1 实验：探究小车速度随时间变化的规律知识点题库

光电门是一种可以测量物体瞬时速度的器材

（1）某次宽为1.6cm的小铁片通过光电门，计时器上显示时间是0.016s，则小铁片通过光电门时的瞬时速度大小为m/s．
（2）利用两个光电门和上述小铁片可以研究匀加速度直线运动．如图，将铁片固定在滑块上，滑块自由滑下后光电门1的计时器上显示0.032s，已知两光电门之间的距离l=0.3m，滑块下滑的加速度0.4m/s² ，则光电门2的计时器上显示应最接近

A . 0.030s B . 0.028s C . 0.025s D . 0.023s．

在用电火花计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，如图甲所示是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出．（电源频率为50Hz）

（1）根据运动学有关公式可求得v_B=1.38m/s，v_C=m/s，v_D=3.90m/s．
（2）利用纸带上的数据求出小车运动的加速度a=m/s² ．
（3）若利用求得的数值作出小车的v﹣t图线（以打A点时开始计时）如图乙，将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是0.12m/s，此速度的物理意义是．

某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动．实验步骤如下：

A．安装好实验器材；

B．让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a、b、c、d等点；

C．测出x₁、x₂、x₃、…．

结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：

（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸），小车，一端附有滑轮的长木板，细绳，钩码，导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有　　．（填选项代号）

A . 电压合适的50Hz交流电源 B . 电压可调的直流电源 C . 秒表 D . 刻度尺
（2）如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则x₁、x₂、x₃的关系是，已知打点计时器打点的时间间隔是T，则打c点时小车的速度大小是．

在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，

（1）图（b）为实验中所用打点计时器的学生电源．由学生电源可以判断该同学选用的是图（c）中的（填“甲”或“乙”）计时器．上述图（b）的安装中存在的错误有：①②
（2）某同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定的A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图（e）所示，每两个相邻计数点之间的时间间隔为0.10s．
①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五个点时的瞬时速度，并将速度值填入下式（数值保留到小数点后第二位）中 v_c=m/s
②将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在图（d）所示的坐标线上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．
③根据你画出的小车的速度﹣时间关系图线计算出的小车加速度a=m/s² ．

在用打点计时器探究匀变速直线运动的速度随时间变化规律的实验中，获得的一段纸带如图所示，A、B、C、D为相邻的四个计数点，已知AB=1.80cm，BC=2.00cm，CD=2.20cm，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s．关于该实验，下列说法正确的是（）

A . 相邻两计数点间的时间间隔为0.1 s是用秒表测出的 B . 实验时应先释放小车再接通电源 C . 打点计时器打C点时，小车的速度为0.42 m/s D . 小车运动的加速度是0.2 m/s²

如图是物体做匀变速直线运动得到的一条纸带，相邻的两计数点之间有四个计时点没画出来，依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4、5、6，测得s₁=5.18cm，s₂=4.42cm，s₃=3.62cm，s₄=2.78cm，s₅=2.00cm，s₆=1.20cm．

（1）相邻两计数点间的时间间隔为s；
（2）物体的加速度大小a=m/s² ，方向（填A→B或B→A）；
（3）打点计时器打计数点3时，物体的速度大小v₃=m/s．

某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量m=50g的重锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图1所示．以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请填写其中的空白部分：

（1）实验操作：应先，后释放纸带，让重锤自由落下，实验结束后应立即．
（2）取下纸带，取其中的一段标出计数点如图2所示，测出相邻计数点间的距离分别为x₁=2.60cm，x₂=4.14cm，x₃=5.69cm，x₄=7.22cm，x₅=8.75cm，x₆=10.29cm，已知打点计时器的打点间隔T=0.02s，则重锤运动的加速度计算表达式为a=，代入数据，可得加速度a=m/s²（计算结果保留三位有效数字）．

在“探究小车速度随时间变化规律”实验中，所用打点计时器应接电源（填“交流”或“直流”）

如图所示，是实验中打出的一条纸带，0、1、2、3、4是选取的五个计数点，相邻两计数点间还有4个计时点没有标出，则相邻计数点间的时间间隔是s．用刻度尺量得计数点0到计数点1、2、3、4各点的距离依次为0.30cm、0.80cm、1.50cm、2.40cm，那么从打计数点“1”到打计数点“4”的运动过程中，小车的平均速度大小为m/s．

（1）在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，给你以下器材：电磁打点计时器、电池组、纸带、复写纸、小车、钩码、细绳、一端附有定滑轮的长木板，其中不需要的器材是，还需要增添的器材有。
（2）关于“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验，下列说法正确的是________。

A . 长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低 B . 在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器处 C . 应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车 D . 打点计时器应接在低压直流电源上 E . 小车运动时要保持纸带与打点计时器平面、木板平行 F . 必须选择点迹清晰的纸带，且应以打点计时器打下的第一个点为第一个计数点 G . 画v-t图象时，应先描点后连线，并且要把描出的所有点都连接起来

某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中获得一条纸带，如图所示，实验所用的交流电的频率为50Hz，则纸带的加速度为

某实验小组同学采用如图1所示的实验装置进行相关的力学实验：

（1）如图2是研究匀变速直线运动实验时得到的一条纸带，A、B、C、D为计数点，相邻两个计数点之间还有4个实际打点未画出，据此纸带可知小车在E点速度大小为 $\text{[math]}$ ，小车加速度大小为 $\text{[math]}$ 保留三位有效数字 $\text{[math]}$ 。
（2）在“探究功与速度变化的关系”实验时，某实验小组同学利用细线拉力对小车做功，用打点计时器记录小车从静止释放后的运动情况，用刻度尺量取某个计数点到第一个点的距离x ，并算出该计数点的瞬时速度v ，则
$\text{[math]}$ 该小组同学实验前需要平衡小车的摩擦力吗？ $\text{[math]}$ 填“是”或“否” $\text{[math]}$ 。盘及盘中砝码的总质量m和小车质量M之间必须满足 $\text{[math]}$ 吗？ $\text{[math]}$ 填“是”或“否” $\text{[math]}$

$\text{[math]}$ 根据实验得到的x与v关系的多组数，我们要验证的是x与成正比。

利用图1示装置可以完成力学中的许多实验。

（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，（选填“需要”或不要”）补偿小车受到的阻力的影响。利用此装置做“加速度与力、质量的关系”的实验时（选填“需要”或“不需要”）补偿小车受到的阻力的影响。
（2）实验中关于阻力补偿法操作最佳的是___________

A . 在补偿阻力时要把挂槽码的细线系在小车上，小车拖着纸带并开启打点计时器开始运动 B . 在补偿阻力时不能把挂槽码的细线系在小车上，小车不用拖着纸带开始运动 C . 在补偿阻力时不能把挂槽码的细线系在小车上，小车拖着纸带并开启打点计时器开始运动 D . 在补偿阻力时要把挂槽码的细线系在小车上，小车不用拖着纸带开始运动
（3）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，对加速度的测量比较合理的是___________

A . 任意选择两个计数点的速度，用公式 $\text{[math]}$ 算出 B . 根据数据作v-t图像，由图线上较远两点所对应的速度及时间，用公式 $\text{[math]}$ 算出 C . 测出从第一个点到所选点的距离和时间，用 $\text{[math]}$ 计算 D . 算出第一个和最后一个计数点的速度，再用 $\text{[math]}$ 算出
（4）如图是某一实验打出的一条纸带，则D点的读数是cm。

研究玩具电动机的转动，某同学将一圆盘固定在电动机的转轴上，将纸带穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘上。如图（a）所示，当电动机转动时，纸带会卷在圆盘上。已知交流电的频率为f。

（1）该同学用游标卡尺测量圆盘的直径，示数如图（b）所示，则圆盘的直径d=cm；
（2）物理学上把角速度的变化与发生这一变化所用时间的比值定义为角加速度β。若电动机做匀加速转动（即β不变），经一段时间停止打点后，取下纸带，标出A、B、C、…，如图（c）所示，其中相邻两个计数点间有4个点没画出，则打下D点时电动机的角速度ω=，角加速度β=。（用d、f、s₁、s₂、s₃、s₄表示）

某同学买了一把能发射塑料弹丸的玩具枪，又从新闻中看到公安部规定：发射出的弹丸在枪口50cm左右的比动能（弹丸动能与弹丸最大横截面积之比）超过1.8J/cm² ，会对人造成伤害，是非制式枪支。于是该同学决定测量玩具枪发射出弹丸的比动能。

（1）首先测量出弹丸质量为20g，再用游标卡尺测出弹丸直径，如图所示。则弹丸直径为cm。
（2）再测量出弹丸通过枪口正前方50cm处的光电门的时间为0.001s，则弹丸比动能为J/cm²（计算过程中令 $\text{[math]}$ ≈3，结果保留两位小数）

在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，得到如图所示的纸带，其中 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，打纸带上相邻的计数点的时间间隔为0.1s，则打点计时器打C点时纸带的速度大小为m/s，纸带的加速度大小为 $\text{[math]}$ 。（结果均保留三位有效数字）。

小明同学用如图甲所示的装置探究“小车的速度随时间变化的规律”，请你帮助小明完成实验。

（1）除了图中给出的实验器材外，还需要的实验器材有；
（2）实验中，选出一条点迹清晰的纸带（每两个点之间还有4个点未画出），相邻两个计数点间的距离如图乙所示，则B点的瞬时速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，小车的加速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （计算结果均保留2位有效数字）。

在如图甲所示的“探究小车速度随时间变化的规律”实验中：

（1）某同学选用了如图乙所示的打点计时器，它的工作电源是____；

A . 交流220V B . 直流220V C . 交流约为8V D . 直流约为8V
（2）下列操作中正确的有____（填选项代号）

A . 在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B . 打点计时器应放在长木板的有滑轮一端 C . 应先接通电源，后释放小车
（3）实验中，把打点计时器接50Hz交流电，打出的一条纸带如图，A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的记数点，相邻计数点之间有四个点未画出，各点间的距离如图所示，则在打D点时，小车的速度为 m/s，并可求得小车的加速度大小为 m/s²。（计算结果都保留两位有效数字）
（4）小明利用打点计时器研究甲和乙两个物体的运动，分别得到2条纸带。对每条纸带，均选择合适的点作为第一个计数点，再依次每5个点取1个计数点，并在各计数点处将其剪断，然后将这些剪断的纸条粘贴在相同的坐标纸上，最后将纸条上端中心连起来，如图甲、乙所示。由图可判断____

A . 乙物体的加速度比甲大 B . 两物体均做匀速直线运动 C . 打第三个计数点时，甲物体的速度比乙大 D . 打第一个计数点时，甲物体的速度有可能为零

某同学用如图所示的装置测定重力加速度，实验步骤如下：

①将电火花打点计时器固定在铁架台上，使两个限位孔位于竖直平面内

②将纸带穿过打点计时器的限位孔，一端用夹子固定重物，另一端用手提着

③先接通打点计时器的电源，再释放纸带

回答以下问题：

（1）电火花计时器的工作电压为( )

A . 220V交流电 B . 220V直流电 C . 4V~6V交流电 D . 4V~6V直流电
（2）打出的纸带如图，实验时纸带的端和重物相连接；（填“左”或“右”）
（3）如图纸带是从一条完整纸带上撕下来的，A、B、C、D、E都是打点计时器打出来的点迹，各点之间的间距都测出来了，已知电源频率为50Hz，则打B点时，重物的速度大小为m/s，由纸带测出的加速度大小为m/s²（计算结果均保留两位有效数字）
（4）若实验中使用的电源实际频率为51Hz，但是做实验的同学并不知情，由此将导致速度和加速度计算值比实际值偏（填“大”或“小”）

用如图所示的装置测量当地的重力加速度，下列操作中对减小实验误差有利的是（）

A . 精确测量出重物的质量 B . 保持两限位孔在同一竖直线上 C . 释放重物前，重物离打点计时器下端远些 D . 重物体积要小，材料可以选择木球、橡皮球或铁球

某实验小组在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，得到一条打了点的纸带，如下图所示，并在其上取了A、B、C、D、E五个计数点（每相邻两个计数点间还有四个点没有画出），打点计时器接50Hz的交流电源。实验小组将一把毫米刻度尺放在纸带上，其6刻度线和计数点A对齐。（所有计算结果保留3位有效数字）

（1） AE之间的平均速度大小为 $\text{[math]}$ ；
（2）打B点时纸带的速度大小为 $\text{[math]}$ ；
（3）纸带的加速度大小为 $\text{[math]}$

1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 知识点题库

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