2025高考物理一轮考点突破训练第1章运动的描述匀变速直线运动的研究实验1探究小车速度随时间变化的规律考点1教材原型实验

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【跟踪训练】
(实验原理和数据处理)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)如图甲、乙是两种打点计时器的图片，其中甲是 电火花 计时器。
(2)乙打点计时器使用的电源为 低压交流 (选填“低压交流”或“低压直流”)电源。
(3)某次实验过程中，小车拖动纸带运动，用打点计时器打出一条纸带，如图丙所示，从某一清晰点开始，描出O、A、B、C、D五个计数点(相邻两个计数点间有四个点未画出)，用刻度尺量出各点与O点间距离，已知纸带的右端与小车相连接，所用电源的频率为50 Hz，则判断小车做 减速 (选填“加速”或“减速”)直线运动，打下B点时小车运动的速度大小为 0.62 m/s，小车的加速度大小为 1.80 m/s2。
[解析] (1)甲是电火花计时器，乙是电磁打点计时器。
(2)乙是电磁打点计时器，使用的电源为低压交流电源。
(3)由纸带上的数据可知，从左向右相邻两计数点间的距离越来越大，距离差为1.8 cm，纸带的右端与小车相连接，则说明小车做减速直线运动；打下B点时小车运动的速度大小为vB＝eq \f(xAC,2T)＝eq \f(15.90－3.50,2×0.1)×10－2 m/s＝0.62 m/s；小车的加速度大小为a＝eq \f(xBD－xOB,2T2)＝eq \f(24.80－8.80－8.80,0.04)×10－2 m/s2＝1.80 m/s2。
(实验操作和数据处理)(2023·浙江卷)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图所示。
(1)需要的实验操作有 ACD (多选)；
A．调节滑轮使细线与轨道平行
B．倾斜轨道以补偿阻力
C．小车靠近打点计时器静止释放
D．先接通电源再释放小车
(2)经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点，则计数点1的读数为 2.75 cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，则打计数点2时小车的速度大小为： 1.46 m/s(结果保留3位有效数字)。
[解析] (1)实验需要调节滑轮使细线与轨道平行，选项A正确；该实验只要使得小车加速运动即可，不需要倾斜轨道补偿阻力，选项B错误；为了充分利用纸带，则小车靠近打点计时器静止释放，选项C正确；先接通电源再释放小车，选项D正确。故选ACD。
(2)计数点1的读数为2.75 cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，则打点周期T＝0.02 s，则打计数点2时小车的速度大小为v2＝eq \f(x13,2T)＝eq \f(8.60－2.75×10－2,0.04) m/s＝1.46 m/s。