2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律（分层作业）物理人教版必修第一册

2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、实验原理与操作 二、实验数据处理与图像分析 三、实验创新与拓展 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、实验原理与操作 1．（25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期中）某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动。 （1）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，在下列的仪器和器材中，必须使用的还有______。（填选项字母） A. 天平 B. 电压可调的直流电源 C. 秒表 D. 刻度尺 （2）如图乙所示，若打点计时器交流电源频率是50Hz，则打点周期是　　　　　　　　　s 【答案】（1）D     （2）0.02      【详解】(1)小问详解： 打点计时器需要连接交流电源，需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离；本实验不需要用天平测质量；通过打点计时器可以知道计数点间的时间间隔，所以不需要秒表。 故选D。 (2)小问详解： 若打点计时器交流电源频率是50Hz，则打点周期为 2．（24-25高一上·浙江台州·期末）如图所示的实验装置可完成以下实验 若用图中的实验装置开展“探究小车速度随时间变化规律”实验 （1）下列有关本实验的要求和做法，正确的是_______。 A. 先接通电源，再释放小车 B. 调节滑轮的高度，使细线与桌面平行 C. 测量前，需要平衡小车与长木板之间的摩擦阻力 （2）安装纸带时，有同学采用了如图甲、乙两种穿法，其中操作正确的是　　　　　　　（选填“甲”或“乙”）； 【答案】（1）A     （2）乙      【详解】(1)小问详解： A．因打点计时器启动瞬间打点不稳定，故先接通电源再释放小车，故A正确； B．调节滑轮使细线与长木板平行，使得小车受到的合力不变，故B错误； C．本实验是研究小车的匀变速直线运动，只要保证小车所受的合力为恒力，阻力可不用测出或平衡，故C错误。 故选A。 (2)小问详解： 纸带应穿过打点计时器的限位孔，压在墨粉纸盘下面，操作正确的是乙。 3．（25-26高一上·陕西宝鸡陈仓区·期末）某实验小组的同学在利用打点计时器研究小车匀变速直线运动的规律时，其装置如图丙所示，实验室为其提供了下列两种打点计时器。 （1）图甲为　　　　　　　　（填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”），其工作电压为　　　　　　　　（填“8V左右的直流电”“8V左右的交流电”“220V的直流电”或“220V的交流电”）。 （2）下列操作正确或必需的是（     ） A. 实验时，应将小车靠近定滑轮 B. 实验时，应先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车 【答案】（1）① 电磁打点计时器    ② 8V左右的交流电     （2）B      【详解】(1)小问详解： [1][2]图甲为电磁打点计时器，其工作电压为8V左右的交流电。 (2)小问详解： A．实验时，应将小车靠近打点计时器，远离定滑轮，A错误； B．实验时，应先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车，B正确。 故选B。 4．（1）如图，是学校实验室中常用的打点计时器，影响该打点计时器计时周期的因素有___________（单选）。 A. 振针的质量 B. 振片的长短 C. 交流电源电压的大小 D. 交流电源的频率 （2）下图中打点计时器的使用方式正确的是　　　　　　　　　　　（填“甲”或“乙”） （3）纸带做匀加速直线运动时，得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在纸带上依次选出7个计数点，分别标上和，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是。每相邻两计数点的时间间隔为　　　　　　　　　　　s，如果测得两点间距，两点间距，则打点时小车的速度　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）D     （2）乙     （3）① 0.1    ② 0.27      【详解】【分析】 (1)小问详解： 打点计时器的打点周期等于交流电源的周期，计时周期，仅由交流电源的频率决定。 故选D。 (2)小问详解： 纸带要穿过打点计时器的限位孔，以免纸带跑偏，故正确方式为乙。 (3)小问详解：  [1]打点计时器电源频率为，固有打点周期为；相邻计数点间还有4个点未画出，因此相邻计数点的时间间隔 [2]点是到的中间时刻，因此 【点睛】 5．（25-26高一上·天津滨海新区·月考）（1）电火花计时器是使用　　　　　　　　（直流电，交流电）电源的仪器； （2）根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是________ A. 位移 B. 时间间隔 C. 瞬时速度 D. 平均速度 （3）“在探究小车速度随时间变化”的实验中，接通电火花计时器电源和让小车开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是________； A. 先接通电源，后让小车拖动纸带运动 B. 先让小车拖动纸带运动，再接通电源 C. 让小车拖动纸带运动的同时接通电源 D. 先让小车拖动纸带运动或先接通电源都可以 （4）在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上依次选择6个实际点A、B、C、D、E、F，各相邻点间的距离依次是2.0cm、3.0cm、4.0cm、5.0cm、6.0cm。根据学过的知识可以求出小车在C点的速度为　　　　　　　　m/s，CE间的平均速度为　　　　　　　　m/s；（结果均保留三位有效数字） 【答案】（1）交流电     （2）AB     （3）A     （4）① 1.75    ② 2.25      【详解】(1)小问详解： 电火花计时器需要周期性打点，工作电源应是交流电源。 (2)小问详解： A．位移利用刻度尺直接测量两点之间的距离即可得出，故A正确； B．打点计时器是每隔0.02s打下一个点，所以数点就知道时间间隔，故B正确； C．中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，需要计算得到，故C错误； D．平均速度的求解需要运用物理公式，需要测量位移进行计算，故D错误。 故选AB。 (3)小问详解： 如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低；所以应当先接通电源，后让纸带运动，故BCD错误，A正确。 故选A。 (4)小问详解： [1]匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度 [2]CE间的平均速度为 6．（25-26高一下·湖南邵阳邵东）在探究小车速度随时间变化的规律实验中： （1）电磁打点计时器使用的是　　　　　　（选填“交流”或“直流”）低压电源； （2）实验时，应先　　　　　　，再释放小车； （3）我国民用交流电的频率为50Hz，打点计时器每隔　　　　　　s打一个点； （4）相邻计数点间的时间间隔为0.1s，测得两点间位移为2.0cm，则这段时间内小车的平均速度为　　　　　　m/s。 【答案】（1）交流     （2）接通电源     （3）0.02     （4）0.2      【详解】(1)小问详解： 电磁打点计时器使用的是交流低压电源； (2)小问详解： 实验时，应先接通电源，等打点稳定后，再释放小车； (3)小问详解： 交流电的频率为50Hz，根据周期和频率的关系，有 (4)小问详解： 根据，得这段时间内小车的平均速度 7．（24-25高一上·云南昭通·期中）某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。 （1）打点计时器使用的是　　　　　 电源（填“直流”或“交流”），当电源频率为50Hz时，每隔　　　　　　s打一个点。 （2）关于本实验，下列说法正确的是（　　） A. 释放纸带的同时，接通电源 B. 先接通电源打点，后释放纸带运动 C. 先释放纸带运动，后接通电源打点 D. 纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越大 （3）要测量小车的速度。除打点计时器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的测量工具是　　　　　　　　。 【答案】（1）① 交流    ② 0.02     （2）B     （3）刻度尺      【详解】(1)小问详解： [1][2]打点计时器使用的是交流电源，当电源频率为50Hz时，每隔0.02s打一个点。 (2)小问详解： ABC．应先接通电源打点，后释放纸带运动，故B正确，AC错误； D．纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越小，故D错误。 故选B。 (3)小问详解： [1]要测量小车的速度。除打点计时器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的测量工具是刻度尺。 8．某同学用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化规律”的实验。 （1）释放小车前，小车应停在　　　　　　　　　　　（填“靠近”或“远离”）仪器A的位置。 （2）下列是该实验中的一部分基本步骤： A、释放小车，让小车牵引纸带运动        B、安装纸带 C、把计时器固定好        D、接通电源，进行打点 以上步骤的正确顺序是　　　　　 【答案】（1）靠近     （2）CBDA      【详解】(1)小问详解： 为了充分利用纸带，释放小车前，小车应停在靠近仪器A的位置。 (2)小问详解： 实验前应先把计时器固定好，安装纸带；实验时，为了充分利用纸带，应先接通电源，进行打点，然后再释放小车，让小车牵引纸带运动。故正确顺序是CBDA。 9．（25-26高一上·江苏无锡江阴六校联考·期中）学生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。 （1）实验室提供如图甲、乙两种打点计时器，某实验小组发现实验桌上只有插座没有学生电源，则应选用图中的　　　　　　　　　　（选填“甲”或“乙”）计时器。 （2）该实验过程中操作正确的是           A. 实验前要先用天平测小车和钩码的质量 B. 打点计时器固定在长木板的有滑轮一端 C. 将小车从靠近打点计时器的位置释放 D. 先释放小车，后接通电源 （3）实验时，某小组同学经多次重复操作后，选出一条点迹清晰的纸带，如图所示，图中标记点为计数点，每两个相邻的计数点间还有4个点未画出，已知打点计时器使用的交流电频率为。请利用该组同学的纸带数据求出：打下计数点时小车速度为　　　　　　　　　　；（保留位有效数字） （4）另一实验小组根据实验数据在图中已描好了点，请作出图像　　　　　　　，由图像可知，小车做　　　　　　　　　（选填“匀速”或“匀加速”）直线运动。 （5）打点计时器正常工作时交变电源的频率为，如果用它来做实验时的实际工作电源的频率略微变大，这样小车的测量速度与实际速度相比要　　　　　　　　　；（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）乙     （2）C     （3）0.42     （4）①     ② 匀加速     （5）偏小      【详解】(1)小问详解： 甲是电磁打点计时器，需要低压学生交流电源；乙是电火花打点计时器，直接使用交流电，可直接接插座，因此选乙。 (2)小问详解： A．本实验探究速度随时间的变化规律，不涉及对小车受力的定量分析，不需要测量小车和钩码的质量，故A错误； B．打点计时器应固定在长木板远离滑轮的一端，故B错误； C．小车从靠近打点计时器的位置释放，可提高纸带利用率，在纸带上打出更多有效点，故C正确； D．实验应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，故D错误。 故选C。 (3)小问详解： 交流电频率为，打点周期为 相邻计数点间有4个点未画出，因此相邻计数点的时间间隔 根据匀变速直线运动规律，中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度，故 (4)小问详解： [1]将图中各点连接为一条倾斜直线，使多数点落在直线上，其余点均匀分布在直线两侧，如图所示 [2]作出图像为倾斜直线，说明速度随时间均匀变化，因此小车做匀加速直线运动。 (5)小问详解： 实际电源频率略微变大，说明实际打点周期变小，但计算速度时，仍代入原频率对应的偏大的时间间隔，由可知，代入的分母将偏大，这样小车的测量速度与实际速度相比要偏小。 二、实验数据处理与图像分析 10．（25-26高一上·四川成都郫都区·期末）某同学用如图所示的装置做“用打点计时器测速度”的实验。该同学在规范操作下，用打点计时器在纸带上打出一系列的点，记录下小车的运动信息。改变斜面的倾斜程度，重复实验。图是实验得到的三条清晰的纸带，已知该电火花计时器的打点周期为T，回答下列问题： （1）以下操作中正确的有          。 A. 在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B. 打点计时器应固定在长木板有滑轮的一端 C. 应先接通电源，后释放小车 D. 电火花计时器应使用左右的交流电源 （2）在处理纸带、时，均用D、F两点间的平均速度来代替E点的瞬时速度，若不考虑测量误差，则纸带　　　　　　　　　　（选填“”或“”）更精确些。 （3）对纸带，b、e两点间的平均速度大小为　　　　　　　　　　（用T和图中物理量符号表示）。 【答案】（1）AC     （2）2     （3）      【详解】(1)小问详解： A．在释放小车前，要让小车靠近打点计时器，能够充分利用纸带，故A正确 B．打点计时器要固定在没有定滑轮的一端，故B错误 C．在实验时应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，故 C正确 D．电火花计时器接的是交流电源，故D错误。 故选AC。 (2)小问详解： 用包含某点在内的一段位移的平均速度来代替该点的瞬时速度，位移越短，平均速度越接近该点的瞬时速度，所以纸带更精确些。 (3)小问详解： 对纸带，、两点间的距离为，时间间隔为，故、两点间的平均速度大小为。 【点睛】 11．（25-26高一上·湖南岳阳县·月考）对如图打出的一条纸带进行研究，从O点开始每5个点取一个计数点（中间4个点未画出），计数点分别为A、B、C、D、E，图中给出了相关数据，打点计时器使用的电源频率为50Hz，回答下列问题。 （1）电火花打点计时器的工作电源是　　　　　　V的　　　　　　（填“直流”或“交流”）电源，图中每相邻的两个计数点之间的时间是　　　　　　s。 （2）B点的瞬时速度是　　　　　　m/s。（保留两位小数） 【答案】（1）① 220    ② 交流    ③ 0.10     （2）0.25      【详解】(1)小问详解： [1][2]电火花打点计时器的工作电源是220V的交流电源； [3]每5个点取一个计数点，则图中每相邻的两个计数点之间的时间为 (2)小问详解： B点的瞬时速度为 12．（25-26高一上·广东潮州潮安区·阶段检测）一条如图所示的纸带，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（单位cm），计算打下A、B、C、D、E点的瞬时速度并填在表中。 位置 A B C D E v（m/s） 0.605 0.810 1.175 1.390 （1）C点的瞬时速度为　　　　　　　　　　m/s； （2）在答题纸的坐标纸中描出C点的位置并画出小车的v-t图像　　　　　　； （3）根据图像求得小车的加速度为　　　　　　　　　m/s2。（保留三位有效数字） 【答案】（1）0.995     （2）     （3）1.98      【详解】(1)小问详解： 相邻两个计数点间有4个未画出的点，故相邻计数点间隔对应5个打点周期。电源频率为，故相邻计数点间的时间间隔 用，两点间的平均速度近似表示打下点时的瞬时速度，则 (2)小问详解： 将点对应的坐标描在坐标纸上，再作一条使各数据点尽量均匀分布在其两侧的拟合直线，所得小车的图像如图所示。 (3)小问详解： 取拟合直线上的两点，读得时，时 由图像的斜率得，小车的加速度 13．（25-26高三上·海南东方·月考）在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中，某同学打出的纸带如图甲所示，所用交流电的频率为、、、 为计数点，相邻计数点间还有四个计时点未画出。则经过点时运动物体的速度大小为　　　　　　　　　　　。根据某次实验纸带上的记录，在图像中描出的点如图乙所示，由该物体的图像，求得加速度的大小为　　　　　　　　　　　。（结果均保留两位有效数字） 【答案】① 0.56    ② 2.0 【详解】[1]交流电频率为，打点周期为。相邻计数点间还有四个计时点未画出，则相邻计数点间的时间间隔 根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可得经过点时的速度大小为 [2] 物体的图像如下 在图像中，图线的斜率表示加速度。则加速度大小为 14．（25-26高一上·贵州威宁彝族回族苗族自治县·月考）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，第一小组选出打点计时器打出的清晰纸带并标出O、A、B、C、D五个连续计数点，相邻计数点间还有4个点没有画出，用刻度尺测量时如图甲所示，O点正对着刻度尺的零刻线。已知打点计时器所用电源频率为50Hz。 （1）计数点A对应的刻度读数为　　　　　　cm； （2）计算小车通过计数点“B”的瞬时速度大小　　　　　　m/s，小车通过计数点“C”的瞬时速度大小　　　　　　m/s；（结果保留均两位有效数字） （3）如图乙所示，第二小组根据自己的纸带，作出的速度—时间图像，则第二小组实验中小车的加速度大小为　　　　　　。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）1.99（或）2.00（或）2.01（或）2.02     （2）① 0.28（或）0.27    ② 0.32（或）0.33     （3）0.51（或）0.52（或）0.53（或）0.54（或）0.55      【详解】(1)小问详解： 刻度尺的最小刻度为1mm，则计数点A对应的刻度读数为 (2)小问详解： [1]相邻计数点间还有4个点没有画出，可知T=0.1s；小车通过计数点“B”的瞬时速度大小 [2]小车通过计数点“C”的瞬时速度大小 (3)小问详解： 由图像可知加速度 15．（25-26高一上·福建厦门·阶段检测）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. 220 V交流电源 B. 4-6 V交流电源 C. 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50 Hz。根据纸带上的数据，计算打下、、、、点的瞬时速度并填在表中，点的瞬时速度为　　　　　　　　　　；（结果保留三位有效数字） 位置 A B C D 0.605 0.810 1.175 1.390 （3）在坐标系中描出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　　　　　　　　　　。（结果保留两位有效数字） （4）打点计时器原来使用的电源的频率是，若在实验过程中交流电的频率为而未被发觉，这样计算出的加速度值与真实值相比将　　　　　　　　　　（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）BC     （2）     （3）①     ②      （4）偏小      【详解】(1)小问详解： A．电磁打点计时器不能使用交流电源，故A错误； B．电磁打点计时器需要低压交流电源，故B正确； C．处理纸带时需用刻度尺测量距离，故C正确； D．该实验研究速度随时间的变化，不需要测量小车质量，故D错误。 故选BC。 (2)小问详解： 相邻计数点间有个点未画出，故相邻计数点的时间间隔为 用点前、后相邻计数点间的平均速度近似表示点的瞬时速度，则 点与点间的位移大小为 代入数据得 (3)小问详解： [1]在处描出的数据点，再使直线尽可能均匀地穿过各数据点，具体的连线见答案。 [2]图像的斜率表示加速度，由加速度定义得，在拟合直线上取相距较远的两点，速度变化量为 相应时间间隔为 代入数据得 (4)小问详解： 实验中仍按计算时间间隔，则所用时间间隔为，实际时间间隔为。对同一组纸带位移数据，计算值与真实值分别为， 因此 故计算出的加速度值偏小。 16．（25-26高一上·广东花都区·期中）结合“探究小车速度随时间变化的规律”的实验（装置如图甲），完成下列问题： （1）如图乙，刻度尺的0刻度与“0”点对齐，测量点“4”的读数为　　　　　　cm；该同学已将1、2、3、4点对应时刻的瞬时速度进行计算填入表中，请你将测量点“5”对应时刻的瞬时速度填入表中（结果保留三位有效数字）；请你把“5”的数据补充到图丙中，并拟合图线。 测量点 1 2 3 4 5 瞬时速度（m·s-1） 0.501 0.520 0.525 0.540 　　　　　　 　　　　　 （2）将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是　　　　　　m/s，（结果保留三位有效数字） （3）根据拟合好的图像求出小车的加速度大小为a=　　　　　　　　　　m/s2（结果保留三位有效数字） 【答案】（1）① 19.90    ② 0.550    ③      （2）0.490     （3）0.120      【详解】(1)小问详解： [1]由图乙可知，刻度尺的0刻度与“0”点对齐，测量点“4”的读数为19.90cm； [2]由匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，测量点“5”对应时刻的瞬时速度为 [3]在图丙中补点并拟合图线，如图所示 (2)小问详解： 将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是。 (3)小问详解： 根据拟合好的图像可得小车的加速度大小为 17．（25-26高一上·天津东丽区·月考）如图所示为实验室常用的两种计时器。 （1）如图是　　　　　　　　　　　（填“电磁打点计时器”或“电火花打点计时器”），其电源采用的是　　　　　　　　　　　填（填“交流约”或“交流”）。 （2）下图是　　　　　　　　　　　（填“电磁打点计时器”或“电火花打点计时器”），其电源采用的是　　　　　　　　　　　（填“交流约8V”或“交流220V”）。甲乙两图中打点计时器使用方式正确的是　　　　　　　　　　　。 （3）关于打点计时器的使用，下列说法正确的是___________。 A. 在测量物体速度时，应先让物体运动，后接通打点计时器的电源 B. 使用的电源频率越低，打点的时间间隔就越大 C. 若实验时的实际交流电频率大于，则打出的纸带上的点会偏稀疏 D. 纸带上打的点越密，说明物体运动得越快 （4）手拉着纸带作加速运动时，得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在纸带上依次选出7个计数点，分别标上和，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是。每相邻两计数点的时间间隔为　　　　　　　　　　　s，如果测得、两点间距，、两点间距，则打点时小车的速度　　　　　　　　　　　m/s（此题的结果均保留2位有效数字）。 【答案】（1）① 电火花打点计时器    ② 交流     （2）① 电磁打点计时器    ② 交流约    ③ 乙     （3）B     （4）① 0.10    ② 0.28      【详解】(1)小问详解： [1][2]题图结构带有墨粉纸盒、正负脉冲插座，是电火花打点计时器，电火花打点计时器的工作电源为交流电； (2)小问详解： [1][2]题图是电磁打点计时器，电磁打点计时器使用约的低压交流电；电磁打点计时器使用时，纸带需要压在复写纸下方、穿过限位孔，图乙的安装方式正确； (3)小问详解： A．测量物体速度时，应先接通电源待打点稳定后，再释放物体，故A错误； B．打点时间间隔满足 可知电源频率越低，打点的时间间隔就越大，故B正确； C．实际交流电频率大于，则实际打点周期更小，单位时间内打出的点更多，纸带上点会更密集，故C错误； D．纸带上点越密，说明相同时间内位移越小，物体运动得越慢，故D错误。 故选B。 (4)小问详解： [1]打点计时器电源频率为，则打点计时器打点间隔 每相邻计数点间有4个点未画出，因此相邻计数点的时间间隔 [2]根据匀变速直线运动规律，中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度，可得D点速度 三、实验创新与拓展 18．（25-26高一上·江西景德镇·月考）光电计时系统借助光源和光敏管工作，如图甲所示。如图乙，在滑块上安装宽度为的遮光条，滑块在牵引力作用下由静止开始运动并通过光电门，配套的数字计时器记录了遮光条的遮光时间为。 （1）遮光条通过光电门的平均速度　　　　　　　　　m/s（保留两位有效数字）。 （2）为减小用光电门和数字计时器测瞬时速度的误差，使平均速度更接近瞬时速度，下列举措正确的是（　　） A. 换用宽度更窄的遮光条 B. 增大滑块距光电门的位移 C. 让滑块以更大的速度通过光电门 （3）考虑到光电门的光源射出的光有一定的粗细，当遮光条遮住光源发出的光时，才认为光被遮住，则第（1）问中的测量值比真实值　　　　　　　　　（选填“偏大”或“偏小”）。 （4）某同学设计了如图丙所示的挡光片，换用该挡光片重复上述实验，滑块运动方向及遮光片的长度参量如图所示。若数字计时器显示两次开始遮光的时间间隔为，则滑块通过光电门的瞬时速度　　　　　　　　　。（用、、表示） 【答案】（1）2.5     （2）A     （3）偏大     （4）      【详解】(1)小问详解： 由得平均速度为 (2)小问详解： 由速度定义式可知，要使平均速度更接近瞬时速度，应使或趋近于，即应用宽度更窄的遮光条以减小误差。故选A。 (3)小问详解： 题目要求遮光条遮住光源发出的光时，才认为光被遮住，即从题图可知从A开始遮光，到B遮光结束，即，的测量值比真实值大。 (4)小问详解： 由图可知滑块通过光电门的瞬时速度 19．（25-26高一上·安徽安庆九一六中·调研测试）（多选）小球在水平桌面上做直线运动的频闪照片如图所示。由图片可以判断，小球的运动情况可能是（　　） A. 加速度向左 B. 加速度可能向右 C. 一定向左加速 D. 可能向右减速 【答案】AD 【详解】由图可知，向右方向两小球间的距离逐渐减小，向左方向两小球间的距离逐渐增大，所以小球可能向右减速或向左加速，两种情况下，加速度方向均向左，故选AD。 20．利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况．如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感器记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光．每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系如图乙所示．若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2m，则下述说法正确的是（　　） A. 该传送带每小时输送1800个工件 B. 该传送带每小时输送7200个工件 C. 传送带运动的速度是0.2m/s D. 传送带运动的速度是0.1m/s 【答案】C 【详解】两个物件间的距离为0.2m，相邻两个物件需要1s的时间，故速度为，该传送带每小时输送3600个工件， 故选C 【点睛】做本题的关键是能看懂图像，能从题中找出相应的信息 【B 能力提升题】 21．（25-26高一上·河南许昌禹州·月考）用如图甲所示的实验装置“测量小车做直线运动的瞬时速度”，完成下列相关内容： （1）下列实验要求或操作，正确的有_____（填正确答案标号）。 A. 必须使用交流电源 B. 钩码质量必须远小于小车质量 C. 必须倾斜长木板以平衡小车所受到的阻力 D. 小车应靠近打点计时器释放 E. 先接通电源，再释放小车 （2）图乙是某次实验中一条纸带上截取的一段，在连续打出的点上依次标记、、、四个计数点（相邻计数点间还有四个点未画出），则点的读数为　　　　　cm。已知打点计时器每隔打一个点，则在打下点时，小车的瞬时速度为　　　　　（计算结果保留3位有效数字）。 【答案】（1）ADE     （2）① 7.40    ② 0.610      【详解】(1)小问详解： A．依据打点计时器工作原理可知打点计时器需要使用交流电源，故A正确； BC．在“测量小车做直线运动的瞬时速度”的实验中，不需要平衡摩擦力，也不需要考虑绳上拉力是否近似等于重力，因此不需要满足钩码质量必须远小于小车质量这个条件，故BC错误； D．为了能多打出一些点便于数据处理，提高纸带的利用率，小车应靠近打点计时器释放，故D正确； E．为了提高纸带的利用率，实验时应先接通电源，再释放小车，故E正确。 故选ADE。 (2)小问详解： [1] 刻度尺的最小分度值为1mm，根据刻度尺的读数规则，应估读到最小分度值的下一位，所以c点的读数为7.40cm； [2] 近似取相邻两计数点的平均速度代替该点的瞬时速度，即在打下c点时，小车的瞬时速度为 22．打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题 ①打点计时器是　　　　　　　　的仪器． ②如图A、B是两种打点计时器的图片，其中A是　　　　　　　　打点计时器，B是　　　　　　　　打点计时器． 【答案】① 计时；     ② 电火花；     ③ 电磁； 【详解】【分析】 ①[1]打点计时器是计时的仪器； ②[2][3]如图A、B是两种打点计时器的图片，其中A是电火花打点计时器，B是电磁打点计时器； 23．在探究小车速度随时间变化规律的实验中，某同学得到一条理想的纸带后，用以下方法绘制并得到小车的图像如图所示。 （1）先把纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条； （2）再把这些纸条的下端对齐，作为时间轴，标出时间； （3）最后将纸条上端中心连起来，于是得到如图所示的图像。这样做有道理吗　　　　？为什么　　　　　　　　？ 【答案】① 有道理    ② 剪下的纸条长度表示内位移的大小，可以近似认为内的平均速度为，由于分母0.1相同，所以纸条长度与平均速度的大小成正比，即可用纸条的长度来表示平均速度，而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度，故这样做是有道理的 【详解】[1]有道理。 [2]每条短纸条的长度表示小车在相同时间间隔内的位移，该时间间隔内的平均速度为 由于各段的相同，所以，即纸条长度可以按比例表示该段时间内的平均速度；当时间间隔较短时，平均速度可近似看作该段中间时刻的瞬时速度，因此连接各纸条的上端中心，可以近似得到小车的图像。 24．（25-26高一上·内蒙古呼和浩特·月考）某同学用图甲所示的装置探究匀变速直线运动的规律，得到一条纸带如图乙所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出。 （1）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.释放小车前将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D.释放小车前将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 （2）经过测量并计算得到打下B、C、D、E、F各点时小车的瞬时速度，如表所示： 对应点 B C D E F 速度/（m·s-1） 0.141 0.180 0.218 0.262 0.301 （3）根据（2）中得到的数据，以打下A点时对应的时刻为时刻，在下图所示坐标系中作出图像，利用如图求得小车的加速度　　　　　　　　　　　（结果保留两位有效数字） （4）若该同学处理数据时每隔3个点取一个计数点但计算速度时却把相邻计数点时间间隔用0.1秒代入计算，则因此算出的速度数值与真实的速度数值相比　　　　　　　　　　　（选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】① BD    ② 0.40    ③ 偏小 【详解】（1）A．先释放小车，再接通电源，纸带会记录很少的数据，计算会产生较大的误差，故A错误； B．先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车，这样纸带会得到充分利用，纸带上会记录更多的数据，计算时会产生较小的误差，故B正确； C．释放小车前将接好纸带的小车停在靠近滑轮处，这样释放小车后，小车会运动很小的距离，纸带上会打出很少的计数点，计算会产生较大的误差，故C错误； D．释放小车前将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，纸带上会记录更多的数据，计算时会产生较小的误差，故D正确。 故选BD。 （3）由图像的斜率表示加速度可得，小车的加速度为 （4）若该同学处理数据时每隔3个点取一个计数点，可知相邻两计数点间的时间间隔是0.08s，但计算速度时却把相邻计数点时间间隔用0.1s代入计算，由可知，算出的速度数值与真实的速度数值相比偏小。 25．（25-26高一上·河北唐山迁安·月考）（1）如图所示是电火花计时器的示意图。电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用　　　　　　（选填“交流”或“直流”）电源，当电源的频率是50Hz时，每隔　　　　　　s打一次点。电磁打点计时器的工作电压是　　　　　　V，电火花计时器的工作电压是　　　　　　V，其工作时的基本步骤如下： A、当纸带完全通过电火花计时器后，立即关闭电源 B、将电火花计时器电源插头插入相应的电源插座 C、将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器 D、接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动 上述步骤正确的顺序是　　　　　　。（按顺序填写步骤编号） （2）用气垫导轨和光电门能更精确地测量物体的瞬时速度。如图甲所示，含遮光条的滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间，已知遮光条的宽度如图乙AB间距离，则为　　　　　　cm，则滑块通过该光电门的速度大小为　　　　　　m/s（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）① 交流    ②     ③     ④     ⑤      （2）①     ②       【详解】(1)小问详解： [1][2]电火花计时器是使用交流电源的计时仪器；当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点。 [3][4]电磁打点计时器的工作电压是V，电火花计时器的工作电压是V。 [5]实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行，故先安装纸带（C）、再接电源（B）、接通电源开关（D）、打点后关闭电源（A），即正确的顺序是CBDA。 (2)小问详解： [1]由图乙可知，遮光条的宽度为。 [2]滑块通过该光电门的速度大小为 【C 拓展培优题】 26．（2021·重庆·高考真题）某同学用手机和带刻度的玻璃筒等器材研究金属小球在水中竖直下落的速度变化情况。他用手机拍摄功能记录小球在水中静止释放后位置随时间的变化，每拍摄一张照片。 （1）取某张照片中小球的位置为0号位置，然后依次每隔3张照片标记一次小球的位置，则相邻标记位置之间的时间间隔是　　　　　　s。 （2）测得小球位置x随时间t变化曲线如题图所示，由图可知，小球在时间段平均速度的大小　　　　　　（选填“大于”、“等于”、“小于”）在时间段内平均速度的大小。 （3）在实验器材不变的情况下，能够减小实验测量误差的方法有：　　　　　　　（写出一种即可） 【答案】①     ② 小于    ③ 多次测量取平均值 【详解】（1）[1]相邻标记位置之间的时间间隔是 （2）[2]小球在时间内位移 平均速度大小为 小球在时间内位移 平均速度大小为 由此可知小球在时间内平均速度的大小小于小球在时间内的平均速度的大小； （3）[3]在实验器材不变的情况下，能够减小实验误差测量误差的方法有：多次测量取平均值。 27．（2026·陕晋青宁·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)小问详解： 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)小问详解： 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)小问详解： 根据加速度定义式，P、Q两点间的平均加速度 28．（2024·江西重点·联考）某同学利用打点计时器研究做匀变速直线运动小车的运动情况。图示为该同学实验时打出的一条纸带，其中纸带右端与小车相连接，纸带上两相邻计数点的时间间隔是。请回答下列问题：     （1）关于打点计时器的时间间隔，下列是四位同学各自发表的看法，其中正确的是（　　） A. 电源电压越高，每打两个点的时间间隔就越短 B. 纸带速度越大，每打两个点的时间间隔就越短 C. 打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定 D. 如果将交流电源改为直流电源，打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变 （2）①根据纸带请判断该小车的运动属于　　　　　　　（填“匀速”、“匀加速”、“匀减速”）直线运动； ②打点计时器打B点时小车的速度　　　　　　m/s（结果保留三位有效数字） 【答案】（1）C     （2）① 匀减速    ② 0.145      【详解】(1)小问详解： ABC．打点计时器打点时间间隔与频率决定，与电压大小、纸带速度无关，故AB错误，C正确； D．如果将交流电源改为直流电源，打点计时器将不能正常工作，故D错误。 故选C。 (2)小问详解： [1]刻度尺读数应考虑其最小刻度为1mm，读数时估读到1mm的下一位，则有 则有 纸带右端与小车相连接，可以判断小车做匀减速直线运动； [2]根据匀变速直线运动某段的平均速度等于其中间时刻的速度可得，打点计时器打B点时小车的速度 29．（2025·广东深圳·一模）小李同学在做测量匀变速运动的加速度的实验中，将打点计时器固定在某处，在细线拉力的作用下小车拖着穿过打点计时器的纸带在水平木板上运动，如图甲所示，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带的一段，如图乙所示。在打点计时器打出的纸带上确定出八个计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未画出，并用刻度尺测出了各计数点到0计数点的距离，图中所标数据的单位是cm。 （1）小李利用家庭电源来做实验，因此应该选择　　　　　　　　计时器。 （2）根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出了打下1、2、3、4、5这五个计数点时小车的速度大小，请你帮助他计算出打下计数点6时小车的速度大小为　　　　　　　　m/s（结果保留3位有效数字）。 计数点 1 2 3 4 5 6 t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.358 0.400 0.440 0.485 0.530 （3）以速度大小v为纵坐标、时间t为横坐标在坐标纸上建立直角坐标系，请根据上表中的v、t数据，在图丙坐标系中描点并作出小车运动的图像； （4）根据图像可知，小车的加速度大小为　　　　　　　　m/s2（保留2位有效数字），计时起点的瞬时速度大小为　　　　　　　　m/s（保留3位有效数字）。 【答案】（1）电火花     （2）0.570     （3）     （4）① 0.45    ② 0.300      【详解】(1)小问详解： 利用家庭电源来做实验，电压为220V，因此应该选择电火花计时器，工作电压为220V。 (2)小问详解： 相邻两个计数点之间还有四个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为 匀变速直线运动中，全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则打下计数点6时小车的速度大小为 (3)小问详解： 根据表格中的v、t数据，在坐标系中描点，用一条直线将点迹连接起来，使点迹均匀分布在直线两侧，如图所示 (4)小问详解： [1]根据图像的斜率表示加速度，结合上述图像可知，小车的加速度大小为 [2]上述图像纵轴的截距表示计时起点的速度，根据图像可知 30．（25-26高一上·辽宁实验·月考）研究物体的运动时，除了使用打点计时器计时外，也可以使用数字计时器。计时系统的工作要借助于光源和光敏管（统称光电门）。光源和光敏管相对，它射出的光使光敏管感光。当滑块经过时，其上的遮光条把光遮住，与光敏管相连的电子电路自动记录遮光时间的长短，通过数码屏显示出来。根据遮光条的宽度和遮光时间，可以算出滑块经过时的速度。如图1，在滑块上安装宽度d为0.50cm的遮光条，滑块在牵引力作用下由静止开始运动并通过光电门，配套的数字计时器记录了遮光条的遮光时间∆t为2.5ms。 （1）遮光条通过光电门的平均速度　　　　　　m/s（保留两位有效数字），由于遮光条的宽度很小，所以这个速度可以近似看作遮光条通过光电门的瞬时速度v。 （2）考虑到“光电门的光源射出的光有一定的粗细，数字计时器内部的电子电路有一定的灵敏度”，若当遮光条遮住光源射出光的80%，即认为光被遮住，则第（1）问中的测量值比真实值　　　　　　（选填“偏大”或“偏小”）。 （3）用U型挡光片便可消除上述系统误差。某同学换用如图2所示的U型挡光片重复上述实验，若数字计时器显示两次开始遮光的时间间隔为∆t′，则滑块通过光电门的瞬时速度　　　　　　。（用s、∆t′表示） 【答案】（1）2.0     （2）偏大     （3）      【详解】(1)小问详解： 遮光条通过光电门的平均速度为 (2)小问详解： 由于光电门的光源射出的光有一定的粗细，且当遮光条遮住光源射出光的80%，认为光被遮住，即挡光时间变短，所以平均速度的测量值比真实值偏大。 (3)小问详解： 若采用U型挡光片，则数字计时器显示两次开始遮光的时间间隔内，滑块的位移为2s，所以 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、实验原理与操作 二、实验数据处理与图像分析 三、实验创新与拓展 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、实验原理与操作 1．（25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期中）某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动。 （1）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，在下列的仪器和器材中，必须使用的还有______。（填选项字母） A. 天平 B. 电压可调的直流电源 C. 秒表 D. 刻度尺 （2）如图乙所示，若打点计时器交流电源频率是50Hz，则打点周期是　　　　　　　　　s 2．（24-25高一上·浙江台州·期末）如图所示的实验装置可完成以下实验 若用图中的实验装置开展“探究小车速度随时间变化规律”实验 （1）下列有关本实验的要求和做法，正确的是_______。 A. 先接通电源，再释放小车 B. 调节滑轮的高度，使细线与桌面平行 C. 测量前，需要平衡小车与长木板之间的摩擦阻力 （2）安装纸带时，有同学采用了如图甲、乙两种穿法，其中操作正确的是　　　　　　　（选填“甲”或“乙”）； 3．（25-26高一上·陕西宝鸡陈仓区·期末）某实验小组的同学在利用打点计时器研究小车匀变速直线运动的规律时，其装置如图丙所示，实验室为其提供了下列两种打点计时器。 （1）图甲为　　　　　　　　（填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”），其工作电压为　　　　　　　　（填“8V左右的直流电”“8V左右的交流电”“220V的直流电”或“220V的交流电”）。 （2）下列操作正确或必需的是（     ） A. 实验时，应将小车靠近定滑轮 B. 实验时，应先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车 4．（1）如图，是学校实验室中常用的打点计时器，影响该打点计时器计时周期的因素有___________（单选）。 A. 振针的质量 B. 振片的长短 C. 交流电源电压的大小 D. 交流电源的频率 （2）下图中打点计时器的使用方式正确的是　　　　　　　　　　　（填“甲”或“乙”） （3）纸带做匀加速直线运动时，得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在纸带上依次选出7个计数点，分别标上和，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是。每相邻两计数点的时间间隔为　　　　　　　　　　　s，如果测得两点间距，两点间距，则打点时小车的速度　　　　　　　　　　　。 5．（25-26高一上·天津滨海新区·月考）（1）电火花计时器是使用　　　　　　　　（直流电，交流电）电源的仪器； （2）根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是________ A. 位移 B. 时间间隔 C. 瞬时速度 D. 平均速度 （3）“在探究小车速度随时间变化”的实验中，接通电火花计时器电源和让小车开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是________； A. 先接通电源，后让小车拖动纸带运动 B. 先让小车拖动纸带运动，再接通电源 C. 让小车拖动纸带运动的同时接通电源 D. 先让小车拖动纸带运动或先接通电源都可以 （4）在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上依次选择6个实际点A、B、C、D、E、F，各相邻点间的距离依次是2.0cm、3.0cm、4.0cm、5.0cm、6.0cm。根据学过的知识可以求出小车在C点的速度为　　　　　　　　m/s，CE间的平均速度为　　　　　　　　m/s；（结果均保留三位有效数字） 6．（25-26高一下·湖南邵阳邵东）在探究小车速度随时间变化的规律实验中： （1）电磁打点计时器使用的是　　　　　　（选填“交流”或“直流”）低压电源； （2）实验时，应先　　　　　　，再释放小车； （3）我国民用交流电的频率为50Hz，打点计时器每隔　　　　　　s打一个点； （4）相邻计数点间的时间间隔为0.1s，测得两点间位移为2.0cm，则这段时间内小车的平均速度为　　　　　　m/s。 7．（24-25高一上·云南昭通·期中）某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。 （1）打点计时器使用的是　　　　　 电源（填“直流”或“交流”），当电源频率为50Hz时，每隔　　　　　　s打一个点。 （2）关于本实验，下列说法正确的是（　　） A. 释放纸带的同时，接通电源 B. 先接通电源打点，后释放纸带运动 C. 先释放纸带运动，后接通电源打点 D. 纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越大 （3）要测量小车的速度。除打点计时器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的测量工具是　　　　　　　　。 8．某同学用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化规律”的实验。 （1）释放小车前，小车应停在　　　　　　　　　　　（填“靠近”或“远离”）仪器A的位置。 （2）下列是该实验中的一部分基本步骤： A、释放小车，让小车牵引纸带运动        B、安装纸带 C、把计时器固定好        D、接通电源，进行打点 以上步骤的正确顺序是　　　　　 9．（25-26高一上·江苏无锡江阴六校联考·期中）学生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。 （1）实验室提供如图甲、乙两种打点计时器，某实验小组发现实验桌上只有插座没有学生电源，则应选用图中的　　　　　　　　　　（选填“甲”或“乙”）计时器。 （2）该实验过程中操作正确的是           A. 实验前要先用天平测小车和钩码的质量 B. 打点计时器固定在长木板的有滑轮一端 C. 将小车从靠近打点计时器的位置释放 D. 先释放小车，后接通电源 （3）实验时，某小组同学经多次重复操作后，选出一条点迹清晰的纸带，如图所示，图中标记点为计数点，每两个相邻的计数点间还有4个点未画出，已知打点计时器使用的交流电频率为。请利用该组同学的纸带数据求出：打下计数点时小车速度为　　　　　　　　　　；（保留位有效数字） （4）另一实验小组根据实验数据在图中已描好了点，请作出图像　　　　　　　，由图像可知，小车做　　　　　　　　　（选填“匀速”或“匀加速”）直线运动。 （5）打点计时器正常工作时交变电源的频率为，如果用它来做实验时的实际工作电源的频率略微变大，这样小车的测量速度与实际速度相比要　　　　　　　　　；（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 二、实验数据处理与图像分析 10．（25-26高一上·四川成都郫都区·期末）某同学用如图所示的装置做“用打点计时器测速度”的实验。该同学在规范操作下，用打点计时器在纸带上打出一系列的点，记录下小车的运动信息。改变斜面的倾斜程度，重复实验。图是实验得到的三条清晰的纸带，已知该电火花计时器的打点周期为T，回答下列问题： （1）以下操作中正确的有          。 A. 在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B. 打点计时器应固定在长木板有滑轮的一端 C. 应先接通电源，后释放小车 D. 电火花计时器应使用左右的交流电源 （2）在处理纸带、时，均用D、F两点间的平均速度来代替E点的瞬时速度，若不考虑测量误差，则纸带　　　　　　　　　　（选填“”或“”）更精确些。 （3）对纸带，b、e两点间的平均速度大小为　　　　　　　　　　（用T和图中物理量符号表示）。 11．（25-26高一上·湖南岳阳县·月考）对如图打出的一条纸带进行研究，从O点开始每5个点取一个计数点（中间4个点未画出），计数点分别为A、B、C、D、E，图中给出了相关数据，打点计时器使用的电源频率为50Hz，回答下列问题。 （1）电火花打点计时器的工作电源是　　　　　　V的　　　　　　（填“直流”或“交流”）电源，图中每相邻的两个计数点之间的时间是　　　　　　s。 （2）B点的瞬时速度是　　　　　　m/s。（保留两位小数） 12．（25-26高一上·广东潮州潮安区·阶段检测）一条如图所示的纸带，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（单位cm），计算打下A、B、C、D、E点的瞬时速度并填在表中。 位置 A B C D E v（m/s） 0.605 0.810 1.175 1.390 （1）C点的瞬时速度为　　　　　　　　　　m/s； （2）在答题纸的坐标纸中描出C点的位置并画出小车的v-t图像　　　　　　； （3）根据图像求得小车的加速度为　　　　　　　　　m/s2。（保留三位有效数字） 13．（25-26高三上·海南东方·月考）在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中，某同学打出的纸带如图甲所示，所用交流电的频率为、、、 为计数点，相邻计数点间还有四个计时点未画出。则经过点时运动物体的速度大小为　　　　　　　　　　　。根据某次实验纸带上的记录，在图像中描出的点如图乙所示，由该物体的图像，求得加速度的大小为　　　　　　　　　　　。（结果均保留两位有效数字） 14．（25-26高一上·贵州威宁彝族回族苗族自治县·月考）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，第一小组选出打点计时器打出的清晰纸带并标出O、A、B、C、D五个连续计数点，相邻计数点间还有4个点没有画出，用刻度尺测量时如图甲所示，O点正对着刻度尺的零刻线。已知打点计时器所用电源频率为50Hz。 （1）计数点A对应的刻度读数为　　　　　　cm； （2）计算小车通过计数点“B”的瞬时速度大小　　　　　　m/s，小车通过计数点“C”的瞬时速度大小　　　　　　m/s；（结果保留均两位有效数字） （3）如图乙所示，第二小组根据自己的纸带，作出的速度—时间图像，则第二小组实验中小车的加速度大小为　　　　　　。（结果保留两位有效数字） 15．（25-26高一上·福建厦门·阶段检测）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. 220 V交流电源 B. 4-6 V交流电源 C. 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50 Hz。根据纸带上的数据，计算打下、、、、点的瞬时速度并填在表中，点的瞬时速度为　　　　　　　　　　；（结果保留三位有效数字） 位置 A B C D 0.605 0.810 1.175 1.390 （3）在坐标系中描出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　　　　　　　　　　。（结果保留两位有效数字） （4）打点计时器原来使用的电源的频率是，若在实验过程中交流电的频率为而未被发觉，这样计算出的加速度值与真实值相比将　　　　　　　　　　（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 16．（25-26高一上·广东花都区·期中）结合“探究小车速度随时间变化的规律”的实验（装置如图甲），完成下列问题： （1）如图乙，刻度尺的0刻度与“0”点对齐，测量点“4”的读数为　　　　　　cm；该同学已将1、2、3、4点对应时刻的瞬时速度进行计算填入表中，请你将测量点“5”对应时刻的瞬时速度填入表中（结果保留三位有效数字）；请你把“5”的数据补充到图丙中，并拟合图线。 测量点 1 2 3 4 5 瞬时速度（m·s-1） 0.501 0.520 0.525 0.540 　　　　　　 　　　　　 （2）将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是　　　　　　m/s，（结果保留三位有效数字） （3）根据拟合好的图像求出小车的加速度大小为a=　　　　　　　　　　m/s2（结果保留三位有效数字） 17．（25-26高一上·天津东丽区·月考）如图所示为实验室常用的两种计时器。 （1）如图是　　　　　　　　　　　（填“电磁打点计时器”或“电火花打点计时器”），其电源采用的是　　　　　　　　　　　填（填“交流约”或“交流”）。 （2）下图是　　　　　　　　　　　（填“电磁打点计时器”或“电火花打点计时器”），其电源采用的是　　　　　　　　　　　（填“交流约8V”或“交流220V”）。甲乙两图中打点计时器使用方式正确的是　　　　　　　　　　　。 （3）关于打点计时器的使用，下列说法正确的是___________。 A. 在测量物体速度时，应先让物体运动，后接通打点计时器的电源 B. 使用的电源频率越低，打点的时间间隔就越大 C. 若实验时的实际交流电频率大于，则打出的纸带上的点会偏稀疏 D. 纸带上打的点越密，说明物体运动得越快 （4）手拉着纸带作加速运动时，得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在纸带上依次选出7个计数点，分别标上和，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是。每相邻两计数点的时间间隔为　　　　　　　　　　　s，如果测得、两点间距，、两点间距，则打点时小车的速度　　　　　　　　　　　m/s（此题的结果均保留2位有效数字）。 三、实验创新与拓展 18．（25-26高一上·江西景德镇·月考）光电计时系统借助光源和光敏管工作，如图甲所示。如图乙，在滑块上安装宽度为的遮光条，滑块在牵引力作用下由静止开始运动并通过光电门，配套的数字计时器记录了遮光条的遮光时间为。 （1）遮光条通过光电门的平均速度　　　　　　　　　m/s（保留两位有效数字）。 （2）为减小用光电门和数字计时器测瞬时速度的误差，使平均速度更接近瞬时速度，下列举措正确的是（　　） A. 换用宽度更窄的遮光条 B. 增大滑块距光电门的位移 C. 让滑块以更大的速度通过光电门 （3）考虑到光电门的光源射出的光有一定的粗细，当遮光条遮住光源发出的光时，才认为光被遮住，则第（1）问中的测量值比真实值　　　　　　　　　（选填“偏大”或“偏小”）。 （4）某同学设计了如图丙所示的挡光片，换用该挡光片重复上述实验，滑块运动方向及遮光片的长度参量如图所示。若数字计时器显示两次开始遮光的时间间隔为，则滑块通过光电门的瞬时速度　　　　　　　　　。（用、、表示） 19．（25-26高一上·安徽安庆九一六中·调研测试）（多选）小球在水平桌面上做直线运动的频闪照片如图所示。由图片可以判断，小球的运动情况可能是（　　） A. 加速度向左 B. 加速度可能向右 C. 一定向左加速 D. 可能向右减速 20．利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况．如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感器记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光．每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系如图乙所示．若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2m，则下述说法正确的是（　　） A. 该传送带每小时输送1800个工件 B. 该传送带每小时输送7200个工件 C. 传送带运动的速度是0.2m/s D. 传送带运动的速度是0.1m/s 【B 能力提升题】 21．（25-26高一上·河南许昌禹州·月考）用如图甲所示的实验装置“测量小车做直线运动的瞬时速度”，完成下列相关内容： （1）下列实验要求或操作，正确的有_____（填正确答案标号）。 A. 必须使用交流电源 B. 钩码质量必须远小于小车质量 C. 必须倾斜长木板以平衡小车所受到的阻力 D. 小车应靠近打点计时器释放 E. 先接通电源，再释放小车 （2）图乙是某次实验中一条纸带上截取的一段，在连续打出的点上依次标记、、、四个计数点（相邻计数点间还有四个点未画出），则点的读数为　　　　　cm。已知打点计时器每隔打一个点，则在打下点时，小车的瞬时速度为　　　　　（计算结果保留3位有效数字）。 22．打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题 ①打点计时器是　　　　　　　　的仪器． ②如图A、B是两种打点计时器的图片，其中A是　　　　　　　　打点计时器，B是　　　　　　　　打点计时器． 23．在探究小车速度随时间变化规律的实验中，某同学得到一条理想的纸带后，用以下方法绘制并得到小车的图像如图所示。 （1）先把纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条； （2）再把这些纸条的下端对齐，作为时间轴，标出时间； （3）最后将纸条上端中心连起来，于是得到如图所示的图像。这样做有道理吗　　　　？为什么　　　　　　　　？ 24．（25-26高一上·内蒙古呼和浩特·月考）某同学用图甲所示的装置探究匀变速直线运动的规律，得到一条纸带如图乙所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出。 （1）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.释放小车前将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D.释放小车前将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 （2）经过测量并计算得到打下B、C、D、E、F各点时小车的瞬时速度，如表所示： 对应点 B C D E F 速度/（m·s-1） 0.141 0.180 0.218 0.262 0.301 （3）根据（2）中得到的数据，以打下A点时对应的时刻为时刻，在下图所示坐标系中作出图像，利用如图求得小车的加速度　　　　　　　　　　　（结果保留两位有效数字） （4）若该同学处理数据时每隔3个点取一个计数点但计算速度时却把相邻计数点时间间隔用0.1秒代入计算，则因此算出的速度数值与真实的速度数值相比　　　　　　　　　　　（选填“偏大”或“偏小”）。 25．（25-26高一上·河北唐山迁安·月考）（1）如图所示是电火花计时器的示意图。电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用　　　　　　（选填“交流”或“直流”）电源，当电源的频率是50Hz时，每隔　　　　　　s打一次点。电磁打点计时器的工作电压是　　　　　　V，电火花计时器的工作电压是　　　　　　V，其工作时的基本步骤如下： A、当纸带完全通过电火花计时器后，立即关闭电源 B、将电火花计时器电源插头插入相应的电源插座 C、将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器 D、接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动 上述步骤正确的顺序是　　　　　　。（按顺序填写步骤编号） （2）用气垫导轨和光电门能更精确地测量物体的瞬时速度。如图甲所示，含遮光条的滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间，已知遮光条的宽度如图乙AB间距离，则为　　　　　　cm，则滑块通过该光电门的速度大小为　　　　　　m/s（计算结果保留两位有效数字）。 【C 拓展培优题】 26．（2021·重庆·高考真题）某同学用手机和带刻度的玻璃筒等器材研究金属小球在水中竖直下落的速度变化情况。他用手机拍摄功能记录小球在水中静止释放后位置随时间的变化，每拍摄一张照片。 （1）取某张照片中小球的位置为0号位置，然后依次每隔3张照片标记一次小球的位置，则相邻标记位置之间的时间间隔是　　　　　　s。 （2）测得小球位置x随时间t变化曲线如题图所示，由图可知，小球在时间段平均速度的大小　　　　　　（选填“大于”、“等于”、“小于”）在时间段内平均速度的大小。 （3）在实验器材不变的情况下，能够减小实验测量误差的方法有：　　　　　　　（写出一种即可） 27．（2026·陕晋青宁·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）。 28．（2024·江西重点·联考）某同学利用打点计时器研究做匀变速直线运动小车的运动情况。图示为该同学实验时打出的一条纸带，其中纸带右端与小车相连接，纸带上两相邻计数点的时间间隔是。请回答下列问题：     （1）关于打点计时器的时间间隔，下列是四位同学各自发表的看法，其中正确的是（　　） A. 电源电压越高，每打两个点的时间间隔就越短 B. 纸带速度越大，每打两个点的时间间隔就越短 C. 打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定 D. 如果将交流电源改为直流电源，打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变 （2）①根据纸带请判断该小车的运动属于　　　　　　　（填“匀速”、“匀加速”、“匀减速”）直线运动； ②打点计时器打B点时小车的速度　　　　　　m/s（结果保留三位有效数字） 29．（2025·广东深圳·一模）小李同学在做测量匀变速运动的加速度的实验中，将打点计时器固定在某处，在细线拉力的作用下小车拖着穿过打点计时器的纸带在水平木板上运动，如图甲所示，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带的一段，如图乙所示。在打点计时器打出的纸带上确定出八个计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未画出，并用刻度尺测出了各计数点到0计数点的距离，图中所标数据的单位是cm。 （1）小李利用家庭电源来做实验，因此应该选择　　　　　　　　计时器。 （2）根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出了打下1、2、3、4、5这五个计数点时小车的速度大小，请你帮助他计算出打下计数点6时小车的速度大小为　　　　　　　　m/s（结果保留3位有效数字）。 计数点 1 2 3 4 5 6 t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.358 0.400 0.440 0.485 0.530 （3）以速度大小v为纵坐标、时间t为横坐标在坐标纸上建立直角坐标系，请根据上表中的v、t数据，在图丙坐标系中描点并作出小车运动的图像； （4）根据图像可知，小车的加速度大小为　　　　　　　　m/s2（保留2位有效数字），计时起点的瞬时速度大小为　　　　　　　　m/s（保留3位有效数字）。 30．（25-26高一上·辽宁实验·月考）研究物体的运动时，除了使用打点计时器计时外，也可以使用数字计时器。计时系统的工作要借助于光源和光敏管（统称光电门）。光源和光敏管相对，它射出的光使光敏管感光。当滑块经过时，其上的遮光条把光遮住，与光敏管相连的电子电路自动记录遮光时间的长短，通过数码屏显示出来。根据遮光条的宽度和遮光时间，可以算出滑块经过时的速度。如图1，在滑块上安装宽度d为0.50cm的遮光条，滑块在牵引力作用下由静止开始运动并通过光电门，配套的数字计时器记录了遮光条的遮光时间∆t为2.5ms。 （1）遮光条通过光电门的平均速度　　　　　　m/s（保留两位有效数字），由于遮光条的宽度很小，所以这个速度可以近似看作遮光条通过光电门的瞬时速度v。 （2）考虑到“光电门的光源射出的光有一定的粗细，数字计时器内部的电子电路有一定的灵敏度”，若当遮光条遮住光源射出光的80%，即认为光被遮住，则第（1）问中的测量值比真实值　　　　　　（选填“偏大”或“偏小”）。 （3）用U型挡光片便可消除上述系统误差。某同学换用如图2所示的U型挡光片重复上述实验，若数字计时器显示两次开始遮光的时间间隔为∆t′，则滑块通过光电门的瞬时速度　　　　　　。（用s、∆t′表示） / 学科网（北京）股份有限公司 $