第05讲：实验：探究小车速度随时间变化的规律-2023-2024学年新高一物理【赢在暑假】同步精讲精练系列（人教版2019必修第一册）（解析版）

第05讲：实验：探究小车速度随时间变化的规律

-：知识精讲归纳

考点一、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。一/图像表示小车的运动情况：以速度。为纵轴、时间J为横轴建立直角坐标系,用描点法画出小车

的。一f图像，图线的倾斜程度表示加速度的大小,如果。一f图像是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均

匀变化的.

考点二、实验器材

打点计时器（带导线）、交变电源、纸带、一端带有定滑轮的长铝板、小车、细绳、槽码、刻度尺、复写纸、

坐标纸.

考点三、实验步骤

1.如图1所示，把一端带有定滑轮的长铝板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面.铝板上放一个可以左右

移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳.

槽码白

图1

2.把小车停在靠近（填“靠近”或“远离”）打点计时器的位置.先启动打点计时器,后放开小车（填”启动

打点计时器”或“放开小车”），让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点.随后，立即

关闭电源.

3.换上新纸带，并增减所挂槽码（或在小车上放置重物），重新操作两次.

考点四、数据记录

1.采集数据

舍掉纸带开头一些过于密集的点,找一个适当的点作为计时起点.可选择相隔0.1s（或更短）的若干计数点进

行测量.

如图2所示，先测量出各个计数点到计时起点的距离：XI、X2、X3、X4、％…，再计算出相邻的两个计数点间

的距离：Axi=Xl，AX2=X2_Xl，A%3=X3—X2，&4=尤4一为，公工5=后一工4，…，填入自己设计的表中.

012345

图2

2.求各计数点的瞬时速度

（1）各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替，即。1=缺产，。2=闿竺，...

T为相邻两个计数点间的时间间隔，若交流电源频率为50Hz,每5个点取一个计数点（中间隔4个点），则T

=0.1s.

（2）设计表格并记录相关数据

位置编号0123456・•・

时间t/s00.10.20.30.40.50.6

s/(mf-1)

W(m«s-1)

s/(mf-i)

…

五、数据分析

1.在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点.

2.画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽

略不计，如图3所示.

3.观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律.

4.根据所画o—f图像求出小车运动的加速度。=等.

六、注意事项

1.开始放开小车时，应使小车靠近（填“靠近”或“远离”）打点计时器.

2.先启动打点计时器,等打点稳定后，再放开小车（填“启动打点计时器”或“放开小车”）.

3.打点完毕，立即关闭电源.

4.选取一条点迹清晰的纸带，舍掉开头点迹密集部分，选取适当的计数点（注意计数点与计时点的区别）,

弄清楚所选的时间间隔T等于多少.

5.不要分段测量各段距离，应尽可能地一次测量完毕（可统一量出各计数点到计时起点的距离

二：考点题型归纳

题型一：计算某点的瞬时速度

1.（2022秋.天津河西•高一校考期末）图是做匀变速直线运动的物体从打点计时器打出的纸带•纸带上面每

打一点的时间间隔是0.02s,且每两个记数点间还有四个计时点•已知S[=1.2s,品=2.4劭，3.6cm,

4.8cm,Sv=6.0cm,则第三个记数点的速度匕等于

A.0.30m/sB.0.42m/5C.0.54m/sD.0.18m/s

【答案】A

【详解】因为每相邻两计数点间还有4个打点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s,根据运动学公式

0.024+0.036八cc.

得：第三个记数点的速度匕=黄=-y下]一=O.3O〃2/S,A正确.

124L义U.1

2.（2022秋•安徽六安•高一校考阶段练习）如图所示，“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中

打出的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为T,则打C点时物体运动速度的大小为（）

C~ABCD£?

A1-占D%+占

【答案】D

【详解】C点的瞬时速度等于8。段的平均速度，则有

故选D。

3.（2023・高一课时练习）在用打点计时器测速度的实验中，某同学得到一张打点清晰的纸带如图所示，要

求测出D点瞬时速度，本实验采用包含D点在内的一段距离中的平均速度来近似地代表〃点的瞬时速度，

已知电源频率50Hz,下列几种方法中最准确的是（）

A.——=VD>=0.12sB.~~=VD,M=0.06s

BGCE

V

C.~—=D,A%3=0.1SD.——=%,AZ4=0.04s

【答案】D

【详解】ABC.计算瞬时速度时，所取位移越短，算出的平均速度越接近瞬时速度，所以选项A、B、C不

合适；

D.CE间含两个打点间隔，即

A?4=2T=0.04s

选项D正确。

故选D。

题型二：探究速度随时间变化的规律

4.（2022秋•广东潮州•高一统考期末）下图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。

（1）已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为s,

（2）ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、8两点间距

s=m,A、8两点间的时间间隔为s；C点对应的速度是m/s（计算结果保留三位

有效数字），加速度为________m/s2„

5~A5CD\

LJ|llll|llll|llll|llll|llll|Tlll|llll|llll|llll|llll|llll|_J

0cm12345

【答案】0.020.00700.10.1000.200

【详解】（1）[1]已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为

7；=—=—s=0.02s

f50

（2）⑵从图中读出A、2两点间距s=0.70cm=0.0070m。

[3]纸带上每两个相邻计数点间有四个点没有画出，A、8两点间的时间间隔为

T=0.02x5s=0.1s

[4]由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得C点对应的速度是

%=＞身嗤4Hm/s皿。。m/s

[5]由Ax=，可得加速度为

a=^-=1］：x102m/s2=0.200m/s2

5.（2022秋•湖北武汉•高一武汉中学校考阶段练习）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学

得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示，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），电火花计时器接220V、50Hz交变电源。他经过测量并计算得到

电火花计时器在打8、C、D、E、E各点时小车的瞬时速度如下表：

对应点BCDEF

速度（m/s）0.1410.1850.2200.2540.301

W（ms」）

（1）设电火花计时器的打点周期为T,计算VF的公式为VF=；

（2）根据表中的数据，以A点对应的时刻为t=0,在图乙所示坐标系中合理地选择标度，作出V—f图像

（3）利用该图像求得小车的加速度。=m/s2；（结果保留2位有效数字）

（4）如果当时电网中交变电流的电压变成210V,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（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。如果当时电网中交变电流的频率是尸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（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

d—d

【答案】640.40不变偏小

10T

【详解】⑴[1]电火花计时器接220V、50Hz交变电源。则有打点周期T=0.02s,每相邻两个计数点间还

有4个点没有画出，则相邻两计数点的时间间隔为5T,由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得打尸点

时的速度公式为

d—d_d—d

V=6464

F2x5T10T

(2)[2]由题表中的数据在图乙所示坐标系中描点画图。如图所示。

(3)[3]由vT图像的斜率表示加速度，可得小车的加速度为

Av0.301-0.1

a=——=-m---/-s-2--=---0-.-40m/s2

△方5x5x0.02

(4)[4]当电网中交变电流的电压变成210V,可交流电的频率没变，打点周期不变，则不会影响加速度的

测量值，因此加速度的测量值与实际值相比不变。

[5]电网中交变电流的频率是/=51Hz时，由

T=—=—s<0.02s

f51

可知打点周期变小，测量时仍按2s计算，则测量值与实际值相比偏小。

6.(2022秋•湖南株洲•高一攸县第二中学校考期中)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。

接电源

(1)常见的打点计时器使用的是电源(“直流”或“交流”)；

(2)关于本实验，下列说法正确的是；

A.释放纸带的同时，按通电源

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小

(3)该小组在规范操作下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。、

A、B、C、D、E和冗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50Hz。

OABCDEF

①如果测得C、。两点间距％=2.70cm,D、E两点间距飞=2.90cm,则打。点时小车的速度匕=m/s

(结果保留3位有效数字)；

②该同学分别算出其他各点的速度：=0.220m/s,=0.241m/s,vc=0.258m/s,v£=0.300m/s,请

在如图所示的坐标系中作出小车运动的v—图像，并说明小车速度变化的规律0

Av/(m*s-1)

【答案】交流BD/DB0.280

车速度随时间均匀变化（或增大）

【详解】（1）口]常见的打点计时器使用的是交流电源。

（2）[2]ABC.由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上

尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通电源，再释放纸带，故AC错误，B正确；

D.纸带上的点迹越密集，说明纸带在单位时间内的位移越小，即纸带运动的速度越小，故D正确。

故选BD。

（3）①⑶相邻两计数点间的时间间隔为

T=—=0.1s

f

打。点时小车的速度等于C、E之间的平均速度，即

x+x2.70+2.90

v=-4----5-=--------------xlO2m/s=0.280m/s

Dn2T2x0.1

[4]描点作图如图所示。

[5]v-f图像为倾斜直线，说明小车速度随时间均匀变化（或增大）。

题型三：逐差法求加速度

7.（2021秋・湖南邵阳•高一邵阳市第二中学校考期中）如图为某同学在研究小车做匀变速直线运动实验中获

得的一条纸带。

5。F

小

牛

牛

SSSSS

23S456

（1）已知打点计时器电源频率为50Hz,每相邻两个计数点间还有4个点未画出，则纸带上打相邻计数点的时

间间隔为So

⑵图中相邻计数点间的距离分别为s/=3.59cm,52=4.41cm,53=5.19cm,54=5.97cm,S5=6.78cm,si5=7.64cm,

则打点计时器在打。点时小车的速度大小vD=m/s,小车的加速度大小a=m/s2•（结果均保留两

位有效数字）

（3）若实验后发现，实际所用交流电的频率高于50Hz,则上述计算结果与实际值相比（填“偏大”、

“偏小”或“不变”）。

【答案】0.1s0.560.80偏小

【详解】（1）口］打点计时器电源频率为50Hz,则打点间隔为0.02s,每相邻两个计数点间还有4个点未画出,

则相邻计数点的时间间隔为0.1s。

（2）⑵根据一段时间平均速度等于中间时刻瞬时速度，可得

代入数据，得

vD=0.56m/s

［3］根据逐差法，可得

_区+&+56）-区+-+$3）

9T2

代入数据，得

a=0.80m/s2

（3）［4］增大频率，则周期变小，导致距离变小，测量的数据位移小，计算的速度，加速度也将偏小

8.（2022秋・安徽亳州•高一亳州二中校考期中）在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中：

（1）下列操作中正确的有;

A.在释放小车前，小车要靠近打点计时器B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端

C.应先释放小车，后接通电源D.电火花计时器应使用低压交流电源

（2）某同学用如图3所示的装置测定匀加速直线运动的加速度，打出的一条纸带如图（6）所示，A、B、

C、D、E为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为（Ms：

电源插头

ABDE

•I•I

工24.00二；单位:mm

<—52.00।

।

------------84.00।

120.00■>!

(b)

①打点计时器打下c点时小车的速度大小为m/s；

②由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为______m/s2。

【答案】A0.30.4

【详解】（1）[1]A.在释放小车前，小车要靠近打点计时器，从而增加有效点的个数。故A正确；

B.打点计时器应放在长木板远离滑轮的一端，这样释放小车后才有足够的有效点。故B错误；

C.应先接通电源，待打点稳定后再释放小车。故C错误；

D.电火花计时器应使用220V的交流电源，电磁打点计时器才应使用低压交流电源。故D错误。

故选A„

（2）[2]打C点时，小车的速度为8。两点之间的平均速度

x0.084m-0.024m_..

“=R=n----------------------=0.3m/s

c2t2x0.1s

[3]小车的加速度，根据逐差法可得

2

a=%。+积£-（”覆。=04m/s

⑵了

9.（2020秋・广西桂林•高一校考期中）利用打点计时器研究小车的匀变速直线运动，完成以下问题：

（1）关于打点计时器的使用说法正确的是（）

A.电磁打点计时器使用的是10V以下的直流电源

B.在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源’

C.使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小

D.纸带上打的点越密，说明物体运动的越快

（2）在做研究匀变速直线运动的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取

了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个计时点（图中没有画出），试求

2D过程的平均速度VBD=m/s；纸带运动的加速度大小为m/s*2；（结果均保留两位有效

数字）

,1.40,1.90.2.38.2.88,3.39,3.87,

>1cm

AB

（3）如果当时电网中交变电流的频率是户49Hz,而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值

（填大于、等于或小于）实际值。

【答案】C0.210.49大于

【详解】（1）[1]A.电磁打点计时器使用的是约8V的交流电源，A错误；

B.实验过程应先接通电源，后释放纸带，否则在纸带上留下的点很少，不利于数据的处理和减小误差，B

错误；

C.打点的时间间隔取决于交流电压的频率，根据

电源频率越高，打点的时间间隔就越小，c正确；

D.纸带上打的点越密，说明相等的时间间隔位移越小，即物体运动的越慢，D错误。

故选Co

（2）[2]每相邻两个计数点之间的时间间隔为

T=5x0.02s=0.1s

3。过程的平均速度

vBD=法■=0.21m/s

[3]纸带运动的加速度大小

a=Xdg~=0.49m/s2

(37)2

(3)⑷根据

„—*DG——AD—X.G——AD,2

(3?y9'

当交流电频率户49Hz时，而做实验的同学按照50Hz来计算，会使。偏大

题型四：图像法处理实验数据

10.(2022秋・河北沧州•高一泊头市第一中学校考阶段练习)某同学在做“测量直线运动物体的瞬时速度”的

实验中，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条纸带，已知电火花打点计时器使用的电源频率为50Hz,

每两个相邻计数点间有四个点没有画出，各计数点到0点的距离如纸带上所示。

4r

)2，L)(

•(•1•(

335、

.15-

11□C______d

,_1;

-------------------21.05—--------------->

26.55

32.45

单位：cm

(1)为了达到实验的目的，除了有打点计时器、纸带、小车、细绳、导线、低压交流电源、小木块、长木

板外，还需要的仪器有()；

A.刻度尺B.铁架台C.秒表D.天平

(2)可以从打点计时器打出的纸带上直接测量得到的物理量是(选填正确的答案标号)；

A.位移B.速度C.加速度D.平均速度E.时间

(3)根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出了打下1、2、3、5、6这五个计数点时小车的速度，请你

帮助他计算出打下计数点5时小车的速度v5=m/s(结果保留2位有效数字)；

(4)以速度v为纵轴、时间f为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据表中的v、f数据，在坐标系中描点，

并作出小车运动的v-t图像；

(5)根据门图像可知，小车运动的加速度大小为m/s2(结果保留2位有效数字)。

计数点123456

t/s0.10.20.30.40.50.6

v1(m-s-1)0.360.400.440.490.57

v/(m,s-1)

0.42

（0.40-0.44范围内均可）

【详解】（1）[1]A.实验中需要刻度尺测量纸带上的点间距，故A符合题意;

B.本实验不是探究落体运动规律，不需要铁架台，故B不符合题意；

C.打点计时器本身具有计时功能，不需要秒表，故C不符合题意；

D.本实验探究运动学规律，不需要测量质量，故D不符合题意。

故选A„

（2）⑵可以从打点计时器打出的纸带上直接测量得到的物理量是位移和时间，速度、加速度和平均速度需

要进一步计算才能获取。

故选AEo

（3）［引由题意可知，相邻两计数点间的时间间隔为

T=—=0.1s

打下计数点5时小车的速度为

2迨=乜6.5好5.95R0：向S=0,53向s

2x0.1

（4）［4］如图所示。

（5）图像的斜率表示加速度，所以小车运动的加速度大小为

Av0.57-0.32,eg,

a=——=----------------m/s2«0.42m/s2

A/0.6

11.（2022秋•内蒙古呼和浩特•高一呼和浩特市第十四中学校考阶段练习）某同学在“探究小车速度随时间变

化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、

5、6共七个计数点。计数点间的距离如图甲所示，每两个相邻的计数点之间有4个点没有画出，试完成下

面的问题。

0123456

•••••••单位:cm

评Jjj_

“3.30”

—5.68—►

<8.56------►

<11.95---------------►

<15.82--------------------------►

甲

（1）根据纸带上的数据，某同学已将1、2、3、5点对应时刻的瞬时速度进行计算并填入表中，请你将4

点对应时刻的瞬时速度填入表中。(结果保留三位有效数字)

瞬时速度VIV2V3V4V5

1

数值/(m-s-)0.1650.2140.263—0.363

(2)在如图乙所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。()

Mv/(m,s-1)

-rmT「rnTnTm'TrmTrrnTm

0.4三三三三三三三三三三三三三三三

0.3三三三三三三三三三三三三三三三

0.2三三三三三三三三三三三三三三三

0.1三三三三三三三三三三三三三三三

°0.10.20.30.40.5t/s

乙

(3)由图像求出小车的加速度大小为所―m/s2o(结果保留三位有效数字)

(4)如果实验时的电压变成210V,而做实验的同学并不知道，则加速度的测量值_(填“大于”“小于”或“等

于“)实际值。

(5)若实验时电源频率略低于50Hz,但该同学并不知道，则测量得到的小车速度—(填“大于”“小于

或“等于")真实速度。

【答案】0.3140.495等于大于

【详解】(1)口］根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得

4=11.95：5.68,J。一2。0314mzs

272x±x5

50

(2)［2］根据表格中的数据，在图像中将点画出后进行连接，如图所示;

4v/(m,s-1)

(3)[3]v1图像中图线的斜率等于加速度，所以可得加速度为

根据取点不同，算出的结果可能会稍有差别;

(4)[4]电压大小不影响打点计时器的打点周期，故加速度的测量值仍等于实际值;

(5)[5]若实验时电源频率略低于50Hz,则计算时使用的周期会偏小，测量得到的小车速度偏大。

12.(2022・高一课时练习)如图所示是一条打点计时器打出的纸带，电源频率为50Hz,0、1、2、3、4、5、

6是七个计数点。每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到。的距离如图所示。

(1)求出2、4计数点的瞬时速度并填入表格；(保留2位有效数字)

voVIV2V3V4V5V6

数值/(m-s-1)00.20—0.61—0.700.70

(2)以计数点0为计时起点，在直角坐标系中画出运动物体的速度一时间图像；()

0.70-

0.60-

0.50

0.40

0.30

0.20-

0.10-

____I____|____|____|____L—>Z/(X101S)

0123456

（3）根据图像定性描述物体的运动情况。（）

【答案】0.400.69物体在0~0.3s内

做匀加速直线运动，在0.3~0.4s内做加速度减小的加速直线运动，在0.4~0.6s内做匀速直线运动

【详解】（1）山⑵由于相邻两计数点之间还有四个点未画出，所以图中相邻两个计数点之间的时间间隔为

T=—=0.1s

f

用对应时间段内的平均速度表示中间时刻的瞬时速度，即

0.09-0.01

m/s=0.40m/s

2x0.1

0.228—0.09

m/s=0.69m/s

2x0.1-

（2）[3]根据（1）表格中数据在直角坐标系中描点，作出v-f图像如图所示。

（3）[4]根据所作v-f图像并考虑到实验误差可知，物体在0~0.3s内做匀加速直线运动，在0.3~0.4s内做加

速度减小的加速直线运动，在0.4~0.6s内做匀速直线运动。

三：课堂过关精练

一、单选题

13.（2022・高一课时练习）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列做法不能减小实验误差的是

（）

A.选取计数点，把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位

B.使小车运动的速度尽量小些

C.舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算

D.选用各处平整程度相同的长木板做实验

【答案】B

【详解】A.选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点间的间隔增大，在用直尺测量这些点间的距离时，

在一次测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，故A正确，不符合题意；

B.在实验中，如果小车运动的速度过小，打出的点很密，长度测量的相对误差较大，测量准确度会降低，

因此小车的速度略大一些较好，故B错误，符合题意；

C.为了减小长度测量的相对误差，应舍去纸带上过于密集的点，故C正确，不符合题意；

D.如果实验中所用长木板各部分的平整程度不同，小车的速度变化会不均匀，从而导致实验误差增大，故

D正确，不符合题意。

故选Bo

14.（2022秋・广西玉林•高一校考阶段练习）粗糙水平桌面上，小球正在做匀减速直线运动，用照相机对着

小球每隔0.1s拍照一次，得到一幅频闪照片，用刻度尺量得照片上小球各位置如图所示，已知照片与实物的

比例为1:10,则（）

012345678cm

A.图中对应的小球在通过8cm距离内的平均速度是0.2m/s

B.图中对应的小球在通过8cm距离内的平均速度是1.6m/s

C.图中对应的小球通过6cm处的瞬时速度是2.5m/s

D.图中对应的小球通过6cm处的瞬时速度是2m/s

【答案】D

【详解】AB.照相机每隔0.1s拍照一次，所以图中0~8cm所用时间为0.4s；照片与实物的比例为1:10,所

以图中8cm对应的实际位移为

尤=80cm=0.8m

则小球在通过图中8cm距离内的平均速度为

v=--m/s=2m/s

t0.4

AB错误。

CD.图中对应小球通过6cm处的瞬时速度可用图中3.5cm到7.5cm这一段的平均速度表示。图中3.5cm到

7.5cm这一段所用时间为0.2s,对应的实际位移为

y=40cm=0.4m

所以图中6cm处的瞬时速度为

,0.4,〜，

v=——m/s=2m/s

0.2

C错误，D正确。

故选D。

15.（2021・全国•高一专题练习）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列做法不能减小实验误差的

是（）

A.选取计数点，把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位

B.使小车运动的加速度尽量小些

C.舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算

D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验

【答案】B

【详解】A.该方法选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点间的间隔增大，在用直尺测量这些点间的间

隔时，在一次测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，A正确，不符合题意；

B.在实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点很密，长度测量的相对误差较大，测量准确度会降低,

因此小车的加速度略大一些较好，B错误，符合题意；

C.为了减小长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集，甚至分辨不清的点是必要的，C正确，不符合题

思；

D.如果实验中所用长木板各部分的平整程度和光滑程度不同，小车的速度变化会不均匀，从而导致实验误

差的增大，因此在实验前对所用长木板进行挑选、检查是必要的，D正确，不符合题意。

故选B。

二、实验题

16.(2023・高一课时练习)在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸

带如图甲所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画

出，电火花计时器接220V、50Hz交流电源。

(1)设电火花计时器的周期为T,根据甲图中标出的量表示计算vc的公式为vc=

ABCDEFG

•••••••

d?七

----a31--dl~~—

<---—du—►:

-----df,----

甲

(2)该同学经过测量并计算得到电火花计时器在打2、C、D、E、尸各点时物体的瞬时速度如下表：

对应点BCDEF

速度/(m-s-1)0.1410.1800.2180.2620.301

根据表中得到的数据，以A点对应的时刻为U0,试在图乙所示坐标系中合理选择好标度，作出图像

,利用该图像求物体的加速度a=___________m/s2»

八v/(m,s4)

t/s

乙

八成msi)

4-4

【答案】0.40

10T

【详解】（1）[1]C是3。的中间时刻，可认为3。过程中的平均速度就是。点的瞬时速度，电火花计时器的

周期为T，每相邻两个计数点间还有4个点，所以从B点到。点的时间为10T,有

,,_*BD_4_4

V0c—10T—10T

（2）⑵根据表中数据，选定合理标度，利用描点法作出图像，如图所示

[3]根据止，图像的斜率大小表示加速度大小，故

Av0.26—0.10

m/s2=0.40m/s2

Ar04

17.（2022秋.云南昭通.高一校考阶段练习）小华同学在“研究匀变速直线运动”的实验中，将打点计时器固

定在某处，在绳子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1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2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的时间间隔为0.1s,并用刻度尺测出了各计数点到。计数点的距离，图中所

标数据的单位是cm。

（1）小华利用家庭电源来做实验，因此应该选择打点计时器，工作电压为o

（2）根据纸带提供的信息，小华同学己经计算出了打下1、2、3、4、5这五个计数点时小车的速度、请你

帮助他计算出打下计数点6时小车的速度（结果保留3位有效数字）并填入下表。

计数点123456

t/s0.10.20.30.40.50.6

v/(m-s-1)0.3580.4000.4400.4850.530

（3）根据3图像可知，小车运动的加速度为m/s2（保留2位有效数字）。

【答案】电火花220V0.5700.42

【详解】(1)口］由于直接利用家庭电源来做实验，所以应选择电火花打点计时器，其工作电压为220V。

(2)［2］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，则有

(3)［3］图像的斜率表示加速度，根据v-f图像可得

Av0.57-0.32

m/s®0.42m/s2

四：高分突破精练

18.(2022秋•河北保定.高一保定一中校考阶段练习)某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。

接电源

细线小车X打点计时器

(1)实验中，必要的措施是=

A.先释放小车再接通电源

B.先接通电源再释放小车

C.将小车放在靠近打点计时器的一端

D.将小车放在远离打点计时器的一端

(2)他实验时将打点计时器接到频率为100Hz的电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如下图所示(每

相邻两个计数点间还有9个点，图中未画出)。

/ABCDEFG)

\•••••••\

$4:S5

邑=3.59cm,%=4.41cm,53=5.19cm,sd=5.97cm,=6.78cm,s6=7.64cm,则小车的加速度

a=m/s2（充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度”=m/so（结

果均保留两位有效数字）

【答案】BC/CB0.800.40

【详解】（1）实验时应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车，A错误，B正确；

CD.为了充分利用纸带获取多的数据，应将小车放在靠近打点计时器的一端，C正确，D错误。

故选BC。

（2）[2]电源频率为100Hz,则打点计时器每隔0.01s打一个点，纸带上每相邻两个计数点间还有9个点，

图中未画出，则知纸带上每相邻两个计数点间的时间间隔为

r=o.oixios=o.is

由运动学公式AX=OT2,可得小车的加速度

a=与=（Q+Ss+SeAg+Sz+Ss）=080m/s2

729T2I

[3]由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得打点计时器在打8点时小车的速度

vB=^£1=3.59+4.41*10-2m/s=0.40m/s

B2T2x0.11/

19.（2022秋・重庆渝中•高一重庆巴蜀中学校考阶段练习）图中的甲、乙是高中物理实验中常用的两种打点

计时器，请回答下面的问题：

（1）图乙是（填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”），电源采用的是;（填

“交流8V”“交流220V”或“四节蓄电池”）；

（2）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，关于轨道末端滑轮高度的调节正确的是

（3）该同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G

共7个计数点，相邻两点间的距离如图丙所示，每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。

①试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下8、C、。、E、F五个点时小车的瞬时速度，并填入下表

中；（结果保留三位有效数字）

,单位:cm

\ABCDEFG\

）巾4.38A5.20J：5.996.8047.62）

丙_________________

速度%

数值(m/s)0.4000.4790.5600.640—

②将2、C、。、E,尸对应的瞬时速度标在图丁所示的直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的

丁

③由速度一时间图像可得小车的加速度为。（结果保留两位小数）

【答案】电火花计时器交流220VB0.721

v/(m-s-1)

0.80（0.75~0.85范围内均可）

【详解】（1）口]图乙中有墨粉纸盘，所以是电火花计时器。

⑵电火花计时器电源采用的是交流220V。

（2）[3]在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，为了使小车做匀变速直线运动，轨道末端滑轮高度

应调节至使细线与轨道平行。

故选B。

（3）①[4]相邻计数点间的时间间隔为

T=—