课时分层检测(5)实验一：探究小车速度随时间变化的规律-【创新大课堂】2026年高三物理一轮总复习

课时分层检测（五）实验一：探 1.(2025·黑龙江实验中学期末)在“探究小车速度： 随时间变化的规律”实验中： (1)下列操作中正确的是 A.在释放小车前，小车应该靠近打点计时器 B.打点计时器应该安装在长木板有滑轮的这 一端 C.应该先接通电源，后释放小车 D.电火花计时器应该使用220V直流电源 (2)某同学用如图1所示的装置，打出的一条纸 带如图2所示，其中ABCDE为计数点，相邻两： 个计数点之间还有4个点未画出： 接电源 纸带、 图1 y B D E 2.40 单位：cm 5.20 8.40 12.00 图2 ①实验时该纸带的 端是和小车相连的 (选填“左”或“右”)； ②打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大小 为 m/s(结果保留2位有效数字)； ③由纸带上所示数据可算得小车运动的加速度 大小为 m/s2(结果保留2位有效数字). 2.小明同学用手机拍摄视频的方法测量木块做匀 变速直线运动的加速度，测量方法和步骤如下： 木块 刻度尺 钩码 mjjmjunjupm 1817 16 (1)如图，在长木板侧面平行木板固定一刻度尺 (单位为：cm),并按图组装好其他器材，调节滑轮！ 使细线与木板 295 究小车速度随时间变化的规律 (2)将具有高清摄像功能的手机正对长木板侧面 用支架固定并调试好，先固定木块，在左边挂上 钩码；启动手机录像后，释放木块，让钩码带动木 块加速运动，钩码落地后结束录像， (3)在视频编辑软件上回放录像，拖动时间进度 条，按时间先后顺序找出t1、t2、t3时刻木块前端 对应刻度尺上的刻度值分别为1、2、3，其中图 中木块前端对应的刻度值为 cm,已知 2一t1=3一t2=T,则木块的加速度大小a= (用题中物理量符号表示). (2025·海南模拟预测)某探究小组的同学用图 甲所示装置做测量小车的速度、加速度的实验. 打点计时器 小车 纸带 槽码 甲 4 6.196.7117.25 7.78 单位：cm 乙 回答下列问题： (1)将槽码、小车、打点计时器、纸带安装好，并将 打点计时器与 相连接（填选项前字母）. A.电压合适的50Hz交流电源 B.电压可调的直流电源 (2)图乙是某次实验得到的纸带，相邻两计数点间 有四个计时点未画出，部分实验数据如图乙所示， 计数点3对应的瞬时速度大小为= m/s, 小车的加速度大小a= m/s2(结果均保 留2位有效数字). “筋膜枪”是利用内部电机带动“枪头”高频冲击 肌肉，缓解肌肉酸痛的装备.某同学为了测量“枪 头”的冲击频率，如图(a)将带限位孔的塑料底板 固定在墙面上，“枪头”放在限位孔上方，靠近并 正对纸带.启动筋膜枪，松开纸带，让纸带在重锤 带动下穿过限位孔，“枪头”在纸带上打下系列点 迹.更换纸带，重复操作，得到多条纸带，选取点 迹清晰的纸带并舍去密集点迹，完成下列实验 内容： 纸带 塑料底板检 复写纸 限位孔 单位：mm 左 入重锤 27.633,7399「45.9右 (a) (b) (1)该同学发现点迹有拖尾现象，他在测量各点 间距时，以拖尾点迹左边为测量点，如图(b). ①纸带的 (选填“左”或“右”)端连接重 锤；②取重力加速度为9.8m/s2,可算得“枪头” 的冲击频率为 Hz,A点对应的速度为 m/s;(计算结果均保留两位有效数字) (2)该次实验产生误差的原因有 A.纸带与限位孔间有摩擦力 B.测量各点间的距离不精确 C.“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动 其中最主要的原因是 （选填“A”“B” 或“C”). 5.(2025·山东滨州统考期末)某同学用如图甲所 示的装置研究小车做直线运动的规律，实验步骤： 如下： ①将小车放在长板的P位置，让小车从P位置： 由静止开始下滑，通过计算机可得到小车与位移 传感器间距离随时间变化的x-t图像如图乙，并 求出小车的加速度a; ②改变长板的倾角，重复步骤①. ↑x/cm 、小车 42.80--1-- 垫板 位移36.30- 长板 传感器 1 77777777777777777777777777777777777 00.10.20.3/s 甲 请完成下列问题： (1)本实验 (选填“需要”或“不需要”)平 衡小车所受到的摩擦力 (2)分析图乙中的x、t数据可知，小车在相邻相 等时间内的位移差为 cm,可得小车的加 速度大小为 m/s2(计算结果保留2位 小数). 6.利用图(a)所示的装置测量滑块运动的加速度， 将木板固定在水平桌面上，光电门A固定在木板： 296 上靠近滑块处，光电门B的位置可移动，利用一 根压缩的短弹簧来弹开带有遮光片的滑块.实验 步骤如下： 遮光片 光电门 光电门 A B (a) 2 5 101520 (b) (1)用游标卡尺测量遮光片的宽度d,其示数如图 (b)所示，d= cm. (2)两个光电门同时连接计时器，让滑块从O位 置弹开并沿木板向右滑动，用计时器记录遮光片 从光电门A运动至光电门B所用的时间，再用 刻度尺测量A、B之间的距离s.则之表示， (3)保持光电门A的位置不动，逐次改变光电门 B的位置，每次都使滑块从O位置弹开，用计时 器记录每次相应的1值，并用刻度尺测量A、B之 间相应的距离5.每次实验重复几次测量后取平 均值，这样可以减少实验的 误差（填“偶 然”或“系统”). (4)若用氵-t图像处理数据，所得图像如图(c)所 示，则该图线在广轴上的截距表示滑块经过光电 门A时速度的大小；用作图法算出滑块运动的加 速度大小a= m/s2(结果保留2位有效 数字). /ms) 2.0用 1.9 1.8 1.7用 1.6 1.5 1.3 1.2 1 10.02030400.0703090is (c)6.B[由题图可以看出，t=0时刻速度为负，1 时刻速度为零，0~1段加速度方向与速度方向 相反，因此01段运动员向上做匀减速运动，1 故A错误：02段为直线，加速度不变，只受！ 重力作用，处于完全失重状态，故B正确：根据！ 题意，在0t2段运动员的加速度不变，t2时刻】 加速度开始减小，说明运动员除受到重力外还！ 受到水的阻力作用，根据牛顿第二定律，运动员 的加速度减小，因此2时刻运动员刚好接触水！ 面，故C错误：口-1图像斜率表示加速度，根据！ v-t图像可知，13一t段图线切线的斜率先增大！ 后减小，因此运动员的加速度先增大后减小，故！ D错误.] 7.B[由题图可知，在0一1s内物体加速度逐渐！ 增大，不是匀加速直线运动，故A错误；a-t图！ 像与时间轴所围成的面积表示速度的变化量，： 则1s内速度变化量为△u=之X1X2m/s=! 1m/s,由于1=0时物体的速度为1m/s,则1= 1s时物体的速度为=0十△v=2m/s,故B正！ 确：0~1s内物体沿正方向加速运动，1s末加！ 速度反向，物体将沿原方向做减速运动，故C 错误：0~3s速度变化量为△0'=(7X1X2- 1×2)m/s=-1m/s,故D错误.] 8.A[甲物体2s时速度从负值变为正值，即运！ 动方向发生变化，故A正确：已知乙的初速度！ 为0，因a-t图像与时间轴围成的面积等于速1 度的变化量，可知乙物体在0一2s时间内速度！ 为负值，在2一4s内速度变化量为正值，在= 4s时速度为零，但是在2~45内速度仍为负 值，则2s时的运动方向没有发生变化，故B错： 误：甲物体0一2s内的平均速度与2一4s内的} 平均速度大小相同，但是方向相反，故C错误：！ 乙物体0一4s内速度一直为负，则4s时的位1 置与0时刻的位置不相同，故D错误.] 9.C[由图像可知，号与x成线性关系，则。与 工不成线性关系，即速度不随位移均匀变化，故！ A错误： ,】一工图缘的图线与坐标轴国成的面 积表示时间，则号=1，与x不成线性关系，则 建度不随时问均匀变化，故B错误：号-x图像 的图线与坐标轴围成的面积表示时间，则甲、乙！ 两物体速度从%增加到2的过程，经历的时： 间之比为1：2，故C正确，D错误.] 10.C[两人同时同地出发，当速度相同时，两人 第一次相距最远，根据v-1图像与1轴所围面 积表示位移可知，沿运动方向△工=号X: (4-2)X2m=2m,此时两人距离为51=} √/（△x1)2+d2=√22+42m=2√5m<5m,: 所以此时不会断开连接：假设经过时间t恰好 断开连接，则沿运动方向△x2=21′一 [号×1+4×3+1X《-3)]此时两人距 离为s2=√（△r2)+d=√（△x2)+4Fmi =5m,联立解得t'=7.5s,故选C.] 11,A[由x=1十2a变形可得号=心· 二十之，与题目给定的图线对比，由纵栽距 可知之a=-2m/s,解得a=一4m/s2,由图 像斜率可知一02m/s=10m/s,故A正 确，B错误：机动车速度变为0所需时间为t=: 0一西=2.55，故机动车在前3s的位移是x= 0-%2 2a =10m=12.5m,故C错误：款动 一8 车前3s的动量变化量为△p=p2一1= 0-1000X10kg·m/s=-101kg·m/s,故！ D错误.] 2.AB[根据图像的中心 对称可知，a点的坐标是 (位，受）则质点造度 增量△0=以一0=受A 0 正确：”-t图像中图线与 坐标轴所围的面积表示质点在该段时间内发！ 生的位移，0一tb时间内，在v-1图像上进行 割补，其面积恰好等于三角形(Ob6的面积，所！ 以质点运动的位移等于方6，B正确；口-t 图像中图线的斜率表示质点的加速度，根据图！ 像的中心对称可知，冬，染这两时刻的图像！ 斜率相等，加速度相等，C错误：若质点做加速！ 度为警的匀加速直线运动，质点的口-1图像 为题图中的虚线，在台心，时间内质点的位 移为图中阴影部分面积，可得工匀和洗=！ (受十)×号×，由图可如在台一 ,时间内质点的v-1图像与t轴所围面积大于图 中阴影部分面积，故在合一，时间内质点的位移 大于3，D错误] 8 课时分层检测（五） 答案(1)AC(2)①左②0.30③0.40 解析(1)为了有效的利用纸带，小车应靠近打 点计时器，打点计时器应该安装在长木板远离： 滑轮的一端，故A正确，B错误：应先接通电源 再释放小车，故C正确；电火花计时器应该使！ 用220V交流电源，故D错误. (2)①由题图所示纸带可知，纸带的左端与小车！ 相连 ②相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则！ 计数点间时间间隔T=5X子=0.1 打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大 小为 u-2号-800240×10-m/s=0.30m/s 2×0.1 1 ③根据△x=aT得小车的加速度a=E 4T2 T12.00-5.20-5.20×10-2m/s=0.40m/s. 4×0.19 答案(1)平行(3)17.25(17.24、17.26也 可) 3一22十 T2 解析(1)为了使木块能够做匀变速运动，需要： 调节滑轮使细线与木板平行 (3)刻度尺的分度值为0.1cm,需要估读到1 0.01cm,所以读数为17.25cm,木块的加速度大！ A=5—（一)3一2十 小为a= T 答案(1)A(2)0.700.53 解析(1)打点计时器需要交流电才能工作，故： 选A. (2)计数点3对应的瞬时速度大小为3=！ (6.71+7.25)×10-2 m/s=0.0m/s 2×0.1 由逐差法可知，小车的加速度大小 a=.78+7256,16.19x10m/g= 4×0.12 0.53m/s2. 答案(1)左401.5(2)C 解析(1)①重锤自由落体，速度越来越大，纸： 带点迹间的距离越来越大，所以纸带的左端连， 接重锤： 498 ②由遂差法g=十型，其中f= 4T2 代入教据解得f√十工，1型 4g 4×9.8 V(45.9+39.9-27.6-33.7)×10 Hz= 40Hz,根据匀变速直线运动的规律可得A点 的速度为04=，+=0.0337+0.0899× 2Γ 40m/s≈1.5m/s. (2)该次实验产生误差其中最主要的原因是“枪 头”打点瞬间阻碍纸带的运动，故A、B错误， C正确. 答案(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， 不需要求小车所受的合外力，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一42.80cm=3.90cm 小车0.20.3s内的位移为 △x2=42.80cm-36.30cm=6.50cm 小车在相邻相等时间内的位移差为 △x=△x2-△x1=6.50cm-3.90cm=2.60cm 根据匀变速直线运动的推论△x=aT2,得小车 的加速度大小为4==2.60×102 m/s2= P4 0.12 2.60m/s2 答案(1)0.860(2)滑块在A至B段的平均 速度的大小(3)偶然(4)2.3(2.22.4) 解析(1)宽度d的读数为8mm十12× 0.05mm=8.60mm=0.860cm (2):表示滑块在A至B段的平均速度的 大小 (3)每次实验重复几次测量后取平均值，是为了 减小人为操作造成的误差，为偶然误差 (4)若某同学做该实验时将光电门B的位置改 变多次，光电门A的位置保持不变，画出一 图线后，得出的纵轴裁距的物理含义为滑块经 过光电门A的瞬时速度：滑块在摩擦力作用下 做匀减速直线运动，有s=vat-之a 即=0a-2al 由题中图像知，圆线的斜幸及=语：器 -1.17,因此a=-2k=2.3m/s2. 课时分层检测（六） 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 重力作用集中于一点，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.] A[F1为桌面受到的压力，是由于书的形变， 对桌面产生向下的弹力，A正确：根据胡克定律 可知，弹簧发生禅性形变时，弹力的大小F跟 弹簧的形变量成正比，B错误：图中碗对筷子的 弹力应垂直该处碗的切面斜向上，即接触点与 碗心的连线向上，C错误；绳的拉力一定沿着绳 而指向绳收缩的方向，D错误.] BC「若棋盘竖直，棋子所受的摩擦力与棋子 的重力等大反向，则磁性越强，棋子所受摩擦力 不变，减小棋子的质量，棋子所受到的摩擦力减 小，故A错误，C正确：若棋盘竖直，棋子所受 合力为零，则棋盘对棋子的作用力与棋子的重 力等大反向，故B正确：若使棋盘倾斜，如题图 乙，棋子仍相对棋盘静止，棋子所受摩擦力等于 重力沿棋盘方向的分力，小于棋子的重力，棋子 受到的摩擦力变小，故D错误.」]