练案6 第一章 第6讲 实验一 探究小车速度随时间变化的规律-【衡中学案】2027年高考物理一轮总复习练案

7.B本题考查位移一时间图像和追及相遇问题。位移一时间图 线的斜率表示速度，交点表示相遇，最初的一段时间内，乙的位 置坐标为负，但甲、乙的运动方向相同，A错误；1=3s时，甲、乙 图线的斜率相等，设乙的加速度为a,则vo=at1,则a=2m/s,x1 =了a2=9m,则乙的位置坐标为-11m,B正确：甲，乙相遇时 有o+40m=2a,解得2=10s,C错误；乙经过原点时，位 移为x'=20m,由v2=2ax',得v=45m/s,D错误。 8.(1)A车先停下 (2)会再次相遇，计算过程见解析 [解析](1)根据动力学公式v2-,2=2ax整理得v2=2ax+vo 49 可得o2=49m/s2,k=2a=-14m 36 m2=36m/s,k'=2ae=25m/s 7 解得vA0=7m/s,aA= 4m/s3 18 UBo=6 m/s,ag=- 25ys3 A车停下的时间为ta= 0-U0=4s B车停下的时间为= 0-vm_25 3s> 故A车先停下。 1 (2)两车相遇时有0o+2,=m+之0m 联立解得t=1.94s<t 故两车在刹车过程中会再次相遇。 9.(1)30m/s(2)20m(3)24m [解析](1)由运动学公式2=2ax 巴士在该路段行驶时的最大速度v=30m/s。 秒后恰好完成超车，则△x+L+LD心 代入数据得△x=20m。 (3)两车速度相等时的速度为2，则v1+a't'=2 代入数据得t'=2s 此时△r'=A+,-(t+ 2a2 代入数据得△x'=24m。 10.(1)不会撞上事故车，货车停下时离事故车辆的距离为4m (2)不会撞上货车，汽车与货车的最小距离为6m [解析](1)由题意，货车速度u,=108km/h=30m/s 在反应时间内运动的距离为x1=1to=30×0.2m=6m 2302 货车减速直到停止运动的距离为名2a2x5m=90m 可得货车司机从发现事故车辆到停止所运动的距离为x=x+ x2=96m<100m 所以，可知以最大安全加速度刹车，货车不会撞上事故车辆， 货车停下时离事故车辆的距离为△x=xo-x=100m-96m= 4 mo (2)货车速度，=54km/h=15m/s 汽车初速度v4=126km/h=35m/s 在反应时间内汽车运动的距离为x=,t。=35×0.2m=7m 59 汽车减速到与货车速度相等时运动的距离为x4= 2-2 2a2 352-152 2×10 m=50m 减速过程汽车运动时间为=4-心35-15 s=2s a2 10 在汽车发现货车到汽车减速到与货车速度相等这段时间内， 货车运动的距离为x,=,(t+t)=15×2.2m=33m 由于x+x4<x0+x5,可知汽车不会撞上货车，汽车与货车的最小 距离为△xmm=x+x5-为3-x4=6m0 练案[6] 1.(1)A(2)越小越好(3)0.631 [解析](1)在除所给仪器和器材外，还需要刻度尺，用它来测 量各点间的位移大小，从而算出各点速度大小，打点计时器可 以测量时间，不需要秒表和天平。故选A。 ②)用平均速度：表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，时间 越小，平均速度越趋近于瞬时速度，故T越小越好。 (3)计数点间有4个点未画，则相邻两计数点间的时间间隔为T =5x0.02s=Q1s,由逐差法有a=(xcn+r）-(am++c) 9T =0.631m/s2。 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 ,=a7a=0.504/s 2T 布接度大水a=2=1.50m/g。 972 1 (3)根据频率与周期之间的关系T=下可知，频率变小，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)g= 2(n-1)2h (2)见解析图9.7 [解析]()滴水的周期就是水滴下落的时间，所以t= t 由h=22得g=2 2(n-1)2h 2 (2)描点如图所示 hlm 0.50 0.40 0.30 0.20H 0.040.060.080.100.12'2s2 求出斜率k h 1 =2=28 解得g=9.7m/s2。 2d(△t1-△t2) 4.()刻度尺(2)1.5（3)，A,(△，+A) (4)光栅板受到空气阻力的作用 [解析](1)该实验测量重力加速度，不需要天平测质量；需要 用刻度尺测量遮光带（透光带）的宽度，故需要刻度尺。 (2)根据平均速度的计算公式可知m=d30x10。 d4.5×102m =1.5m/so (3)根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的速度， △t, d /△t2+△t1l 2 2d(△t1-△t2) 可得gF△，A,(A1+A,) (4)光栅板下落过程中受到空气阻力的影响，所以竖直向下的 加速度小于重力加速度。 5.(1)0.860(2)滑块在A至B段的平均速度的大小(3)偶然 (4)2.3(2.2-2.4) [解析](1)宽度d的读数为8mm+12×0.05mm=8.60mm= 0.860cm (2)表示滑块在A至B段的平均速度的大小。 (3)每次实验重复几次测量后取平均值，是为了减小人为操作 造成的误差，为偶然误差。 (4)若某同学做该实验时将光电门B的位置改变多次，光电门 A的位置保持不变，画出氵-t图线后，得出的纵轴截距的物理 含义为滑块经过光电门A的瞬时速度；滑块在摩擦力作用下做 匀减速直线运动，有9=1了 即2=7u 1 由题中图像知，图线的斜率=人14-182 -1.17,因此a=-2k 0.66-0.08 ≈2.3m/s2。 kod2 6.(2)右9.6(4)8475(8.474或8476均可)(6)2 [解析](2)重物做匀加速直线运动，相等时间间隔内通过的 位移越来越大，则打点间距越来越大，可知实验时纸带的右端 应和重物相连接；由题图乙纸带数据，可得x2=2.02cm,x,= 3.94cm 根据x,-x2=5gT, 则有g=5=3.94-202)×10 -m/s2 5T 5×0.02 =9.6m/s2 (4)螺旋测微器的精确值为0.01mm,由题图丙可知铁球的直 径为 d=8mm+47.5×0.01mm=8.475mm。 (6)小球经过光电门的挡光时间很短，可认为挡光过程的平均 速度等于小球经过光电门时的速度，则有=，根据运动学公 式2动，限立可得宁学，可知6图像药斜率为6， 2g d hod2 解得g=2。 5 练案[7] 1.A物体受到的重力是由于地球的吸引而产生的，是万有引力 的一个分力，而万有引力与运动状态无关，与其他力无关，故A 正确：重力的方向总是竖直向下的，在不同的位置方向不一定 相同，故B错误；一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果 上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫 作物体的重心，所以重心是等效出来的，故C错误：重力等于质 量与重力加速度的乘积，在不同的地方，质量不变，但重力加速 度有可能会变化，两极的重力加速度最大，赤道最小，所以在地 球的不同地方，物体的重力有可能变化，故D错误。 2.AC物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重 力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向总是竖直 向下而不是垂直向下，A项正确，B项错误：从题图中可以看出， 汽车（包括货物）的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就 发生了变化，C项正确：重心位置与物体的形状和质量分布有 关，与物体的运动状态无关，D项错误。 3.C静止在草地上的足球受到的重力与弹力是一对平衡力，它 们是不同性质的力，这两个力不是同一个力，故A错误；静止在 光滑水平地面上的两个足球接触，若两球间有弹力则无法静 止，所以没有受到相互作用的弹力，故B错误：踩在脚下且静止 在水平草地上的足球可能受到重力、支持力及人脚的压力的作 用，所以足球可能受到3个力的作用，故C正确：落在球网中的 足球受到弹力，施力物体是球网，是由网的形变而产生的，故D 错误。故选C。 4.B物块对小球的作用力垂直于斜面沿OM方向则小球对物 块的作用力垂直于斜面沿ON方向，即沿MN方向，而地面光滑 无摩擦，所以物块运动方向沿MW方向，故选B。 5.B设弹簧原长为lo,根据平衡条件得mAg=k((1-),mg= k,-),解得k=mtm8,放选B。 L1-l2 6.D由于晾衣绳是穿过中间立柱上的固定套环并未打结，根据 同一条绳上各点拉力大小相等，知F1=Fp=F3=F4,D正确。 7.B根据题图乙可知，当F=0时，弹簧处于原长状态，即弹簧原 长为15cm,A错误；由胡克定律可得k= 40N △x(25-15)×102m =400N/m,B正确：由题意知，弹簧长度为10cm时F为正，则 F方向向左，弹簧处于压缩状态，弹簧对墙壁的弹力水平向左， C错误：由题意知，弹簧长度为20cm时F为负，则F方向向右， 弹簧处于伸长状态，弹簧对墙壁的弹力水平向右，D错误。 8.D由题意知，两根轻弹簧串接在一起，则两弹簧弹力大小相 等，根据胡克定律F=x得，x与k成反比，则b弹簧的伸长量为 ,故A,B错误：P端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之 kL 和，即为L+么L=(1+在)L,故C错误，D正确。 k K 9.A缓慢取走说明小球整体处于平衡状态，合力为零，受力分析 得，沿筒方向受力平衡有mgsin0=AF=k·2R,解得k=msn0, 2R 故选A。 10D开始时弹簧1的压缩量为学则弹簧1的原长为学4d,远 项A错误；由题意可知木板下降a后与弹簧2接触，可知弹簧 2的原长为d-a,选项B错误：由胡克定律可知F,=k1a,F2-F 98练案[6] 第6讲实验一探究小 1.（2026·河北沧州联考)某同学用如图1所示的实验 装置研究小车做匀变速直线运动的特点。 小车纸带打点计时器 重物 图1 (1)实验中，除打点计时器（含交流电源、纸带）、小车、 平板和重物外，在下面的器材中，必须使用的是 (选填选项前的字母)。 A.刻度尺 B.秒表 C.天平 (2)实验中获得的一条纸带如图2所示，在纸带上依 次取O、A、B、C、D…若干个计数点，利用实验数 据计算出打点时小车的速度v。描绘v-t图像前， 还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速 您Qx 表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对两 个点的时间间隔T的要求是 (选填 “越大越好”“越小越好”或“与大小无关”)。 0.AB C. D 图2 (3)另一位同学更换重物后，用下述方法计算小车运 动的加速度：在纸带上依次取O、A、B、C、D、E、F 若干个计数点，每两个计数点间还有4个点未画 出，如图3所示。相邻两计数点间的距离分别是： OA=7.05cm、AB=7.68cm、BC=8.31cm、CD= 8.95cm、DE=9.57cm、EF=10.20cm,则小车的 加速度a= m/s2(保留3位有效数字)。 9 A B C D E 图3 2.(2026·河北邢台市调研)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。 小车 纸带打点计时器 6 cm 78 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”)。 3 车速度随时间变化的规律 (2)规范操作后，得到一条纸带，以纸带上能够看清的 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(结果均保留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50z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“偶然”)误差。 3.(2025·辽宁抚顺联考)用滴水法可以测定重力加速 度的值。方法：在自来水水龙头下面固定一块挡板A, 使水一滴一滴连续地滴落到挡板上，如图甲所示，仔 细调节水龙头，使得耳朵刚好听到前一滴水滴在挡板 上的声音的同时，下一滴水刚好开始下落。首先量出 水龙头口离挡板的高度h,再用停表计时，计时方法： 当听到某一滴水滴在挡板上的声音的同时，开启停表 开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数 “2、3…”,一直数到“n”时，按下停表按钮停止计时，读 出停表的示数为t。 ◆hlm 0.50日 0.40 0.30 0.20H出 0.040.060.080.100.1221s3 乙 (1)写出用上述所测量数据计算重力加速度g的表达 式： (2)为了减小误差，改变h的数值，测出多组数据，记 录在表格中（表中t是水滴从水龙头口到A板所 用的时间，即水滴在空中运动的时间)，请在图乙 所示的坐标纸上作出适当的图像，并利用图像求 出重力加速度g的值：g= m/s2(保留两位 有效数字) 次数 高度h/cm 空中运动时间'/s 1 20.10 0.20 2 25.20 0.23 3 32.43 0.26 4 38.45 0.28 44.00 0.30 6 50.12 0.32 4.某同学利用如图所示的装置测 遮光带 透光带 量重力加速度，其中光栅板上交 替排列着等宽度的遮光带和透 光带（宽度用d表示）。实验时 将光栅板置于光电传感器上方 某高度，令其自由下落穿过光电 传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮 光带、透光带通过光电传感器的时间间隔△。 (1)除图中所用的实验器材外，该实验还需要 (填“天平”或“刻度尺”)； (2)该同学测得遮光带（透光带）的宽度为4.50cm, 记录时间间隔的数据如表所示， 编号 1遮光带2遮光带3遮光带 △t/(×103s) 73.04 38.67 30.00 根据上述实验数据，可得编号为3的遮光带通过光 电传感器的平均速度大小为= m/s (结果保留两位有效数字)： (3)某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时 间间隔为△1、△2，则重力加速度g= (用d、△b1、△2表示)； (4)该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速 度，请写出一条可能的原因： 5.利用下图(a)所示的装置测量滑块运动的加速度，将 木板固定在水平桌面上，光电门A固定在木板上靠近 滑块处，光电门B的位置可移动，利用一根压缩的短 弹簧来弹开带有遮光片的滑块。实验步骤如下： 遮光片 光电门 光电门 B (a) 0 5101520 (b) (1)用游标卡尺测量遮光片的宽度d,其示数如图(b) 所示，d= cm (2)两个光电门同时连接计时器，让滑块从O位置弹 开并沿木板向右滑动，用计时器记录遮光片从光 电门A运动至光电门B所用的时间，再用刻度尺 测量A,B之间的距离s。则氵表示 (3)保持光电门A的位置不动，逐次改变光电门B的 位置，每次都使滑块从0位置弹开，用计时器记录 每次相应的t值，并用刻度尺测量A、B之间相应 的距离s。每次实验重复几次测量后取平均值，这 样可以减少实验的 误差（填“偶然”或 “系统”)。 (4)若用氵-1图像处理数据，所得图像如图(c)所示， 则该图线在轴上的截距表示滑块经过光电门A 时速度的大小；用作图法算出滑块运动的加速度 大小a=」 m/s(结果保留2位有效数字)。 334 1.8 1.7 1.6 1.5 14 13 12 11 1.0 00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0/s 6.(2026·湖南省名校联盟开学考)物理实验课上，甲 乙两同学自主设计实验方案测当地的重力加速度，方 案如下： 甲同学的方案： (1)如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，重物 接上纸带，纸带穿过打点计时器。打开电源，释放 纸带，让重物做自由下落运动，得到纸带。 (2)打出的纸带如图乙所示，连续打出的实验点作为 计数点1、2、3、4、5、6、7、8、9等，电源的频率为50 Hz,实验时纸带的 (选填“左”或“右”)端 应和重物相连接，由纸带所示数据可算出当地的 重力加速度为 m/s2(结果保留两位有效 数字)。 打点计时器 纸带 左1 2 电源 夹子 456789右 白重物 单位：cm 04 2.02 乙 乙同学的方案： (3)如图丙所示，让小铁球从A点自由下落，下落过程 中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记 录下小球通过光电门时间，注意：图中未画出光 电门B所接计时器。 (4)用螺旋测微器测量铁球的直径，如图丁所示，则其 直径为d= mm (5)用刻度尺测量出AB之间距离h。 (6)调整AB之间距离h,记录下小球通过光电门B的 时间，多次重复上述过程。以为纵轴，以h为 横轴，理论上，h图像为过原点直线，如图戊所 示，其斜率为k。,则g=