04第一单元 实验1　探究小车速度随时间变化的规律-【优化指导】2026年物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教浙江专版）

课时提升训练(4)　探究小车速度随时间变化的规律 1．某同学做“探究匀变速直线运动的规律”的实验装置如图甲所示。 (1)本实验中打点计时器的电源配置应选用__________； (2)在该实验中，下列说法正确的是________； A．应先接通电源，再释放小车 B．滑轮与小车之间的细线一定要保持水平 C．牵引小车的钩码质量应远小于小车的质量 (3)实验得到如图乙所示的一条纸带，相邻两个计数点间的距离已在图中标出。已知交流电源的频率为50 Hz，每两个相邻计数点间还有两个点没有画出，则小车运动的加速度大小为__________m/s2(保留3位有效数字)。 答案：(1)B　(2)A　(3)4.76 2．(2024·温州测试)在“探究匀变速直线运动的规律”的实验中： (1)除打点计时器(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，在下面的仪器和器材中，必须使用的有________。 A．电压合适的50 Hz交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平 (2)实验过程中，下列做法正确的是________。 A．先接通电源，再使纸带运动 B．先使纸带运动，再接通电源 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 (3)如图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取A、B、C、D、E五个计数点，测出各点到A点的距离如图所示。 ①由纸带可判定小车做________________________________________________运动； ②那么CE段的平均速度大小为______m/s；当打计数点B时小车的瞬时速率为______m/s；小车的加速度大小为______m/s2。(均保留2位有效数字) 答案：(1)AC　(2)AD　(3)①匀加速直线　②0.34　0.26　0.40 解析：(1)使用打点计时器需要用电压合适的交流电源；处理纸带时需要用刻度尺，由于打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表，不需要称量重物的质量，因此不需要天平。 (2)实验操作时，用将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再释放纸带。 (3)①由题知xAB＝24.0 cm，xBC＝xAC－xAB＝(52.0－24.0)cm＝28.0 cm，xCD＝xAD－xAC＝(84.0－52.0)cm＝32.0 cm，xDE＝xAE－xAD＝(120.0－84.0)cm＝36.0 cm，可得xBC－xAB＝xCD－xBC＝xDE－xCD＝4 cm，即相邻的相等时间间隔位移之差相等，所以小车做匀加速直线运动； ②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T＝0.1 s，CE段平均速度大小 ＝＝×10-3 m/s＝0.34 m/s 利用匀变速直线运动的推论得 v＝＝×10-3 m/s＝0.26 m/s 根据运动学公式得Δx＝at2 可得加速度 a＝＝×10-3 m/s2＝0.40 m/s2。 3．(2023·全国甲卷)某同学利用如图甲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乙所示。 (1)已知打出图乙中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1 s。以打出A点时小车的位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移Δx填到表中，小车发生对应位移所用时间和平均速度分别为Δt和。表中ΔxAD＝________cm，AD＝________cm/s。 位移区间 AB AC AD AE AF Δx/cm 6.60 14.60 ΔxAD 34.90 47.30 /cm·s-1 66.0 73.0 AD 87.3 94.6 (2)根据表中数据，得到小车平均速度随时间Δt的变化关系，如图丙所示。在图中补全实验点。 (3)从实验结果可知，小车运动的－Δt图线可视为一条直线，此直线用方程＝kΔt＋b表示，其中k＝________cm/s2，b＝________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点时小车的速度大小vA＝________，小车的加速度大小a＝________。(结果用字母k、b表示) 答案：(1)24.00　80.0　(2)见解析图　(3)70.0(68.0～72.0均正确)　59.0(58.0～60.0均正确)　(4)b　2k 解析：(1)由题图乙中纸带的相关数据可知ΔxAD＝6.60 cm＋8.00 cm＋9.40 cm＝24.00 cm，由平均速度的定义可知AD＝＝＝80.0 cm/s。 (2)将坐标点(0.3 s，80.0 cm/s)在图中描点，如图所示。 (3)将图中的实验点用直线拟合，如图所示，可知斜率k＝＝70.0 cm/s2，截距b＝59.0 cm/s。 (4)小车做匀变速直线运动，有x＝v0t＋at2，变形可得＝v0＋at＝，故小车在t＝0时，即打出A点时小车的速度大小vA＝b，小车的加速度大小a满足a＝k，即a＝2k。 4．(2025·杭州期中)某实验小组用频闪照相方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，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示，拍摄时频闪频率是10 Hz；通过斜面上固定的刻度尺(最小分度为1 mm)读取的5个连续影像的读数依次为xO、xA、xB、xC、xD。 xO xA xB xC xD 5.1 cm 15.86 cm 30.91 cm 50.25 cm 73.90 cm 根据表中数据，完成下列填空： (1)以上数据中不符合刻度尺读数要求的是________(填“xO”“xA”“xB”“xC”或“xD”)。 (2)物块到达B点时的速度vB为______m/s(保留3位有效数字)。 (3)请充分利用数据计算出物块的加速度a为________m/s2(保留3位有效数字)。 答案：(1)xO　(2)1.72　(3)4.30 5．利用如图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一个斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动。当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用刻度尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值。所得数据如下表所示。 s/m 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 0.950 t/ms 292.9 371.5 452.3 552.8 673.8 776.4 1.71 1.62 1.55 1.45 1.34 1.22 完成下列填空和作图： (1)若滑块所受摩擦力为一定值，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度vt、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是________________。 (2)根据表中给出的数据，在给出的坐标纸上画出－t图线。 (3)由所画出的－t图线，得出滑块加速度的大小为a＝______m/s2(保留2位有效数字)。 答案：(1)＝－＋vt　(2)如图所示 (3)2.0(1.8～2.2均可) 解析：(1)滑块从光电门甲到光电门乙，中间时刻的瞬时速度v＝，设经过光电门乙时的速度为vt，由vt＝＋整理可得＝－＋v。 (3)由＝－＋vt，可知－t图像中图线斜率的绝对值|k|＝，由图线可知|k|＝1.0 m/s2，故a＝2|k|＝2.0 m/s2。 学科网（北京）股份有限公司 $$