第1章 实验1 探究小车速度随时间变化的规律(Word练习)-【高考快车道】2026年高考物理大一轮总复习

实验一　探究小车速度随时间变化的规律 1.（2023·浙江1月选考16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　　　　cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，则打计数点2时小车的速度大小为　　　　m/s（结果保留3位有效数字）。 2.（2025·天津河西模拟）某同学用如图1所示的实验装置研究小车做匀变速直线运动的特点。 （1）实验中，除打点计时器（含交流电源、纸带）、小车、平板和重物外，在下面的器材中，必须使用的是　　　　　 （选填选项前的字母）。 A.刻度尺　　　B.秒表　　　C.天平 （2）实验中获得的一条纸带如图2所示，在纸带上依次取O、A、B、C、D……若干个计数点，利用实验数据计算出打点时小车的速度v。描绘v-t图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对两个点的时间间隔T的要求是　　　　　　　　　（选填“越大越好”“越小越好”或“与大小无关”）。 （3）另一位同学更换重物后，用下述方法计算小车运动的加速度：在纸带上依次取O、A、B、C、D、E、F若干个计数点，每两个计数点间还有4个点未画出，如图3所示。相邻两计数点间的距离分别是：OA＝7.05 cm、AB＝7.68 cm、BC＝8.31 cm、CD＝8.95 cm、DE＝9.57 cm、EF＝10.20 cm，则小车的加速度a＝　　　　 m/s2（保留3位有效数字）。 3.（2025·广东广州模拟）某实验小组利用手机的录像功能拍下小球在斜面上做匀加速直线运动的过程。为便于记录小球各个时刻在斜面上的位置，将录像中的连续7幅画面合成到同一张图中，每相邻两幅画面时间间隔为2T，示意图如图。依次测得小球各相邻位置间的实际距离为x1、x2、x3、x4、x5、x6。 （1）写出小球在位置3的速度表达式 　　　　　　　。 （2）要求充分利用测量数据，写出小球运动过程中的加速度表达式　　　　　　　。 （3）若先释放小球，再用手机录像，试问释放小球与开启手机录像先后顺序对本实验计算加速度的结果　　　　（选填“有”或“无”）影响。 4.（2025·吉林长春模拟）根据自由落体运动的规律，可以利用打点计时器测量重力加速度，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。 （1）本实验中，不同学生在实验操作过程中出现如图所示的四种情况，其中操作正确的是　　　　。 （2）实验中，按照正确的操作得到如图所示的一条纸带。图中的点为打点计时器在纸带上连续打的点，在纸带上选取三个点A、B、C，测得A、B间的距离为x1，A、C间的距离为x2，若打点计时器所用电源的频率为f，则打B点时重物的速度为　　　　，测得的重力加速度为　　　　。（用x1、x2和f表示） 5.（2025·河南郑州模拟）小组用如图甲所示的气垫导轨研究小车的匀变速直线运动，回答下面的问题： （1）测量遮光条宽度时游标卡尺的示数如图乙所示，则遮光条的宽度d＝　　　　 cm。 （2）滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间Δt1＝0.156 s，通过第二个光电门的时间Δt2＝0.078 s。遮光条通过第一个光电门的平均速度大小为v1＝　　　　m/s；遮光条通过第二个光电门的平均速度大小为v2＝　　　　m/s。 （3）遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门经历的时间为Δt＝0.5 s，则估算滑块的加速度大小为　　　　m/s2。（计算结果保留一位有效数字） 6.（2025·江西上饶一模）某学习小组利用手机安装的APP（phyphox）、带刻度尺的轨道、小车和几粒小磁粒等，设计了一个测量小车在斜面上做匀变速直线运动加速度的实验。操作如下： 　 （1）用游标卡尺测量以下长度：小车的车身为11.735 cm；测得小磁粒直径读数如图乙，为　　　　　　cm。 （2）在小车车身前、后端分别固定一个小磁粒。将带刻度尺的轨道一端垫高，形成斜面。小车车身前端小磁粒中心与“0”刻度线对齐，每次实验小车都从“0”刻度线处无初速度释放。智能手机顶部紧贴轨道，如图甲所示。第一次将智能手机的左边缘与位置L1＝20 cm刻度线对齐，运行智能手机中的phyphox程序，打开磁力计。释放小车，当小车从智能手机附近经过时，小车前后端的磁粒引发的空间磁场变化被智能手机中的磁力计感知，并记录下来；将智能手机位置换至L2＝70 cm处同样对齐，再做一次。两次操作记录的数据如图丙所示。由图丙可知，智能手机磁力计测得小车经过20 cm处用时约为0.69 s，根据实验数据可求得小车经过20 cm处的速度为v1＝　　　m/s（结果保留2位小数）；同理可得小车经过70 cm处的速度为v2，则小车的加速度为a＝　　　　（用v1，v2，L1，L2表示）。 实验一　探究小车速度随时间变化的规律 1.（1）ACD　（2）2.75　1.48 解析：（1）实验需要调节滑轮使细线与轨道平行，选项A正确；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；为了充分利用纸带，则小车靠近打点计时器静止释放，先接通电源再释放小车，选项C、D正确。 （2）计数点1的读数为2.75 cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，则打点周期T＝0.02 s，则打计数点2时小车的速度大小为v2＝＝ m/s＝1.48 m/s。 2.（1）A　（2）越小越好　（3）0.631 解析：（1）在除所给仪器和器材外，还需要刻度尺，用它来测量各点间的位移大小，从而算出各点速度大小，打点计时器可以测量时间不需要秒表和天平。故选A。 （2）用平均速度表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，时间越小，平均速度越趋近于瞬时速度，故T越小越好。 （3）计数点间有4个点未画，则相邻两计数点间的时间间隔为T＝5×0.02 s＝0.1 s，由逐差法有a＝＝0.631 m/s2。 3.（1）v3＝　（2）a＝ （3）无 解析：（1）由匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知小球在位置3的速度等于位置2到位置4的平均速度，即v3＝。 （2）由逐差法可知x4－x1＝3a1（2T）2，x5－x2＝3a2（2T）2，x6－x3＝3a3（2T）2 故a＝＝。 （3）释放小球与开启手机录像先后顺序对小球的运动性质无影响，只要能记录小球做匀变速直线运动时各个时刻在斜面上的位置，就可以用逐差法计算加速度。 4.（1）B　（2）　 解析：（1）打点计时器应接交流电源，操作时应用手提住纸带的上端，让重物尽量靠近打点计时器。故选B。 （2）打B点时重物的速度为vB＝＝，根据Δx＝gT2测得的重力加速度为g＝＝。 5.（1）1.56　（2）0.1　0.2　（3）0.2 解析：（1）游标卡尺的主尺读数为1.5 cm，游标尺读数为6×0.1 mm＝0.6 mm＝0.06 cm，所以最终读数为d＝1.5 cm＋0.06 cm＝1.56 cm。 （2） 遮光条通过第一个光电门的平均速度大小v1＝＝ m/s＝0.1 m/s，这个速度就是遮光条通过第一个光电门中间时刻的速度，即记时0.078 s时的瞬时速度；遮光条通过第二个光电门的平均速度大小v2＝＝ m/s＝0.2 m/s，这个速度就是遮光条通过第二个光电门中间时刻的速度，即第二个光电门记时0.039 s时的瞬时速度。 （3）滑块的加速度大小为a＝＝ m/s2≈0.2 m/s2。 6.（1）0.515　（2）0.18　 解析：（1）测得小磁粒直径为d＝5 mm＋3×0.05 mm＝5.15 mm＝0.515 cm。 （2）小车经过20 cm处的速度为 v1＝ m/s≈0.18 m/s。 根据运动学公式－＝2a（L2－L1） 可得小车的加速度为a＝。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $