第1章 实验1 探究小车速度随时间变化的规律&第1章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 章末核心素养提升-【状元桥】2026高考物理一轮总复习（湖北专版）

高考总复习物理 实验一 探究小车速 实验理论 1.实验目的 (1)练习使用打点计时器，学会利用打上 点的纸带研究物体的运动， (2)掌握应用纸带数据判断物体是否做匀 变速直线运动的方法（△x=aT). (3)应用纸带数据测定匀变速直线运动的 瞬时速度、加速度 2.实验原理 (1)实验原理图 电源插头 小车纸带 010 (2)两种打点计时器的比较 比较项目 电磁打点计时器 电火花计时器 振针振动，利用 利用火花放电， 打点 复写纸在纸带上 使墨粉在纸带上 方式 留下点迹 打出点迹 工作 约8V的交流 220V的交流 电压 电源 电源 振针和纸带、纸 纸带自身运动与 阻力 带和限位孔间的 限位孔之间的摩 来源 摩擦，阻力较大 擦，阻力较小 打点 与交流电源的频率相同，若颜率为 频率 50Hz,则每隔0.02s打一次点 (3)区分计时点和计数点 计时点是指打点计时器在纸带上打下的 点.计数点是指测量和计算时在纸带上所 度随时间变化的规律 理清弄明 选取的点，要注意“每5个点取一个计数 点”与“每隔4个点取一个计数点”取点方 法是一样的，时间间隔均为0.1s. 3.实验器材 电火花计时器（或电磁打点计时器），一端 附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、 槽码、毫米刻度尺、导线、交流电源、复写 纸片. 4.实验步骤 (1)按照实验原理图所示实验装置，把打 点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接 好电源； (2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮， 下端挂合适的槽码，纸带穿过打点计时 器，固定在小车后面； (3)把小车停靠在打点计时器处，先接通 电源，后放开小车； (4)小车运动一段时间后，断开电源，取下 纸带； (5)换纸带重复做三次，选择一条比较理 想的纸带进行测量分析。 5.数据处理 (1)由纸带判断物体做匀变速直线运动的 方法 如图所示，0、1、2、…为时间间隔相等的各 计数点，x1、x2、x3、…为相邻两计数点间 的距离，若△x=x2一x1=x3一x2=x4 x3=C(常量)，即两连续相等的时间间隔 内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物 体的运动为匀变速直线运动 )di3 第一章运动的描述匀变速直线运动的研究 (2)由纸带求物体运动速度的方法 6.误差分析 根据匀变速直线运动某段时间中间时刻 (1)使用刻度尺测计数点间的距离时有误差， 的瞬时速度等于这段时间内的平均速度， (2)作V-t图像时出现作图误差， .=十x+ (3)电源频率不稳定，造成打点的时间间 2T 隔不完全相同. (3)利用纸带求物体加速度的两种方法 (4)长木板表面粗糙程度不同，小车运动 ①逐差法 时加速度有变化造成误差， 根据x1一x1=x5一x2=x6一x3=3aT2(T 7.注意事项 为相邻两计数点之间的时间间隔)，求出 (1)平行：纸带、细绳要和长木板平行 a=3a=3 ，a=,再 (2)靠近：释放小车前，应使小车停在靠近 3T2 3T2 打点计时器的位置， 算出a,a2、a的平均值a=a十a十a= (3)先后顺序：实验时应先接通电源，后释 3 放小车；实验后先断开电源，后取下纸带 ×(3++) 372 3T (4)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车 (x十x十x)一（x十2十)，即为物体 停止运动，防止槽码落地，小车与滑轮碰撞， 9T2 (5)减小误差：小车另一端挂的槽码个数要适 的加速度。 当，避免速度过大而使纸带上打的点太少，或 可见，在数据处理时可以对纸带重新分 者速度太小，使纸带上打的点过于密集 011 段，把6段距离分为“前三”和“后三”，“后 (6)纸带选取：选择一条点迹清晰的纸带， 三”减“前三”也为相邻相等时间内的位移 舍弃点密集部分，适当选取计数点 差，时间间隔为3T (7)准确作图：在坐标纸上，纵、横轴选取 ②图像法 合适的单位（避免所描点过密或过疏，而 导致误差过大)，仔细描点连线，不能连成 利用4=五求出打各点时的瞬时 2T 折线，应作一条平滑直线，让各点尽量落 速度，然后作出v-t图像，图像的斜率即 到这条直线上，落不到直线上的各点应均 为物体做匀变速直线运动的加速度， 匀分布在直线的两侧。 常见考法 逐点练通 命题点一 教材基础实验（自主学习） 例1某同学利用如图甲所示的实验装置探 打点计时器纸带小 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 (1)已知打出图乙中相邻两个计数点的时 实验得到的纸带和相关数据如图乙所示 间间隔均为0.1s.以打出A点时小车位 高考总复习物理 置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点 时小车的位移△x填到表中，小车发生对 应位移和平均速度分别为△x和⑦，表中 △TAD= cm,UAD= cm/s. 6.608.001-9.40-10.90-12.40 单位：em 位移区间 AB AC AD AE AF △x(cm) 6.60 14.60 △TAD 34.90 47.30 (cm/s) 66.0 73.0 ⑦知 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，如图丙所示.在图丙中 012 补全实验点。 4/八m· 105 95 85 75 65 .020.4050. (3)从实验结果可知，小车运动的元-△t 图线可视为一条直线，此直线用方程⑦ k△t十b表示，其中k= cm/s2, 6= cm/s.(结果均保留三位有 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4点时小车 速度大小A一 ,小车的加速度大 小a= (结果用字母k、b表示) 卧对训练1在“研究匀变速直线运动”的 实验中 单位：cm 7.00 -16.00 27.00 -40.00 (1)所用实验器材有电火花计时器、纸带、小 车、带滑轮的长木板、砝码、刻度尺、导线、电 源等，其中电源必须是 A.220V的蓄电池 B.4~6V的低压交流电 C.46V的干电池 D.220V交流电 (2)如图所示，某次记录小车运动情况的 纸带，在纸带上选取图中A、B、C、D、E五 个计数点，已知相邻的计数点间还有4个 点未画出，打点计时器连接的电源频率为 50Hz,根据纸带上所给出的数据，可计算 在打B点时小车的速度大小为 m/s, 小车的运动加速度大小为 m/s2 (本小题两空格计算结果均保留两位有效 数字). (3)打点时小车与纸带 (选填“左” 或“右”)端连接 (4)如果当时电网中交变电流的电压变成 210V,频率不变，而做实验的同学并不知 道，那么加速度的测量值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”). 命题点二 拓展创 1.创新拓展启示 创新实验题一般源于教材而不拘泥于教 材，是在教材实验的基础上创设新情景. 因此，要在夯实教材实验的基础上注意迁 移和创新能力的培养，善于用教材中实验 的原理、方法和技巧处理新问题 2.情景拓展 小车纸带叟源插头 打点计时器 小车 光电门光电门 遮光片d 光 细线名轻滑轮 光电门甲 重物 D 滴水计 小布 重物 甲 乙 E频闪照相法 F滴水法 3.数据处理 (1)加速度的获得：靠重物的拉力获得加 速度；长木板倾斜，靠重力获得加速度。 (2)速度的测量方法：由打点纸带求速度； 测定遮光片的宽度d和遮光片通过光电 门的挡光时间△，由。一忌求速度. (3)加速度的测量方法：由打点纸带利用 逐差法求加速度；利用经过两个光电门的 瞬时速度，由速度位移关系式求加速度. 例2某同学利用自由落体运动测量重力加 速度，实验装置如图甲所示，打点计时器 第一章运动的描述匀变速直线运动的研究 新实验（师生共研） 接在频率为50.0Hz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x,2,…x,并 求出打点2,3，…，7时对应的重锤的速 度.在坐标纸上建立v-t坐标系，根据重 锤下落的速度作出v~-t图线并求重力加 速度. 打 纸带 计时 夹子 重 013 甲 (1)图乙为纸带的一部分，打点3时，重锤 下落的速度贴= m/s(结果保留 三位有效数字). 6 单位：cm 乙 (2)除点3外，其余各点速度对应的坐标点 已在图丙坐标系中标出，请在图中标出速度 西对应的坐标点，并作出v-t图线， 4r/(m·s） 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 00.040.080.120.160.200.24/g 丙 高考总复习物理 (3)根据图丙，实验测得的重力加速度 g= m/s2(结果保留三位有效 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： 每对训练2如图所示，为测量小车做匀 加速直线运动的加速度，将宽度均为d的 014 挡光片A、B固定在小车上。 (1)若挡光片之间的距离为b,当小车匀 加速经过光电门时，测得两挡光片先后经 过的时间为△t1和△t2,则小车加速度a= (2)当小车匀加速经过光电门时，测得两 挡光片先后经过的时间为△1和△2，且 两挡光片经过光电门的时间间隔为t,则 小车加速度a 母划训练3某兴趣小组利用如图所示的 实验装置来测量重力加速度.铁架台竖直 放置，上端固定电磁铁M,A、B为位置可 调节的光电门，均与数字计时器N相连. 实验步骤如下： ①接通M的开关，吸住小球； ②将A固定在小球下方某一位置，调节 B的位置并固定，测出A和B之间的距 离h1; ③断开M的开关，小球自由下落，记录小 球从A到B的时间，重复测量3次对应 于h1的时间，平均值为4； ④保持A位置不变而改变B的位置并固 定，测出A和B之间的距离h2,重复测量 3次对应于h2的时间，平均值为2. 完成下列问题： (1)本实验所用器材有：铁架台、电源、电磁 铁、光电门、数字计时器、小球和 (选填正确选项前的字母) A.天平 B.刻度尺 C.游标卡尺 (2)重力加速度大小可表示为g= (用h1、t、h2、t2表示). (3)另一组同学也利用该装置测量重力加 速度，如果实验过程中保持B的位置不 变而改变A的位置，那么该组同学 (选填“能”或“不能”)正确测得 重力加速度， 章末核心 聚焦教材 1.逆向思维法的应用 (1)方法简介 很多物理过程具有可逆性（如运动的可逆 性)，在沿着正向过程或思维（由前到后或 由因到果)分析受阻时，有时“反其道而行 之”，沿着逆向过程或思维（由后到前或由 果到因)来思考，可以化难为易、出奇制 胜.解决物理问题常用的逆向思维有过程 逆向、时间反演等 (2)实例特点 刹车类问题或子弹打木块问题的特点都 是匀减速至0后保持静止，在分析问题 时，都可看成反向的初速度为0的匀加速 直线运动来处理， 例1(2024·广西)如图，轮滑训练场沿直 线等间距地摆放着若干个定位锥筒，锥简 间距d=0.9m,某同学穿着轮滑鞋向右 匀减速滑行.现测出他从1号锥筒运动到 2号锥筒用时1=0.4s,从2号锥简运动 到3号锥筒用时t2=0.5s.求该同学： (1)滑行的加速度大小： (2)最远能经过几号锥筒. 第一章运动的描述 匀变速直线运动的研究 素养提升 洞悉命题导向 2.数形结合思想的应用 (1)图像反映了两个变量（物理量）之间的函 数关系，因此要由运动学公式推导出两个物 理量间的函数关系，从而分析图像的意义， ①确定横坐标、纵坐标对应的物理量 读图 ②斜率、截距、面积的意义 ③交点、转折点、渐近线 根据运动性质和物理量组合选择物理 数、形 再 规律建立函数关系。分析图中几何关 结合 系的物理意义 ® 分 根据建立的数，形关系和制约关联量 求解 展开分析、推理，再读图拓展解题思路 (2)口-t图像：图像与时间轴围成的“面 积”表示位移大小.若此“面积”在时间轴 015 的上方，表示这段时间内的位移方向为 正：若此“面积”在时间轴的下方，表示这 段时间内的位移方向为负， 例2（多选）为检测某新能源动力车的刹车 性能，现在平直公路上做刹车实验，如图 所示是动力车整个刹车过程中位移与速 度平方之间的关系图像，下列说法正确 的是 4x/m 40 4001(m2.g A.动力车的初速度为20m/s B.刹车过程动力车的加速度大小为5m/s C.刹车过程持续的时间为10s D.从开始刹车时计时，经过6s动力车的 位移为30m高考总复习物理 直线运动公式有 =2a5,2=at, 联立各式及题给条件解得a=20m/g,t=9s 答案(1)78m/s(2)2.0m/s239s [例2]A[针对训练2]C[例3)]C [针对训练3]B[针对训练4幻BCD [例4]解析(1)设泥石流与坡底的距离为 $1,到达坡底的时间为1，速度为，根 据题意有 1=w4+2a,助=h十ai, 代入数据解得t=20s,)=16m/s. (2)泥石流在水平地面上做匀速直线运 动，故汽车的速度加速至U1,且两者在 水平地面的位移刚好相等就安全了，设 汽车加速时间为t,故有%==at, =2a,s呢=(1-右十1)=5珠，联立各 式并代入数据解得a'≈0.421m/s2. 答案(1)20s16m/s(2)0.421m/s2 [针对训练5]解析(1)设救护车匀速运动 的速度为v,根据运动学公式有v=at, 解得v=20m/s. (2)设o时刻救护车停止鸣笛，此时救 护车的位移为x,匀加速阶段救护车的 位移为x1,从开始匀速到停止鸣笛过程 救护车的位移为x2,则 -zal, x2=(to一t), x=x1十x2, 从停止鸣笛到最后鸣笛声传播到救护车 出发处，有x=(t2一to), 联立解得x=680m. 答案(1)20m/s(2)680m 4 实验一探究小车速度随时间变化的规律 常见考法·逐点练通 [例1]答案(1)24.0080.0(2)图略 (3)70.059.0(4)b2k [针对训练1]答案(1)D(2)0.802.0 (3)左(4)不变 [例2]答案(1)1.15 (2)1/(m·8) 0 0.040.080.120.160.200.2478 (3)9.79(4)略 [针对训练2幻昏累(1易 (2)41 1 t△t2△t [针对训练3]答案(1)B (2)2he4-h2) tt2(t2一) (3)能 章末核心素养提升 [例1]解析根据匀变速直线运动的规律，某 段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬 时速度，可知该同学在1、2号锥筒间中间 时刻的速度0一号-225m/5,在2,3号 锥筒间中间时刻的速度边=止=1.8m/s, 故可得加速度大小a=-0一业=1m/3. (2)设该同学到达1号锥筒时的速度为 6,根据匀变速直线运动的规律有一 a=d, 1 代入数据解得6=2.45m/s, 从1号锥筒开始到停止时通过的位移大小 ==3.00125m>3.33 故该同学最远能经过4号锥筒. 答案(1)1m/s2(2)4 [例2]AB 第二章 相互作用 第1讲重力弹力摩擦力 知识整合·基础落实 [知识梳理] 知识点一 1.物体间2.运动状态4.电磁 知识点二 1.地球的吸引2.弹簧测力计3.竖直向 下4.(1)质量(2)悬挂 知识点三 1.(1)形变(2)②弹性形变 (3)相反 2.(1)正比 (2)①劲度系数自身性质 ②变化量 知识点四 1.相对静止相对运动相对运动趋势 相 对运动相反相反 相对运动趋势相 对运动 2.(1)相对运动 (2)粗糙程度 [自我检测] 1.(1)×(2)/(3)×(4)/ 2.D 3.ACD 点拨学法·素养提升 [例1]图略[针对训练1]D [针对训练2]C[例2]B[例3]D [针对训练3]D[针对训练4幻A [例4]C[针对训练5]B 49 参考答案 [例5]D[针对训练6]B [针对训练7]BD[例6]BD [针对训练8]B[针对训练9]AB 第2讲 力的合成与分解 知识整合·基础落实 [知识梳理] 知识点一 1.(1)合力 分力 (2)等效替代 3.(1)合力 (2)①邻边 对角线 ②有向 线段 知识点二 1.分力逆运算2.(1)平行四边形 3.(2)垂直 知识点三 1.方向平行四边形2.方向 算术 [自我检测] 1.(1)×(2)/(3)/ (4)× 2.AD 3.C 点拨学法·素养提升 [例1]B[针对训练1]A [例2]B[针对训练2]A [例3)D[针对训练3]A 实验二探究弹簧弹力与形变量的关系 常见考法·逐点练通 [例1]答案(1)不必(2)mB-u(ma十) (3)0.40 「针对训练1]答案(1)825 20 (2)B [针对训练2]答案(1)B(2)竖直 (3)30N/m15 [例2]答案(1)6.046.05(2)3 (3)48.6 [针对训练3]答案(1)12.20(2)图略 83.3(82.0~83.8都算正确) [针对训练4]答案(1)静止(2)120.0 31.3