1 实验：探究小车速度随时间变化的规律知识点题库

有一条电磁打点计时器打下的纸带如图所示，自A点起，每隔0.1秒记一个点．相邻计数两点间的距离分别为10cm、14cm、18cm、22cm、26cm，则纸带在运动中，AF段的平均速度为 m/s，E点的瞬时速度为 m/s，纸带运动的加速度为 m/s²

一个质点正在做匀速直线运动，用固定的照相机对该质点进行闪光照相，闪光时间间隔为1s．分析照片得到的数据，发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2m，在第4次、第5次闪光的时间间隔内移动了8m，由此可求得（　　）

A . 第1次闪光时质点的速度 B . 质点运动的加速度 C . 从开始运动到第四次闪光时间内质点的位移 D . 质点运动的初速度

在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，

（1）下列给出的器材中，有一部分已经选好了，请选出还需要的器材．
A．电磁打点计时器B．天平C．低压交流电源D．低压直流电源E．细绳和纸带
F．钩码和小车G．秒表H．一端有滑轮的长木板I．刻度尺
选出的器材有AEFH，还需要．
（2）某同学按照以下步骤进行操作：
A．换上纸带重复做三次，选择一条较为理想的纸带；
B．将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，接上低压交流电源；
C．把小车停在靠近打点计时器的地方，先放开小车，再接通电源；
D．断开电源，取下纸带；
E．把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上钩码，把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器．
以上步骤有错误的是（填步骤前的字母），应更正为；步骤合理的顺序是：（填步骤前的字母）．

某同学利用如图1装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图2所示．打点计时器电源的频率为50Hz．

①通过分析纸带数据，可判断物块在1﹣6计数点间做运动

②计数点5对应的速度大小为 m/s （保留三位有效数字）

③物块减速运动过程中加速度的大小为a=m/s² ．（保留三位有效数字）

关于用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，下列说法中正确的是（）

A . 打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端 B . 开始实验时小车应靠近打点计时器一端 C . 应先接通电源，待打点稳定后再释放小车 D . 牵引小车的钩码个数越多越好

省实验高一物理小组在研究匀变速直线运动中用不同的方法测加速度。

（1） A组的过程为：实验中获得一条如图所示的纸带，O、A、B、C、D和 E为纸带上六个计数点，加速度大小用 a 表示。

① OD 间的距离为cm 。

②如图是根据实验数据绘出的s-t²图线(s为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示，其加速度大小为m/s²(保留3位有效数字)。
（2） B组的过程为：如图为实验中得到的一条纸带，纸带上每相邻的两个计数点间还有4个点图中没有画出, 电火花计时器接220V、50Hz交流电源，其中s₁=7.05cm，s₂=7.68cm，s₃=8.33cm，s₄=8.95cm，s₅=9.61cm，s₆=10.26cm，则计算小车运动的加速度大小m/s²。（计算结果均保留两位有效数字）

实验①是“探究小车速度随时间变化的规律”，实验②是“用橡皮筋探究做功与速度变化的关系”。

（1）下列说法正确的是______

A . 实验①需要平衡摩擦 B . 实验②需要平衡摩擦 C . 实验①一条纸带只能获得一组数据 D . 实验②一条纸带只能获得一组数据
（2）在需要平衡摩擦力的实验中，某同学进行了如下操作：在滑板右侧端下方加以垫上垫块，用以平衡摩擦力，如图甲所示。开启电源，轻推小车，打出一根纸带，如图乙所示，根据纸带需将垫块________

A . 向左移动一些 B . 向右移动一些 C . 保持不动
（3）以下纸带是在上述实验中的某个实验得到的（单位：cm），这条纸带是在实验（填“①”或“②”）中得到的。

利用图示装置可以做力学中的许多实验。

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（1）利用此装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，打出的一条纸带，其局部放大如下右图所示。则D点的读数是cm，D点的速度大小为m/s。
（2）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，小车已平衡摩擦力的判断依据是_____

A . 通过认真观察小车在长木板上的运动是匀速直线运动 B . 小车可在长木板上任意位置静止 C . 测量纸带上各打点之间的距离是均匀的
（3）在“探究功与速度变化的关系”的实验中，先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，这样做的目的是_____

A . 避免小车在运动过程中发生抖动 B . 可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰 C . 可以保证小车最终能够实现匀速直线运动 D . 可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力

某同学利用图（a）所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放在桌面上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为50Hz。纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图（b）所示（图中相邻两点间有4个点未画出）。

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根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题：

（1）纸带的（选填“左”或“右”）端与物块相连；
（2）在打出C点时物块的速度大小为m/s(保留2位有效数字)；
（3）物块的加速度大小为m/s²。（保留2位有效数字）

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。利用图乙所示的装置可以测量滑块和长木板间的动摩擦因数，图中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。测量滑块的宽度d=10.10mm。

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（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时的，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将（填“滑块”或“光电门”）的宽度减小一些。

某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）．从纸带上便于测量的点开始（其中第“1”点先打下），每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz．

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①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点和之间某时刻开始减速．

②计数点9对应的速度大小为m/s．（保留2位有效数字）

③物块减速运动过程中加速度的大小为a= m/s² ．（保留2位有效数字）

④物块在加速阶段，如果以 $\text{[math]}$ (x表示位移，t表示时间)为纵坐标、以t为横坐标作图象，得到图象的斜率为k，则加速度大小为（用字母符号表示）．

某同学在用电磁打点计时器做探究匀变速直线运动规律的实验时：

（1）使用电磁打点计时器时，下列做法正确的是______

A . 应使用220V的交流电 B . 使用时应当先放开小车，让其运动起来，再接通电源 C . 也可以用干电池作为打点计时器的电源 D . 每打完一条纸带要及时切断打点计时器的电源
（2）打点计时器打点的时间间隔为0.02s，按打点时间先后顺序，每五个点取一个计数点，依次得到A、B、C、D、E 五个计数点．用刻度尺量的得AB=7.60cm，BC=6.00cm，CD=4.40cm，DE=2.80cm．由此可知，图中相邻两个点之间的时间间隔是s,打点计时器打B点时，小车的速度为m/s，小车运动的加速度大小为m/s² ，加速度方向与小车运动方向（填“相同”或“相反”）．

如图1所示是“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置，

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（1）图1中所示的打点计时器使用（选填“交流6V”或“交流220V”）电源；
（2）在此实验中（选填“必须”或“不需要”）平衡阻力；
（3）第一次实验时小车上没有放置重物，小盘和盘中物体的总质量为10g，第二次实验时小车上放置重物，保持小盘和盘中物体的总质量不变，根据实验获得的数据得到的图像如图2所示，图线（选填“①”或“②”）是第二次实验获得的，其加速度大小为m/s² （保留两位有效数字）。

有一水龙头漏水，当第一滴水滴到地面时，第二滴刚好开始自由下落，用尺测得水龙头离地面高度为h，用秒表记录时间，当某一滴水刚好落到地面时按下秒表计时，并数“1”，当第n滴水到达地面时，再次按下秒表读出秒表时间为t，由此可粗略求出当地的重力加速度为g。

（1）滴水间隔T=；
（2）重力加速度的表达式g=。

一物体沿平直轨道做匀加速直线运动，打点计时器在物体拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录物体的运动情况．其中一部分纸带上的点迹情况如图所示．已知打点计时器打点的时间间隔为 $\text{[math]}$ ，测得A点到B点，以及A点到C点的距离分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，则在打下点迹B时，物体运动的速度大小为 m/s ；物体做匀加速运动的加速度大小为 m/s² ，打下点迹C时，物体运动的速度大小为 m/s ．（保留两位有效数字）

如图所示某同学在探究物体自由落体运动的规律实验中打出了一条纸带，A、B、C、D、E是纸带上依次打出的5个点，A到B、C、D、E之间的距离分别为2.00cm、4.38cm、7.14cm、10.28cm，打点计时器所接电源的频率为50Hz，当地的重力加速度大小 $\text{[math]}$ 。

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（1）打点计时器的周期为s；
（2）打点计时器打下C点时，物体的速度大小为m/s（结果保留两位有效数字）；
（3）物体运动的加速度大小为m/s²（结果保留两位有效数字）；
（4）若该物体的质量为2kg，则在运动过程中，该物体受到的平均阻力 $\text{[math]}$ N。

在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中：

（1）除电火花打点计时器、纸带、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，还必须使用的有_________（填选项代号）；

A . 220 V的50 Hz交流电源 B . 4~6 V的50 Hz交流电源 C . 电源电压可调的直流电源 D . 刻度尺 E . 秒表 F . 天平
（2）在使用上述仪器进行的某次实验中，打点计时器打下如图所示的一条点迹清晰的纸带。已知纸带上每相邻两计数点间都有四个打点未画出，按时间顺序取七个计数点。

由纸带计算打下计数点2时物体的速度v₂= $\text{[math]}$ （结果保留3位有效数字）；
（3）由纸带计算物体运动的加速度a = $\text{[math]}$ （结果保留3位有效数字）。

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）

某同学在“探究小车的速度随时间的变化规律”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，每两个相邻的计数点之间有四个点未画出，

（1）图乙是（选填“电磁”或“电火花”）打点计时器，接（选填“交流”或“直流”）电压；
（2）该纸带计数点的时间间隔为s。
（3）试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下 $\text{[math]}$ 点时小车的瞬时速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，及小车的加速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。（结果均保留二位有效数字）