高考物理一轮复习考点巩固练习第5讲：实验1 探究小车速度随时间变化的规律（2份，原卷版+解析版）

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1．（2023·河北邢台·河北巨鹿中学校联考三模）实验小组利用如图1所示的装置探究小车速度随时间变化的规律，打点计时器所接电源的频率为。

（1）实验操作前，__________平衡摩擦力（选填“需要”或者“不需要”）。
（2）规范操作后，得到一条纸带，以纸带上能够看清的某个点作为0点，每5个点取一个计数点，测量各计数点与0点的距离，如图2所示，则纸带上打计数点2时的小车速度大小__________，打计数点4时小车的速度大小__________。（结果均保留3位有效数字）
（3）利用各计数点计算得到的速度作出小车运动的图像，得到一条倾斜的直线，说明小车做匀加速直线运动，则小车运动的加速度大小__________。（结果保留3位有效数字）
【答案】 不需要 0.504 0.805 1.50
【详解】（1）本实验是探究速度随时间的变化规律，因此不需要平衡摩擦力。
（2）相邻计数点间的时间间隔为，打计数点2时的小车速度大小
打计数点4时的小车速度大小
（3）加速度大小
2．（2023·福建·统考一模）打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题：
（1）图中所示是______（选填“A”或“B”）
A．电磁打点计时器 B．电火花计时器
（2）一小车在重物牵引下拖着穿过限位孔的纸带沿平直轨道加速运动，下图是打出的纸带的一段，相邻两个计数点之间还有4个点未画出。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz。
①图中标出的相邻两计数点的时间间隔T=______s；
②小车的加速度为a=_____（计算结果保留2位有效数字）；
【答案】 A 0.10 0.39
【详解】（1）[1]图中所示是电磁打点计时器，故填A。
（2）①[2] 打点计时器的工作频率为50Hz，每隔0.02s打一次点，每相邻两计数点之间还有4个点未画出，会有5个时间间隔，故相邻两计数点的时间间隔为
②[3]根据，可得小车的加速度大小
3．（2023·辽宁鞍山·统考二模）用图甲所示的实验装置验证细线连着的钩码m1、钩码m2组成的系统的机械能守恒，m2从高处由静止开始自由下落，m1拖着纸带打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙所示为实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有四个点（未画出）。已知、。（重力加速度g取9.8m/s2，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz）。
（1）在纸带上打下计数点5时钩码的速度大小为____________m/s。（计算结果保留2位有效数字）
（2）在纸带上打下计数点0到计数点5的过程中系统动能增加量为____________J，重力势能减小量为____________ J。（计算结果保留2位有效数字）
【答案】 2.4 0.58 0.59
【详解】（1）[1]根据速度公式得
（2）[2]在纸带上打下计数点0到计数点5的过程中系统动能增加量为
（3）[3]重力势能减小量为
4．（2023·宁夏银川·银川一中校考模拟预测）某一物理兴趣实验小组利用节拍器和手机摄像功能来研究摩托车启动过程中速度随时间变化的规律，如图所示，节拍器工作原理与单摆类似，摆杆每次经过中间标尺位置时会发出“啪”的一声响，实验时首先调节节拍器的周期，摩托车启动时节拍器刚好响了一声“啪”，并计序号为0，通过拍摄影像，确定每一次“啪”声对应车的位置，数据如下表：
根据表格内容可知（结果均保留两位小数）
（1）由表格数据可判断摩托车近似做匀加速直运动，理由是______；
（2）当时摩托车的速度为______；
（3）摩托车的加速度大小为______。
【答案】 相等时间间隔内的位移差近似相等 1.84 1.29
【详解】（1）[1]由表格数据可知，摩托车在相等时间间隔内的位移差近似等于，由此可知，摩托车近似做匀加速直运动。
（2）[2]当时摩托车的速度为
（3）[3]由逐差法可知，摩托车的加速度为
5．（2023·陕西西安·西安中学校考模拟预测）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带的一部分如图1所示，纸带上两相邻计数点的时间间隔为。该同学讲纸带从每个计数点处截断，得到6条短纸带，再把6条短纸带的下端对齐贴在纸上，以纸带下端为横轴建立直角坐标系，并将刻尺边缘紧靠纵轴，其示数如图2所示（结果保留两位有效数字）。
（1）打下计数点“5”时小车的速度大小为___________m/s；
（2）小车的加速度大小为___________m/s2；
（3）在某次实验中，若该同学所用交流电的频率大于50Hz，则加速度的测量值___________（选填“>”“=”“