2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 同步练习 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律（重难点训练） 1．（23-24高一上·吉林长春·期末）在“探究小车速度随时间变化规律”实验中： (1)实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火花打点计时器、导线和复写纸。除上述器材外，还需要使用的有 （填选项前字母）。 A．交流电源 B．交流电源 C．秒表 D．刻度尺 (2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出第4个计数点的瞬时速度为 m/s，小车的加速度为 （结果保留两位有效数字）。 【答案】(1)BD (2) 0.81 2.0 【详解】（1）AB．电火花打点计时器需要交流电源，A错误，B正确； C．由电火花打点计时器计时，因此不需要秒表，C错误； D．纸带上计数点间的距离需要用刻度尺测量，D正确。 故选BD。 （2）[1]已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，两计数点间还有四个点没有画出，可知纸带上相邻两计数点间的时间间隔为 由匀变速直线运动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，第4个计数点的瞬时速度为 [2]由匀变速直线运动的推论可得，小车的加速度为 2．（23-24高一上·陕西榆林·阶段练习）在探究小车做匀变速直线运动的规律的实验中，用到如图甲、乙所示的两种打点计时器。    （1）图乙是 （填“电磁打点计时器”或“电火花打点计时器”），其电源采用的是 （填“交流约8V”或“交流220V”）。 （2）关于打点计时器的使用，下列说法正确的是 。 A．在测量物体速度时，应先让物体运动，后接通打点计时器的电源 B．电磁打点计时器和电火花打点计时器可以使用同样的电源 C．使用的电源频率越低，打点的时间间隔就越大 D．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快 （3）某次实验中得到一条如图丙所示的纸带，纸带上相邻计数点间还有四个点没画出来，用刻度尺测得、、、间的距离分别为，，，，计时器打点频率为50Hz。则相邻两个计数点间的时间间隔为 s。从O点到C点纸带的平均速度大小为 m/s；打点B时小车的速度大小 m/s；小车运动的加速度大小 m/s（保留两位小数）。 【答案】 电火花打点计时器 交流220V C 0.1 0.54 0.55 0.20 【详解】（1）[1]图乙是电火花打点计时器。 [2]电火花计时器电源采用的是交流220V。 （2）[3]A．在测量物体速度时，应先接通打点计时器的电源，再让物体运动，A错误； B．电磁打点计时器和电火花打点计时器可以使用的电源电压不一样，B错误； C．使用的电源频率越低，打点的时间间隔就越大，C正确； D．纸带上打的点越密，说明物体运动得越慢，D错误。 故选C。 （3）[4]纸带上相邻计数点间还有四个点没画出来，相邻两个计数点间的时间间隔为 [5]从O点到C点的时间间隔 从O点到C点纸带的平均速度大小为 [6]打点B时 [7]由逐差法，有小车的加速度大小 3．（24-25高一上·山东威海·期末）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 4．（24-25高一上·江西抚州·阶段练习）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。 5．（24-25高一上·宁夏石嘴山·阶段练习）(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 6．（23-24高一上·陕西西安·期中）某实验小组利用如图甲所示的装置来探究小车速度随时间变化的规律。 （1）为完成实验，除了图甲中标出的器材外，还需要 。 A．秒表    B．天平    C．刻度尺 （2）某次实验时小车做匀加速直线运动，实验获得的纸带及测量数据如图乙所示，A、B、C、D、E、F为相邻的六个计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出。实验时忘记标注纸带上A、B两点间的距离，下列数据中最接近xAB的是 ． A．1.20cm    B．1.39cm    C．1.50cm    D．1.60cm （3）已知电火花计时器连接的是频率为50Hz的交变电源，结合图乙中的测量数据，纸带上打出C点时小车的速度大小 m/s，小车的加速度大小 m/s2．（计算结果均保留两位有效数字） 【答案】 C B 0.21 0.50 【详解】（1）[1]A．时间由打点计时器计时，因此不需要秒表，A错误；    B．因实验装置来探究小车速度随时间变化的规律，因此不需要测量钩码的质量，不需要天平，B错误； C．纸带上计数点间的距离需要测量，因此为完成实验，除了图甲中标出的器材外，还需要刻度尺，C正确。 故选C。 （2）[2]由匀变速直线运动的推论，可知 可得 因此数据中最接近xAB的是1.39cm，因此ACD错误，B正确。 故选B。 （3）[3]已知电火花计时器连接的是频率为50Hz的交变电源，纸带上相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，可知纸带上相邻两个计数点间的时间间隔为 由匀变速直线运动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，可得打出C点时小车的速度大小 [4]由匀变速直线运动的推论，可得小车的加速度大小 7．（23-24高一上·广东广州·阶段练习）如图，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器所接电源的频率为50Hz，实验时得到表示小车运动过程的一条清晰纸带如图所示，纸带上相邻两计数点间还有4个实际打点没有画出，测得相邻计数点间距离分别为， ， ， ， ，，则： （1）打点计时器使用 （填“交流”或“直流”）电源 （2）相邻两计数点间时间间隔T= （3）3点处瞬时速度计算表达式为v3= （用题中所给物理量符号表示，两计数点间时间间隔为T） （4）利用4-6计数点之间的纸带，求小车运动的加速度a= ；（用题中所给物理量符号表示，两计数点间时间间隔为T） （5）（不定项选择）下列关于打点计时器的使用的说法中，正确的是 A．电火花计时器使用的是4~6V交流电源 B．先释放纸带，后接通打点计时器的电源 C．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快 D．如果实际电源频率为55Hz，而计算时仍按50Hz计算，则速度的测量值偏小    【答案】 交流 D 【详解】（1）[1]打点计时器使用交流电源。 （2）[2]打点计时器所接电源的频率为50Hz，纸带上相邻两计数点间还有4个实际打点没有画出，则相邻两计数点间时间间隔 （3）[3]由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得3点处瞬时速度计算表达式为 （4）[4]由匀变速直线运动的推论，利用4-6计数点之间的纸带，可得小车运动的加速度 （5）[5] A．电火花计时器使用的是220V交流电源，A错误； B．为了充分利用纸带，得到更多的数据，应先接通打点计时器的电源，待打点稳定后，再释放纸带，B错误； C．纸带上打的点越密，说明物体在相同时间内运动的距离越小，则运动得越慢，C错误； D．用打点计时器测定物体的速度，如果实际电源频率为55Hz，可知打点周期 而计算时仍按50Hz计算，计算得到的两点间所用时间偏大，则速度的测量值偏小，D正确。 故选D。 8．（22-23高一上·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习）小明与他的同伴进行探究小车的匀变速直线运动实验： （1）由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理，他从实验室里借取了如下器材：打点计时器、直流电源、纸带、毫米刻度尺、钩码和小车、一端附有定滑轮的长木板。小明看后觉得不妥，请你思考一下不妥之处是 （2）小明在实验过程中正确的做法是 A．先接通电源，后释放纸带 B．释放纸带的同时接通电源 C．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 D．使小车运动的加速度尽量小些 （3）小明经过实验获得如图所示的纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点A，然后按打点先后顺序每5个计时点取1个计数点，得到了A、B、C、D、E、F、G等几个计数点，测得x1=6.19 cm，x2=6.60cm，x3=6.98 cm，x4=7.39 cm，x5=7.80cm，x6=8.20cm。打点计时器使用交流电的频率为50Hz。两计数点之间的时间间隔为T，则T= s，则打点计时器在打F点时小车的瞬时速度表达式为vF= ，计算结果为vF= m/s（保留两位有效数字）。 （4）小车加速度表达式为a= ，计算结果为a= m/s2（保留两位有效数字）。 【答案】 直流电源应更换为交流电源 AC/CA 0.1 0.80 0.40 【详解】（1）[1]打点计时器使用的是交流电源，小明取的是直流电源，此处不妥，应更换为交流电源。 （2）[2] AB．先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放纸带，A正确，B错误； C．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，纸带的利用率较高，C正确； D．使小车运动的加速度适当大些，这样在纸带上相邻计数点间的间距会大些，位移测量误差会小些，D错误。 故选AC。 （3）[3]打点计时器使用交流电的频率为50Hz。两计数点之间的时间间隔为 T=0.02×5s=0.1s [4]由中间时刻的瞬时速度等于平均速度可得， 打点计时器在打F点时小车的瞬时速度表达式为 [5]代入数据解得 （4）[6]由匀变速直线运动的公式，可得小车加速度表达式为 [7]代入数据解得 9．（23-24高一上·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）。    （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，各个速度值如下表。计算出B点速度的大小 。 vB vC vD vE vF 数值/(m·s－1) 0.479 0.560 0.640 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= 。 【答案】 A B CD/DC 0.400    0.803m/s2 【详解】（1）[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； [2]可以用刻度尺测量出小车的位移大小，故选B； [3]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）[4]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 根据速度公式可知，B点的瞬时速度 [5]根据计算的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）[6]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 10．（22-23高一上·湖北鄂州·期中）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。 11．（22-23高二下·山东泰安·期末）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，实验装置如图1所示。    （1）下列说法中正确的是 (填字母)。 A．连接重物和小车的细线应与长木板保持平行 B．长木板的一端必须垫高，使小车在不挂重物时能在木板上做匀速运动 C．小车应靠近打点计时器，先接通电源，后释放小车 D．选择计数点时，必须从纸带上第一个点开始 （2）已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，图2是实验中打下的一段纸带。算出计数点3的速度大小为 m/s，(保留两位有效数字)并在图3中标出，其余计数点1、2、4、5对应的小车瞬时速度大小在图3中已标出。    （3）作图 并求得小车的加速度大小为 m/s2(保留三位有效数字)。 【答案】 AC/CA 0.74    1.53 【详解】（1）[1]A．为使小车受到的合力不变，连接重物和小车的细线应与长木板保持平行，A正确； B．长木板的一端不需要垫高来平衡摩擦力，只要小车做加速直线运动即可，B错误； C．小车应靠近打点计时器，先接通电源，带打点计时器打点稳定后，再释放小车，纸带会得到充分利用，记录较多的数据，减小实验误差，C正确； D．选择计数点时，要从第一个比较清晰的点开始选择计数点，可以不从纸带上第一个点开始，D错误。 故选AC。 （2）[2]已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，可得打点周期为 由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得打计数点3的速度大小为 （3）[3]在图3中标出v3，作图如图所示。    [4]由速度时间图像的斜率表示加速度，可得小车的加速度大小为 12．（22-23高一上·云南昭通·阶段练习）小华同学在“研究匀变速直线运动”的实验中，将打点计时器固定在某处，在绳子拉力的作用下小车拖着穿过打点计时器的纸带在水平木板上运动，如图1所示。由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带的一段。如图2所示，在打点计时器打出的纸带上确定出八个计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s，并用刻度尺测出了各计数点到0计数点的距离，图中所标数据的单位是cm。 （1）小华利用家庭电源来做实验，因此应该选择 打点计时器，工作电压为 。 （2）根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出了打下1、2、3、4、5这五个计数点时小车的速度、请你帮助他计算出打下计数点6时小车的速度（结果保留3位有效数字）并填入下表 。 计数点 1 2 3 4 5 6 t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 v/(m·s-1) 0.358 0.400 0.440 0.485 0.530    （3）根据v-t图像可知，小车运动的加速度为 m/s2（保留2位有效数字）。 【答案】 电火花 220V 0.570 0.42 【详解】（1）[1]由于直接利用家庭电源来做实验，所以应选择电火花打点计时器，其工作电压为220V。 （2）[2]匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，则有 （3）[3]图像的斜率表示加速度，根据v-t图像可得 13．（22-23高一上·河北沧州·阶段练习）某同学在做“测量直线运动物体的瞬时速度”的实验中，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条纸带，已知电火花打点计时器使用的电源频率为50Hz，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，各计数点到0点的距离如纸带上所示。 （1）为了达到实验的目的，除了有打点计时器、纸带、小车、细绳、导线、低压交流电源、小木块、长木板外，还需要的仪器有( )； A．刻度尺            B．铁架台            C．秒表            D．天平 （2）可以从打点计时器打出的纸带上直接测量得到的物理量是 （选填正确的答案标号）； A．位移            B．速度            C．加速度            D．平均速度        E．时间 （3）根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出了打下1、2、3、5、6这五个计数点时小车的速度，请你帮助他计算出打下计数点5时小车的速度v5= m/s（结果保留2位有效数字）； （4）以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据表中的v、t数据，在坐标系中描点，并作出小车运动的v-t图像 ； （5）根据v-t图像可知，小车运动的加速度大小为 m/s2（结果保留2位有效数字）。 计数点 1 2 3 4 5 6 t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 v/（） 0.36 0.40 0.44 0.49 0.57 【答案】 A AE/EA 0.53 0.42（0.40~0.44范围内均可） 【详解】（1）[1]A．实验中需要刻度尺测量纸带上的点间距，故A符合题意； B．本实验不是探究落体运动规律，不需要铁架台，故B不符合题意； C．打点计时器本身具有计时功能，不需要秒表，故C不符合题意； D．本实验探究运动学规律，不需要测量质量，故D不符合题意。 故选A。 （2）[2]可以从打点计时器打出的纸带上直接测量得到的物理量是位移和时间，速度、加速度和平均速度需要进一步计算才能获取。 故选AE。 （3）[3]由题意可知，相邻两计数点间的时间间隔为 打下计数点5时小车的速度为 （4）[4]如图所示。 （5）[5]v-t图像的斜率表示加速度，所以小车运动的加速度大小为 14．（22-23高一上·河北保定·阶段练习）某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。 （1）实验中，必要的措施是 。 A．先释放小车再接通电源 B．先接通电源再释放小车 C．将小车放在靠近打点计时器的一端 D．将小车放在远离打点计时器的一端 （2）他实验时将打点计时器接到频率为100Hz的电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如下图所示（每相邻两个计数点间还有9个点，图中未画出）。     ，，，，，，则小车的加速度a= （充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度 m/s。（结果均保留两位有效数字） 【答案】 BC/CB 0.80 0.40 【详解】（1）[1] AB．实验时应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车，A错误，B正确； CD．为了充分利用纸带获取多的数据，应将小车放在靠近打点计时器的一端，C正确，D错误。 故选BC。 （2）[2]电源频率为100Hz，则打点计时器每隔0.01s打一个点，纸带上每相邻两个计数点间还有9个点，图中未画出，则知纸带上每相邻两个计数点间的时间间隔为 T=0.01×10s=0.1s 由运动学公式，可得小车的加速度 [3]由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得打点计时器在打B点时小车的速度 15．（22-23高一上·重庆渝中·阶段练习）图中的甲、乙是高中物理实验中常用的两种打点计时器，请回答下面的问题： （1）图乙是 （填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”），电源采用的是 ；（填“交流”“交流”或“四节蓄电池”）； （2）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，关于轨道末端滑轮高度的调节正确的是 ； A．    B．    C． （3）该同学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，相邻两点间的距离如图丙所示，每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。 ①试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，并填入下表中；（结果保留三位有效数字） 速度 数值 0.400 0.479 0.560 0.640 ②将B、C、D、E、F对应的瞬时速度标在图丁所示的直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线 ； ③由速度—时间图像可得小车的加速度为 。（结果保留两位小数） 【答案】 电火花计时器 交流220V B 0.721 0.80（0.75~0.85范围内均可） 【详解】（1）[1]图乙中有墨粉纸盘，所以是电火花计时器。 [2]电火花计时器电源采用的是交流220V。 （2）[3]在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，为了使小车做匀变速直线运动，轨道末端滑轮高度应调节至使细线与轨道平行。 故选B。 （3）①[4]相邻计数点间的时间间隔为 小车在F点的瞬时速度等于在E、G两点间的平均速度，即 ②[5]如图所示。 ③[6]v-t图像的斜率表示加速度，所以小车的加速度为 16．（22-23高一上·湖南株洲·阶段练习）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是 电源（“直流”或“交流”）； （2）关于本实验，下列说法正确的是 ； A．释放纸带的同时，按通电源 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）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如果测得C、D两点间距，D、E两点间距，则打D点时小车的速度 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：，，，，请在如图所示的坐标系中作出小车运动的图像 ，并说明小车速度变化的规律 。 【答案】 交流 BD/DB 0.280 小车速度随时间均匀变化（或增大） 【详解】（1）[1]常见的打点计时器使用的是交流电源。 （2）[2]ABC．由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通电源，再释放纸带，故AC错误，B正确； D．纸带上的点迹越密集，说明纸带在单位时间内的位移越小，即纸带运动的速度越小，故D正确。 故选BD。 （3）①[3]相邻两计数点间的时间间隔为 打D点时小车的速度等于C、E之间的平均速度，即 [4]描点作图如图所示。 [5]v-t图像为倾斜直线，说明小车速度随时间均匀变化（或增大）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律（重难点训练） 1．（23-24高一上·吉林长春·期末）在“探究小车速度随时间变化规律”实验中： (1)实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火花打点计时器、导线和复写纸。除上述器材外，还需要使用的有 （填选项前字母）。 A．交流电源 B．交流电源 C．秒表 D．刻度尺 (2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出第4个计数点的瞬时速度为 m/s，小车的加速度为 （结果保留两位有效数字）。 2．（23-24高一上·陕西榆林·阶段练习）在探究小车做匀变速直线运动的规律的实验中，用到如图甲、乙所示的两种打点计时器。 （1）图乙是 （填“电磁打点计时器”或“电火花打点计时器”），其电源采用的是 （填“交流约8V”或“交流220V”）。 （2）关于打点计时器的使用，下列说法正确的是 。 A．在测量物体速度时，应先让物体运动，后接通打点计时器的电源 B．电磁打点计时器和电火花打点计时器可以使用同样的电源 C．使用的电源频率越低，打点的时间间隔就越大 D．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快 （3）某次实验中得到一条如图丙所示的纸带，纸带上相邻计数点间还有四个点没画出来，用刻度尺测得、、、间的距离分别为，，，，计时器打点频率为50Hz。则相邻两个计数点间的时间间隔为 s。从O点到C点纸带的平均速度大小为 m/s；打点B时小车的速度大小 m/s；小车运动的加速度大小 m/s（保留两位小数）。 3．（24-25高一上·山东威海·期末）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 。 4．（24-25高一上·江西抚州·阶段练习）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”） 5．（24-25高一上·宁夏石嘴山·阶段练习）(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 。 6．（23-24高一上·陕西西安·期中）某实验小组利用如图甲所示的装置来探究小车速度随时间变化的规律。 （1）为完成实验，除了图甲中标出的器材外，还需要 。 A．秒表    B．天平    C．刻度尺 （2）某次实验时小车做匀加速直线运动，实验获得的纸带及测量数据如图乙所示，A、B、C、D、E、F为相邻的六个计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出。实验时忘记标注纸带上A、B两点间的距离，下列数据中最接近xAB的是 ． A．1.20cm    B．1.39cm    C．1.50cm    D．1.60cm （3）已知电火花计时器连接的是频率为50Hz的交变电源，结合图乙中的测量数据，纸带上打出C点时小车的速度大小 m/s，小车的加速度大小 m/s2．（计算结果均保留两位有效数字） 7．（23-24高一上·广东广州·阶段练习）如图，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器所接电源的频率为50Hz，实验时得到表示小车运动过程的一条清晰纸带如图所示，纸带上相邻两计数点间还有4个实际打点没有画出，测得相邻计数点间距离分别为， ， ， ， ，，则： （1）打点计时器使用 （填“交流”或“直流”）电源 （2）相邻两计数点间时间间隔T= （3）3点处瞬时速度计算表达式为v3= （用题中所给物理量符号表示，两计数点间时间间隔为T） （4）利用4-6计数点之间的纸带，求小车运动的加速度a= ；（用题中所给物理量符号表示，两计数点间时间间隔为T） （5）（不定项选择）下列关于打点计时器的使用的说法中，正确的是 A．电火花计时器使用的是4~6V交流电源 B．先释放纸带，后接通打点计时器的电源 C．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快 D．如果实际电源频率为55Hz，而计算时仍按50Hz计算，则速度的测量值偏小 8．（22-23高一上·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习）小明与他的同伴进行探究小车的匀变速直线运动实验： （1）由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理，他从实验室里借取了如下器材：打点计时器、直流电源、纸带、毫米刻度尺、钩码和小车、一端附有定滑轮的长木板。小明看后觉得不妥，请你思考一下不妥之处是 （2）小明在实验过程中正确的做法是 A．先接通电源，后释放纸带 B．释放纸带的同时接通电源 C．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 D．使小车运动的加速度尽量小些 （3）小明经过实验获得如图所示的纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点A，然后按打点先后顺序每5个计时点取1个计数点，得到了A、B、C、D、E、F、G等几个计数点，测得x1=6.19 cm，x2=6.60cm，x3=6.98 cm，x4=7.39 cm，x5=7.80cm，x6=8.20cm。打点计时器使用交流电的频率为50Hz。两计数点之间的时间间隔为T，则T= s，则打点计时器在打F点时小车的瞬时速度表达式为vF= ，计算结果为vF= m/s（保留两位有效数字）。 （4）小车加速度表达式为a= ，计算结果为a= m/s2（保留两位有效数字）。 9．（23-24高一上·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）。 （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，各个速度值如下表。计算出B点速度的大小 。 vB vC vD vE vF 数值/(m·s－1) 0.479 0.560 0.640 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= 。 10．（22-23高一上·湖北鄂州·期中）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”）。 11．（22-23高二下·山东泰安·期末）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，实验装置如图1所示。 （1）下列说法中正确的是 (填字母)。 A．连接重物和小车的细线应与长木板保持平行 B．长木板的一端必须垫高，使小车在不挂重物时能在木板上做匀速运动 C．小车应靠近打点计时器，先接通电源，后释放小车 D．选择计数点时，必须从纸带上第一个点开始 （2）已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，图2是实验中打下的一段纸带。算出计数点3的速度大小为 m/s，(保留两位有效数字)并在图3中标出，其余计数点1、2、4、5对应的小车瞬时速度大小在图3中已标出。 （3）作图 并求得小车的加速度大小为 m/s2(保留三位有效数字)。 12．（22-23高一上·云南昭通·阶段练习）小华同学在“研究匀变速直线运动”的实验中，将打点计时器固定在某处，在绳子拉力的作用下小车拖着穿过打点计时器的纸带在水平木板上运动，如图1所示。由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带的一段。如图2所示，在打点计时器打出的纸带上确定出八个计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s，并用刻度尺测出了各计数点到0计数点的距离，图中所标数据的单位是cm。 （1）小华利用家庭电源来做实验，因此应该选择 打点计时器，工作电压为 。 （2）根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出了打下1、2、3、4、5这五个计数点时小车的速度、请你帮助他计算出打下计数点6时小车的速度（结果保留3位有效数字）并填入下表 。 计数点 1 2 3 4 5 6 t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 v/(m·s-1) 0.358 0.400 0.440 0.485 0.530 （3）根据v-t图像可知，小车运动的加速度为 m/s2（保留2位有效数字）。 13．（22-23高一上·河北沧州·阶段练习）某同学在做“测量直线运动物体的瞬时速度”的实验中，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条纸带，已知电火花打点计时器使用的电源频率为50Hz，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，各计数点到0点的距离如纸带上所示。 （1）为了达到实验的目的，除了有打点计时器、纸带、小车、细绳、导线、低压交流电源、小木块、长木板外，还需要的仪器有( )； A．刻度尺            B．铁架台            C．秒表            D．天平 （2）可以从打点计时器打出的纸带上直接测量得到的物理量是 （选填正确的答案标号）； A．位移            B．速度            C．加速度            D．平均速度        E．时间 （3）根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出了打下1、2、3、5、6这五个计数点时小车的速度，请你帮助他计算出打下计数点5时小车的速度v5= m/s（结果保留2位有效数字）； （4）以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据表中的v、t数据，在坐标系中描点，并作出小车运动的v-t图像 ； （5）根据v-t图像可知，小车运动的加速度大小为 m/s2（结果保留2位有效数字）。 计数点 1 2 3 4 5 6 t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 v/（） 0.36 0.40 0.44 0.49 0.57 14．（22-23高一上·河北保定·阶段练习）某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。 （1）实验中，必要的措施是 。 A．先释放小车再接通电源 B．先接通电源再释放小车 C．将小车放在靠近打点计时器的一端 D．将小车放在远离打点计时器的一端 （2）他实验时将打点计时器接到频率为100Hz的电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如下图所示（每相邻两个计数点间还有9个点，图中未画出）。  ，，，，，，则小车的加速度a= （充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度 m/s。（结果均保留两位有效数字） 15．（22-23高一上·重庆渝中·阶段练习）图中的甲、乙是高中物理实验中常用的两种打点计时器，请回答下面的问题： （1）图乙是 （填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”），电源采用的是 ；（填“交流”“交流”或“四节蓄电池”）； （2）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，关于轨道末端滑轮高度的调节正确的是 ； A．    B．    C． （3）该同学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，相邻两点间的距离如图丙所示，每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。 ①试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，并填入下表中；（结果保留三位有效数字） 速度 数值 0.400 0.479 0.560 0.640 ②将B、C、D、E、F对应的瞬时速度标在图丁所示的直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线 ； ③由速度—时间图像可得小车的加速度为 。（结果保留两位小数） 16．（22-23高一上·湖南株洲·阶段练习）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是 电源（“直流”或“交流”）； （2）关于本实验，下列说法正确的是 ； A．释放纸带的同时，按通电源 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）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如果测得C、D两点间距，D、E两点间距，则打D点时小车的速度 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：，，，，请在如图所示的坐标系中作出小车运动的图像 ，并说明小车速度变化的规律 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$