高中一轮复习物理知识点点07实验：探究小车速度随时间变化的规律含解析答案

这是一份高中一轮复习物理知识点点07实验：探究小车速度随时间变化的规律含解析答案，共11页。学案主要包含了实验题等内容，欢迎下载使用。

一、实验题
1．（1）在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的A、B、C……七个点进行研究，这七个点和刻度尺如图所示．可求出A点到D点的距离是 cm．
（2）由实验数据可得A点到D点的平均速度是 m/s；B点的瞬时速度是 m/s（结果保留两位有效数字）
2．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0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）
（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—时间图像；( )
（3）根据图像定性描述物体的运动情况。( )
3．用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.04s。
(1)则滑块经过光电门位置时的速度大小为 ；
(2)为使更接近瞬时速度，正确的措施是 。
A．换用宽度更窄的遮光条
B．换用宽度更宽的遮光条
C．提高测量遮光条宽度的精确度
D．使滑块的释放点更靠近光电门
4．“频闪照相”常用来研究物体的运动。如图是某小球运动时每隔0.1 s闪光一次的频闪照片，A、B、C是小球运动过程中连续的三个位置。由图可知小球从A位置运动到C位置通过的位移约是 cm，此过程中小球运动的平均速度约是 cm/s。

5．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打出的纸带如图所示，每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。点A对准刻度尺0刻线，从刻度尺上读出B、C、D、E到A点的距离，其中AD两点间距 cm，用读出的数据求打出C点时纸带的速度大小为 m/s（保留三位有效数字，打点计时器的工作频率为50Hz）。

6．（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 ：
（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 。
7．（1）打点计时器是利用 （填“直流”或“交流”）电源进行的 仪器，若电源频率为50Hz，则它们每隔 秒打一个点。
（2）在“研究匀变速直线运动”实验中，某同学由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上每两个计数点间还有四个点未画出。其中，，，，，。

①实验记录的s1、s2、s3、s4、s5、s6六组数据中记录有误的数据是 。（用数据前的符号表示，该数据不影响后面的计算结果）
②小车运动的加速度的大小是 （结果保留小数点后面两位）
③利用以上数据可求得A点的瞬时速度大小为 （结果保留两位有效数字）
8．某次实验打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图所示，图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点：

（1）推测纸带的运动是加速运动还是减速运动 ；
（2）B点的瞬时速度为 。
9．如图所示的A、B、C三条纸带，是某同学练习使用打点计时器时得到的纸带（纸带的左端连接小车），电源频率为50 Hz。
（1）从点迹的分布情况可以断定：纸带 是匀速通过打点计时器的，纸带 是越来越快的，纸带 是开始越来越快，后来又越来越慢的。（均填“A”“B”或“C”）
（2）图中纸带C是舍去前面比较密的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1，2，3，4，5，…那么相邻两个计数点之间的时间间隔为 s。各计数点之间的距离如图中所示，则小车通过“1”计数点的速度 m/s，通过“3”计数点的速度 m/s。（后两空结果均保留3位有效数字）
v0
v1
v2
v3
v4
v5
v6
数值/（m·s-1）
0
0.20

0.61

0.70
0.70
数值/（）
0.400
0.560
0.640
0.721
参考答案：
1． 4.10 0.14 0.13
【详解】（1）[1]刻度尺为毫米刻度尺，分度值为1mm，故由图可知，A、D之间的距离为4.10cm；
（2）[2]由平均速度等于位移除以时间可得A、D间的平均速度
[3]B点的瞬时速度可用A、C间的平均速度表示，为
2． 0.40 0.69 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）[1][2]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
用对应时间段内的平均速度表示中间时刻的瞬时速度，即
（2）[3]根据（1）表格中数据在直角坐标系中描点，作出v-t图像如图所示。
（3）[4]根据所作v-t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。
3． 0.1m/s A
【详解】(1)[1]由于遮光条的宽度很小，因此将遮光条通过光电门时的平均速度当作瞬时速度
m/s＝0.1m/s
(2)[2]AB．瞬时速度表示运动物体在某一时刻（或经过某一位置时）的速度，当Δt→0时，可看成物体的瞬时速度，Δx越小，Δt也就越小，故A正确，B错误；
C．提高测量遮光条宽度的精确度，不能减小Δt，故C错误；
D．使滑块的释放点更靠近光电门，滑块通过光电门时的速度可能更小，时间更长，故D错误。
故选A。
4． 3.84 19.2
【详解】[1]刻度尺的读数要估读到分度值的下一位，A所处的位置是3.50 cm，C所处的位置是7.34 cm，所以A、C间的距离是3.84 cm。
[2]小球从A运动到C有两段间隔，每个间隔时间为0.1 s，所以小球从A运动到C所用的时间是0.2 s，此过程中小球的平均速度
5． 5.82/5.83/5.84/5.85 0.231/0.232/0.233
【详解】[1]AD两点间距
[2]相邻两点间的时间间隔T=0.1s，打出C点时纸带的速度大小为
6． 交流 0.02 220 A 0.1/0.10 0.479
【详解】(1）[1][3]打点计时器的工作电源为交流电源；电火花打点计时器所用电压为220伏。
[2]已知打点计时器电源频率为，则纸带上打相邻两点的时间间隔为。
（2）[4]在具体使用时，为了提高纸带的利用率，同时也是为了使打点更稳定，操作中要求先接通电源开始打点，然后释放纸带。
故选A。
[5]每两个相邻计数点之间还有四个点未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔
[6]根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得
（3）[7]将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线如下图：

（4）[8]图像的斜率表示加速度
[9]图像的纵截距表示打下A点的速度，故
7． 交流 计时 0.02 s3 3.50 0.48
【详解】（1）[1][2][3]打点计时器是利用交流电源进行计时的仪器，若电源频率为50Hz，则它们每隔秒打一个点。
（2）①[4]刻度尺的最小刻度为1mm，要估读一位，所以读数都2位小数，所以数据中记录有误的数据是s3。
②[5]相邻计数点时间间隔为
小车运动的加速度的大小为
③[6]A点的瞬时速度大小为
8． 加速运动 0.252m/s
【详解】（1）[1]从O点开始，纸带上的点迹越来越疏，说明物体运动的速度越来越大，即物体做加速运动；
（2）[2]B点的瞬时速度等于相邻两点间的平均速度，即
9． A B C 0.1 0.135 0.180
【详解】（1）[1][2][3]打点计时器打点的时间间隔相同，若纸带做匀速运动，则打出的点间距是相等的，若纸带做加速运动，则打出的点间距越来越大。若纸带做减速运动时，则打出的点间距越来越小。
（2）[4]每5个连续点取1个计数点，两计数点间的时间间隔
[5]通过“1”计数点的速度可用0、2计数点间的平均速度表示，则有
[6]通过“3”计数点的速度可用2、4计数点间的平均速度表示，则有