第1天 实验：探究小车速度随时间变化的规律-【预备新高一】2026-2027学年初升高物理预习衔接练习

3 预备新高一物理8 第二周匀变速 第1天实验：探究小车速度随时间 变化的规律 【即学即练】 1.0.901.301.702.104.00 【解析】根据题意可知，每两个相邻位置的时 间间隔T=0.1s,由题图可知，各段距离为 xo1=7.0cm,x2=18.0cm,x3=33.0cm, x4=52.0cm,x5=75.0cm,由中间时刻的 瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得 x02_18.0×10-2 1=2T=2×0.1 m/s=0.90m/s,v2= x03-x01(33.0-7.0)×10-2 2T 2×0.1 m/s=1.30m/s, x4-xm_(520-18.0)×102 V3= 2x0.1 m/s=1.70m/s, 2T 04= xs-x03（75.0-33.0)×10-2 m/s= 2T 2×0.1 2.10m/s,由逐差法△x=aT2可得x35-x13三 a(2T)2,解得a= （x05-xg）-(x03-x01） 47m 4.00m/s2。 2.（1)y个 yx(2)b(3)2.0 【解析】(1)以纸带宽度为时间单位0.1s。x 轴相当于t轴，y轴相当于v轴，每段纸带上 端中点的纵坐标相当于这段时间中间时刻 的瞬时速度。把纸带上端中点连起来就得 8 直线运动的研究 到v-t图线，如答案图所示。(2)每相邻两 个计数点间的四个点未画出，则时间间隔 T=5×0.02s=0.1s,用b段纸带的长度除以 0.1s就是完成b段纸带这段长度的平均速 度，也近似等于0.15s时刻的瞬时速度，故 需测出b段纸带的长度。(3)a段纸带的长 度为2.0cm,e段纸带的长度为10.0cm,这 两段纸带之间时间的差为4T,则4aT=x。 x,所以加速度的大小a=,=2.0m/s。 47 【练新题】 1.CD【解析】打点计时器应使用交流电源， 但交流电源的频率不一定是50Hz,A错误； 纸带应在复写纸的下面，B错误；使用打点 计时器时一定要先接通电源，后释放纸带， 这样做的好处在于能够在纸带上打上足够 多的点，充分利用纸带，便于分析，C正确； 打点计时器只能连续工作很短时间，因此打 点之后要立即关闭电源，D正确。 2.C【解析】打点计时器每打两个点的时间 间隔为0.02s,计数点1到6有5个间隔，即 时间间隔为0.1s,根据公式0=知，0= 18×10-2 0.1m/s=1.8m/s,C正确。 3.C【解析】电源频率f=50Hz,则相邻点间 11 的时间间隔T=于0s=0.02s,纸带上共 打出N个点，则有(N-1)个时间间隔，即t= (N-1)T,C正确。 4.C【解析】打点计时器错接在直流电源上， 打点计时器不会工作，既不会出现点，也不 会出现短线，A错误；电源频率不稳定影响 打点的时间间隔，进而影响点与点间的距 离，B错误；造成这个现象的原因是打点的 振针压得过紧导致振针打完点后，不能快速 拾起，从而打出的不是点而是一条条的短 线，C正确，D错误。 5.C【解析】点迹均匀，说明点间距相同，时 间也相同，故是匀速运动，故A正确；点迹变 稀，说明相同时间间隔内的位移不断增加， 物体做加速运动，故B正确；点迹变密，说明 相同时间间隔内的位移不断减小，物体做减 速运动，故C错误；当交流电频率为50Hz 时，每隔0.02s打一次点，相邻两点间的时 间间隔相等，故D正确。 第2天匀变速直线运动的速度与 时间的关系 【即学即练】 1.D【解析】匀加速直线运动的加速度不变， 速度的变化率等于加速度，所以任意时刻速 度的变化率相同，A、C错误，D正确；加速度 的方向与速度方向可能相同，可能相反，如 物体做匀减速直线运动时速度方向和加速 度方向相反，B错误。 2.A【解析】由匀变速直线运动的规律可知 v=o+at。汽车做匀加速运动，即1s内，速 度变化量为4/s,所以任何1s的末速度都 比该秒的初速度大4m/s,A正确，B错误； 第1s末的速度v1=4m/s,第2s末的速度 v2=8m/s,所以第2s末的速度是第1s末 的速度的2倍，C错误；汽车做匀加速运动， 3参考答案8 速度方向与加速度方向相同，D错误。 3.解：（1)根据v=o+at,已知45km/h= 12.5m/s,可得 v1=12.5m/s+0.6×10m/s=18.5m/s (2)汽车速度减为零的时间 012.5 a10.68≈20.8s to= 可知10s<to 故10s时速度未达到零，则10s后的速度 v2=12.5m/s-0.6×10m/s=6.5m/s (3)汽车速度减为零的时间 v012.5 a238≈4.17s 6= 10s>t6 汽车运动4.17s后就静止了，所以汽车10s 时是静止状态，故其速度3=0 4.B【解析】v-t图像中某点切线斜率的绝对 值表示加速度大小，根据图像可知，0~3s 内，切线的斜率的绝对值逐渐减小，即0~3s 内，物体运动的加速度逐渐减小，A正确，不 符合题意；3~6s内物体速度大小与方向均 不变，表明3~6s内物体做匀速直线运动，B 错误，符合题意；0~3s内与6~9s内速度均 为正值，即0~3s内与6~9s内物体运动的 方向相同，C正确，不符合题意；6~12s内图 像斜率一定，表明加速度恒定，即6~12s内 物体做的是匀变速直线运动，D正确，不符 合题意。 △v 5解：(1)根据公式a-△可得 20 a1=20m/s2=1m/g2 9]第二周 匀变速直线运动的研究 第1天 实验：探究小车速度随时间变化的规律 温故知新 实验：测量小车运动的速度 1.实验目的：用刻度尺和秒表测量小 (3)根据测得的s4,利用公式”，=算 车运动的平均速度。 出小车通过斜面全程的平均速度v1。 2实验原理：=。 (4)将金属片移至斜面的中部，测出小车 到金属片的距离s2。 3.测量的物理量：路程s和时间t。实验时用 (5)测出小车从斜面顶端滑过斜面上半 刻度尺测出小车通过的路程，用秒表测出小 段路程s2所用的时间t2,算出小车通过上半段 车通过这段路程所用的时间，用公式v= 路程的平均速度v2。 (6)计算出小车在斜面下半段的路程s3= 计算出小车在这段时间内运动的平均速度。 s1-52,所用时间t3=t1-t2,得到小车在斜面下 4.实验器材：长木板、木块、小车、刻度尺、秒 半段路程运动的平均速度v3。 表、金属片。 7.实验数据 5.实验装置： 路段 路程 运动时间 平均速度 全程 S1 t 上半段 52 5 V2 下半段 6.实验步骤： 8.实验结论 (1)把小车放在斜面顶端，金属片固定在 (1)小车沿斜面下滑，速度越来越快， 斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程 小车做变速运动 s1,把s1和后面测得的数据填入下表中。 (2)各段路程的平均速度并不相等，上半 (2)用秒表测量小车从斜面顶端滑下到 段的平均速度最小，下半段的平均速度最大， 撞击金属片的时间t1。 全程的平均速度处在两者之间：下>w全>w上。 第1步 学新知 知识点/1实验探究 ★★★☆☆ 用平均速度求瞬时速度。 1.实验目的 (2)学会利用v-t图像处理实验数据，探 (1)进一步练习使用打点计时器并会利 究小车速度随时间变化的规律。 28 第二周 匀变速直线运动的研究 8 2.实验原理 知识点2实验数据处理及误差分析 (1)利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某 ★★★☆☆ 点对应时刻为中间时刻，取与之相邻的两点间 1.测量并记录数据 的位移，用这段位移的平均速度表示该点的瞬 (1)从三条纸带中选择一条点迹最清晰 时速度。 (2)用v-t图像表示小车的运动情况，如 的，舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当 果v-t图像是一条倾斜的直线，说明小车的速 的点作为计时起点(0点)，每5个点取一个计 度是均匀变化的。 数点进行测量，如图所示（相邻两点间还有四 3.实验器材 个点未画出)。标明0、1、2、3、4、…，测量各计 打点计时器、交流电源、纸带、一端带有定 数点到0点的距离x,记录并填入下表中； 滑轮的长木板、小车、细绳、钩码（或槽码）、刻 6i2;456i 8 度尺、坐标纸等。 ←x4x5可 4.实验步骤 (2)分别计算出相邻的两计数点之间的 打点 计时器小车 距离x1、x2、3、 纸带 (3)利用一段时间内的平均速度等于这 钩码的 段时间中间时刻的瞬时速度，即vn= xn+xn+1 (1)如图所示，把一端带有定滑轮的长木 2T 板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点 求得打下各计数点时的瞬时速度。例如，图中 计时器固定在长木板上没有定滑轮的一端，连 x4+x5 计数点4对应的速度4= 27。 将求得的打 接好电路。 (2)把一条细绳拴在小车上，细绳的另一 下各计数点时的瞬时速度填入表格中。 端跨过定滑轮且下面挂上适当数量的钩码 位置编号 01234567 (或槽码)，纸带穿过打点计时器，并把纸带的 t/s 另一端固定在小车的后面。 x/m (3)把小车停在靠近打点计时器的位置， 启动打点计时器，然后放开小车，让小车拖着 /(m·s1) 纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小 2.作出v-t图像并分析运动规律 点。随后，立即关闭电源。 /m·s-) (4)换上新纸带，重复实验两次。 名师点晴 1.利用一段时间内的平均速度代替中间时刻的瞬 时速度，是利用纸带求瞬时速度的常用方法； g 2.实验步骤可简化为：放置→固定→连接+先启 (1)在坐标纸上建立v-t坐标系并根据表 后放→重复实验→数据分析。 格中的数据在坐标系中描点。 29 3预备新高一物理8一 (2)画一条直线，让这条直线通过尽可能 (1)我们应选择点迹小而清晰的纸带，且 多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两 要用分度值为1mm的刻度尺测量并估读到 侧，偏差比较大的点忽略不计，如图所示。 0.1 mmo (3)观察所得到的直线，分析小车的速度 (2)读数时眼睛要正对点和刻度尺，以尽 随时间的变化规律。根据画出的v-t图像求 量减小测量误差。 △v 出小车运动的加速度a= (3)小车速度应适当大些，这样可以减小 △t° 测量长度带来的误差。 3.实验结论 (4)适当选几个（如五个）计时点的时间 如果画出的v-t图线是一条倾斜的直线， 间隔作为T,可减小打点周期不稳定带来的 说明小车做速度均匀变化的直线运动。图线 误差。 和纵轴的交点表示开始计时时小车的速 名师点晴 度—初速度。若图线与横轴有交点，表示计 时开始一段时间后，小车才开始运动。 1.作v-t图像时，将各个点按折线全部连接起来的 4.实验误差的主要来源 做法是错误的，应该先判断图像的大体走势，然后 本实验参与计算的量有位移x和打点周 再将各个点连接起来。 期T,因此误差主要来源于位移x和打点周 2.在坐标纸上画-t图像时，注意坐标轴单位长度 期T。 的选取。 第2步 过典例 题型1)研究物体运动的方法 即学即练 [答案见P8 典例1下列实验过程中正确使用打点计时器的步骤顺序是 1.如图是小球沿斜面滚下的频 ( 闪照片，照片中每两个相邻位 ①启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点； 置的时间间隔是0.1s,这样便 ②关掉电源； 记录了小球运动的时间。设开 始时的位置为0，从0向下依次 ③取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数若干个点，如果 为位置1、2、3…，小球运动的 数出n个点，这些点划分出的间隔数是n-1,由此计算出纸带从 位移可以用刻度尺测量。小球 打第1个点到打第n个点的运动时间； 在位置1、2、3、4的速度分别最 ④把纸带装好； 接近 m/s、 m/s、 ⑤了解打点计时器的结构，然后把它固定在长木板上； m/s、 m/s,小球滚下过 ⑥用刻度尺测量出第1个点到第n个点的距离。 程的加速度大小为m/s2。 A.⑤④①②③⑥ B.⑤④①③⑥② (结果均保留小数点后两位) C.⑤④①⑥③② D.⑤④①②⑥③ 30 第二周 匀变速直线运动的研究 【解析】进行实验前应充分了解打点计时器的结构和工作原理，并安装好 打点计时器；在接通电源前，要将纸带装好，实验开始时应先接通电源，等 打点计时器工作稳定后再拉动纸带；打，点结束后，应立即关闭电源以保 0cm1020304050607080 护打点计时器；最后将纸带与打，点计时器分离，进行数据处理。故选A。 【答案】A 2.在做“探究小车速度随时间 题型2)利用实验数据求加速度 变化的规律”的实验中，打点计 典例2某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制 时器接在50Hz的低压交流电 “滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车上，如 源上，某同学在打出的纸带上 图甲所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车，在小车 每5点取一个计数点，共取了 运动过程中，“滴水计时器”等时间间隔地滴下小水滴，图乙记录 A、B、C、D、E、F六个计数点（每 相邻两个计数点间的四个点未 了桌面上连续6个小水滴的位置。（已知“滴水计时器”每30s 画出)。如图甲所示，从每一个 时间滴下46个小水滴) 计数点处将纸带剪开分成五段 滴水针头、 小车 (分别为a、b、c、d、e段)，将这 左 五段纸带由短到长紧靠但不重 分 叠地粘在xOy坐标系中，如图 左83平100平17413中150一个 右 乙所示，由此可以得到一条表 mm 乙 示v-t关系的图线，从而求出 加速度的大小。 (1)由图乙可知，小车在桌面上是 (选填“从右向左”或 “从左向右”)运动的。 (2)该小组同学根据图乙中的数据判断出小车做匀变速运动。 A B C D 甲 小车运动到图乙中水滴A位置时的速度大小为 m/s, (1)请你在x0y坐标系中用最 加速度大小为 m/s2。(结果均保留两位有效数字) 简洁的方法作出能表示v一t关 【解析】(1)用手轻推一下小车，小车在桌面上做减速运动，根据桌面上 系的图线（作答在图乙上），其 连续6个水滴的位置可知，小车从右向左做减速运动。(2)已知“滴水 必 （选填“x”或“y”)》 计时器”每30s时间滴下46个小水滴，那么相邻水滴之间的时间间隔 轴相当于v轴 (选填 T=30、2 ,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的 “x”或“y”)轴相当于t轴； (2)从第一个计数点开始计 平均速度，有，-17+33x10m5=0.19ms,根据匀变速直线运动 时，为求出0.15s时刻的瞬时 3 速度，需要测出 段纸 的推论公式4x=aT,可以求出加速度的大小a=83+100-117-13 带的长度； 2 (3)若测得a段纸带的长度为 3 2.0cm,e段纸带的长度为 103m/s2≈-0.038m/s2,负号表示与初速度方向相反。 10.0cm,则可求出加速度的大 【答案】(1)从右向左(2)0.190.038 小为 m/s2。 31 3预备新高一物理8 第3步 练新题 日答案见P8 ⑨建议用时：15分钟 羽实际用时： 分钟 1.（多选)关于打点计时器的使用，下列说法 下列各式正确的是() 正确的是() A.T=0.1 s,t=NT A.打点计时器应使用交流电源，交流电源 B.T=0.05s,t=(N-1)T 的频率必须为50Hz C.T=0.02s,t=(N-1)T B.纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带压 D.T=0.02 s,t=NT 在复写纸的上面 4.某同学用电磁打点计时器做实验时，在纸带 C.使用时要先接通电源，后释放纸带 上留下的不是圆点，而是一条条的短线，出 D.打点结束后应立即切断电源 现这种情况的原因是( 2.手拖动纸带经过打点计时器（所用交流电 A.打点计时器错接在直流电源上 源的频率为50Hz)后，在纸带上留下的点 B.电源频率不稳定 中有6个连续清晰的点，测出这6个点中第 C.打点的振针压得过紧 1个到第6个的距离为18cm,则( A.手运动的平均速度为0.03m/s D.打点的振针压得过松 B.手运动的平均速度为1.5m/s 5.关于打点计时器打出的纸带，下列叙述错误 C.手运动的平均速度为1.8m/s 的是() D.手运动的平均速度为180m/s A.若点迹均匀，说明纸带做匀速运动 3.打点计时器所用的电源是50Hz的交流电， B.若点迹变稀，说明纸带做加速运动 其相邻点间的时间间隔是T,若纸带上共打 C.若点迹变密，说明纸带做加速运动 出N个点，这条纸带上记录的时间为t,则 D.相邻两点间的时间间隔相等 第4步 查效果 必会知识点 对点题号 错题题号 纠错时间 1.实验探究 1、5 2.实验数据处理及误差分析 2、3、4 今天的我： 超级棒！ 还不错！ 需要继续努力。 32