2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律（讲义）物理人教版必修第一册

本讲义聚焦“探究小车速度随时间变化的规律”实验，系统梳理实验操作流程、纸带数据处理（用平均速度近似中间时刻瞬时速度）、v-t图像绘制与分析等核心内容。承接打点计时器使用及瞬时速度测量知识，为后续匀变速直线运动规律学习搭建从实验操作到数据处理再到规律探究的完整学习支架。 该资料以新课标为指引，突出科学探究与科学思维培养。实验步骤详尽，数据处理强调图像规范拟合与误差分析，如用平滑直线连接数据点并合理处理异常值。题型分层设计（基础通关、素养提升、迁移创新），课中辅助教师引导学生规范实验，课后助力学生巩固技能、查漏补缺，有效培养严谨的科学态度与问题解决能力。

第一章 机械运动 2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 课标要点 1.掌握实验操作流程，规范完成实验，合理采集、整理实验数据。 2.学会运用描点法绘制 v-t 图像，借助图像分析小车速度的变化规律。 学习重难点 重点： 1.掌握纸带处理方法，利用一段平均速度近似中间时刻瞬时速度。 2.根据实验数据绘制 v-t 图像，通过图像分析小车速度变化规律。 难点： 1.v-t 图像的规范拟合，合理处理偏离直线的异常数据点。 2.分析实验误差来源，思考减小实验误差的可行方案。 知识点 实验目的 1.巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。 2.通过实验探究，体验如何从实验中获取数据，学会利用图像处理实验数据的科学方法。 3.知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。 知识点 实验原理 1.利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的 表示这点的瞬时速度。 2.用v－t图像表示小车的运动情况：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法画出小车的v－t图像，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果v－t图像是一条 ，说明小车的速度是 变化的。 知识点 实验器材 打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、坐标纸。 知识点 实验步骤 1.如图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。 2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的槽码，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车后面。 3.把小车停在 打点计时器处，先 ，后 ，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点。 4.换上新纸带，重复实验两次。 5.增减所挂槽码，按以上步骤再做两次实验。 知识点 数据处理 1.纸带的选取与测量 (1)在三条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带。 (2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点)。 (3)每 个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测量(如图所示，相邻两点中间还有4个点未画出)。 (4)采集数据的方法：不要直接去测量两个计数点间的距离，而是要量出各个计数点到计时零点的距离d1、d2、d3…然后再算出相邻的两个计数点的距离x1＝d1；x2＝d2－d1；x3＝d3－d2；x4＝d4－d3… 2.瞬时速度的计算 (1)瞬时速度的求解方法：时间间隔很短时，可用某段时间的平均速度表示这段时间内中间时刻的瞬时速度，即vn＝。例如，图中计数点4的瞬时速度v4＝。 (2)设计表格并记录相关数据。 位置编号 0 1 2 3 4 5 时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 x/m (dn－dn－1)/m v/(m·s－1) 3.画出小车的v－t图像 (1)定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图像大致分布在坐标平面中央。 (2)描点：描点时要用平行于两坐标轴的虚线标明该点的位置坐标。(所描的点一般用“·”标明) (3)连线：用一条平滑的曲线或直线“拟合”这些点。 仔细观察所描各点的分布情况。用一条直线“拟合”这些点，即让所画的直线连接尽可能多的点，不能连接的点应均匀分布在直线两侧，舍弃离直线较远的点。 4.分析实验结果，得出实验结论 如果画出的v－t图像是一条 ，说明小车做速度 变化的直线运动。图像和纵坐标轴的交点表示开始计时时小车的速度—— 。 知识点误差分析 1.木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀。 2.根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差。 3.作v－t图像时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差。 随学随练 在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中 (1)下列仪器需要用到的有___________。 A．电火花计时器 B．刻度尺 C．秒表 D．天平 (2)某同学进行了以下实验操作步骤，其中有误的步骤是___________。 A．将电火花计时器固定在长木板的一端，并接在交流电源上 B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码 D．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源 (3)在实验中得到一条如图所示的纸带，已知电源频率为，相邻计数点间的时间间隔为，测量出 、 ，则打下“”点时小车的瞬时速度v=___________m/s。（结果保留两位有效数字） (4)若实验时电源频率大于50 Hz，则打下“F”点时小车的实际速度___________（填“大于”、“小于”或“等于”）测量速度。 题型 实验基本操作 1．在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中：    （1）打点计时器是利用_____________（填“直流”或“交流”）电源进行的计时仪器，若电源频率为，则它们每隔_____________秒打一个点，其中电火花打点计时器所用电压为_____________伏； （2）除打点计时器（含纸带，复写纸），小车，一端附有滑轮的长木板，细绳，钩码，导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有_____________；（填选项代号） A．电压合适的交流电源    B．电压可调的直流电源    C．刻度尺    D．秒表    E．天平 （3）实验过程中，下列做法正确的是_____________。 A．先释放小车，再接通电源 B．先接通电源，再释放小车 C．将接好纸带的小车停在靠近长木板滑轮处 D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 题型实验数据处理 2．某小组利用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律，请回答以下问题： (1)除了图甲中已有的器材外，要完成实验还需要的器材有______； A．220V交流电源 B．6V交流电源 C．毫米刻度尺 D．天平 (2)处理数据时，选出一条如图乙所示的纸带，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，相邻两计数点间还有4个点没有画出，打点计时器的电源频率为50Hz。根据纸带上的数据，计算打下A、B、C、D、E点的瞬时速度并填在表中，C点的瞬时速度为______m/s； (3)在答题纸的坐标纸中描出C点的位置并画出小车的图像，根据图像求得小车的加速度为______；（保留三位有效数字） 题型创新实验方案 3．(1)为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为的遮光条，如图所示，滑块在牵引力作用下，先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门时的时间为，通过第二个光电门的时间为，遮光条从第一个光电门到第二个光电门之间的时间间隔为。则滑块通过第一个光电门时的速度为______，滑块通过第二个光电门的速度为_____m/s。滑块的加速度为_____。（本题结果均保留两位有效数字） (2)为使速度的测量值更接近瞬时速度，正确的措施是_____； A．换用宽度更宽的遮光条 B．换用宽度更窄的遮光条 C．增大释放点到光电门间的距离 D．减小释放点到光电门间的距离 基础通关 1．某同学利用如图甲装置“探究小车的速度随时间变化规律” (1)图乙是__________填“电磁”或“电火花”打点计时器，电源采用的是__________填“8V交流”、“220V交流”或“四节干电池”； (2)实验时图丙纸带的__________端与小车相连选填“左”或“右” (3)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．牵引小车的钩码个数越多越好 D．长木板一定要水平摆放，不能一端高一端低 2．如图所示为一条记录小车向左运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1 s。 (1)根据纸带计算AE段的平均速度AE＝_______m/s，AC段的平均速度AC＝____m/s。 (2)根据纸带计算各点的瞬时速度vD＝________m/s，vC＝________m/s，vB＝_______m/s。以A为计时起点，在如图所示坐标系中作出小车的v-t图线_______。 3．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中 (1)实验室提供了以下两种打点计时器，其中A为______；（选填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”） (2)下列说法中正确的是______； A．实验时，先释放纸带，再接通电源 B．实验时，先接通电源，待打点稳定后，再释放纸带 C．实验时，先接通电源或先释放纸带都可以 D．纸带上打点越密集说明纸带运动速度越大 (3)实验中某同学得到一条打点计时器打下的纸带，如图所示，A、B、C、D、E、F、G是打点计时器依次打出的7个点，其中B、C、D、E、F、G距A点的距离分别为、、、、、，相邻两个点之间的时间间隔均为。打下点时纸带的速度为_________； (4)某实验小组计算出所得纸带上各计数点对应的速度后，在坐标系中描出的点如图所示，请根据这些点在下图中作出图像______； (5)在实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度，最佳的方法是______。 A．根据任意两计数点的速度用公式算出加速度。 B．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度。 C．根据实验数据画出图像，量取其倾角，用求出加速度。 D．根据实验数据画出图像，由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度。 4．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交变电源的频率为50 Hz，记录小车运动的一段纸带如图所示，在纸带上选取A、B、C、D、E、F六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出。 (1)由纸带提供的数据求出打下C、E两点时小车的速度，填入下表： 计数点序号 B C D E 计数点对应的时刻t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 打下计数点时小车的速度v/(m·s－1) 0.25 __ 0.45 ___ (2)根据上表中的数据，在下图中作出小车运动的v－t图线______，分析可知小车速度随时间变化的规律为__________________________________________________。 5．(1)打点计时器和数字计时器是高中物理研究物体运动中重要的实验仪器，下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的打点计时器，图丙为连接光电门的数字计时器。 请回答下面的问题： ①图甲是______（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是______（填“交流4~6V”、“交流220V”、“四节干电池”）； ②图丙中，若已知物体挡光宽度为，物体经过光电门用时，则可以近似认为物体通过光电门的瞬时速度的表达式为______； (2)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图所示其中斜面倾角可调，打点计时器每隔0.02s打一次点，纸带上计数点的间距如图所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。 ①部分实验步骤如下： A．测量完毕，关闭电源，取出纸带 B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车 C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 D．把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔，上述实验步骤的正确顺序是：______（用字母填写）； ②图中标出的相邻两计时点的时间间隔______s；相邻两计数点的时间间隔______s； ③计数点4对应的瞬时速度大小计算式为______，计数点5对应的瞬时速度大小计算式为______（用字母表示）。 6．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，给你以下器材：电源、电火花打点计时器、电池组、纸带、墨粉盘、秒表、小车、钩码、细绳、导线、一端附有定滑轮的长木板。 (1)其中不需要的器材是______和______，还需要增添的器材有______。 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，在纸带上每5个打印点取一个计数点，这样在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。共各相邻点间的距离如图所示，打点计时器使用的是50Hz的交流电。根据纸带回答下列问题： (2)计时器打下从A到G这一段小车的平均速度为______m/s，打下F点时的瞬时速度为______m/s，打下从B到F这一段小车的平均加速度为______m/s2（以上结果都保留三位有效数字）。 (3)如果打点时交变电流的实际频率是f=49Hz，而做实验的同学并不知道，那么速度的测量值与实际值相比______（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）。 7．（1）在“用打点计时器测速度”的实验中：要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是___________（直流电，交流电），它们是每隔___________s打一个点。 （2）在“用打点计时器测速度”的实验中：除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面仪器和器材中，必须使用的有___________（填选项代号） A．电压合适的50Hz交流电源                 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺              D．秒表                 E．天平 （3）实验过程中，下列做法正确的是___________ A．先释放小车，再接通电源            B．先接通电源，再释放小车 C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处    D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 8．某探究小组的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”，图乙是某次实验获取的一段纸带。请你根据题图回答以下问题：    （1）除了图甲中标出的器材外，还需要__________。 A．弹簧测力计       B．刻度尺       C．天平       D．秒表 （2）本次实验选择的打点计时器是图________（选填“丙”或“丁”）中的计时器，该计时器的工作电压是________（选填“直流电”或“交流电”）。    （3）根据图乙中记录的实验数据，可以推算出此次实验所用的刻度尺是________。 A．毫米刻度尺        B．厘米刻度尺 （4）实验中打点计时器每隔0.02s打一个点，打出的纸带如图乙所示，则可大致判断出小车做____________（选填“匀速直线”或“匀变速直线运动”），这是因为__________________。若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出，则打B点时小车的速度大小是_________m/s（计算结果保留两位有效数字），速度方向是_________（选填“从A向C”或“从C向A”）。 素养提升 9．光电计时器是一种常用的计时仪器，其结构如图甲所示，分别是光电门的激光发射和接收装置，当有滑块从间通过时，光电计时器就可以显示出滑块的挡光时间，现有某滑块在斜面上滑行，先后通过光电门和光电门，计时器显示的挡光时间分别为、，滑块从到达光电门到到达光电门所经历的时间，用分度值为的刻度尺测量滑块的长度，示数如图乙所示。 (1)读出滑块的长度d=_________cm； (2)滑块通过光电门的瞬时速度分别为_________、_________；（计算结果均保留两位小数） (3)滑块的加速度大小为_________；（计算结果均保留两位小数） (4)由此测得的滑块的瞬时速度和只是一个近似值，它们实质上是滑块通过光电门和的_______________，要使瞬时速度的测量值更接近真实值，可将_____________的宽度减小一些。 10．物理兴趣小组的同学利用气垫导轨和光电门传感器测量滑块的加速度大小，实验装置如图所示，气垫导轨上安装有光电门1和光电门2。 (1)实验时用刻度尺测量遮光条的宽度，示数如图所示，则遮光条的宽度d=________cm。 (2)用细线一端连接滑块，另一端跨过定滑轮挂上槽码，启动气源，让气垫导轨正常工作。将滑块从气垫导轨上光电门1的右侧某一位置由静止释放，滑块向左做加速运动。与光电门相连的数字计时器记录了遮光条通过光电门1所用的时间为0.20 s，通过光电门2所用的时间为0.05 s，遮光条从光电门1到光电门2所用的时间为2.5 s。则滑块通过光电门2的速度v=________m/s，则滑块的加速度大小a=________ m/s2。（结果保留一位有效数字） (3)下列方法可以减小实验误差的是________。（单选） A．减少槽码数量 B．减小两光电门的间距 C．换用宽度适当小一些的遮光条 11．小明为了测定气垫导轨上滑块的加速度，在滑块上安装了宽度为d的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t，则： (1)滑块通过光电门1时的速度_________，滑块通过光电门2时的速度=___________。滑块的加速度a =___________（所有结果均用题中符号表示） (2)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的___________，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将遮光片的___________减小一些。 12．物理兴趣小组的同学利用气垫导轨和光电门传感器测量滑块的加速度大小，实验装置如图所示，气垫导轨上安装有光电门1和光电门2。 (1)实验时用刻度尺测量遮光条的宽度，示数如图所示，则遮光条的宽度d＝________mm。 (2)用细线一端连接滑块，另一端跨过定滑轮挂上槽码，启动气源，让气垫导轨正常工作。将滑块从气垫导轨上光电门1的右侧某一位置由静止释放，滑块向左做加速运动。与光电门相连的数字计时器记录了遮光条通过光电门1所用的时间为0.020s，通过光电门2所用的时间为0.005s，遮光条从光电门1到光电门2所用的时间为0.75s。则滑块的加速度大小a＝________。（结果保留两位有效数字） (3)下列方法可以减小实验误差的是 。 A．增加槽码数量，使滑块更快地运动 B．减小两光电门的间距 C．换用宽度适当小一些的遮光条 迁移创新 13．下图是某同学研究小球由静止从斜槽滚下，依次通过O、A、B、C四点时记录的数据。 0.07 0.16 0.27 0.1 0.2 0.3 0.70 0.80 0.90 (1)A、B、C三点中，小球在运动得最慢的是______点； (2)小球在、、三段中的平均速度______段更接近O点的瞬时速度； (3)如果从O点起取几段更小的位移，比如：、、，______段的平均速度更接近O点的瞬时速度。 14．（1）用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图甲所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，已知遮光板的宽度为，滑块通过第二个光电门的速度大小为____________m/s（保留两位有效数字）。 （2）为了监控车辆是否超速，交通部门常用测速仪来检测。测速原理如图乙所示，测速仪前后两次发出并接收超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出被测车辆的速度。如果某次检测一辆匀速运动的汽车的车速时，第一次从发出至收到超声波信号用了0.3s，第二次从发出至收到超声波信号用了0.6s，两次信号发出的时间间隔是1.55s，则测得汽车的速度为____________m/s（假设超声波的速度为340m/s，且大小保持不变） 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 机械运动 2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 课标要点 1.掌握实验操作流程，规范完成实验，合理采集、整理实验数据。 2.学会运用描点法绘制 v-t 图像，借助图像分析小车速度的变化规律。 学习重难点 重点： 1.掌握纸带处理方法，利用一段平均速度近似中间时刻瞬时速度。 2.根据实验数据绘制 v-t 图像，通过图像分析小车速度变化规律。 难点： 1.v-t 图像的规范拟合，合理处理偏离直线的异常数据点。 2.分析实验误差来源，思考减小实验误差的可行方案。 知识点 实验目的 1.巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。 2.通过实验探究，体验如何从实验中获取数据，学会利用图像处理实验数据的科学方法。 3.知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。 知识点 实验原理 1.利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。 2.用v－t图像表示小车的运动情况：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法画出小车的v－t图像，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果v－t图像是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的。 知识点 实验器材 打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、坐标纸。 知识点 实验步骤 1.如图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。 2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的槽码，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车后面。 3.把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点。 4.换上新纸带，重复实验两次。 5.增减所挂槽码，按以上步骤再做两次实验。 知识点 数据处理 1.纸带的选取与测量 (1)在三条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带。 (2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点)。 (3)每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测量(如图所示，相邻两点中间还有4个点未画出)。 (4)采集数据的方法：不要直接去测量两个计数点间的距离，而是要量出各个计数点到计时零点的距离d1、d2、d3…然后再算出相邻的两个计数点的距离x1＝d1；x2＝d2－d1；x3＝d3－d2；x4＝d4－d3… 2.瞬时速度的计算 (1)瞬时速度的求解方法：时间间隔很短时，可用某段时间的平均速度表示这段时间内中间时刻的瞬时速度，即vn＝。例如，图中计数点4的瞬时速度v4＝。 (2)设计表格并记录相关数据。 位置编号 0 1 2 3 4 5 时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 x/m (dn－dn－1)/m v/(m·s－1) 3.画出小车的v－t图像 (1)定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图像大致分布在坐标平面中央。 (2)描点：描点时要用平行于两坐标轴的虚线标明该点的位置坐标。(所描的点一般用“·”标明) (3)连线：用一条平滑的曲线或直线“拟合”这些点。 仔细观察所描各点的分布情况。用一条直线“拟合”这些点，即让所画的直线连接尽可能多的点，不能连接的点应均匀分布在直线两侧，舍弃离直线较远的点。 4.分析实验结果，得出实验结论 如果画出的v－t图像是一条倾斜的直线，说明小车做速度均匀变化的直线运动。图像和纵坐标轴的交点表示开始计时时小车的速度——初速度。 知识点误差分析 1.木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀。 2.根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差。 3.作v－t图像时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差。 随学随练 在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中 (1)下列仪器需要用到的有___________。 A．电火花计时器 B．刻度尺 C．秒表 D．天平 (2)某同学进行了以下实验操作步骤，其中有误的步骤是___________。 A．将电火花计时器固定在长木板的一端，并接在交流电源上 B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码 D．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源 (3)在实验中得到一条如图所示的纸带，已知电源频率为，相邻计数点间的时间间隔为，测量出 、 ，则打下“”点时小车的瞬时速度v=___________m/s。（结果保留两位有效数字） (4)若实验时电源频率大于50 Hz，则打下“F”点时小车的实际速度___________（填“大于”、“小于”或“等于”）测量速度。 【答案】(1)AB (2)D (3)0.46 (4)大于 【详解】（1）A．本实验需由打点计时器记录各时刻的位置，故A正确； B．需用刻度尺测量纸带上各计数点间的距离，故B正确； C．打点计时器已经记录时间，不需要秒表计时，故C错误； D．实验不需要测量小车质量，故D错误。 故选AB。 （2）A．电火花计时器应固定在长木板的一端并接交流电源，故A正确； B．纸带固定在小车尾部并穿过打点计时器的限位孔，故B正确； C．细绳一端连接小车，另一端跨过定滑轮并悬挂适当质量的钩码，故C正确； D．实验时应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，题述顺序相反，故D错误。 本题选错误的，故选D。 （3）由图可知，两段位移之和为。 相邻计数点间的时间间隔为，由中间时刻的瞬时速度等于相邻两计数点间的平均速度得 （4）设相邻计数点间的实际时间间隔为。若实际电源频率大于，则，纸带上相邻计数点间的距离不变，实际时间间隔小于测量时采用的时间间隔，所以实际速度大于测量速度。 题型 实验基本操作 1．在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中：    （1）打点计时器是利用_____________（填“直流”或“交流”）电源进行的计时仪器，若电源频率为，则它们每隔_____________秒打一个点，其中电火花打点计时器所用电压为_____________伏； （2）除打点计时器（含纸带，复写纸），小车，一端附有滑轮的长木板，细绳，钩码，导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有_____________；（填选项代号） A．电压合适的交流电源    B．电压可调的直流电源    C．刻度尺    D．秒表    E．天平 （3）实验过程中，下列做法正确的是_____________。 A．先释放小车，再接通电源 B．先接通电源，再释放小车 C．将接好纸带的小车停在靠近长木板滑轮处 D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 【答案】 交流 0.02 220 AC/CA BD/DB 【详解】（1）[1]打点计时器是利用交流电源进行的计时仪器。 [2]若电源频率为，则它们每隔 秒打一个点。 [3]电火花打点计时器所用电压为220伏。 （2）[4] AB．必须使用的有电压合适的交流电源，使打点计时器能正常工作，A正确，B错误； C．纸带上计数点间的距离需要测量，因此必须使用刻度尺，C正确； D．打点计时器记录了时间，因此不需要秒表，D错误； E．钩码和小车都不需要测量质量，因此不需要天平，E错误。 故选AC。 （3）[5] A．先释放小车，再接通电源，这样在纸带上会打出很少的点，纸带的利用率很低，会产生较大的实验误差，A错误； BD．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，纸带会得到充分的利用，纸带上会得到更多的数据，以减小实验误差，BD正确； C．将接好纸带的小车停在靠近长木板滑轮处，纸带上会打出很少的点，会增大实验误差，C错误。 故选BD。 题型实验数据处理 2．某小组利用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律，请回答以下问题： (1)除了图甲中已有的器材外，要完成实验还需要的器材有______； A．220V交流电源 B．6V交流电源 C．毫米刻度尺 D．天平 (2)处理数据时，选出一条如图乙所示的纸带，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，相邻两计数点间还有4个点没有画出，打点计时器的电源频率为50Hz。根据纸带上的数据，计算打下A、B、C、D、E点的瞬时速度并填在表中，C点的瞬时速度为______m/s； (3)在答题纸的坐标纸中描出C点的位置并画出小车的图像，根据图像求得小车的加速度为______；（保留三位有效数字） 【答案】(1)BC (2) (3)图像见解析，（1.97、1.99均可） 【详解】（1）AB．图甲中的打点计时器是电磁打点计时器，需要连接6V交流电源，不需要220V交流电源，故A错误，B正确； C．需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离，故C正确； D．本实验不需要用天平测质量，故D错误。 故选BC。 （2）交变电源的频率为，可知打点周期为，每相邻两个计数点间还有4个点，可知相邻计数点的时间间隔为 打点计时器在打C点时小车的速度 （3）在坐标纸中描出C点的位置并画出图像如图所示 图像斜率表示加速度，根据图像可得小车的加速度 题型创新实验方案 3．(1)为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为的遮光条，如图所示，滑块在牵引力作用下，先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门时的时间为，通过第二个光电门的时间为，遮光条从第一个光电门到第二个光电门之间的时间间隔为。则滑块通过第一个光电门时的速度为______，滑块通过第二个光电门的速度为_____m/s。滑块的加速度为_____。（本题结果均保留两位有效数字） (2)为使速度的测量值更接近瞬时速度，正确的措施是_____； A．换用宽度更宽的遮光条 B．换用宽度更窄的遮光条 C．增大释放点到光电门间的距离 D．减小释放点到光电门间的距离 【答案】(1) 1.0 2.0 2.0 (2)BC 【详解】（1）[1] [2] [3]根据速度的定义式 滑块通过第一个光电门时的速度为 滑块通过第二个光电门时的速度为 滑块的加速度为 （2）根据速度的定义式可知遮光条越窄越接近瞬时速度，增大滑块的释放点到光电门的距离，速度越大，滑块经过光电门的时间越短，那么遮光条在挡光时间里的平均速度更接近该位置的瞬时速度。 故选BC。 基础通关 1．某同学利用如图甲装置“探究小车的速度随时间变化规律” (1)图乙是__________填“电磁”或“电火花”打点计时器，电源采用的是__________填“8V交流”、“220V交流”或“四节干电池”； (2)实验时图丙纸带的__________端与小车相连选填“左”或“右” (3)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．牵引小车的钩码个数越多越好 D．长木板一定要水平摆放，不能一端高一端低 【答案】(1) 电火花 220V交流 (2)左 (3)AB 【详解】（1）[1][2]图乙是电火花打点计时器，电源采用的是220V交流。 （2）纸带的左端点迹密集，打点时速度较小，可知实验时图丙纸带的左端与小车相连。 （3）A．实验中应使细线与长木板平行，故A正确； B．先释放小车再接通电源，只能在纸带的后面部分打点，故应先接通电源再释放小车，故B正确； C．钩码个数应适当，钩码个数少，打的点很密；钩码个数多，打的点少，都会带来实验误差，故C错误； D．长木板是否水平对该实验没有影响，故D错误。 故选AB。 2．如图所示为一条记录小车向左运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1 s。 (1)根据纸带计算AE段的平均速度AE＝_______m/s，AC段的平均速度AC＝____m/s。 (2)根据纸带计算各点的瞬时速度vD＝________m/s，vC＝________m/s，vB＝_______m/s。以A为计时起点，在如图所示坐标系中作出小车的v-t图线_______。 【答案】(1) 1.76 0.92 (2) 2.60 1.76 0.92 【详解】（1）[1]根据题中数据可得AE段的平均速度为 [2]AC段的平均速度为 （2）[1]根据题中数据可得D点的瞬时速度 [2]C点的瞬时速度 [3]B点的瞬时速度 [4]描点连线得如图所示v-t图线 3．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中 (1)实验室提供了以下两种打点计时器，其中A为______；（选填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”） (2)下列说法中正确的是______； A．实验时，先释放纸带，再接通电源 B．实验时，先接通电源，待打点稳定后，再释放纸带 C．实验时，先接通电源或先释放纸带都可以 D．纸带上打点越密集说明纸带运动速度越大 (3)实验中某同学得到一条打点计时器打下的纸带，如图所示，A、B、C、D、E、F、G是打点计时器依次打出的7个点，其中B、C、D、E、F、G距A点的距离分别为、、、、、，相邻两个点之间的时间间隔均为。打下点时纸带的速度为_________； (4)某实验小组计算出所得纸带上各计数点对应的速度后，在坐标系中描出的点如图所示，请根据这些点在下图中作出图像______； (5)在实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度，最佳的方法是______。 A．根据任意两计数点的速度用公式算出加速度。 B．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度。 C．根据实验数据画出图像，量取其倾角，用求出加速度。 D．根据实验数据画出图像，由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度。 【答案】(1)电火花计时器 (2)B (3) (4) (5)D 【详解】（1）电火花计时器需要墨粉纸，电磁打点计时器需要振针和复写纸，可知A为电火花计时器。 （2）ABC．实验时，应先接通电源，待打点稳定后，再释放纸带。 故AC错误，B正确； D．纸带上打点越密集说明相同时间内位移越小，可知纸带运动速度越小，故D错误。 故选B。 （3）打下点时纸带的速度为 （4）使尽可能多的点落在直线上或均匀分布在两侧，偏离太远的点舍掉，如图所示 （5）A．根据任意两个计数点的速度，用公式算出加速度，偶然误差较大，故A错误； B．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度，最后只利用了两组数据，偶然误差较大，故B错误； C．由于v轴和t轴选取的标度不同时，图像的倾角就会不同，所以不能由公式算出加速度，故C错误； D．根据实验数据画出图像，由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度，最为合理，误差较小，故D正确。 故选D。 4．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交变电源的频率为50 Hz，记录小车运动的一段纸带如图所示，在纸带上选取A、B、C、D、E、F六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出。 (1)由纸带提供的数据求出打下C、E两点时小车的速度，填入下表： 计数点序号 B C D E 计数点对应的时刻t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 打下计数点时小车的速度v/(m·s－1) 0.25 __ 0.45 ___ (2)根据上表中的数据，在下图中作出小车运动的v－t图线______，分析可知小车速度随时间变化的规律为__________________________________________________。 【答案】(1) 0.35 0.55 (2) 见解析图 小车的速度随时间均匀增加 【详解】（1）[1] 用一段很短时间内的平均速度替代中间某点的瞬时速度，其中T＝0.1 s，则 [2] （2）[1]将各数据点描在v—t图中，观察点的分布趋势应该是一条直线，使尽可能多的点在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，得到小车运动的v－t图像 [2] 画出的v－t图像应为一条倾斜直线，如图所示。说明小车速度随时间均匀增加。 5．(1)打点计时器和数字计时器是高中物理研究物体运动中重要的实验仪器，下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的打点计时器，图丙为连接光电门的数字计时器。 请回答下面的问题： ①图甲是______（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是______（填“交流4~6V”、“交流220V”、“四节干电池”）； ②图丙中，若已知物体挡光宽度为，物体经过光电门用时，则可以近似认为物体通过光电门的瞬时速度的表达式为______； (2)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图所示其中斜面倾角可调，打点计时器每隔0.02s打一次点，纸带上计数点的间距如图所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。 ①部分实验步骤如下： A．测量完毕，关闭电源，取出纸带 B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车 C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 D．把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔，上述实验步骤的正确顺序是：______（用字母填写）； ②图中标出的相邻两计时点的时间间隔______s；相邻两计数点的时间间隔______s； ③计数点4对应的瞬时速度大小计算式为______，计数点5对应的瞬时速度大小计算式为______（用字母表示）。 【答案】(1) 电磁 交流4~6V (2) DCBA 0.02 0.1 【详解】（1）[1][2]图甲需要用到振针和复写纸，是电磁打点计时器，电源采用的是交流4~6V。 [3]极短时间内的平均速度大小可以近似认为是该时刻的瞬时速度大小，则物体通过光电门的瞬时速度的表达式为 （2）[1]安排实验步骤要本着先安装器材，然后进行实验的思路进行，一般每完成一次实验，都要进行重复实验，实验步骤要符合逻辑，不能颠三倒四的，在实验过程中应先固定打点计时器，再放置小车，然后打开电源，最后释放小车，所以正确的顺序是DCBA。 [2][3]相邻两计时点的时间间隔，因为每相邻两点之间还有4个记录点未画出，故相邻的两个计数点间的时间间隔为 [4]计数点4对应的瞬时速度大小为 [5]计数点5对应的瞬时速度大小为 6．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，给你以下器材：电源、电火花打点计时器、电池组、纸带、墨粉盘、秒表、小车、钩码、细绳、导线、一端附有定滑轮的长木板。 (1)其中不需要的器材是______和______，还需要增添的器材有______。 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，在纸带上每5个打印点取一个计数点，这样在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。共各相邻点间的距离如图所示，打点计时器使用的是50Hz的交流电。根据纸带回答下列问题： (2)计时器打下从A到G这一段小车的平均速度为______m/s，打下F点时的瞬时速度为______m/s，打下从B到F这一段小车的平均加速度为______m/s2（以上结果都保留三位有效数字）。 (3)如果打点时交变电流的实际频率是f=49Hz，而做实验的同学并不知道，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) 电池组 秒表 刻度尺 (2) 0.560 0.721 0.802 (3)偏大 【详解】（1）[1][2][3]电火花打点计时器使用交流电源，所以不需要的器材是电池组。打点计时器不需要秒表，为了得到小车的运动规律，还需要刻度尺来测量计数点之间的距离，用来计算速度和加速度。所以需要刻度尺。 （2）[1]每5个打印点取一个计数点，所以相邻计数点的时间间隔 A到G段小车的平均速度为 [2]根据匀变速直线运动规律可知，F点的速度为 [3] 根据逐差法可得小车的加速度为 （3）如果打点时交变电流的实际频率是，实际打点周期变大，而做实验的同学并不知道，代入偏小，所以速度的测量值与实际值相比偏大。 7．（1）在“用打点计时器测速度”的实验中：要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是___________（直流电，交流电），它们是每隔___________s打一个点。 （2）在“用打点计时器测速度”的实验中：除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面仪器和器材中，必须使用的有___________（填选项代号） A．电压合适的50Hz交流电源                 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺              D．秒表                 E．天平 （3）实验过程中，下列做法正确的是___________ A．先释放小车，再接通电源            B．先接通电源，再释放小车 C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处    D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 【答案】 交流电 0.02 AC/CA BD/DB 【详解】（1）[1]常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流电。 [2]电源频率为50Hz，则每隔打一个点。 （2）[3] AB．电压合适的50Hz交流电源，A正确，B错误； C．刻度尺用来测纸带上计数点间的距离，C正确； D．打点计时器就是计时仪器，不需要秒表，D错误； E．实验是“用打点计时器测速度”的，因此不需要天平测小车的质量，E错误。 故选AC。 （3）[4] A．先释放小车，再接通电源，这样纸带利用率很低，纸带上会得到很少的数据，会产生较大的实验误差，A错误；   [2] B．先接通电源，带打点计时器打点稳定后再释放小车，纸带会得到充分利用，纸带上会得到更多的数据，会减小实验误差，B正确； CD．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，小车会在长木板上运动更长的距离，纸带上会打出更多的计数点，从而得到更多的数据，C错误，D正确。 故选BD。 8．某探究小组的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”，图乙是某次实验获取的一段纸带。请你根据题图回答以下问题：    （1）除了图甲中标出的器材外，还需要__________。 A．弹簧测力计       B．刻度尺       C．天平       D．秒表 （2）本次实验选择的打点计时器是图________（选填“丙”或“丁”）中的计时器，该计时器的工作电压是________（选填“直流电”或“交流电”）。    （3）根据图乙中记录的实验数据，可以推算出此次实验所用的刻度尺是________。 A．毫米刻度尺        B．厘米刻度尺 （4）实验中打点计时器每隔0.02s打一个点，打出的纸带如图乙所示，则可大致判断出小车做____________（选填“匀速直线”或“匀变速直线运动”），这是因为__________________。若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出，则打B点时小车的速度大小是_________m/s（计算结果保留两位有效数字），速度方向是_________（选填“从A向C”或“从C向A”）。 【答案】 B 丁 交流电 A 匀变速直线运动 在连续相等时间间隔内位移差大致相等，满足 0.40 从C向A 【详解】（1）[1]需要测量小车的位移及速度，打点计时器可测量时间，只需要测量位移，所以仅需要刻度尺，ACD错误，B正确。故选B。 （2）[2]题图甲信息给出的本次实验用的是电火花计时器，因此打点计时器是图丁电火花计时器。 [3]电火花计时器，它的工作电压是220V的交流电。 （3）[4]根据题图乙中的数据，可知刻度尺的精确度是毫米，因此刻度尺是毫米刻度尺，A正确，B错误。 故选A。 （4）[5]计算出AB、BC、CD、DE、EF、FG相邻间的位移差分别是0.77cm、0.81cm、0.79cm、0.81cm、0.82cm，在误差允许范围内可认为相等，因此小车做匀变速直线运动。 [6]因为小车的运动规律满足，所以小车做匀变速直线运动。 [7]若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出，可知纸带上相邻两计数点的时间间隔为 T=0.02×5s=0.1s由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得打B点时小车的速度大小是 [8] 小车做加速运动，先打A点，因此速度方向是从C向A。 素养提升 9．光电计时器是一种常用的计时仪器，其结构如图甲所示，分别是光电门的激光发射和接收装置，当有滑块从间通过时，光电计时器就可以显示出滑块的挡光时间，现有某滑块在斜面上滑行，先后通过光电门和光电门，计时器显示的挡光时间分别为、，滑块从到达光电门到到达光电门所经历的时间，用分度值为的刻度尺测量滑块的长度，示数如图乙所示。 (1)读出滑块的长度d=_________cm； (2)滑块通过光电门的瞬时速度分别为_________、_________；（计算结果均保留两位小数） (3)滑块的加速度大小为_________；（计算结果均保留两位小数） (4)由此测得的滑块的瞬时速度和只是一个近似值，它们实质上是滑块通过光电门和的_______________，要使瞬时速度的测量值更接近真实值，可将_____________的宽度减小一些。 【答案】(1)4.45 (2) 0.89 1.48 (3)3.93 (4) 平均速度 滑块 【详解】（1）由图乙可得，滑块的长度为 （2）[1]滑块通过光电门的速度为 [2]滑块通过光电门的速度为 （3）滑块的平均加速度大小为 （4）[1][2]根据可知，当越趋近于时，所求的平均速度越接近于瞬时速度。所以由此测得的滑块的瞬时速度和只是一个近似值，它们实质上是滑块通过光电门和的平均速度，要使瞬时速度的测量值更接近真实值，可将滑块的宽度减小一些。 10．物理兴趣小组的同学利用气垫导轨和光电门传感器测量滑块的加速度大小，实验装置如图所示，气垫导轨上安装有光电门1和光电门2。 (1)实验时用刻度尺测量遮光条的宽度，示数如图所示，则遮光条的宽度d=________cm。 (2)用细线一端连接滑块，另一端跨过定滑轮挂上槽码，启动气源，让气垫导轨正常工作。将滑块从气垫导轨上光电门1的右侧某一位置由静止释放，滑块向左做加速运动。与光电门相连的数字计时器记录了遮光条通过光电门1所用的时间为0.20 s，通过光电门2所用的时间为0.05 s，遮光条从光电门1到光电门2所用的时间为2.5 s。则滑块通过光电门2的速度v=________m/s，则滑块的加速度大小a=________ m/s2。（结果保留一位有效数字） (3)下列方法可以减小实验误差的是________。（单选） A．减少槽码数量 B．减小两光电门的间距 C．换用宽度适当小一些的遮光条 【答案】(1) (2) (3)C 【详解】（1）由刻度尺读数可知，遮光条宽度为 （2）[1]遮光条通过光电门2的速度 [2]通过光电门1的速度 加速度 （3）换用宽度适当小一些的遮光条，可以使平均速度更接近瞬时速度，减小实验误差 故选C。 11．小明为了测定气垫导轨上滑块的加速度，在滑块上安装了宽度为d的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t，则： (1)滑块通过光电门1时的速度_________，滑块通过光电门2时的速度=___________。滑块的加速度a =___________（所有结果均用题中符号表示） (2)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的___________，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将遮光片的___________减小一些。 【答案】(1) (2) 平均速度 宽度 【详解】（1）[1]在极短的时间内的平均速度可近似地认为等于瞬时速度，可得滑块通过光电门1时的速度为 [2]滑块通过光电门2时的速度为 [3]滑块的加速度为 （2）[1][2]由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的平均速度；要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将遮光片的宽度减小一些。 12．物理兴趣小组的同学利用气垫导轨和光电门传感器测量滑块的加速度大小，实验装置如图所示，气垫导轨上安装有光电门1和光电门2。 (1)实验时用刻度尺测量遮光条的宽度，示数如图所示，则遮光条的宽度d＝________mm。 (2)用细线一端连接滑块，另一端跨过定滑轮挂上槽码，启动气源，让气垫导轨正常工作。将滑块从气垫导轨上光电门1的右侧某一位置由静止释放，滑块向左做加速运动。与光电门相连的数字计时器记录了遮光条通过光电门1所用的时间为0.020s，通过光电门2所用的时间为0.005s，遮光条从光电门1到光电门2所用的时间为0.75s。则滑块的加速度大小a＝________。（结果保留两位有效数字） (3)下列方法可以减小实验误差的是 。 A．增加槽码数量，使滑块更快地运动 B．减小两光电门的间距 C．换用宽度适当小一些的遮光条 【答案】(1)10.0 (2)2.0 (3)C 【详解】（1）刻度尺的分度值为1mm，根据题图乙可知，遮光条的宽度d＝20.0mm－10.0mm＝10.0mm。 （2）遮光条通过光电门1时的速度大小 遮光条通过光电门2时的速度大小 则滑块的加速度大小，代入数值解得。 （3）A．增加槽码数量，滑块运动得更快，则滑块从光电门1到光电门2所用的时间更短，更难以测量，会使得测量误差增大，A错误； B．减小两光电门的间距，滑块从光电门1到光电门2所用的时间更短，更难以测量，会使得测量误差增大，B错误； C．换用宽度适当小一些的遮光条，则遮光条通过光电门的平均速度更接近于滑块经过光电门时的速度，可以减小误差，C正确。故选C。 迁移创新 13．下图是某同学研究小球由静止从斜槽滚下，依次通过O、A、B、C四点时记录的数据。 0.07 0.16 0.27 0.1 0.2 0.3 0.70 0.80 0.90 (1)A、B、C三点中，小球在运动得最慢的是______点； (2)小球在、、三段中的平均速度______段更接近O点的瞬时速度； (3)如果从O点起取几段更小的位移，比如：、、，______段的平均速度更接近O点的瞬时速度。 【答案】(1)A (2) (3) 【详解】（1）由图可知，从，，的运动时间相等，距离越来越大，则小球做加速运动，可知，A、B、C三点中，小球在运动得最慢的是点。 （2）瞬时速度是物体在某一时刻（或某一位置）的速度。当位移越小时，这段位移内的平均速度就越接近该段位移起始点的瞬时速度。OA段的位移比OB、OC段的位移小，所以小球在OA段的平均速度更接近O点的瞬时速度。 （3）若从O点起取几段更小的位移，则包含点位移越小时，越接近该段位移起始点的瞬时速度，所以小球在段的平均速度更接近O点的瞬时速度。 14．（1）用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图甲所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，已知遮光板的宽度为，滑块通过第二个光电门的速度大小为____________m/s（保留两位有效数字）。 （2）为了监控车辆是否超速，交通部门常用测速仪来检测。测速原理如图乙所示，测速仪前后两次发出并接收超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出被测车辆的速度。如果某次检测一辆匀速运动的汽车的车速时，第一次从发出至收到超声波信号用了0.3s，第二次从发出至收到超声波信号用了0.6s，两次信号发出的时间间隔是1.55s，则测得汽车的速度为____________m/s（假设超声波的速度为340m/s，且大小保持不变） 【答案】 0.27 30 【详解】（1）[1]滑块通过第二个光电门的速度大小为 （2）[2]由于第一次从发出至接到超声波信号用了0.3秒，测速仪第一次发出的超声波到达汽车处所用的时间为测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪由于第二次从发出至接受到超声波信号用了0.6秒，测速仪第二次发出超声波到达汽车处所用的时间为第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪 因此汽车在两次与信号相遇的过程中，行驶了 这51m共用了所以汽车的车速为 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $