考点3　实验：研究匀变速直线运动

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《金版教程》高考总复习首选用卷·物理(旧高考)
考点 3　实验：研究匀变速直线运动
题组一　基础与经典题
1．(1)在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，给出以下器材：
电磁打点计时器、电池组、纸带、复写纸、小车、钩码、细绳、一端附有定滑轮的长
木板。其中不需要的器材是________，还需要增添的器材有__________________
________________。
(2)关于“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验，下列说法正确的是_
_______。
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，小车应靠近打点计时器
C．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车
D．打点计时器应接在低压直流电源上
E．小车运动时要保持纸带与打点计时器平面、木板平行
F．作 vt图象时，应先描点后连线，并且要把描出的所有点都连接起来
答案　(1)电池组　低压交流电源、刻度尺　(2)BCE
解析　(1)电磁打点计时器使用低压交流电源，所以不需要的器材是电池组；
为了得到小车的运动规律，还需要刻度尺来测量计数点之间的距离，所以还需要
低压交流电源、刻度尺。
(2)长木板不能侧向倾斜，但是可以一端高一端低，故 A错误；在释放小车
前，小车应尽量靠近打点计时器，以能在纸带上打出更多的点，有利于实验数据
的处理，故 B正确；实验中应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小
车，故 C正确；打点计时器应接在低压交流电源上，故 D错误；小车运动时要
保持纸带与打点计时器平面、木板平行，故 E正确；作 vt图象时，让尽量多的点
在图线上，不在图线上的点均匀分布在图线的两侧，描绘成平滑的曲线，不要求
所有的点都在图线上，故 F错误。
2．研究物体做匀变速直线运动的情况可以用打点计时器，也可以用光电门
传感器。
(1)一组同学用打点计时器研究匀变速直线运动，打点计时器使用交流电源
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的频率是 50 Hz，打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小
车的运动情况。
①打点计时器的打点周期是________ s。
②图甲为某次实验打出的一条纸带，其中 1、2、3、4为依次选中的计数点(各
相邻计数点之间有四个点迹)。根据图中标出的数据可知，打点计时器在打出计数
点3时，小车的速度大小为________ m/s，小车做匀加速直线运动的加速度大小
为________ m/s2。
(2)另一组同学用如图乙所示装置研究匀变速直线运动。滑块放置在水平气垫
导轨的右侧，并通过跨过定滑轮的细线与一沙桶相连，滑块与定滑轮间的细线与
气垫导轨平行。滑块上安装了宽度为 3.0 cm 的遮光条，将滑块由静止释放，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个光电门的时间为
0.015 s，通过第二个光电门的时间为 0.010 s，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的时间为 0.250 s。则滑块的加速度大小为________ m/s2，
若忽略偶然误差的影响，测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”
或“相同”)。
答案　(1)①0.02　② 0.53　1.4　(2)4.0　偏小
解析　(1)①打点计时器使用交流电源的频率是 50 Hz，则打点计时器的打点
周期是 0.02 s。②由于各相邻计数点之间有 4个点迹，所以相邻计数点间的时间
间隔 T＝0.1 s，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，
则该纸带上打出计数点 3时小车的瞬时速度大小为：v3＝＝×10－2 m/s＝0.53
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m/s；根据匀变速直线运动的推论公式 Δx＝aT2，可知加速度的大小为：a＝＝
×10－2 m/s2＝1.4 m/s2。
(2)当时间极短时，一段时间内的平均速度近似等于这段时间内某时刻的瞬
时速度，滑块经过第一个光电门时，瞬时速度大小为：v1＝＝ m/s＝2 m/s；滑块
经过第二个光电门时，瞬时速度大小为：v2＝＝ m/s＝3 m/s；根据加速度的定义
式可知，滑块的加速度大小为：a＝＝ m/s2＝4.0 m/s2。从遮光条开始遮住第一个
光电门计时，则 v1是时刻的瞬时速度，v2是Δt＋时刻的瞬时速度，从 v1到v2运
动的真实时间 Δt真＝Δt＋－，则加速度的真实值 a真＝，将 a真与a的表达式比较
可知，滑块的加速度测量值与真实值相比偏小。
3．用如图 a所示的实验装置研究小车的匀变速直线运动，电源频率 f＝50
Hz，从纸带上打出的点中选取某点为参考点O，在纸带上依次标记 A、B、C、D四
个计数点(相邻两计数点之间还有 4个记录点未画出)；如图 b所示，因保存不当，
纸带被污染，仅保留了A、B、D三点及其到 O点的距离：sA＝79.9 mm、sB＝149.5
mm、sD＝361.0 mm。
(1)下列实验步骤的正确顺序是________(填写步骤前的字母)。
A．关闭电源，取出纸带
B．把打点计时器固定在斜面上
C．接通电源，待打点计时器工作稳定后释放小车，打出纸带
D．将小车停靠在打点计时器附近，让纸带穿过限位孔，并与小车尾部相连
(2)利用上述信息可知：
①相邻两计数点的时间间隔为________ s。
②打C点时小车的速度大小为________ m/s(保留两位有效数字)。
③小车的加速度表达式为________________(用sA、sB、sD和f表示)，加速度
摘要：

《金版教程》高考总复习首选用卷·物理(旧高考)考点3　实验：研究匀变速直线运动题组一　基础与经典题1．(1)在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，给出以下器材：电磁打点计时器、电池组、纸带、复写纸、小车、钩码、细绳、一端附有定滑轮的长木板。其中不需要的器材是________，还需要增添的器材有__________________________________。(2)关于“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验，下列说法正确的是________。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，小车应靠近打点计时器C．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车D．打点计时...

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