2024版新教材高考物理复习特训卷考点6实验：探究小车速度随时间变化的规律

这是一份2024版新教材高考物理复习特训卷考点6实验：探究小车速度随时间变化的规律，共3页。

(1)下列给出的器材中，有一部分已经选好了，请选出还需要的器材．
A．电磁打点计时器
B．天平
C．低压交流电源
D．低压直流电源
E．细绳和纸带
F．槽码和小车
G．秒表
H．一端有滑轮的长木板
I．刻度尺
选出的器材有AEFH，还需要________．
(2)某同学按照以下步骤进行操作：
A．换上纸带重复做两次，选择一条较为理想的纸带；
B．将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，接上低压交流电源；
C．把小车停在靠近打点计时器的地方，先放开小车，再接通电源；
D．断开电源，取下纸带；
E．把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上槽码，把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器．
以上步骤有错误的是________(填步骤前的字母)，应更正为________；步骤合理的顺序是____________(填步骤前的字母).
2．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探究．物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示．已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出．在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是________点．在打C点时物块的速度大小为________ m/s(保留3位有效数字)；物块下滑的加速度大小为________ m/s2(保留2位有效数字).
3．某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(图甲).在钢条下落过程中，钢条挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，若再次挡光，计时器将重新计时．实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端A高于光控开关)，由静止释放，测得先后两段挡光时间t1和t2.
甲
乙
(1)用游标卡尺测量AB、AC的长度，其中AB的长度如图乙所示，其值为________ mm.
(2)若狭缝宽度忽略，则该同学利用vAB＝ eq \f(AB,t1)、vBC＝ eq \f(BC,t2)，求出vAB和vBC后，则重力加速度g＝________．
(3)若狭缝宽度不能忽略，仍然按照(2)的方法得到的重力加速度值比其真实值________(填“偏大”或“偏小”).
4．[2022·全国乙卷]用雷达探测一高速飞行器的位置．从某时刻(t＝0)开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔1 s测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示：
回答下列问题：
(1)根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(2)当x＝507 m时，该飞行器速度的大小v＝________m/s；
(3)这段时间内该飞行器加速度的大小a＝________m/s2(保留2位有效数字).
考点6 实验：探究小车速度随时间变化的规律
1．答案：（1）C、I （2）C 先接通电源，再释放小车 BECDA
解析：（1）在本实验中，不需要测量小车和槽码的质量，因此不需要天平，打点计时器使用的是交流电源，因此不需要直流电源，同时打点计时器记录了小车的运动时间，因此不需要秒表．测量点迹间的距离需要刻度尺，所以还需要的器材是C、I.
（2）以上步骤有错误的是C，应先接通电源，再释放小车．根据组装器材、进行实验、数据处理的顺序知，操作步骤顺序为BECDA.
2．答案：A 0.233 0.75
解析：物块加速下滑，在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是A点，根据刻度尺读数规则可读出，B点对应的刻度为1.20 cm，C点对应的刻度为3.15 cm，D点对应的刻度为5.85 cm，E点对应的刻度为9.30 cm，AB＝1.20 cm，BC＝1.95 cm，CD＝2.70 cm，DE＝3.45 cm.两个相邻计数点之间的时间T＝5× eq \f(1,50) s＝0.10 s，根据做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得，打C点时物块的速度大小为vC＝ eq \f(BC＋CD,2T)≈0.233 m/s.由逐差法可得a＝ eq \f(CD＋DE－（AB＋BC）,4T2)，解得a＝0.75 m/s2.
3．答案：（1）74.3 （2） eq \f(2（vBC－vAB）,t1＋t2) （3）偏大
解析：（1）主尺刻度为：74 mm，游标示数为： eq \f(1 mm,10)×3＝0.3 mm，所以长度为74.3 mm.
（2）该同学求出的平均速度即为对应中间时刻的瞬时速度，根据匀变速直线运动速度—时间关系可知：g＝ eq \f(Δv,Δt)＝ eq \f(2（vBC－vAB）,t1＋t2).
（3）若狭缝宽度不能忽略，则实际时间间隔变长，所以代入测量的时间小于实际时间，测量的加速度比真实值偏大．
4．答案：（1）在误差允许的范围内，相邻相等时间内的位移之差近似相等 （2）547 （3）79
解析：（1）根据表中数据可以求得第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内、第5 s内、第6 s内飞行器的位移分别为x1＝507 m、x2＝587 m、x3＝665 m、x4＝746 m、x5＝824 m、x6＝904 m，在误差允许的范围内，相邻相等时间内的位移之差近似相等，即满足Δx＝aT2，可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动．（2）对于匀加速直线运动，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，所以当x＝507 m时，该飞行器速度的大小v＝ eq \f(1 094,2) m/s＝547 m/s.（3）根据逐差法可知这段时间内该飞行器加速度的大小a＝ eq \f(x36－x03,（3T）2)＝ eq \f(（4 233－1 759）－1 759,9) m/s2≈79 m/s2.
t/s
0
1
2
3
4
5
6
x/m
0
507
1 094
1 759
2 505
3 329
4 233