1 实验：探究小车速度随时间变化的规律知识点题库

在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条如图1所示的纸带，按时间顺序取O、1、2、3、4、5、6都为共7个记数点.0到6每相邻两记数点间各有四个打印点未画出，测得相邻计数点的距离依次为S₁=1.40cm，S₂=1.90cm，S₃=2.38cm，S₄=2.88cm，S₅=3.39cm，S₆=3.87cm．

（1）在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v₁=m/s，v₂=m/s，v₃=m/s，v₄=m/s，v₅=m/s．
（2）在图2中作出速度﹣时间图象，并由图象求出小车的加速度a=m/s² ．

在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图所示，是一条记录小车运动情况的纸带，图1中A、B、C、D、E为相邻的计数点，每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出，交流电的频率为50Hz.

（1）在打点计时器打B、C、D点时，小车的速度分别为v_B= m/s；v_C= m/s；v_D= m/s．
（2）在如图2所示的坐标系中画出小车的v﹣t图象．
（3）将图线延长与纵轴相交，交点的速度是，此速度的物理含义是．

甲乙两位同学利用穿过打点计时器的纸带来记录小车的运动，打点计时器所用电源的频率为50Hz．

（1）实验后，甲同学选择了一条较为理想的纸带，测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示．
位置编号
0
1
2
3
4
5
时间：t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
速度：v/m•s^﹣1
0.42
0.67
0.92
1.16
1.42
1.76
分析表中数据，在误差允许的范围内，小车做运动；由于此次实验的原始纸带没有保存，该同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估计算方法如下：x=（0.42×0.1+0.67×0.1+0.92×0.1+1.16×0.1+1.42×0.1）m，那么，该同学得到的位移（选填“大于”、“等于”或“小于”）实际位移．
（2）乙同学的纸带如图1，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点，每相邻的两计数点间都有四个点未画出．用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图2所示（单位：cm）．由纸带数据计算可得计数点3所代表时刻的瞬时速度大小v₃=m/s，小车的加速度大小a=m/s² ．

如图所示，一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片，若频闪相机每隔0.1s拍摄一次，小球从A点到F点运动的位移是cm，运动的时间是s，平均速度是m/s．

如图为某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中打出的纸带的一段，其中A、B、C为三个计数点，有关长度如图所示，已知此物体的运动是匀变速直线运动，打点计时器使用50Hz交流电，则测得物体的加速度a=m/s² ，打点计时器打下B点时物体的速度v_B=m/s．（结果保留三位有效数字）．

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1所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接频率为f的交流电源．

（1）计算F点的瞬时速度V_F的公式为V_F=，
用“逐差法”计算加速度的公式a=．（用d_n和f表示）；
（2）他经过测量并计算得出电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表．以A点对应的时刻为t=0，试在如图所示坐标系中合理地选择标度，在图2中作出vt图象，并利用该图象求出物体的加速度am/s²；（保留两位有效数字）
对应点
B
C
D
E
F
速度（m/s）
0.141
0.180
0.218
0.262
0.301
（3）如果当时电网中交变电流的电压偏低，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．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）

在做“研究匀变速直线运动”的实验中：

（1）实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计．其中在本实验中不需要的器材是．
（2）如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T=0.02s，其中x₁=7.05cm、x₂=7.68cm、x₃=8.33cm、x₄=8.95cm、x₅=9.61cm、x₆=10.26cm．
由图中所标数据计算打下D点时小车的速度V_D=m/s，小车运动的加速度a=m/s² ．（计算结果保留两位有效数字）

小明用如图甲所示的装置来探究匀变速直线运动的速度与位移的关系．将倾角为θ的斜面体固定在实验台上，光电门固定在斜面体上．先用游标卡尺测出钢球直径D，然后将小球从斜面上的不同位置由静止释放，记录小球通过光电门的时间t，测出释放点到光电门的距离s．

（1）若用20分度的游标卡尺测得小球的直径D，读数如图乙所示，则D=mm；
（2）小明用小球通过光电门的平均速度表示小球球心通过光电门的瞬时速度，通过分析可知小球通过光电门的平均速度小球球心通过光电门的瞬时速度（填“＞”或“＜”），由此产生的误差通过增加实验次数减小（填“能”或“不能”）．

某同学在做“研究小车速度随时间变化的规律”这一实验中：该同学在小车的后面连上纸带，利用纸带上打出的点计算小车各个时刻的速度．某次打出的一条纸带如图所示．该同学已在这条纸带上取好了计数点，每两个计数点间还有4个点未画出．计数点的编号依次为：A、B、C、D、E，打点计时器的电源频率为50Hz（即打点点间隔是0.02s）．他把一刻度尺放在纸带上，其零刻度线和计数点A对齐．

（1）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是（填写序号）

A . 先接通电源，后让纸带运动 B . 先让纸带运动，再接通电源 C . 让纸带运动的同时接通电源 D . 先让纸带运动或先接通电源都可以
（2）用该刻度尺测量出计数点A、B之间的距离为cm．
（3）计算打B这个计数点时纸带的瞬时速度v_B=m/s．

光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来.图乙中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P点悬有一铅锤，实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10^-2 s和4.0×10^-3 s.用仪器测量出滑块的宽度为d=1.20 cm.

（1）滑块通过光电门1时的速度v₁=m/s，滑块通过光电门2时的速度v₂=m/s.(结果均保留两位有效数字)
（2）由此测得的瞬时速度v₁和v₂只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2的，要使瞬时速度的测量值更接近真实值，可将滑块的宽度(选填“减小”或“增大”)一些.

在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中下列操作正确的是（）

A . 小车要从靠近打点计时器处开始释放 B . 打点计时器应放在长木板有滑轮的一端 C . 操作时，应先接通电源，再释放小车 D . 电磁打点计时器应使用低压直流电源

利用如图甲所示的装置可以进行“探究小车速度随时间变化的关系”和“探究小车加速度与力的关系”实验，打点计时器所用电源频率为 $\text{[math]}$ 。

（1）关于上述两个实验的要求及相关操作，下列说法正确的是__________；

A . 两个实验都需要平衡摩擦力 B . 图中的打点计时器使用 $\text{[math]}$ 的直流电 C . “探究小车速度随时间变化的关系”中，重物和小盘的总质量可以大于小车的质量 D . “探究小车加速度与力的关系”中，重物和小盘的总质量可以大于小车的质量
（2）实验中，得到的纸带如图乙所示，取纸带上某清晰的点标为0，然后每隔一个点取一个计数点，分别记为1、2、3、4、5、6，它们与0点的距离已在图中标出，则打计数点1时小车的速度大小为 $\text{[math]}$ ；（结果保留两位有效数字）
（3）由纸带上标出的数据算出打计数点2、3、4、5时小车的速度大小，作出小车运动的速度随时间变化的图像如图丙所示（以坐标原点为计时起点）；

由作出的图像和实验原理判断，该纸带数据适用于哪个实验__________（填正确答案标号）。

A . 两个实验均适用 B . 两个实验均不适用 C . 仅适用于“探究小车加速度与力的关系” D . 仅适用于“探究小车速度随时间变化的关系”

某兴趣小组的同学们在做“用打点计时器测速度”的实验中，让重锤自由下落，打出的一条纸带如图所示，图中直尺的单位为cm，点 $\text{[math]}$ 为纸带上记录到的第一点，点A、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ……，依次表示点 $\text{[math]}$ 以后连续打出的各点，已知打点计时器每隔 $\text{[math]}$ s打一个点。

（1）纸带的（填“左端”或“右端”）与重锤相连；
（2）分别测量DF、FH之间的距离，用x₁、x₂表示，则重力加速度的表达式为g =。（用x₁、x₂_、T表示）
（3）如果当时交变电流的频是 $\text{[math]}$ ，而计算时仍按 $\text{[math]}$ 处理，那么加速度的测量值将（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

某实验小组探究小车速度随时间变化规律的实验装置如图甲所示，打出的纸带上计数点的间距如图乙所示，相邻两个计数点之间还有四个计时点未标出。

（1）在做该实验时，下列说法正确的是___________。

A . 先释放纸带，后接通电源 B . 打完纸带后应立即关闭电源 C . 释放小车时，小车应在靠近打点计时器的一端 D . 计数点必须从纸带上打的第一个点开始选取
（2）在纸带上选取图中1、2、3，4、5五个计数点，已知相邻的计数点间还有4个点未画出，打点计时器连接的电源频率为f，则在打第2个计数点时小车的速度大小 $\text{[math]}$ ，小车运动的加速度大小 $\text{[math]}$ 。（用题中字母表示）

如图所示，是某实验小组用光电计时器测量重力加速度的实验装置图。实验步骤如下：

A．测量小钢球的直径为d.

B．让钢球吸附器吸附小钢球，用刻度尺测量小钢球球心到光电门的高度h.

C．将小钢球由静止释放，记录小钢球通过光电门所用的时间.

D．改变光电门的位置，重复步骤B和C，记录多组h、t的数据。则：

（1）以高度h为纵坐标，以为横坐标，根据实验测得的数据在坐标纸上描点，得到如图所示的图像是一条经过坐标原点的直线.
（2）根据（1）中的图像，如果图线的斜率为k，那么，重力加速度的表达式为g=
（3）在实验中，由于小钢球的直径较大，利用光电门测得的速度实际上是小钢球通过光电门的平均速度，这样测量的重力加速度值将（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值.

（1）在①“探究小车速度随时间变化的规律”、②“探究加速度与力、质量的关系”两个实验中，可以用槽码进行实验的是__________（单选）

A . ① B . ② C . ①和②
（2）如图甲所示为某同学“验证机械能守恒定律”的实验装置，①在实验开始前，请指出该同学在操作时存在的两处错误：，；

②如图乙所示为该同学经调整后正确操作获得的一条纸带，打点计时器所用频率为 $\text{[math]}$ ，则打下E点时重锤的速度大小为 $\text{[math]}$ ；若重锤的质量为 $\text{[math]}$ ，以打点计时器打下A点时重锤所在位置为零势能面，则打下C点时重锤的重力势能为J．（重力加速度取 $\text{[math]}$ ，计算结果均保留两位有效数字）
（3）在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中，
①下列做法中合理的是（单选）

A．所采用的摆长分别是 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ B．要保证单摆自始至终在同一竖直面内摆动

C．测量周期时，从最高点开始计时 D．测量摆长时，应用力拉紧摆线

②用最小刻度为 $\text{[math]}$ 的刻度尺测摆线长，用20分度的游标卡尺测小球的直径，测量情况如图丙所示．由此可知，单摆的摆长为cm（保留两位小数）．

做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，取下一段纸带研究其运动情况，如图所示。设O点为计数的起点，两计数点之间的时间间隔为0.1s，实验测量准确，则计数点0与计数点2间的距离 $\text{[math]}$ 为cm，打计数点2时的瞬时速度为m/s，物体的加速度大小为 $\text{[math]}$ 。

同学们利用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。请你完成下列有关问题：

（1）关于该实验，下列仪器中需要使用的是____；

A . 弹簧秤 B . 砝码 C . 秒表 D . 刻度尺
（2）实验室提供如图甲、乙两种打点计时器，某实验小组决定使用电火花计时器，则应选用图中的（填“甲”或“乙”）计时器；
（3）本实验中关于轨道末端滑轮高度的调节正确的是____；

A . B . C .
（4）小明同学选取一条点迹清晰的纸带进行研究，在纸带上选出了七个计数点，如图所示，根据纸带提供的信息，纸带上A点对应刻度尺的读数是cm，计数点A对应的小车的瞬时速度是m/s（结果保留三位有效数字），另测得计数E对应的小车速度是1.01m/s，小车运动的加速度为 $\text{[math]}$ （结果保留两位有效数字）。

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 $\text{[math]}$ ，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。

（1）根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ． $\text{[math]}$ 间的平均速度为 $\text{[math]}$ ；（保留2位有效数字）
（2）以打A点时为计时起点，建立 $\text{[math]}$ 坐标系如下图所示．请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线；
（3）根据图线可得小车运动的加速度为 $\text{[math]}$ 。（保留2位有效数字）

小车拉着穿过打点计时器的纸带的一端，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，则纸带的运动情况是（）

A . 先匀速直线运动后减速直线运动 B . 先加速直线运动后匀速直线运动 C . 先减速直线运动后加速直线运动 D . 先加速直线运动后减速直线运动

位置编号	0	1	2	3	4	5
时间：t/s	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
速度：v/m•s^﹣1	0.42	0.67	0.92	1.16	1.42	1.76

对应点	B	C	D	E	F
速度（m/s）	0.141	0.180	0.218	0.262	0.301

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