第04讲 实验：探究小车速度随时间变化的规律（专项训练）（江苏专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦“探究小车速度随时间变化的规律”实验，构建“基础操作-数据处理-误差分析-创新迁移”四层方法体系，逻辑覆盖从传统打点计时器到数字化实验的知识进阶。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|课本原型（3题）+变式创新（3题）|实验步骤排序、瞬时速度计算（平均速度替代）、逐差法求加速度|从打点计时器原理（电磁/电火花）到实验规范，建立运动观念与数据处理逻辑| |重难·创新演练|4题|图像法（v-t图、x/t-t图）、纸带分段法构建v-t图像|深化科学思维，通过图像分析与实验创新提升探究能力| |真题·实战演练|5题（含2024-2026高考真题）|误差分析（频率变化、遮光条宽度）、数字化实验（光电门）迁移|对接高考命题趋势，强化科学探究与责任，实现从基础到实战的能力跃迁|

第04讲 实验：探究小车速度随时间变化的规律 （专项训练） 模拟·基础演练 1. 【答案】(1) 电火花计时器 220V (2)BDCA (3)0.72 (4)偏小 【详解】（1）[1][2]甲图是电火花计时器，使用的电源是交流220V电源。 （2）利用该计时器测量纸带的速度，应将纸带从黑粉纸盘下面穿过计时器，接通打点计时器电源，松手后小车拖动纸带运动，当纸带完全通过计时器后，及时关闭电源，故正确的顺序是BDCA。 （3）由于每两个相邻计数点之间还有四个点未画出，所以相邻两计数点间的时间间隔为 所以打下F点时小车的瞬时速度大小为 （4）如果当时电网中交变电源的频率与正常频率（50Hz）相比稍稍偏大，则实际打点的周期偏小，则速度的测量值与实际值相比偏小。 2. 【答案】(1)不需要 (2) 1.0 2.0 (3)小车的速度先变大后变小 (4)先释放的小车后接通的电源 【详解】（1）本实验探究小车速度随时间变化的规律，只要保证小车所受合力不变即可，不需要补偿摩擦力。 （2）[1]依题意，纸带上相邻计数点的时间间隔为 打第5点时小车的速度大小 [2]由纸带数据分析可知，小车在打计数点6和7之间开始减速，由逐差法可知其减速过程的加速度大小为 （3）纸带上相邻计数点间的时间间隔相同，由 可知各计数点间距离的先变大、后变小的原因是纸带上记录的小车的速度先变大后变小。 （4）从纸带上点迹的密集程度来看，其左端连接的小车，左侧有一段空白说明实验时先释放的小车后接通的电源。 3. 【答案】(1)AB (2) 0.80 0.40 (3)可以将钩码的质量加大或者换用电火花打点计时器或采用频闪照相法 (4)偏小 【详解】（1）AB．为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平，同时为了打点稳定，应先接通电源再放纸带，故AB正确； C．本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量，只要能让小车做匀加速运动即可，故C错误； D．结合上述分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，故D错误。 故选AB。 （2）[1]由题可知，相邻计数点之间的时间间隔为 根据逐差法可知小车的加速度大小为 [2]根据匀变速直线运动规律可知，B点的速度等于AC段的平均速度，则有 （3）可以将钩码的质量加大，或者换用电火花打点计时器，或采用频闪照相法。 （4）交变电流的频率变大，导致打点的时间间隔变小，而处理实验数据时仍按原来的时间间隔计算，使相邻时间间隔变大，加速度的测量则偏小。 02变式创新实验 4. 【答案】 A = 不需要 【详解】[1]通过光电门1和光电门2的速度分别为,， 解得 即滑块做减速运动，说明A端较高； [2]当时，则 滑块做匀速运动，说明气垫导轨已经水平； [3]本实验不需要满足，因为本实验不需要用钩码的重力替代细线的拉力； [4]根据运动学公式可得 解得 5. 【答案】(1)10.20 (2)将气垫导轨调至水平 (3) (4) 9.60/9.61/9.62/9.63/9.64/9.65/9.66/9.67/9.68/9.69/9.70 (5) 不正确 因为， 通过光电门1开始遮光时间内位移 通过光电门2开始遮光时间内位移 因为，所以，则 【详解】（1）图乙可知游标卡尺精度为0.05mm，则 （2）导轨上的滑块通过两光电门时遮光时间相等，其目的是将气垫导轨调至水平。 （3）根据题意可得 则 （4）[1]根据表格中数据描点并用直线连接，如下图所示 [2]因为 其中 整理得 可知图像斜率 图像可知斜率 联立解得 （5）[1]不正确； [2因为， 通过光电门1开始遮光时间内位移 通过光电门2开始遮光时间内位移 因为，所以，则 6. 【答案】(1)图b (2)0.55 (3) (4) (5)偏小 【详解】（1）要测量遮光条的宽度d，游标卡尺的测量爪应平行于遮光条的宽度方向，将遮光条夹在两测量爪之间。由图可知，图 b的测量方式符合这一要求，而图 c 的测量方式不符合。 （2）观察图中，游标尺的第5小格与主尺上的刻度线对齐 读数结果 （3）滑块经过光电门过程中的平均速度为，因时间很小，可以代替经过光电门时的瞬时速度。 （4）滑块经过光电门后做匀减速直线运动，由运动学公式,又 整理可得，表达式为一次函数，斜率，由图像可知斜率 联解二式可得 。 （5）由于遮光条有宽度，滑块经过光电门的瞬时速度实际是 “中间时刻的速度”，而实验中测量的x是 “从光电门（遮光条前端位置）到停止的距离”，即x的测量值偏大。根据，b（测量的x）偏大，会导致计算出的μ偏小。 重难·创新演练 1． 【答案】(1)BC (2) 刻度尺 0.80 【详解】（1）A．此实验中不需要平衡摩擦力，选项A错误； B．为了充分利用纸带，小车释放前靠近打点计时器，要先接通电源，后释放小车，选项B正确； C．调节定滑轮，使定滑轮和小车间的细绳与木板平行，以保证小车运动过程加速度不变，选项C正确； D．在此实验中不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，选项D错误； 故选BC。 （2）[1]除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有刻度尺，测量点迹间距离。 [2]作图如下 [3]连接图像上的各点如图，由图像可知 2. 【答案】(1)乙 (2)B (3) 1.18 1.93 (4)不需要 【详解】（1）某同学决定使用电火花计时器，则应选用图中乙计时器。 （2）为了保证小车运动过程，受力的细线拉力恒定不变，应调整轨道末端滑轮高度，使细线与木板平行。 故选B。 （3）[1]每两点间还有4个点没有画出来，则相邻计数点的时间间隔为 则D点的瞬时速度为 [2]根据逐差法可得加速度大小为 （4）本实验是探究小车速度随时间变化的规律，只需要保证小车受到的合力恒定不变，不需要满足钩码的总质量远小于小车的质量。 3. 【答案】(1)电磁式 (2)CBDAFE (3) 0.44 1.2 偏大 (4) b 【详解】（1）乙打点计时器中有线圈、振片、振针和永久磁铁，工作时利用交变电流产生周期性磁场使振针振动，因此是电磁式打点计时器。 （2）C．实验前先把打点计时器固定在桌面上； B．再将纸带正确穿过限位孔并安放好； D．实验开始时先接通电源，使打点计时器稳定工作； A．随后松开纸带，让物体带着纸带运动； F．打点结束后先断开开关； E．最后取下纸带。 故选CBDAFE。 （3）[1] 相邻计数点之间有5个打点时间间隔，故 用、点间的平均速度表示点的瞬时速度，有 [2] 由逐差法可知加速度 [3] 实际打点周期大于实验者所用的，所以同一段纸带对应的测量时间偏小，速度测量值偏大。 （4）[4][5] 设小车的加速度为，由位移与时间关系有 整理得 由图像纵轴截距可知 当时，有 解得 4. 【答案】(1)0.400 (2)0.80 (3) 0.78 (4)0.80 【详解】（1）相邻两计数点的时间间隔为 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，打下B点时的小车瞬时速度大小 （2）根据逐差法求出小车加速度为 （3）[1]小车的瞬时速度随时间变化的关系图线为 [2]图像的斜率表示加速度，小车加速度为 （4）因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s，即时间t相等，所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度，最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，还等于各段纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比。因此该做法是合理的。图像的斜率表示加速度，小车运动的加速度为 真题·实战演练 1. 【答案】 非线性 【详解】（4）[1]由表中数据在图（b）中描点画图，如图所示。 （5）[2]由绘制的图线可知，下落高度随时间的变化是非线性关系。 （6）[3]如果长直木条做自由落体运动，则满足 由 可得 解得 2. 【答案】(1)B (2)0.305 (3)1.28 【详解】（1）使用打点计时器时，为了使打点稳定并有效利用纸带，应先接通电源开始打点，待打点稳定后再释放纸带拉动其运动。若先拉动纸带再打点，可能导致纸带上打出的点很少甚至没有点，且初始阶段打点不稳定。 故选B。 （2）由图可知， P点左侧相邻点对应的刻度为，右侧相邻点对应的刻度为。 P点左右相邻两点间的距离 打点计时器电源频率为，打点周期，根据用某点左右相邻点间的平均速度代表该点的瞬时速度，可得P点的瞬时速度 （3）根据加速度定义式，P、Q两点间的平均加速度 3. 【答案】(1)CBA (2)左端 (3) (4) 0.81 【详解】（1）实验步骤中，首先调整滑轮位置使细线与木板平行，确保力的方向正确；接着接通打点计时器电源，让计时器先工作；最后释放小车。故顺序为CBA； （2）小车做匀加速直线运动时，速度越来越大，纸带上点间距逐渐增大。图2中纸带左端间距小，右端间距大，说明纸带左端与小车相连。 （3）根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。B点为A、C的中间时刻，AC间位移为x2，时间间隔为2T；则 （4）[1]根据逐差法可知 [2]B点是AC的中间时刻点，则有 此时向心加速度 4. 【答案】 2.207/2.206/2.205 减小 【详解】（1）[1]根据图1可知小球直径D=2mm+20.7×0.01mm=2.207mm （2）[2]由图2可知A、E两点间的距离为 时间为 所以速度为 （4）[3]小球匀速运动，根据受力平衡有 求得体积公式为 整理可得 （5）[4]根据（4）可知，所以换成直径更小的同种材质小球，速度将减小。 5. 【答案】 24.00 80.0      71.5 58.7 b 2k 【详解】（1）[1]根据纸带的数据可得 [2]平均速度为 （2）[3]根据第（1）小题结果补充表格和补全实验点图像得      （3）[4][5]从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，图像为    此直线用方程表示，由图像可知其中 ， （4）[6][7]小球做匀变速直线运动，由位移公式，整理得 即 故根据图像斜率和截距可得 ， 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 实验：探究小车速度随时间变化的规律 （专项训练） 目录 模拟·基础演练 1 01 课本原型实验 1 02 变式创新实验 4 重难·创新演练 13 真题·实战演练 17 模拟·基础演练 考查重点：探究小车速度随时间变化的规律，…… 01 课本原型实验 1．（24-25高三·江苏镇江·阶段检测）打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请完成下列有关问题。 (1)甲图是_______（选填“电磁打点计时器”或者“电火花计时器”），使用的电源是交流_______（选填“8V”或“220V”）电源。 (2)利用该计时器测量纸带的速度，基本步骤如下： A．当纸带完全通过计时器后，及时关闭电源 B．将纸带从黑粉纸盘下面穿过计时器 C．松手后小车拖动纸带运动 D．接通打点计时器电源 上述步骤正确的顺序是_______。（按顺序填写编号） (3)某同学在实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图乙所示，每两个相邻计数点之间还有四个点未画出。试根据纸带上各个计数点间的距离算出打下F点时小车的瞬时速度大小为_______m/s。（计算结果保留两位小数） (4)如果当时电网中交变电源的频率与正常频率（50Hz）相比稍稍偏大，而做实验的同学并不知道，仍按照50Hz进行数据处理。那么速度的测量值与实际值相比_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 2．（24-25高三上·江苏徐州·阶段检测）某同学利用如图甲所示的装置“探究小车速度随时间变化的规律”，其中长木板的粗糙程度一致，实验中得到如图乙所示的一条纸带，打点计时器的电源频率为50 Hz，相邻计数点间均有四个点未画出，请回答下列问题： (1)按图甲安装实验装置后，是否需要补偿摩擦力__________（选填“需要”或“不需要”）； (2)根据如图乙所示的纸带，在打第5点时小车的速度大小v5 = __________m/s；小车减速运动过程中加速度的大小为a = __________m/s2（结果均保留两位有效数字）； (3)请说明实验中得到图乙的纸带，各计数点间距离的先变大、后变小的原因__________； (4)图丙是实验中得到的另一条纸带，纸带的左侧有一段空白，请说明原因__________。 3. （24-25高三下·江苏扬州·阶段检测）某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。 (1)实验中，必要的措施是________。 A．细线必须与长木板平行 B．先接通电源再释放小车 C．小车的质量远大于钩码的质量 D．平衡小车与长木板间的摩擦力 (2)他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）．s1＝3.59cm，s2＝4.41cm，s3＝5.19cm，s4＝5.97cm，s5＝6.78cm，s6＝7.64cm，则小车的加速度a＝________m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB＝________m/s。（结果均保留两位有效数字） (3)该同学从实验结果发现，钩码下落时的加速度比实际加速度小，为了有效地缩小这个实验误差，请你提出一个有效的改进方法：_____________________________________。 (4)如果当时电网中交变电流的频率变为51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比会________（“偏大”、“不变”或“偏小”）。 02 变式创新实验 4. （25-26高三上·江苏无锡·阶段检测）某实验小组利用如图所示的实验装置测量当地的重力加速度。在含有刻度尺的气垫导轨上相隔一定距离安装两个光电门，滑块上固定一遮光条，数字计时器可以记录遮光条通过光电门的时间，用天平测出滑块（含遮光条）的质量为M，钩码的质量为m，由刻度尺读出光电门1和光电门2中心之间的距离L，接通气源后部分操作过程如下： （1）用刻度尺测出遮光条宽度d； （2）取下钩码和细线，轻推滑块使其依次通过光电门1和光电门2的时间分别为∆t1、∆t2，如果∆t1<∆t2，说明___________端较高（选填“A”或“B”），当∆t1_________∆t2（选填“>”“<”或“=”），说明气垫导轨已经水平； （3）本实验___________满足m<<M（填“需要”或“不需要”）； （4）用细线跨过定滑轮连接滑块和钩码，释放滑块，两个光电门记录的时间分别为∆t1、∆t2，滑块运动的加速度表达式为a=___________（用“d、L、∆t1、∆t2”表示）。 5. （2025·江苏南京·模拟预测）实验小组利用如图甲所示的装置测量当地重力加速度。用游标卡尺测量遮光条的宽度d，将遮光条安装在滑块上，用天平测出遮光条和滑块的总质量，槽码和挂钩的总质量。主要的实验操作如下： (1)游标卡尺测量遮光条宽度如图乙所示，其宽度________mm。 (2)打开气泵，放上滑块，待气流稳定后调节气垫导轨，导轨上的滑块通过两光电门时遮光时间相等，其目的是________。将滑块系在细线的一端，细线另一端绕过定滑轮系在槽码挂钩上。 (3)将滑块由静止释放，记录遮光条先后经过两光电门的遮光时间、，用米尺量出光电门1、2间的距离L，设滑块通过光电门1、2的速度、平方的增量，则________（用题中测量的物理量的符号d、、表示）。 (4)多次改变光电门1的位置重复实验，测量得到多组和L的数据，根据数据在方格纸上作出如图丙所示的图线________，则测得的重力加速度________。（结果保留3位有效数字）。 (5)实验中，遮光条开始遮光时的速度小于遮光条通过光电门的平均速度。有同学认为测得的滑块通过光电门1、2的速度、，均大于遮光条通过光电门1、2开始遮光时的速度，因此对的测量值没有影响。该同学的观点________（选填“正确”或“不正确”），理由是________。 6．（25-26高三上·江苏连云港·期中）某同学测量滑块与桌面间的动摩擦因数。实验装置如图a所示，处于原长状态的弹簧左端固定在挡板上，右端与滑块接触但不连接，将光电门固定在桌面上。 回答以下问题： (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d，正确的测量方式是______（选填“图b”或“图c”）； (2)图d所示游标卡尺的示数d＝______cm； (3)将光电门连接计时器，让滑块压缩弹簧至P点（图a中未画出），释放后滑块被弹开并沿桌面向右滑动，计时器记录遮光条通过光电门的时间为，再测量滑块停止位置与光电门的距离x，则滑块经过光电门时的速度大小为______（用所测物理量符号表示）； (4)改变P点的位置，多次测量实验数据。用测量的数据作图像如图e所示，重力加速度为g，可得滑块与桌面间的动摩擦因数＝______（用d、g、a、b表示）； (5)考虑到遮光条宽度对测量结果有影响，则的测量值与真实值相比______（选填“偏大”或“偏小”）。 重难·创新演练 设题创新:通过 的图像的新视角考法(T3); 通过剪断的纸带构建平均速度与时间图像角度考查(T5); 1．（25-26高三上·江苏无锡·开学考试）某实验小组采用如图实验装置探究匀变速直线运动并测量出实验小车加速度大小。打点计时器接频率为50Hz的交流电源。 (1)在实验操作中，下面做法必要的是 。 A．抬高木板右端，使小车不挂砂桶时能够匀速运动 B．小车释放前靠近打点计时器，要先接通电源，后释放小车 C．调节定滑轮，使定滑轮和小车间的细绳与木板平行，以保证小车运动过程加速度不变 D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 (2)除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有__________。测量数据经计算在速度-时间图像中描点如图所示，请作出v-t图像_______，求出小车的加速度大小a=________m/s2（保留两位有效数字）。 2. （24-25高三上·江苏泰州·期中）利用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。请完成下列有关问题： (1)实验室提供如图甲、乙两种打点计时器，某同学决定使用电火花计时器，则应选用图中的________（选填“甲”或“乙”）计时器； (2)本实验中关于轨道末端滑轮高度的调节正确的是________； A．B． C． (3)实验中，选出了如图所示的一条纸带（每两点间还有4个点没有画出来），打点计时器的电源频率为50Hz。该根据纸带上的数据，请你计算出D点的瞬时速度________m/s，根据纸带求出加速度________。（结果均保留两位小数） (4)为减小实验误差，实验中________（选填“需要”或“不需要”）满足钩码的总质量远小于小车的质量。 3. （24-25高三上·江苏连云港·开学考试）打点计时器是高中物理中重要的实验仪器。请回答下面的问题： (1)如图1中甲、乙是两种打点计时器，其中乙是______打点计时器。 (2)使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，有如下基本步骤： A．松开纸带，让物体带着纸带运动 B．安好纸带 C．把打点计时器固定在桌子上 D．接通电源 E.取下纸带 F.断开开关 以上步骤正确的排列顺序为______。 (3)如图2所示为一次记录小车运动情况的纸带，电源频率为50Hz，图中A、B、C、D、E为依次打下的相邻的计数点，两相邻计数点间还有四个点没有画出。 ①根据纸带可以计算C点的瞬时速度______m/s，该小车的加速度大小______。（结果都保留两位有效数字） ②如果当时电网中交变电流的频率稍有变化为48Hz，而做实验的同学并不知道，那么速度的测量值与实际值______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (4)某同学通过多次操作从其中选择了一条比较清晰的纸带，并选取了第一个比较清晰的点为计数点A，并依次计算出到A点的距离x与所用时间t的比值，作出了的图像，如图丙所示，坐标系中已标出的坐标值为已知量，则A点的速度为______，加速度为______（均用a、b、c表示）。 4． （24-25高三上·江苏常州·开学考试）某班级在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器接频率50Hz的交流电源，记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，每个计数点与计数点A间的距离如图1所示，每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。 (1)请依据纸带数据，计算打下B点时的小车瞬时速度大小=______；（结果保留3位小数） (2)班级内甲、乙、丙三个小组采用了不同的数据处理方法，甲小组充分利用纸带，直接计算小车加速度a甲＝______m/s2；（结果保留2位有效数字） (3)乙小组根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个计数点时小车的瞬时速度（请根据第一问结果补全表格） 速度 数值（） __ 0.479 0.560 0.640 0.721 ①以A点为计时起点，将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线_________； ②由所画v-t图像求出小车加速度为a乙=________（结果保留2位小数）； (4)如图3，丙小组用以下方法绘制了小车运动的v-t图像：先把纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条。再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时间坐标轴，标出时间。最后将纸条上端中心连起来，于是得到v-t图像。你认为这种方法有道理吗？如果你认为合理，请根据这种方法计算出小车运动的加速度______。 真题·实战演练 高频考点：运动的判断；位移、平均速度和加速度的理解与计算； 1．（2024·贵州·高考真题）智能手机内置很多传感器，磁传感器是其中一种。现用智能手机内的磁传感器结合某应用软件，利用长直木条的自由落体运动测量重力加速度。主要步骤如下： （1）在长直木条内嵌入7片小磁铁，最下端小磁铁与其他小磁铁间的距离如图（a）所示。 （2）开启磁传感器，让木条最下端的小磁铁靠近该磁传感器，然后让木条从静止开始沿竖直方向自由下落。 （3）以木条释放瞬间为计时起点，记录下各小磁铁经过传感器的时刻，数据如下表所示： 0.00 0.05 0.15 0.30 0.50 0.75 1.05 0.000 0.101 0.175 0.247 0.319 0.391 0.462 （4）根据表中数据，在答题卡上补全图（b）中的数据点，并用平滑曲线绘制下落高度h随时间t变化的图线_____。 （5）由绘制的图线可知，下落高度随时间的变化是_____（填“线性”或“非线性”）关系。 （6）将表中数据利用计算机拟合出下落高度h与时间的平方的函数关系式为。据此函数可得重力加速度大小为_____。（结果保留3位有效数字） 2. （2026·陕晋青宁卷·高考真题）某同学使用打点计时器进行“测量速度和加速度”的实验。 (1)下述操作正确的是_____（填正确答案标号）。 A．先拉动纸带，再开始打点 B．先开始打点，再拉动纸带 (2)该同学用电源频率为的打点计时器从左至右打出如图所示的一条纸带。可用某点左右相邻点间的平均速度代表该点的瞬时速度，则点的瞬时速度为_____（保留三位有效数字）。 (3)测得点的瞬时速度，则、两点间的平均加速度为_____（保留三位有效数字）。 3. （2025·北京·高考真题）利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律，实验装置如图1所示。 (1)按照图1安装好器材，下列实验步骤正确的操作顺序为________（填各实验步骤前的字母）。 A．释放小车     B．接通打点计时器的电源     C． 调整滑轮位置，使细线与木板平行 (2)实验中打出的一条纸带如图2所示，为依次选取的三个计数点（相邻计数点间有4个点未画出），可以判断纸带的________（填“左端”或“右端”）与小车相连。 (3)图2中相邻计数点间的时间间隔为T，则打B点时小车的速度________。 (4)某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图3所示，将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点，另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动，选取部分纸带如图4所示。相邻计数点间的时间间隔为，圆盘半径。则这部分纸带通过打点计时器的加速度大小为________；打点计时器打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为________。（结果均保留两位有效数字） 4. （2025·湖南·高考真题）某同学通过观察小球在黏性液体中的运动，探究其动力学规律，步骤如下： （1）用螺旋测微器测量小球直径D如图1所示，__________。 （2）在液面处由静止释放小球，同时使用频闪摄影仪记录小球下落过程中不同时刻的位置，频闪仪每隔闪光一次。装置及所拍照片示意图如图2所示（图中的数字是小球到液面的测量距离，单位是）。 （3）根据照片分析，小球在A、E两点间近似做匀速运动，速度大小__________（保留2位有效数字）。 （4）小球在液体中运动时受到液体的黏滞阻力（k为与液体有关的常量），已知小球密度为，液体密度为，重力加速度大小为g，则k的表达式为__________（用题中给出的物理量表示）。 （5）为了进一步探究动力学规律，换成直径更小的同种材质小球，进行上述实验，匀速运动时的速度将__________（填“增大”“减小”或“不变”）。 5. （2023·全国甲卷·高考真题）某同学利用如图（a）所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。      （1）已知打出图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s．以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移填到表中，小车发生对应位移和平均速度分别为和，表中________cm，________。      位移区间 AB AC AD AE AF 6.60 14.60 34.90 47.30 66.0 73.0 87.3 94.6 （2）根据表中数据得到小车平均速度随时间的变化关系，如图（c）所示。在答题卡上的图中补全实验点_____。    （3）从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，此直线用方程表示，其中________，________cm/s。（结果均保留3位有效数字） （4）根据（3）中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小________，小车的加速度大小________。（结果用字母k、b表示） 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 实验：探究小车速度随时间变化的规律 （专项训练） 目录 模拟·基础演练 1 01 课本原型实验 1 02 变式创新实验 4 重难·创新演练 13 真题·实战演练 17 模拟·基础演练 考查重点：探究小车速度随时间变化的规律，…… 01 课本原型实验 1．（24-25高三·江苏镇江·阶段检测）打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请完成下列有关问题。 (1)甲图是_______（选填“电磁打点计时器”或者“电火花计时器”），使用的电源是交流_______（选填“8V”或“220V”）电源。 (2)利用该计时器测量纸带的速度，基本步骤如下： A．当纸带完全通过计时器后，及时关闭电源 B．将纸带从黑粉纸盘下面穿过计时器 C．松手后小车拖动纸带运动 D．接通打点计时器电源 上述步骤正确的顺序是_______。（按顺序填写编号） (3)某同学在实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图乙所示，每两个相邻计数点之间还有四个点未画出。试根据纸带上各个计数点间的距离算出打下F点时小车的瞬时速度大小为_______m/s。（计算结果保留两位小数） (4)如果当时电网中交变电源的频率与正常频率（50Hz）相比稍稍偏大，而做实验的同学并不知道，仍按照50Hz进行数据处理。那么速度的测量值与实际值相比_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) 电火花计时器 220V (2)BDCA (3)0.72 (4)偏小 【详解】（1）[1][2]甲图是电火花计时器，使用的电源是交流220V电源。 （2）利用该计时器测量纸带的速度，应将纸带从黑粉纸盘下面穿过计时器，接通打点计时器电源，松手后小车拖动纸带运动，当纸带完全通过计时器后，及时关闭电源，故正确的顺序是BDCA。 （3）由于每两个相邻计数点之间还有四个点未画出，所以相邻两计数点间的时间间隔为 所以打下F点时小车的瞬时速度大小为 （4）如果当时电网中交变电源的频率与正常频率（50Hz）相比稍稍偏大，则实际打点的周期偏小，则速度的测量值与实际值相比偏小。 2．（24-25高三上·江苏徐州·阶段检测）某同学利用如图甲所示的装置“探究小车速度随时间变化的规律”，其中长木板的粗糙程度一致，实验中得到如图乙所示的一条纸带，打点计时器的电源频率为50 Hz，相邻计数点间均有四个点未画出，请回答下列问题： (1)按图甲安装实验装置后，是否需要补偿摩擦力__________（选填“需要”或“不需要”）； (2)根据如图乙所示的纸带，在打第5点时小车的速度大小v5 = __________m/s；小车减速运动过程中加速度的大小为a = __________m/s2（结果均保留两位有效数字）； (3)请说明实验中得到图乙的纸带，各计数点间距离的先变大、后变小的原因__________； (4)图丙是实验中得到的另一条纸带，纸带的左侧有一段空白，请说明原因__________。 【答案】(1)不需要 (2) 1.0 2.0 (3)小车的速度先变大后变小 (4)先释放的小车后接通的电源 【详解】（1）本实验探究小车速度随时间变化的规律，只要保证小车所受合力不变即可，不需要补偿摩擦力。 （2）[1]依题意，纸带上相邻计数点的时间间隔为 打第5点时小车的速度大小 [2]由纸带数据分析可知，小车在打计数点6和7之间开始减速，由逐差法可知其减速过程的加速度大小为 （3）纸带上相邻计数点间的时间间隔相同，由 可知各计数点间距离的先变大、后变小的原因是纸带上记录的小车的速度先变大后变小。 （4）从纸带上点迹的密集程度来看，其左端连接的小车，左侧有一段空白说明实验时先释放的小车后接通的电源。 3. （24-25高三下·江苏扬州·阶段检测）某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。 (1)实验中，必要的措施是________。 A．细线必须与长木板平行 B．先接通电源再释放小车 C．小车的质量远大于钩码的质量 D．平衡小车与长木板间的摩擦力 (2)他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）．s1＝3.59cm，s2＝4.41cm，s3＝5.19cm，s4＝5.97cm，s5＝6.78cm，s6＝7.64cm，则小车的加速度a＝________m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB＝________m/s。（结果均保留两位有效数字） (3)该同学从实验结果发现，钩码下落时的加速度比实际加速度小，为了有效地缩小这个实验误差，请你提出一个有效的改进方法：_____________________________________。 (4)如果当时电网中交变电流的频率变为51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比会________（“偏大”、“不变”或“偏小”）。 【答案】(1)AB (2) 0.80 0.40 (3)可以将钩码的质量加大或者换用电火花打点计时器或采用频闪照相法 (4)偏小 【详解】（1）AB．为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平，同时为了打点稳定，应先接通电源再放纸带，故AB正确； C．本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量，只要能让小车做匀加速运动即可，故C错误； D．结合上述分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，故D错误。 故选AB。 （2）[1]由题可知，相邻计数点之间的时间间隔为 根据逐差法可知小车的加速度大小为 [2]根据匀变速直线运动规律可知，B点的速度等于AC段的平均速度，则有 （3）可以将钩码的质量加大，或者换用电火花打点计时器，或采用频闪照相法。 （4）交变电流的频率变大，导致打点的时间间隔变小，而处理实验数据时仍按原来的时间间隔计算，使相邻时间间隔变大，加速度的测量则偏小。 02 变式创新实验 4. （25-26高三上·江苏无锡·阶段检测）某实验小组利用如图所示的实验装置测量当地的重力加速度。在含有刻度尺的气垫导轨上相隔一定距离安装两个光电门，滑块上固定一遮光条，数字计时器可以记录遮光条通过光电门的时间，用天平测出滑块（含遮光条）的质量为M，钩码的质量为m，由刻度尺读出光电门1和光电门2中心之间的距离L，接通气源后部分操作过程如下： （1）用刻度尺测出遮光条宽度d； （2）取下钩码和细线，轻推滑块使其依次通过光电门1和光电门2的时间分别为∆t1、∆t2，如果∆t1<∆t2，说明___________端较高（选填“A”或“B”），当∆t1_________∆t2（选填“>”“<”或“=”），说明气垫导轨已经水平； （3）本实验___________满足m<<M（填“需要”或“不需要”）； （4）用细线跨过定滑轮连接滑块和钩码，释放滑块，两个光电门记录的时间分别为∆t1、∆t2，滑块运动的加速度表达式为a=___________（用“d、L、∆t1、∆t2”表示）。 【答案】 A = 不需要 【详解】[1]通过光电门1和光电门2的速度分别为,， 解得 即滑块做减速运动，说明A端较高； [2]当时，则 滑块做匀速运动，说明气垫导轨已经水平； [3]本实验不需要满足，因为本实验不需要用钩码的重力替代细线的拉力； [4]根据运动学公式可得 解得 5. （2025·江苏南京·模拟预测）实验小组利用如图甲所示的装置测量当地重力加速度。用游标卡尺测量遮光条的宽度d，将遮光条安装在滑块上，用天平测出遮光条和滑块的总质量，槽码和挂钩的总质量。主要的实验操作如下： (1)游标卡尺测量遮光条宽度如图乙所示，其宽度________mm。 (2)打开气泵，放上滑块，待气流稳定后调节气垫导轨，导轨上的滑块通过两光电门时遮光时间相等，其目的是________。将滑块系在细线的一端，细线另一端绕过定滑轮系在槽码挂钩上。 (3)将滑块由静止释放，记录遮光条先后经过两光电门的遮光时间、，用米尺量出光电门1、2间的距离L，设滑块通过光电门1、2的速度、平方的增量，则________（用题中测量的物理量的符号d、、表示）。 (4)多次改变光电门1的位置重复实验，测量得到多组和L的数据，根据数据在方格纸上作出如图丙所示的图线________，则测得的重力加速度________。（结果保留3位有效数字）。 (5)实验中，遮光条开始遮光时的速度小于遮光条通过光电门的平均速度。有同学认为测得的滑块通过光电门1、2的速度、，均大于遮光条通过光电门1、2开始遮光时的速度，因此对的测量值没有影响。该同学的观点________（选填“正确”或“不正确”），理由是________。 【答案】(1)10.20 (2)将气垫导轨调至水平 (3) (4) 9.60/9.61/9.62/9.63/9.64/9.65/9.66/9.67/9.68/9.69/9.70 (5) 不正确 因为， 通过光电门1开始遮光时间内位移 通过光电门2开始遮光时间内位移 因为，所以，则 【详解】（1）图乙可知游标卡尺精度为0.05mm，则 （2）导轨上的滑块通过两光电门时遮光时间相等，其目的是将气垫导轨调至水平。 （3）根据题意可得 则 （4）[1]根据表格中数据描点并用直线连接，如下图所示 [2]因为 其中 整理得 可知图像斜率 图像可知斜率 联立解得 （5）[1]不正确； [2因为， 通过光电门1开始遮光时间内位移 通过光电门2开始遮光时间内位移 因为，所以，则 6．（25-26高三上·江苏连云港·期中）某同学测量滑块与桌面间的动摩擦因数。实验装置如图a所示，处于原长状态的弹簧左端固定在挡板上，右端与滑块接触但不连接，将光电门固定在桌面上。 回答以下问题： (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d，正确的测量方式是______（选填“图b”或“图c”）； (2)图d所示游标卡尺的示数d＝______cm； (3)将光电门连接计时器，让滑块压缩弹簧至P点（图a中未画出），释放后滑块被弹开并沿桌面向右滑动，计时器记录遮光条通过光电门的时间为，再测量滑块停止位置与光电门的距离x，则滑块经过光电门时的速度大小为______（用所测物理量符号表示）； (4)改变P点的位置，多次测量实验数据。用测量的数据作图像如图e所示，重力加速度为g，可得滑块与桌面间的动摩擦因数＝______（用d、g、a、b表示）； (5)考虑到遮光条宽度对测量结果有影响，则的测量值与真实值相比______（选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】(1)图b (2)0.55 (3) (4) (5)偏小 【详解】（1）要测量遮光条的宽度d，游标卡尺的测量爪应平行于遮光条的宽度方向，将遮光条夹在两测量爪之间。由图可知，图 b的测量方式符合这一要求，而图 c 的测量方式不符合。 （2）观察图中，游标尺的第5小格与主尺上的刻度线对齐 读数结果 （3）滑块经过光电门过程中的平均速度为，因时间很小，可以代替经过光电门时的瞬时速度。 （4）滑块经过光电门后做匀减速直线运动，由运动学公式,又 整理可得，表达式为一次函数，斜率，由图像可知斜率 联解二式可得 。 （5）由于遮光条有宽度，滑块经过光电门的瞬时速度实际是 “中间时刻的速度”，而实验中测量的x是 “从光电门（遮光条前端位置）到停止的距离”，即x的测量值偏大。根据，b（测量的x）偏大，会导致计算出的μ偏小。 重难·创新演练 设题创新:通过 的图像的新视角考法(T3); 通过剪断的纸带构建平均速度与时间图像角度考查(T5); 1．（25-26高三上·江苏无锡·开学考试）某实验小组采用如图实验装置探究匀变速直线运动并测量出实验小车加速度大小。打点计时器接频率为50Hz的交流电源。 (1)在实验操作中，下面做法必要的是 。 A．抬高木板右端，使小车不挂砂桶时能够匀速运动 B．小车释放前靠近打点计时器，要先接通电源，后释放小车 C．调节定滑轮，使定滑轮和小车间的细绳与木板平行，以保证小车运动过程加速度不变 D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 (2)除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有__________。测量数据经计算在速度-时间图像中描点如图所示，请作出v-t图像_______，求出小车的加速度大小a=________m/s2（保留两位有效数字）。 【答案】(1)BC (2) 刻度尺 0.80 【详解】（1）A．此实验中不需要平衡摩擦力，选项A错误； B．为了充分利用纸带，小车释放前靠近打点计时器，要先接通电源，后释放小车，选项B正确； C．调节定滑轮，使定滑轮和小车间的细绳与木板平行，以保证小车运动过程加速度不变，选项C正确； D．在此实验中不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，选项D错误； 故选BC。 （2）[1]除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有刻度尺，测量点迹间距离。 [2]作图如下 [3]连接图像上的各点如图，由图像可知 2. （24-25高三上·江苏泰州·期中）利用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。请完成下列有关问题： (1)实验室提供如图甲、乙两种打点计时器，某同学决定使用电火花计时器，则应选用图中的________（选填“甲”或“乙”）计时器； (2)本实验中关于轨道末端滑轮高度的调节正确的是________； A．B． C． (3)实验中，选出了如图所示的一条纸带（每两点间还有4个点没有画出来），打点计时器的电源频率为50Hz。该根据纸带上的数据，请你计算出D点的瞬时速度________m/s，根据纸带求出加速度________。（结果均保留两位小数） (4)为减小实验误差，实验中________（选填“需要”或“不需要”）满足钩码的总质量远小于小车的质量。 【答案】(1)乙 (2)B (3) 1.18 1.93 (4)不需要 【详解】（1）某同学决定使用电火花计时器，则应选用图中乙计时器。 （2）为了保证小车运动过程，受力的细线拉力恒定不变，应调整轨道末端滑轮高度，使细线与木板平行。 故选B。 （3）[1]每两点间还有4个点没有画出来，则相邻计数点的时间间隔为 则D点的瞬时速度为 [2]根据逐差法可得加速度大小为 （4）本实验是探究小车速度随时间变化的规律，只需要保证小车受到的合力恒定不变，不需要满足钩码的总质量远小于小车的质量。 3. （24-25高三上·江苏连云港·开学考试）打点计时器是高中物理中重要的实验仪器。请回答下面的问题： (1)如图1中甲、乙是两种打点计时器，其中乙是______打点计时器。 (2)使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，有如下基本步骤： A．松开纸带，让物体带着纸带运动 B．安好纸带 C．把打点计时器固定在桌子上 D．接通电源 E.取下纸带 F.断开开关 以上步骤正确的排列顺序为______。 (3)如图2所示为一次记录小车运动情况的纸带，电源频率为50Hz，图中A、B、C、D、E为依次打下的相邻的计数点，两相邻计数点间还有四个点没有画出。 ①根据纸带可以计算C点的瞬时速度______m/s，该小车的加速度大小______。（结果都保留两位有效数字） ②如果当时电网中交变电流的频率稍有变化为48Hz，而做实验的同学并不知道，那么速度的测量值与实际值______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (4)某同学通过多次操作从其中选择了一条比较清晰的纸带，并选取了第一个比较清晰的点为计数点A，并依次计算出到A点的距离x与所用时间t的比值，作出了的图像，如图丙所示，坐标系中已标出的坐标值为已知量，则A点的速度为______，加速度为______（均用a、b、c表示）。 【答案】(1)电磁式 (2)CBDAFE (3) 0.44 1.2 偏大 (4) b 【详解】（1）乙打点计时器中有线圈、振片、振针和永久磁铁，工作时利用交变电流产生周期性磁场使振针振动，因此是电磁式打点计时器。 （2）C．实验前先把打点计时器固定在桌面上； B．再将纸带正确穿过限位孔并安放好； D．实验开始时先接通电源，使打点计时器稳定工作； A．随后松开纸带，让物体带着纸带运动； F．打点结束后先断开开关； E．最后取下纸带。 故选CBDAFE。 （3）[1] 相邻计数点之间有5个打点时间间隔，故 用、点间的平均速度表示点的瞬时速度，有 [2] 由逐差法可知加速度 [3] 实际打点周期大于实验者所用的，所以同一段纸带对应的测量时间偏小，速度测量值偏大。 （4）[4][5] 设小车的加速度为，由位移与时间关系有 整理得 由图像纵轴截距可知 当时，有 解得 4． （24-25高三上·江苏常州·开学考试）某班级在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器接频率50Hz的交流电源，记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，每个计数点与计数点A间的距离如图1所示，每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。 (1)请依据纸带数据，计算打下B点时的小车瞬时速度大小=______；（结果保留3位小数） (2)班级内甲、乙、丙三个小组采用了不同的数据处理方法，甲小组充分利用纸带，直接计算小车加速度a甲＝______m/s2；（结果保留2位有效数字） (3)乙小组根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个计数点时小车的瞬时速度（请根据第一问结果补全表格） 速度 数值（） __ 0.479 0.560 0.640 0.721 ①以A点为计时起点，将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线_________； ②由所画v-t图像求出小车加速度为a乙=________（结果保留2位小数）； (4)如图3，丙小组用以下方法绘制了小车运动的v-t图像：先把纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条。再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时间坐标轴，标出时间。最后将纸条上端中心连起来，于是得到v-t图像。你认为这种方法有道理吗？如果你认为合理，请根据这种方法计算出小车运动的加速度______。 【答案】(1)0.400 (2)0.80 (3) 0.78 (4)0.80 【详解】（1）相邻两计数点的时间间隔为 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，打下B点时的小车瞬时速度大小 （2）根据逐差法求出小车加速度为 （3）[1]小车的瞬时速度随时间变化的关系图线为 [2]图像的斜率表示加速度，小车加速度为 （4）因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s，即时间t相等，所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度，最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，还等于各段纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比。因此该做法是合理的。图像的斜率表示加速度，小车运动的加速度为 真题·实战演练 高频考点：运动的判断；位移、平均速度和加速度的理解与计算； 1．（2024·贵州·高考真题）智能手机内置很多传感器，磁传感器是其中一种。现用智能手机内的磁传感器结合某应用软件，利用长直木条的自由落体运动测量重力加速度。主要步骤如下： （1）在长直木条内嵌入7片小磁铁，最下端小磁铁与其他小磁铁间的距离如图（a）所示。 （2）开启磁传感器，让木条最下端的小磁铁靠近该磁传感器，然后让木条从静止开始沿竖直方向自由下落。 （3）以木条释放瞬间为计时起点，记录下各小磁铁经过传感器的时刻，数据如下表所示： 0.00 0.05 0.15 0.30 0.50 0.75 1.05 0.000 0.101 0.175 0.247 0.319 0.391 0.462 （4）根据表中数据，在答题卡上补全图（b）中的数据点，并用平滑曲线绘制下落高度h随时间t变化的图线_____。 （5）由绘制的图线可知，下落高度随时间的变化是_____（填“线性”或“非线性”）关系。 （6）将表中数据利用计算机拟合出下落高度h与时间的平方的函数关系式为。据此函数可得重力加速度大小为_____。（结果保留3位有效数字） 【答案】 非线性 【详解】（4）[1]由表中数据在图（b）中描点画图，如图所示。 （5）[2]由绘制的图线可知，下落高度随时间的变化是非线性关系。 （6）[3]如果长直木条做自由落体运动，则满足 由 可得 解得 2. （2026·陕晋青宁卷·高考真题）某同学使用打点计时器进行“测量速度和加速度”的实验。 (1)下述操作正确的是_____（填正确答案标号）。 A．先拉动纸带，再开始打点 B．先开始打点，再拉动纸带 (2)该同学用电源频率为的打点计时器从左至右打出如图所示的一条纸带。可用某点左右相邻点间的平均速度代表该点的瞬时速度，则点的瞬时速度为_____（保留三位有效数字）。 (3)测得点的瞬时速度，则、两点间的平均加速度为_____（保留三位有效数字）。 【答案】(1)B (2)0.305 (3)1.28 【详解】（1）使用打点计时器时，为了使打点稳定并有效利用纸带，应先接通电源开始打点，待打点稳定后再释放纸带拉动其运动。若先拉动纸带再打点，可能导致纸带上打出的点很少甚至没有点，且初始阶段打点不稳定。 故选B。 （2）由图可知， P点左侧相邻点对应的刻度为，右侧相邻点对应的刻度为。 P点左右相邻两点间的距离 打点计时器电源频率为，打点周期，根据用某点左右相邻点间的平均速度代表该点的瞬时速度，可得P点的瞬时速度 （3）根据加速度定义式，P、Q两点间的平均加速度 3. （2025·北京·高考真题）利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律，实验装置如图1所示。 (1)按照图1安装好器材，下列实验步骤正确的操作顺序为________（填各实验步骤前的字母）。 A．释放小车     B．接通打点计时器的电源     C． 调整滑轮位置，使细线与木板平行 (2)实验中打出的一条纸带如图2所示，为依次选取的三个计数点（相邻计数点间有4个点未画出），可以判断纸带的________（填“左端”或“右端”）与小车相连。 (3)图2中相邻计数点间的时间间隔为T，则打B点时小车的速度________。 (4)某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图3所示，将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点，另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动，选取部分纸带如图4所示。相邻计数点间的时间间隔为，圆盘半径。则这部分纸带通过打点计时器的加速度大小为________；打点计时器打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为________。（结果均保留两位有效数字） 【答案】(1)CBA (2)左端 (3) (4) 0.81 【详解】（1）实验步骤中，首先调整滑轮位置使细线与木板平行，确保力的方向正确；接着接通打点计时器电源，让计时器先工作；最后释放小车。故顺序为CBA； （2）小车做匀加速直线运动时，速度越来越大，纸带上点间距逐渐增大。图2中纸带左端间距小，右端间距大，说明纸带左端与小车相连。 （3）根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。B点为A、C的中间时刻，AC间位移为x2，时间间隔为2T；则 （4）[1]根据逐差法可知 [2]B点是AC的中间时刻点，则有 此时向心加速度 4. （2025·湖南·高考真题）某同学通过观察小球在黏性液体中的运动，探究其动力学规律，步骤如下： （1）用螺旋测微器测量小球直径D如图1所示，__________。 （2）在液面处由静止释放小球，同时使用频闪摄影仪记录小球下落过程中不同时刻的位置，频闪仪每隔闪光一次。装置及所拍照片示意图如图2所示（图中的数字是小球到液面的测量距离，单位是）。 （3）根据照片分析，小球在A、E两点间近似做匀速运动，速度大小__________（保留2位有效数字）。 （4）小球在液体中运动时受到液体的黏滞阻力（k为与液体有关的常量），已知小球密度为，液体密度为，重力加速度大小为g，则k的表达式为__________（用题中给出的物理量表示）。 （5）为了进一步探究动力学规律，换成直径更小的同种材质小球，进行上述实验，匀速运动时的速度将__________（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 2.207/2.206/2.205 减小 【详解】（1）[1]根据图1可知小球直径D=2mm+20.7×0.01mm=2.207mm （2）[2]由图2可知A、E两点间的距离为 时间为 所以速度为 （4）[3]小球匀速运动，根据受力平衡有 求得体积公式为 整理可得 （5）[4]根据（4）可知，所以换成直径更小的同种材质小球，速度将减小。 5. （2023·全国甲卷·高考真题）某同学利用如图（a）所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。      （1）已知打出图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s．以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移填到表中，小车发生对应位移和平均速度分别为和，表中________cm，________。      位移区间 AB AC AD AE AF 6.60 14.60 34.90 47.30 66.0 73.0 87.3 94.6 （2）根据表中数据得到小车平均速度随时间的变化关系，如图（c）所示。在答题卡上的图中补全实验点_____。    （3）从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，此直线用方程表示，其中________，________cm/s。（结果均保留3位有效数字） （4）根据（3）中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小________，小车的加速度大小________。（结果用字母k、b表示） 【答案】 24.00 80.0      71.5 58.7 b 2k 【详解】（1）[1]根据纸带的数据可得 [2]平均速度为 （2）[3]根据第（1）小题结果补充表格和补全实验点图像得      （3）[4][5]从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，图像为    此直线用方程表示，由图像可知其中 ， （4）[6][7]小球做匀变速直线运动，由位移公式，整理得 即 故根据图像斜率和截距可得 ， 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $