高考物理分题型多维刷题练专题02探究小车速度随时间变化的规律(原卷版+解析).pdfVIP

专题02探究小车速度随时间变化的规律

1.实验的设计原理

(1)由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法

如图所示，0、1、2、···为时间间隔相等的各计数点，x、x、x、···为相邻两计数点间的距离，

123

若Δx=x-x=x-x=x-x=C(常量)，即两连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的

213243

运动为匀变速直线运动。

(2)由纸带求物体运动加速度的方法

①用“逐差法”求加速度

根据x-x=x-x=x-x=3aT²(T为相邻两计数点间的时间间隔)求出

415263

xxxxxx

415263

a12、a22、a32，

3T3T3T

aaa

123

再算出平均值a

3

②用图像法求加速度

xx

nn1

先根据v以求出所选的各计数点对应的瞬时速度，后作出v-t图像，图线的斜率为物体运动的

n2T

加速度。

2.实验步骤

(1)按图把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有

滑轮的一端，连接好电路。

(2)把细绳的一端固定在小车上，跨过滑轮后在另一端挂上适量的钩码，让纸带穿过打点计时器的限位孔后

一端固定在小车上，用手拉住小车。

(3)先接通电源，后放开小车，让小车运动，这样打点计时器就在纸带上打下一系列点，取下纸带，更换新

纸带，至少重复3次。

(4)选取点迹清晰的纸带进行研究，舍去开头比较密集的点，确定好计数始点，每隔4个计时点取一个计数

点，使时间间隔为T=0.1s。

(5)用毫米刻度尺量出各计数点之间的距离x、x、x⋯x。用逐差法计算加速度的值，最后求其平均值

123n

（计算出各计数点对应的瞬时速度，作出v-t图像，求得直线的斜率即小车运动的加速度)。

典例1：（2022·浙江·高考真题）（1）①“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如1所示，长

木板水平放置，细绳与长木板平行。2是打出纸带的一部分，以计数点O为位移测量起点和计时起点，

2

则打计数点B时小车位移大小为______cm。由3中小车运动的数据点，求得加速度为______m/s（保留两

位有效数字）。

②利用1装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，需调整的是______。

A．换成质量更小的小车B．调整长木板的倾斜程度

C．把钩码更换成砝码盘和砝码D．改变连接小车的细绳与长木板的夹角

（2）“探究求合力的方法”的实验装置如4所示，在该实验中，

①下列说法正确的是______；

A．拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同

B．在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点

C．测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦

D．测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板

②若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要______（选填“2”、“3”或“4”）次把橡皮条结点拉到O

点。

典例2：（2019·全国·高考真题）某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研

究．物块拖动纸带