人教版高中物理精講精練-必修1第01講：實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律（解析版）

第01講：實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律【知識精講歸納】考點一、實驗原理1．利用紙帶計算瞬時速度：以紙帶上某點為中間時刻取一小段位移，用這段位移的平均速度表示這點的瞬時速度．2．用v－t圖像表示小車的運動情況：以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，用描點法畫出小車的v－t圖像，圖線的傾斜程度表示加速度的大小，如果v－t圖像是一條傾斜的直線，說明小車的速度是均勻變化的．考點二、實驗器材打點計時器(帶導(dǎo)線)、交變電源、紙帶、一端帶有定滑輪的長鋁板、小車、細(xì)繩、槽碼、刻度尺、復(fù)寫紙、坐標(biāo)紙．考點三、實驗步驟1．如圖1所示，把一端帶有定滑輪的長鋁板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面．鋁板上放一個可以左右移動的小車，小車一端連接穿過打點計時器的紙帶，另一端連接繞過滑輪系有槽碼的細(xì)繩．圖12．把小車停在靠近(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)打點計時器的位置．先啟動打點計時器，后放開小車(填“啟動打點計時器”或“放開小車”)，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一行小點．隨后，立即關(guān)閉電源．3．換上新紙帶，并增減所掛槽碼(或在小車上放置重物)，重新操作兩次．考點四、數(shù)據(jù)記錄1．采集數(shù)據(jù)舍掉紙帶開頭一些過于密集的點，找一個適當(dāng)?shù)狞c作為計時起點．可選擇相隔0.1s(或更短)的若干計數(shù)點進(jìn)行測量．如圖所示，先測量出各個計數(shù)點到計時起點的距離：x1、x2、x3、x4、x5…，再計算出相鄰的兩個計數(shù)點間的距離：Δx1＝x1，Δx2＝x2－x1，Δx3＝x3－x2，Δx4＝x4－x3，Δx5＝x5－x4，…，填入自己設(shè)計的表中．2．求各計數(shù)點的瞬時速度(1)各計數(shù)點對應(yīng)的瞬時速度用平均速度來代替，即v1＝eq\f(Δx1＋Δx2,2T)，v2＝eq\f(Δx2＋Δx3,2T)，…T為相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔，若交流電源頻率為50Hz，每5個點取一個計數(shù)點(中間隔4個點)，則T＝0.1s.(2)設(shè)計表格并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)位置編號0123456…時間t/s00.10.20.30.40.50.6v1/(m·s－1)v2/(m·s－1)v3/(m·s－1)…五、數(shù)據(jù)分析1．在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系，橫軸表示時間，縱軸表示速度，并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點．2.畫一條直線，讓這條直線通過盡可能多的點，不在直線上的點均勻分布在直線的兩側(cè)，偏差比較大的點忽略不計，如圖3所示．圖33．觀察所得到的直線，分析物體的速度隨時間的變化規(guī)律．4．根據(jù)所畫v－t圖像求出小車運動的加速度a＝eq\f(Δv,Δt).六、注意事項1．開始放開小車時，應(yīng)使小車靠近(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)打點計時器．2．先啟動打點計時器，等打點穩(wěn)定后，再放開小車(填“啟動打點計時器”或“放開小車”)．3．打點完畢，立即關(guān)閉電源．4．選取一條點跡清晰的紙帶，舍掉開頭點跡密集部分，選取適當(dāng)?shù)挠嫈?shù)點(注意計數(shù)點與計時點的區(qū)別)，弄清楚所選的時間間隔T等于多少．5．不要分段測量各段距離，應(yīng)盡可能地一次測量完畢(可統(tǒng)一量出各計數(shù)點到計時起點的距離)．6．在坐標(biāo)紙上畫v－t圖像時，注意坐標(biāo)軸單位長度的選取，應(yīng)使圖像大致布滿坐標(biāo)紙．【題型歸納】題型一：實驗原理與操作1．（2023秋·湖南郴州·高一校聯(lián)考期末）在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，使用電磁打點計時器（所用交流電的頻率為50Hz），得到如圖所示的紙帶，圖中的點為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出來，下列表述正確的是（）A．實驗時應(yīng)先放開紙帶再接通電源B．從紙帶上不可能求出計數(shù)點C對應(yīng)的速率C．從紙帶上可以求出計數(shù)點B對應(yīng)的速率D．相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.02s【答案】C【詳解】A．在“研究勻變速直線運動”的實驗中，實驗時應(yīng)先接通電源再放開紙帶，A錯誤；BC．根據(jù)C點為B與D的中間時刻點，則有故B錯誤；同理可得故C正確；D．由于相鄰的計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出，所以時間間隔應(yīng)為0.1s，D錯誤。故選C。2．（2021秋·高一課時練習(xí)）在實驗中，利用紙帶上的數(shù)據(jù)和第一章的方法得出各計數(shù)點的瞬時速度后，以速度v為縱軸，以時間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系。某次實驗中某同學(xué)描出的點如圖所示。在直角坐標(biāo)系上一共描出了10個點。下列思考有道理的是（

）①這10個點無論如何也不在一條直線上，因此小車運動的v-t圖象不可能為一條直線，而應(yīng)為一條光滑的曲線②這10個點中有6個點雖然不在一條直線上，但它們緊挨在一條直線附近，只有F和B兩點離這條直線太遠(yuǎn)③在10個點當(dāng)中只有4個點能畫在一條直線上(A、D、G、I)，有六個點不在該直線上，這條直線肯定不能表示小車運動的規(guī)律④與直線偏差較小的點(C、E、H、J)可能是實驗誤差造成的，而與直線偏離較大的點(B、F)則可能是實驗中出現(xiàn)錯誤造成的A．①③ B．②④ C．①② D．③④【答案】B【詳解】任何實驗都會存在一定的誤差，也正是因為有誤差的存在，圖中的數(shù)據(jù)點才不可能嚴(yán)格在一條直線上，只能大致的分布在一條直線上；如果有些數(shù)據(jù)離直線很遠(yuǎn)，說明這個數(shù)據(jù)很可能是錯誤的，所以①③錯誤，②④正確，故選B。3．（2022秋·湖北鄂州·高一校聯(lián)考期中）某探究小組的同學(xué)利用如圖甲所示的裝置“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”，圖乙是某次實驗獲取的一段紙帶。請你根據(jù)題圖回答以下問題：

（1）除了圖甲中標(biāo)出的器材外，還需要。A．彈簧測力計

B．刻度尺

C．天平

D．秒表（2）本次實驗選擇的打點計時器是圖（選填“丙”或“丁”）中的計時器，該計時器的工作電壓是（選填“直流電”或“交流電”）。

（3）根據(jù)圖乙中記錄的實驗數(shù)據(jù)，可以推算出此次實驗所用的刻度尺是。A．毫米刻度尺

B．厘米刻度尺（4）實驗中打點計時器每隔0.02s打一個點，打出的紙帶如圖乙所示，則可大致判斷出小車做（選填“勻速直線”或“勻變速直線運動”），這是因為。若紙帶上相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，則打B點時小車的速度大小是m/s（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），速度方向是（選填“從A向C”或“從C向A”）?！敬鸢浮緽丁交流電A勻變速直線運動在連續(xù)相等時間間隔內(nèi)位移差大致相等，滿足0.40從C向A【詳解】（1）[1]需要測量小車的位移及速度，打點計時器可測量時間，只需要測量位移，所以僅需要刻度尺，ACD錯誤，B正確。故選B。（2）[2]題圖甲信息給出的本次實驗用的是電火花計時器，因此打點計時器是圖丁電火花計時器。[3]電火花計時器，它的工作電壓是220V的交流電。（3）[4]根據(jù)題圖乙中的數(shù)據(jù)，可知刻度尺的精確度是毫米，因此刻度尺是毫米刻度尺，A正確，B錯誤。故選A。（4）[5]計算出AB、BC、CD、DE、EF、FG相鄰間的位移差分別是0.77cm、0.81cm、0.79cm、0.81cm、0.82cm，在誤差允許范圍內(nèi)可認(rèn)為相等，因此小車做勻變速直線運動。[6]因為小車的運動規(guī)律滿足，所以小車做勻變速直線運動。[7]若紙帶上相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，可知紙帶上相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為T=0.02×5s=0.1s由中間時刻的瞬時速度等于平均速度，可得打B點時小車的速度大小是[8]小車做加速運動，先打A點，因此速度方向是從C向A。題型二：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律實驗4．（2024秋·高一課時練習(xí)）在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，實驗裝置如圖1所示。

（1）下列說法中正確的是(填字母)。A．連接重物和小車的細(xì)線應(yīng)與長木板保持平行B．長木板的一端必須墊高，使小車在不掛重物時能在木板上做勻速運動C．小車應(yīng)靠近打點計時器，先接通電源，后釋放小車D．選擇計數(shù)點時，必須從紙帶上第一個點開始（2）已知打點計時器所用交流電源的頻率為50Hz，圖2是實驗中打下的一段紙帶。算出計數(shù)點3的速度大小為m/s，(保留兩位有效數(shù)字)并在圖3中標(biāo)出，其余計數(shù)點1、2、4、5對應(yīng)的小車瞬時速度大小在圖3中已標(biāo)出。

（3）作圖并求得小車的加速度大小為m/s2(保留三位有效數(shù)字)?！敬鸢浮緼C/CA0.74

1.53【詳解】（1）[1]A．為使小車受到的合力不變，連接重物和小車的細(xì)線應(yīng)與長木板保持平行，A正確；B．長木板的一端不需要墊高來平衡摩擦力，只要小車做加速直線運動即可，B錯誤；C．小車應(yīng)靠近打點計時器，先接通電源，帶打點計時器打點穩(wěn)定后，再釋放小車，紙帶會得到充分利用，記錄較多的數(shù)據(jù)，減小實驗誤差，C正確；D．選擇計數(shù)點時，要從第一個比較清晰的點開始選擇計數(shù)點，可以不從紙帶上第一個點開始，D錯誤。故選AC。（2）[2]已知打點計時器所用交流電源的頻率為50Hz，可得打點周期為由中間時刻的瞬時速度等于平均速度，可得打計數(shù)點3的速度大小為（3）[3]在圖3中標(biāo)出v3，作圖如圖所示。

[4]由速度時間圖像的斜率表示加速度，可得小車的加速度大小為5．（2023·全國·高一課堂例題）某同學(xué)利用圖示裝置研究小車的勻變速直線運動。（1）實驗中，必要的措施是。A．先釋放小車再接通電源B．先接通電源再釋放小車C．將小車放在靠近打點計時器的一端D．將小車放在遠(yuǎn)離打點計時器的一端（2）他實驗時將打點計時器接到頻率為100Hz的電源上，得到一條紙帶，打出的部分計數(shù)點如下圖所示（每相鄰兩個計數(shù)點間還有9個點，圖中未畫出）。

，，，，，，則小車的加速度a=（充分利用測量的數(shù)據(jù)），打點計時器在打B點時小車的速度m/s。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】BC/CB0.800.40【詳解】（1）[1]AB．實驗時應(yīng)先接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后再釋放小車，A錯誤，B正確；CD．為了充分利用紙帶獲取多的數(shù)據(jù)，應(yīng)將小車放在靠近打點計時器的一端，C正確，D錯誤。故選BC。（2）[2]電源頻率為100Hz，則打點計時器每隔0.01s打一個點，紙帶上每相鄰兩個計數(shù)點間還有9個點，圖中未畫出，則知紙帶上每相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為T=0.01×10s=0.1s由運動學(xué)公式，可得小車的加速度[3]由中間時刻的瞬時速度等于平均速度，可得打點計時器在打B點時小車的速度6．（2022秋·浙江溫州·高一校考期中）小明與他的同伴在做探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗時，由于他的同伴不太明確該實驗的目的及原理，他從實驗室里借取了如下器材：如圖所示是兩種常見的打點計時器。（1）其中是電磁打點計時器（選甲或乙）；（2）小明選擇了電磁打點計時器，為達(dá)到實驗?zāi)康模€需要下列哪些器材？；A．B．C．D．E.（3）在該實驗中，下列說法中正確的是；A．打點計時器應(yīng)固定在長木板上，且靠近滑輪一端B．開始實驗時小車遠(yuǎn)離打點計時器一端C．應(yīng)先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放小車D．牽引小車的鉤碼個數(shù)越多越好（4）實驗得到的一條紙帶如圖所示，打點計時器電源頻率為50Hz，其中相鄰的兩個計數(shù)點還有4個點未畫出，則根據(jù)紙帶，回答下列問題：①根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)，計數(shù)點1時小車對應(yīng)的速度為：v1=m/s（保留兩位有效數(shù)字）；②據(jù)此可求出小車從0到4計數(shù)點內(nèi)的加速度為a=m/s2。（保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮恳褺DC0.360.38（0.35-0.39）【詳解】（1）[1]由題甲、乙圖可知，其中乙圖是電磁打點計時器。（2）[2]小明選擇了電磁打點計時器，為達(dá)到實驗?zāi)康?，打出的紙帶需要測量長度；又因電磁打點計時器需要學(xué)生電源，即交流低壓電源，所以還需要下列B.刻度尺；D.交流低壓電源。故選BD。（3）[3]A．打點計時器應(yīng)固定在長木板上，且在沒有滑輪一端，A錯誤；B．開始實驗時小車靠近打點計時器一端，B錯誤；C．應(yīng)先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放小車，C正確；D．牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當(dāng)，太多的話，小車的加速度會太大，對實驗結(jié)果會有影響，所以不是越多越好，D錯誤。故選C。（4）①[4]打點計時器電源頻率為50Hz，其中相鄰的兩個計數(shù)點還有4個點未畫出，所以紙帶上打相鄰兩個的時間間隔是T=0.02s×5=0.1s由中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度，可得計數(shù)點1時小車對應(yīng)的速度為

②[5]由可求得小車從0到4計數(shù)點內(nèi)的加速度為題型三：逐差法求加速度7．（2024秋·全國·高一專題練習(xí)）下圖是某同學(xué)在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶。（1）已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為s，（2）ABCD是紙帶上四個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出。從圖中讀出A、B兩點間距s=m，A、B兩點間的時間間隔為s；C點對應(yīng)的速度是m/s（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字），加速度為m/s2?！敬鸢浮?.020.00700.10.1000.200【詳解】（1）[1]已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為（2）[2]從圖中讀出A、B兩點間距s=0.70cm=0.0070m。[3]紙帶上每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出，A、B兩點間的時間間隔為[4]由中間時刻的瞬時速度等于平均速度，可得C點對應(yīng)的速度是[5]由，可得加速度為8．（2021秋·貴州黔西·高一校考階段練習(xí)）某同學(xué)在研究被重物牽引的小車速度隨時間變化的關(guān)系的實驗中得到一條紙帶，如圖所示O、A、B、C、D、E、F是紙帶上的七個計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點間還有四個點沒有畫出，用、、、、、表示相鄰兩個計數(shù)點間的距離，用T表示相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔，在紙帶的下方用毫米刻度尺測量計數(shù)點間的距離（零刻度線與O點對齊）。已知打點計時器電源頻率為50Hz，那么，T為s，B點讀數(shù)為cm；可計算出C、D兩點間距離cm；B點對應(yīng)的速度大小的表達(dá)式為，OF的平均速度大小的表達(dá)式為，小車運動的加速度a為。（表達(dá)式用題中字母表示，加速度計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。【答案】0.10或0.10.800.900.20【詳解】[1]打點計時器的打點周期為0.02s，相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出，則A、B兩點的時間間隔[2]B點的讀數(shù)為[3]C、D兩點間距離[4]B點的速度[5]OF段的平均速度[6]根據(jù)運用逐差法得9．（2023春·河南駐馬店·高一?？茧A段練習(xí)）在研究勻變速直線運動規(guī)律的實驗中，圖示紙帶記錄的是小車的運動情況，A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.04s，電源銘牌顯示該電源頻率為50Hz（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。（1）下列說法正確的有（填選項代號）。A．在釋放小車前，小車要靠近打點計時器B．應(yīng)先釋放小車，后接通電源C．電火花計時器應(yīng)使用低壓交流電源D．打點計時器應(yīng)放在長木板上有滑輪一端（2）打紙帶上D點時小車的瞬時速度大小為m/s。（3）小車的加速度大小為m/s2。【答案】A0.852.5【詳解】（1）[1]在釋放小車前，小車要靠近打點計時器，先接通電源的，再釋放小車，以能在紙帶上打出更多的點，有利于實驗數(shù)據(jù)處理和誤差減小。故BCD錯誤，A正確。（2）[2]紙帶上D點時小車的瞬時速度大小等于CE間的平均速度（3）[3]由逐差法，小車的加速度大小為【課堂精練】一、單選題10．（2021秋·高一課時練習(xí)）如圖所示，這是用手拉動紙帶通過打點計時器得到的點跡，已知打點計時器所接電源的周期為，要計算打點計時器打點時紙帶的瞬時速度，下列做法中誤差最小的是（）A．測量出、兩點間的距離，利用平均速度的公式，得出B．測量出、兩點間的距離，利用平均速度的公式，得出C．測量出、兩點間的距離，利用平均速度的公式，得出D．測量出、兩點間的距離，利用平均速度的公式，得出【答案】B【詳解】AB．平均速度當(dāng)無限趨近于零時，平均速度就等于瞬時速度，所以時間越短，位移越小，平均速度越接近瞬時速度，誤差越小，A錯誤B正確；CD．平均速度當(dāng)無限趨近于零時，平均速度就等于瞬時速度，但是當(dāng)無限趨近于零時，不是接近E點的位置，而是遠(yuǎn)離，所以誤差越來越大，CD錯誤。故選B。11．（2023春·江蘇泰州·高一興化市周莊高級中學(xué)?？计谀┰凇疤骄啃≤囁俣入S時間變化的規(guī)律”實驗中，下列實驗操作中，錯誤的是（）A．打點計時器應(yīng)使用交流電源B．將打點計時器固定在長木板無滑輪一端，并接好電源C．實驗開始時，先釋放小車，再接通打點計時器電源D．打點結(jié)束后，先斷開電源，再取下紙帶【答案】C【詳解】A．打點計時器應(yīng)使用交流電源，A正確；B．將打點計時器固定在長木板無滑輪一端，并接好電源，B正確；C．實驗開始時，先接通打點計時器電源，在釋放小車，C錯誤；D．打點結(jié)束后，先斷開電源，再取下紙帶，D正確。故選C。12．（2020秋·青海西寧·高一校考階段練習(xí)）在“練習(xí)使用打點計時器”的實驗中，下列操作正確的是（

）A．打點前，小車應(yīng)靠近打點計時器，要先接通電源，待計時器開始打點再釋放小車B．計時器應(yīng)使用6伏特以下的直流電源C．打點頻率為50Hz，每四個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點之間的時間間隔為D．實驗中應(yīng)使小車速度盡量小些【答案】A【詳解】A．打點前，小車應(yīng)靠近打點計時器，要先接通電源，待計時器開始打點再釋放小車，A正確；B．電火花計時器使用220V的交流電源，電磁式打點計時器應(yīng)使用8伏左右的交流電源，B錯誤；C．打點頻率為50Hz，每四個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點之間的時間間隔為C錯誤；D．實驗中應(yīng)使小車速度適當(dāng)小些，D錯誤。故選A。13．（2020·高一課時練習(xí)）如圖所示，在用光電門傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機(jī)等器材測量小車作勻速運動加速度的實驗中，如果兩擋光片的間距d不變，僅改變兩擋光片的寬度b，以下說法正確的是（）A．無論兩擋光片各自寬度變小還是變大，測出的加速度不變B．只要兩擋光片寬度的減小量相同，測量誤差就可避免C．從理論上講，兩擋光片的寬度都變小，測量的誤差會減小D．兩擋光片的寬度都變小，測得小車的加速度必定變大【答案】C【詳解】光電門測速度的原理是用平均速度來代替瞬時速度，測量通過A、B的速度是利用中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度得出瞬時速度的，當(dāng)兩擋光片的寬度都變小，測量的誤差會減小，測出的加速度會隨著速度變化而變化，即測量值會接近真實值，但加速度并不變大，故ABD錯誤，C正確。故選C。14．（2022秋·高一課時練習(xí)）如圖為某同學(xué)使用打點計時器所得到的一條紙帶．圖中前幾個點模糊，因此從O點開始每隔4個點取一個計數(shù)點．試根據(jù)紙帶判斷以下說法正確的是（）A．左端與物體相連，相鄰兩計數(shù)點時間間隔為0.02sB．左端與物體相連，相鄰兩計數(shù)點時間間隔為0.1sC．右端與物體相連，相鄰兩計數(shù)點時間間隔為0.02sD．右端與物體相連，相鄰兩計數(shù)點時間間隔為0.1s【答案】B【詳解】由物體剛開始運動時速度比較小，點跡比較密集，可判斷紙帶左端與物體相連，由交流電頻率為50Hz，知相鄰兩記時點時間間隔為，每隔4個點取一個計數(shù)點，計數(shù)點間的時間間隔故選B。二、實驗題15．（2022秋·新疆烏魯木齊·高一烏魯木齊市第四中學(xué)?？计谥校?）電磁打點計時器使用的電源是（填“交流”或“交流”）電源，電源頻率為時，如果每相鄰的計數(shù)點間還有4個點未標(biāo)出，則相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔為s。（2）在“練習(xí)使用打點計時器”的實驗中，某同學(xué)選出了一條清晰的紙帶，并取其中的A、B、C…五個點進(jìn)行研究，這五個點和刻度尺標(biāo)度對應(yīng)的位置如圖所示?？汕蟪鯝、C間的距離為。（3）在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中：（a）下列操作中正確的有；A．在釋放小車前，小車要靠近打點計時器B．打點計時器應(yīng)放在長木板的有滑輪一端C．應(yīng)先接通電源，后釋放小車D．電火花計時器應(yīng)使用低壓交流電源（b）某同學(xué)用如圖（a）所示的裝置測定勻加速直線運動的加速度，打出的一條紙帶如圖（b）所示，A、B、C、D、E為在紙帶上所選的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為：Ⅰ．打點計時器打下C點時小車的速度大小為；Ⅱ．由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出小車的加速度大小為?！敬鸢浮拷涣?V0.13.15AC/CA0.300.40【詳解】（1）[1]電磁打點計時器使用的電源是交流8V。[2]電源頻率為時，如果每相鄰的計數(shù)點間還有4個點未標(biāo)出，則相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔為T=0.02×5s=0.1s（2）[3]由題圖可知A、C間的距離為3.15cm。（3）（a）[4]A．在釋放小車前，小車要靠近打點計時器，可以充分利用紙帶，A正確；B．打點計時器應(yīng)放在長木板沒有滑輪的一端，B錯誤；C．應(yīng)先接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后，再釋放小車，C正確；D．電火花計時器應(yīng)使用220V的交流電源，D錯誤。故選AC。（b）Ⅰ．[5]由中間時刻的瞬時速度等于平均速度可得，打點計時器打下C點時小車的速度大小為Ⅱ．[6]由可得小車的加速度大小為16．（2024秋·全國·高一專題練習(xí)）某一學(xué)習(xí)小組的同學(xué)想通過打點計時器在紙帶上打出的點跡來探究小車速度隨時間變化的規(guī)律，實驗裝置如圖所示。（1）常見的打點計時器使用的是電源（“直流”或“交流”）；（2）關(guān)于本實驗，下列說法正確的是；A．釋放紙帶的同時，按通電源B．先接通電源打點，后釋放紙帶運動C．先釋放紙帶運動，后接通電源打點D．紙帶上的點跡越密集，說明紙帶運動的速度越?。?）該小組在規(guī)范操作下得到一條點跡清晰的紙帶如圖所示，在紙帶上依次選出7個計數(shù)點，分別標(biāo)上O、A、B、C、D、E和F，每相鄰的兩個計數(shù)點間還有四個點未畫出，打點計時器所用電源的頻率是50Hz。①如果測得C、D兩點間距，D、E兩點間距，則打D點時小車的速度m/s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；②該同學(xué)分別算出其他各點的速度：，，，，請在如圖所示的坐標(biāo)系中作出小車運動的圖像，并說明小車速度變化的規(guī)律。【答案】交流BD/DB0.280小車速度隨時間均勻變化（或增大）【詳解】（1）[1]常見的打點計時器使用的是交流電源。（2）[2]ABC．由于小車速度較快，且運動距離有限，打出的紙帶長度也有限，為了能在長度有限的紙帶上盡可能多地獲取間距適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)點，實驗時應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故AC錯誤，B正確；D．紙帶上的點跡越密集，說明紙帶在單位時間內(nèi)的位移越小，即紙帶運動的速度越小，故D正確。故選BD。（3）①[3]相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為打D點時小車的速度等于C、E之間的平均速度，即[4]描點作圖如圖所示。[5]v-t圖像為傾斜直線，說明小車速度隨時間均勻變化（或增大）。17．（2022秋·江西贛州·高一興國中學(xué)?？茧A段練習(xí)）某同學(xué)在“練習(xí)使用打點計時器”的實驗中，用打點計時器記錄了被拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點。相鄰計數(shù)點間的距離如圖所示，每兩個相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.10s。（電源頻率為50Hz）（1）在實驗中，使用打點計時器時應(yīng)先再；（均選填“釋放紙帶”或“接通電源”）（2）每兩個計數(shù)點間還有個點沒有標(biāo)出；（3）以A點對應(yīng)的時刻為t=0，試將下表中所計算出的B、C、D、E、F五個計數(shù)點對應(yīng)的紙帶的瞬時速度標(biāo)在的直角坐標(biāo)系中，并畫出瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線。由圖像可計算出加速度a約為m/s2。vBvCvDvEvF數(shù)值/（m·s-1）0.4000.4790.5600.6400.721【答案】接通電源釋放紙帶40.80【詳解】（1）[1][2]在實驗中，使用打點計時器時應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶；（2）[3]每兩個計數(shù)點間還有n=-1=-1=4個點沒有標(biāo)出（3）[4][5]圖線如圖所示由圖像可得a==m/s2=0.80m/s218．（2022秋·河南周口·高一周口恒大中學(xué)?？茧A段練習(xí)）某次實驗電磁打點計時器使用的交流電的頻率為50Hz，紙帶的記錄如圖所示，圖中O點為紙帶的第一個點，接下來的幾個點模糊，因此從A點開始每打五個點取一個計數(shù)點。（1）使用的電源是（選填“交流8V”或“交流220V”）。（2）推測紙帶的運動是加速運動還是減速運動？（3）在兩點的時間間隔中，紙帶運動的平均速度是。（4）B點的瞬時速度為。【答案】交流8V加速運動0.365m/s0.252m/s【詳解】（1）[1]電磁打點計時器用的是低壓交流電，電火花計時器用的220V的交流電，故選8V交流；（2）[2]相鄰兩點間的距離越來越大，說明物體在做加速運動；（3）[3]由題知，從A點開始每打五個點取一個計數(shù)點，故相鄰計數(shù)點的時間為根據(jù)平均速度公式有（4）[4]B點的瞬時速度可以用AC間的平均速度來表示，故19．（2022秋·河北滄州·高一任丘市第一中學(xué)校考期中）某小組利用如圖甲所示裝置研究小車的勻變速直線運動。（1）實驗器材有一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、電火花打點計時器、導(dǎo)線和復(fù)寫紙。除上述器材外，還需要使用的有（填選項前字母）。A．交流電源

B．交流電源

C．秒表

D．刻度尺（2）小組通過實驗得到了如圖乙所示的一條紙帶（每兩個相鄰計數(shù)點間還有4個點沒有畫出來），相鄰兩個計數(shù)點間的距離已在圖中標(biāo)出。①根據(jù)連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的基本相等，可認(rèn)為小車做勻變速直線運動。②已知交流電源的頻率為，則在打下C點時小車的速度大小為（保留三位有效數(shù)字），小車運動的加速度大小為（保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮緽D位移差0.8441.7【命題意圖】本題以小車的勻變速運動為載體，考查學(xué)生的實驗?zāi)芰??！驹斀狻拷猓海?）[1]AB．電火花打點計時器所接電源應(yīng)為交流電源，A錯誤，B正確；C．由打點計時器計算時間，所以需要秒表，C錯誤；D．為測量點跡之間的距離，必須使用刻度尺，D項正確。故選BD。（2）①[2]設(shè)AB、BC、CD、DE、EF之間的距離分別為和，可有因此可知，在相鄰相等的時間間隔內(nèi)的位移差基本相等，可判斷小車做勻變速直線運動。②[3]由中間時刻的瞬時速度等于平均速度可得[4]由公式可得【高分突破】一：實驗題20．（2022秋·江西景德鎮(zhèn)·高一江西省樂平中學(xué)?？计谥校┬∪A同學(xué)在做“用打點計時器測速度”的實驗時，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條紙帶，已知打點計時器使用的電源頻率為50Hz，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出，各計數(shù)點到0點的距離已在圖中標(biāo)出。（1）為了達(dá)到實驗的目的，除了有打點計時器、紙帶、小車、細(xì)繩、導(dǎo)線、低壓交變電源、槽碼、長木板外，還需要的儀器有；A．刻度尺B．鐵架臺C．停表D．天平（2）圖中兩相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=s；（3）根據(jù)紙帶提供的信息，小華同學(xué)已經(jīng)計算出了打下1、2、3、4、6這五個計數(shù)點時小車的速度，請你幫助他計算出打下計數(shù)點5時小車的速度v5=m/s?！敬鸢浮緼0.10.53【詳解】（1）[1]A．本實驗需要刻度尺測量紙帶上的點間距，故A需要；B．該實驗在水平桌面上進(jìn)行實驗，不需要鐵架臺，故B不需要；C．因為打點計時器本身就是計時儀器，所以不需要秒表，故C不需要；D．該實驗不需要測量槽碼和小車的質(zhì)量，故D不需要。故選A；（2）[2]交流電的頻率為50Hz，即每隔0.02s打一個點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出，所以相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=0.02×5s=0.1s（3）[3]打下計數(shù)點5時小車的瞬時速度為21．（2021秋·廣東珠海·高一?？茧A段練習(xí)）下面是某同學(xué)在研究物體做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶。（1）由圖中可讀出AB的間距x=cm；（2）A、B、C、D是紙帶上四個計數(shù)點，已知打點計時器電源的頻率為50Hz，每兩個相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出，則相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔是s；C點對應(yīng)的速度是m/s，物體運動的加速度為m/s2（用定義法求，最后兩空結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】0.700.10.100.20【詳解】（1）[1]由圖可知（2）[2]相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔是[3]C點對應(yīng)的速度是[4]B點對應(yīng)的速度是根據(jù)加速度的定義可得物體運動的加速度為22．（2022秋·河南開封·高一?？茧A段練習(xí)）某同學(xué)在“研究小車的勻變速運動”的實驗中，得到如圖所示的紙帶，按照打點的先后順序，紙帶上的計數(shù)點依次用A、B、C、D、E表示，每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個計時點沒畫出來。（1）實驗中，實驗室提供了以下器材：電火花打點計時器。一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、交流電源、秒表、彈簧測力計。其中在本實驗中不需要的器材是和。（2）電磁打點計時器使用V的電源（填“交流”或“直流”）；由圖可以知道紙帶做的是（填加速、減速或勻速）直線運動。（3）小車經(jīng)過AE段的平均速度是m/s，小車經(jīng)過B點時的速度是m/s，（4）在實驗過程中，對于減小實驗誤差來說，下列方法中不利的是；A．選取記數(shù)點，把每打5個點的時間間隔作為一個時間單位B．使小車運動的加速度盡量大些C．舍去紙帶上密集的點，只利用點跡清晰，點間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測量計算D．選用各處平整程度光滑程度不相同的長木板做實驗【答案】秒表/彈簧測力計彈簧測力計/秒表4～6交流加速0.30.26D【詳解】（1）[1][2]在本實驗中，打點計時器本身就是計時儀器，故不需要秒表，另外也不涉及對力的測量，故不需要彈簧測力計。（2）[3][4]電磁打點計時器使用4~6V的交流電源。[5]紙帶從右向左運動，由圖可知相同時間間隔內(nèi)紙帶運動的位移逐漸增大，所以紙帶做的是加速直線運動。（3）[6]小車經(jīng)過AE段的平均速度是[7]小車經(jīng)過B點時的速度是（4）[8]A．選取記數(shù)點，把每打5個點的時間間隔作為一個時間單位，可以使計數(shù)點間的距離大些，減小距離測量的相對誤差，故A不符合題意；B．使小車運動的加速度盡量大些，從而使相鄰兩計數(shù)點間的距離盡量大些，可以減小距離測量的相對誤差，故B不符合題意；C．舍去紙帶上密集的點，只利用點跡清晰，點間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測量計算，可以減小距離測量的誤差，故C不符合題意；D．選用各處平整程度光滑程度不相同的長木板做實驗，不利于小車速度的均勻變化，會增大實驗的誤差，故D符合題意。故選D。23．（2021秋·北京東城·高一北京市第五十中學(xué)?？计谥校嶒炚n上：同學(xué)們利用打點計時器等器材，研究小車做勻變速直線運動的規(guī)律。主要實驗步驟有：A．把小車停在靠近打點計時器處，接通電源放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器在紙帶上打一系列的點。B．把細(xì)繩拴在小車上，并在另一端掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使之跨過定滑輪，調(diào)整裝置，使小車能在長木板平穩(wěn)地加速滑行。把紙帶穿過打點計時器，并將其一端固定在小車的后面。C．把一端裝有定滑輪的長木板平放在實驗桌上，使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在木板沒有滑輪的一端。D．更換新紙帶，重復(fù)實驗三次，選擇一條最理想的紙帶進(jìn)行分析。（1）對上述實驗步驟進(jìn)行合理排序（寫步驟前的字母）。（2）其中一個小組的同學(xué)從所打的幾條紙帶中選取了一條點跡清晰的紙帶。如圖所示，圖中A、B、C、D、E是按打點先后順序依次選取的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s。由圖中的數(shù)據(jù)可知，打點計時器打下C點時小車運動的速度是m/s，小車運動的加速度是m/s2?！敬鸢浮緾BAD1.074.20【詳解】(1)[1]依據(jù)實驗順序，依次為CBAD。(2)[2]相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔T=0.1s，根據(jù)勻變速直線運動中點時刻的速度等于該過程中的平均速度可知[3]根據(jù)逐差法求加速度，小車運動的加速度為24．（2022秋·高一單元測試）（1）常用的打點計時器有電磁式和電火花式兩種，它們都必須使用（填“直流”或“交流”）電源才能工作，電火花打點計時器的工作電壓為V；如果使用的電源頻率為，則打相鄰兩點的時間間隔為s；（2）在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，下列做法正確的是；A．先使紙帶運動，再接通電源B．先接通電源，再使紙帶運動C．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處D．將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處（3）某次實驗打點計時器使用的交流電的頻率為，紙帶的記錄如圖所示，圖中O點為紙帶的第一個點，接下來的前幾個點模糊，因此從A點開始每打五個點取一個計數(shù)點：推測紙帶的運動是運動；（填“加速”或“減速”或“勻速”）在打出A、F這兩點的時間間隔中，紙帶運動的平均速度是；B點的瞬時速度為。【答案】交流2200.02BD加速0.37m/s0.25m/s【詳解】解：（1）[1]電火花計時器是測量速度的儀器，必須使用交流電源。[2]電火花計時器的工作電壓是220V。[3]如果使用的電源頻率為50Hz，打點的時間間隔均為0.02s。（2）[4]AB．為了更好的打點，應(yīng)先接通交流電源，然后放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打完一條后立即關(guān)閉電源，A錯誤，B正確；CD．將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處，故C錯誤，D正確。故選BD。（3）[5]從A點開始各相鄰計數(shù)點間的時間間隔為每隔0.1s紙帶運動的位移分別是、、、、，說明紙帶做加速運動。[6]A、F間紙帶運動的平均速度為[7]B點的瞬時速度可以用AC段的平均速度表示，則有25．（2022秋·河南周口·高一統(tǒng)考階段練習(xí)）某同學(xué)利用如圖所示裝置研究小車的勻變速直線運動。（1）電磁打點計時器是一種使用（選填“交流”或“直流”）電源的計時儀器，它的工作電壓是，當(dāng)電源的頻率為時，它每隔s打一次點。（2）某同學(xué)實驗中獲得一條紙帶，如圖所示，其中兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出。已知所用電源的頻率為，則打A點時小車運動的速度大小，小車運動的加速度大小。（結(jié)果要求保留兩位有效數(shù)字）（3）如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率是，而做實驗的同學(xué)并不知道，由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測量值比實際值偏。（選填“大”或“小”）【答案】交流0.020.340.39大【詳解】解：（1）[1]電磁打點計時器是一種使用低壓交流電源的計時儀器。[2]當(dāng)電源的頻率為時，由周期與頻率的關(guān)系，則它每隔0.02s打一次點。（2）[3]因紙帶上兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出，所以打相鄰兩計數(shù)點的時間間隔是0.1s，由勻變速直線運動中，中間時刻的速度等于平均速度，則有

[4]由?x=aT2，可得小車運動的加速度大?。?）[5]如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率是，則打點周期變大，即打相鄰兩計數(shù)點的時間變大，小車的真實位移變大，計算時仍按原時間，則有由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測量值比實際值偏大。

26．（2020秋·浙江溫州·高一瑞安中學(xué)校考階段練習(xí)）（1）關(guān)于電磁打點計時器的使用，下列說法正確的是。A．在測量物體速度時，先讓物體運動，后接通電源B．使用的電源頻率越高，打點的時間間隔就越大C．紙帶上打