1、第 1 节 实验：探究小车速度随时间变化的规律一、实验器材、实验步骤1.在下列给出的器材中，选出“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材并填在横线上(填编号 )。打点计时器 天平 低压交流电源 低压直流电源 细绳和纸带 钩码和小车 停表 一端有滑轮的长木板 刻度尺选出的器材是 。2.在探究小车速度随时间变化规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上 。A.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面B.把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，并连好电路C.换上新的纸带，再重做三次D.把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E.使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开
2、小车，让小车运动F.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码G.断开电源，取出纸带二、实验数据的分析3.图 2-1-1 为质点运动的 图象，由图可知该质点运动的初速度为 v-t，2 s 末的速度为 。4.某同学用打点计时器测量做直线运动物体的加速度，电源频率，在纸带上打出的点中，选出零点，每 5 个点取 1 个计数 点.因保存不当，纸带被污染，如图f=50 Hz2-1-2 所示， 、 、 、 是依次排列的 4 个计数点，A B C D仅能读出其中 3 个计数点到零点的距离:、 、 。xA=16.6 mmxB=126.5 mmxD=624.5 mm若无法再做实验，可由以上信息推知
3、:（1）相邻两计数点的时间间隔为 ；s图 2-1-1图 2-1-2（2）打 点时物体的速度大小为 ；C m/s5.在“研究小车速度随时间变化规律”的实验中，如图 2-1-3 所示给出了从 点开始，每 5 个点取一A个计数点的纸带，其中 、 、 、 、 、 、 都为计数点，测得： ， ，A B C D E F G x1=1.40 cmx2=1.90 cm， ， ， =3.87 cm。那么:x3=2.38 cmx4=2.88 cmx5=3.39 cmx6（1）在打点计时器打出点 、 、 、 、 时，小车的速度分别为： ， = B C D E F v1=16.50 cm/sv2cm/s， ， ， =
4、 cm/s。v3=26.30 cm/sv4=31.35 cm/sv5（2）在平面直角坐标系中作出速度时间图象。（3）分析小车运动速度随时间变化的规律。来源:三、综合应用6.一小球在桌面上从静止开始做直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号。如图 2-1-4 甲所示， 1 位置恰为小球刚开始运动的瞬间，作为零时刻。摄影机连续两次曝光的时间间隔均相同为 0.5 s，小球从 1 位置到 6 位置的运动过程中经过各位置的速度分别为 ， ， = m/s， ， = m/s。在图乙所示的坐标v1=0 v2=0.06 m/sv3 v4=0.18 m/sv5纸上
5、作出小球的速度时间图象(保留描点痕迹) ，并由图象求出小球的运动加速度，分析小球运动速度随时间变化的规律。来源:图 2-1-3甲 乙图 2-1-47.在“探究小车速度随时间变化规律 ”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为 50 Hz，记录小车运动的一段纸带如图 2-1-5 所示，在纸带上选择 六个计数点，相邻两计数点之间还A、 B、 C、 D、 E、 F有四个点未画出。（1）由纸带提供的数据求出打下 、 两点时小车的速度，填入下表：来源:C E计数点序号 计数点对应的时刻 /st0 0.1 0.2 0.3通过计数点时小车的速度 mv/ s-10.2 5来源: 0.45（2）根据上表中的数
6、据，在图 2-1-6 中作出小车运动的 图线；v-t（3）根据作出的 图线可得小车运动的加速度为 。v-t m/s2参考答案图 2-1-5 图 2-1-61. 解析：要 测速度，必须用打点计时器，而打点计时器需用低压交流电源和纸带相配，还需要一端有滑轮的长木板、小车、钩码和细绳，打出的纸带，要用刻度尺测量点间的间距。至于天平、停表、直流电源都不用，所以需要： 。2. DBFAEGC3. 解析：由 图象知， 时， ；设 末速度为 ，则有8 m/s 4.8 m/s v-t t=0 v0=8 m/s2 s v2，即 ，解得 。v2-v02 =0-v05 v2-82 =0-85 v2=4.8 m/s4
7、. 解析: 相邻两计 数点的时间间隔 。（ 1） 0.1（ 2） 2.49 （ 1） T=0.025 s=0.1 s。(2)vC=xD-xB2T =(624.5-126.5)10-30.2 m/s=2.49 m/s5. （1）21.40 36.30 （2）如图 2-1-7 所示 （3） 随 均匀增加v t解析：（1）两个相邻计数点之间的时间间隔为。各点对应的速度分别为：T=0.025 s=0.1 s， 、 、 、v1=x1+x22T =1.40+1.90 cm20.1 s=16.50 cm/sv2 v3 v4同理可得。v5（2）利用描点法作出 图象。v-t（3） 图象是一条倾斜直线，说明速度随
8、时间均匀变化。v-t6. 0.12 0.24 如图 2-1-8 所示 0.12 均匀增加m/s2解析:如题图甲所示， ，则x2+x3=0.12 m，v3=x2+x32T =0.12 m/s又 ，则 ；x4+x5=0.24 mv5=x4+x52T =0.24 m/s图象如图 2-1-8 所示，由 图象斜率含义知： 来源:v-t v-t小球加速度 ，图象为倾斜直线表明小球速度随时间均匀增加。a=0.12m/s27. （1）0.35 0 .55 （2）如图 2-1-9 所示 （3）1 m/s2解析：（1） 用一段时间的平均速度替代中间时刻的瞬时速度，则vC=BD2T=AD-AB2T =0.35 m/s； vE=DF2T=AF-AD2T =0.55 m/s。（2）画出的 图象应为一条倾斜直线，如图 2-1-15 所示。v-t（3）由图象的 斜率可求得加速度 。a= v t=1 m/s2图 2-1-7图 2-1-8图 2-1-9
