《高中物理衔接同步讲义》 参考答案与全解全析
2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律
要点导学
典例1答案：A
解析 开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点，故BCD错误，A正确．
变式1答案：(1)①A中应先通电，再放纸带；
②D中取下纸带前应先断开电源；
③补充步骤G：换上新纸带，重复三次；
(2)步骤顺序为：EBFCADG
解析 在用打点计时器测定匀变速直线运动的实验中，要先接通电源，再放纸带；在取下纸带前要先断开电源；为了减小实验误差，要重复实验三次即打三条纸带，然后选择理想纸带进行处理．
典例2答案： C
解析 方法A、D偶然误差较大，只有利用实验数据画出对应的v－t图象，才可充分利用各次测量数据，减小偶然误差．由于在物理图象中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一组数据可以画出倾角不同的许多图象，方法B是错误的，正确的方法是根据图象找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式a＝算出加速度，即方法C.
变式2答案： 见解析
解析 (1)因为给出的测量长度的数据都是以厘米为单位，小数点后保留两位有效数字，即精确到了毫米，最后的一位是估读出来的，所以刻度尺的最小刻度是毫米．
(2)某一点的瞬时速度等于相邻两点间的平均速度，根据平均速度的定义可以求得：vB＝14 cm/s，vC＝17.9 cm/s，vD＝21.8 cm/s，vE＝25.85 cm/s，vF＝29.85 cm/s.
(3)根据上一问计算出来的速度，在坐标系中可确定5个不同时刻的对应速度，描出5个点，用平滑曲线连接各点，作出图象如下图所示．v－t图象的斜率表示物体运动的加速度，在图上取相距较远的两个点的坐标代入加速度公式进行计算，可得a＝39.6 cm/s2.
典例3答案： 见解析
解析 通过数相邻计数点间的间隔个数，找出每段对应的时间，然后利用平均速度的公式＝可得
AB＝＝＝19 cm/s＝0.19 m/s
BC＝＝＝60 cm/s＝0.60 m/s
CD＝＝＝60 cm/s＝0.60 m/s
DE＝＝＝59.5 cm/s＝0.595 m/s由以上计算数据可以判断出：在误差允许的范围内，物体先加速运动，后匀速运动．
变式3答案： (1)0.400 0.479 0.560 0.640 0.721
(2)如下图所示
（3）小车的速度随时间均匀增加成“线性关系”
水平导练
1．答案：AC
2．答案：A
3．答案：ACD
解析 用计数点的方法，利用点迹清晰、点与点间隔适当的那一部分进行测量、计算可减小测量误差，故A、C正确；小车的加速度不能太大，但也不能太小，应当适中，故B错；选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验，可以减小因速度变化不均匀带来的误差，故D正确．
4．答案：BCD
解析 实验中如果加速度太小，会导致各段位移差太小，计算中会使误差增大，所以要适当增加钩码来增大小车的加速度；为了便于测量和减小误差，应该选择点迹清晰的理想纸带，舍去纸带上比较密集的点．
5．答案：AD
解析 小车在10 cm全过程的平均速度是＝ m/s＝0.25 m/s，所以A正确；因前0.35 s内的位移不知道，没法求其平均速度；0.1 s末和0.3 s末的瞬时速度都是不可求的．
6．答案：(1)vn＝ 1.38 2.64 3.90
(2)图象如下 12.0
(3)0.2 经A点时的速度
7．答案：0.3 0.5 加速运动
解析 T＝0.1 s，根据平均速度的定义v＝可以求得．由小车速度变化情况可知小车做加速运动．
8．答案：甲图中速度随时间均匀增加，是匀加速直线运动；乙图中速度随时间均匀减小，是匀减速直线运动；丙图中图线在相同时间内，速度的变化不同，即加速度不同，所以物体做的是变加速运动．由于相同的时间内，速度的变化越大，加速度也越大，所以图中所反映的是加速度逐渐增大的变加速运动．
9．答案：见解析
解析 利用平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出图中计数点1、2、3、4、5五个时刻的速度：v1＝＝80.4 cm/s，v2＝＝65.45 cm/s，v3＝＝50.40 cm/s，v4＝＝34.85 cm/s，v5＝＝19.55 cm/s.作出v－t图象如右图所示，显然，小车速度随时间均匀减小，小车做匀减速直线运动．
10．答案：（1）[－] （2）BC
解析 本题考查测量匀变速直线运动的加速度实验及误差分析．小车经过A点时速度vA＝，小车经过B点时速度vB＝，由公式：2ad＝vB2－vA2，解得加速度a＝＝[－]．
为了减小实验误差，可采取的措施，可通过减小两挡光片的宽度b来更加精确地获得小车经过A和B处的瞬时速度，也可通过增大两挡光片之间的距离d来增加小车运动的时间来减小时间的测量误差，故选BC．
答案：C
解析 下面的物体做匀速直线运动，运动的速度v=4s/t，上面木块在相等时间内的位移差是恒量，知上面木块做匀加速直线运动，匀变速运动某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，知t3时刻上面木块的速度v3＝7s/(2t)．t4时刻上面木块的速度v4＝9s/(2t)，则在时刻t3和时刻t4之间某瞬时两木块速度相同．故C正确，A、B、D错误．
12．答案：(1)0.56 0.96 (2)2.0
13．答案：①DCBA， ②0.1，
③v5= ，
④a=
解析 ①略
②时间T=nT0=5×0.02s=0.1s (n为相邻两个计数的间隔数)；
③用在匀变速直线运动中：中间时刻的速度等于平均速度；
④取S’1=S1+S2+S3
S’2=S4+S5+S6
则：T’=3T
就可用Δs’=aT’2求a
14．答案： ：(1)从右向左(2)0.19 0.037
解析 (1)小车在桌面上做减速直线运动，由图(b)可知小车在桌面上是从右向左运动的．
(2)滴水周期T＝ s＝ s，小车运动到图(b)中A点位置时的速度vA＝×10－3 m/s＝0.19 m/s，加速度a＝×10－3 m/s2＝0.037 m/s2.
15．答案：（l）如图所示，（2）aAD=5m/s2，vAx=1.39m/s
解析 （1）在速度﹣时间图象中描出个时刻的速度，连线时注意能连到同一直线上的点应用直尺连到直线上，明显不在同一直线点尽量用平滑曲线接；如图所示．
（2）由图表可以看出：△x=CD﹣BC=BC﹣AB=5cm，每两点之间的时间间隔为T=0.10s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，得：a==5m/s2，
AK段的平均速度==1.39m/s
【点拨】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据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，可以求出打纸带上J点时小车的瞬时速度大小．
16．答案： (1)vA＋Δt(2)52.1 16.3
解析 (1)挡光片完全经过光电门时的速度v＝vA＋aΔt，又因为v＝，解得v＝vA＋aΔt.
(2)根据图像可知vA＝52.1 cm/s，求得a＝16.3 cm/s2.
17．答案：(1)＝－at＋vt(写成x＝－at2＋vtt也可)
(2)如图
(3)2.0
解析 (3)由x＝vtt－at2，可得＝vt－at，由此式可知加速度大小为图象斜率的2倍，a＝2× m/s2≈2.0 m/s2
答案：①0.02s ②2.5m/s ③a=．
解析 ①打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点，则相邻两计数点的时间间隔为T=0.02s。
②根据间的平均速度等于点的速度得vc==2.5m/s．
③匀加速运动的位移特征是相邻的相等时间间隔内的位移以aT2均匀增大，有BC=AB+aT2，CD=BC+aT2=AB+2aT2,BD=2AB+3aT2
所以a=．
1《奇点衔接同步教材》
新课程·新物理·新思维
2.1实验:探究小车随时间变化的规律
物体的运动通常比较复杂.在生活中,人们跳远助跑,水中嬉戏,驾车行驶,高山滑雪;在自然界里
物体下落.鸽子飞翔、猎豹捕食、蜗牛爬行、蚂蚁搬家……这些运动都有速度的变化.物体的速度变化存
在规律吗 怎样探索复杂运动的蕴涵的规律
寻求一种运动的特点和规律,一般要从某个具体实例开始.这一节我们用打点记时器研究小车在重物
牵引下的运动,看看小车的速度怎样随时间变化的
理性物理A
最复杂的事情,从最简单开始
智慧人生
』我的物理·我的人生
1.实验目的
通过纸带求解运动的
和
,确定物体的运动性质等
2.实验原理
反①逐差法求加速度:△SS2S=SS=…=SS
设②用隔差法求加速度,如
计
3a12
③1图象法求加速度
7t图象的斜率表示物体运动的
,可用a
求解加速度
力和运动基础导学导练》
实验:拶
变化的规律
规律的实验
G为计数点
数点间时间间隔为
作原
利用刻度尺已经测
利用打点计时器和纸带粗略计算物体的瞬时速度
除打点
以测速度外,还有哪些常用工具测瞬
速
(1)根据给出的实验数据,判断该实验小组使用的刻度
点一实验
实验步骤
图象,并由图象求物体的加速度
例
测定匀变速直线运动的加速度的实验中,在使
打点计时器的过程中,接通电源与让纸带开始运动
操作的顺序
先释放纸带,再接通电源
在释放纸带的同时接通电源
接通电源或先释放纸带
变式
测定匀变速直线运动加速度的实验中,某同学
下实验步骤
研究物体运动规律
住纸带,将小车移至靠近打点计时
根据图中的数
算物仁
再接通电源
段、CD段和DE段的平均速度大小,判断物体运动的性质
将打点
固定在平板上,并接好电路
绳拴在小
细绳跨过定滑轮
着适
重的钩码
平板一端抬高,轻推
能在平板
运动
例中,若该同学打出的点如图所示,在纸
将纸带
尾部,并穿过打点计时器的限位
共
(1)其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤
序
的距离如图所示,每两个相邻的计数点
要点二实验原理和数据处
点时小车的瞬时速
探究匀变速直线运动的实验
度(要求小数点后保留
效数字
各计数点的瞬时速度如下表所示
3
刻的瞬时速度标在图所
应的时刻
0.200
的坐标纸上,并
时速度随时间变化的关系图
的速度o(cms
62,0881.0
根据任意两计数点的速度,用
算出加速度
图象,量出其倾角
加速度
实验数据
象上相距较远的
算出加速度
分析小车的运动特点
次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作
的加速
实验小组在用打点计时器研究匀变速直线运动
