《2025年创新设计高考总复习物理人教版》

例1(2024·吉林白城统考期末)在用打点计时器研究小车做匀变速直线运动的实验中，某同学打出的一条纸带如图1所示。已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，他以0点为起点，以后每5个点取一个计数点，依次标为1、2、3、4、5、6，并且测得$x_{1}=1.40$ cm，$x_{2}=1.90$ cm，$x_{3}=2.39$ cm，$x_{4}=2.89$ cm，$x_{5}=3.40$ cm，$x_{6}=3.90$ cm(计算结果均保留3位有效数字)。

(1)该实验使用了电火花计时器，关于电火花计时器的使用，下列说法正确的是 ____________(单选)。
A.电火花计时器使用的是8 V左右的直流电源
B.在实验操作中，先让物体运动，后接通电源
C.在同一纸带上打的点越密，说明物体运动的速度越小
(2)根据题中所给的数据算出计数点5时的瞬时速度$v_{5}=$________ m/s。
(3)根据题中所给的数据算出小车的加速度为$a =$________ m/s²。

答案： 例1
(1)C　
(2)0.365　
(3)0.500
解析　
(1)电火花计时器使用的是220V的交流电源，故A错误;为了避免纸带上出现大量的空白段落,在实验操作中,先接通电源，后让物体运动，故B错误;由于打点时间间隔相同，在同一纸带上打的点越密，相邻点迹位移越小，则说明物体运动的速度越小,故C正确。
(2)由于每5个点取一个计数点，则相邻计数点之间的时间间隔为T = 5×0.02s = 0.1s
打计数点5时的瞬时速度
$v_{5}=\frac{x_{5}+x_{6}}{2T}=\frac{(3.40 + 3.90)\times10^{-2}}{2\times0.1}\text{ m/s}=0.365\text{ m/s}$。
(3)根据逐差法可知，加速度为
$a=\frac{(x_{4}+x_{5}+x_{6})-(x_{1}+x_{2}+x_{3})}{9T^{2}}$
代入数据解得a = 0.500m/s²。

1.[2023·1月浙江选考，16(1)]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2所示。

(1)需要的实验操作有 ______（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3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 _______ 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 _______ m/s（结果保留3位有效数字）。

答案： 1.
(1)ACD
(2)2.75(2.70~2.80)　1.48(1.45~1.50)
解析　
(1)实验需要调节滑轮使细线与轨道平行,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，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，先接通电源再释放小车,C、D正确。
(2)计数点1的读数为2.75cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz,打点周期T = 0.02s,打计数点2时小车的速度大小为$v_{2}=\frac{x_{13}}{2T}=\frac{(8.65 - 2.75)\times10^{-2}}{0.04}\text{ m/s}=1.48\text{ m/s}$。