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

28 2 m/s=14m/s,乙车加速 t2 14 度大小为a2= 2x2 2×(77-28) m/s2= 2m/s2,两车速度相等时，有vo一a1t= v0一a2(t-2),解得t=8s,可知当t= 7s时，两车速度大小不相等，故B错 误；两车恰好没有相撞，则d=2u。十 vo(t -2)- 2 a2(t-2)2 (e,t-1t）=28m,故C正确；若 没有相撞，两车相距最近时乙车的位 移为x=20十06(t-2)- 2a(t 2)2=76m,故D错误 10.C在0~3s内A车做匀减速运动， A车减速到零所需时间tA= a Al 3s,故在t=3s时A车减速到零， A车前进的位移为xA=2tA=45m, B车前进的位移为xB=votA=90m, t=3s时两车间距离为△x=d十 xA一xB=55m,故A错误；由题图可 知在3一9s内A车的加速度为aA2= 5m/s2,在v-t图像中，图像的斜率 表示加速度，则aB= △u =-5m/s2 △t 故A、B两车的加速度大小相等，故B 错误；t=3s后，A车由静止开始做匀 加速运动，B车开始做匀减速运动， 3~一9s的过程中，设经历时间t两者 速度相同，则V共=aAet=vo十aut,解 得t=3s,v共=15m/s,A车在t=3s U共 内前进的位移为x1=。t=22.5m, B车前进的位移为x2= U0十V共 t= 2 67.5m,故此时两车相距的最小距离 为△xmm=△x十x1一x2=10m,此后 A车的速度大于B车的速度，两者间 的距离开始增大，故不可能相遇，故C 正确，D错误。 11.(1)56m(2)15s 解析：(1)当两车速度相等时，两车的 距离最大，设经过时间t1两车速度相 等，则有v1=v2一at1,得t1=6s,在 t1时间内A车位移为x1=v1t1=48m, B车位移为西=4一子a=84m, 则两车间最远的距离为△x=x2十 x0一x1=561m。 (2)设经过时间t2,B车停下来，则有 0=v2一at2,得t2=10s,此过程中A 车和B车的位移分别为x1=v1t2= 1 80 m.v:a=100 m, 时x。十x。>x1,说明A车还没追上 B车，设再经过时间t3才追上，则有 x2十x0-x1=v1t,得ta=5s,所以 A车追上B车所用的时间为t=t,十 t3=15s。 2树勾·讲与练·高三物理 12.(1)8m(2)12.5m(3)3.25s 解析：(1)根据题意，由公式v=0十 at可得，乙的最长加速时间为tm= ”=2.5s,设乙加速到交接棒处时运 动时间为t,则在甲追及乙过程中有 。十于a2三t,代入数据得t=2s t=3s>2.5s(舍去)，则此次练习中 交接棒处离接力区前端的距离为x= 2at=8m (2)根据题意可知，乙加速时间应为 最长加速时间2.5s,设甲在距离接力 区前端为s时对乙发出起跑口令，则 1 在甲追及乙过程中有s十2at品= vtm,代入数据得s=12.5m。 (3)根据题意，在(2)情形下，乙加速运 1 动的距离为x1=2at。=12.5m,则 L一x1 乙匀速运动的时间为t1=口 0.75s,则乙经过接力区的时间是 t2=t1十tm=3.25s。 课时作业6实验一：探究小车 速度随时间变化的规律 1.(1)相邻1s内的位移之差接近△x= 80m(2)547(3)79 解析：(1)第1s内的位移507m,第2s 内的位移587m,第3s内的位移665m, 第4s内的位移746m,第5s内的位 移824m,第6s内的位移904m,则相 邻1s内的位移之差接近△x=80m, 可判断飞行器在这段时间内做匀加速 运动。(2)当x=507m时，飞行器的 速度等于02s内的平均速度，则 m/s=547m/s。(3)a= x6-2x=4233-2X1759m/3≈ 9T2 9×12 79 m/s 2.(1)AB(2)1.920.960 解析：(1)长木板上方的细线必须与长 木板平行，故A正确：实验中应先接通 电源再释放小车，故B正确；该实验测 量速度随时间的变化，所以不需要小 车的质量远大于钩码的质量，也不需 要平衡摩擦力，故C、D错误。 (2)根据逐差法可知加速度a= xG二工0=1.92m/s2,根据EG的平 9t2 均速度等于F点的瞬时速度有VF= c=0.960m/s。 2t a1.0e÷荒（偏） 解析：(1)游标卡尺读数d=1mm十 20X16mm=1.80mm。 -604- (2)遮光条经过光电门A、B的速度分 别为A= ,=,滑块的加速度 -信》 a- 4.(1)不需要(2)2.602.60 解析：(1)本实验研究小车做直线运动 的规律，不用求小车所受的合力，即不 需要平衡小车所受到的摩擦力。 (2)小车0.10.2s内的位移为△x1= 46.70cm-42.80cm=3.90cm,小车 0.2一0.3s内的位移为△x2=42.80 cm一36.30cm=6.50cm,小车在相邻 相等时间内的位移差为△x=△x? △x1=6.50cm-3.90cm=2.60cm, 根据匀变速直线运动的推论△x aT,得小车的加速度大小为a= 2.60×10-2 0.12—m/s=2.60m/s2。 5.(1)24.0080.0(2)见解析图 (3)70.059.0(4)b2k 解析：(1)根据纸带的数据可得 △xAD=xAB+xBc+xcD=6.60cm十 8.00cm十9.40cm=24.00cm,平均 速度o-号=80.0cm/6. (2)根据第(1)小题结果补充表格和补 全实验点图像得 ↑cm·sl) 10 95 85 75 65 (3)从实验结果可知，小车运动的U一△ 图线可视为一条直线，图像如图所示。 ↑cm·sl) 10 95E 85 75日 65 以 此直线用方程v=k△t十b表示，由图 像可知其中，k=101.0-59.0 cm/s2= 0.6 70.0cm/s,b=59.0cm/s。 (4)小车做匀加速直线运动，由位移公 式x=,t十a,整理得 1 =U0十 1 at,即u=uA十2at,故根据图像斜 率和纵截距可得v4=b,a=2k。 6.(1)v=o十之gt(2)见解析图 (3)9.8(9.59.9)6.4(6.26.6) 解析：(1)根据匀变速直线运动的规 律：一段时间内的平均速度等于中间 时刻的瞬时速度，可得v=vo十2gt。 (2)描点画图，如图所示。 ↑(m·s-) 2.40 2.20 2.00 1.80 1.60 1.40 1.20 1.0 ,由出出由出出出出出由出出出出出出出油出出出 00.050.100.150.200.250.301 1 (3)根据u=,十2t可知，0-t图像 的斜率表示k=号，解得g≈9.8m/ 图像与纵轴的截距为小球经过光电门 1时的速度vo,约为1.12m/s,根据 8=2gh得h=6.4cm。 第二章相互作用 课时作业7重力弹力 1.A物体受到的重力是由于地球的吸 引而产生的，是万有引力的一个分力， 而万有引力与运动状态无关，与其他 力无关，故A正确；重力的方向总是竖 直向下的，在不同的位置方向不一定 相同，故B错误；一个物体的各部分都 受到重力的作用，从效果上看，可以认 为各部分受到的重力作用集中于 点，这一点叫作物体的重心，所以重心 是等效出来的，与其他部分没有区别， 故C错误；重力等于质量与重力加速 度的乘积，在不同的地方，质量不变， 但重力加速度有可能会变化，两极的 重力加速度最大，赤道最小，所以在地 球的不同地方，物体的重力有可能变 化，故D错误。 2.D水管口持续有水流出而过一段时 间桶会翻转一次，说明主要原因是装 的水到一定量之后，导致水桶与水整 体的重心往上移动，竖直向下的重力 作用线偏离中心转轴，导致水桶不能 稳定平衡，发生翻转，故选D。 3.D若小球和斜面之间有弹力，因斜面 对小球的弹力垂直斜面向上，有水平 分量，则小球和挡板之间一定有弹力， A、B错误：若小球与挡板之间有弹力， 因斜面对小球的弹力垂直斜面向上， 挡板对小球的弹力水平向右，与向下 的重力这三个力可以平衡，则小球与弹 簧之间不一定有弹力，C错误，D正确。 4.A麦克风静止在水平桌面上，话筒处 于静止状态，受力平衡，根据共点力平 衡条件，可知支架对话筒的作用力与 重力等大、反向，支架对话筒的作用力 竖直向上，A正确。 5.A由于小球的质量均相等，故三种情 况下小球对弹簧产生的拉力相等。由 胡克定律F=k△x可知，各弹簧的形 变量相等，由于原长相等，所以平衡时 各弹簧的长度都相等。 6.C由题图可知，弹簧弹力F=0时，弹 簧的长度为6cm,即弹簧的原长L。 6cm,故C正确；当弹簧弹力F1=2N 时，弹簧的长度L1=4cm,弹簧的压缩 长度x1=L。一L1=2cm,由胡克定 _E=1O0N/m,故A.B错 律，可得k= 误：根据胡克定律，可得F2=kx2= 100X0.02N=2N,故D错误。 7.B由题知，取走一个盘子，稳定后余 下的正好升高补平，则说明一个盘子 的重力可以使弹簧形变相邻两盘间距， 则有mg=3·kx,解得k=100N/m,故 选B。 8.D弹簧可能处于 ↑FN 压缩状态，也可能 处于拉伸状态。 F 设绳子的拉力为 T TA,地板的支持 力为FN,弹簧的 A B 弹力为F。分情 况讨论：①当弹簧 处于压缩状态时， F A、B受力图如图G 所示，对物块A:F十TA=GA,对物块 B:Fy=F十Gw,代入数据解得TA= 1N,Fy=6N。②当弹簧处于拉伸状 态时，图中的F分别反向。对物块A: GA十F=TA,对物块B:F十F=Gm, 代入数据解得Ta=5N,F%=2N,故 D正确，A、B、C错误。 9.D对小球受力分析，受重力、BC绳的 拉力F卫，AB绳的拉力Fr1,如图 所示， A下 F B的 mg 当小球处于静止时，由共，点力的平衡 及力的合成法可得F1= cos 0Fr2= mg tan9;当小球向右加速运动时，根 据牛顿第二定律，水平方向有F卫一 Fr1sin0=ma,竖直方向有FTI cos8= mg,解得Fm=gFn=Fms如9 a,静止时加速度为0，故车向右加速 后，AB绳的拉力F不变，BC绳的拉 力F2变大，故A、B、C错误，D正确。 10.B对整体分析可知，整体受压力和 支持力的作用，则可知两杆的端，点均 交到水平面向上的大小为二的支持 F 力。因弹簧的弹力也为2，对杆的端 点根据受力平衡和力的合成分析，此 -605- 时杆与水平面间的夹角为45°，则由 几何关系可知，此时弹簧的长度变为 √2L,则其形变量为√2L一L,由胡克 F 2 F 定律可得k= √2L-L2(2-1)L 故B正确。 11.C对木块b受力分析可知，q弹簧初 能时压缩童为4，竖-品n 0.02m,对木块c受力分析可知，q弹 簧末状态时伸长量为△：=受 0.02m,末状态时，对b、c整体受力分 析可知，细线对b向上的拉力大小为 2mg,由于木块a平衡，所以p弹簧的 弹力大小也为2g,则末状态时p弹 簧伸长量为△x3= 2mg=0.04m,由 k 以上分析可知p弹簧左端向左移动的 距离为s=Az1十△2十Ax3=0.08m= 8cm,故A、B、D错误，C正确。 2.(1)向下(2)(3) sL 解析：(1)砂桶中细砂不断流出，砂桶 的总质量减小，所以反射光点沿PQ 圆孤向下移动。 (2)挂上砂桶后，弹性杆产生形变，连 接平面镜的刚性杆A倾斜，平面镜绕 O'点逆时针旋转角度日，由于L远大 于弹性杆的形变量，r>L,所以日角 较小，满足tan日=0，根据反射定律与 几何关系可得tan日=元 =日，孤长 sL s=20r,联立解得x=2 (3)根据胡克定律知kx=mg,解得 k=2mgr sL。 课时作业8摩擦力 1.C当墨条速度方向水平向左时，墨条 相对于砚台向左运动，故砚台对墨条 的摩擦力方向水平向右，故A错误；根 据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦 力方向水平向左，由于砚台处于静止 状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水 平向右，故B错误；由于砚台处于静止 状态，水平方向桌面和墨条对砚台的 摩擦力是一对平衡力，故C正确；桌面 对砚台的支持力大小等于砚台的重力 加上墨条对其的压力，故桌面对砚台 的支持力大于墨条对砚台的压力，故D 错误。 2.A三个物体都做匀速直线运动，合力 均为零。以B为研究对象，B水平方向 受到向右的拉力F作用，根据平衡条 件得知，C对B有向左的静摩擦力，而 且此静摩擦力与拉力F平衡，根据牛 顿第三定律得知，B对C有向右的静摩 擦力，故A正确：对A研究，由平衡条 件得知，C对A没有摩擦力，否则A受 力不平衡，不可能做匀速直线运动，故 参考答案·2。班级： 姓名： 课时作业6实验一：探究小车速度随时间变化的规律 (总分：60分) 1.(9分)(2022·全国乙卷)用雷达探测一高速飞行 A B C D 器的位置，从某时刻(t=0)开始的一段时间内，该 飞行器可视为沿直线运动，每隔1s测量一次其位 乙 置，坐标为x,结果如下表所示： 得分 3.(9分)小明用气垫导轨和光电门测量滑块做匀加 速运动的加速度，如图甲所示。 得分 t/s 0 6 光电门 x/m 0 507 1094175925053329 4233 遮光条 ·B 回答下列问题： (1)根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内 砝码盘 气垫导轨滑块 砝码 近似做匀加速运动，判断的理由是 甲 cm (2)当x=507m时，该飞行器速度的大小v= TTTTTT m/s。 02468101214161820 (3)这段时间内该飞行器加速度的大小a= 乙 m/s2(结果保留两位有效数字)。 (1)用游标卡尺测遮光条宽度d,测量结果如图乙 2.(9分)某同学利用图甲所示装置研究小车的匀变 所示，则d= mm. 速直线运动 得分 (2)按图示安装好实验器材并测出两光电门间的 接电源 距离L。接通电源，释放滑块，记下遮光条通过光 细线长木板 小车纸带 电门A、B的时间分别为t1t2,则遮光条经过光电 门B的速度vB= ,滑块的加速度a= 钩码 打点计时器 。(均用测出的物理量符号表示) 4.(9分)某同学用如图甲所示的装置研究小车做直 甲 线运动的规律，实验步骤如下： 得分■ (1)实验中必要的措施是 (多选，填正确 ①将小车放在长板的P位置，让小车从P位置由 选项标号)。 静止开始下滑，通过计算机可得到小车与位移传 A.长木板上方的细线必须与长木板平行 感器间距离随时间变化的x-t图像如图乙，并求 B.先接通电源再释放小车 出小车的加速度a; C.小车的质量远大于钩码的质量 ②改变长板的倾角，重复步骤①。 D.平衡小车与长木板间的摩擦力 ↑x/cm (2)他实验时将打点计时器接到工作频率为50Hz 小车 48.00 446.7f 的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点 42.80 如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点未画 垫板 长板 位移36.30 传感器 出)。x1=0.96cm,x2=2.88cm,x3=4.80cm, 7n7nnnnnn77i7n. 00.10.20.3t/s x4=6.72cmxs=8.64cm,x6=10.56cm。则小 乙 车的加速度a= m/s2,打点计时器在打 请回答下列问题： F点时小车的速度o= m/s。(结果均保 (1)本实验 (选填“需要”或“不需要”)平 留三位有效数字) 衡小车所受到的摩擦力。 (横线下方不可作答) 357 第一章运动的描述匀变速直线运动 (2)分析图乙中的x、t数据可知，小车在相邻相等 (4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速 时间内的位移差为 cm,可得小车的加速 直线运动，得到打出A点时小车速度大小A 度大小为 m/s2(计算结果保留两位小数)。 ,小车的加速度大小a= 。（结 5.(12分)(2023·全国甲卷)某同学利用如图甲所示 果用字母k、b表示) 的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时 6.(12分)某研究性学习小组用如图所示装置来测定 间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳 当地重力加速度，主要操作如下： 跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运 ①安装实验器材，调节试管夹（小铁球）、光电门和 动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带 纸杯在同一竖直线上； 和相关数据如图乙所示。 得分 ②打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器 打点计时器纸带小车 记录小铁球在两个光电门间的运动时间，并用刻 度尺（图上未画出）测量出两个光电门之间的高度 木板 h,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度； 钩码 分 ③保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位 (1)已知打出图乙中相邻两个计数点的时间间隔 置，重复②的操作。测出多组(h,),计算出对应 均为0.1s。以打出A点时小车位置为初始位置， 的平均速度v; 将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移△x填到 ④画出v-t图像。 表中，小车发生相应位移所用时间和平均速度分 ↑W(m·s） 小铁球 2.4 别为△t和，表中△xAD= cm,VAD 试管夹 2.20 cm/s。 光电门1 2.00 1.80 6.608.00-9.40→-10.90 -12.40→ 1.60 B 光电门2 F 1.40 单位：cm 1.20 U D ○7纸杯 光电计时器 1.0000050100.150.200.25030s 位移区间 AB AC AD AE AF 分 乙 △x/cm 6.60 14.60 △xAD 34.90 47.30 请根据实验，回答如下问题： 得分 v/(cm·sl) 66.0 73.0 UAD 87.3 94.6 (1)设小铁球到达光电门1时的速度为v。,当地的 (2)根据表中数据得到小车平均速度随时间△ 重力加速度为g,则小铁球通过两光电门间平均速 的变化关系，如图丙所示。在图中补全实验点。 度v的表达式为 (用、g和t表示) (2)实验测得的数据如下表： ↑(cm·sl) 105中HH 95 实验次数 1 2 3 4 5 6 85 h/cm 10.0020.00 30.00 40.0050.0060.00 t/s 0.0690.119 0.1590.195 0.2260.255 65 5 /(m·s) 1.45 1.68 1.89 2.05 2.21 2.36 00.10.20.30.40.50.6 公 请在图乙坐标纸上画出v-t图像。 (3)从实验结果可知，小车运动的-△1图线可视 (3)根据v-t图像，可以求得当地重力加速度g 为一条直线，此直线用方程)=k△1十b表示，其中 m/s2,试管夹到光电门1的距离约为 k cm/s2,6= cm/s。(结果均 cm。(以上结果均保留两位有效数字) 保留三位有效数字) 红对勾·讲与练 358 高三物理