2.实验：探究小车速度随时间变化的规律
满分：30
班级：
姓名：
考号：
一、实验题（共1小题，共8分）
1.
“云峰”兴趣小组设计了一个可以测量物体质量的实验，该实验还可以测量当地的重力加速度，实验
装置如图甲所示，实验中使用的钩码均相同，每个钩码的质量为mo,实验步骤如下：
挡光片电光门1电光门2
0
滑
气
导轨cm
2 cm
导轨标
10
20
甲
乙
丙
(1)将滑块（含挡光片）放置在水平的气垫导轨上，通过不可伸长的细线跨过定滑轮后与钩码相连，定
滑轮左侧的细线与气垫导轨平行。
(2)释放钩码，通过与光电门传感器相连的数字计时器记录挡光片通过光电门1、2的时间t1、t2。
(3)通过导轨标尺计算出两光电门之间的距离L；用游标卡尺测出挡光片的宽度d,示数如图乙所示，则
挡光片的宽度d
mm。滑块和钩码运动的加速度a三
(用t1、t2、L和d表示)。
(4)增减钩码个数，重复上述过程几次，记录相关实验数据并计算出滑块和钩码相应的加速度。
(5)以钩码个数的倒数（工）为横轴，加速度的倒数（上）为纵轴，建立直角坐标系，利用实验记录
0
的数据画出的图线如图丙所示，则当地的重力加速度大小g
，滑块（含挡光片）的质量M
(8分)
二、实验题（组）（共3小题，共22分）
2.某小组用如图甲所示的气垫导轨研究小车的匀变速直线运动，回答下面的问题：
数字计时器
光电门2
光电门1
遮光条
气垫导轨
滑块
cm
(8分)
刻度尺
510
甲
乙
(1)测量遮光条宽度时游标卡尺的示数如图乙所示，则遮光条的宽度=
cm。
(2分)
(2)滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门
的时间△t1=0.156s,通过第二个光电门的时间△t20.078s,遮光条通过第一个光电门的速度大小
为v1
m/s,遮光条通过第二个光电门的速度大小为v2=m/s。(4分)》
(3)遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门经历的时间为△t=0.5s,则估算滑块
的加速度大小为
m/s2(计算结果保留一位有效数字)。(2分)
3.先利用打点计时器测量小车的加速度大小为0.72/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()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。
1.0
0.8
智能手机
0.6
M
小车口
轻绳
0.4
0.2
0.0
制动器
-0.2
(6分)
-0.4
重物
-0.6
-0.8
-1.0
0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.0
777777777777777777777777777
77777777777
图(a)
图6)
时间(s)
(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
(2分)】
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)(4分)
4.实验室使用电火花式打点计时器探究“小车速度随时间变化的规律”时，提供了下列实验器材：
A.8V以下低压交流电
B.220V交流电源
C.弹簧测力计
D.天平
E.刻度尺
F.秒表(8分)
(1)以上器材中，本实验需要的器材是
(2分)
(2)如图所示，是某同学用电火花式打点计时器得到的一条清晰纸带（实验中交流电的频率为50H
z),依次取计数点A、B、C、…,相邻两个计数点间还有1个点未画出，其中x1=0.76Cm,x2=1.38c
m,X3=2.02cm,X42.63cm,X5=3.26cm,X6=3.87cm。(计算结果均保留2位有效数字)
B
C D
4
①打计数点D时纸带的速度大小VD
m/S;
②纸带的加速度大小为a=
m/s2.2.实验：探究小车速度随时间变化的规律
“云峰”兴趣小组设计了一个可以测量物体质量的实验，该实验还可以测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示，实验中使用的钩码均相同，每个钩码的质量为m0，实验步骤如下：
（1）将滑块（含挡光片）放置在水平的气垫导轨上，通过不可伸长的细线跨过定滑轮后与钩码相连，定滑轮左侧的细线与气垫导轨平行。
（2）释放钩码，通过与光电门传感器相连的数字计时器记录挡光片通过光电门1、2的时间t1、t2。
（3）通过导轨标尺计算出两光电门之间的距离L；用游标卡尺测出挡光片的宽度d,示数如图乙所示，则挡光片的宽度d=_______mm。滑块和钩码运动的加速度a=_______（用t1、t2、L和d表示）。
（4）增减钩码个数，重复上述过程几次，记录相关实验数据并计算出滑块和钩码相应的加速度。
（5）以钩码个数的倒数（）为横轴，加速度的倒数（）为纵轴，建立直角坐标系，利用实验记录的数据画出的图线如图丙所示，则当地的重力加速度大小g=_______，滑块（含挡光片）的质量M=_______。
某小组用如图甲所示的气垫导轨研究小车的匀变速直线运动，回答下面的问题：
(1) 测量遮光条宽度时游标卡尺的示数如图乙所示，则遮光条的宽度d=_______cm。（2分）
(2) 滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间Δt1=0.156s,通过第二个光电门的时间Δt2=0.078s,遮光条通过第一个光电门的速度大小为v1=_______m/s,遮光条通过第二个光电门的速度大小为v2=_______m/s。（4分）
(3) 遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门经历的时间为Δt=0.5s,则估算滑块的加速度大小为 _______m/s2（计算结果保留一位有效数字）。（2分）
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。
（6分）
(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 _______。（2分）
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）（4分）
实验室使用电火花式打点计时器探究“小车速度随时间变化的规律”时，提供了下列实验器材：A.8V以下低压交流电 B.220V交流电源 C.弹簧测力计
D.天平 E.刻度尺 F.秒表（8分）
(1) 以上器材中，本实验需要的器材是 _______。（2分）
(2) 如图所示，是某同学用电火花式打点计时器得到的一条清晰纸带（实验中交流电的频率为50Hz），依次取计数点A、B、C、…，相邻两个计数点间还有1个点未画出，其中x1=0.76cm,x2=1.38cm,x3=2.02cm,x4=2.63cm,x5=3.26cm,x6=3.87cm。（计算结果均保留2位有效数字）
①打计数点D时纸带的速度大小vD=_______m/s；
②纸带的加速度大小为a=_______m/s2。
当时电网中交流电的频率低于50Hz,而做实验的同学并不知道，由此测量出来的速度比实际值 _______（选填“偏大”或“偏小”）。（6分）
第2页
第2页2.实验：探究小车速度随时间变化的规律
满分：30
班级：
姓名：
考号：
一、实验题（共1小题，共8分）
1.
“云峰”兴趣小组设计了一个可以测量物体质量的实验，该实验还可以测量当地的重力加速度，实验
装置如图甲所示，实验中使用的钩码均相同，每个钩码的质量为mo,实验步骤如下：
挡光片电光门1电光门2
0
滑
气垫
导轨出m
2 cm
导轨标
10
20
甲
乙
丙
(1)将滑块（含挡光片）放置在水平的气垫导轨上，通过不可伸长的细线跨过定滑轮后与钩码相连，定
滑轮左侧的细线与气垫导轨平行。
(2)释放钩码，通过与光电门传感器相连的数字计时器记录挡光片通过光电门1、2的时间t1、t2。
(3)通过导轨标尺计算出两光电门之间的距离L；用游标卡尺测出挡光片的宽度d,示数如图乙所示，则
挡光片的宽度d
mm。滑块和钩码运动的加速度a三
(用t1、t2、L和d表示)。
(4)增减钩码个数，重复上述过程几次，记录相关实验数据并计算出滑块和钩码相应的加速度。
(5)以钩码个数的倒数(1)为横轴，加速度的倒数（工）为纵轴，建立直角坐标系，利用实验记录
n
a
的数据画出的图线如图丙所示，则当地的重力加速度大小g
,滑块（含挡光片）的质量M
(8分)
卫（异-号）
正确答案：
(3)2.30
1
(5)
(e-b)无
21听号
be
答案解析：
解：(3)20分度的游标卡尺的精确值为0.05mm.挡光片的宽度d=2mm+6×0.05mm=2.30mm
块通过光电门1的速度的v无，滑块通过光电门2的速度的2号，根据号
卫（异-号）
解得滑块和钩码运动的加速度a
2号
(5)对滑块（含挡光片）和钩码组成的系统分析.根据牛顿第二定律有nmog(nmo+M)a
则1=1+M,1
agg0·n
结合图丙可知b=
M_e-b
8
g
则当地的重力加速度大小为g乙，滑块（含挡光片）的质量
(e-b)mo
故答案为：(3)2.30：
里（民-号）
(e-b)mo
2L片号
be
二、实验题（组）（共3小题，共22分）
2.某小组用如图甲所示的气垫导轨研究小车的匀变速直线运动，回答下面的问题：
数字计时器
光电门2
光电门
遮光条
气垫导轨
滑块
2
cm
(8分)
TTTTTTTTT
植码
刻度尺
510
甲
乙
(1)测量遮光条宽度时游标卡尺的示数如图乙所示，则遮光条的宽度=
Cm。
(2分)
正确答案：1.56：
答案解析：游标卡尺的最小分度为0.1mm,主尺读数为1.5cm,游标读数为：6×0.1mm=0.6mm=0.06cm
所以最终读数为：d=1.5cm+0.06cm=1.56cmc
(2)滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门
的时间△t1=0.156s,通过第二个光电门的时间△t2=0.078s,遮光条通过第一个光电门的速度大小
为v1=m/s,遮光条通过第二个光电门的速度大小为v2
m/s。(4分)
正确答案：
0.1:0.2:
答案解析：
塘光条道过第一个光电门的平均速度大小v号-L56X02/s=0.1/s,这个速度就是
0.156
通过第一个光电门中间时刻的速度：
d
遮光条通过第二个光电门的平均速度大小：v2
=1.56×10-
二m/s=0.2m/s,这个速度就是通过第二
0.078
个光电门中间时刻的瞬时速度。
(3)遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门经历的时间为△t=0.5s,则估算滑块
的加速度大小为
m/s2(计算结果保留一位有效数字)。(2分)
正确答案：
0.2。
V2-V1
答案解析：滑块的加速度大小a=
△t-2+2
代入数据解得：a=0.2m/s2。
3.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()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。
