1 实验：探究小车速度随时间变化的规律知识点题库

某同学利用图1所示装置研究小车的匀变速直线运动．

（1）实验中，必要的措施是

A . 细线必须与长木板平行 B . 细线无须与长木板平行 C . 先释放小车再接通电源 D . 先接通电源再释放小车
（2）他实验时将电磁打点计时器接到频率为50H_Z的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图2所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）．s₁=3.59cm，s₂=4.41cm，s₃=5.19cm，s₄=5.97cm，s₅=6.78cm，s₆=7.64cm．则相邻计数点间的时间间隔为 s，小车的加速度a=m/s²（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度v_B=m/s．（计算结果均保留两位有效数字）
（3）该同学从实验结果发现，钩码下落时的加速度比实际加速度小，为了有效地缩小这个实验误差，请你提出一个有效的改进方法：．
（4）如果当时电网中交变电流的频率变为51Hz，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会（“偏大”、“不变”或“偏小”）．

某同学在学习了功率后，欲利用实验室中的打点计时器来测量一辆电动玩具小车正常行驶时的功率大小，实验装置如图甲所示．

其实验步骤如下：

①用天平测出玩具小车的质量为0.4kg

②接通打点计时器（打点周期为0.02s），待稳定后将小车以恒定功率释放，一段时间后关闭小车电源，打点计时器打出的一条纸带中的一部分如图乙所示（纸带左端与小车相连，相邻两计数点之间还有四个点未画出）．

回答下列问题：

（1）小车行驶的最大速度为m/s；
（2）关闭小车电源后小车减速运动的加速度大小为m/s²；
（3）该玩具小车的功率为W．

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）．

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．

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，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，每相邻两个计数点间有7个计数点，计时器接在“220V 50Hz”交流电源上

（1）电火花计时器在纸带上打点用的是电火花和（选填“复写”或“墨粉”）纸。
（2）他经过测量并计算得到计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表，

对应点

B

C

D

E

F

速度（m/s）

0.141

0.180

0.218

0.262

0.301

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，作出v﹣t图象，并利用该图象求出物体的加速度a＝m/s² ．（结果保留两位有效数字）
（3）如果当时电网中交变电流的电压变成210V，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（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

某同学用图甲所示的装置做“测定匀变速运动的加速度”的实验，图乙为用打点计时器打出的一条纸带，纸带上标出的 0、1、2、3、4、5都是选中的计数点，相邻两个计数点间还有四个打印点没有画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐 $\text{[math]}$ 由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离d $\text{[math]}$ 、d $\text{[math]}$ 、d $\text{[math]}$ ．

（1）电火花计时器应与电压为 V的 $\text{[math]}$ 选填“直流”或“交流” $\text{[math]}$ 电源连接 $\text{[math]}$ 所用电源的频率为50Hz，电火花计时器每隔 s打一个点．
（2）实验中，除了电火花计时器 $\text{[math]}$ 含墨粉纸盘 $\text{[math]}$ 、小车、一端附有滑轮的长木板、钩码若干、开关外，下列器材中，还需要 $\text{[math]}$ 填选项代号 $\text{[math]}$
A.纸带 $\text{[math]}$ 天平 $\text{[math]}$ 刻度尺 $\text{[math]}$ 秒表
（3）读出距离： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ cm， $\text{[math]}$ cm；
（4）计算小车通过计数点“2”的瞬时速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ 结果保留两位有效数字

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，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。

图片_x0020_630490674

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5对应的速度大小为m/s，计数点6对应的速度大小为m/s．（保留三位有效数字）．

光电门是一种可以测量物体瞬时速度的器材，它利用的基本原理是：极短时间内的平均速度大小可以近似认为是该时刻的瞬时速度大小.下图为测定气垫导轨上滑块加速度的装置图，滑块上安装一宽度为d的遮光条，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字亳秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为t₁ ，通过第二个光电门的时间为t₂

图片_x0020_100015

（1）则滑块通过第一个光电门的瞬时速度大小 $\text{[math]}$ ，通过第二个光电门的瞬时速度大小 $\text{[math]}$ ；（用符号表示）
（2）若遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t，则滑块的加速度大小 $\text{[math]}$ .(用符号表示)

用曝光时间为△t的相机在真空实验室拍摄的羽毛与苹果同时开始下落一段时间后的一张局部频闪照片如图所示。

（1）这个实验表明：如果我们可以减小对物体下落运动的影响，直至其可以忽略，那么轻重不同的物体下落的快慢程度将会相同。
（2）关于图中的x₁、x₂、x₃ ，关系正确的是___（填选项字母）。

A . x₁:x₂:x₃=1:4:9 B . x_l:x₂:x₃=1:3:5 C . 2x₂=x₃ +x₁
（3）利用图片提供的信息可以求出当地的重力加速度值g。下列计算式中，正确的是g=____。（填选项字母）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

实验：小车速度随时间变化的规律的装置，可以完成许多力学实验。如图甲所示（重力加速度g）

（1）以下说法正确的是________

A . 用此装置“探究小车速度随时间变化的规律”时，不需要钩码总质量远小于小车的质量，但必须平衡摩擦力 B . 用此装置“探究加速度与力的关系”时，每次改变钩码个数后，不需要重新平衡摩擦力:“探究加速度与质量关系”时，每次改变小车质量需重新平衡摩擦力 C . 用此装置“探究功与速度变化关系”时，不需要平衡摩擦力 D . 若在小车和细线之间安装一个力的传感器在“探究加速度与力的关系”时，不需要满足钩码质量远小于小车的质量
（2）利用此装置“探究在外力一定的条件下，物体的加速度与质量的关系”时通过在小车上添加钩码来改变小车的质量，得到图乙所示的实验图象，横坐标m为小车上钩码的质量，设图乙中直线的斜率为K，在纵轴上的截距为b，若牛顿运动定律成立，则小车受到的拉力为，小车的质量（不计车上的钩码）为。（用K、b来表示本题结果）
（3）某同学利用此装置“探究在小车质量一定的条件下，物体的加速度与拉力F的关系”时，通过增加绳子下端挂的钩码个数来改变小车所受的拉力F，得到小车的加速度a与拉力F的数据，画出a—F图象，发现当F较大时图象发生了如图丙所示的弯曲，当F无穷大时图象将趋于一条水平线，则此时对应的加速度a=；该同学经过思考后将实验方案改变为用小车中的钩码挂在绳的下端增加外力，那么关于该同学的修正方案，下列说法正确的是。
A．该修正方案可以避免a-F图线末段发生弯曲

B．该修正方案可以避免a-F图线末段发生弯曲的条件是小车质量大于等于细线下钩码质量

C．该修正方案画出的a-F图线斜率倒数为小车的质量

D．该修正方案画出的a-F图线斜率倒数为小车总质量和绳下钩码质量的总和

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）。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：

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物块的加速度大小为m/s² ，（保留3位有效数字）；如果当时电网中交流电的频率是f=49Hz，而做实验的同学并不知道，那么由此引起加速度的测量值比实际值偏（填“大”或“小”）。

在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器接在50 Hz的低压交流电源上．某同学在打出的纸带上按打点的先后顺序选取A、B、C、D、E、F六个计数点（每相邻两个计数点间还有四个点），从A点开始在每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为a、b、c、d、e段），将这五段纸带由长到短紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中，如图所示．

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（1）将每一段纸带的右上端连接起来，得到一条倾斜的直线，如图所示，可知该物体做直线运动，若直线与–x方向的夹角越大，说明物体运动的加速度（填“越大”或“越小”）．
（2）从第一个计数点A开始计时，为求出0.25 s时刻物体的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？
答：段纸带（填“a”“b”“c”“d”或“e”）．
（3）若测得a段纸带的长度为8.00 cm，e段纸带的长度为2.00 cm，则可求出加速度的大小为m/s² ．

（1）如图1在实验“探究小车速度随时间的变化规律”、“探究加速度与力、质量关系”、“用自由落体运动验证机械能守恒”中都用到的实验器材（填字母）
（2）小明同学用如图2所示的实验装置研究小车在拉力作用下的运动，t表示小车运动的时间，x表示相应时间内小车的位移，小明根据数据已经在 $\text{[math]}$ 图像中描出几个计数点所对应的坐标点如图3，请同学们根据图像判断_____

A . 小车做匀速直线运动 B . 小车0时刻的初速度是16m/s C . 小车运动的加速度a＝2.5m/s² D . 小车运动的加速度a＝5m/s²
（3）小明对图4纸带的研究分析，认为其是____打出的。（填字母）

A . “探究小车速度随时间的变化规律实验” B . “探究橡皮筋做功与速度变化的关系实验” C . “用自由落体运动验证机械能守恒实验”

在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：

（1）实验室提供了以下器材：电火花打点计时器，一端装有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、秒表，其中本实验中不需要的器材是
（2）下列关于实验操作及分析中正确的有________(填选项代号)

A . 在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B . 电火花打点计时器使用的可以是直流电源，也可以是交流电源 C . 应先释放小车，后接通电源 D . 纸带上打的点越密，说明物体运动的越慢
（3）已知电火花打点计时器所用220V交流电频率为50Hz．如图所示为实验打出的一段纸带，纸带上A、B、C、D、E为计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，A到各点距离由国可知，则在打D点时纸带的速度大小v_D=m/s．纸带的加速度大小a=m/s² ． (结果保贸两位有效数字)
（4）若电源实际频率高于50Hz，计算时仍按照50Hz计算，则加速度大小的测量值比真实值(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．

用电磁打点计时器测量做匀变速直线运动物体的加速度，如图是采用正确的实验手段，用打点计时器在纸带上打出的点迹图0，1，2，3，4是所取的五个计数点，图中数值是各计数点对应的以厘米为单位的尺的读数．

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（1）相邻两个计数点之间的时间间隔是s．
（2）计数点2到计数点3的位移 $\text{[math]}$ cm
（3）由以上数据，计算出小车的加速度为 $\text{[math]}$ ，打下计数点3时小车的速度 $\text{[math]}$ ．

如图所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始，每隔一点依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6……，相邻两计数点的时间间隔用T来表示，现在量得0、1间的距离 $\text{[math]}$ ，1、2间的距离 $\text{[math]}$ ，2、3间的距离 $\text{[math]}$ ，3、4间的距离 $\text{[math]}$ ，4、5间的距离 $\text{[math]}$ ，5、6间的距离 $\text{[math]}$ （交流电源频率为 $\text{[math]}$ ）

图片_x0020_100012

（1）根据上面记录，计算打点计时器在打3点时的速度并填在表中（保留到小数点后两位）。

位置

1

2

3

4

5

$\text{[math]}$

1.20

1.00

0.60

0.40
（2）以位置1为时间起点，根据(1)中表格，在图中画出小车的速度图像。
（3）在“使用打点计时器测速度”的实验中，除电源、纸带外，还需选用的仪器是_________。

A . 停表 B . 刻度尺 C . 天平 D . 打点计时器
（4）用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 以及时间间隔T表示加速度（逐差法），并计算出 $\text{[math]}$ （保留两个有效数字）。

在用电火花计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：

（1）电火花计时器使用（选填“交流”或“直流”）电源，当电源频率是50Hz时，它每隔s打一个点。
（2）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________。

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
（3）如图为小明同学在一次实验中打出的一条纸带，图中相邻两点间还有四个点未画出，已知打点计时器接频率为50Hz的电源，若量得bc=0.84cm，cd=1.64cm则小车的加速度为m/s²。
（4）如图为另一位同学小王在实验过程中记录另一条纸带，舍掉开头比较密集的点迹，在后面便于测量的地方找一个点做计时起点0，后面每隔4个点取一个计数点，电源的频率为50H_Z。试根据所提供的纸带，计算计数点3的速度并填入表格。

计数点编号

1

2

3

4

5

各计数点的速度v/（m·s^-1）

0.59

1.01

1.75

2.12
（5）小王又想用图像来研究小车的运动情况，请你根据表中的数据帮小王在坐标系中作出小车运动的v-t图象。
（6）根据图象可以求出计时起点的速度为m/s。

（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中
①从图物体中选取合适的器材直接作为悬挂的重物，应选的是（单选）；

A． B． C． D．

②如图是接通电源前的情景，实验存在的问题有（多选）；

A．未倾斜木板以补偿小车的阻力 B．未使用 $\text{[math]}$ 交流电

C．小车离打点计时器太远 D．导线连接错误

③如图是实验所打出的一条纸带，在纸带上标出A、B、C、D、E五个计数点，计数点B、D间的距离是cm，已知所用交流电的频率是 $\text{[math]}$ ，则在打C点时小车的速度大小 $\text{[math]}$ m/s（计算结果保留2位有效数字）
（2）另一学习小组在做“探究单摆周期与摆长的关系”实验时，利用某实验仪器测得单摆摆球直径读数为 $\text{[math]}$ ，则它们采用的是（填“毫米刻度尺”、“十分度游标卡尺”、“二十分度游标卡尺”、“五十分度游标卡尺”、“螺旋测微器”）

如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。

已知打点计时器电源频率为50Hz；纸带上七个计数点，每两个相邻计数点间有4个计时点没有画出，则纸带上CD段运动的时间s。D点对应的速度是m/s（计算结果保留二位有效数字）。

在小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条如图所示的纸带。已知实验中打点计时器的打点周期为 $\text{[math]}$ ，图中的点为计数点，每两个相邻的计数点间还有4个点没有画出，由此得D点的速度为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 小车加速度的大小 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （保留三位有效数字）。

计数点编号	1	2	3	4	5
各计数点的速度v/（m·s^-1）	0.59	1.01		1.75	2.12

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

位置	1	2	3	4	5
$\text{[math]}$	1.20	1.00		0.60	0.40

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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