測(cè)量直線運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度 專項(xiàng)訓(xùn)練（學(xué)生版）2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)（新高考）

考點(diǎn)05測(cè)量直線運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度

考情探究,

i.高考真題考點(diǎn)分布

題型考點(diǎn)考查考題統(tǒng)計(jì)

實(shí)驗(yàn)題測(cè)量直線運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度2023年1月浙江卷

2.命題規(guī)律及備考策略

【命題規(guī)律】高考對(duì)該實(shí)驗(yàn)的考查頻率較低，但該實(shí)驗(yàn)所涉及到測(cè)速度的方法，會(huì)在其他力學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn),

因此，這個(gè)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)。

【備考策略】

1.掌握實(shí)驗(yàn)的原理，能利用紙帶求出物體的瞬時(shí)速度和加速度，會(huì)做出必要的誤差分析。

2.能夠在原型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，會(huì)處理利用了光電門等傳感器的其他同類實(shí)驗(yàn)。

【命題預(yù)測(cè)】重點(diǎn)掌握能利用紙帶求出物體的瞬時(shí)速度和加速度的方法。

I、.考點(diǎn)梳理|?

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

L練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)會(huì)通過紙帶上的點(diǎn)測(cè)瞬時(shí)速度。

2.研究物體勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

二、實(shí)驗(yàn)器材

電火花計(jì)時(shí)器（或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器）、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、小車、紙帶、細(xì)繩、槽碼、刻度尺、導(dǎo)線、電

源、復(fù)寫紙。

三、實(shí)驗(yàn)思路

L打點(diǎn)計(jì)時(shí)器原理

振針限位孔永久

電磁

打點(diǎn)?

,作用：計(jì)時(shí)儀器，接頻

計(jì)時(shí)領(lǐng)

率為50Hz的交變電流,

紙帶振片每隔0。2s打一次點(diǎn)

工，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:

作低壓交變電源

條

電火花計(jì)時(shí)器：

件

、220V交變電源

2.用“平均速度法”測(cè)速度

瞬時(shí)速度沒法直接測(cè)量,因此根據(jù)極限的思想，可通過測(cè)量對(duì)應(yīng)的很短時(shí)間內(nèi)的平均速度來測(cè)瞬時(shí)速度。

在公式V=摟中，當(dāng)A時(shí)V是瞬時(shí)速度。

3.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度測(cè)量

在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，某段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該段時(shí)間的平均速度,故打第n個(gè)點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬

久n+二九+1

時(shí)速度為v?=-2T

四、實(shí)驗(yàn)步驟

,‘皿生電源插頭

小車紙帶氣《

1.按照如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端，接好電源。

2.把一細(xì)繩系在小車上，細(xì)繩繞過滑輪，下端掛合適的槽碼，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，固定在小車后面。

3.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后放開小車。

4.小車運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，斷開電源，取下紙帶。

5.換紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次，選擇一條比較理想的紙帶進(jìn)行測(cè)量分析。

五、實(shí)驗(yàn)操作的四點(diǎn)注意

1.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)紙帶和細(xì)繩，使其與木板平行。

2.在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，可通過改變懸掛的鉤碼個(gè)數(shù)來改變加速度，無(wú)需平衡小車的摩擦力。

3.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后讓小車運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先斷開電源后取紙帶。

4.在小車到達(dá)木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng)，以防小車與滑輪相撞及鉤碼落地。

六、誤差分析

1.紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦不均勻、打點(diǎn)不穩(wěn)定引起誤差。

2.計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測(cè)量有偶然誤差。

3.作圖有誤差。

!考點(diǎn)精講I

考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)

i.依據(jù)紙帶判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

(1)修、X2、X3、…、X”是相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。

(2)Ax是兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移差：AXI=M—Xi，AX2=X3—X2>...O

(3)7是相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：7=0.02〃s(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz,n為兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間計(jì)時(shí)點(diǎn)的間隔

數(shù))。

(4)Ax=aC,只要小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，它在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差就一定相等。

2.由紙帶計(jì)算某點(diǎn)的瞬時(shí)速度

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，即丫小有半來計(jì)算。

3.利用紙帶求物體加速度的兩種方法

(1)逐差法

根據(jù)X4-Xi=X5-X2=X6-X3=3〃(r為相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔)，求出。產(chǎn)窄戶2專與，然后取平均

值0=時(shí)”="石+*今1+於+嗎即為物體的加速度。

在數(shù)據(jù)處理時(shí)可以對(duì)紙帶重新分段，把6段距離分為“前三”和“后三”,“后三”減“前三”也為相鄰相等時(shí)間

間隔內(nèi)的位移差，時(shí)間間隔為37。

⑵圖像法

利用力=寫豐求出打各點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度，然后作出VY圖像，用V-/圖像的斜率求物體運(yùn)動(dòng)的加速度。

典例引領(lǐng)

I__________________

1.在"探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律"的實(shí)驗(yàn)中:

甲乙

圖1

圖2

(1)圖1中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器乙的工作電壓為(填"交流"或"直流")V。若提供的實(shí)驗(yàn)器材中同時(shí)

有甲、乙兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，優(yōu)先選用(填"甲"或"乙")。

(2)下列操作中正確的有0

A.在釋放小車前，小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)放在長(zhǎng)木板有滑輪的一端

C.應(yīng)先接通電源，后釋放小車

D.跨過滑輪所吊重物越重越好，可以減小阻力的影響

(3)小蘭同學(xué)打出的一條紙帶如圖2所示，4、B、C、D、E為在紙帶上所選的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的

時(shí)間間隔為0.1s,若實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的左端和小車相連，則小車做(選填"勻加速"或"勻減速”)直線運(yùn)

動(dòng)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為m/s,小車運(yùn)動(dòng)過程中的加速度為m/s2o（結(jié)

果保留兩位有效數(shù)字）

即曄測(cè)

2.利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置"探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律"。

（1）使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí)的基本步驟如下：

A.接通開關(guān)，聽到放電聲，開始拖動(dòng)紙帶

B.把計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上，將紙帶從墨粉紙盤下面穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C.將電火花計(jì)時(shí)器插頭插入相應(yīng)的電源插座

D.當(dāng)紙帶完全通過電火花計(jì)時(shí)器后，及時(shí)關(guān)閉電火花計(jì)時(shí)器

上述步驟正確的順序是（按順序填寫步驟前的字母）。

（2）某實(shí)驗(yàn)小組所得紙帶上打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖乙所示（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中未畫

出），打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz。X]=5.09cm,x2=7.10cm,%=9.10cm,x4=11.09cm,%=13.10cm,

無(wú)6=15.10cm。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打￡點(diǎn)時(shí)小車的速度與=m/s,根據(jù)紙帶計(jì)算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度

a=_________m/s2?（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

1.描繪VT圖像

（1）根據(jù)表格中的v、f數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點(diǎn)。

（2）作一條直線，使同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落到這條直線上，落不到直線上的各點(diǎn)應(yīng)均勻分布在直線的

兩側(cè)，這條直線就是本次實(shí)驗(yàn)的VY圖線，它是一條傾斜的直線，如圖所示。

2.由v-f圖像求加速度：

Av

選直線上盡量遠(yuǎn)的兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，由。=一求出加速度大小。

△t

典例引領(lǐng)

3.如圖所示是某種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的示意圖.

（1）該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是（選填"電火花"或"電磁"）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，工作時(shí)使用（選填

"220V"、"8V"）交流電源.如下圖是某同學(xué)用該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（電源頻率是50Hz）在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)

驗(yàn)中獲得的一條紙帶.N8CD是紙帶上四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，從圖中讀出

/、。兩點(diǎn)間距=cm,段的平均速度是丫=m/s,如果電源頻率變?yōu)?9Hz,而同學(xué)不

知道，則該平均速度測(cè)量值與實(shí)際值相比（選填"偏大"或"偏小"）.

（2）如下圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的X-r圖線（x為各計(jì)數(shù)點(diǎn)至同一起點(diǎn)的距離），加速度大小為

即時(shí)檢測(cè)

4.某班同學(xué)做"探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)：

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)的儀器，如圖甲是實(shí)驗(yàn)室兩種常用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一一電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，該打

點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源是圖乙中的（填"A"或者"B"）。

B照明電源插座

甲乙

(2)如下圖所示是該同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶，在所打的點(diǎn)中，取N、B、C、D、E為計(jì)數(shù)點(diǎn),

相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)。若已知。=L20cm,

s2=3.40cm,%=5.60cm、54=7.80cm,則打下C點(diǎn)時(shí)小車的速度v=m/s(保留兩位有效數(shù)

字)。

(3)如上圖所示，是該同學(xué)從兩次實(shí)驗(yàn)中得到數(shù)據(jù)后畫出的小車運(yùn)動(dòng)的V—圖像，則下列說法正確的是

()。

A.第一次實(shí)驗(yàn)中處理紙帶時(shí)，舍掉了開頭一些密集的打點(diǎn)

B.第二次實(shí)驗(yàn)中處理紙帶時(shí)，舍掉了開頭一些密集的打點(diǎn)

C.第一次的實(shí)驗(yàn)誤差比第二次的較大

D.第一次的實(shí)驗(yàn)誤差比第二次的較小

!考點(diǎn)精講I

考點(diǎn)二創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案

i.實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)及速度的測(cè)量方法

電源插頭

田1

輕

輪

1滑

/理建

開

「

重

物

由遮光條的寬度"和遮光片擋Xn+X

由紙帶求速度?！?n+i

光時(shí)間A，求速度"=七2T

2.獲得加速度方法的改進(jìn)

長(zhǎng)木板傾斜，靠小車的重力獲得加速度（如圖甲、乙所示）一靠重物的拉力獲得加速度。

典例引領(lǐng)

5.曉宇同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)時(shí)將長(zhǎng)木板的左端適當(dāng)墊

高，將光電門固定在長(zhǎng)木板的下端，帶有遮光條的滑塊由適當(dāng)高度處無(wú)初速釋放，滑塊經(jīng)過光電門時(shí)，遮

光條的擋光時(shí)間為。。為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，曉宇同學(xué)進(jìn)行了多次測(cè)量，然后求平均值。

123(cm)

%雨1小|山"山"山"

0510

乙

⑴實(shí)驗(yàn)時(shí)，曉宇同學(xué)用十分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量了遮光條的寬度，其示數(shù)如圖乙所示，則遮光條的寬度"=

cm。

（2）滑塊經(jīng)過光電門時(shí)，滑塊的速度大小為o（用以上測(cè)量的物理量表示）

⑶某次測(cè)量時(shí)，滑塊的釋放點(diǎn)到光電門的間距為乙則滑塊沿長(zhǎng)木板下滑時(shí)的加速度大小為。（用以

上測(cè)量的物理量表示）

即晚測(cè)

6.“用DIS測(cè)量瞬時(shí)速度”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1）此實(shí)驗(yàn)使用光電門來測(cè)量速度。原理是通過記錄擋光片擋光時(shí)間加，已知擋光片寬度為Ax,用平均

速度表示瞬時(shí)速度，則小車前端通過傳感器的速度為o實(shí)驗(yàn)中為使實(shí)驗(yàn)精確，則應(yīng)選用擋光片

（由圖中桌面三塊擋光片選擇合適編號(hào)）。

（2）反射式位移傳感器發(fā)射超聲波脈沖，經(jīng)被測(cè)物體反射后再被傳感器接收。測(cè)量發(fā)射和接收超聲波的

時(shí)間差加，根據(jù)超聲波在空氣中的波速V,即可確定被測(cè)物體與傳感器的距離為□經(jīng)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)

據(jù)處理后可進(jìn)一步得到被測(cè)物體的位移、速度和加速度。

某次實(shí)驗(yàn)中，將反射式位移傳感器固定在鐵架臺(tái)上。把籃球置于傳感器正下方，由靜止開始釋放籃球，得

到籃球的速度v與時(shí)間t的圖像正確的是（填正確答案標(biāo)號(hào)），理由:

o0.10.20.30.40.5

典例引領(lǐng)

7.某同學(xué)利用如圖所示的裝置研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)，并測(cè)量小車的加速度。

光電門2光電門1

⑴水平導(dǎo)軌上安裝兩個(gè)相距為/的光電門，小車上裝有寬度為d的遮光條，在槽碼的牽引下，小車從光電

門1的右側(cè)由靜止開始運(yùn)功，無(wú)后經(jīng)過光電門1、2,為了測(cè)量小車的加速度，下列說法正確的是

0（填選項(xiàng)前的字母）

A.本實(shí)驗(yàn)必須補(bǔ)償小車所受的阻力

B.光電門1和2的距離應(yīng)適當(dāng)大些

C.槽碼的質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

D.要使瞬時(shí)速度的測(cè)量值更加接近于真實(shí)值，可換用更寬的遮光條

⑵測(cè)得兩光電門之間的距離為/=0.5m,遮光條的寬度為d=2mm,遮光條經(jīng)過光電門1、2的擋光時(shí)間

分別為A/|=0.005s、AZ2=0.002S,則小車通過光電門1時(shí)的速度大小為m/s,小車的加速度大小為

即阻性測(cè)

8.某學(xué)習(xí)小組在做"探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)后，利用頻閃照相研究小車從斜面上滑下的運(yùn)

動(dòng)。如圖甲所示，將小車從斜軌上由靜止釋放，用頻閃相機(jī)從小車運(yùn)動(dòng)的側(cè)面進(jìn)行照相，頻閃儀的頻率為

10Hz,得到如圖乙所示的照片。根據(jù)照片測(cè)得CM=31.8cm,05=67.4cm,OC=106.9cm,

OD=150.5cmo

⑴根據(jù)以上信息，可求得小車運(yùn)動(dòng)到位置N處時(shí)的速度大小VA=m/s，小車運(yùn)動(dòng)過程中的加速度

大小。=m/s?（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）；

⑵根據(jù)以上數(shù)據(jù)可推知，小車在。點(diǎn)的速度（填"為零"或"不為零”）。如果當(dāng)時(shí)頻閃儀的頻率為

12Hz,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)們并不知道，那么測(cè)得的加速度與真實(shí)值相比（填"偏大""偏小"或"不

變"）。

Ii好題沖關(guān),

基礎(chǔ)過關(guān)

1.在"探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律"的實(shí)驗(yàn)中:

3X

翡Sf

（1）乙圖的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電壓為（填"交流"或"直流"）V。若提供的實(shí)驗(yàn)器材中同時(shí)有甲乙兩圖

所示的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，優(yōu)先選用—圖（（填"甲"或"乙”

⑵下列操作中正確的有;

A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)安裝在長(zhǎng)木板的有滑輪一端

B.在釋放小車前，小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C.應(yīng)先接通電源，后釋放小車

D.兩相鄰測(cè)量點(diǎn)間的時(shí)間間隔必須是0.1s

E.用VT圖線處理數(shù)據(jù)時(shí)，必須用平滑的曲線連接所有的點(diǎn)

⑶小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了幾條較為理想的紙帶，已在每條紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依打點(diǎn)先后編

為0、1、2、3、4o由于不小心，紙帶被撕斷了，如圖所示。請(qǐng)根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回

答：在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是（）

A<012

54.0mm

4

-?

D.—1

68.0mm

⑷小蘭同學(xué)打出的一條紙帶如圖所示，A、B、C、D、E為在紙帶上所選的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)

間間隔為0.1s。則實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的端是和小車相連的。（選填"左"或"右"）；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)小車

的速度大小為m/So（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位）

ABCDE

12.00，J單位:cm

26.00+

42.00

60.00

2.（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器，根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到的物理量

是（）

A.時(shí)間間隔B.位移C.瞬時(shí)速度D.平均速度

（2）在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄物體運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，接通電源與釋放紙帶（或物體）這兩個(gè)操作步驟的先后關(guān)系

是（）

A.應(yīng)先接通電源，再使紙帶運(yùn)動(dòng)B.應(yīng)先使紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源

C.在使紙帶運(yùn)動(dòng)的同時(shí)接通電源D.先使紙帶運(yùn)動(dòng)或先接通電源都可以

（3）做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車帶動(dòng)紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示。每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)

間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出來，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是50Hz的低壓交流電。貝|：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打"2"時(shí)，小車的速度

v2=m/s,小車的加速度大小為m/s2（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）。

/?,

5L)(a

單位:cm

'6.2「7.10，

4.475.348.008.86

3.在“測(cè)量做直線運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度”的實(shí)驗(yàn)中，擋光片通過光電門傳感器瞬間的平均速度可近似為小車

的瞬時(shí)速度。實(shí)驗(yàn)中更換不同寬度的擋光片，多次實(shí)驗(yàn)。

（1）每一次實(shí)驗(yàn)，小車應(yīng)在斜面上的由靜止釋放。

A.同一位置B.不同位置

（2）用位移傳感器可同時(shí)測(cè)得小車沿斜面運(yùn)動(dòng)的x-f圖像，如圖。所示。。是擋光開始時(shí)刻，與是擋光結(jié)

束時(shí)刻，小車在這段時(shí)間內(nèi)的位移大小為擋光片的寬度。圖中哪條線的斜率表示光電門傳感器測(cè)得的平均

速度大小?請(qǐng)?jiān)趫Da中畫出來。

（3）實(shí)驗(yàn)中更換不同寬度的擋光片，使擋光片固定在小車的同一位置，如圖6所示。擋光片越窄，測(cè)得

的平均速度o

A.越小B.越大C.不受影響

（4）為測(cè)量小車的加速度，需將寬度為6的擋光片固定在小車上，并在導(dǎo)軌上安裝相距為1的兩個(gè)光電

門傳感器。小車沿導(dǎo)軌做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，先后經(jīng)過兩個(gè)光電門傳感器，測(cè)得的擋光時(shí)間分別為和

事,則小車的加速度.=o

—AY

4.瞬時(shí)速度是一個(gè)重要的物理概念，但在物理實(shí)驗(yàn)中通常只能通過"=?。ㄆ渲袨閾豕馄膶挾龋琙

為擋光片經(jīng)過光電門所經(jīng)歷的時(shí)間）的實(shí)驗(yàn)方法來近似表征物體的瞬時(shí)速度。這是因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)

△/或趨近零。為此人們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來研究物體的瞬時(shí)速度。

如圖1所示，在傾斜導(dǎo)軌的/處放置一光電門，讓載有輕質(zhì)擋光片（寬度為△》）的小車從尸點(diǎn)靜止下

滑，再利用處于/處的光電門記錄下?lián)豕馄?jīng)過4點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間△人接下來，改用不同寬度的擋光片重

復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，最后運(yùn)用公式V=簽計(jì)算出不同寬度的擋光片從N點(diǎn)開始在各自擋光時(shí)間內(nèi)的匕，得到一系

列數(shù)據(jù)，并在：一。坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，如圖2所示。在以上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，請(qǐng)繼續(xù)完成下列實(shí)驗(yàn)任務(wù)：

⑴若圖線斜率為心與縱軸交點(diǎn)為。，則擋光片的前邊線剛到達(dá)/點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度—，小車的加速度為—

（用題中給定的字母表示）。

（2）每次更換擋光片后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，—讓小車由尸點(diǎn)靜止釋放。（填"都必須"或"不必要”）

能力提升

5.某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度平方與位移的關(guān)系。小車左端和紙帶

相連，右端用細(xì)繩跨過定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下落，帶動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶。

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶小車

某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)如圖（6）所示。

11.5f<—12.5—葉*—13.5—?；<—14.5-----?!

（單位：cm）

圖⑹

（1）已知圖（6）中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔均為0.1s。以打出/點(diǎn)時(shí)小車位置為初始位置，將打出

B、C、D、E、廠各點(diǎn)時(shí)小車的位移x填到表中，設(shè)小車各點(diǎn)對(duì)應(yīng)速度的平方為V?,則表中x3=

222

cm,vB=m/so

位移區(qū)間ABACADAEAF

x(cm)10.522.0XAD48.062.5

速度平方BCDE

2222

v(m/s)VB1.441.691.96

（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度v?隨位移x的變化關(guān)系，如圖（c）所示。

（3）從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，小車運(yùn)動(dòng)的"2一》圖線可視為一條直線，此直線用方程"2=丘+6表示，其中左=

m/s2,b=m2/s2o（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

（4）根據(jù)（3）中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則打出/點(diǎn)時(shí)小車速度大小

=，小車的加速度大小。=o（結(jié)果用字母A6表示）

6.小張同學(xué)想研究一遙控電動(dòng)車的運(yùn)動(dòng)情況，他找來一個(gè)塑料瓶，設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖甲所示的裝置，瓶?jī)?nèi)

裝上墨水，通過調(diào)節(jié)開關(guān)使墨水緩慢滴下，然后將這個(gè)裝置固定在車的尾部，如圖乙所示.使車從靜止開

始在足夠大的水平地面上沿直線前進(jìn)，然后他在離出發(fā)點(diǎn)不遠(yuǎn)處，選擇墨水滴間距離較大處的一個(gè)點(diǎn)為起

點(diǎn)，用卷尺依次測(cè)量這個(gè)點(diǎn)后面的10個(gè)點(diǎn)到這個(gè)點(diǎn)的距離，并記錄在下面的表格中.

墨水.

甲乙

12345678910

距離（m）0.4221.5463.0764.8906.8138.71310.64512.57114.48316.429

⑴小張制作的裝置相當(dāng)于物理實(shí)驗(yàn)室中的（填儀器名稱）.

（2）通過表中數(shù)據(jù)，你認(rèn)為小車在所記錄的這段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況是.

⑶要測(cè)量小車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，小張同學(xué)還需要知道的物理量是,他還需要的測(cè)量工具

是，測(cè)量方法是

7.某學(xué)生利用"研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置來測(cè)量一個(gè)質(zhì)量為%=50g的重錘下落時(shí)的加速度值，該

學(xué)生將重錘固定在紙帶下端，讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

圖乙

⑴以下是該同學(xué)正確的實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算過程，請(qǐng)?zhí)顚懫渲械目瞻撞糠?

①實(shí)驗(yàn)操作：器材安裝完畢，，再釋放紙帶，讓重錘自由落下，待紙帶全部通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后,

關(guān)閉電源.

②取下紙帶，取其中一段清晰的點(diǎn)，每隔一個(gè)點(diǎn)標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖乙所示，測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為

西=4.14cm,x2=5.69cm,x3=7.22cm,x4=8.75cm,已知實(shí)驗(yàn)所用交流電的頻率為50Hz,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)

間隔r=s,則重錘運(yùn)動(dòng)的加速度的代數(shù)表達(dá)式為。=（含毛?匕和7的代數(shù)表達(dá)式），代

入數(shù)據(jù)，得加速度8=m/s2（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

③打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下。點(diǎn)時(shí)紙帶的速度為=m/s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

（2）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)交變電壓頻率稍有波動(dòng)，從50Hz變成51Hz,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，仍按50Hz進(jìn)行數(shù)

據(jù)處理，那么③中算得的匕與實(shí)際值相比。（選填："偏大'、"偏小"或"不變"）

8.某學(xué)習(xí)小組利用手機(jī)安裝的相關(guān)程序、帶刻度尺的軌道、小車和幾粒小磁粒等，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量小車

在斜面上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度的實(shí)驗(yàn)。操作如下:

小磁善L一，小磁粒

!?（cm）

020cmI智能手機(jī)70cm門智能手機(jī)