文档内容
知识点 5：探究小车速度随时间变化的规律
考点一：教材原型实验
【知识思维方法技巧】
数据处理
注意：（1）区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点．计数点是指
测量和计算时在纸带上所选取的点．要注意“每五个点取一个计数点”与“每隔四个点取
一个计数点”的取点方法是一样的，都是描5个计时点的时间．
（2）涉及打点计时器的实验均是先接通打点计时器的电源，待打点稳定后，再释放纸带．
（3）利用逐差法求解平均加速度：若为奇数段，则中间段往往不用，如5段，则不用第三
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学科网（北京）股份有限公司段，或去掉一段变为偶数段由 ；
【典例1拔尖题】某同学利用图所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物
块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(未到达滑轮
处)。从纸带上选取便于测量的部分，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图所
示。
（1）实验中除了打点计时器外，还需要用到的测量器材是________。
（2）通过分析纸带上的数据，可判断物块开始减速的时刻位于________。
A．计数点5和6之间某时刻
B．计数点6和7之间某时刻
C．计数点7和8之间某时刻
（3）若打点计时器所接电源的频率为50 Hz，计数点5对应的速度大小为________m/s，
计数点6对应的速度大小为________m/s(均保留3位有效数字)。
【典例1拔尖题】【答案】(1)C (2)B (3)1.00 1.20
【解析】(1)本实验需要根据纸带上的数据计算物块的速度，故需要用到刻度尺测量点距，
C正确。(2)从图3可以看出，物块从计数点1开始加速，相邻相等的时间间隔的位移差大
约为2 cm，而第6个到第7个计数点间的距离与第5个到第6个计数点间的距离相比增加
了1.27 cm，故开始减速的时刻位于计数点6和7之间某时刻，B正确。
(3)相邻计数点的时间间隔T＝0.1 s，则计数点5的速度v ＝＝ m/s＝1.00 m/s，由逐差法可
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得加速阶段的加速度大小为a＝ m/s2＝2.00 m/s2，因而v＝v＋aT＝1.20 m/s。
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【典例1拔尖题对应练习】在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打
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学科网（北京）股份有限公司点计时器打下的纸带，如图所示，各个计数点已经在纸带上标出，图中每相邻两个计数点
间还有4个点没有画出，打点计时器接频率f＝50 Hz的交流电源。
（1）该实验__________平衡摩擦力，__________满足钩码的质量远远小于木块的质量(填
“需要”“不需要”)；
（2）打下计数点6时纸带的速度v＝__________(用给定字母表示)；
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（3）物体加速度为a＝___________________________________(用给定字母表示)；
（4）如果交变电流的频率f＞50 Hz，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值
比真实值__________(选填“偏大”或“偏小”)。
【典例1拔尖题对应练习】【答案】(1)不需要 不需要 (2)(3) (4)偏小
【解析】(1)本实验是研究匀变速直线运动的规律，即只需要测出木块运动的加速度和速度，
而不需要测出合力的大小，故不需要平衡摩擦力，也不需要满足钩码的质量远远小于木块
的质量。(2)相邻计数点有四个点没有画出，则时间间隔为t＝5T＝，根据匀变速直线运动
的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有v ＝＝。(3)根据匀变速直线运动的判别式有x －
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x＝4at2，x－x＝4at2，可求得平均加速度为a＝＝。
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(4)根据匀变速直线运动的判别式可知加速度的测量值为a＝＝Δx·f2，故频率f＞50 Hz时，
测量值的频率偏小，所求得的加速度偏小。
考点二：实验器材的改进
【知识思维方法技巧】
（1）速度测量方法的改进：
打点计时器纸带求速度由光电门（v＝）、频闪照相、滴水法代替求速度。
（2）获得加速度方法的改进：
靠重物的拉力获得加速度由长木板倾斜靠重力获得加速度代替。
（3）加速度测量方法的改进：
打点纸带利用逐差法求加速度由利用经过两个光电门的瞬时速度，由速度位移关系式代替
求加速度。a＝.
【典例1拔尖题】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．
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学科网（北京）股份有限公司（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________(选填“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d、t、t、
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t′表示)此测量值与真实加速度相比________(选填“偏大”或“偏小”)，在这个实验中，
两个光电传感器之间的距离适当________(选填“大”或“小”)一些，误差较小．
【典例1拔尖题】【答案】(1)调低 (2)9.50 (3) 偏大 大
【解析】(1)因为t
