第6讲 实验一：探究小车速度随时间变化的规律-【红对勾讲与练·讲义】2026年高考物理大一轮复习全新方案通用版

加速度大于甲，可知2s后乙的速度始 终大于甲，不会再次相遇，B错误；由 1 x=ut十2at可得，从出发到相逼 甲、乙的位移分别为x甲=8m,x元三 10m,则甲与乙出发地之间的距离为 x元一x甲=2m,C错误：分析可知甲、 乙速度相等的时刻相距最远，由V甲。十 a甲t=vz0十azt,可得t=0.5s时 甲、乙相距最远，D正确。 2.(1)6s(2)14s 解析：(1)设经t1时间两车共速，此时 二者相距最远，则v=v1十a1t1,v= v2十a2t1,代入数据解得t1=6s。 (2)设经t2时间交警追上货车，则追上 时5降一5g=505摩=0t与十2a1, 1 s=vt十之ati,联立解得t?= 14s。 题型二图像中的追及相遇问题 典例2CD根据U-t图像中图线与时 间轴包围的面积表示位移，可知乙在 t=10s时启动，此时甲的位移为x= 2×10×10m=50m,即甲车在乙前 方50m处，故A错误；乙车超过甲车 后，由于乙的速度大，所以不可能再相 遇，故B错误；由于两车从同一地点沿 同一方向沿直线运动，设甲车启动t'后 两车位移相等两车才相遇，有 t-20)+('-102×20= 2 十(t-10)×10,解得t'=25s,即乙 2 车启动15s后正好追上甲车，故C正 确；当两车的速度相等时相距最远，最 大距离为△x=2×(5十15)X10m 1 X10×5m=75m,故D正确。 典例3BC由匀变速直线运动规律可 知x=wt十2a,由题图乙可知当 t=2s时A车的位移x=10m,当t= 5s时A车的位移x=40m,解得0= 3m/s,a=2m/s,故A错误；由题图乙 40 可知B车匀速运动的速度=4m/s 10m/s,由匀变速直线运动规律可得 VA=vo十at=Uu,解得t=3.5s,故B 正确；A车加速到Vmm=54km/h= 15m/s后做匀速运动，追上B车的时 间最短，由Vmm=U0十ato,可知A车 的加速时间t。=6s,A车追上B车满 1 vnt=voto+2at+vmm (t-to). 解得t=7.2s,此后A车速度大于B 车，不会再相遇，故C正确，D错误。 对点演练 3.BC题图A中，甲、乙在t。时刻之前 位移没有再次相等的时刻，即两人在 t。时刻之前不能再次相遇，A错误；题 图B中，甲、乙在t。时刻之前图线有交 点，此时位移相等，即两人在t。时刻之 前能再次相遇，B正确；题图C中，因 U-t图像与时间轴围成的面积表示位 移，则甲、乙在t。时刻之前位移有相等 的时刻，即两人在t。时刻之前能再次 相遇，C正确；题图D中，因v一t图像 与时间轴围成的面积表示位移，由图 像可知在t。时刻之前，甲的位移始终 大于乙的位移，则两人在t。时刻之前 不能再次相遇，D错误。 4.AD由v-t图像斜率的绝对值表示 加速度的大小，可得甲车的加速度大 小为a甲=2.5m/s2,A正确；由x-t 图像，根据x%,可得乙车的加速 度大小为a之=2.5m/s,B错误；t=4s 时，由题图甲可知，甲车速度为l0m/s, 甲车位移为xp=0t一2a甲=60m, 乙车速度vz=att=l0m/s,由题图乙 可知，此时乙车在x=50m处，所以此 时甲车已经追上并超过了乙车，两车 相距不是最近的，C错误；由题图可知， t=4s后甲车速度逐渐减小到0，乙车 速度逐渐增大，故乙车会再追上甲车 一次，所以甲、乙两车共相遇两次， D正确。 第6讲实验一：探究小车速度 随时间变化的规律 关键能力提升 考点一 教材原型实验 典例11)20 (2)见解析图 0.42(3)偏小 解析：(1)每相邻两个计数，点间还有4 个点，故相邻的计数点之间的时间间 隔为t=5T=0.1s,利用匀变速直线 培动的泉论得即一要-子 (2)作出U-t图像如图所示， ↑m·sl) 0.3002 0.250 0.200 0150器 o1.23.6 根据图线斜率表示加速度可得α= △w0.289-0.122 △t m/s2≈0.42m/s2。 0.40-0 (3)如果在实验中，交变电流的频率变 大，则打，点周期变小，由△x=aT知， 加速度的测量值与实际值相比偏小。 对点演练 1.(1)ACD(2)2.751.48 解析：(1)实验需要调节滑轮使细线与 轨道平行，A正确：该实验只要使得小 -525- 车加速运动即可，不需要倾斜轨道补偿 阻力，B错误；为了充分利用纸带，则小 车靠近打点计时器由静止释放，C正 确；先接通电源再释放小车，D正确。 (2)计数点1的读数为2.75cm。已知 打点计时器所用交流电源的频率为 50Hz,则打点周期T=0.02s,打计数 点2时小车的速度大小为02=2T= (8.65-2.75)×102 m/s≈1.48m/s。 0.04 考点二拓展创新实验 2 典例2(1)5.000.43(2)C(3)2 解析：(1)游标卡尺读数为d=5mm十 0.05×0mm=5.00mm,小球通过光电 门的醉时速度v=立=11.60×10 d 5.00×10-3 m/s≈0.43tm/s。 (2)小球由B处运动到A处的过程中 做匀加速运动，由运动学公式得)= 2即（层）-2a,解释1-君 1 1 ④t2lo △，故选C。 d21 (3)根据1=2a·立可知，斜率6= d d' a,故小球的加速度a=2%。 对点演练 2.(1)刻度尺(2)1.5 2d(△t1-△t2) (3)t1△t,(△t+△，） (4)光栅板下落过程中受到空气阻力 的作用 解析：(1)该实验测量重力加速度，不 需要天平测质量；需要用刻度尺测量 遮光带（透光带）的宽度。(2)V?= d4.5×10m=1.5m/s。(3)平 △t330X103s 均速度等于中间时刻的速度，有1= =是西=十g(十) d d 2 2d(△t1-At2) 可得g=a1△，(A,千△)（4)光橱 板下落过程中受到空气阻力的影响， 所以竖直向下的加速度小于重力加 速度。 3.(1)A(2)61.20(3)9.41(4)t+ 上(5)不正确，理由见解析 解析：(1)为了减小空气阻力等误差影 响，应该选用材质密度较大的钢球，故 选A。(2)刻度尺的分度值为1mm,估 读到分度值的下一位，由图可知h= 61.20cm,（3)根搭k=分可知头 g,故2h-t2图线的斜率表示重力加速 度，则操带周线有及一会器 参考答案‘☑。 9.41m/s2。(4)下落过程中声音传播 的时间为1=么 ,则小球下落的时间 为/=t十t=t+” h 。(5)设木条厚度 为H,则台阶距离地面的高度为h1时 所用时间为t1,高度为h2时所用时间 为t2,则根据前面的分析有g= 2(h,+H)-2(h1+H)=2h,-h） t-ti ti- 所以用图像法处理实验数据时，木条 的厚度对实验无影响。 学科素养聚焦… 例1(1)1.15(2)如图所示 *m·s1) 3.0 0. 00.040.080.120.160.200.24/s (3)9.79 解析：(1)打点计时器接在频率为 50.0Hz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t=2×0.02s=0.04s,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 x24 纸带数据可知0=2t (3.83十5.36)×10 -m/s≈1.15m/s。 2×0.04 (3)根据0=gt,可知g=号，根据v-1 图像可知其斜率为重力加速度，则有 g=2.7-0.35 0.24 m/s2≈9.79m/s。 例2(2)15.40(3)竖直(5)9.74 解析：(2)两挡光片间的距离 L=15.40cm-0=15.40cm。 (③)手提玻璃条上端使它静止在竖直 方向上，让光电门的光束从玻璃条下 端的透光部分通过。 (5)玻璃条下部挡光片通过光电门时 玻璃条的速度为= d 1.00×10-2 10.003X10m/s≈1m/s,玻璃条上 部挡光片通过光电门时玻璃条的速度 为三2=.000X10m/s=2m/s, 根据速度一位移公式有v号一= 2gL,代入数据解得重力加速度g= 5-i≈9.74m/s。 2L 例3(1)频闪仪的闪光频率等于水滴滴 落的频率(2)9.722.25(3)见 解析 红对勾·讲与练·高三物理 解析：(1)后一个水滴经过一个频闪时 间间隔运动到前一个水滴的位置，可 看到一串仿佛固定不动的水滴，即频 闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率 时，水滴仿佛固定不动。 (2)因T= 了=30s,故由△x=aT 可得(h1o-hs)-(hg-hs)=g(2T)2, 解得g=9.72m/s,0=, 2T 2.25m/s。 (3)空气阻力对水滴的运动产生影响： 水滴滴落的频率不恒定也会对实验产 生影响。 例4(1)15.75(2)4.309.85 (3)AB 解析：(1)由游标卡尺的读数规则可 知，小球的直径为d=15mm十15× 0.05mm=15.75mm。 (2)由题意可知，小球下落H=0.9423m 时的速度大小= 4=0.86×10 500 m/s=4.301m/s, 由运动学公式心=2gh,得g=2H 4.102 2X0.8530m/s≈9.85m/s2。 (3)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，A正 确；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， B正确；用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，C错误。 第二章相互作用 第1讲重力弹力 必备知识梳理.一 1.(1)物体(2)运动状态(3)矢量 2.(1)地球的吸引(3)竖直向下 (4)一点①质量②悬挂 教材链接·想一想 提示：重心的位置跟物体的形状和物 体内质量的分布有关。 3.(1)①形变②b.弹性形变③相反 (2)①正比②a.劲度系数自身性质 b.变化量 概念辨析 1.×2.×3.√4.×5./6.× …关键能力提升 考点一重力和重心 典例1D由于物体放在水中时，受到 向上的浮力，从而减小弹簧的拉伸形 变，弹簧测力计的示数减小，但物体的 重力并不改变，A错误；当两物体所处 的地理位置相同时，g值相同，质量大 的物体的重力必定大，但当两物体所 处的地理位置不同时，如质量较小的 -526- 物体放在地球上，质量较大的物体放 在月球上，由于月球上g值较小，导致 质量大的物体的重力不一定大，B错 误；重力的方向是竖直向下的，C错误： 物体的重心位置由物体的形状和质量 分布情况共同决定，物体的形状改变 后，其重心位置往往发生改变，D正确。 对点演练 1.C重力的方向竖直向下，但不一定指 向地心，A错误；由于地球对战机的吸 引而产生重力，同时战机对地球也产 生引力，B错误；任何力都有施力物体， 重力的施力物体是地球，C正确：地球 附近的任何物体都受重力作用，与运 动状态无关，D错误。 2.D薄板质量分布均匀，由题图可知当 吊起B点时，沿着OB这条线，两边图 形等底等高，面积相同，则质量相同， 即重心在直线OB上；同理，当吊起C ,点时，沿着O汇这条线两边图形面积相 同，质量相同，重心在直线OC上，所以 可知O,点为该薄板的重心，则细线的 延长线一定通过题图中的O点。 考点二弹力有无及方向的判断 典例2见解析图 解析：(1)弹力方向垂直于接触面。 (2)杆的弹力的方向可以不沿杆，但是 由于必须平衡重力，所以杆的弹力方 向竖直向上。(3)绳子的拉力必须沿 绳，若斜面对小球A有支持力，则小球A 受力不平衡，故支持力不存在。(4)加速 度方向水平向右，所以合力方向水平 向右且等于重力，所以杆在水平方向 和竖直方向的分力都等于重力，则杆 的弹力斜向右上方45°。(5)绳子的拉 力必须沿绳。 F ↑FN FT G Y (1) (3) 45,F F G （4) (5) 对点演练 3.B小球光滑时，若弹簧P无拉力，则 弹簧Q一定有拉力，斜面对小球有支 持力，小球可以平衡，A错误：小球光 滑时，若弹簧P和Q都有拉力，斜面对 小球一定有支持力，否则不会平衡，小 球受4个力的作用，B正确；斜面和小 球都不光滑时，若弹簧P无拉力且小 球处于平衡状态，对小球受力分析，受 到竖直向下的重力，斜面的支持力，受 到的摩擦力可能沿斜面向下也可能沿 斜面向上，还可能为零，弹簧Q可能伸 长也可能压缩，还可能处于原长状态， C错误：斜面和小球都不光滑时，对小红的肉·讲与练·高三物理 4.(多选)甲、乙两车在一条平直的公路上同向并 A.甲车做匀变速直线运动的加速度大小为 排行驶，t=0时刻甲车开始刹车，甲车的速度随 2.5m/s2 时间变化的图像如图甲所示，以t=0时刻甲车 B.乙车做匀变速直线运动的加速度大小为 所在位置为坐标原点O,以甲车速度方向为正 6.25m/s 方向建立x轴，乙车的位置坐标随时间变化的 C.t=4s时，甲、乙两车相距最近 图像如图乙所示，图像为顶点在30m处的抛物 D.甲、乙两车相遇两次 线。下列说法正确的是 ( +m·s-) ↑xm 温馨提示) 20 50 学习至此，请完成课时作业5 16 40 12 30 8 20 10 04 2468/ 00 46t/s 第6讲 实验一：探究小车速度随时间变化的规律 必备知识梳理 自主学习·基础回扣 原理装置图 操作要求 注意事项 小车 电源插头 纸带 1.按原理图安装好实验装1.平行：细绳、纸带与长木板 018 置，打点计时器固定在长 平行。 木板无滑轮的一端。 2.靠近：小车从靠近打点计 2.细绳一端拴在小车上，时器的位置释放。 打点计时器 另一端跨过滑轮挂上钩3.先后：先通电后释放小车， 钩码 码，纸带穿过打点计时器先关闭电源后取下纸带。 线圈 接电源 固定在小车的后面。 4.防撞：在到达长木板末端 正脉冲输出插孔 振片 3.把小车停在靠近打点计 前让小车停止运动，防止钩 振针 负脉冲输出插孔 脉冲输 墨粉纸盘 时器处，接通电源后，释放 出开关 码落地及小车与滑轮相撞。 永久磁铁 小车。 5.适当：悬挂的钩码要适当， 纸带 4.增减钩码的质量，按以 避免纸带打出的点太少或过 复写纸 限位孔 纸带 电磁打点计时器 电火花计时器 上步骤再做两次实验 于密集 1.由纸带计算物体的瞬时速度 根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，=，十出来计算。 2T 2.利用纸带求物体加速度的方法 (1)逐差法：根据x4一x1=x一x2=x一x=3aT2(T为相邻计数点之间的时间间隔)，求出a1 数据 二2，a三3T2,然后取平均1值即a三3=24十 x4一x1 x4十x后十x6-(x1+x2十x3) 3 9T 处理 即为物体的加速度。 ↑/m·s-) (2)分段法：在数据处理时可以对纸带重新分段，把6段距离分为“前三”和“后三”， “后三”减“前三”也为相邻相等时间间隔内的位移差，时间间隔为3T。 (3)图像法：根据0，=十山求出打各点时纸带的瞬时速度，然后作出口-4图 2T 像，用，-t图像的斜率求物体运动的加速度 tis 第一章运动的描述匀变速直线运动 关键能力提升 互动探究·考点精讲 老点一 教材原型实验 【典例1】在做“研究匀变速直线运动”的实验时， 听课记录 某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如 图甲所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G7 个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点， 图中没有画出，打点计时器接周期为T=0.02s 的交流电源。 AB G [对点演练 1.(2023·浙江1月选考)在“探究小车速度随时 间变化的规律”的实验中，实验装置如图甲 他经过测量并计算得到打点计时器在打B、C、 所示。 D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表所示。 对应点 B C D E F 速度/(m·s1)0.1220.1640.2050.2500.289 甲 019 (1)计算oE的公式为vF= (用已知量 (1)(多选)需要的实验操作有 字母表示)。 A.调节滑轮使细线与轨道平行 (2)根据表中记录的数据，在图乙中作出-t B.倾斜轨道以补偿阻力 图像，令B点为计时起点，并求物体的加速度 C.小车靠近打点计时器静止释放 a= m/s2. 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 如图乙所示。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50Hz,则 打计数点2时小车的速度大小为 m/s (结果保留三位有效数字)。 (3)如果所用交变电流的频率变大，而做实验的 同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值 mpmprinmpmmpmmpmpimmmjmmpmmpmmpmmpimmpm而 0 cm 3 4567 8 1011 12 相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 乙 考点二 拓展创新实验 1.高考启示 要在夯实教材实验的基础上注意迁移和创新能 高考实验题一般源于教材而不拘泥于教 力的培养，善于用教材中实验的原理、方法和技 材，是在教材实验的基础上创设新情境。因此， 巧处理新问题。 红团肉·讲与练·高三物理 2.情境拓展 运动时球心可以通过光电门发射孔与接收孔 (1)实验器材的改进及速度的测量方法（如图） 的连线； 电源插头 ②用游标卡尺测量小球的直径d; 光电门光电门滑 纸带 ③将小球从斜面上适当位置B处，由静止开始 条合细线轮 释放，从数字毫秒计中读出小球通过光电门的 挡光时间△t; ④通过固定在斜面上的刻度尺测出A、B之间 由遮光条的宽度d和遮 光条挡光时间△求速 由纸带求速度，=+比山 的距离1； d 2T 度 ⑤改变小球释放位置B,重复步骤③④，完成 (2)获得加速度方法的改进 多次测量并记录数据。 长木板倾斜，靠小车（或滑块）的重力获得 (1)用游标卡尺测量小球的直径d时，游标卡 加速度（如图甲、乙所示）替代靠重物的拉力获 尺的读数如图乙所示，则d= mm;某 次实验中，测得△t=11.60ms,则小球通过光 得加速度。 电门的瞬时速度)= 打点计时器 m/s(结果保留 小车 遮光条 纸带滑块 两位有效数字)。 光电门 光电门B (2)若采用如图丙所示的图像法求小球的加速 甲 度，可以选用 (3)计时方法的改进 020 A.1-△t图像 B1图像 采用频闪照相法和滴水法获得两点间的时 间间隔（如图丙、丁所示）荐代打点计时器。 C1品因除 D.1-△t2图像 滴水计时器 (3)根据上述图像得到直线的斜率为k,则小球 小车 二重物 的加速度为 (用题中出现的字母 表示)。 9.?34：6 听课记录 丙频闪照相法 丁滴水法 【典例2】(2025·重庆巴蜀中学期末)某实验小 组用图甲所示的装置“研究匀变速直线运动的 规律”，实验步骤如下： BQ小球 光电门 [对点演练】 7777777777777777 2.(2022·辽宁卷)某同学利 甲 遮光带 透光带 用如图所示的装置测量重 3 cm 力加速度，其中光栅板上交 0 游标尺 10 20 替排列着等宽度的遮光带 乙 和透光带（宽度用d表示）。 ①在斜面上靠近底端的适当位置A处安装光 实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度， 电门，连接数字毫秒计，并确保小球在斜面上 令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所 第一章运动的描述匀变速直线运动 进 连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过 (2)用分度值为1mm的刻度尺测量某级台阶 光电传感器的时间间隔△1。 高度h的示数如图乙所示，则五= cm。 (1)除图中所用的实验器材外，该实验还需要 (选填“天平”或“刻度尺”)。 (2)该同学测得遮光带（透光带）的宽度为4.50cm, 记录时间间隔的数据见下表。 编号 1 遮光带2遮光带3遮光带 (3)作出2h-t2图线，如图丙所示，则可得到当 地的重力加速度g= m/s2。 △t/(103s) 73.04 38.67 30.00 … ↑2h/m 3.5 根据上述实验数据，可得编号为3的遮光带通过 3.0日 光电传感器的平均速度大小为。？= m/s 2.5 (结果保留两位有效数字)。 2.0 1.5 (3)某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感 1.0月 器的时间间隔为△11、△t2,则重力加速度g= 0.5 H出H田t/s2 0.050.100,150.200.250.300.35 (用d、△t1、△t2表示)。 丙 (4)该同学发现所得实验结果小于当地的重力 (4)在图甲中，将手机放在木条与地面间的中点 加速度，请写出一条可能的原因： 附近进行测量，若将手机放在地面A点，设声速 为，考虑击打声的传播时间，则小球下落时间 3.(2022·江苏卷)小明利用手机测量当地的重力 可表示为'= (用h、t和v表示)。 021 加速度，实验场景如图甲所示，他将一根木条平 (5)有同学认为，小明在实验中未考虑木条厚 放在楼梯台阶边缘，小球放置在木条上，打开手 度，用图像法计算的重力加速度g必然有偏差。 机的“声学秒表”软件，用钢尺水平击打木条使 请判断该观点是否正确，简要说明理由。 其转开后，小球下落撞击地面，手机接收到钢尺 的击打声开始计时，接收到小球落地的撞击声 停止计时，记录下击打声与撞击声的时间间隔 t,多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应 的时间间隔t。 冒钢尺 木条 小球 手机 分 (1)现有以下材质的小球，实验中应当选用 温馨提示0 学习至此，请完成课时作业6 A.钢球 B.乒乓球 C.橡胶球