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题型：实验探究题题类：难易度：普通

广东省佛山市超盈实验中学2023-2024学年高一上学期10月月考物理试题

如图甲、图乙所示的两种打点计时器是高中物理实验中常用的。数字计时器和打点计时器一样，也是一种研究物体运动情况的计时仪器，其结构如图丙所示， $\text{[math]}$ 分别是光电门的激光发射装置和接收装置，当一辆带遮光片的小车从 $\text{[math]}$ 间通过时，数字计时器的显示屏就可以显示遮光片的遮光时间。某同学在“探究小车速度随时间变化规律”实验中，组装了一个U形遮光板如图丁所示，两个遮光片宽度均为 $\text{[math]}$ ，将此U形遮光板装在小车上，让小车做加速度不变的直线运动通过静止的光电门，实验时测得两次遮光时间分别为 $\text{[math]}$ ，从第一个遮光片遮光到第二个遮光片遮光经过的时间为 $\text{[math]}$ 。则：

（1）图乙所示为（选填“电磁计时器”或“电火花计时器”），其工作电压是（选填“交流8 V左右”或“交流220 V”）；

（2）第一个遮光片通过光电时小车的速度大小为m/s，第二个遮光片通过光电门时小车的速度大小为m/s。

（3）由此测得的速度只是一个近似值，要使该测量值更接近真实值，可将遮光片的宽度（选填“减小”或“增大”）一些；

（4）根据实验数据可以得出小车运动的加速度近似值为 $\text{[math]}$ 。

举一反三

在“用打点计时器探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中：

某同学在做“研究小车速度随时间变化的规律”这一实验中：该同学在小车的后面连上纸带，利用纸带上打出的点计算小车各个时刻的速度．某次打出的一条纸带如图所示．该同学已在这条纸带上取好了计数点，每两个计数点间还有4个点未画出．计数点的编号依次为：A、B、C、D、E，打点计时器的电源频率为50Hz（即打点点间隔是0.02s）．他把一刻度尺放在纸带上，其零刻度线和计数点A对齐．

晨跑结束后，小天同学回家换了一身干净衣服。这时，手机响了，是基米同学打来电话约小天同学到他家一起学习，小天同学欣然答应。小天同学乘坐地铁前往基米家时，他注意到地铁门的开合情况，两扇门从静止开始同时向左右平移，经2s恰好完全打开，两扇门移动距离均为1m，若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速运动，完全打开时速度恰好为0，则加速度的大小为（　　）

公路上行驶的汽车，司机从发现前方异常情况到紧急刹车，汽车仍将前进一段距离才能停下来。要保持安全，这段距离内不能有车辆和行人，因此把它称为安全距离。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s（这段时间汽车仍保持原速）。汽车的减速过程可视为匀减速直线运动，晴天汽车在干燥的路面上以108km/h的速度行驶时，得到的安全距离为120m。设汽车的加速度大小为a，汽车减速阶段的位移为 $\text{[math]}$ ，则（　　）

伽利略在研究自由落体运动时，猜想自由落体的速度是均匀变化的，他考虑了速度的两种变化：一种是速度随时间均匀变化，另一种是速度随位移均匀变化。

（1）现在我们已经知道，自由落体运动是速度随时间均匀变化的运动。

如图所示，小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机同一底片上多次曝光，其中1、2、3、4、5……所示为小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d．根据图上的信息。请：

①分析说明小球下落过程是否是匀变速直线运动；

②求出小球在位置“3”的速度大小；

③求出小球下落的加速度大小；

④分析说明位置“1”是否是小球无初速度释放的位置。

（2）自然界中某量D的变化可以记为△D，发生这个变化所用的时间间隔可以记为△t，变化量△D与△t的比值 $\text{[math]}$ 就是这个量的变化率。

①举出一个用变化率定义的运动学物理量并写出这个物理量的定义式；

②事实上，速度随位移均匀变化的运动也确实存在。已知一物体做速度随位移均匀变化的变速直线运动。其速度与位移的关系式为v=v₀+kx（v₀为初速度，v为位移为x时的速度）。试推导证明：此物体运动的加速度a和速度v成正比，且比例系数为k。

如图所示，运动员将冰壶（可视为质点）从 $\text{[math]}$ 点（冰壶已离手）以一定的速度 $\text{[math]}$ 沿水平冰面推出，冰壶离手后依次经过 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三点后在 $\text{[math]}$ 点与竖直墙壁发生碰撞，碰撞后立即以原速率反向弹回，最终停在 $\text{[math]}$ 点。已知冰壶在碰撞前、后均做加速度大小相等的匀减速直线运动， $\text{[math]}$ ，碰撞时间忽略不计，则下列说法正确的是（）

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