实验1　探究小车速度随时间变化的规律

3/4实验1探究小车速度随时间变化的规律原理装置图（1）平衡摩擦力。（2）满足悬挂槽码质量远小于小车质量。（均选填“需要”或“不需要”）数据处理（1）利用平均速度求瞬时速度：vn＝xn＋x（2）方法一：逐差法求加速度a1＝x4－x13T2，a2＝x5－x23T2方法二：利用速度—时间图像求加速度作出速度—时间图像，通过图像的求解小车的加速度操作要领（1）安装：按照实验装置，把打点计时器固定在长木板的一端，接好电源；（2）连接：把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；（3）释放：把小车停在靠近打点计时器处，先，后；小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；（4）重复：更换纸带重复实验三次，选择一条比较理想的纸带进行测量、分析注意事项（1）平行：细绳、纸带与长木板平行。（2）靠近：小车从靠近打点计时器的位置释放。（3）先后：先接通电源后释放小车，先关闭电源后取下纸带。（4）防撞：在到达长木板末端前让小车停止运动，防止槽码落地及小车与滑轮相撞。（5）适当：悬挂的槽码要适当，避免纸带上打出的点太少或过于密集误差分析（1）纸带运动时摩擦力不均匀，打点不稳定引起误差。（2）计数点间距离的测量有偶然误差。（3）作图有误差一、教材原型实验（2026·湖南娄底期末）在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，实验装置和记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选取7个计数点A、B、C、D、E、F、G，相邻两计数点之间还有四个点未画出，已知相邻两计数点的间距如图所示。（1）电磁打点计时器使用的是（选填“交流电源”或“直流电源”），工作电压为（选填“8V”或“220V”）。安装纸带时，需要将纸带置于（选填“复写纸”或“墨粉纸盘”）的（选填“上方”或“下方”）。（2）下列关于本实验，说法正确的是（填选项前字母）。A.实验时，先释放小车，再接通电源B.释放小车时，小车应靠近打点计时器释放C.本实验中，必须调节长木板水平D.实验前，应调节细线与长木板平行E.安装打点计时器时，应使限位孔在长木板的中心轴线上（3）相邻两计数点之间的时间间隔T＝s，B点的瞬时速度为vB＝m/s，小车的加速度a＝m/s2（计算结果保留2位有效数字）。（4）如果当时电网中交变电流的频率稍有增大，从50Hz变成了60Hz，而做实验的同学并不知道，仍按照50Hz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”）。尝试解答（2026·江苏无锡期中）某实验小组使用如图甲所示的装置探究小车做匀变速直线运动的规律。实验所使用交流电的频率为50Hz。（1）该小组打出一条纸带，图乙是纸带的一部分，纸带上标出了连续的3个计数点，依次为B、C、D，相邻计数点之间还有4个点没有画出。打点计时器打C点时，小车的速度大小为m/s（结果保留2位有效数字），方向（选填“向左”或“向右”）。（2）其余各点的速度都标在了v-t坐标系中，如图丙所示。t＝0.10s时，电火花计时器恰好打B点。请你将（1）中所得结果标在图丙所示坐标系中（其他点已标出），并作出小车运动的v-t图线；利用图线可知，小车的速度随时间均匀增加，其加速度大小a＝m/s2。（结果保留2位有效数字）尝试解答二、创新拓展实验创新角度1：计时方法的改进见〔典例3〕创新角度2：实验器材及速度的测量方法的改进见〔典例4〕（2025·江西南昌二模）一辆小车上装有一个滴墨水的容器，每分钟滴出120滴墨水。重物通过滑轮用细绳牵引小车向右做匀加速直线运动，结果在水平桌面上留下一串墨滴，如图所示，测出ab＝0.11m，bc＝0.15m，cd＝0.19m，不计空气阻力。（计算结果均保留2位小数）请回答下列问题：（1）b、c墨滴刚滴下时小车的速度分别是m/s、m/s；（2）小车运动的加速度为m/s2；（3）墨水刚离开容器的位置距离桌面有一定的高度，这一因素会导致速度的测量值、加速度的测量值（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。尝试解答（2025·江西南昌一模）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Δt为2.5ms。（1）遮光条通过光电门的平均速度v＝m/s（保留2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v的测量值比真实值（选填“偏大”或“偏小”）。（