探究小车速度随时间变化的规律知识点题库

某同学在“用打点计时器测速度”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几个测量点，每两个相邻的测量点之间还有四个点没标出，其部分相邻点间的距离如图所示，完成下列问题．

（1）关于打点计时器的时间间隔，下列是四位同学各自发表的看法，其中正确的是

A . 电源电压越高，每打两个点的时间间隔就越短 B . 纸带速度越大，每打两个点的时间间隔就越短 C . 打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定 D . 如果将交流电源改为直流电源，打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变
（2）求出小车的加速度为 m/s² ．（要求计算结果保留两位有效数字）

某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为50Hz，如图为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5为计数点，相邻两计数点间还有1个打点未画出．若从纸带上测出x₁=5.20cm、x₂=5.60cm、x₃=6.00cm、x₄=6.40cm．则打点计时器打计数点“2”时小车的速度v₂=m/s，小车的加速度a=m/s² ，依据本实验原理推断第4计数点和第5计数点之间的距离x₅=m．（保留三位有效数字）

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

如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点之间还有4个点未画出，则相邻计数点时间间隔为s，其中x₁=7.05cm，x₂=7.68cm，x₃=8.33cm，x₄=8.95cm，x₅=9.61cm，x₆=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是m/s，加速度的大小是m/s² ．（计算结果保留两位有效数字）

如图所示，是某同学在探究小车做匀变速直线运动规律时用打点计时器打得纸带的一部分，纸带上标注了几个计数点O、A、B、C、D、E、F，并且相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，纸带旁还给出了最小刻度为1mm的刻度尺，已知打点计时器所用交流电频率为50Hz，即打点周期为0.02s．

（1）请根据图中信息，写出计数点 A对应刻度尺上的读数cm；
（2）由纸带可以计算出小车的加速度是m/s²（结果保留三位有效数字）；
（3）对应于纸带上的A点，小车的瞬时速度v_A=m/s（结果保留三位有效数字）．

如图为某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中打出的纸带的一段，其中A、B、C为三个计数点，有关长度如图所示，已知此物体的运动是匀变速直线运动，打点计时器使用50Hz交流电，则测得物体的加速度a=m/s² ，打点计时器打下B点时物体的速度v_B=m/s．（结果保留三位有效数字）．

如图甲是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，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．

①OD间的距离为 cm．

②如图乙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，其大小为 m/s²（保留三位有效数字）．

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．

（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

用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。

主要实验步骤如下：

a.安装好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。

b.选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O(t=0)，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F……所示。

c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作D₁、D₂、D₃、D₄、D₅……

d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐系，在坐标纸上描点，如图3所示

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：

（1）在下列仪器和器材中，还需要使用的有和 (填选项前的字母)。

A . 电压合适的50Hz交流电源 B . 电压可调的直流电源 C . 刻度尺 D . 秒表 E . 天平(含砝码)
（2）在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出v-t图像。
（3）观察v-t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是。v-t图像斜率的物理意义是。
（4）描绘v-t图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度 $\text{[math]}$ 表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对△t的要求是（选填“越小越好”或“与大小无关”)：从实验的角度看，选取的△x大小与速度测量的误差(选填“有关”或“无关”)。
（5）早在16世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时，为此他设计了如图4所示的“斜面实验”，反复做了上百次，验证了他的猜想。请你结合匀变速直线运动的知识，分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的。

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.图乙中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板上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.用仪器测量出滑块的宽度为d=1.20 cm.

（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.(结果均保留两位有效数字)
（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的，要使瞬时速度的测量值更接近真实值，可将滑块的宽度(选填“减小”或“增大”)一些.

利用如图甲所示的装置可以进行“探究小车速度随时间变化的关系”和“探究小车加速度与力的关系”实验，打点计时器所用电源频率为 $\text{[math]}$ 。

（1）关于上述两个实验的要求及相关操作，下列说法正确的是__________；

A . 两个实验都需要平衡摩擦力 B . 图中的打点计时器使用 $\text{[math]}$ 的直流电 C . “探究小车速度随时间变化的关系”中，重物和小盘的总质量可以大于小车的质量 D . “探究小车加速度与力的关系”中，重物和小盘的总质量可以大于小车的质量
（2）实验中，得到的纸带如图乙所示，取纸带上某清晰的点标为0，然后每隔一个点取一个计数点，分别记为1、2、3、4、5、6，它们与0点的距离已在图中标出，则打计数点1时小车的速度大小为 $\text{[math]}$ ；（结果保留两位有效数字）
（3）由纸带上标出的数据算出打计数点2、3、4、5时小车的速度大小，作出小车运动的速度随时间变化的图像如图丙所示（以坐标原点为计时起点）；

由作出的图像和实验原理判断，该纸带数据适用于哪个实验__________（填正确答案标号）。

A . 两个实验均适用 B . 两个实验均不适用 C . 仅适用于“探究小车加速度与力的关系” D . 仅适用于“探究小车速度随时间变化的关系”

某兴趣小组的同学们在做“用打点计时器测速度”的实验中，让重锤自由下落，打出的一条纸带如图所示，图中直尺的单位为cm，点 $\text{[math]}$ 为纸带上记录到的第一点，点A、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ……，依次表示点 $\text{[math]}$ 以后连续打出的各点，已知打点计时器每隔 $\text{[math]}$ s打一个点。

（1）纸带的（填“左端”或“右端”）与重锤相连；
（2）分别测量DF、FH之间的距离，用x₁、x₂表示，则重力加速度的表达式为g =。（用x₁、x₂_、T表示）
（3）如果当时交变电流的频是 $\text{[math]}$ ，而计算时仍按 $\text{[math]}$ 处理，那么加速度的测量值将（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

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）

某同学将小车左端与纸带相连，纸带穿过打点计时器，通过滑轮用重物牵引，测得小车的加速度为 $\text{[math]}$ ，将小车左侧的纸带取下，将具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上，来测量加速度，如图所示（实验的其他条件不变）让重物落下，开始测量小车的加速度。直至小车接触到制动器后结束测量。在智能手机上显示了如图所示的画面，图中纵轴为加速度，横轴为时间，且智能手机测量的是以小车的前进方向为正方向的加速度，小车停止前的加速度超过了图表的显示范围。

（1）智能手机测得小车的加速度约为 $\text{[math]}$ （保留两位有效数字）；
（2）智能手机和打点计时器测得的加速度有明显差异，主要原因是；
（3）根据图像可知小车与制动器碰撞前的速度约为m/s（保留三位有效数字）。

某同学用如图所示的装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。

（1）图中仪器A是电火花打点计时器，使用220V（选填“交流”或“直流”）电源，释放小车前，小车应停在（选填“靠近”或“远离”）仪器A的位置。
（2）下列是该实验中的一部分基本步骤：
A ．释放小车，让小车带着纸带运动
B ．安装纸带
C ．把电火花打点计时器固定好
D ．接通电源，进行打点
以上步骤的正确顺序是。

（1）在①“探究小车速度随时间变化的规律”、②“探究加速度与力、质量的关系”两个实验中，可以用槽码进行实验的是__________（单选）

A . ① B . ② C . ①和②
（2）如图甲所示为某同学“验证机械能守恒定律”的实验装置，①在实验开始前，请指出该同学在操作时存在的两处错误：，；

②如图乙所示为该同学经调整后正确操作获得的一条纸带，打点计时器所用频率为 $\text{[math]}$ ，则打下E点时重锤的速度大小为 $\text{[math]}$ ；若重锤的质量为 $\text{[math]}$ ，以打点计时器打下A点时重锤所在位置为零势能面，则打下C点时重锤的重力势能为J．（重力加速度取 $\text{[math]}$ ，计算结果均保留两位有效数字）
（3）在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中，
①下列做法中合理的是（单选）

A．所采用的摆长分别是 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ B．要保证单摆自始至终在同一竖直面内摆动

C．测量周期时，从最高点开始计时 D．测量摆长时，应用力拉紧摆线

②用最小刻度为 $\text{[math]}$ 的刻度尺测摆线长，用20分度的游标卡尺测小球的直径，测量情况如图丙所示．由此可知，单摆的摆长为cm（保留两位小数）．

同学们利用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。请你完成下列有关问题：

（1）关于该实验，下列仪器中需要使用的是____；

A . 弹簧秤 B . 砝码 C . 秒表 D . 刻度尺
（2）实验室提供如图甲、乙两种打点计时器，某实验小组决定使用电火花计时器，则应选用图中的（填“甲”或“乙”）计时器；
（3）本实验中关于轨道末端滑轮高度的调节正确的是____；

A . B . C .
（4）小明同学选取一条点迹清晰的纸带进行研究，在纸带上选出了七个计数点，如图所示，根据纸带提供的信息，纸带上A点对应刻度尺的读数是cm，计数点A对应的小车的瞬时速度是m/s（结果保留三位有效数字），另测得计数E对应的小车速度是1.01m/s，小车运动的加速度为 $\text{[math]}$ （结果保留两位有效数字）。