是 。（只要求写出一种原因） 【答案】 O 9.63 纸带与限位孔之间有阻力或受空气阻力的影响 【详解】（1）[1]由于纸带被重物带着做加速运动，因此O端和重物相连接 （2）[2]根据 可知 （3）[3]纸带与限位孔之间有阻力或受空气阻力的影响. 8.某实验小组成员设计了一个测量当地重力加速度的实验，装置如图甲所示，电磁铁和光电门固定在铁架台上 （1）先用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径d= cm。 （2）给电磁铁通电，将铁球吸附在电磁铁下面，用刻度尺测出电磁铁下表面到光电门的距离h，给电磁铁断电，小球自由下落通过光电门，与光电门连接的数字计时器显示小球通过光电门遮光时间t，保持电磁铁的位置不变，多次改变光电门的位置，重复实验，测得多组h、t的值，作图像，则作出的图像应是图丙中的图线 （填“a”“b”或“c”），若图线的斜率为k，则当地的重力加速度g= （用d和k表示）。 【答案】 1.170 a 【详解】（1）[1]小球的直径 （2）[2]由 得 因此图线为a。 [3]若图线的斜率为k，则 解得 1． （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 ， 2．（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 3．（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 4．（2021·湖北·高考真题）某同学假期在家里进行了重力加速度测量实验。如图（a） 所示，将一根米尺竖直固定，在米尺零刻度处由静止释放实心小钢球，小球下落途经某位置时，使用相机对其进行拍照，相机曝光时间为s。由于小球的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。根据照片中米尺刻度读出小球所在位置到释放点的距离H、小球在曝光时间内移动的距离。计算出小球通过该位置时的速度大小v，进而得出重力加速度大小g。实验数据如下表∶ 次数 1 2 3 4 5 /cm 0.85 0.86 0.82 0.83 0.85 v/（m·s-1） 4.25 4.10 4.15 4.25 H/m 0.9181 0.9423 0.8530 0.8860 0.9231 （1）测量该小球直径时，游标卡尺示数如图（b）所示，小球直径为 mm。。 （2）在第2次实验中，小球下落H =0.9423m时的速度大小v= m/s（保留3位有效数字）；第3次实验测得的当地重力加速度大小g= m/s2（保留3位有效数字）。 （3）可以减小本实验重力加速度大小测量误差的措施有 。 A．适当减小相机的曝光时间 B．让小球在真空管中自由下落； C．用质量相等的实心铝球代替实心钢球 【答案】 15.75 4.30 9.85 AB 【分析】本题考查重力加速度的测量，意在考查考生对实验原理的理解以及处理实验数据的能力。 【详解】（1）[1]由游标卡尺的读数规则可知，小球的直径为 （2）[2][3]由题意可知，小球下落H =0.9423 m时的速度 由运动学公式 得 （3）[4]A．小球下落一定高度时的瞬时速度近似为曝光时间内的平均速度，曝光时间越短，曝光时间内的平均速度越接近瞬时速度，实验误差越小，故A正确； B．让小球在真空管中自由下落，可减小空气阻力的影响，可减小实验误差，故B正确； C．质量相等的实心铝球代替实心钢球时，铝球体积更大，阻力对铝球的影响较大，实验误差较大，故C错误。 5．（2021·重庆·高考真题）某同学用手机和带刻度的玻璃筒等器材研究金属小球在水中竖直下落的速度变化情况。他用手机拍摄功能记录小球在水中静止释放后位置随时间的变化，每拍摄一张照片。 （1）取某张照片中小球的位置为0号位置，然后依次每隔3张照片标记一次小球的位置，则相邻标记位置之间的时间间隔是 s。 （2）测得小球位置x随时间t变化曲线如题图所示，由图可知，小球在时间段平均速度的大小 （选填“大于”、“等于”、“小于”）在时间段内平均速度的大小。 （3）在实验器材不变的情况下，能够减小实验测量误差的方法有： （写出一种即可） 【答案】 小于 多次测量取平均值 【详解】（1）[1]相邻标记位置之间的时间间隔是 （2）[2]小球在时间内位移 平均速度大小为 小球在时间内位移 平均速度大小为 由此可知小球在时间内平均速度的大小小于小球在时间内的平均速度的大小； （3）[3]在实验器材不变的情况下，能够减小实验误差测量误差的方法有：多次测量取平均值。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$