2025年高考物理复习之小题狂练600题（实验题）：探究小车速度随时间变化的规律（10题）

第1页（共1页）2025年高考物理复习之小题狂练600题（实验题）：探究小车速度随时间变化的规律（10题）一．实验题（共10小题）1．（2024•长春一模）某同学利用图甲所示的装置研究小车匀变速直线运动规律，实验时将电磁打点计时器接在周期T＝0.02s的交流电源上，实验中得到一条纸带如图乙所示。（1）本实验中不必要的措施是（多选）。A．细线必须与长木板平行B．先接通电源再释放小车C．必须要将木板倾斜一定角度以平衡小车所受的阻力D．悬挂的钩码质量必须远小于小车质量（2）图乙纸带上的A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点（每相邻两个计数点间还有四个点未画出），则打下B点时小车的瞬时速度v＝；充分利用图乙纸带中的数据以减小误差，小车加速度的计算式应为a＝。（用周期T及图乙中的物理量表示）（3）如果当时电网中交变电流的频率是51Hz，而做实验的同学并不知道，那么该同学测得的加速度与真实值相比（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。2．（2024•江西模拟）先利用打点计时器测量小车的加速度大小为0.72m/s2，把小车左侧的纸带取下，再将具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上，重新来测量小车加速度，如图（a）所示。让重物落下，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（b）所示的图像，图（b）中的纵轴为加速度，横轴为时间。智能手机测量的是以小车的前进方向为正方向的加速度。另外小车停止前的加速度超过了图表的显示范围。在测量的数据中，有些数据比较混乱，但仍假设运动中的小车在做匀加速运动。从测量结果可知加速度是0.60m/s2。（1）后一次用智能手机测量值比先前用打点计时器测量值小的主要原因是。A．因为智能手机的质量比重物小B．因为在小车上放置了智能手机，整体的质量变大了C．因为在小车上放置了智能手机，摩擦力变小了D．即使在小车上放置了智能手机，但绳的拉力也没有改变（2）从图（b）中可以得知小车在以0.60m/s2的加速度做匀加速运动的时间，根据这个加速度就可以求出小车快要与制动器碰撞前的速度大小v＝m/s，加速位移x＝m。（保留3位有效数字）3．（2024•陕西模拟）某同学做研究匀变速直线运动规律的实验装置如图甲所示，得到一条清晰的纸带如图乙所示，并在纸带上选取A、B、C、D、E共5个计数点（每相邻两个计数点间还有4个点未画出），已知打点计时器的频率为50Hz。（1）关于本实验，下列说法正确的是（填选项前字母）；A.释放纸带的同时，接通电源B.先接通电源打点，后释放纸带运动C.先释放纸带运动，后接通电源打点D.纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越大（2）小车经过B点时的速度大小为vB＝m/s（结果保留两位有效数字）；（3）小车的加速度大小为a＝m/s2（结果保留两位有效数字）。4．（2024•浑南区校级模拟）如图甲所示是用轻杆、小球和硬纸板等制作而成的一个简易加速度计，可以粗略测量运动物体的加速度。在轻杆上端装上转轴，固定于竖直纸板上的O点，轻杆下端固定一小球，杆可在竖直平面内自由转动，将此装置固定于运动物体上，当物体向右加速（减速）运动时，杆便向左（向右）摆动．忽略摩擦及空气阻力。为了制作加速度计的刻度盘，同学们进行了如下操作：（1）让重锤做自由落体运动，利用打点计时器（使用的电源频率为50Hz）打出的纸带测量当地的重力加速度。实验中得到一条较理想的纸带，如图乙所示，在纸带上取7个连续计时点，根据数据求出重力加速度大小为g＝m/s2。（保留三位有效数字）（2）测量当地重力加速度后还应测量的物理量是（填入所选物理量前的字母）；A．小球的质量mB．轻杆的长度LC．轻杆与竖直方向的夹角θD．小球的直径（3）物体运动的加速度a与上述所测物理量之间的关系式为。（用所测物理量的字母表示）5．（2024•三明模拟）某同学利用图甲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.先释放小车再接通电源C.平衡小车与长木板间的摩擦力（2）实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）；s1＝3.64cm；s3＝5.19cm；s4＝5.97cm；其中BC段的测量如图丙所示，则有s2＝cm；（3）利用逐差法，可计算出小车的加速度a＝m/s2（结果保留2位有效数字）。6．（2024•大庆三模）某同学利用如图（a）所示的实验装置探究物体做直线运动时速度平方与位移的关系。小车左端和纸带相连，右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。（1）已知图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s。以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移x填到表中，设小车各点对应速度的平方为v2，则表中xAD＝cm，vB2=m2位移区间ABACADAEAFx（cm）10.522.0xAD48.062.5速度平方BCDEv2（m2/s2）vB1.441.691.96（2）根据表中数据得到小车平均速度v2随位移x的变化关系，如图（c）所示。（3）从实验结果可知，小车运动的v2﹣x图线可视为一条直线，此直线用方程v2＝kx+b表示，其中k＝m/s2，b＝m2/s2。（结果均保留2位有效数字）（4）根据（3）中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，则打出A点时小车速度大小v＝，小车的加速度大小a＝。（结果用字母k、b表示）7．（2024•海珠区校级模拟）某同学利用如图1所示的装置测量木块的加速度。首先将木板倾斜固定在水平面上，木板抬起一定的角度，打点计时器固定在木板底端，将纸带一端固定在木块上，另一端穿过打点计时器。接通电源，给木块一沿木板向上的初速度，打出的纸带如图2，测得相邻两计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4。已知纸带上相邻两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器使用交流电的频率为f。（1）通过数据可得木块加速度大小a的表达式为；（2）若该同学想继续测量木块与木板间动摩擦因数，则仍需测量下列哪些物理量；A。木块的质量mB。木板抬起的倾角θC。当地重力加速度gD。木块上升的高度h（3）该同学按课本“练习与应用”中提到的方法，将上图3中的4段纸带剪开贴到坐标纸上，发现这些纸带的左上顶点在一条倾斜直线上，说明此物体做直线运动。若此图中直线斜率为k（其中k=ΔyΔx，k无单位），纸带宽为d，则用该方法得到的加速度a的表达式为8．（2024•广东模拟）如图甲所示的实验装置“测量小车做直线运动的瞬时速度”，完成下列相关内容：（1）下列实验要求或操作，正确的有（填正确答案标号）。A．必须使用交流电源B．钩码质量必须远小于小车质量C．必须倾斜长木板以平衡小车所受到的阻力D．小车应靠近打点计时器释放E．先接通电源，再释放小车（2）图乙是某次实验中一条纸带上截取的一段，在连续打出的点上依次标记a、b、c、d四个点，则c点的读数为cm。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，则在打下c点时，小车的瞬时速度为m/s（计算结果保留3位有效数字）。9．（2024•江苏模拟）小华利用如图甲所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。先将木板左端垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力。然后小车右端用细绳跨过定滑轮和一个钩码相连，钩码下落，带动小车运动。（1）补偿阻力时，小车左端（选填“需要”或“不需要”）和纸带相连。（2）实验得到的纸带和相关数据如图乙所示，图中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s。以打出A点时小车位置为初始位置，得到位移AB、AC、AD、AE、AF平均速度如表：位移区间ABACADAEAFΔt/s0.10.20.30.40.5v（cm/s）66.073.080.087.394.6请根据表中数据，在方格纸上补全实验点，（如图丙）作出v-Δt（3）从实验结果可知，小车运动的v-Δt图线可视为一条直线，从图线可得到打出A点时小车速度大小vA＝cm/s（4）设v-Δt图线的斜率为k，可得到小车的加速度大小a＝（5）小明认为若再增加一个钩码，不改变其他条件，重新实验作出的v-Δt图线的斜率为2k。请判断该观点是否正确，并简要说明理由。10．（2024•泸州模拟）一次下雨天，小明不经意间转动手中的雨伞，发现水珠向四周飞出，如图甲。受此启发，小明按此原理设计了一装置测当地重力加速度，设计如下实验：一带槽水平圆盘在电动机带动下匀速转动，槽边缘有一小孔，一较长浅色铁条用细线悬挂，其下端靠近圆盘边缘，如图乙所示。向圆盘槽内注入红色墨水，转动中有红色墨水从小孔沿水平方向甩出，烧断细线，铁条自由下落。实验后在铁条上留有清晰红色细线，在铁条上连续每5条细线取一计数线，分别记为A、B、C、D，用刻度尺测得AB、CD段的距离分别为x1、x2（单位：米），如图丙所示。已知圆盘转动周期为T（单位：秒），则（以下结果均用题干所给物理量表示）：（1）相邻计数线之间的时间间隔为s；（2）B点经过小孔时的速度大小为m/s；（3）由此可测得当地重力加速度大小为m/s2。

2025年高考物理复习之小题狂练600题（实验题）：探究小车速度随时间变化的规律（10题）参考答案与试题解析一．实验题（共10小题）1．（2024•长春一模）某同学利用图甲所示的装置研究小车匀变速直线运动规律，实验时将电磁打点计时器接在周期T＝0.02s的交流电源上，实验中得到一条纸带如图乙所示。（1）本实验中不必要的措施是CD（多选）。A．细线必须与长木板平行B．先接通电源再释放小车C．必须要将木板倾斜一定角度以平衡小车所受的阻力D．悬挂的钩码质量必须远小于小车质量（2）图乙纸带上的A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点（每相邻两个计数点间还有四个点未画出），则打下B点时小车的瞬时速度v＝s1+s210T；充分利用图乙纸带中的数据以减小误差，小车加速度的计算式应为a＝(s（3）如果当时电网中交变电流的频率是51Hz，而做实验的同学并不知道，那么该同学测得的加速度与真实值相比偏小（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；实验能力．【答案】（1）CD；（2）s1+s210T；【分析】（1）根据实验原理和步骤即可做出选择。（2）在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，根据逐差法可以得出加速度。（3）根据频率和时间的关系进行误差分析。【解答】解：（1）A．细线必须与长木板平行，选项A正确，不符合题意；B．先接通电源再释放小车，选项B正确，不符合题意；CD．该实验只需小车能做加速运动即可，不需要平衡小车所受的阻力，也不需要悬挂的钩码质量必须远小于小车质量，选项CD错误，符合题意；故选CD。（2）打下B点时小车的瞬时速度vB小车加速度的计算式应为a=s（3）如果当时电网中交变电流的频率是51Hz，则打点周期偏小，而做实验的同学并不知道，仍用0.02s计算，根据a=Δx故答案为：（1）CD；（2）s1+s210T；【点评】本题比较简单，考查了实验的注意事项和瞬时速度、加速度的计算。平时要加强基础实验的实际操作，提高操作技能和数据处理能力。要注意单位的换算和有效数字的保留。2．（2024•江西模拟）先利用打点计时器测量小车的加速度大小为0.72m/s2，把小车左侧的纸带取下，再将具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上，重新来测量小车加速度，如图（a）所示。让重物落下，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（b）所示的图像，图（b）中的纵轴为加速度，横轴为时间。智能手机测量的是以小车的前进方向为正方向的加速度。另外小车停止前的加速度超过了图表的显示范围。在测量的数据中，有些数据比较混乱，但仍假设运动中的小车在做匀加速运动。从测量结果可知加速度是0.60m/s2。（1）后一次用智能手机测量值比先前用打点计时器测量值小的主要原因是B。A．因为智能手机的质量比重物小B．因为在小车上放置了智能手机，整体的质量变大了C．因为在小车上放置了智能手机，摩擦力变小了D．即使在小车上放置了智能手机，但绳的拉力也没有改变（2）从图（b）中可以得知小车在以0.60m/s2的加速度做匀加速运动的时间，根据这个加速度就可以求出小车快要与制动器碰撞前的速度大小v＝1.02m/s，加速位移x＝0.867m。（保留3位有效数字）【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；推理能力．【答案】（1）B；（2）1.02m/s；0.867m。【分析】（1）根据牛顿第二定律和加速度的变化特点分析出测量值变小的主要原因；（2）理解图像的物理意义，结合运动学公式得出对应的速度和位移。【解答】解：（1）手机测得的加速度之所以比纸带测得的加速度小，那是因为小车和手机的整体质量大于小车的质量，同时小车和手机的整体质量的增大还会导致小车摩擦力的增大，这两个因素都会引起手机测得的加速度的减小，故B正确，ACD错误；故选：B。（2）用手机输出的加速度—时间图像测量小车的末速度，可以通过加速度—时间图像、初时刻线、末时刻线和时间轴共同围成的面积来计算。根据插图可知，小车的加速度为0.6m/s2，加速时间为1.7s，小车的末速度为1.02m/s，加速位移0.867m。故答案为：（1）B；（2）1.02m/s；0.867m。【点评】本题主要考查了运动学图像的相关应用，理解运动学图像的物理意义，结合运动学公式即可完成分析。3．（2024•陕西模拟）某同学做研究匀变速直线运动规律的实验装置如图甲所示，得到一条清晰的纸带如图乙所示，并在纸带上选取A、B、C、D、E共5个计数点（每相邻两个计数点间还有4个点未画出），已知打点计时器的频率为50Hz。（1）关于本实验，下列说法正确的是B（填选项前字母）；A.释放纸带的同时，接通电源B.先接通电源打点，后释放纸带运动C.先释放纸带运动，后接通电源打点D.纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越大（2）小车经过B点时的速度大小为vB＝0.26m/s（结果保留两位有效数字）；（3）小车的加速度大小为a＝0.40m/s2（结果保留两位有效数字）。【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；推理能力．【答案】（1）B；（2）0.26；（3）0.40【分析】根据实验原理了解实验操作的步骤；根据匀变速直线运动的规律计算出瞬时速度，结合逐差法计算出小车的加速度。【解答】解：（1）ABC、由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通电源，后释放纸带，故A、C错误，B正确；D、纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越小，故D错误。故选：B。（2）小车经过B点时的速度大小为vB（3）小车的加速度大小为a=(s3+s4)-(故答案为：（1）B；（2）0.26；（3）0.40【点评】本题主要考查了打点计时器测量速度和加速度的实验，掌握实验操作和实验仪器的选取，理解简单的数据分析，在计算过程中要注意单位的换算。4．（2024•浑南区校级模拟）如图甲所示是用轻杆、小球和硬纸板等制作而成的一个简易加速度计，可以粗略测量运动物体的加速度。在轻杆上端装上转轴，固定于竖直纸板上的O点，轻杆下端固定一小球，杆可在竖直平面内自由转动，将此装置固定于运动物体上，当物体向右加速（减速）运动时，杆便向左（向右）摆动．忽略摩擦及空气阻力。为了制作加速度计的刻度盘，同学们进行了如下操作：（1）让重锤做自由落体运动，利用打点计时器（使用的电源频率为50Hz）打出的纸带测量当地的重力加速度。实验中得到一条较理想的纸带，如图乙所示，在纸带上取7个连续计时点，根据数据求出重力加速度大小为g＝9.78m/s2。（保留三位有效数字）（2）测量当地重力加速度后还应测量的物理量是C（填入所选物理量前的字母）；A．小球的质量mB．轻杆的长度LC．轻杆与竖直方向的夹角θD．小球的直径（3）物体运动的加速度a与上述所测物理量之间的关系式为a＝gtanθ。（用所测物理量的字母表示）【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【专题】实验题；定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；实验能力．【答案】（1）9.78；（2）C；（3）a＝gtanθ。【分析】（1）根据逐差法即可求出加速度的大小；（2）（3）根据牛顿第二定律及受力情况，列出等式求出加速度，然后判断正确的选项。【解答】解：（1）根据逐差法，自由落体运动的加速度：g=(（2）由加速度原理可知，物体加速度沿水平方向，当轻杆与竖直方向夹角为θ时，小球受力分析如图所示：由平衡条件可知，沿竖直方向合力为0，则有：F＝mgtanθ由牛顿第二定律可知：F＝ma联立解得：a＝gtanθ可知测量当地重力加速度后还应测量的物理量轻杆与竖直方向的夹角θ，与其他的物理量无关，故ABD错误，C正确。故选：C。（3）由第（2）问分析可知，加速度与被测物理量之间的关系式为：a＝gtanθ故答案为：（1）9.78；（2）C；（3）a＝gtanθ。【点评】本题考查了牛顿第二定律的应用，解题的关键是熟练掌握受力分析和力的合成，结合牛顿第二定律F＝ma计算出加速度。5．（2024•三明模拟）某同学利用图甲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。A.细线必须与长木板平行B.先释放小车再接通电源C.平衡小车与长木板间的摩擦力（2）实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）；s1＝3.64cm；s3＝5.19cm；s4＝5.97cm；其中BC段的测量如图丙所示，则有s2＝4.45cm；（3）利用逐差法，可计算出小车的加速度a＝0.77m/s2（结果保留2位有效数字）。【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；实验能力．【答案】（1）A；（2）4.45；（3）0.77【分析】（1）根据实验原理及实验操作规范判断；（2）根据刻度尺分度值解答；（3）根据逐差法计算加速度。【解答】解：（1）AB、为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平；同时为了打点稳定，应先开电源再放小车，故A正确，B错误；C、为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，因此只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，故C错误。故选：A。（2）刻度尺的分度值为0.1cm，则s2＝8.00cm﹣3.55cm＝4.45cm（3）根据逐差法可知a=s3+s4故答案为：（1）A；（2）4.45；（3）0.77【点评】掌握基础知识是解题的前提，应用匀变速直线运动的推论即可解题；解题时注意单位换算与有效数字的保留。6．（2024•大庆三模）某同学利用如图（a）所示的实验装置探究物体做直线运动时速度平方与位移的关系。小车左端和纸带相连，右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。（1）已知图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s。以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移x填到表中，设小车各点对应速度的平方为v2，则表中xAD＝34.5cm，vB2=m2位移区间ABACADAEAFx（cm）10.522.0xAD48.062.5速度平方BCDEv2（m2/s2）vB1.441.691.96（2）根据表中数据得到小车平均速度v2随位移x的变化关系，如图（c）所示。（3）从实验结果可知，小车运动的v2﹣x图线可视为一条直线，此直线用方程v2＝kx+b表示，其中k＝2.0m/s2，b＝1.0m2/s2。（结果均保留2位有效数字）（4）根据（3）中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，则打出A点时小车速度大小v＝b，小车的加速度大小a＝k2。（结果用字母k、b【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；直线运动规律专题；实验能力．【答案】（1）34.5；（3）2.0；1.0；（4）b；k2【分析】（1）根据图（b）的纸带数据可知，AD两点之间的距离；（3）根据拟合图线得到的直线用方程为v2＝kx+b结合图像的斜率和纵截距求解作答；（4）根据运动学公式求解v2﹣x函数，结合拟合图线的直线方程求解作答。【解答】解：（1）根据图（b）的纸带数据可知，AD两点之间的距离xAD＝AB+BC+CD＝（10.5+11.5+12.5）cm＝34.5cm（3）根据运动学公式v得到v2﹣x函数的拟合图线，此直线用方程为v2＝kx+b图像的斜率k=图像的纵截距b＝1.0m2/s2即此方程的k＝2.0m/s2，b＝1.0m2/s2（4）根据运动学公式v图像的斜率k＝2a解得加速度a=图像的纵截距b=解得A点的速度v=故答案为：（1）34.5；（3）2.0；1.0；（4）b；k2【点评】本题考查匀变速直线运动，解题关键是掌握匀变速直线运动规律，结合图像斜率和纵截距的含义分析即可。7．（2024•海珠区校级模拟）某同学利用如图1所示的装置测量木块的加速度。首先将木板倾斜固定在水平面上，木板抬起一定的角度，打点计时器固定在木板底端，将纸带一端固定在木块上，另一端穿过打点计时器。接通电源，给木块一沿木板向上的初速度，打出的纸带如图2，测得相邻两计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4。已知纸带上相邻两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器使用交流电的频率为f。（1）通过数据可得木块加速度大小a的表达式为(x3（2）若该同学想继续测量木块与木板间动摩擦因数，则仍需测量下列哪些物理量BC；A。木块的质量mB。木板抬起的倾角θC。当地重力加速度gD。木块上升的高度h（3）该同学按课本“练习与应用”中提到的方法，将上图3中的4段纸带剪开贴到坐标纸上，发现这些纸带的左上顶点在一条倾斜直线上，说明此物体做匀减速直线运动。若此图中直线斜率为k（其中k=ΔyΔx，k无单位），纸带宽为d，则用该方法得到的加速度a的表达式为100kd【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【专题】定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；实验能力．【答案】（1）(x3+x4-x1【分析】（1）（2）可利用逐差法计算加速度，再利用牛顿第二定律计算动摩擦因数，从而判断各选项；（3）利用逐查公式、分析点迹情况，判断运动情况，进而计算此时的加速度。【解答】解：（1）根据逐差法可知加速度为a=（2）根据牛顿第二定律有mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma解得μ＝tanθ-若该同学想继续测量木块与木板间动摩擦因数，则仍需测量木板抬起的倾角θ、当地重力加速度g，故BC正确，AD错误；故选：BC。（3）纸带剪接后，水平方向每条宽度相同，正好与时间对应，竖直长度为相邻相等时间内的位移，由Δx＝aT2可得纸带长度差相等，变化规律恰好与速度一样，可看出速度均匀减小，该物体做匀减速直线运动，由Δx＝aT2结合图像的函数关系式Δx＝kd其中T＝5×0.02s＝0.1s联立可得a=kd故答案为：（1）(x3+x4-x1【点评】本题考查了匀变速直线运动规律及牛顿第二定律测量动摩擦因数，重点考查了逐差法的应用。8．（2024•广东模拟）如图甲所示的实验装置“测量小车做直线运动的瞬时速度”，完成下列相关内容：（1）下列实验要求或操作，正确的有ADE（填正确答案标号）。A．必须使用交流电源B．钩码质量必须远小于小车质量C．必须倾斜长木板以平衡小车所受到的阻力D．小车应靠近打点计时器释放E．先接通电源，再释放小车（2）图乙是某次实验中一条纸带上截取的一段，在连续打出的点上依次标记a、b、c、d四个点，则c点的读数为7.40cm。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，则在打下c点时，小车的瞬时速度为0.610m/s（计算结果保留3位有效数字）。【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【专题】比较思想；实验分析法；直线运动规律专题；实验能力．【答案】（1）ADE；（2）7.40，0.610。【分析】（1）根据实验原理以及实验操作要求、注意事项进行解答；（2）根据刻度尺的读数规则读出c点的读数。取相邻两计数点的平均速度代替打下c点时小车的瞬时速度。【解答】解：（1）A、根据打点计时器的工作原理可知打点计时器需要使用交流电源，故A正确；BC、在“测量小车做直线运动的瞬时速度”的实验中不需要平衡摩擦力，也不需要考虑绳上的拉力是否近似等于重力，因此不需要满足钩码质量远小于小车质量这个条件，故BC错误；D、为了能多打出一些点便于数据处理，提高纸带的利用率，小车释放前应靠近打点计时器，故D正确；E、为提高纸带的利用率，实验中应先接通电源，再释放小车，故E正确。故选：ADE。（2）刻度尺的最小分度值为1mm，根据刻度尺的读数规则，应估读到最小分度值的下一位，所以c点的读数为7.40cm。近似取相邻两计数点的平均速度代替该点的瞬时速度，即在打下c点时，小车的瞬时速度为vc故答案为：（1）ADE；（2）7.40，0.610。【点评】本题考查研究匀变速直线运动的实验，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，掌握平均速度法测量瞬时速度的方法。9．（2024•江苏模拟）小华利用如图甲所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。先将木板左端垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力。然后小车右端用细绳跨过定滑轮和一个钩码相连，钩码下落，带动小车运动。（1）补偿阻力时，小车左端需要（选填“需要”或“不需要”）和纸带相连。（2）实验得到的纸带和相关数据如图乙所示，图中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s。以打出A点时小车位置为初始位置，得到位移AB、AC、AD、AE、AF平均速度如表：位移区间ABACADAEAFΔt/s0.10.20.30.40.5v（cm/s）66.073.080.087.394.6请根据表中数据，在方格纸上补全实验点，（如图丙）作出v-Δt（3）从实验结果可知，小车运动的v-Δt图线可视为一条直线，从图线可得到打出A点时小车速度大小vA＝59cm/s（4）设v-Δt图线的斜率为k，可得到小车的加速度大小a＝2k（5）小明认为若再增加一个钩码，不改变其他条件，重新实验作出的v-Δt图线的斜率为2k。请判断该观点是否正确，并简要说明理由。不正确，因为再增加一个钩码后，小车的加速度小于原来的2倍，即斜率小于2k【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【专题】实验题；定量思想；实验分析法；直线运动规律专题；推理能力．【答案】（1）需要（2）（3）59cm/s（4）2k（5）不正确，因为再增加一个钩码后，小车的加速度小于原来的2倍，即斜率小于2k。【分析】（1）纸带与打点计时器之间也有阻力，不可省略，应前后一致；（2）利用表格所给数据描点；（3）由（2）图像找到A点时速度大小；（4）利用运动学公式计算加速度；（5）可利用牛顿第二定律判断是否需要增加钩码。【解答】解：（1）补偿阻力时，不仅补偿木板和小车之间的阻力，还需补偿纸带与打点计时器之间阻力，小车左端需要和纸带相连，故填“需要”。（2）利用表格中的数据作出v-Δt（3）由v—Δt图线知，纵轴的截距为A点的速度，vA＝59cm/s（4）小车做匀变速直线运动，有x=v整理变形可得xt故小车在t＝0时，即打出A点时小车的速度大小vA＝b小车的加速度大小a满足12即a＝2k（5）如果不满足钩码质量m′远小于小车质量M，则钩码质量不能忽略，则有m′g＝（m′+M）a′整理变形得a'所以当不满足钩码质量远小于小车质量时，加速度变小，因为再增加一个钩码后，小车的加速度小于原来的2倍，即斜率小于2k，故不正确。故答案为：（1）需要（2）（3）59cm/s（4）2k（5）不正确，因为再增加一个钩码后，小车的加速度小于原来的2倍，即斜率小于2k。【点评】本题结合直线运动规律问题考查学生实验探究的能力，其中重点考查处理数据的能力，灵活应用牛顿第二定律为解决本题第5问的关键。10．（2024•泸州模拟）一次下雨天，小明不经意间转动手中的雨伞，发现水珠向四周飞出，如图甲。受此启发，小明按此原理设计了一装置测当地重力加速度，设计如下实验：一带槽水平圆盘在电动机带动下匀速转动，槽边缘有一小孔，一较长浅色铁条用细线悬挂，其下端靠近圆盘边缘，如图乙所示。向圆盘槽内注入红色墨水，转动中有红色墨水从小孔沿水平方向甩出，烧断细线，铁条自由下落。实验后在铁条上留有清晰红色细线，在铁条上连续每5条细线取一计数线，分别记为A、B、C、D，用刻度尺测得AB、CD段的距离分别为x1、x2（单位：米），如图丙所示。已知圆盘转动周期为T（单位：秒），则（以下结果均用题干所给物理量表示）：（1）相邻计数线之间的时间间隔为5Ts；（2）B点经过小孔时的速度大小为x2+3x（3）由此可测得当地重力加速度大小为x2-x1【考点】探究小车速度随时间变化的规律；相等时间间隔内位移之差与加速度的关系．【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；分析综合能力．【答案】见试题解答内容【分析】（1）根据转速求出转动的周期，从而得出相邻的两条计数线对应的时间间隔；（2）B处于AC的中间时刻，根据匀变速度直线运动推论求解；（3）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出重力加速度的大小。【解答】解：（1）根据题意可知，电动机转动的周期为T，在铁条上连续每5条细线取一计数线，则相邻计数线之间的时间间隔为T0＝5T（2）根据x2﹣x1＝2•Δx得Δx=x则BC段的距离x0B点经过小孔时的速度大小为v=x（3）根据x2得g=x故答案为：（1）5T；（2）x2+3x120T【点评】本题中笔在铝棒上相应位置留下墨线和打点计时器的原理相同，处理的方法和纸带的处理方法相同，会通过连续相等时间内的位移之差是一恒量求解重力加速度。

考点卡片1．相等时间间隔内位移之差与加速度的关系【知识点的认识】逐差法公式：Δx＝xⅡ﹣xⅠ＝xⅢ﹣xⅡ＝•••＝aT2，即做匀变速直线运动的物体，如果在各个连续相等的时间T内的位移分别为xⅠ、xⅡ、xⅢ、•••、xN，则匀变速直线运动中任意两个连续相等的时间间隔内的位移差相等。（1）推导x1=v0T+所以xⅠ=x1=v0T+12aT2，xⅡ＝x2﹣x1=故xⅡ﹣xⅠ＝aT2，xⅢ﹣xⅡ＝aT2，•••所以Δx＝xⅡ﹣xⅠ＝xⅢ﹣xⅡ＝•••＝aT2应用：（1）判断物体是否做匀变速直线运动。如果Δx＝xⅡ﹣xⅠ＝xⅢ﹣xⅡ＝•••＝xN﹣xN﹣1＝aT2成立，则a为一恒量，说明物体做匀变速直线运动。（2）应用利用△x＝aT2，可求得a=Δx【命题方向】一个向正东方向做匀变速直线运动的物体，在第3s内发生的位移为8m，在第4s内发生的位移为5m，则关于物体运动加速度的描述正确的是（）A.大小为