第1章 第6课时 实验一 探究小车速度随时间变化的规律(跟踪评价)-【状元桥】2027高考物理一轮总复习

第6课时 实验一探究小 基础落实练 1.某同学用如图所示的装置做“探究小车速度随时间 变化的规律”实验. 槽码 小车纸带 / 计时器 (1)图中仪器A叫作 计时器，使用220V 电源（选填“交流”或“直流”），释放小车前， 小车应停在 (选填“靠近”或“远离”)仪器A 的位置. (2)在使用打点计时器来分析物体运动情况的实验 中，有以下基本步骤： A,松开纸带让物体带着纸带运动 B.穿好纸带 C.把打点计时器固定好 D.接通电源，进行打点 以上步骤的正确顺序是 2.实验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，打点计时器所接交流电源的频率为 50Hz. 小 .纸带打点计时器 6 cm 2781 7.07 12.86 20.16 28.95 39.22 乙 (1)实验操作前， 平衡阻力（选填“需要”或 “不需要”). (2)规范操作后，得到一条纸带，以纸带上能够看清的 跟踪评价1// 车速度随时间变化的规律 D答案见Ds9 某个点作为0点，每5个点取一个计数点，测量各计数 点与0点的距离，如图乙所示，则纸带上打计数点2时 小车速度大小2= m/s;小车运动的加速度 大小a= m/s2(结果保留3位有效数字). (3)某次实验中交流电源的频率发生了变动，频率变 成了49Hz,但做实验的同学仍按照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”)，该误差属于 (选填“系统”或者“偶然”)误差， 3.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. 打点计时器 纸带小车 长木板 钩码 图(a) (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△x填到表中，小 车发生对应位移和平均速度分别为△x和⑦，表中 △xAD= cm,UAD cm/s 6.60≥-8.00-9.40--10.90--12.40 B 单位：cm 图(b) 位移区间AB AC AD AE AF △x(cm) 6.6014.60△x0 34.9047.30 (cm/s)66.073.0p87.394.6 (2)根据表中数据得到小车平均速度⑦随时间△t的 变化关系，如图(c)所示.在图中补全实验点. 309 物理 ◆/(cm·s) 105 95 15 65 55H 0 0.1 0.20.30.40.50.6 图(c) (3)从实验结果可知，小车运动的元-△图线可视为 一条直线，此直线用方程可=k△t十b表示，其中= cm/s2,6= 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A= 小车的加速度大小a= (结果用字母k、b表示) 4.某学习小组在做“探究小车速度随时间变化的规律” 实验后，利用频闪照相研究小车从斜面上滑下的运 动.如图甲所示，将小车从斜轨上由静止释放，用频 闪相机从小车运动的侧面进行照相，频闪仪的频率 为10Hz,得到如图乙所示的照片.根据照片测得 OA=31.8 cm,OB=67.4 cm,OC=106.9 cm,OD= 150.5cm. (1)根据以上信息，可求得小车运动到位置A处时的 速度大小A= m/s,小车运动过程中的加 速度大小a= _m/s2.(结果均保留2位有效 数字) (2)根据以上数据可推知，小车在O点的速度 (选填“为零”或“不为零”).如果当时频闪仪的频率 310 为12Hz,而做实验的同学们并不知道，那么测得的 加速度与真实值相比 (选填“偏大”“偏小” 或“不变”). 素养提升练 5.(2025湖南卷)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： 25 20 图1 (1)用螺旋测微器测量小球直径D如图1所示，D= mm. (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 0.5s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c). A0-5.00 Bo-5.49 黏 C0-6.00 体 D0-6.51 Eo-7.02 单位：cm 图2 (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v= m/s(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f= Du(k为与液体有关的常量)，已知小球密度为ρ，液 体密度为，重力加速度大小为g,则k的表达式为 k= (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 (选填“增大”“减小”或“不变”).=36km/h=10m/s,则一a贴=，解得右=5s,在t时间 内甲车位移为西-6=20,10×5m=75m,乙车位移 2 2 为x2=2t=10×5m=50m,两车并排行驶之前，两者在运动 方向上的最远距离△x=十)1一x2=20m十75m一50m=45m (2)设经过时间4甲车停下来，根据运动学公式可得2=4= 2g=105,在时间内，甲车的往移士=号。=翌×10m= 100m,乙车的位移为x'2=%2=10×10m=100m,说明甲车 速度减小到零时，甲、乙两车还相距20，到两车并排乙车再 运动的时间为=爱一8。=25，所以从甲车开始减速到两 车并排行驶所用时间t=t2十t3=12s. 6.(1)8m/s(2)6m解析(1)设泥石流到达坡底的时间为t, 速度为，根据位移公式有=西十2a片，由速度公式有 ☑=h十a14,代入数据得☑=8m/s,t=10s. (2)泥石流到达坡底时，汽车速度=a(一)，汽车位移 =(一6)严，注意司机发现险情到汽车启动有反应过 程，这一过程汽车静止.当汽车的速度与泥石流速度相等时，泥 石流与汽车相距最近，设泥石流到达坡底后汽车又加速时间2 二者共速，故有4一a2=边十a,泥石流水平位移x妮=2 2后，汽车位移x%=4十2a始，相距最近的距离x=n十 x一x死，由以上各式解得x=6m 第6课时实验一探究小车速度 随时间变化的规律 1.(1)电火花交流靠近(2)CBDA 解析(1)题图中仪器A叫作电火花计时器，使用220V交流电 源，实验过程中，放开小车前，小车要靠近电火花计时器. (2)在使用打，点计时器来分析物体运动情况的实验中，先把电 火花计时器固定好，穿好纸带，再接通电源，进行打点，之后松 开纸带让小车带着纸带运动，故正确的顺序是CBDA 2.(1)不需要(2)0.5041.50(3)偏大系统 解析(1)本实验是探究小车速度随时间变化的规律，因此不需 要平衡阻力， (2)相邻两计数点间的时间间隔为T=0.1s,打计数点2时小 车速度大小2=，=0.504m/s,加速度大小a= 2T x6-2.x8=1.50m/s2, 9T (3)根据频率与周期之间的关系T=子可知，领率变小，则周期 变大，发生相同位移所用的时间变长，因此仍按50Hz进行数 据处理的话，速度的测量值与实际值相比将偏大；由系统装置 所造成的误差称为系统误差，故该误差属于系统误差. 3.(1)24.0080.0(2)见解析(3)71.558.7(4)b2k 解析(I)根据纸带的数据可得△D=x船十xC十xam= 6.60cm+8.00cm+9.40cm=24.00cm,平均速度为AD= 3器=80.0cm/s (2)根据第(1)小题结果补充表格和补全实验点图像得 ◆/(cms) 105 95 85 75 65 55出出中出由As 00.10.20.3 0.40.50.6 跟踪评价答案111■ (3)从实验结果可知，小车运动的⑦-△t图线可视为一条直线， 图像为 4/(cms-1) 105日 95 85 75 65日 55H 00.10.20.30.40.50.62 此直线用方程⑦=△1十b表示，由图像可知其中k= 94.6-66.0 cm/s2=71.5cm/s2,b=58.7cm/s. 0.4 (④小球微匀变速直线运动，由位移公式工=计司a,整理 得子=十号a,即可=队十弓，故根据图像斜率和栽距可 得a=b,a=2k. 4.(1)3.43.9(2)不为零偏小 解析(1)根据题意可知，运动到A处时小车的速度大小4= 器-贸。告X10m/s84ms,根据逐差法，小车选动的加 速度大小a=-150.5-6.4)-67.4×10m/g≈ 4Te 4×0.12 3.9m/s2. (2)由O到A小车做匀加速直线运动，根据运动学公式4= h十at得=a-at=3.4m/s-3.9X0.1m/s=3.01m/s,则 小车在O点时的速度不为零如果实验时频闪仪的实际拍摄 频率为12H,则实际周期更短，由Q=可知，实际加 速度更大，即加速度的测量值和实际值相比是偏小的 5.(1)2.207/2.206/2.205(3)0.010(4)pA)gD (5)减小 解析(1)根据图1可知小球直径D=2mm十20.7× 0.01mm=2.207mm. (3)由图2可知A、E两，点间的距离为x=(7.02一5.00)× 10-2m=2.02X10-8m,时间为t=4t0=4×0.5s=2s,所以速 度为=兰=202￥10m0.010m/s 2s (4)小球匀速运动，根据受力平衡有pgV=gV十f,体积公式 为V=青R=告（侣），整理可得k=Y- Du （0-)gπD 6) (5)根据(4)可知℃D,所以换成直径更小的同种材质小球， 速度将减小 第二章相互作用 第7课时重力弹力摩擦力 1.D解析在地球上的任何物体均受重力，与物体和地球是否接 触无关，与物体的运动状态无关.故选D. 2.D解析沿斜面匀速下滑的物块，受到沿斜面向上的滑动摩擦 力，故A错误；在草地上滚动的足球，受到的摩擦力与运动方 向相反，故B错误；水平地面上匀速运动的木箱，受到的摩擦力 与运动方向相反，故C错误；物块轻放上运动的传送带后与传 送带共速前，受到向右的摩擦力，将向右运动，摩擦力与运动方 向相同，故D正确.故选D. 3.D解析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，故AB 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 D61