课时突破练5　探究小车速度随时间变化的规律-2027版高考物理一轮复习

物理课时突破练5探究小车速度随时间变化的规律1.

(6分)(2026江苏淮安模拟)小华同学在做“用打点计时器测速度”的实验时,

从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条纸带,已知打点计时器使用的电

源频率为50Hz,每两个相邻计数点间有4个点没有画出,各计数点到0点的距

离已在图中标出。123456(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、槽码、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)图中两相邻计数点间的时间间隔为T=

⁠s;A0.1(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、4、6这几个

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。0.53123456解析:(1)本实验需要刻度尺测量纸带上的点间距,A需要;该实验在水平桌面

上进行实验,不需要铁架台,B不需要;因为打点计时器本身就是计时仪器,所

以不需要秒表,C不需要;该实验不需要测量槽码和小车的质量,D不需要。故

选A;(2)交变电流的频率为50

Hz,即每隔0.02

s打一个点,每两个相邻计数点间有4

个点没有画出,所以相邻计数点间的时间间隔为T=0.02×5

s=0.1

s;

1234562.

(8分)(2026陕西西安模拟)光电计时器是物理学中常用的一种研究物体运动情况的计时仪器,其结构如图甲所示。a、b分别为光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出物体的挡光时间,这样就可以将物体通过光电门的平均速度视为其通过光电门的瞬时速度。如图乙所示,气垫导轨上安装有A、B两个光电门,导轨上放有一滑块,滑块上装有宽度为d的遮光片。现使滑块从某一位置开始以恒定的加速度滑动,并依次通过光电门A、B,光电计时器记录的时间分别为t1、t2,并测得遮光片从光电门A运动到光电门B所用的时间为Δt。123456(1)在实验中,为了更准确地测得滑块通过光电门的速度,应选用较

(选

填“宽”或“窄”)的遮光片;(2)由题可知,遮光片通过光电门A时的速度表达式v1=

,通过光电门B时的速度表达式v2=

;窄

(3)滑块在气垫上运动的加速度的表达式a=

(用v1、v2及题干中记录的时间字母表示)。

123456解析:(1)用极短时间内的平均速度表示瞬时速度,所以遮光片选择较窄的;

1234563.

(8分)(2026辽宁大连模拟)某小组利用如图甲所示装置研究小车的匀变速

直线运动。甲123456(1)实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火花

计时器、导线和复写纸。除上述器材外,还需要使用的有

(填选项前

字母)。A.

6V交流电源B.

220V交流电源C.

秒表D.

刻度尺BD123456①根据连续相等的时间间隔内的

基本相等,可认为小车做匀变速

直线运动。②已知交流电源的频率为50Hz,则在打下C点时小车的速度大小为

m/s(保留3位有效数字),小车运动的加速度大小为

⁠m/s2(保留2位有效数字)。(2)小组通过实验得到了如图乙所示的一条纸带(每两个相邻计数点间还有4

个点没有画出来),相邻两个计数点间的距离已在图中标出。位移差0.8441.7乙123456解析:(1)电火花计时器所接电源应为220

V交流电源,A错误,B正确;由打点计

时器计算时间,所以不需要秒表,C错误;为测量点迹之间的距离,必须使用刻

度尺,D项正确。故选BD。123456(2)①设AB、BC、CD、DE、EF之间的距离分别为x1、x2、x3、x4和x5,可有

x2-x1=1.71

cm,x3-x2=1.72

cm,x4-x3=1.71

cm,x5-x4=1.71

cm,因此可知,在相邻

相等的时间间隔内的位移差基本相等,可判断小车做匀变速直线运动。

1234564.

(8分)图甲是研究小组用手机软件的“磁力计”功能测量小车在斜面上运动

的加速度。将手机的感应端紧贴斜面放置,圆柱形磁粒固定在体积较小的小

车的前后端,两磁粒中心之间的距离为d(d较短)。当小车前后端磁粒依次经

过手机时,“磁力计”记录下前后磁粒经过手机的时间间隔Δt,如图乙所示。甲乙123456(1)由图乙可知,前后端磁粒依次经过手机的时间间隔Δt=

s。(2)某次实验时,第一次手机置于位置1,小车由静止释放,读取时间间隔为Δt1,

第二次将手机沿小车运动方向移动距离L(L>d),置于位置2,再次静止释放小车,读取时间间隔为Δt2,则加速度的表达式a=

。(用题中所给物理量的字母表示)0.70

(3)对本次实验的理解,下列说法正确的是

⁠。A.

第二次小车可以从不同位置由静止释放B.

若增加小车的长度不会影响初、末速度的测量值C.

若实验操作都准确无误,加速度的测量值仍偏大C123456解析:(1)由图乙可知,前后端磁粒依次经过手机的时间间隔Δt=0.70

s。

123456(3)小车通过位置1和位置2时的速度必须是同一位置释放的小车,才能满足

匀变速运动的规律,故A错误;计算小车的速度,利用的是平均速度应等于中

间时刻的速度,若增加小车长度,则经过位置1的中间时刻,和通过位置2时的

中间时刻,相对小车不是同一位置,因此存在较大误差,故B错误;由于经过位

置1时,小车的速度较小,平均速度距离小车的中间位置较远,靠近前端,而经

过位置2时,小车的速度较大,平均速度距离小车的中间位置较近,因此两个中

间位置的距离比L大,因此L的测量值偏小,从而计算的加速度的值偏大,故C

正确。1234565.

(8分)(2026山东济宁模拟)某同学利用图示装置研究小车的匀变速直

线运动。(1)实验中必要的措施是

⁠。A.

细线必须与长木板平行B.

先接通电源再释放小车C.

小车的质量远大于钩码的质量D.

平衡小车与长木板间的摩擦力AB123456(2)他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带,打

出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。

s1=3.59cm,s2=4.41cm,s3=5.19cm,s4=5.97cm,s5=6.78cm,s6=7.64cm。则小

车的加速度a=

m/s2(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B

点时小车的速度vB=

m/s。(结果均保留2位有效数字)0.800.40123456解析:(1)为了让小车做匀加速直线运动,应使小车受力恒定,故应使细线与木

板保持水平;同时为了打点稳定,应先接通电源再释放小车,A、B正确;本实

验中只是研究匀变速直线运动,故不需要让小车的质量远大于钩码的质量,

只要能让小车做匀加速运动即可,故C错误;由C的分析可知,只要摩擦力恒定

即可,不需要平衡摩擦力,D错误,故选AB。123456

1234566.

(12分)(2026四川成都模拟)某同学利用电火花计时器研究做匀加速直线

运动小车的运动情况,如图甲所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分

计数点(后面计数点未画出),相邻计数点间有4个点迹未画出。所使用的交

变电流的频率为50Hz。甲123456乙(1)为研究小车的运动,此同学用剪刀沿虚线方向把纸带上OB、BD、

DF……各段纸带剪下,将剪下的纸带一端对齐,按顺序贴好,如图乙所示。若

各段纸带上方的左上角、中点或各段纸带的中点连接后为一条直线,则可以

判断此小车

(选填“是”或“不是”)做匀变速直线运动。是123456(2)在图中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.31cm、x4=8.94cm、x5=9.57

cm、x6=10.20cm,则打下点迹A时,小车运动的速度大小是

m/s,小车

运动的加速度大小是

m/s2(本小题计算结果均保留2位有效数字)。(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,电压不变,而做实验的同学并

不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值

(选填“大于”“等

于”或“小于”)实际值。(4)如果当时电网中交变电流的电压变为210V而频率不变,而做实验的同学

并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值

(选填“大

于”“等于”或“小于”)实际值。0.740.63小于等于123456解析:(1)它们的长度分别为x=v平均t,因为剪下的每条纸带所用时间都是t=0.2

s,即时间t相等,所以纸带的长度之比等于此条纸带的平均速度之比;而此条

纸带的平均速度等于这条纸带中间时刻的速度,