瞬时速度是一个重要的物理概念．但在物理实验中通常只能通过ω为挡光片的宽度，△t为挡光片经过光电门所经历的时间）的实验方法来近似表征物体的瞬时速度．这是因为在实验

题文

瞬时速度是一个重要的物理概念．但在物理实验中通常只能通过ω为挡光片的宽度，△t为挡光片经过光电门所经历的时间）的实验方法来近似表征物体的瞬时速度．这是因为在实验中无法实现△t或△s趋近零．为此人们设计了如下实验来研究物体的瞬时速度．如图所示，在倾斜导轨的A处放置一光电门，让载有轻质挡光片（宽度为△s）的小车从P点静止下滑，再利用处于A处的光电门记录下挡光片经过A点所经历的时间△t．接下来，改用不同宽度的挡光片重复上述实验，最后运用公式.v=△s△t计算出不同宽度的挡光片从A点开始在各自△s区域内的.vA，并作出.v-△t可图，如图所示． （1）根据描点，请你在坐标系内画出可.v-△t图线．（2）根据可.v-△t图线，可知小车的加速度大小约为______m/s2，挡光片经过A点时的瞬间速度大小约为______m/s．（保留两位有效数字）（3）改用不同挡光片重复实验时操作的注意事项（写出两点）是①：______②：______．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）如图 （2）每一个△s△t代表了△t过程中的中间时刻速度，可知小车的加速度大小a=△.v2△t=0.56m/s2挡光片经过A点时的瞬间速度大小v=v′-at=0.541-0.56×0.03=0.52m/s（3）改用不同挡光片重复实验时操作的注意事项：①改用不同宽度的挡光片时应使前沿始终处于小车的同一位置②每次实验都应该保持小车由P点静止释放故答案为：（1）如图（2）0.56，0.52（3）①改用不同宽度的挡光片时应使前沿始终处于小车的同一位置②每次实验都应该保持小车由P点静止释放

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解析

△s△t

考点

据考高分专家说，试题“瞬时速度是一个重要的物理概念．但在物理实.....”主要考查你对 [实验：探究小车速度随时间变化的规律 ]考点的理解。

实验：探究小车速度随时间变化的规律

实验目的：1、练习使用打点计时器，学习利用打上点的纸带研究物体的运动。2、学习用打点计时器测定即时速度和加速度。

实验原理：1、打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一次点（由于电源频率是50Hz），因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。2、由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图所示，0、1、2……为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、……为相邻两计数点间的距离，若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量，即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。

3、由纸带求物体运动加速度的方法：①用“逐差法”求加速度：即根据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2（T为相邻两计数点间的时间间隔）求出a1=、a2=、a3=，再算出a1、a2、a3。②用v-t图法：即先根据vn=求出打第n点时纸带的瞬时速度，后作出v-t图线，图线的斜率即为物体运动的加速度。

实验器材：小车，细绳，钩码，一端附有定滑轮的长木板，打点计时器，低压交流电源，导线两根，纸带，米尺。

实验步骤：1、把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路，如图所示；

2、把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面；3、把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次；4、选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点子，确定好计数始点0，标明计数点，正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离，用逐差法求出加速度值，最后求其平均值。也可求出各计数点对应的速度，作v-t图线，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。

注意事项：1、开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。2、应该先接通电源，再释放小车，当小车到达滑轮前及时用手按住。3、先断开电源，再取下纸带。4、对于电磁打点计时器，如打出的点较轻或是短线时，应调整振针距复写纸的高度。5、选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于(n－1)t。6、每打好一条纸带，将定位轴上的复写纸换个位置，以保证打点清晰(注意此项只对于电磁打点计时器才适用)。7、不要分段测量各段位移，应一次测出各计数点与0计数点的距离，再逐个计算x1、x2、x3…，读数时应估读到0.1mm。8、尽可能保证小车做匀加速直线运动的方法是：      ①细绳尽可能与板面保持平行；      ②滑轮和车轮灵活；      ③长木板表面粗糙程度、纸带与打点计时器之间的摩擦基本保持一致。