2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第05講探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律(練習(xí))(學(xué)生版+解析)

第05講探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律（模擬精練+真題演練）1．（2023春·福建南平·高三校聯(lián)考）某班同學(xué)做“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)的儀器，如圖甲是實(shí)驗(yàn)室兩種常用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器——電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源是圖乙中的___________（填“A”或者“B”）。（2）如下圖所示是該同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶，在所打的點(diǎn)中，取A、B、C、D、E為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)。若已知，，、，則打下C點(diǎn)時(shí)小車的速度v=___________m/s（保留兩位有效數(shù)字）。（3）如上圖所示，是該同學(xué)從兩次實(shí)驗(yàn)中得到數(shù)據(jù)后畫出的小車運(yùn)動(dòng)的圖像，則下列說法正確的是()。A．第一次實(shí)驗(yàn)中處理紙帶時(shí)，舍掉了開頭一些密集的打點(diǎn)B．第二次實(shí)驗(yàn)中處理紙帶時(shí)，舍掉了開頭一些密集的打點(diǎn)C．第一次的實(shí)驗(yàn)誤差比第二次的較大D．第一次的實(shí)驗(yàn)誤差比第二次的較小2．（2023·北京·北京師范大學(xué)附屬中學(xué)模考）小涵利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。（1）利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器完成實(shí)驗(yàn)的過程中，要使用________電源（選填“交流”或“直流”），在紙帶上直接打出的相鄰兩個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為________s。若小車做加速運(yùn)動(dòng)，則圖中紙帶的________端與小車相連（選填“左”或“右”）。（2）得到紙帶后，小涵每隔4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，把刻度尺的零刻線對(duì)準(zhǔn)某個(gè)點(diǎn)，讀出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度值（x），并用某個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)前后兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的平均速度代表這個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度（v），記錄在下面的表格中。各計(jì)數(shù)點(diǎn)刻度值x（cm）x0x1x2x3x4x5x65.009.0114.0220.026.9835.0143.90各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻t（s）0A小車在各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度v（m/s）/B/a.在對(duì)各計(jì)數(shù)點(diǎn)刻度值x的記錄中，一定有錯(cuò)誤的是__________（選填“x0”、“x1”、“x2”、“x3”、“x4”、“x5”、“x6”）。b.“各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻t”一行中的A應(yīng)填為___________；“小車在各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度v”一行中的B應(yīng)填為___________。c.以t為橫坐標(biāo)，v為縱坐標(biāo)，作小車運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像。如圖，可判斷小車做____________________運(yùn)動(dòng)。d.小涵發(fā)現(xiàn)，如果以t為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，得到的圖像也是一條直線。請(qǐng)你幫他分析其中的原因，并說明圖像斜率的含義：______________。3．（2023·陜西西安·西安中學(xué)?？寄M預(yù)測）如圖所示，某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶，紙帶的一部分如圖1所示，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為。該同學(xué)講紙帶從每個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處截?cái)?，得?條短紙帶，再把6條短紙帶的下端對(duì)齊貼在紙上，以紙帶下端為橫軸建立直角坐標(biāo)系，并將刻尺邊緣緊靠縱軸，其示數(shù)如圖2所示（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（1）打下計(jì)數(shù)點(diǎn)“5”時(shí)小車的速度大小為___________m/s；（2）小車的加速度大小為___________m/s2；（3）在某次實(shí)驗(yàn)中，若該同學(xué)所用交流電的頻率大于50Hz，則加速度的測量值___________（選填“>”“=”“<”）真實(shí)值。4．（2023春·福建三明·高三聯(lián)考模擬預(yù)測）在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶，點(diǎn)跡分布如圖所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為f的交流電源。（1）該實(shí)驗(yàn)_________平衡摩擦力，_________滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量（均選填“需要”或“不需要”）；（2）打下點(diǎn)6時(shí)紙帶的速度大小_________（用給定的字母表示）；（3）如果實(shí)驗(yàn)中交變電流的頻率f變大，而當(dāng)時(shí)做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么測得的速度值比真實(shí)值_________（選填“偏大”或“偏小”）。5．（2023·上海·高三?？碱A(yù)測）（1）在實(shí)驗(yàn)中得到小車做直線運(yùn)動(dòng)的關(guān)系如圖所示。由圖可以確定，小車在AC段和DE段的運(yùn)動(dòng)分別為()A．AC段是勻加速運(yùn)動(dòng)；DE段是勻速運(yùn)動(dòng)B．AC段是加速運(yùn)動(dòng)；DE段是勻加速運(yùn)動(dòng)C．AC段是加速運(yùn)動(dòng)；DE段是勻速運(yùn)動(dòng)D．AC段是勻加速運(yùn)動(dòng)；DE段是勻加速運(yùn)動(dòng)（2）在與AB、AC、AD對(duì)應(yīng)的平均速度中，最接近小車在A點(diǎn)瞬時(shí)速度的是__________段中的平均速度，利用x-t圖說明理由_____（3）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測量物體瞬時(shí)速度的實(shí)驗(yàn)，其裝置如圖所示。在小車上固定擋光片，使擋光片的擋光部分在車頭方向、將光電門傳感器固定在軌道側(cè)面，墊高軌道的一端，測量小車車頭到達(dá)光申門時(shí)的速度，該同學(xué)將小車從該端同一位置由靜止釋放，獲得了如下幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)不同的擋光片通過光電門的時(shí)間t/s速度v/m·s-1第一次I0.230440.347第二次II0.174640.344第三次Ⅲ0.116620.343第四次IV0.058500.342①根據(jù)表格所提供的數(shù)據(jù)可知，擋光片寬度最小的是___________（填I(lǐng)、II、III、IV）。②在這四次實(shí)驗(yàn)中，第___________次實(shí)驗(yàn)測得的速度最接近小車車頭到達(dá)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度。③用這種方法得到的測量值，跟擋光片前端通過光電門的瞬間速度的實(shí)際值相比較__________。（填“偏大”“偏小”或“相等”）6．（2023·北京海淀·清華附中校考三模）測速在生活中很常見，不同的情境中往往采用不同的測速方法。情境1：如圖，滑塊上安裝了寬度的遮光條，滑塊在牽引力作用下通過光電門的時(shí)間，則可估算出滑塊經(jīng)過光電門的速度大小______。

情境2：某高速公路自動(dòng)測速裝置如圖甲所示，雷達(dá)向汽車駛來的方向發(fā)脈沖電磁波，相鄰兩次發(fā)射時(shí)間間隔為t。當(dāng)雷達(dá)向汽車發(fā)射電磁波時(shí)，在顯示屏上呈現(xiàn)出一個(gè)尖形波；在接收到反射回來的無線電波時(shí)，在顯示屏上呈現(xiàn)出第二個(gè)尖形波。根據(jù)兩個(gè)波在顯示屏上的距離，可以計(jì)算出汽車至雷達(dá)的距離。顯示屏如圖乙所示（圖乙中標(biāo)的數(shù)據(jù)、、t為已知量），已知光速為c。則：

a．當(dāng)?shù)谝粋€(gè)脈沖電磁波遇到汽車時(shí)，汽車距雷達(dá)的距離為______。b．從第一個(gè)脈沖遇到汽車的瞬間到第二個(gè)脈沖遇到汽車的瞬間，所經(jīng)歷的時(shí)間為______。c．若考慮到，，則可寫出汽車的速度為______。情境3：用霍爾效應(yīng)制作的霍爾測速儀可以通過測量汽車車輪的轉(zhuǎn)速n（每秒鐘轉(zhuǎn)的圈數(shù)），進(jìn)而測量汽車的行駛速度。某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)霍爾測速裝置，其原理如圖甲所示。在車輪上固定一個(gè)強(qiáng)磁鐵，用直流電動(dòng)帶動(dòng)車輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)強(qiáng)磁鐵經(jīng)過霍爾元件（固定在車架上）時(shí)，霍爾元件輸出一個(gè)電壓脈沖信號(hào)。當(dāng)半徑為的車輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，霍爾元件輸出的電壓脈沖信號(hào)如圖乙所示。求車輪邊緣的線速度大小。（取3.14）______

7．（2023·江西·南昌高三二模）小勇同學(xué)在學(xué)習(xí)完“自由落體運(yùn)動(dòng)”的內(nèi)容后，利用手機(jī)在課外進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。他將小球固定在刻度尺的旁邊由靜止釋放，用手機(jī)拍攝小球下落的視頻，然后用相應(yīng)的軟件處理得到分幀圖片，利用圖片中小球的位置就可以得出小球速度等信息，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。如圖2所示為小球下落過程中三幅連續(xù)相鄰的分幀圖片，相鄰兩幀之間的時(shí)間間隔為，刻度尺為毫米刻度尺。（1）圖2中小球的瞬時(shí)速度約為____________。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）（2）關(guān)于實(shí)驗(yàn)裝置和操作，以下說法正確的是____________。A．刻度尺應(yīng)固定在豎直平面內(nèi)

B．選擇材質(zhì)密度小的小球C．鉛垂線的作用是檢驗(yàn)小球是否沿豎直方向下落

D．固定手機(jī)時(shí)，攝像鏡頭應(yīng)正對(duì)刻度尺（3）該同學(xué)利用多幀圖片測算其對(duì)應(yīng)的速度v和下落的高度h，繪制了圖像，如圖所示。其中P、Q分別為兩個(gè)大小相同，質(zhì)量不同的小球下落的圖像（空氣阻力不變），由圖像可知兩球質(zhì)量大小關(guān)系是____________（填大于、等于、小于）。8．（2023春·山西·高三校聯(lián)考）一位同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究恒力作用下物體速度v與位移x的關(guān)系，請(qǐng)你回答下列問題：（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是___________。A．需要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌使其保持水平B．需要保證檀碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量C．實(shí)驗(yàn)中每次釋放滑塊時(shí)要確?；瑝K到光電門的距離保持不變D．測量滑塊的位移時(shí)，應(yīng)測量固定在滑塊上的遮光條釋放點(diǎn)到光電門間的距離（2）為了測量滑塊到達(dá)光電門時(shí)的速度，需先測量遮光條的寬度。用游標(biāo)卡尺測量測量遮光條寬度時(shí)的情景如圖2所示，則該遮光條的寬度為d=___________mm。（3）若某次測量，傳感器顯示遮光條通過光電門的時(shí)間，則遮光條通過光電門的速度為v=___________m/s（保留3位有效數(shù)字），將這一速度作為遮光條中線到達(dá)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度，則理論上講“測量值”較“真實(shí)值”___________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。9．（2022·全國·統(tǒng)考高考真題）用雷達(dá)探測一高速飛行器的位置。從某時(shí)刻（）開始的一段時(shí)間內(nèi)，該飛行器可視為沿直線運(yùn)動(dòng)，每隔測量一次其位置，坐標(biāo)為x，結(jié)果如下表所示：0123456050710941759250533294233回答下列問題：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷該飛行器在這段時(shí)間內(nèi)近似做勻加速運(yùn)動(dòng)，判斷的理由是：______；（2）當(dāng)時(shí)，該飛行器速度的大小______；（3）這段時(shí)間內(nèi)該飛行器加速度的大小______（保留2位有效數(shù)字）。10．（2021·天津·高考真題）某實(shí)驗(yàn)小組利用手機(jī)的錄像功能拍下小球在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過程。為便于記錄小球各個(gè)時(shí)刻在斜面上的位置，將錄像中時(shí)間間隔為T的連續(xù)7幅畫面合成到同一張圖中，示意如圖。依次測得小球各相鄰位置間的距離為、、、、、。①寫出小球在位置1的速度表達(dá)式___________。②要求充分利用測量數(shù)據(jù)，寫出小球運(yùn)動(dòng)過程中的加速度表達(dá)式___________。③在測量小球相鄰位置間距時(shí)由于實(shí)驗(yàn)者讀數(shù)產(chǎn)生的誤差是___________誤差。（填“偶然”或“系統(tǒng)”）11．（2021·北京·高考真題）物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。例如：（1）實(shí)驗(yàn)儀器。用游標(biāo)卡尺測某金屬管的內(nèi)徑，示數(shù)如圖1所示。則該金屬管的內(nèi)徑為_______mm。（2）數(shù)據(jù)分析。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在隨物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的紙帶上打點(diǎn)，其中一部分如圖2所示，B、C、D為紙帶上標(biāo)出的連續(xù)3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有標(biāo)出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上。則打C點(diǎn)時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)的速度v=________m/s（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）。（3）實(shí)驗(yàn)原理。圖3為“探究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。認(rèn)為桶和砂所受的重力等于使小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合力。實(shí)驗(yàn)中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的總質(zhì)量m比小車質(zhì)量M小得多。請(qǐng)分析說明這個(gè)要求的理由。()第05講探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律（模擬精練+真題演練）1．（2023春·福建南平·高三校聯(lián)考）某班同學(xué)做“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)的儀器，如圖甲是實(shí)驗(yàn)室兩種常用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器——電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源是圖乙中的___________（填“A”或者“B”）。（2）如下圖所示是該同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶，在所打的點(diǎn)中，取A、B、C、D、E為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)。若已知，，、，則打下C點(diǎn)時(shí)小車的速度v=___________m/s（保留兩位有效數(shù)字）。（3）如上圖所示，是該同學(xué)從兩次實(shí)驗(yàn)中得到數(shù)據(jù)后畫出的小車運(yùn)動(dòng)的圖像，則下列說法正確的是()。A．第一次實(shí)驗(yàn)中處理紙帶時(shí)，舍掉了開頭一些密集的打點(diǎn)B．第二次實(shí)驗(yàn)中處理紙帶時(shí)，舍掉了開頭一些密集的打點(diǎn)C．第一次的實(shí)驗(yàn)誤差比第二次的較大D．第一次的實(shí)驗(yàn)誤差比第二次的較小【答案】B0.45BC/CB【詳解】（1）[1]電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要接220V的交電流，故選B；（2）[2]C點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于BD段的平均速度解得（3）[3]第二次實(shí)驗(yàn)的圖像中，速度沒有從原點(diǎn)開始，即舍掉了開頭一些密集的打點(diǎn)，且第二次實(shí)驗(yàn)圖像中，點(diǎn)更靠近速度變化直線，誤差更小。故選BC。2．（2023·北京·北京師范大學(xué)附屬中學(xué)?？迹┬『么螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。（1）利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器完成實(shí)驗(yàn)的過程中，要使用________電源（選填“交流”或“直流”），在紙帶上直接打出的相鄰兩個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為________s。若小車做加速運(yùn)動(dòng)，則圖中紙帶的________端與小車相連（選填“左”或“右”）。（2）得到紙帶后，小涵每隔4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，把刻度尺的零刻線對(duì)準(zhǔn)某個(gè)點(diǎn)，讀出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度值（x），并用某個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)前后兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的平均速度代表這個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度（v），記錄在下面的表格中。各計(jì)數(shù)點(diǎn)刻度值x（cm）x0x1x2x3x4x5x65.009.0114.0220.026.9835.0143.90各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻t（s）0A小車在各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度v（m/s）/B/a.在對(duì)各計(jì)數(shù)點(diǎn)刻度值x的記錄中，一定有錯(cuò)誤的是__________（選填“x0”、“x1”、“x2”、“x3”、“x4”、“x5”、“x6”）。b.“各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻t”一行中的A應(yīng)填為___________；“小車在各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度v”一行中的B應(yīng)填為___________。c.以t為橫坐標(biāo)，v為縱坐標(biāo)，作小車運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像。如圖，可判斷小車做____________________運(yùn)動(dòng)。d.小涵發(fā)現(xiàn)，如果以t為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，得到的圖像也是一條直線。請(qǐng)你幫他分析其中的原因，并說明圖像斜率的含義：______________?！敬鸢浮拷涣?.02左x30.40.451勻加速直線運(yùn)動(dòng)斜率是【詳解】（1）[1][2][3]利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器完成實(shí)驗(yàn)的過程中，要使用交流電源，在紙帶上直接打出的相鄰兩個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s。若小車做加速運(yùn)動(dòng)，則圖中紙帶的左端與小車相連。（2）a[4]在對(duì)各計(jì)數(shù)點(diǎn)刻度值的記錄中，結(jié)果都保留的兩位小數(shù)，只有保留了一位小數(shù)，故一定有錯(cuò)誤的是；b[5][6]由題意知每隔四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)，所以計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，取的第5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間為0，所以第5個(gè)為0.4s；由勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程的平均速度得c[7]由圖可知，小車的速度與時(shí)間的關(guān)系為線性關(guān)系，且不斷增大，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；d[8]由勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間關(guān)系整理得可知如果以t為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，得到的圖像也是一條直線。圖像斜率的含義為3．（2023·陜西西安·西安中學(xué)校考模擬預(yù)測）如圖所示，某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶，紙帶的一部分如圖1所示，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為。該同學(xué)講紙帶從每個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處截?cái)?，得?條短紙帶，再把6條短紙帶的下端對(duì)齊貼在紙上，以紙帶下端為橫軸建立直角坐標(biāo)系，并將刻尺邊緣緊靠縱軸，其示數(shù)如圖2所示（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（1）打下計(jì)數(shù)點(diǎn)“5”時(shí)小車的速度大小為___________m/s；（2）小車的加速度大小為___________m/s2；（3）在某次實(shí)驗(yàn)中，若該同學(xué)所用交流電的頻率大于50Hz，則加速度的測量值___________（選填“>”“=”“<”）真實(shí)值。【答案】0.680.70<【詳解】（1）[1]打下計(jì)數(shù)點(diǎn)“5”時(shí)小車的速度大小為（2）[2]小車的加速度大小為（3）[3]若該同學(xué)所用交流電的頻率大于50Hz，則實(shí)際周期較小，求得加速度的測量值小于真實(shí)值。4．（2023春·福建三明·高三聯(lián)考模擬預(yù)測）在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶，點(diǎn)跡分布如圖所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為f的交流電源。（1）該實(shí)驗(yàn)_________平衡摩擦力，_________滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量（均選填“需要”或“不需要”）；（2）打下點(diǎn)6時(shí)紙帶的速度大小_________（用給定的字母表示）；（3）如果實(shí)驗(yàn)中交變電流的頻率f變大，而當(dāng)時(shí)做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么測得的速度值比真實(shí)值_________（選填“偏大”或“偏小”）?！敬鸢浮坎恍枰恍枰　驹斀狻浚?）[1][2]該實(shí)驗(yàn)是研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)，只需要保證合力一定，不需要平衡摩擦力，也不需要滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量。（2）[3]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度等于該段過程的速度，打下點(diǎn)6時(shí)紙帶的速度大小為（3）[4]根據(jù)如果實(shí)驗(yàn)中交變電流的頻率f變大，而當(dāng)時(shí)做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，則代入計(jì)算的頻率f偏小，那么測得的速度值比真實(shí)值偏小。5．（2023·上?！じ呷？碱A(yù)測）（1）在實(shí)驗(yàn)中得到小車做直線運(yùn)動(dòng)的關(guān)系如圖所示。由圖可以確定，小車在AC段和DE段的運(yùn)動(dòng)分別為()A．AC段是勻加速運(yùn)動(dòng)；DE段是勻速運(yùn)動(dòng)B．AC段是加速運(yùn)動(dòng)；DE段是勻加速運(yùn)動(dòng)C．AC段是加速運(yùn)動(dòng)；DE段是勻速運(yùn)動(dòng)D．AC段是勻加速運(yùn)動(dòng)；DE段是勻加速運(yùn)動(dòng)（2）在與AB、AC、AD對(duì)應(yīng)的平均速度中，最接近小車在A點(diǎn)瞬時(shí)速度的是__________段中的平均速度，利用x-t圖說明理由_____（3）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測量物體瞬時(shí)速度的實(shí)驗(yàn)，其裝置如圖所示。在小車上固定擋光片，使擋光片的擋光部分在車頭方向、將光電門傳感器固定在軌道側(cè)面，墊高軌道的一端，測量小車車頭到達(dá)光申門時(shí)的速度，該同學(xué)將小車從該端同一位置由靜止釋放，獲得了如下幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)不同的擋光片通過光電門的時(shí)間t/s速度v/m·s-1第一次I0.230440.347第二次II0.174640.344第三次Ⅲ0.116620.343第四次IV0.058500.342①根據(jù)表格所提供的數(shù)據(jù)可知，擋光片寬度最小的是___________（填I(lǐng)、II、III、IV）。②在這四次實(shí)驗(yàn)中，第___________次實(shí)驗(yàn)測得的速度最接近小車車頭到達(dá)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度。③用這種方法得到的測量值，跟擋光片前端通過光電門的瞬間速度的實(shí)際值相比較__________。（填“偏大”“偏小”或“相等”）【答案】CAB圖像的斜率表示速度，由于平均速度等于位移與時(shí)間的比值，可知，時(shí)間越短，物體的平均速度越趨近于物體的瞬時(shí)速度，故AB段的平均速度最接近小車在A點(diǎn)的瞬時(shí)速度。IV四偏小【詳解】（1）[1]圖像的斜率表示速度，由圖可知，AC段圖像為曲線，則斜率是變化的故AC段為加速運(yùn)動(dòng)，但AC段圖像不是拋物線，故AC段不是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。而DE段為斜向上的直線，故DE段為勻速直線運(yùn)動(dòng)。故選C。（2）[2][3]圖像的斜率表示速度，由于故時(shí)間越短，物體的平均速度越趨近于物體的瞬時(shí)速度，故AB段的平均速度最接近小車在A點(diǎn)的瞬時(shí)速度。（3）①[4]根據(jù)公式可知小車從該端同一位置由靜止釋放，則每次到達(dá)光電門的速度相同，而擋光板通過光電門的時(shí)間為可知，擋光板通過光電門的時(shí)間越小代表擋光板越窄，則IV最小。②[5]因?yàn)閾豕獍逶秸瑩豕獍宓钠骄俣仍节吔趽豕獍迩岸说乃俣燃蹿吔谲囶^速度，則第四次實(shí)驗(yàn)測得的速度最接近小車車頭到達(dá)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度。③[6]要測量小車正中間到達(dá)光電門的瞬時(shí)速度，即擋光板的中間位置的速度，而實(shí)際測得是平均速度即擋光板通過光電門的中間時(shí)刻的速度，由于小車越來越快，故中間時(shí)刻早與中間位置，故中間時(shí)刻的速度小于中間位置的速度，故測量值偏小。6．（2023·北京海淀·清華附中?？既＃y速在生活中很常見，不同的情境中往往采用不同的測速方法。情境1：如圖，滑塊上安裝了寬度的遮光條，滑塊在牽引力作用下通過光電門的時(shí)間，則可估算出滑塊經(jīng)過光電門的速度大小______。

情境2：某高速公路自動(dòng)測速裝置如圖甲所示，雷達(dá)向汽車駛來的方向發(fā)脈沖電磁波，相鄰兩次發(fā)射時(shí)間間隔為t。當(dāng)雷達(dá)向汽車發(fā)射電磁波時(shí)，在顯示屏上呈現(xiàn)出一個(gè)尖形波；在接收到反射回來的無線電波時(shí)，在顯示屏上呈現(xiàn)出第二個(gè)尖形波。根據(jù)兩個(gè)波在顯示屏上的距離，可以計(jì)算出汽車至雷達(dá)的距離。顯示屏如圖乙所示（圖乙中標(biāo)的數(shù)據(jù)、、t為已知量），已知光速為c。則：

a．當(dāng)?shù)谝粋€(gè)脈沖電磁波遇到汽車時(shí)，汽車距雷達(dá)的距離為______。b．從第一個(gè)脈沖遇到汽車的瞬間到第二個(gè)脈沖遇到汽車的瞬間，所經(jīng)歷的時(shí)間為______。c．若考慮到，，則可寫出汽車的速度為______。情境3：用霍爾效應(yīng)制作的霍爾測速儀可以通過測量汽車車輪的轉(zhuǎn)速n（每秒鐘轉(zhuǎn)的圈數(shù)），進(jìn)而測量汽車的行駛速度。某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)霍爾測速裝置，其原理如圖甲所示。在車輪上固定一個(gè)強(qiáng)磁鐵，用直流電動(dòng)帶動(dòng)車輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)強(qiáng)磁鐵經(jīng)過霍爾元件（固定在車架上）時(shí)，霍爾元件輸出一個(gè)電壓脈沖信號(hào)。當(dāng)半徑為的車輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，霍爾元件輸出的電壓脈沖信號(hào)如圖乙所示。求車輪邊緣的線速度大小。（取3.14）______

【答案】0.2m/s3.14m/s【詳解】[1]根據(jù)解得[2]發(fā)第一個(gè)信號(hào)時(shí)，汽車到雷達(dá)的距離[3]從第一個(gè)脈沖遇到汽車的瞬間到第二個(gè)脈沖遇到汽車的瞬間，所經(jīng)歷的時(shí)間為[4]發(fā)第二個(gè)信號(hào)時(shí)，汽車到雷達(dá)的距離若考慮到，，則汽車的速度為[5]由圖象可知，車輪的轉(zhuǎn)速為車輪邊緣的速度大小7．（2023·江西·南昌高三二模）小勇同學(xué)在學(xué)習(xí)完“自由落體運(yùn)動(dòng)”的內(nèi)容后，利用手機(jī)在課外進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。他將小球固定在刻度尺的旁邊由靜止釋放，用手機(jī)拍攝小球下落的視頻，然后用相應(yīng)的軟件處理得到分幀圖片，利用圖片中小球的位置就可以得出小球速度等信息，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。如圖2所示為小球下落過程中三幅連續(xù)相鄰的分幀圖片，相鄰兩幀之間的時(shí)間間隔為，刻度尺為毫米刻度尺。（1）圖2中小球的瞬時(shí)速度約為____________。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）（2）關(guān)于實(shí)驗(yàn)裝置和操作，以下說法正確的是____________。A．刻度尺應(yīng)固定在豎直平面內(nèi)

B．選擇材質(zhì)密度小的小球C．鉛垂線的作用是檢驗(yàn)小球是否沿豎直方向下落

D．固定手機(jī)時(shí)，攝像鏡頭應(yīng)正對(duì)刻度尺（3）該同學(xué)利用多幀圖片測算其對(duì)應(yīng)的速度v和下落的高度h，繪制了圖像，如圖所示。其中P、Q分別為兩個(gè)大小相同，質(zhì)量不同的小球下落的圖像（空氣阻力不變），由圖像可知兩球質(zhì)量大小關(guān)系是____________（填大于、等于、小于）?！敬鸢浮?.33AD/DA大于【詳解】（1）[1]根據(jù)平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可得圖2中小球的瞬時(shí)速度約為（2）[2]A．小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，為了測量小球下落的位置，刻度尺應(yīng)固定在豎直平面內(nèi)，A正確；B．為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)該選擇密度較大的小球，B錯(cuò)誤；C．鉛垂線的作用是檢驗(yàn)裝置是不是豎直放置，不能檢驗(yàn)小球是否沿豎直方向下落，C錯(cuò)誤；D．為了拍攝的小球的位置比較準(zhǔn)確，固定手機(jī)時(shí)，攝像頭應(yīng)正對(duì)刻度尺，D正確。故選AD。（3）[3]小球下落過程若空氣阻力不忽略，且空氣阻力不變，根據(jù)動(dòng)能定理，有根據(jù)圖像可知圖線的斜率大小不同，是由于質(zhì)量的原因，又因?yàn)樗?．（2023春·山西·高三校聯(lián)考）一位同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究恒力作用下物體速度v與位移x的關(guān)系，請(qǐng)你回答下列問題：（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是___________。A．需要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌使其保持水平B．需要保證檀碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量C．實(shí)驗(yàn)中每次釋放滑塊時(shí)要確?；瑝K到光電門的距離保持不變D．測量滑塊的位移時(shí)，應(yīng)測量固定在滑塊上的遮光條釋放點(diǎn)到光電門間的距離（2）為了測量滑塊到達(dá)光電門時(shí)的速度，需先測量遮光條的寬度。用游標(biāo)卡尺測量測量遮光條寬度時(shí)的情景如圖2所示，則該遮光條的寬度為d=___________mm。（3）若某次測量，傳感器顯示遮光條通過光電門的時(shí)間，則遮光條通過光電門的速度為v=___________m/s（保留3位有效數(shù)字），將這一速度作為遮光條中線到達(dá)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度，則理論上講“測量值”較“真實(shí)值”___________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）?！敬鸢浮緿3.151.23偏小【詳解】（1）[1]AB．考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解,本實(shí)驗(yàn)只需要保證“外力恒定”即可，不需要測量外力，故A、B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y“速度v隨位移x變化的規(guī)律”，位移是“變量”，需要改變滑塊釋放時(shí)距離光電門的距離，故C錯(cuò)誤；D．該實(shí)驗(yàn)是借助遮光條來測滑塊的速度的，故測位移時(shí)應(yīng)測量遮光條到光電門的距離，故D正確。故選D。（2）[2]由圖2可知，實(shí)驗(yàn)所用為“20分度”的游標(biāo)卡尺，其游標(biāo)尺的最小分度值為而圖中顯示“游標(biāo)尺的第3個(gè)刻度”與“主尺6mm刻度線”對(duì)齊,所以，主尺與有標(biāo)尺的零刻度線間的距離即兩測量爪間的距離，亦即遮光條的寬度為（3）[3]根據(jù)瞬時(shí)速度的定義可知，遮光條通過光電門的瞬時(shí)速度近似為[4]因滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)推論＜所以理論上看，測量速度v小于遮光條中線到達(dá)光電門的速度，故填“偏小”。9．（2022·全國·統(tǒng)考高考真題）用雷達(dá)探測一高速飛行器的位置。從某時(shí)刻（）開始的一段時(shí)間內(nèi)，該飛行器可視為沿直線運(yùn)動(dòng)，每隔測量一次其位置，坐標(biāo)為x，結(jié)果如下表所示：0123456050710941759250533294233回答下列問題：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷該飛行器在這段時(shí)間內(nèi)近似做勻加速運(yùn)動(dòng)，判斷的理由是：______；（2）當(dāng)時(shí)，該飛行器速度的大小______；（3）這段時(shí)間內(nèi)該飛行器加速度的大小____