文档内容
第 04 讲 实验：探究小车速度随时间变化的规律
目录
01 模拟基础练
【题型一】实验原理的理解与有效数字、逐差法的应用
【题型二】其他方法求加速度
【题型三】数据的处理
【题型四】重力加速度的测量
02 重难创新练
【题型一】实验原理的理解与有效数字、逐差法的应用
1．在“探究小车速度随时间变化规律”实验中：
（1）某同学采用如图甲所示的装置进行试验， 平衡摩擦力。（选填“需要”或“不需要”）
（2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采
用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出第4个计数点的瞬时速度为 m/s，小车的加速度
为 （结果保留两位有效数字）。
【答案】 不需要 0.81 2.0
【详解】（1）[1]该实验是探究小车速度随时间变化规律，因此只需要使小车做匀变速直线运动即可，所
以不需要平衡摩擦力。
（2）[2]已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，纸带上两计数点间还有四个点没有画出，因此可
知，纸带上相邻两计数点间的时间间隔为由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得打第4个计数点的瞬时速度为
[3]由匀变速直线运动的推论公式 ，可得小车的加速度为
2．在研究匀变速直线运动规律实验中打出的纸带如图所示，每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。
点A对准刻度尺0刻线，从刻度尺上读出BCDE到A点距离备用，其中AD两点间距 cm，用读
出的数据求打出C点时纸带的速度大小为 m/s（保留3位有效数字）；纸带运动的加速度大小为
a= （保留2位有效数字）。
【答案】 5.85 0.233 0.75
【详解】[1]刻度尺的最小分度为1mm，要估读到毫米下一位，D点读数为5.94cm，AD两点间距为
5.85cm
[2]相邻计数点的时间间隔为
匀变速直线运动某段中间时刻速度等于该段的平均速度，C点的速度等于BD段的平均速度，打出C点时
纸带的速度大小为
[3]根据逐差法求纸带运动的加速度为
3．某小组利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。
（1）实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火花打点计时器、导线和复写纸。
除上述器材外，还需要使用的有 （填选项前字母）。A． 交流电源 B． 交流电源 C．秒
表 D．刻度尺
（2）小组通过实验得到了如图乙所示的一条纸带（每两个相邻计数点间还有4个点没有画出来），相邻两
个计数点间的距离已在图中标出。
①根据连续相等的时间间隔内的 基本相等，可认为小车做匀变速直线运动。
②已知交流电源的频率为 ，则在打下C点时小车的速度大小为 （保留三位有效数字），
小车运动的加速度大小为 （保留两位有效数字）。
【答案】 BD 位移差 0.844 1.7
【命题意图】本题以小车的匀变速运动为载体，考查学生的实验能力。
【详解】解：（1）[1] AB．电火花打点计时器所接电源应为 交流电源，A错误，B正确；
C．由打点计时器计算时间，所以需要秒表，C错误；
D．为测量点迹之间的距离，必须使用刻度尺，D项正确。
故选BD。
（2）①[2]设AB、BC、CD、DE、EF之间的距离分别为 和 ，可有
因此可知，在相邻相等的时间间隔内的位移差基本相等，可判断小车做匀变速直线运动。
②[3]由中间时刻的瞬时速度等于平均速度可得
[4]由公式 可得
【题型二】其他方法求加速度
4.利用图甲装置可以测量滑块的加速度。气垫导轨上相隔一定距离的两处装有两个光电传感器1、2，滑块
上固定一遮光条，滑块与遮光条的总质量为M，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电
传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器1、2时，通
过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图像。（1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，计算机屏幕上显示的电压U
随时间t变化的图像如图乙所示，则要将气垫导轨右侧 （调低或调高）。
（2）用游标卡尺测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d= mm；
（3）若图乙是正确操作所得图像，则滑块运动的加速度大小a= （用题干已知物理量和测得物理量
的字母符号表示）。
【答案】 调低 9.50
【详解】（1）[1]因为t
