2-1-实验：探究小车速度随时间变化的规律(分层作业)(原卷版)-高一物理同步备课

第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律实验原理操作1．（2022秋·黑龙江齐齐哈尔·高一校考期中）在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中：（1）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（2）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实验数据处理2．（2022秋·江西南昌高一校级联考）（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）某同学在“用打点计时器测速度”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A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每个计数点之间还有4个点未画出。

①接通电源与让纸带（随物体）开始运动，这两个操作的时间关系应当是；A．先接通电源，再释放纸带B．先释放纸带，再接通电源C．释放纸带的同时接通电源D．不同的实验要求不同②纸带上每两个计数点间的时间间隔是s；③试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F，5个点时小车的瞬时速度，下表已给出B、D、E、F点的速度，请将求出C点速度并填入下表：数值/（）0.4000.5600.6400.721（3）将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并在图中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线；

（4）根据画出的速度时间图象可求得物体的加速度为，打下A点时速度为。实验创新方案3．（2022秋·江苏南京高一校级模拟考）（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Δt1＝0.30s，通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.11s，已知遮光板的宽度为3.0cm，滑块通过第一个光电门速度大小为m/s和第二个光电门的速度大小为m/s（保留两位有效数字）（2）为使测量值更接近瞬时速度，正确的措施是正确的措施是()A、提高测量遮光条宽度的精确度B、换用宽度更窄的遮光条C、使滑块的释放点更靠近光电门4．（2022秋·高一单元测试）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7个测量点。其与0点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s，试完成下面问题。

（1）根据纸带上各个测量点间的距离，某同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算并填入表中，请你将4点对应的时刻的瞬时速度填入表中。（要求保留三位有效数字）瞬时速度v1v2v3v4v5数值/（m·s－1）0.1650.2140.2630.363（2）在如图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。

（3）由图像求出小车的加速度a＝m/s2。5．（2022秋·山西太原高一阶段性检测）在做“探究小车速度随时间变化”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个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T=0.02s的交流电源。经过测量得：d1=3.62cm，d2=8.00cm，d3=13.2cm，d4=19.19cm，d5=25.99cm，d6=33.61cm。

（1）计算打下F点时的速度vF=m/s。（2）如果当时电网中交变电流的频率是f=60Hz，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”）。6．（2022秋·高一单元测试）在研究匀变速直线运动的实验中，如图甲所示为一次记录小车运动情况的纸带，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=0.1s。

（1）根据可判定小球做运动。（2）根据公式计算A、B、C、D、E各点瞬时速度，且m/s，=m/s，=m/s，(保留两位小数（3）在图乙所示坐标中作出小车的v-t图线，并根据图线求出加速度a=。（4）将图线延长与纵轴相交，交点的速度是m/s，此速度的物理意义是。7．（2022秋·江苏连云港·高一统考期中）某学生在实验室中用打点计时器来探究小车速度随时间变化的规律，发现实验室中有如下图的两种计时器，回答下列问题：（1）甲图为（填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”）（2）若用甲图中打点计时器，则下图中，接线正确的是（选填“A”或“B”）。（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个计时点未画出，电源频率为50Hz。

①根据纸带计算出打下B点时小车的瞬时速度，要求保留3位有效数字。计数点BCDEF速度/（m·s-1）0.4770.5580.6380.719②以打下A点的时刻为计时起点，将B、C、D、E、F各点对应的瞬时速度标在图丁的直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。③由所画速度—时间图像求出小车的加速度为m/s2（结果保留2位有效数字）。8．（2018秋·湖北宜昌·高一统考期末）（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d，物体经过光电门用时t，则可以近似认为物体通过光电门的瞬时速度的表达式为v=。（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θ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数点的时间间隔T=s；③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=（用字母表示）。9．（2023·浙江·高考真题）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图1所示。①需要的实验操作有（多选）；A．调节滑轮使细线与轨