2.1实验：探索小车速度随时变化的规律（预习衔接.含解析）2025-2026学年高一上学期物理必修第一册人教版（2019）
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| 名称 | 2.1实验：探索小车速度随时变化的规律（预习衔接.含解析）2025-2026学年高一上学期物理必修第一册人教版（2019） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 252.4KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-07-09 21:13:17 | ||
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文档简介
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新课预习衔接 实验：探索小车速度随时变化的规律
一．选择题（共5小题）
1．（2024 平谷区一模）把纸带的下端固定在重物上，纸带穿过打点计时器，上端用手提着。接通电源后将纸带释放，重物拉着纸带下落，纸带被打出一系列点，其中一段如图所示。设打点计时器在纸带上打A点时重物的瞬时速度为vA。通过测量和计算，得出了AB两点间的平均速度为v1，AC两点间的平均速度为v2。下列说法正确的是（ ）
A．v1更接近vA，且v1小于vA
B．v1更接近vA，且v1大于vA
C．v2更接近vA，且v2小于vA
D．v2更接近vA，且v2大于vA
2．（2024 岳阳县校级期末）在“做直线运动物体的瞬时速度”的实验中，得到如图所示的纸带，其中A，B，C，D，E，F，G为计数点，相邻两计数点间的时间间隔为T，x1、x2、x3、x4、x5、x6分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的位移，下列可用计算打D点时小车速度的表达式中误差最小的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2022 江苏学业考试）如图所示，“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为T，则打C点时物体运动速度的大小为（ ）
A． B． C． D．
4．（2024 太康县期中）在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度更准确，合理的方法是（ ）
A．根据任意两计数点的速度用公式a算出加速度
B．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
C．根据实验数据画出v﹣t图象，量取其倾角，由公式a＝tanα求出加速度
D．根据实验数据画出v﹣t图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a算出加速度
5．（2024 沈阳期中）关于“测定匀变速直线运动的加速度”实验的操作，下列说法中错误的是（ ）
A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低
B．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上
C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车
D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动
二．多选题（共5小题）
（多选）6．（2019秋 景东县校级期末）在做“研究匀变速直线运动”的实验中，利用打点计时器在纸带上打出了一系列的点，如图所示。设各相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、…、s6，相邻两计数点间的时间间隔为T，则下列关系式中正确的是（ ）
A．s2﹣s1aT2
B．s4﹣s1＝3aT2
C．s1aT2
D．打点2时物体的速度为v2
（多选）7．（2019秋 东湖区校级期末）在研究匀变速直线运动的实验中，取计数时间间隔为0.1s，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx＝1.2cm，若还测出小车的质量为500g，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是（ ）
A．am/s2＝120 m/s2
B．am/s2＝1.2m/s2
C．F＝500×1.2 N＝600 N
D．F＝0.5×1.2 N＝0.60 N
（多选）8．（2020春 泸县校级月考）关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法正确的是（ ）
A．长木板放在桌面上，带滑轮的一端要伸出桌边
B．实验时，要控制小车的加速度尽量小些
C．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车
D．纸带穿过限位孔后应置于复写纸下面
（多选）9．（2019秋 永春县校级期中）在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学将打点计时器打出的三条纸带，分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸条，按先后顺序一端对齐粘贴在一起．然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来，如图甲、乙、丙所示，则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律．以下说法正确的是（ ）
A．图甲表示物体处于静止
B．图乙表示物体做匀速直线运动
C．图乙表示物体的速度随时间均匀增加
D．图丙表示物体的速度先随时间均匀增加，后保持不变
（多选）10．（2019秋 砚山县校级期中）关于用打点计时器探究小车速度随时间变化规律的实验，下列说法中正确的是（ ）
A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端
B．开始实验时小车应放在靠近打点计时器一端
C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车
D．牵引小车的钩码个数越多越好
三．实验题（共5小题）
11．（2024 肇东市校级期末）某实验小组利用如图甲所示的装置来探究小车速度随时间变化的规律。
（1）为完成实验，除了图甲中标出的器材外，还需要 。
A.秒表
B.天平
C.刻度尺
（2）某次实验时小车做匀加速直线运动，实验获得的纸带及测量数据如图乙所示，A、B、C、D、E、F为相邻的六个计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出。实验时忘记标注纸带上A、B两点间的距离，下列数据中最接近xAB的是 。
A.1.20cm
B.1.39cm
C.1.50cm
D.1.60cm
（3）已知电火花计时器连接的是频率为50Hz的交变电源，结合图乙中的测量数据，纸带上打出C点时小车的速度大小vC＝ m/s，小车的加速度大小a＝ m/s2。（计算结果均保留两位有效数字）
12．（2024 长春一模）某同学利用图甲所示的装置研究小车匀变速直线运动规律，实验时将电磁打点计时器接在周期T＝0.02s的交流电源上，实验中得到一条纸带如图乙所示。
（1）本实验中不必要的措施是 （多选）。
A．细线必须与长木板平行
B．先接通电源再释放小车
C．必须要将木板倾斜一定角度以平衡小车所受的阻力
D．悬挂的钩码质量必须远小于小车质量
（2）图乙纸带上的A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点（每相邻两个计数点间还有四个点未画出），则打下B点时小车的瞬时速度v＝ ；充分利用图乙纸带中的数据以减小误差，小车加速度的计算式应为a＝ 。（用周期T及图乙中的物理量表示）
（3）如果当时电网中交变电流的频率是51Hz，而做实验的同学并不知道，那么该同学测得的加速度与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
13．（2024 浑南区校级模拟）如图甲所示是用轻杆、小球和硬纸板等制作而成的一个简易加速度计，可以粗略测量运动物体的加速度。在轻杆上端装上转轴，固定于竖直纸板上的O点，轻杆下端固定一小球，杆可在竖直平面内自由转动，将此装置固定于运动物体上，当物体向右加速（减速）运动时，杆便向左（向右）摆动．忽略摩擦及空气阻力。
为了制作加速度计的刻度盘，同学们进行了如下操作：
（1）让重锤做自由落体运动，利用打点计时器（使用的电源频率为50Hz）打出的纸带测量当地的重力加速度。实验中得到一条较理想的纸带，如图乙所示，在纸带上取7个连续计时点，根据数据求出重力加速度大小为g＝ m/s2。（保留三位有效数字）
（2）测量当地重力加速度后还应测量的物理量是 （填入所选物理量前的字母）；
A．小球的质量m
B．轻杆的长度L
C．轻杆与竖直方向的夹角θ
D．小球的直径
（3）物体运动的加速度a与上述所测物理量之间的关系式为 。（用所测物理量的字母表示）
14．（2024 九龙坡区校级模拟）在力学实验中，常利用打点计时器打出纸带进行相关测量、分析。在某次实验中，得到随某物体做匀加速直线运动的一条纸带，如图所示，取得三个连续的计数点0、1、2以及另外三个连续的计数点3、4、5，其中计数点2、3间还有一系列不太清晰的打点。已知相邻两个连续计数点间的时间间隔均为T，利用刻度尺测得计数点0、2的间距为x1，计数点2、3的间距为x2，计数点3、5的间距为x3。
（1）打下计数点1时，该物体的速度大小v1＝ ；打下计数点4时，该物体的速度大小v4＝ 。
（2）该物体运动的加速度大小a＝ （用T、x1、x2、x3表示）。
15．（2024 深圳一模）某同学利用打点计时器分析自身步行时的速度特征，把接在50Hz的交流电源上的打点计时器固定在与人腰部等高的桌面上，纸带穿过打点计时器限位孔，一端固定在人腰部。人沿直线步行时带动纸带运动，打点计时器记录人步行时的运动信息。
（1）选取点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，其中连续5个计数点A、B、C、D、E、F如图1所示。纸带中BC段的平均速度为vBC＝ m/s。（保留两位有效数字）
（2）沿着计数点位置把纸带裁开并编号，按编号顺序把剪出的纸带下端对齐并排粘贴在坐标纸上，剪出的纸带长度代表打出这段纸带时间内的平均速度。把每段纸带上边中点连接成线，如图2所示，若用图中曲线描述人运动的速度一时间关系。如果用纵坐标表示速度大小，横坐标表示时间，则纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为 s。请根据如图估算该同学的步幅为 m。（保留两位有效数字）
新课预习衔接 实验：探索小车速度随时变化的规律
参考答案与试题解析
一．选择题（共5小题）
1．（2024 平谷区一模）把纸带的下端固定在重物上，纸带穿过打点计时器，上端用手提着。接通电源后将纸带释放，重物拉着纸带下落，纸带被打出一系列点，其中一段如图所示。设打点计时器在纸带上打A点时重物的瞬时速度为vA。通过测量和计算，得出了AB两点间的平均速度为v1，AC两点间的平均速度为v2。下列说法正确的是（ ）
A．v1更接近vA，且v1小于vA
B．v1更接近vA，且v1大于vA
C．v2更接近vA，且v2小于vA
D．v2更接近vA，且v2大于vA
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题；推理能力．
【答案】B
【分析】打点计时器打出的任意相邻两点的时间间隔都相等；图中所示的纸带，相邻点迹间距逐渐变大，则左端与重物相连；根据两点之间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度判断。
【解答】解：因B点更接近于A点，则AB之间的平均速度v1更接近于A点的瞬时速度vA，因重物做加速运动，则从A到C相邻点间距逐渐增加，B点的瞬时速度大于A点的瞬时速度，则v1大于vA。
故ACD错误，B正确；
故选：B。
【点评】“探究小车随时间变化规律”的实验中关键掌握利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．
2．（2024 岳阳县校级期末）在“做直线运动物体的瞬时速度”的实验中，得到如图所示的纸带，其中A，B，C，D，E，F，G为计数点，相邻两计数点间的时间间隔为T，x1、x2、x3、x4、x5、x6分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的位移，下列可用计算打D点时小车速度的表达式中误差最小的是（ ）
A． B．
C． D．
【考点】探究小车速度随时间变化的规律；打点计时器打出纸带的数据处理．
【专题】实验探究题；定量思想；推理法；直线运动规律专题；推理能力．
【答案】B
【分析】根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小。
【解答】解：瞬时速度可用该点附近的一段时间内的平均速度近似表示，所选时间段不宜过长，
打D点时小车速度：v，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】该题考查了探究小车速度随时间变化的规律，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
3．（2022 江苏学业考试）如图所示，“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为T，则打C点时物体运动速度的大小为（ ）
A． B． C． D．
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】实验题；实验探究题；定性思想；实验分析法；直线运动规律专题；实验能力．
【答案】D
【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，从而即可求解C点的瞬时速度。
【解答】解：C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则有：vC，故ABC错误，D正确；
故选：D。
【点评】本题考查纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，理解瞬时速度等于平均速度的条件和应用。
4．（2024 太康县期中）在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度更准确，合理的方法是（ ）
A．根据任意两计数点的速度用公式a算出加速度
B．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
C．根据实验数据画出v﹣t图象，量取其倾角，由公式a＝tanα求出加速度
D．根据实验数据画出v﹣t图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a算出加速度
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题．
【答案】D
【分析】通过题目给出的数据作出速度—时间图象，解出其斜率即是小车的加速度，而画出v﹣t图象，因标度不同，会导致量取其倾角的不同，任意两计数点的速度用公式a算出加速度会产生较大的误差．
【解答】解：A、在处理实验数据时，如果只使用其中两个数据，由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大，故A错误。
B、依据加速度公式，则有a1、a2、…a5，然后算出平均值a，求平均值时，a，只用了v6和v1两组数据，偶然误差较大，故B错误。
C、根据实验数据画出v﹣t图象，当纵坐标取不同的标度时，图象的倾角就会不同，所以量出其倾角，用公式a＝tanα算出的数值并不是加速度，故C错误；
D、因为在物理图象中，两坐标的分度可以任意选取，根据同一组数据，在不同的坐标系中，可以做出倾角不同的图象。而物体的加速度是一个定值，因此只有在同一坐标系中，才能通过比较倾斜程度的方法，比较加速度的大小，但不能用tanα计算加速度。方法D只有利用实验数据画出的v﹣t图象，才能充分利用各次的数据减小偶然误差，故D正确。
故选：D。
【点评】在实验中处理数据的方法较多，而图象法往往是一种比较准确的解题方法，掌握处理加速度的方法，并理解其它方法的不合理性．
5．（2024 沈阳期中）关于“测定匀变速直线运动的加速度”实验的操作，下列说法中错误的是（ ）
A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低
B．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上
C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车
D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】实验题．
【答案】A
【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．
【解答】解：A、要绳子拉力等于小车所受的合外力，可以让重力沿斜面的分力平衡小车所受的滑动摩擦力，故应该适当垫高长木板固定有打点计时器的一端，故A错误；
B、实验时，不能先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，同时要求开始小车要靠近打点计时器，故BC正确；
D、要在小车到达定滑轮前使小车停止运动，放在小车撞在滑轮上导致翻车，故D正确
本题选错误的
故选：A。
【点评】教科书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚，同时加强基础知识的应用，提高解题能力．
二．多选题（共5小题）
（多选）6．（2019秋 景东县校级期末）在做“研究匀变速直线运动”的实验中，利用打点计时器在纸带上打出了一系列的点，如图所示。设各相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、…、s6，相邻两计数点间的时间间隔为T，则下列关系式中正确的是（ ）
A．s2﹣s1aT2
B．s4﹣s1＝3aT2
C．s1aT2
D．打点2时物体的速度为v2
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】实验题；实验探究题；定性思想；实验分析法；直线运动规律专题．
【答案】BD
【分析】根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2、xm﹣xn＝（m﹣n）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，可以求出打纸带上某点的瞬时速度大小。
【解答】解：AB、根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2与xm﹣xn＝（m﹣n）aT2
可得：xm﹣xn＝（m﹣n）Δx，所以s2﹣s1＝aT2，s4﹣s1＝3aT2，A错误，B正确；
C、打点计时器在纸带上打0点时速度不一定为零，所以s1＝v0taT2，故C错误；
D、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得打点2时物体的速度为v2，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查“研究匀变速直线运动”的实验中的数据处理方法，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
（多选）7．（2019秋 东湖区校级期末）在研究匀变速直线运动的实验中，取计数时间间隔为0.1s，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx＝1.2cm，若还测出小车的质量为500g，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是（ ）
A．am/s2＝120 m/s2
B．am/s2＝1.2m/s2
C．F＝500×1.2 N＝600 N
D．F＝0.5×1.2 N＝0.60 N
【考点】探究小车速度随时间变化的规律；力学单位制与单位制．
【答案】BD
【分析】根据匀变速直线运动的推论以及牛顿第二定律判断即可，单位都必须化成统一的国际单位．
【解答】解：A、Δx＝1.2cm＝1.2×10﹣2m，根据Δx＝aT2得am/s2＝1.2m/s2，故A错误，B正确；
C、500g＝0.5kg，根据F＝ma得：F＝0.5×1.2 N＝0.60 N，故C错误，D正确。
故选：BD。
【点评】物体的质量、合力、加速度三个物理量，知道两个可以求第三个，同时要注意使用牛顿第二定律时，所有的单位都必须是国际单位．
（多选）8．（2020春 泸县校级月考）关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法正确的是（ ）
A．长木板放在桌面上，带滑轮的一端要伸出桌边
B．实验时，要控制小车的加速度尽量小些
C．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车
D．纸带穿过限位孔后应置于复写纸下面
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题．
【答案】ACD
【分析】正确解答本题需要掌握：打点计时器的使用以及简单构造，小车应该从靠近打点计时器的位置处释放；实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车；加速度尽量大些，使测量位移变大，从而减小测量误差。
【解答】解：A、长木板放在桌面上，带滑轮的一端要伸出桌边，细线一端连着小车，另一端跨过定滑轮，连着重物，故A正确；
B、实验时，为了减小实验的误差，小车的加速度适当大一些，故B错误；
C、实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，故C正确；
D、纸带穿过限位孔后应置于复写纸下面，故D正确；
故选：ACD。
【点评】本题比较简单，考查了基本仪器的使用和基础实验的操作细节，对于基础知识，平时训练不可忽略，要在练习中不断加强。
（多选）9．（2019秋 永春县校级期中）在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学将打点计时器打出的三条纸带，分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸条，按先后顺序一端对齐粘贴在一起．然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来，如图甲、乙、丙所示，则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律．以下说法正确的是（ ）
A．图甲表示物体处于静止
B．图乙表示物体做匀速直线运动
C．图乙表示物体的速度随时间均匀增加
D．图丙表示物体的速度先随时间均匀增加，后保持不变
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】实验题；实验探究题；定性思想；图析法；直线运动规律专题．
【答案】CD
【分析】认真审题明确各图象的意思，然后分析答题；根据Δx＝at2来判定物体是否做匀变速直线运动．
【解答】解：短纸带的高度即表示相应时间内物体的位移Δx；因点迹间隔相同，
故发生各位移Δx的时间间隔Δt相等，而纸带宽度是相同的，
正好可以用水平方向的宽度来表示时间。Δt相同时，v∝Δx，
即纸带的高度恰可反映小车的速度大小。
A、甲图中表示任意相等时间内发生的位移相等，表示物体做匀速直线运动，故A错误；
BC、乙图中表示相等时间内的位移差值相等，且物体的位移逐渐增大，则物体做匀加速直线运动，物体受到随时间均匀增加，故B错误，C正确；
D、图中开始相等时间内的位移差值相等，且物体的位移逐渐增大，则物体做匀加速直线运动，物体受到随时间均匀增加，后来物体的位移相等，物体做匀速直线运动，因此图丙表示物体的速度先随时间均匀增加，后保持不变，故D正确；
故选：CD。
【点评】本题考查了判断物体的运动性质问题，应明确：①若在任意相等的时间内发生的位移都相等，则物体做匀速直线运动；②Δx＝at2是判定是否是匀变速直线运动的判别式．
（多选）10．（2019秋 砚山县校级期中）关于用打点计时器探究小车速度随时间变化规律的实验，下列说法中正确的是（ ）
A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端
B．开始实验时小车应放在靠近打点计时器一端
C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车
D．牵引小车的钩码个数越多越好
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】实验题．
【答案】BC
【分析】在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中应联系做实验的过程，结合注意事项：使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动，断开电源由此可正确解答．
【解答】解：A、打点计时器应固定在长木板上，在固定滑轮的另一端，故A错误；
B、为了在纸带打更多的点，开始实验时小车应放在靠近打点计时器一端，故B正确；
C、打点计时器在使用时，为了使打点稳定，同时为了提高纸带的利用率，使尽量多的点打在纸带上，要应先接通电源，再放开纸带，故C正确；
D、牵引小车的钩码并非越多越好，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查了实验的具体操作细节，要加强实验的实际操作，不能单凭背实验来解答实验问题．
三．实验题（共5小题）
11．（2024 肇东市校级期末）某实验小组利用如图甲所示的装置来探究小车速度随时间变化的规律。
（1）为完成实验，除了图甲中标出的器材外，还需要 C 。
A.秒表
B.天平
C.刻度尺
（2）某次实验时小车做匀加速直线运动，实验获得的纸带及测量数据如图乙所示，A、B、C、D、E、F为相邻的六个计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出。实验时忘记标注纸带上A、B两点间的距离，下列数据中最接近xAB的是 B 。
A.1.20cm
B.1.39cm
C.1.50cm
D.1.60cm
（3）已知电火花计时器连接的是频率为50Hz的交变电源，结合图乙中的测量数据，纸带上打出C点时小车的速度大小vC＝ 0.21 m/s，小车的加速度大小a＝ 0.50 m/s2。（计算结果均保留两位有效数字）
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】实验题；定量思想；推理法；直线运动规律专题；推理能力．
【答案】（1）C；（2）B；（3）0.21；0.50。
【分析】（1）需要用刻度尺测量距离；
（2）根据匀变速直线运动在连续相邻相等时间内通过的位移之差相等为距离；
（3）根据匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度求速度，根据逐差法求加速度。
【解答】解：（1）A.时间由打点计时器计时，因此不需要秒表，故A错误；
B.因实验装置来探究小车速度随时间变化的规律，因此不需要测量钩码的质量，不需要天平，故B错误；
C.纸带上计数点间的距离需要测量，因此为完成实验，除了图甲中标出的器材外，还需要刻度尺，故C正确。
故选：C。
（2）由匀变速直线运动的推论
Δx＝aT2
可知
xBC﹣xAB＝xCD﹣xBC
可得
xAB＝2xBC﹣xCD＝2×1.90cm﹣2.38cm＝1.42cm
因此数据中最接近 xAB 的是1.39cm，故ACD错误，B正确。
故选：B。
（3）已知电火花计时器连接的是频率为50Hz的交变电源，纸带上相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，可知纸带上相 邻两个计数点间的时间间隔为
由匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得打出C点时小车的速度大小
根据逐差法可得小车的加速度大小
。
故答案为：（1）C；（2）B；（3）0.21；0.50。
【点评】本题考查探究小车速度随时间变化的规律的实验，要求学生熟练掌握打点计时器相关的知识点和实验操作、数据处理、误差分析等。
12．（2024 长春一模）某同学利用图甲所示的装置研究小车匀变速直线运动规律，实验时将电磁打点计时器接在周期T＝0.02s的交流电源上，实验中得到一条纸带如图乙所示。
（1）本实验中不必要的措施是 CD （多选）。
A．细线必须与长木板平行
B．先接通电源再释放小车
C．必须要将木板倾斜一定角度以平衡小车所受的阻力
D．悬挂的钩码质量必须远小于小车质量
（2）图乙纸带上的A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点（每相邻两个计数点间还有四个点未画出），则打下B点时小车的瞬时速度v＝ ；充分利用图乙纸带中的数据以减小误差，小车加速度的计算式应为a＝ 。（用周期T及图乙中的物理量表示）
（3）如果当时电网中交变电流的频率是51Hz，而做实验的同学并不知道，那么该同学测得的加速度与真实值相比 偏小 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；实验能力．
【答案】（1）CD；（2）； ；（3）偏小。
【分析】（1）根据实验原理和步骤即可做出选择。
（2）在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，根据逐差法可以得出加速度。
（3）根据频率和时间的关系进行误差分析。
【解答】解：（1）A．细线必须与长木板平行，选项A正确，不符合题意；
B．先接通电源再释放小车，选项B正确，不符合题意；
CD．该实验只需小车能做加速运动即可，不需要平衡小车所受的阻力，也不需要悬挂的钩码质量必须远小于小车质量，选项CD错误，符合题意；
故选CD。
（2）打下B点时小车的瞬时速度
小车加速度的计算式应为
（3）如果当时电网中交变电流的频率是51Hz，则打点周期偏小，而做实验的同学并不知道，仍用0.02s计算，根据，那么该同学测得的加速度与真实值相比偏小。
故答案为：（1）CD；（2）； ；（3）偏小。
【点评】本题比较简单，考查了实验的注意事项和瞬时速度、加速度的计算。平时要加强基础实验的实际操作，提高操作技能和数据处理能力。要注意单位的换算和有效数字的保留。
13．（2024 浑南区校级模拟）如图甲所示是用轻杆、小球和硬纸板等制作而成的一个简易加速度计，可以粗略测量运动物体的加速度。在轻杆上端装上转轴，固定于竖直纸板上的O点，轻杆下端固定一小球，杆可在竖直平面内自由转动，将此装置固定于运动物体上，当物体向右加速（减速）运动时，杆便向左（向右）摆动．忽略摩擦及空气阻力。
为了制作加速度计的刻度盘，同学们进行了如下操作：
（1）让重锤做自由落体运动，利用打点计时器（使用的电源频率为50Hz）打出的纸带测量当地的重力加速度。实验中得到一条较理想的纸带，如图乙所示，在纸带上取7个连续计时点，根据数据求出重力加速度大小为g＝ 9.78 m/s2。（保留三位有效数字）
（2）测量当地重力加速度后还应测量的物理量是 C （填入所选物理量前的字母）；
A．小球的质量m
B．轻杆的长度L
C．轻杆与竖直方向的夹角θ
D．小球的直径
（3）物体运动的加速度a与上述所测物理量之间的关系式为 a＝gtanθ 。（用所测物理量的字母表示）
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】实验题；定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；实验能力．
【答案】（1）9.78；（2）C；（3）a＝gtanθ。
【分析】（1）根据逐差法即可求出加速度的大小；
（2）（3）根据牛顿第二定律及受力情况，列出等式求出加速度，然后判断正确的选项。
【解答】解：（1）根据逐差法，自由落体运动的加速度：
（2）由加速度原理可知，物体加速度沿水平方向，当轻杆与竖直方向夹角为θ时，小球受力分析如图所示：
由平衡条件可知，沿竖直方向合力为0，则有：F＝mgtanθ
由牛顿第二定律可知：F＝ma
联立解得：a＝gtanθ
可知测量当地重力加速度后还应测量的物理量轻杆与竖直方向的夹角θ，与其他的物理量无关，故ABD错误，C正确。
故选：C。
（3）由第（2）问分析可知，加速度与被测物理量之间的关系式为：a＝gtanθ
故答案为：（1）9.78；（2）C；（3）a＝gtanθ。
【点评】本题考查了牛顿第二定律的应用，解题的关键是熟练掌握受力分析和力的合成，结合牛顿第二定律F＝ma计算出加速度。
14．（2024 九龙坡区校级模拟）在力学实验中，常利用打点计时器打出纸带进行相关测量、分析。在某次实验中，得到随某物体做匀加速直线运动的一条纸带，如图所示，取得三个连续的计数点0、1、2以及另外三个连续的计数点3、4、5，其中计数点2、3间还有一系列不太清晰的打点。已知相邻两个连续计数点间的时间间隔均为T，利用刻度尺测得计数点0、2的间距为x1，计数点2、3的间距为x2，计数点3、5的间距为x3。
（1）打下计数点1时，该物体的速度大小v1＝ ；打下计数点4时，该物体的速度大小v4＝ 。
（2）该物体运动的加速度大小a＝ （用T、x1、x2、x3表示）。
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；实验能力．
【答案】（1），；（2）。
【分析】（1）根据匀加速直线运动的性质即可分析；
（2）根据速度—时间公式以及速度—位移公式联立求解。
【解答】解：（1）由匀加速直线运动的性质可知，v1，v4；
（2）打下计数点2时，该物体的速度大小v2＝v1+aT，
打下计数点3时，该物体的速度大小v3＝v4﹣aT，
根据速度—位移公式，2ax2，
联立解得a；
故答案为：（1），；（2）。
【点评】该实验考查瞬时速度的求解以及运动学公式的应用，基础题。
15．（2024 深圳一模）某同学利用打点计时器分析自身步行时的速度特征，把接在50Hz的交流电源上的打点计时器固定在与人腰部等高的桌面上，纸带穿过打点计时器限位孔，一端固定在人腰部。人沿直线步行时带动纸带运动，打点计时器记录人步行时的运动信息。
（1）选取点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，其中连续5个计数点A、B、C、D、E、F如图1所示。纸带中BC段的平均速度为vBC＝ 1.1 m/s。（保留两位有效数字）
（2）沿着计数点位置把纸带裁开并编号，按编号顺序把剪出的纸带下端对齐并排粘贴在坐标纸上，剪出的纸带长度代表打出这段纸带时间内的平均速度。把每段纸带上边中点连接成线，如图2所示，若用图中曲线描述人运动的速度一时间关系。如果用纵坐标表示速度大小，横坐标表示时间，则纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为 0.10 s。请根据如图估算该同学的步幅为 0.53 m。（保留两位有效数字）
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；推理能力．
【答案】（1）1.1；（2）0.10；0.53
【分析】（1）根据题目得出计数点之间的时间间隔，结合运动学公式得出纸带的平均速度；
（2）理解图像的物理意义，结合题目中的数据得出同学的步幅。
【解答】解：（1）相邻两个计数点间的时间间隔T＝0.1s，纸带中BC段的平均速度为
（2）纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为
T＝0.10s
可把图像看成v﹣t图像，同学的步幅为图像一个周期内每段纸带面积之和，该同学的步幅为
s＝（8.8+11+12+11+9.7）cm≈0.53m
故答案为：（1）1.1；（2）0.10；0.53
【点评】本题主要考查了打点计时器测量速度的实验，根据实验原理掌握正确的操作，结合运动学公式即可完成分析。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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新课预习衔接 实验：探索小车速度随时变化的规律
一．选择题（共5小题）
1．（2024 平谷区一模）把纸带的下端固定在重物上，纸带穿过打点计时器，上端用手提着。接通电源后将纸带释放，重物拉着纸带下落，纸带被打出一系列点，其中一段如图所示。设打点计时器在纸带上打A点时重物的瞬时速度为vA。通过测量和计算，得出了AB两点间的平均速度为v1，AC两点间的平均速度为v2。下列说法正确的是（ ）
A．v1更接近vA，且v1小于vA
B．v1更接近vA，且v1大于vA
C．v2更接近vA，且v2小于vA
D．v2更接近vA，且v2大于vA
2．（2024 岳阳县校级期末）在“做直线运动物体的瞬时速度”的实验中，得到如图所示的纸带，其中A，B，C，D，E，F，G为计数点，相邻两计数点间的时间间隔为T，x1、x2、x3、x4、x5、x6分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的位移，下列可用计算打D点时小车速度的表达式中误差最小的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2022 江苏学业考试）如图所示，“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为T，则打C点时物体运动速度的大小为（ ）
A． B． C． D．
4．（2024 太康县期中）在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度更准确，合理的方法是（ ）
A．根据任意两计数点的速度用公式a算出加速度
B．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
C．根据实验数据画出v﹣t图象，量取其倾角，由公式a＝tanα求出加速度
D．根据实验数据画出v﹣t图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a算出加速度
5．（2024 沈阳期中）关于“测定匀变速直线运动的加速度”实验的操作，下列说法中错误的是（ ）
A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低
B．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上
C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车
D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动
二．多选题（共5小题）
（多选）6．（2019秋 景东县校级期末）在做“研究匀变速直线运动”的实验中，利用打点计时器在纸带上打出了一系列的点，如图所示。设各相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、…、s6，相邻两计数点间的时间间隔为T，则下列关系式中正确的是（ ）
A．s2﹣s1aT2
B．s4﹣s1＝3aT2
C．s1aT2
D．打点2时物体的速度为v2
（多选）7．（2019秋 东湖区校级期末）在研究匀变速直线运动的实验中，取计数时间间隔为0.1s，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx＝1.2cm，若还测出小车的质量为500g，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是（ ）
A．am/s2＝120 m/s2
B．am/s2＝1.2m/s2
C．F＝500×1.2 N＝600 N
D．F＝0.5×1.2 N＝0.60 N
（多选）8．（2020春 泸县校级月考）关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法正确的是（ ）
A．长木板放在桌面上，带滑轮的一端要伸出桌边
B．实验时，要控制小车的加速度尽量小些
C．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车
D．纸带穿过限位孔后应置于复写纸下面
（多选）9．（2019秋 永春县校级期中）在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学将打点计时器打出的三条纸带，分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸条，按先后顺序一端对齐粘贴在一起．然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来，如图甲、乙、丙所示，则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律．以下说法正确的是（ ）
A．图甲表示物体处于静止
B．图乙表示物体做匀速直线运动
C．图乙表示物体的速度随时间均匀增加
D．图丙表示物体的速度先随时间均匀增加，后保持不变
（多选）10．（2019秋 砚山县校级期中）关于用打点计时器探究小车速度随时间变化规律的实验，下列说法中正确的是（ ）
A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端
B．开始实验时小车应放在靠近打点计时器一端
C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车
D．牵引小车的钩码个数越多越好
三．实验题（共5小题）
11．（2024 肇东市校级期末）某实验小组利用如图甲所示的装置来探究小车速度随时间变化的规律。
（1）为完成实验，除了图甲中标出的器材外，还需要 。
A.秒表
B.天平
C.刻度尺
（2）某次实验时小车做匀加速直线运动，实验获得的纸带及测量数据如图乙所示，A、B、C、D、E、F为相邻的六个计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出。实验时忘记标注纸带上A、B两点间的距离，下列数据中最接近xAB的是 。
A.1.20cm
B.1.39cm
C.1.50cm
D.1.60cm
（3）已知电火花计时器连接的是频率为50Hz的交变电源，结合图乙中的测量数据，纸带上打出C点时小车的速度大小vC＝ m/s，小车的加速度大小a＝ m/s2。（计算结果均保留两位有效数字）
12．（2024 长春一模）某同学利用图甲所示的装置研究小车匀变速直线运动规律，实验时将电磁打点计时器接在周期T＝0.02s的交流电源上，实验中得到一条纸带如图乙所示。
（1）本实验中不必要的措施是 （多选）。
A．细线必须与长木板平行
B．先接通电源再释放小车
C．必须要将木板倾斜一定角度以平衡小车所受的阻力
D．悬挂的钩码质量必须远小于小车质量
（2）图乙纸带上的A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点（每相邻两个计数点间还有四个点未画出），则打下B点时小车的瞬时速度v＝ ；充分利用图乙纸带中的数据以减小误差，小车加速度的计算式应为a＝ 。（用周期T及图乙中的物理量表示）
（3）如果当时电网中交变电流的频率是51Hz，而做实验的同学并不知道，那么该同学测得的加速度与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
13．（2024 浑南区校级模拟）如图甲所示是用轻杆、小球和硬纸板等制作而成的一个简易加速度计，可以粗略测量运动物体的加速度。在轻杆上端装上转轴，固定于竖直纸板上的O点，轻杆下端固定一小球，杆可在竖直平面内自由转动，将此装置固定于运动物体上，当物体向右加速（减速）运动时，杆便向左（向右）摆动．忽略摩擦及空气阻力。
为了制作加速度计的刻度盘，同学们进行了如下操作：
（1）让重锤做自由落体运动，利用打点计时器（使用的电源频率为50Hz）打出的纸带测量当地的重力加速度。实验中得到一条较理想的纸带，如图乙所示，在纸带上取7个连续计时点，根据数据求出重力加速度大小为g＝ m/s2。（保留三位有效数字）
（2）测量当地重力加速度后还应测量的物理量是 （填入所选物理量前的字母）；
A．小球的质量m
B．轻杆的长度L
C．轻杆与竖直方向的夹角θ
D．小球的直径
（3）物体运动的加速度a与上述所测物理量之间的关系式为 。（用所测物理量的字母表示）
14．（2024 九龙坡区校级模拟）在力学实验中，常利用打点计时器打出纸带进行相关测量、分析。在某次实验中，得到随某物体做匀加速直线运动的一条纸带，如图所示，取得三个连续的计数点0、1、2以及另外三个连续的计数点3、4、5，其中计数点2、3间还有一系列不太清晰的打点。已知相邻两个连续计数点间的时间间隔均为T，利用刻度尺测得计数点0、2的间距为x1，计数点2、3的间距为x2，计数点3、5的间距为x3。
（1）打下计数点1时，该物体的速度大小v1＝ ；打下计数点4时，该物体的速度大小v4＝ 。
（2）该物体运动的加速度大小a＝ （用T、x1、x2、x3表示）。
15．（2024 深圳一模）某同学利用打点计时器分析自身步行时的速度特征，把接在50Hz的交流电源上的打点计时器固定在与人腰部等高的桌面上，纸带穿过打点计时器限位孔，一端固定在人腰部。人沿直线步行时带动纸带运动，打点计时器记录人步行时的运动信息。
（1）选取点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，其中连续5个计数点A、B、C、D、E、F如图1所示。纸带中BC段的平均速度为vBC＝ m/s。（保留两位有效数字）
（2）沿着计数点位置把纸带裁开并编号，按编号顺序把剪出的纸带下端对齐并排粘贴在坐标纸上，剪出的纸带长度代表打出这段纸带时间内的平均速度。把每段纸带上边中点连接成线，如图2所示，若用图中曲线描述人运动的速度一时间关系。如果用纵坐标表示速度大小，横坐标表示时间，则纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为 s。请根据如图估算该同学的步幅为 m。（保留两位有效数字）
新课预习衔接 实验：探索小车速度随时变化的规律
参考答案与试题解析
一．选择题（共5小题）
1．（2024 平谷区一模）把纸带的下端固定在重物上，纸带穿过打点计时器，上端用手提着。接通电源后将纸带释放，重物拉着纸带下落，纸带被打出一系列点，其中一段如图所示。设打点计时器在纸带上打A点时重物的瞬时速度为vA。通过测量和计算，得出了AB两点间的平均速度为v1，AC两点间的平均速度为v2。下列说法正确的是（ ）
A．v1更接近vA，且v1小于vA
B．v1更接近vA，且v1大于vA
C．v2更接近vA，且v2小于vA
D．v2更接近vA，且v2大于vA
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题；推理能力．
【答案】B
【分析】打点计时器打出的任意相邻两点的时间间隔都相等；图中所示的纸带，相邻点迹间距逐渐变大，则左端与重物相连；根据两点之间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度判断。
【解答】解：因B点更接近于A点，则AB之间的平均速度v1更接近于A点的瞬时速度vA，因重物做加速运动，则从A到C相邻点间距逐渐增加，B点的瞬时速度大于A点的瞬时速度，则v1大于vA。
故ACD错误，B正确；
故选：B。
【点评】“探究小车随时间变化规律”的实验中关键掌握利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．
2．（2024 岳阳县校级期末）在“做直线运动物体的瞬时速度”的实验中，得到如图所示的纸带，其中A，B，C，D，E，F，G为计数点，相邻两计数点间的时间间隔为T，x1、x2、x3、x4、x5、x6分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的位移，下列可用计算打D点时小车速度的表达式中误差最小的是（ ）
A． B．
C． D．
【考点】探究小车速度随时间变化的规律；打点计时器打出纸带的数据处理．
【专题】实验探究题；定量思想；推理法；直线运动规律专题；推理能力．
【答案】B
【分析】根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小。
【解答】解：瞬时速度可用该点附近的一段时间内的平均速度近似表示，所选时间段不宜过长，
打D点时小车速度：v，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】该题考查了探究小车速度随时间变化的规律，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
3．（2022 江苏学业考试）如图所示，“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为T，则打C点时物体运动速度的大小为（ ）
A． B． C． D．
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】实验题；实验探究题；定性思想；实验分析法；直线运动规律专题；实验能力．
【答案】D
【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，从而即可求解C点的瞬时速度。
【解答】解：C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则有：vC，故ABC错误，D正确；
故选：D。
【点评】本题考查纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，理解瞬时速度等于平均速度的条件和应用。
4．（2024 太康县期中）在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度更准确，合理的方法是（ ）
A．根据任意两计数点的速度用公式a算出加速度
B．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
C．根据实验数据画出v﹣t图象，量取其倾角，由公式a＝tanα求出加速度
D．根据实验数据画出v﹣t图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a算出加速度
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题．
【答案】D
【分析】通过题目给出的数据作出速度—时间图象，解出其斜率即是小车的加速度，而画出v﹣t图象，因标度不同，会导致量取其倾角的不同，任意两计数点的速度用公式a算出加速度会产生较大的误差．
【解答】解：A、在处理实验数据时，如果只使用其中两个数据，由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大，故A错误。
B、依据加速度公式，则有a1、a2、…a5，然后算出平均值a，求平均值时，a，只用了v6和v1两组数据，偶然误差较大，故B错误。
C、根据实验数据画出v﹣t图象，当纵坐标取不同的标度时，图象的倾角就会不同，所以量出其倾角，用公式a＝tanα算出的数值并不是加速度，故C错误；
D、因为在物理图象中，两坐标的分度可以任意选取，根据同一组数据，在不同的坐标系中，可以做出倾角不同的图象。而物体的加速度是一个定值，因此只有在同一坐标系中，才能通过比较倾斜程度的方法，比较加速度的大小，但不能用tanα计算加速度。方法D只有利用实验数据画出的v﹣t图象，才能充分利用各次的数据减小偶然误差，故D正确。
故选：D。
【点评】在实验中处理数据的方法较多，而图象法往往是一种比较准确的解题方法，掌握处理加速度的方法，并理解其它方法的不合理性．
5．（2024 沈阳期中）关于“测定匀变速直线运动的加速度”实验的操作，下列说法中错误的是（ ）
A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低
B．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上
C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车
D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】实验题．
【答案】A
【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．
【解答】解：A、要绳子拉力等于小车所受的合外力，可以让重力沿斜面的分力平衡小车所受的滑动摩擦力，故应该适当垫高长木板固定有打点计时器的一端，故A错误；
B、实验时，不能先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，同时要求开始小车要靠近打点计时器，故BC正确；
D、要在小车到达定滑轮前使小车停止运动，放在小车撞在滑轮上导致翻车，故D正确
本题选错误的
故选：A。
【点评】教科书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚，同时加强基础知识的应用，提高解题能力．
二．多选题（共5小题）
（多选）6．（2019秋 景东县校级期末）在做“研究匀变速直线运动”的实验中，利用打点计时器在纸带上打出了一系列的点，如图所示。设各相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、…、s6，相邻两计数点间的时间间隔为T，则下列关系式中正确的是（ ）
A．s2﹣s1aT2
B．s4﹣s1＝3aT2
C．s1aT2
D．打点2时物体的速度为v2
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】实验题；实验探究题；定性思想；实验分析法；直线运动规律专题．
【答案】BD
【分析】根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2、xm﹣xn＝（m﹣n）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，可以求出打纸带上某点的瞬时速度大小。
【解答】解：AB、根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2与xm﹣xn＝（m﹣n）aT2
可得：xm﹣xn＝（m﹣n）Δx，所以s2﹣s1＝aT2，s4﹣s1＝3aT2，A错误，B正确；
C、打点计时器在纸带上打0点时速度不一定为零，所以s1＝v0taT2，故C错误；
D、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得打点2时物体的速度为v2，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查“研究匀变速直线运动”的实验中的数据处理方法，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
（多选）7．（2019秋 东湖区校级期末）在研究匀变速直线运动的实验中，取计数时间间隔为0.1s，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx＝1.2cm，若还测出小车的质量为500g，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是（ ）
A．am/s2＝120 m/s2
B．am/s2＝1.2m/s2
C．F＝500×1.2 N＝600 N
D．F＝0.5×1.2 N＝0.60 N
【考点】探究小车速度随时间变化的规律；力学单位制与单位制．
【答案】BD
【分析】根据匀变速直线运动的推论以及牛顿第二定律判断即可，单位都必须化成统一的国际单位．
【解答】解：A、Δx＝1.2cm＝1.2×10﹣2m，根据Δx＝aT2得am/s2＝1.2m/s2，故A错误，B正确；
C、500g＝0.5kg，根据F＝ma得：F＝0.5×1.2 N＝0.60 N，故C错误，D正确。
故选：BD。
【点评】物体的质量、合力、加速度三个物理量，知道两个可以求第三个，同时要注意使用牛顿第二定律时，所有的单位都必须是国际单位．
（多选）8．（2020春 泸县校级月考）关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法正确的是（ ）
A．长木板放在桌面上，带滑轮的一端要伸出桌边
B．实验时，要控制小车的加速度尽量小些
C．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车
D．纸带穿过限位孔后应置于复写纸下面
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题．
【答案】ACD
【分析】正确解答本题需要掌握：打点计时器的使用以及简单构造，小车应该从靠近打点计时器的位置处释放；实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车；加速度尽量大些，使测量位移变大，从而减小测量误差。
【解答】解：A、长木板放在桌面上，带滑轮的一端要伸出桌边，细线一端连着小车，另一端跨过定滑轮，连着重物，故A正确；
B、实验时，为了减小实验的误差，小车的加速度适当大一些，故B错误；
C、实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，故C正确；
D、纸带穿过限位孔后应置于复写纸下面，故D正确；
故选：ACD。
【点评】本题比较简单，考查了基本仪器的使用和基础实验的操作细节，对于基础知识，平时训练不可忽略，要在练习中不断加强。
（多选）9．（2019秋 永春县校级期中）在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学将打点计时器打出的三条纸带，分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸条，按先后顺序一端对齐粘贴在一起．然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来，如图甲、乙、丙所示，则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律．以下说法正确的是（ ）
A．图甲表示物体处于静止
B．图乙表示物体做匀速直线运动
C．图乙表示物体的速度随时间均匀增加
D．图丙表示物体的速度先随时间均匀增加，后保持不变
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】实验题；实验探究题；定性思想；图析法；直线运动规律专题．
【答案】CD
【分析】认真审题明确各图象的意思，然后分析答题；根据Δx＝at2来判定物体是否做匀变速直线运动．
【解答】解：短纸带的高度即表示相应时间内物体的位移Δx；因点迹间隔相同，
故发生各位移Δx的时间间隔Δt相等，而纸带宽度是相同的，
正好可以用水平方向的宽度来表示时间。Δt相同时，v∝Δx，
即纸带的高度恰可反映小车的速度大小。
A、甲图中表示任意相等时间内发生的位移相等，表示物体做匀速直线运动，故A错误；
BC、乙图中表示相等时间内的位移差值相等，且物体的位移逐渐增大，则物体做匀加速直线运动，物体受到随时间均匀增加，故B错误，C正确；
D、图中开始相等时间内的位移差值相等，且物体的位移逐渐增大，则物体做匀加速直线运动，物体受到随时间均匀增加，后来物体的位移相等，物体做匀速直线运动，因此图丙表示物体的速度先随时间均匀增加，后保持不变，故D正确；
故选：CD。
【点评】本题考查了判断物体的运动性质问题，应明确：①若在任意相等的时间内发生的位移都相等，则物体做匀速直线运动；②Δx＝at2是判定是否是匀变速直线运动的判别式．
（多选）10．（2019秋 砚山县校级期中）关于用打点计时器探究小车速度随时间变化规律的实验，下列说法中正确的是（ ）
A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端
B．开始实验时小车应放在靠近打点计时器一端
C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车
D．牵引小车的钩码个数越多越好
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】实验题．
【答案】BC
【分析】在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中应联系做实验的过程，结合注意事项：使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动，断开电源由此可正确解答．
【解答】解：A、打点计时器应固定在长木板上，在固定滑轮的另一端，故A错误；
B、为了在纸带打更多的点，开始实验时小车应放在靠近打点计时器一端，故B正确；
C、打点计时器在使用时，为了使打点稳定，同时为了提高纸带的利用率，使尽量多的点打在纸带上，要应先接通电源，再放开纸带，故C正确；
D、牵引小车的钩码并非越多越好，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查了实验的具体操作细节，要加强实验的实际操作，不能单凭背实验来解答实验问题．
三．实验题（共5小题）
11．（2024 肇东市校级期末）某实验小组利用如图甲所示的装置来探究小车速度随时间变化的规律。
（1）为完成实验，除了图甲中标出的器材外，还需要 C 。
A.秒表
B.天平
C.刻度尺
（2）某次实验时小车做匀加速直线运动，实验获得的纸带及测量数据如图乙所示，A、B、C、D、E、F为相邻的六个计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出。实验时忘记标注纸带上A、B两点间的距离，下列数据中最接近xAB的是 B 。
A.1.20cm
B.1.39cm
C.1.50cm
D.1.60cm
（3）已知电火花计时器连接的是频率为50Hz的交变电源，结合图乙中的测量数据，纸带上打出C点时小车的速度大小vC＝ 0.21 m/s，小车的加速度大小a＝ 0.50 m/s2。（计算结果均保留两位有效数字）
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】实验题；定量思想；推理法；直线运动规律专题；推理能力．
【答案】（1）C；（2）B；（3）0.21；0.50。
【分析】（1）需要用刻度尺测量距离；
（2）根据匀变速直线运动在连续相邻相等时间内通过的位移之差相等为距离；
（3）根据匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度求速度，根据逐差法求加速度。
【解答】解：（1）A.时间由打点计时器计时，因此不需要秒表，故A错误；
B.因实验装置来探究小车速度随时间变化的规律，因此不需要测量钩码的质量，不需要天平，故B错误；
C.纸带上计数点间的距离需要测量，因此为完成实验，除了图甲中标出的器材外，还需要刻度尺，故C正确。
故选：C。
（2）由匀变速直线运动的推论
Δx＝aT2
可知
xBC﹣xAB＝xCD﹣xBC
可得
xAB＝2xBC﹣xCD＝2×1.90cm﹣2.38cm＝1.42cm
因此数据中最接近 xAB 的是1.39cm，故ACD错误，B正确。
故选：B。
（3）已知电火花计时器连接的是频率为50Hz的交变电源，纸带上相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，可知纸带上相 邻两个计数点间的时间间隔为
由匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得打出C点时小车的速度大小
根据逐差法可得小车的加速度大小
。
故答案为：（1）C；（2）B；（3）0.21；0.50。
【点评】本题考查探究小车速度随时间变化的规律的实验，要求学生熟练掌握打点计时器相关的知识点和实验操作、数据处理、误差分析等。
12．（2024 长春一模）某同学利用图甲所示的装置研究小车匀变速直线运动规律，实验时将电磁打点计时器接在周期T＝0.02s的交流电源上，实验中得到一条纸带如图乙所示。
（1）本实验中不必要的措施是 CD （多选）。
A．细线必须与长木板平行
B．先接通电源再释放小车
C．必须要将木板倾斜一定角度以平衡小车所受的阻力
D．悬挂的钩码质量必须远小于小车质量
（2）图乙纸带上的A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点（每相邻两个计数点间还有四个点未画出），则打下B点时小车的瞬时速度v＝ ；充分利用图乙纸带中的数据以减小误差，小车加速度的计算式应为a＝ 。（用周期T及图乙中的物理量表示）
（3）如果当时电网中交变电流的频率是51Hz，而做实验的同学并不知道，那么该同学测得的加速度与真实值相比 偏小 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；实验能力．
【答案】（1）CD；（2）； ；（3）偏小。
【分析】（1）根据实验原理和步骤即可做出选择。
（2）在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，根据逐差法可以得出加速度。
（3）根据频率和时间的关系进行误差分析。
【解答】解：（1）A．细线必须与长木板平行，选项A正确，不符合题意；
B．先接通电源再释放小车，选项B正确，不符合题意；
CD．该实验只需小车能做加速运动即可，不需要平衡小车所受的阻力，也不需要悬挂的钩码质量必须远小于小车质量，选项CD错误，符合题意；
故选CD。
（2）打下B点时小车的瞬时速度
小车加速度的计算式应为
（3）如果当时电网中交变电流的频率是51Hz，则打点周期偏小，而做实验的同学并不知道，仍用0.02s计算，根据，那么该同学测得的加速度与真实值相比偏小。
故答案为：（1）CD；（2）； ；（3）偏小。
【点评】本题比较简单，考查了实验的注意事项和瞬时速度、加速度的计算。平时要加强基础实验的实际操作，提高操作技能和数据处理能力。要注意单位的换算和有效数字的保留。
13．（2024 浑南区校级模拟）如图甲所示是用轻杆、小球和硬纸板等制作而成的一个简易加速度计，可以粗略测量运动物体的加速度。在轻杆上端装上转轴，固定于竖直纸板上的O点，轻杆下端固定一小球，杆可在竖直平面内自由转动，将此装置固定于运动物体上，当物体向右加速（减速）运动时，杆便向左（向右）摆动．忽略摩擦及空气阻力。
为了制作加速度计的刻度盘，同学们进行了如下操作：
（1）让重锤做自由落体运动，利用打点计时器（使用的电源频率为50Hz）打出的纸带测量当地的重力加速度。实验中得到一条较理想的纸带，如图乙所示，在纸带上取7个连续计时点，根据数据求出重力加速度大小为g＝ 9.78 m/s2。（保留三位有效数字）
（2）测量当地重力加速度后还应测量的物理量是 C （填入所选物理量前的字母）；
A．小球的质量m
B．轻杆的长度L
C．轻杆与竖直方向的夹角θ
D．小球的直径
（3）物体运动的加速度a与上述所测物理量之间的关系式为 a＝gtanθ 。（用所测物理量的字母表示）
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】实验题；定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；实验能力．
【答案】（1）9.78；（2）C；（3）a＝gtanθ。
【分析】（1）根据逐差法即可求出加速度的大小；
（2）（3）根据牛顿第二定律及受力情况，列出等式求出加速度，然后判断正确的选项。
【解答】解：（1）根据逐差法，自由落体运动的加速度：
（2）由加速度原理可知，物体加速度沿水平方向，当轻杆与竖直方向夹角为θ时，小球受力分析如图所示：
由平衡条件可知，沿竖直方向合力为0，则有：F＝mgtanθ
由牛顿第二定律可知：F＝ma
联立解得：a＝gtanθ
可知测量当地重力加速度后还应测量的物理量轻杆与竖直方向的夹角θ，与其他的物理量无关，故ABD错误，C正确。
故选：C。
（3）由第（2）问分析可知，加速度与被测物理量之间的关系式为：a＝gtanθ
故答案为：（1）9.78；（2）C；（3）a＝gtanθ。
【点评】本题考查了牛顿第二定律的应用，解题的关键是熟练掌握受力分析和力的合成，结合牛顿第二定律F＝ma计算出加速度。
14．（2024 九龙坡区校级模拟）在力学实验中，常利用打点计时器打出纸带进行相关测量、分析。在某次实验中，得到随某物体做匀加速直线运动的一条纸带，如图所示，取得三个连续的计数点0、1、2以及另外三个连续的计数点3、4、5，其中计数点2、3间还有一系列不太清晰的打点。已知相邻两个连续计数点间的时间间隔均为T，利用刻度尺测得计数点0、2的间距为x1，计数点2、3的间距为x2，计数点3、5的间距为x3。
（1）打下计数点1时，该物体的速度大小v1＝ ；打下计数点4时，该物体的速度大小v4＝ 。
（2）该物体运动的加速度大小a＝ （用T、x1、x2、x3表示）。
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；实验能力．
【答案】（1），；（2）。
【分析】（1）根据匀加速直线运动的性质即可分析；
（2）根据速度—时间公式以及速度—位移公式联立求解。
【解答】解：（1）由匀加速直线运动的性质可知，v1，v4；
（2）打下计数点2时，该物体的速度大小v2＝v1+aT，
打下计数点3时，该物体的速度大小v3＝v4﹣aT，
根据速度—位移公式，2ax2，
联立解得a；
故答案为：（1），；（2）。
【点评】该实验考查瞬时速度的求解以及运动学公式的应用，基础题。
15．（2024 深圳一模）某同学利用打点计时器分析自身步行时的速度特征，把接在50Hz的交流电源上的打点计时器固定在与人腰部等高的桌面上，纸带穿过打点计时器限位孔，一端固定在人腰部。人沿直线步行时带动纸带运动，打点计时器记录人步行时的运动信息。
（1）选取点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，其中连续5个计数点A、B、C、D、E、F如图1所示。纸带中BC段的平均速度为vBC＝ 1.1 m/s。（保留两位有效数字）
（2）沿着计数点位置把纸带裁开并编号，按编号顺序把剪出的纸带下端对齐并排粘贴在坐标纸上，剪出的纸带长度代表打出这段纸带时间内的平均速度。把每段纸带上边中点连接成线，如图2所示，若用图中曲线描述人运动的速度一时间关系。如果用纵坐标表示速度大小，横坐标表示时间，则纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为 0.10 s。请根据如图估算该同学的步幅为 0.53 m。（保留两位有效数字）
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；推理能力．
【答案】（1）1.1；（2）0.10；0.53
【分析】（1）根据题目得出计数点之间的时间间隔，结合运动学公式得出纸带的平均速度；
（2）理解图像的物理意义，结合题目中的数据得出同学的步幅。
【解答】解：（1）相邻两个计数点间的时间间隔T＝0.1s，纸带中BC段的平均速度为
（2）纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为
T＝0.10s
可把图像看成v﹣t图像，同学的步幅为图像一个周期内每段纸带面积之和，该同学的步幅为
s＝（8.8+11+12+11+9.7）cm≈0.53m
故答案为：（1）1.1；（2）0.10；0.53
【点评】本题主要考查了打点计时器测量速度的实验，根据实验原理掌握正确的操作，结合运动学公式即可完成分析。
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