第05講實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律

內容導航——預習三步曲

第一步：學

析教材學知識：教材精講精析、全方位預習

練習題講典例：教材習題學解題、快速掌握解題方法

練考點強知識：4大核心考點精準練

第二步：記

串知識識框架：思維導圖助力掌握知識框架、學習目標復核內容掌握

第三步：測

過關測穩(wěn)提升：小試牛刀檢測預習效果、查漏補缺快速提升

知識點1教材原型實驗

一、實驗目的

研究小車在重物牽引下運動時，小車的速度隨時間變化的規(guī)律。

二、實驗思路

1．需要測量的物理量：小車在不同時刻的瞬時速度?？捎么螯c計時器測量。

2．實驗方案

如圖，小車在槽碼的牽引下運動，通過研究紙帶上的信息，就可以知道小車運動的速度是怎樣隨時間變化

的。

3．實驗器材

打點計時器、一端帶有滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、槽碼、刻度尺、導線、交變電源。

三、實驗步驟

1．按照實驗裝置圖，把一端帶有定滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使定滑輪伸出桌面，把打點計時器固

定在長木板上沒有定滑輪的一端，連接好電路。

2．木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

碼的細繩。

3．把小車停在靠近打點計時器的位置，啟動計時器，然后放開小車，讓它拖著紙帶運動，打點計時器會在

1

紙帶上打下一行小點，隨后，立即關閉電源。

4．增減所掛的槽碼(或在小車上放置重物)，更換紙帶，再做兩次實驗。

四、數(shù)據記錄

1．采集數(shù)據

為了便于測量，舍掉紙帶開頭過于密集的點，找一個適當?shù)狞c作為計時起點?？蛇x擇相隔0.1s(或更短)的若

干計數(shù)點進行測量

2．求解并記錄各計數(shù)點的瞬時速度

(1)各計數(shù)點的瞬時速度的計算方法

計算某計數(shù)點的瞬時速度時，應取以該計數(shù)點為中間時刻的較近的兩計數(shù)點間的位移Δx，并求該段位移的

平均速度，這個平均速度近似等于該點的瞬時速度。

x2

如果圖中相鄰計數(shù)點間的時間間隔用T表示，則1、2、3、4、…各點的瞬時速度分別為：vx＝，vx

12T2

x3－x1x4－x2x5－x3

＝，vx＝，vx＝

2T32T42T

五、數(shù)據分析

1．以時間t為橫軸、速度v為縱軸建立直角坐標系，根據表中的v、t數(shù)據在坐標系中描點。

2．用平滑曲線(包括直線)將這些點連起來，讓這條線通過盡可能多的點。如果有些點難以落在曲線上，應

該使它們大致均勻地分布在曲線兩側。這樣曲線就更符合實際的規(guī)律。

3．實驗結論

根據表中的數(shù)據作出v-t圖像如下。由圖可知，小車的速度隨時間均勻增大。

六、注意事項

1．細繩應該與長木板的表面平行。

2．為防止槽碼落地，且避免小車跟滑輪相碰，可在長木板有滑輪的一端裝上帶彈簧的釘子(或橡皮泥)。

3．開始放開小車時，應使小車靠近打點計時器。

4．先啟動打點計時器，再放開小車。

2

5．打完一條紙帶后要立即關閉電源，再取下紙帶。

6．牽引小車的槽碼個數(shù)要適當，以免小車速度過大而使紙帶上的點太少，或者速度太小，而使各段位移差

別不大，使誤差增大。

7．一次測量完畢各計數(shù)點到起始點的距離，而不是分別直接測量相鄰計數(shù)點間的距離。

8．作v-t圖像時，注意坐標軸單位長度的選取，使v、t數(shù)據點盡量分布在整個坐標平面。

洞悉誤差分析

實驗產生原因減小方法

根據紙帶測量的位移一次測量完畢各計數(shù)點到起始點的距離，而不是分別直接

偶然有誤差測量相鄰計數(shù)點間的距離

誤差

作v-t圖像時，注意坐標軸單位長度的選取，使v、t數(shù)據

作圖有誤差

點盡量分布在整個坐標平面

系統(tǒng)木板的表面狀況不完

選用表面狀況盡量相同的木板

誤差全相同

知識點2實驗拓展與創(chuàng)新

1．瞬時速度的測量方法：由打點紙帶求瞬時速度→測定遮光片的寬度d和遮光片通過光電門的擋光時間

d

Δt，由v＝求瞬時速度；用滴水針頭代替打點計時器打紙帶求瞬時速度

Δt

2．情景創(chuàng)新

3

教材習題01

為研究實驗小車沿斜面向下運動的規(guī)律，把打點計時器紙帶的一端固定在小車解題方法

上，小車拖動紙帶運動時，紙帶上打出的點如圖所示。①每隔0.1s剪斷得

到的紙帶長度之

比為平均速度之

比

某同學用以下方法繪制了小車運動的圖像。先把紙帶每隔剪斷，得

(1)vt0.1s②平均速度之比

到若干短紙條。再把這些紙條并排貼在一張紙上，使這些紙條下端對齊，作為

也等于中間時刻

時間坐標軸，標出時間。最后將紙條上端中心連起來，于是得到圖像。請

vt的速度之比

你按以上辦法（用一張薄紙壓在圖上，復制得到紙帶）繪制這個vt圖像。

(2)這樣做有道理嗎？說說你的看法。

【答案】(1)根據紙帶可以得出對應的圖象如圖所示；

(2)因為剪斷的紙帶所用的時間都是t=0.1s，即時間t相等，所以紙帶的長度之比等于此段紙帶的平

均速度之比；而此段紙帶的平均速度等于這段紙帶中間時刻的速度，最后得出結論紙帶的長度之比

等于此段紙帶的平均速度之比，還等于各段紙帶中間時刻的速度之比，即紙帶的高度之比等于中間

時刻速度之比。因此該做法是合理的。

教材習題02

列車沿長直坡路向下行駛。開始時速度表上的示數(shù)是解題方法

54km/h，以后每5s讀取一次數(shù)據，見表①速度單位的換算：1m/s=3.6km/h

表列車速度表②根據速度值建立如圖所示坐標，描

點且將點擬合成一條直線

時間t/s051015202530

4

速度

54596570768186

v/(kmh1)

速度

v/(ms1)

(1)在表中填寫以ms1為單位表示的速度值。

(2)作出列車速度與時間關系的vt圖像。

【【答案】(1)15m/s；16.4m/s；18.1m/s；19.4m/s；21.2m/s；22.5m/s；23.9m/s；

(2)

考點一實驗器材與原理

1．小明同學用圖示裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律。實驗時小明啟動計時器，然后放開小車，讓它拖

著紙帶做勻加速直線運動。用計算機軟件處理實驗數(shù)據，繪制出小車的vt圖像可能是下列圖中的（）

A．B．C．D．

【答案】A

【詳解】小車在細繩的牽引下做勻加速直線運動，速度越來越大。

故選A。

2．某一學習小組的同學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。

5

（1）常見的打點計時器有兩種：和，它們使用的都是電源（填“直流”或“交流”），

當電源頻率為50Hz時，每隔s打一個點。

（2）關于本實驗，下列說法正確的是。

A．釋放紙帶的同時，接通電源

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大

（3）要測量小車的速度。除打點計時器（含所用電源、紙帶、墨粉紙盤）外還必須使用的測量工具是。

【答案】電磁打點計時器電火花打點計時器交流0.02B刻度尺

【詳解】（1）[1][2][3]常見的打點計時器有兩種：電磁打點計時器和電火花打點計時器，它們使用的都是交

流電源。

[4]當電源頻率為50Hz時，每隔0.02s打一個點。

（2）[5]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?shù)臄?shù)據點，實驗時應先接通電源，后釋放紙帶，故AC錯誤，B正確；

D．紙帶上的點跡越密集，說明紙帶運動的速度越小，故D錯誤。

故選B。

（3）[6]除打點計時器（含所用電源、紙帶、墨粉紙盤）外還必須使用的測量工具是刻度尺，用于測量紙帶

上的點間距離。

考點二實驗步驟

3．（多選）下列關于“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗操作中，正確的是（）

A．在釋放小車前，小車要緊靠打點計時器

B．打點計時器應放在長木板有滑輪的一端

C．應先接通電源，在打點計時器打點穩(wěn)定后再釋放小車

D．小車停止運動后，應立即關閉電源，再取下紙帶

【答案】ACD

【詳解】A．在釋放小車前，小車要緊靠打點計時器，這樣紙帶會得到充分利用，會得到更多的數(shù)據，減小

實驗誤差，A正確；

B．打點計時器應放在長木板沒有滑輪的一端，B錯誤；

6

C．應先接通電源，在打點計時器打點穩(wěn)定后再釋放小車，這樣對減小實驗誤差有利，C正確；

D．小車停止運動后，應立即關閉電源，再取下紙帶，D正確。

故選ACD。

4．（多選）在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中，下列關于電磁打點計時器的說法中正確的是（）

A．電磁打點計時器正常工作使用的是低壓交流電源

B．打點計時器的打點周期與電壓高低有關

C．在釋放小車前，小車要靠近打點計時器

D．應先接通電源，后釋放小車

【答案】ACD

【詳解】A．電磁打點計時器正常工作使用的是約8V的低壓交流電源，A正確；

B．打點計時器的打點周期只與交流電源的頻率有關，與電壓高低無關，B錯誤；

C．在釋放小車前，小車要靠近打點計時器，有利于紙帶的充分利用，C正確；

D．應先接通電源，后釋放小車，有利于紙帶的充分利用，D正確。

故選ACD。

5．用打點計時器、平板、小車等器材做研究勻變速直線運動的實驗。

(1)穿入打點計時器限位孔的紙帶，正確的是（填“甲”或“乙”）

(2)如圖是學生即將釋放小車之前的裝置圖及操作，以下存在錯誤的是（）

A．細線與木板不平行

B．打點計時器接的是直流電源

C．小車釋放的位置離計時器較遠

D．無論什么計時器，使用時均要先接通電源，后釋放紙帶

【答案】(1)甲；(2)ABC

【詳解】（1）穿入打點計時器限位孔的紙帶，對于電火花計時器，應該墨粉紙盤在上，紙帶在下，對于電

磁打點計時器，應該復寫紙在上，紙帶在下。

故選甲。

（2）A．為給小車提供一個恒定的拉力，細線應與木板平行，故A錯誤；

B．打點計時器應使用交流電源，故B錯誤；

C．小車釋放前應靠近打點計時器，故C錯誤；

7

D．無論什么計時器，使用時均要先接通電源，后釋放紙帶，故D正確。

故選ABC。

考點三利用紙帶計算某點的瞬時速度

6．某同學在“研究勻變速直線運動”的實驗中獲得的一條紙帶的一部分如圖所示。打點計時器所接交流電源

的頻率為50Hz。

(1)打點計時器在紙帶上打下相鄰兩點的時間間隔為s。

(2)從圖中可讀出C、D兩點間的距離xcm。

(3)打點計時器打下B點時紙帶的速度大小為m/s（結果保留兩位有效數(shù)字）。

【答案】(1)0.02；(2)1.10；(3)0.40

【詳解】（1）打點計時器所接交流電源的頻率為50Hz，由周期與頻率的關系公式可得，在紙帶上打下相鄰

兩點的時間間隔為

11

Ts0.02s

f50

（2）刻度尺的最小刻度是0.1cm，則從圖中可讀出C、D兩點間的距離為

x3.70cm2.60cm1.10cm

（3）由勻變速直線運動在某段時間內中間時刻的瞬時速度等于這段時間內的平均速度可得，打點計時器打

下B點時紙帶的速度大小為

xx2.601.00

vAC102ms0.40ms

Bt2T20.02

7．小華同學在做“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

圖中標出。

（1）為了達到實驗的目的，除了有打點計時器、紙帶、小車、細繩、導線、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

8

（2）圖中兩相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=s；

（3）根據紙帶提供的信息，小華同學已經計算出了打下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。

【答案】A0.10.53

【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

x26.5515.95102

v46m/s0.53m/s

52T20.1

8．（1）電磁打點計時器使用電壓約為的（選填“交流”或“直流”）電源。

（2）在“練習使用打點計時器”的實驗中，利用重物牽引小車，用電磁打點計時器打點，打點的頻率為f=50

Hz，實驗時得到一條清晰的紙帶。取紙帶上的A、B、C……共7個點進行研究，這7個點和刻度尺標度的

對應關系如圖所示。

①小車相對圖中方位向（選填“左”或“右”）運動；

②A點到D點對應的平均速度是m/s，F(xiàn)點對應的瞬時速度是m/s；（以上兩空均保

留三位有效數(shù)字）

③如果當時交變電流的頻率是f=51Hz，而計算時仍按f=50Hz，那么速度的測量值將（選填“偏

大”“偏小”或“相等”）。

【答案】8V交流左0.1380.226偏小

【詳解】（1）[1]電磁打點計時器使用電壓約為8V的低壓交流電源。

[2]電磁打點計時器使用電壓約為8V的低壓交流電源。

（2）[3]小車做加速運動，所以相同時間內的位移越來越大，可知小車帶著紙帶向左運動

[4]相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為

T50.02s0.1s

A點到D點對應的平均速度是

9

x4.15102

vADm/s0.138m/s

AD3T0.3

[5]F點對應的瞬時速度

x(10.616.09)102

vvBGm/s0.226m/s

FEG2T0.2

[6]如果交變電流的實際頻率是f=51Hz，則實際打點的周期小于0.02s，而仍按f=50Hz計算，會使速度的

測量值小于真實值，即測量結果偏小。

考點四描繪v-t圖像并求加速度

9．某同學在“用打點計時器測速度”的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況（交流電

頻率是50Hz），在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點。其相鄰點間的距離如圖所示，每

兩個相鄰的計數(shù)點之間有四個點未畫出。（以下計算結果保留3位有效數(shù)字）。

（1）電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，根據打點計時器打出的紙帶，下列選項中：

A．時間間隔B．位移C．平均速度D．瞬時速度

我們可以從紙帶上直接得到的物理量是，測量得到的物理量是，通過計算能得到的物理量是

（填選項前的字母）。

（2）根據紙帶上各個計數(shù)點間的距離，計算出打下B、C、D、E、F五個點時小車的瞬時速度，各個速度

值如下表。計算出B點速度的大小。

vBvCvDvEvF

－

數(shù)值/(m·s1)0.4790.5600.6400.721

將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標在直角坐標系中，并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關系圖

線。

（3）根據圖像求出小車的加速度a=。

【答案】ABCD/DC0.400

10

0.803m/s2

【詳解】（1）[1]因為打點計時器的頻率為50Hz，則從紙帶上直接得到的物理量是時間間隔，相鄰的點跡

（計時點）之間的時間間隔為0.02s,故選A；

[2]可以用刻度尺測量出小車的位移大小，故選B；

[3]平均速度和瞬時速度的大小可以通過位移大小與對應的時間間隔計算出來。故選CD。

（2）[4]每兩個相鄰的計數(shù)點之間有四個點未畫，則相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為

T50.02s0.1s

根據速度公式可知，B點的瞬時速度

xx(3.624.38)102m

vABBC0.400m/s

B2T20.1s

[5]根據計算的B點速度及表中其他各點的速度在坐標系中描點連線，如圖所示

（3）[6]選用圖像中距離較遠的兩點求解加速度誤差更小，根據圖像可知小車的加速度

v0.721m/s0.400m/s

a0.803m/s2

t40.1s

10．結合“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗（裝置如圖甲），完成下列問題：

11

(1)如圖乙，刻度尺的0刻度與“0”點對齊，測量點“4”到“0”的距離為cm；該同學已將1、2、3、

4點對應時刻的瞬時速度進行計算填入表中，請你將測量點“5”對應時刻的瞬時速度填入表中（結果保留三

位有效數(shù)字）；請你把“5”的數(shù)據補充到圖丙中，并擬合圖線。

測量點12345

瞬時速度（m·s-1）0.5010.5200.5250.540

()

(2)根據擬合好的圖像求出小車的加速度大小為a=m/s2.（結果保留三位有效數(shù)字）

(3)關于該實驗，下列說法正確的是___________。

A．重復實驗時，可以增加懸掛的槽碼，也可以在小車里增加鉤碼

B．實驗時，牽引小車的細繩必須平行于長木板，而且長木板也必須水平放置

C．若實驗時電源頻率略低于50Hz，但該同學并不知道，則小車速度測量值將大于實際值

D．如果實驗用電火花計時器，實驗時的電壓略低于220V，則加速度的測量值將小于實際值

【答案】(1)19.900.550

(2)0.120

(3)AC

【詳解】（1）[1]由圖乙可知，刻度尺的0刻度與“0”點對齊，測量點“4”到“0”的距離為19.90cm。

[2]由勻變速直線運動在某段時間內中間時刻的瞬時速度等于這段時間內的平均速度可得，測量點“5”對應時

12

刻的瞬時速度為

x30.919.9

v102ms0.550ms

5t100.02

[3]在圖丙中補點并擬合圖線，如圖所示。

（2）由圖像可得

v0.5500.490

ams20.120ms2

t0.5

（3）A．重復實驗時，可以增加懸掛的槽碼，也可以在小車里增加鉤碼，這樣可以改變小車的速度和加速

度，A正確；

B．實驗時，牽引小車的細繩必須平行于長木板，長木板可以水平放置或傾斜放置均可，只要小車能加速運

動即可，B錯誤；

1

C．若實驗時電源頻率略低于50Hz，可知打點周期T變大，但該同學并不知道，仍按0.02s計算，則小

f

車速度測量值將大于實際值，C正確；

D．如果實驗用電火花計時器，實驗時的電壓略低于220V，可知電源的頻率不變，則打點周期不變，則加

速度的測量值等于實際值，D錯誤。

故選AC。

知識導圖記憶

13

知識目標復核

1．進一步練習使用打點計時器。

2.會利用紙帶求小車運動的瞬時速度。

3.會利用v-t圖像處理實驗數(shù)據，并由圖像計算小車的加速度和判斷小車的運動情況。

一、單選題

1．在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，未啟動打點計時器，小車應放置在()

A．靠近打點計時器位置B．長木板上的滑輪附近

C．打點計時器與滑輪的中點處D．任意位置

【答案】A

【詳解】在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，未啟動打點計時器，小車應放置在靠近打點計時器

位置，以充分利用紙帶。

故選A。

2．在“探究小車速度隨時間變化的規(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．打點結束后，先斷開電源，再取下紙帶

【答案】C

【詳解】A．打點計時器應使用交流電源，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；

14

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．打點結束后，先斷開電源，再取下紙帶，D正確。

故選C。

3．關于打點計時器打出的紙帶,下列敘述錯誤的是()

A．點跡均勻,說明紙帶做勻速運動B．點跡變稀,說明紙帶做加速運動

C．點跡變密,說明紙帶做加速運動D．相鄰兩點間的時間間隔相等

【答案】C

【詳解】A.點跡均勻，說明點間距相同，時間也相同，故是勻速運動，故A正確；

B.點跡變稀，說明相同時間間隔內的位移不斷增加，物體加速運動，故B正確；

C.點跡變密，說明相同時間間隔內的位移不斷減小，故做減速運動，故C錯誤；

D.當交流電頻率為50Hz時，每隔0.02s打一次點，相鄰兩點間的時間間隔相等，故D正確．

故選C．

二、實驗題

4．一輛漏油的農用“小四輪”在平直公路上勻加速行駛，若每隔1s漏下一滴，一位同學根據漏在路面上的油

滴分布，測量的數(shù)據如圖所示．根據測得的數(shù)據和油滴點跡分布可知，“小四輪”正向（填“左”

或“右”)做加速直線運動．其中“小四輪”滴第7個油滴時的速度v7＝m/s，滴第9個油滴時的

速度V9＝m/s(后兩空結果保留3位有效數(shù)字)

【答案】右6.48×10－28.64×10－2

【詳解】因為車正在勻加速行駛，所以相同時間內的位移越來越大，可以判斷出小車正在向右行駛；

2

(26.3913.43)10

根據紙帶處理求速度方法：vvm/s6.48102m/s

76821

2

(43.6726.39)10

同理得到vvm/s8.64102m/s

981021

5．下圖所示是計時器（填“電磁”或“電火花”），其工作時使用（選填“交變”或“直流”）電源，

工作電壓為V，當電源的頻率是50Hz時，每隔s打一次點。下列用一條紙帶穿法正確的是

（填A或者B）

15

【答案】電火花交流2200.02B

【詳解】[1][2][3]圖中所示是電火花計時器，其工作時使用交變220V電源。

[4]當電源的頻率是50Hz時，由

1

T0.02

f

可知，每隔0.02s打一次點。

[5]紙袋應置于墨粉紙盤下面，故紙帶穿法正確的是B。

6．某同學用圖1所示的裝置研究小車做勻變速直線運動的特點。

（1）實驗中，除打點計時器（含交流電源、紙帶、復寫紙）、小車、平板和重物外，在下面的器材中，必

須使用的是（選填選項前的字母）。

A．刻度尺B．秒表C．天平D．彈簧測力計

（2）下列實驗步驟的正確順序是（用字母填寫）。

A．關閉電源，取下紙帶

B．將小車?？吭诖螯c計時器附近，小車尾部與紙帶相連

C．把打點計時器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔

D．接通電源后，放開小車

（3）實驗中獲得的一條紙帶如圖2所示，在紙帶上依次取O、A、B、C、D……若干個計數(shù)點，利用實

驗數(shù)據計算出打點時小車的速度v，以v為縱坐標，t為橫坐標，做出如圖3所示的vt圖象。根據圖象求

出小車的加速度a=m/s2（保留3位有效數(shù)字）。

16

【答案】ACBDA1.44

【詳解】（1）[1]A．需要用刻度尺測量計數(shù)點之間的距離處理數(shù)據，故A需要；

B．打點計時器有計時功能，所以不需要秒表，故B不需要；

C．本實驗是研究勻變直線運動的特點，只讓小車做勻加速即可，不需要測量質量，所以天平不需要，故C

不需要；

D．本實驗是研究勻變直線運動的特點，只讓小車做勻加速即可，不需要測量力，所以彈簧測力計不需要，

故D不需要。

故選A。

（2）[2]根據實驗原理以及實驗過程，先安裝儀器，然后接通電源放開小車進行實驗，最后關閉電源，取下

紙帶數(shù)據處理，則下列實驗步驟的正確順序是DCBA。

（3）[3]根據圖像可得

v0.720

am/s21.44m/s2

t0.50

7．一打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上勻加速滑下。下圖是打出

的紙帶的一段，相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點未畫出。已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。

（1）部分實驗步驟如下：

A．測量完畢，關閉電源，取出紙帶

B．接通電源，待打點計時器工作穩(wěn)定后放開小車

C．將小車?？吭诖螯c計時器附近，小車尾部與紙帶相連

D．把打點計時器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔

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上述實驗步驟的正確順序是：（用字母填寫）；

（2）計算打下D點和E點時，小車的速度分別為vD=m/s，vE=m/s。

【答案】DCBA0.9m/s1.1m/s

【詳解】（1）[1]實驗中應先安裝固定打點計時器，讓紙帶穿過限位孔，再將小車靠在打點計時器附近，小

車尾部與紙帶相連，然后接通電源，待打點計時器工作穩(wěn)定后放開小車，最后測量完畢，關閉電源，取出

紙帶。

故正確的順序應為：DCBA

（2）[2]相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點未畫出，則周期為

T0.1s

打下D點時，小車的速度為

x（8.0010.00）0.01

vCEm/s0.9m/s

D2T20.1

[3]打下E點時，小車的速度為

x（10.0012.00）0.01

vDFm/s1.1m/s

E2T20.1

8．如圖甲所示，小車開始在水平玻璃板上運動，后來在薄布面上做減速運動。某同學用打點計時器記錄小

車的運動情況，所打出的紙帶及相鄰兩點間的距離（單位：cm）如圖乙所示，紙帶上相鄰兩點間對應的時

間間隔為0.02s。

（1）計算打點計時器打出點2、3時小車的速度大小，填入表中。

計數(shù)點序號12345

-1

速度vn/（m·s）v1=0.75v2=v3=v4=0.45v5=0.35

（2）在平面直角坐標系中作出小車在薄布上運動的v-t圖像。()

（3）求出小車在玻璃板上的運動速度大小。()

【答案】0.650.550.85m/s

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【詳解】（1）[1][2]打點計時器打出點2、3時小車的速度大小分別為

1.401.20102

vm/s0.65m/s

20.04

1.201.00102

vm/s0.55m/s

30.04

（2）[3]以速度為縱坐標、時間為橫坐標建立直角坐標系。用描點法作出小車在薄布上做減速運動的v-t圖

像。將圖線延長，使其與縱軸相交，如圖所示。

（3）[4]由圖像可知，小車做減速運動的初速度大小，即小車在玻璃板上的運動速度大小為0.85m/s。

9．某同學利用氣墊導軌和光電門測量滑塊的瞬時速度和加速度大小，裝置如圖所示。

(1)實驗室現(xiàn)有編號分別為I、II、III、IV的四塊寬度不同的遮光片，該同學先后將四塊遮光片裝在滑塊上，

在滑塊相同的運動情況下使它們分別通過光電門1，并測得它們的遮光時間和速度大小如下表所示，則由表

中數(shù)據可知，應選擇編號為（填“I”、“II”、“III”或“IV”）的遮光片進行實驗更為精確；

遮光片編號通過光電門1的時間（s）速度（m/s）

I0.230440.347

II0.174640.344

III0.116620.343

IV0.058500.342

(2)選好遮光片并調節(jié)好所有器材后進行實驗，某次實驗測得滑塊先、后經過光電門1、2的遮光時間分別為

t1、t2，并記錄了遮光片從開始遮住光電門1到開始遮住光電門2的時間間隔為t，遮光片的寬度為d，則

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滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中平均加速度大小a。（用題目中所給的物理量符號表示）

2d11

【答案】(1)Ⅳ；(2)()

2tt2t1t2t1

【詳解】（1）根據

dvt

可知，Ⅳ號遮光片寬度最窄，則速度大小更接近經過光電門時的瞬時速度大小，則選用Ⅳ號遮光片做實驗

更精確。

（2）滑塊經過第1個光電門的速度為

d

v1

t1

經過第2個光電門的速度為

d

v2

t2

則平均加速度大小為

v2v2d11

a()

t2t12ttt2ttttt

t212121

22

10．光電計時器是一種研究物體運動時常用的計時儀器，其結構如圖甲所示。a、b分別是光電門的激光發(fā)

射裝置和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的遮光時間?，F(xiàn)將一滑塊（上

端固定有寬度為d的遮光條）放在氣墊導軌上，輕推滑塊后測得滑塊通過光電門的過程中遮光條的遮光時

間為t。

(1)為了使測得的滑塊通過光電門時的速度更加接近真實值，應選擇較（填“寬”或“窄”）的遮光條。

(2)用刻度尺測遮光條的寬度，測量結果如圖乙所示，則遮光條的寬度d=，滑塊通過光電門時的速

度大小v=（用題目給定的物理量符號表示）。

d

【答案】(1)窄；(2)0.40cm

t

【詳解】（1）為了使測得的滑塊通過光電門時的速度更加接近真實值，應選擇較窄的遮光條，因為遮光條

越窄，遮光條通過光電門的時間越小，則遮光條通過光電門的平均速度越接近瞬時速度。

（2）[1]該刻度尺分度值為0.1cm，因此遮光條的寬度為

d=0.40cm

[2]根據光電門測速原理可知，滑塊通過光電門時的速度大小為

20

d

v

t

11．某同學按如圖所示裝置做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗。

（1）釋放小車時，實驗裝置如圖甲所示，指出該裝置或操作中錯誤的有。

A．電磁打點計時器接在直流電源上了

B．應先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放小車

C．小車離打點計時器過遠

（2）如圖乙為改正裝置后打下的一條紙帶的中間部分，A、B、C、D為其中連續(xù)打出的四個點（已知打點

計時器打點時間間隔T0.02s）。由于操作不慎，C點模糊了，小明仍用此紙帶來研究。從圖上可以讀得A

點在刻度尺上位置的讀數(shù)為cm，在打下C點時小車的速度最接近于m/s（結果保留三

位有效數(shù)字）。

【答案】AC2.951.40

【詳解】（1）[1]A．電磁打點計時器應接在交流電源上，A錯誤；

B．應先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放小車，B正確；

C．小車離打點計時器過遠，小車應靠近打點計時器，C錯誤。

故選AC。

（2）[2]A點在刻度尺上位置的讀數(shù)為2.95cm。

[3]打點計時器打點時間間隔T0.02s，在打下C點時小車的速度

xx(9.604.00)102

vDBm/s1.40m/s