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实验：探究小车速度随时间变化的规律
一、实验目的、原理、器材
1．实验目的：探究小车速度随时间变化的规律。
2．实验原理：利用打点计时器打出的纸带上记录的数据，以寻找小车速度随时间变化 的规律。
3．实验器材：打点计时器、
【例题2】(2017西藏拉萨中学高二期末) 在用电火花计时器 研究匀变速直线运动”
的实验中，如图所示是一次记录小车运动情况的纸带，图中 A、B、C、D、E为相邻的计数
点，相邻计数点间还有四个点未画出(电源频率为 50 Hz )。
n
(1) 根据运动学有关公式可求得 vb= m/s , vc= m/s, vd= m/s。
(2) 利用纸带上的数据求出小车运动的加速度 a= m/s2。
(3) 若利用求得的数值作出小车的 v-图线(以打 A点时开始计时)，将图线延长与
纵轴相交，交点的纵坐标是 m/s,此速度的物理意义是
(1) 参考答案:
试题解析:
( 2) ( 3)打A点时小车的速度
(1) 数点的时间间隔
T= s，则可求得 vC
603 10- m/s= m/s。
由 逐 差 法，
2T 2
小 车 的 加 速 度
XCE XAC
2
(2T)
ED6 10, m/s2 = m^。
2
(2 )
(3)以打
A点时开始计时，则图线与纵轴的交点对应 t=0时刻，即打A点时，纵截距
对应打A点时小车的速度。
三、实验创新
以教材中的实验为背景， 通过改变实验条件、 实验仪器设置题目， 不脱离教材而又不拘 泥教材，体现开放性、探究性等特点。
(1) 为了保证小车真正做匀加速直线运动，用气垫导轨替代长木板。
(2) 用频闪照相或光电计时器替代打点计时器。
【例题3】(2017江西赣州十四校高一期中)图中装置可用来探究物块的运动情况， 细
线平行于桌面，遮光片的宽度为 d,两光电门之间的距离为 s,让物块从光电门 A的左侧由
静止释放，分别测出遮光片通过光电门 A、B所用的时间为tA和tB,用遮光片通过光电门的
平均速度表示遮光片竖直中线通过光电门的瞬时速度。
Ann
n
刑钱
(1)禾U用实验中测出的物理量符号，写出物块运动的加速度
a=
(2)遮光片通过光电门的平均速度
(填大于”
等于”或 小于”遮光片竖
直中线通过光电门的瞬时速度，由此会产生误差，请写出一种减小这一误差的方法。
答:
参考答案:
(2)小于 减小遮光片的宽度
据题意，打C点时小车的速度等于打 BD段的平均速度，而相邻两计
试题解析：(1)时间极短时，可用平均速度表示瞬时速度，故通过
A的速度v^-，
通 过 B 的 速 度
巾丄 物块做匀蛮連直堆动刨二空二z 可得加速廈V”
% 『 9 4耳 2s 2s q G
⑵谨光片通过光电门的平均速度等于中间时刻的瞬Q寸速度，而物块傲加速运动，前一半时间內的位
移小于后一半时间內的位移，所以在中间吋刻，趣光片竖直中线尚未到达光电门*故遮光片通过光电门的
平均速度小于遮光片竖直中线迪过光电门的痂寸速度。。
K好题
K基础
i •关于探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法中错误的是
A •长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低
B •在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上
C •应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车
D .要在小车到达定滑轮前使小车停止运动
2•在 探究小车速度随时间变化的规律 ”的实验中，下列说法正确的是
A •通过调节，使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上
B .坐标轴单位长度越小越好
C・开始前要先开电源后放纸带，打完点要先断开电源后取纸带
D .钩码的质量越大越好
3. (2017内蒙古包头九中高二期末) 在做 研究匀变速直线运动”的实验中：
(1 )实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有 滑轮的长木板、小车、纸带、细
绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计。其中在本实验中不需
要的器材是 。
(2) 如图所示是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带， 纸带上
两相邻计数点间还有四个点没有画出， 打点计时器使用50 Hz交流电，其中s1= cm、S2= cm、S3= cm、S4= cm、S5= cm、86= cm。
下表列出了打点计时器打下 B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时 器打下D、E两点时小车的瞬时速度。