備戰(zhàn)高考物理實(shí)驗(yàn)專題復(fù)習(xí)《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》（解析版）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)第=page22頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》一、實(shí)驗(yàn)題用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。

主要實(shí)步驟如下：

a.安裝好實(shí)驗(yàn)器材，接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)，重復(fù)幾次。

b.選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，接一個(gè)合適的點(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)O(t=0)，然后每隔相同的時(shí)間間隔T選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。

c.通過(guò)測(cè)量、計(jì)算可以得到在打A、B、C、D、E、……點(diǎn)時(shí)小車的速度，分別記作v1，v2，v3，v4，v5……

d.以速度v為縱軸，時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖3所示。

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你完成下列任務(wù)：

(1)在下列儀器和器材中，還需要使用的有______和______(填選項(xiàng)前的字母)

A.電壓合適的50?Hz交流電源

B.電壓可調(diào)的直流電源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平(含砝碼)

(2)在圖3中已標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、D、E對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)谠搱D中標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出v?t圖象。

(3)觀察v?t圖象，可以判斷小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其依據(jù)是______。v?t圖象斜率的物理意義是______。

(4)描繪v?t圖象前，還不知道小車是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。用平均速度表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從理論上講，對(duì)△t的要求是______(選填“越小越好”或“與大小無(wú)關(guān)”)；從實(shí)驗(yàn)的角度看，選取的△x大小與速度測(cè)量的誤差______(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。

(5)早在16世紀(jì)末，伽利略就猜想落體運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)該是均勻變化的。當(dāng)時(shí)只能靠滴水計(jì)時(shí)，為此他設(shè)計(jì)了如圖4所示的“斜面實(shí)驗(yàn)”，反復(fù)做了上百次，驗(yàn)證了他的猜想。請(qǐng)你結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，分析說(shuō)明如何利用伽利略“斜面實(shí)驗(yàn)”檢驗(yàn)小球的速度是隨時(shí)間均勻變化的。某同學(xué)利用圖1示裝置研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

①實(shí)驗(yàn)中，必要的措施是______。

A.細(xì)線必須與長(zhǎng)木板平行

B.先接通電源再釋放小車

C.小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量

D.平衡小車與長(zhǎng)木板間的摩擦力

②他實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖2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)s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm，則小車的加速度a=______m/s在“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：

(1)根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，可以從紙帶上直接測(cè)量得到的物理量是______。

A.位移

B.速度

C.加速度

D.平均速度

(2)下列操作中正確的有______。(填選項(xiàng)代號(hào))

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)木板的有滑輪一端

C.應(yīng)先接通電源，后釋放小車

D.電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)使用低壓交流電源

(3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器原來(lái)使用的電源的頻率是50Hz，若在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)，交流電的頻率為60Hz而未被發(fā)覺(jué)，這樣計(jì)算出的加速度值與真實(shí)值相比是______(填“偏大”、“偏小”或“不變”)

(4)小車拖著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶做勻變速運(yùn)動(dòng)，如圖是經(jīng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶的一段，打點(diǎn)順序是A、B、C、D、E，已知交流電頻率為50Hz，紙帶上每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有一個(gè)點(diǎn)，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是______m/s2，D點(diǎn)的速度是______m/s，AE間的平均速度是______

m/s。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動(dòng)，用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間。實(shí)驗(yàn)前，將該計(jì)時(shí)器固定在小車旁，如圖(a)所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴，圖(b)記錄了桌面上連續(xù)的6個(gè)水滴的位置。(已知滴水計(jì)時(shí)器每30s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴)(1)由圖(b)可知，小車在桌面上是_________(填“從右向左”或“從左向右”)運(yùn)動(dòng)的。(2)該小組同學(xué)根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動(dòng)。小車運(yùn)動(dòng)到圖(b)中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為_______m/s，加速度大小為_______m/s2。(結(jié)果均保留2某同學(xué)利用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物塊速度隨時(shí)間的變化。物塊放在桌面上，細(xì)繩的一端與物塊相連，另一端跨過(guò)滑輪掛上鉤碼。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面左端，所用交流電源頻率為50Hz.紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接在物塊上。啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放物塊，物塊在鉤碼的作用下拖著紙帶運(yùn)動(dòng)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如圖(b)所示(圖中相鄰兩點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫出)。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，該同學(xué)認(rèn)為物塊的運(yùn)動(dòng)為勻加速運(yùn)動(dòng)?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(1)在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，物塊的速度大小為______m/s。在打出D點(diǎn)時(shí)，物塊的速度大小為______m/s；(保留兩位有效數(shù)字)

(2)物塊的加速度大小為______m/s2.(保留兩位有效數(shù)字如圖所示，是某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)得到的一條紙帶．圖中A、B、C、D、E是按打點(diǎn)先后順序依次選取的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知小車做______(選填“勻加速直線”或“勻減速直線”)運(yùn)動(dòng)；計(jì)數(shù)點(diǎn)B、D對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔內(nèi)小車的平均速度大小為______m/s.小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為______m/s2．

某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差很大，懷疑電源的頻率不是50Hz，采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)量電源的頻率．已知砝碼及砝碼盤的質(zhì)量為m=0.1kg，小車的質(zhì)量為M=0.4kg，不計(jì)摩擦阻力，g取10m/s2.圖乙為某次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有三個(gè)點(diǎn)未畫出．

(1)小車的加速度大小為______m/s2；

(2)根據(jù)紙帶上所給出的數(shù)據(jù)，可求出電源的頻率為______Hz；

(3)打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為______圖是“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，從O點(diǎn)開始每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率是50Hz)，依照打點(diǎn)的先后依次編為1、2、3、4、5、6，量得s1=1.22cm，s2=2.00cm，s3=2.78cm，s(1)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=______s(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)，小車的速度大小V3=(3)計(jì)算小車的加速度大小為a=______m/s2(某同學(xué)在研究小車運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，獲得一條點(diǎn)跡清楚的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02秒打一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，該同學(xué)選擇A、B、C、D、E、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，對(duì)計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果記錄在圖中，單位是cm。則：

(1)打下B、C兩點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度v??B=_______m/s、v??C=_______m/s；

(2)小車的加速度a=___________m/s2研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示為一次用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)畫出，測(cè)得AB、AC、AD、AE、AF、AG的位移大小分別為S1=1.30cm，S2=3.10cm，S3=5.38cm，S4=8.16cm，S5=11.45cm，S6=15.26?cm

①小車加速度大小為______

m/s2；打D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為______m/s(以上結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)。

②若電源頻率高于在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中：

(1)實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：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、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源、復(fù)寫紙、彈簧測(cè)力計(jì)．其中在本實(shí)驗(yàn)中不需要的器材是______．

(2)如圖1所示，是某同學(xué)由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的表示小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔T=0.02s，其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm.下表列出了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下位置BCDEF速度(m/s)0.7370.8010.994(3)為了充分利用記錄數(shù)據(jù)，減小誤差，小車加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a=______．

(4)以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在坐標(biāo)圖2中畫出小車的速度?時(shí)間關(guān)系圖線．

(5)根據(jù)你畫出的小車的速度?時(shí)間關(guān)系圖線計(jì)算出的小車的加速度a=______m/s2如圖所示，是某同學(xué)在做“研究勻加速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶，在紙帶上選取了A、B、C、D、E等5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知交流電的頻率為50Hz。每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)畫出來(lái)，其相鄰點(diǎn)間距離如圖所示，圖中測(cè)量數(shù)據(jù)單位為：cm．

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器從打下A點(diǎn)到打下C點(diǎn)的時(shí)間內(nèi)，小車的平均速度是______m/s(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位有效數(shù)字)，這條紙帶的______(左或右)端與小車相連；

(2)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔著用T表示，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度的計(jì)算式a=______(逐差法，用s和T表示).其大小為______m/s2(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位有效數(shù)字)．某同學(xué)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定出0、1、2、3、4、5、6共7個(gè)測(cè)量點(diǎn)．其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示，每?jī)蓚€(gè)相鄰的測(cè)量點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10s，試完成下面問(wèn)題．

(1)根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們可以直接得到的物理量是______．

A.時(shí)間間隔

B.加速度

C.瞬時(shí)速度

D.平均速度

(2)根據(jù)紙帶上各個(gè)測(cè)量點(diǎn)間的距離，某同學(xué)已將1、2、3、5點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的瞬時(shí)速度進(jìn)行計(jì)算并填入表中，請(qǐng)你將4點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的瞬時(shí)速度填入表中．(要求保留3位有效數(shù)字)瞬時(shí)速度/mvvvvv數(shù)值0.1650.2140.2630.363(3)在如圖所示的直角坐標(biāo)系中畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線．

(4)由圖象求出小車的加速度a=______m/s2.(要求保留3為了測(cè)定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為5?mm的擋光條，如圖所示，滑塊在牽引力作用下，先后通過(guò)兩個(gè)光電門，配套的數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄了擋光條通過(guò)第一個(gè)光電門時(shí)的時(shí)間為Δt1=0.050?s，通過(guò)第二個(gè)光電門的時(shí)間為Δt2=0.010?s，擋光條從第一個(gè)光電門到擋住第二個(gè)光電門之間的時(shí)間間隔為Δt3=3.0?s.則滑塊通過(guò)第一個(gè)光電門時(shí)的速度為__________m/s，滑塊的加速度為__________m/如圖所示，在氣墊導(dǎo)軌上安裝有兩個(gè)光電計(jì)時(shí)裝置A、B，A、B間距離為L(zhǎng)(L未知)，為了測(cè)量滑塊的加速度，在滑塊上安裝了一個(gè)寬度為d的遮光條，現(xiàn)讓滑塊以某一加速度通過(guò)A、B，記錄遮光條通過(guò)A、B的時(shí)間分別為tA、tB，滑塊從A到B所用時(shí)間為t，其中d、tA、tB、t均為已知量，且滿足tA>tB，則滑塊通過(guò)A的速度為________，滑塊通過(guò)B的速度為________，滑塊加速度為__________，滑塊在A、B間的平均速度為__________。(下圖是做“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s，且每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出．已知計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為：S1=1.20cm，S2=2.39cm，S3=3.60cm，S4=4.78cm．

(1)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為______；

(2)計(jì)數(shù)點(diǎn)1和3對(duì)應(yīng)的小車速度分別為：v1=______m/s，v3在“探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律“的實(shí)驗(yàn)中：

(1)除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有______

A.電壓合適的50Hz交流電源

B.電壓可調(diào)的直流電源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列做法正確的是______

A.先接通電源，再使紙帶運(yùn)動(dòng)

B.先使紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源

C.將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處

D.將接好紙帶的小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處

(3)圖示為一次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出，按時(shí)間順序取A、B、C、D、E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離如圖所示．

①由紙帶可判定小車做______運(yùn)動(dòng)

②那么CE段的平均速度大小為______m/s；當(dāng)打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車的瞬時(shí)速率為______m/s；小車的加速度大小為______m/s2.(計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

答案和解析1.【答案】A

C

小車的速度隨著時(shí)間均勻變化

加速度

越小越好

有關(guān)

【解析】解：(1)在下列儀器和器材中，還需要使用的有電壓合適的50?Hz交流電源，供打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用；

還需要刻度尺，來(lái)測(cè)量各點(diǎn)的位移大小，從而算出各自速度大??；

(2)根據(jù)標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、D、E對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)位置，及C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間，從而確定C點(diǎn)的位置，再將各點(diǎn)平滑連接，

如圖所示：

(3)由v?t圖象，是過(guò)原點(diǎn)的一條直線，可知，速度隨著時(shí)間是均勻變化的，說(shuō)明小車是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)；

圖象的斜率，表示小車的加速度；

(4)當(dāng)不知道小車是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，若用平均速度表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從理論上講，對(duì)△t的要求是越小越好，即v?=△x△t，才使得平均速度接近瞬時(shí)速度；

從實(shí)驗(yàn)的角度看，對(duì)于選取的△x大小與速度測(cè)量的誤差有關(guān)；

(5)“斜面實(shí)驗(yàn)”小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若小球的初速度為零，依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)速度公式，則速度與時(shí)間成正比，那么位移與時(shí)間的平方成正比，

因此只需要測(cè)量小球在不同位移內(nèi)對(duì)應(yīng)的時(shí)間，從而可檢驗(yàn)小球的速度是否隨著時(shí)間均勻變化。

故答案為：(1)A，C；(2)如上圖所示；(3)小車的速度隨著時(shí)間均勻變化，加速度；(4)越小越好，有關(guān)；(5)通過(guò)不同位移，與其對(duì)應(yīng)的時(shí)間平方是否成正比，即可檢驗(yàn)小球的速度是隨時(shí)間均勻變化的。

(1)依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，結(jié)合打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，通過(guò)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度表示中時(shí)刻的瞬時(shí)速度，即可選取儀器；

(2)根據(jù)其它點(diǎn)的位置，確定C點(diǎn)的坐標(biāo)，再平滑連接，形成圖象；

(3)當(dāng)速度與時(shí)間圖象是過(guò)原點(diǎn)的直線時(shí)，則說(shuō)明小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，斜率表示小車的加速度；

(4)當(dāng)△t越小，即△x越小時(shí)，平均速度越接近瞬時(shí)速度；

(5)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)位移與時(shí)間公式，測(cè)量出不同位移與其對(duì)應(yīng)的時(shí)間平方關(guān)系，從而即可檢驗(yàn)。

考查實(shí)驗(yàn)的原理，掌握作圖法，理解圖象的斜率含義，注意平均速度能接近瞬時(shí)速度的要求，同時(shí)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的內(nèi)容在本題的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵。

2.【答案】①AB

；②?0.80；

0.40

【解析】【分析】

本題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，知道本實(shí)驗(yàn)中只需要研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)即可，所以不需要平衡摩擦力，也不需要讓小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量。

①分析實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和實(shí)驗(yàn)原理，明確實(shí)驗(yàn)中需要注意事項(xiàng)即可求解；

②根據(jù)逐差法可求得物體運(yùn)動(dòng)的加速度；根據(jù)平均速度表示中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可求得B點(diǎn)的速度。

【解答】

①AB.為了讓小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)使小車受力恒定，故應(yīng)將細(xì)線與木板保持水平；同時(shí)為了打點(diǎn)穩(wěn)定，應(yīng)先開電源再放紙帶，故AB正確；

C.本實(shí)驗(yàn)中只是研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故不需要讓小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量；只要能讓小車做勻加速運(yùn)動(dòng)即可，故C錯(cuò)誤；

D.由C的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，故D錯(cuò)誤；

故選AB；

②每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出，故兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=5×0.02=0.1s；

根據(jù)逐差法可知，物體的加速度a=(s4+s5+s6)?(s1+s2+s3)9T2=(5.97+6.78+7.64)?(3.59+4.41+5.19)9×0.01×10?2m/s2【解析】解：(1)根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，可以從紙帶上直接測(cè)量得到的物理量是位移，可以用刻度尺直接測(cè)出，而速度、加速度、平均速度都需要用公式計(jì)算。

(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)放在長(zhǎng)木板的沒(méi)有滑輪一端，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)使用220V的交流電源，故AC正確。

(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2，

整理得：a=△xT2

因?yàn)榻涣麟姷念l率為60Hz而未被發(fā)覺(jué)，本來(lái)T代入160s，解出結(jié)果是真實(shí)加速度，

但是我們代入了150s這個(gè)的數(shù)值，

這樣計(jì)算出的加速度值與真實(shí)值相比偏小。

(4)紙帶上每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有一個(gè)點(diǎn)，所以時(shí)間間隔T=0.04s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2，得：x4?x2=2aT2

x3?x1=2aT2

為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)兩加速度取平均值

得：a=a1+a22

即小車運(yùn)動(dòng)的加速度為：a=4.05m/【解析】解：(1)由于用手輕推一下小車，則小車做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)桌面上連續(xù)6個(gè)水滴的位置，可知，小車從右向左做減速運(yùn)動(dòng)；

(2)已知滴水計(jì)時(shí)器每30s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴，那么各點(diǎn)時(shí)間間隔為：T=3045s=23s

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，有：

vA=117+1332×23×10?3m/s=0.19m/s，

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度，得：

a=83+100?117?1334×(23)2×10?3

m/s2=?0.038m/s2【解析】解：(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，所以

vB?=xAC?2T=(4.61+6.59)×10??20.2m/s=0.56m/s

vD?=xCE?2T=(8.61+10.61)×10??20.2m/s=0.96m/s

(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式Δx=aT2可以求出加速度的大小，得

x3??x1?=2a1?T【解析】解：從圖中發(fā)現(xiàn)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離越來(lái)越大，而且相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離之差相等，即△x=0.80cm，所以小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．

根據(jù)平均速度公式，計(jì)數(shù)點(diǎn)B、D對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔內(nèi)小車的平均速度大小，vBD=xBD2T=1.80+2.600.2×10?2=0.22m/s

相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離之差相等，即△x=0.80cm，

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：a=0.0080.12=0.8m/s2．

故答案為：(1)勻加速直線；(2)0.22；(3)0.8【解析】【分析】

(1)對(duì)車與砝碼及盤進(jìn)行研究，根據(jù)牛頓第二定律，即可求解加速度；

(2)根據(jù)加速度公式a=ΔxT2，從而求解電源的頻率；

(3)根據(jù)平均速度等于中時(shí)刻瞬時(shí)速度，即可求解．本題借助實(shí)驗(yàn)考查了牛頓第二定律與勻變速直線的規(guī)律以及推論的應(yīng)用，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用，提高解決問(wèn)題能力．注意相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有三個(gè)點(diǎn)未畫出，及選取車與砝碼及盤整體研究．

【解答】

(1)對(duì)車與砝碼及盤整體進(jìn)行研究，依據(jù)牛頓第二定律，則有：

mg=(m+M)a；

解得：a=mgm+M=0.1×100.1+0.4=2m/s2；

(2)根據(jù)加速度公式a=ΔxT2，則有：

T=Δxa=0.16?0.07?0.072=0.1s；

由于相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有三個(gè)點(diǎn)未畫出，則有，4T0=T，那么T0=0.025s；

那么電源的頻率為：

f=1T0【解析】【分析】由于每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，故相鄰兩個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)的的時(shí)間間隔為T=5t，t=1f=150s=0.02s；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上【解答】

(1)從O點(diǎn)開始每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=5t=5f=550s=0.1s；

(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上3點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小，為：v3=?s3+s4?2T?=?(2.78+3.62)×10?20.2??m/s=0.32?m/s；

(3)

9.【答案】(1)0.50；

0.70(2)5.0

【解析】【分析】

對(duì)于紙帶問(wèn)題的處理，我們要熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以及推論進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，因此在平時(shí)訓(xùn)練中要提高應(yīng)用基本規(guī)律解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力。

(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，再依據(jù)v=v0+at，即可以求出打下B、C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度；

(2)根據(jù)逐差法可以算出小車的加速度。

【解答】

(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，則有：vB=xAC2T=4.00×10?22×2×0.02m/s=0.50m/s，vC=xBD2T=(7.20?1.60)×10?22×2×0.02【解析】【分析】

要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用，注意：電源頻率高于50Hz，若仍按照50Hz計(jì)算，是解題的關(guān)鍵。

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小，明確頻率和周期之間的關(guān)系即可判斷測(cè)量的加速度與真實(shí)的加速度之間關(guān)系。

【解答】

①根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論△x=aT2可得：

a=S6?S3?S39T2=0.1526?0.0538?0.05389×0.12m/s2=0.50m/s2；

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可得：

vD=xCE2T【解析】解：(1)本實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量力的大小，因此不需要的器材是彈簧測(cè)力計(jì)．

(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度知：

vD=x3+x42T=8.33+8.95×10?2m2×0.1s=0.864

m/s

同理可得vE=0.928

m/s

(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：x4?x1=3a1T2

x5?x2=3a2T2

x6?x3=3a3T2

為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值

得：a=13(a1+a2+a3)=(x4+x5+x6)?(x1?x2?x3)9T【解析】【分析】

本題考查勻變速直線的規(guī)律以及推論，解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用。

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出紙帶上B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小。

【解答】

(1)每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)畫出來(lái)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，

則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器從打下A點(diǎn)到打下B點(diǎn)所用的時(shí)間是0.1s，

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器從打下A點(diǎn)到打下C點(diǎn)的時(shí)間內(nèi)，小車的平均速度vAC=3.62+4.382×0.1×10?2m/s=0.40m/s；

由紙帶數(shù)據(jù)，可知，這條紙帶的左端與小車相連；

(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2,可以求出加速度的大小，

得：s3?s1=2a1T2

s4?s2=2a2T2

為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)二個(gè)加速度取平均值：

【解析】解：(1)能直接從紙帶得到的是點(diǎn)間距和對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔，故選A；

(2)4點(diǎn)瞬時(shí)速度等于第3與第5點(diǎn)間的平均速度，故

v4=x352T=(11.95?5.68)×0.01m2×0.10s=0.314m/s

(3)如圖所示；

(4)圖線的斜率表示加