1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 [学习目标] 1.进一步练习使用打点计时器.2.会利用平均速度求瞬时速度.3.会利用v－t 图像 处理实验数据，并由图像计算小车的加速度和判断小车的运动情况． 一、实验原理 1．利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速 度表示这点的瞬时速度． 2．用v－t 图像表示小车的运动情况：以速度v 为纵轴、时间t 为横轴建立直角坐标系，用 描点法画出小车的v－t 图像，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果v－t 图像是一条倾 斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的． 二、实验器材 打点计时器(带导线)、交变电源、纸带、一端带有定滑轮的长铝板、小车、细绳、槽码、刻 度尺、复写纸、坐标纸． 三、实验步骤 1．如图1 所示，把一端带有定滑轮的长铝板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面．铝板上 放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿 过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系 有槽码的细绳． 图1 2．把小车停在靠近(填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置．先启动打点计时器，后放 开小车(填“启动打点计时器”或“放开小车”)，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸 带上打下一行小点．随后，立即关闭电源． 3．换上新纸带，并增减所挂槽码(或在小车上放置重物)，重新操作两次． 四、数据记录 1．采集数据 舍掉纸带开头

1．探究加速度与力的关系 保持小车质量不变，通过改变槽码的个数改变小车所受的拉力，测得不同拉力下小车运动的 加速度，分析加速度与拉力的定量关系． 2．探究加速度与质量的关系 保持小车所受的拉力不变，通过在小车上增加重物改变小车的质量，测得不同质量的小车对 应的加速度，分析加速度与质量的定量关系． 二、物理量的测量 1．质量的测量：用天平测量．在小车中增减砝码的数量可改变小车的质量． 2．加速度的测量 2．加速度的测量 (1)方法1：让小车做初速度为0 的匀加速直线运动，用刻度尺测量小车移动的位移x，用秒 表测量发生这段位移所用的时间t，然后由a＝计算出加速度a. (2)方法2：由纸带根据公式Δx＝aT2，结合逐差法计算出小车的加速度． (3)方法3：不直接测量加速度，求加速度之比，例如：让两个做初速度为0 的匀加速直线运 动的物体的运动时间t 相等，测出各自的位移x1、x2，则＝，把加速度的测量转换成位移的 在阻力得到补偿的情况下，小车受到的拉力等于小车所受的合力． (1)在槽码的质量比小车的质量小得多时，可认为小车所受的拉力近似等于槽码所受的重力． (2)使用力传感器可以直接测量拉力的大小，不需要使槽码的质量远小于小车的质量． 三、实验器材 小车、砝码、槽码、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、交流电源、纸带、 刻度尺、天平． 四、进行实验(以参考案例1 为例) 1．用天平测出小车的质量m，并把数值记录下来．

从桌面掉落 时伤人。 2．（2024 四川眉山模拟）如图所示，小明在“测平均速度”的实验中，使小车从斜面点静止下滑， 经过B 点到达点，图中已标出小车经过、B、三点对应时刻。下列说法中正确的是（ ） ． 段距离为 B． 段平均速度为 ．小车从 点到 点做匀速直线运动 D．若小车过点后才开始计时，测出 段平均速度将偏大 【答】D 【解析】．刻度尺1dm 均分10 格，则分度值为01dm=1m， 故B 错误； ．小车从 点到 点做加速直线运动，故错误； D．若小车过点后才开始计时，测得的时间偏短，由 得，测出 段平均速度将偏大，故D 正 确。 故选D。 3（2024 四川广元模拟） 某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实 验中，他们将小车从带刻度（分度值为1m）的斜面顶端点静止释放，并同时按下电子停表开始计时， 图中圆圈内显示了小车位于、B、三点的时刻（数字分别表示“时：分：秒”）。 图中圆圈内显示了小车位于、B、三点的时刻（数字分别表示“时：分：秒”）。 （1）由图中的实验数据可知，小车下滑过程中做_______运动（选填“减速”“匀速”或“加 速”）； （2）根据图中信息，小车在下滑过程中B 段的平均速度大小是_______m/s； （3）如果在点时，先释放小车，后按下停表开始计时，B、两点都准确计时，则会使所测B 段的平 均速度______（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。 【答】（1）加速

为了纪念他对力学做出的杰出贡献，物理学以牛顿的名字命名力的基本单位。 故答为：牛顿；匀速直线；力。 【变式1-1】（2023 春•蓟州区校级月考）牛顿第一定律的发现和总结是（ ） ．由斜面小车实验直接得到的结论 B．通过日常生活和生产实际得出的结论 ．仅仅通过理论分析和数学推导就得出的规律 D．在实验的基础上，经过分析推理概括得到的结论 【答】D 【解答】解：牛顿第一定律的内容 紧。 松手后，橡皮筋的 弹性势 能转化为扇叶的 动 能，扇叶快速转动，小车运动起 来。当扇叶停止转动，小车仍能继续向前运动，小车具有 惯性 。 【答】弹性势；动；惯性 【解答】解：将橡皮筋拧紧。松手后，橡皮筋的弹性势能转化为扇叶的动能，扇叶快速 转动，小车运动起来。当扇叶停止转动，小车仍能继续向前运动，小车具有惯性。 故答为：弹性势；动；惯性。 【变式3-1】（2023 春•房 2、实验器材：斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺。 3、器材作用 （1）斜面：使小车运动。 （2）毛巾、棉布、木板：改接触面对小车的阻力。 （3）刻度尺：测量小车行驶距离。 4、实验步骤 步骤①木板放在水平的桌面上,将斜面放固定在木板的一端,将刻度尺零刻度线与木板一端 对齐,紧贴木板并固定好； 步骤②观察木板毛巾与棉布的粗糙程度； 步骤③将毛巾铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置

静止或 状态。为纪念他对物理 学的贡献，物理学中用他的名字作为 的单位。 【变式1-1】（2023 春•蓟州区校级月考）牛顿第一定律的发现和总结是（ ） ．由斜面小车实验直接得到的结论 B．通过日常生活和生产实际得出的结论 ．仅仅通过理论分析和数学推导就得出的规律 D．在实验的基础上，经过分析推理概括得到的结论 【变式1-2】（2022 秋•港北区期末）牛顿第一定律 惯性 【典例3-2】（2023•牡丹江）如图所示的“橡皮筋动力车”，旋转扇叶，将橡皮筋拧紧。 松手后，橡皮筋的 能转化为扇叶的 能，扇叶快速转动，小车运动起来。 当扇叶停止转动，小车仍能继续向前运动，小车具有 。 【变式3-1】（2023 春•房县期中）在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，我国选 手谷爱凌从50m 高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620 2、实验器材：斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺。 3、器材作用 （1）斜面：使小车运动。 （2）毛巾、棉布、木板：改接触面对小车的阻力。 （3）刻度尺：测量小车行驶距离。 4、实验步骤 步骤①木板放在水平的桌面上,将斜面放固定在木板的一端,将刻度尺零刻度线与木板一端 对齐,紧贴木板并固定好； 步骤②观察木板毛巾与棉布的粗糙程度； 步骤③将毛巾铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置

四川眉山模拟）如图所示，小明在“测平均速度”的实验中，使小车从斜面点静止下滑， 经过B 点到达点，图中已标出小车经过、B、三点对应时刻。下列说法中正确的是（ ） ． 段距离为 B． 段平均速度为 ．小车从 点到 点做匀速直线运动 D．若小车过点后才开始计时，测出 段平均速度将偏大 3（2024 四川广元模拟） 某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实 验中，他们将小车从带刻度（分度值为1 止释放，并同时按下电子停表开始计时， 图中圆圈内显示了小车位于、B、三点的时刻（数字分别表示“时：分：秒”）。 （1）由图中的实验数据可知，小车下滑过程中做_______运动（选填“减速”“匀速”或“加 速”）； （2）根据图中信息，小车在下滑过程中B 段的平均速度大小是_______m/s； （3）如果在点时，先释放小车，后按下停表开始计时，B、两点都准确计时，则会使所测B 段的平 某科创小组用频闪拍摄的方法来 “测量小车运动的平均速度”。如图所示，他们用相机每隔05s 曝光一次，拍摄了小车在斜面上下 滑的频闪照片。请根据照片信息回答下列问题。 （1）本实验中刻度尺是测量________的工具，刻度尺的分度值是________m； （2）小车从点到点的路程 ________m，从点运动到点所用时间 ________s，小车在段的 平均速度 ________m/s；

五．惯性在实际生活中的应用（共6 小题） 六．力与运动的关系（共9 小题） 一．牛顿第一定律的概念（共8 小题） 1．（2023 春•蓟州区校级月考）牛顿第一定律的发现和总结是（ ） ．由斜面小车实验直接得到的结论 B．通过日常生活和生产实际得出的结论 ．仅仅通过理论分析和数学推导就得出的规律 D．在实验的基础上，经过分析推理概括得到的结论 【答】D 【解答】解：牛顿第一定律的内容 7．（2023•瑶海区校级模拟）如图所示，上表面水平且光滑的小车上有、B 两个物体，两 物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动，B 在的正前方，B 的质量小于的质量，假 设小车的上表面足够长，不计空气阻力，小车遇到障碍物突然停止后，、B 两物体的速 度关系v ＝ vB（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 【答】＝。 【解答】解：小车的表面是光滑的，两物体与小车间不存在摩擦力；小车遇到障碍物突 然停止后，由于、B ①运动的小车会停下来，说明力是改变物体运动状态的原因 ②每次实验，都要控制小车在水平面上的初始速度相同 ③实验表明，小车受到的摩擦力越小，运动距离就越远 ④根据甲、乙、丙的实验现象，就可直接得出牛顿第一定律 ．①② B．①②③ ．①③④ D．②③④ 【答】B 【解答】解：①运动的小车会停下来，其运动状态发生了改变，说明力能改变物体的 运动状态，故①正确； ②应该让小车从同一斜面的

1．在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，保持小车和砝码的总质量不变，测得 小车的加速度a 和拉力F 的数据如表所示. F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 a/(m·s－2) 0.11 0.19 0.29 0.40 0.51 (1)根据表中的数据在图1 所示的坐标系中作出a－F 图像． 图1 (2)图像斜率的物理意义是____________________ (3)小车和砝码的总质量为________ kg. (4)图线(或延长线)在F 轴上的截距的物理意义是____________________________． 答案 (1)见解析图 (2)小车和砝码总质量的倒数 (3)1 (4)小车受到的阻力为0.1 N 解析 (1)根据所给数据在所给坐标系中准确描点，作出的a－F 图像如图所示． (2)根据(1)中图像可以判断图像斜率表示小车和砝码总质量的倒数． 图像可知，当力F＝0.1 N 时，小车开始运动，说明小车受到的阻力为0.1 N. 2．(2019·重庆巴蜀中学高一上期末)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某同学 使用了如图2 所示的装置，木板放在水平桌面上，打点计时器打点频率为50 Hz. 图2 (1)实验中得到如图3 所示的一段纸带，每五个点取一个计数点，测得AB＝7.65 cm，BC＝ 10.17 cm，则实验测出小车的加速度大小为________

设计实验 去一辆小车，让它三次都从斜面的同一高度由静止滑下（控制变量法：控制滑上水 平面时速度相同）。依次在水平面上铺上毛巾、棉布、木板（控制变量法：使水平 面的粗糙程度不同），观察小车的运动情况，并记下其停止的位置。 实验器材 小车、斜面、棉布、木板、毛巾、刻度尺等 实验过程 （1）在水平面上铺上表面最粗糙的毛巾，让小车从斜面上适当位置由静止滑下，观 察小车在毛巾表面上运动的距离； （2）撤去毛巾，铺上表面较粗糙的棉布，让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观 察小车在棉布表面上运动的距离； （3）撤去棉布，铺上较为光滑的木板，让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察 小车在木板表面上运动的距离。 实验记录 接触面 小车受到阻力大 小 小车运动的距离 小车速度减小的 情况 毛巾表面 较大 较近 很快 棉布表面 较小 较远 较快 木板表面 最小 最远 较慢 分析与论证 小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，小车运动的距离越远 小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，小车运动的距离越远 科学推理 假设水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，小车的速度将不会减小，它将以恒定 不变的速度永远运动下去，即如果运动物体不受力的作用，它将做匀速直线运动。 ★特别提醒 1 实验中，可通过调节斜面的倾角来调节小车进入水平面时的速度大小，避免小车冲出木板。 2 实验中应由静止释放小车，让小车自由滑下，不能用手推动小车。 【典例1】小明利用如图所示的装

设计实验 去一辆小车，让它三次都从斜面的同一高度由静止滑下（控制变量法：控制滑上水 平面时速度相同）。依次在水平面上铺上毛巾、棉布、木板（控制变量法：使水平 面的粗糙程度不同），观察小车的运动情况，并记下其停止的位置。 实验器材 小车、斜面、棉布、木板、毛巾、刻度尺等 实验过程 （1）在水平面上铺上表面最粗糙的毛巾，让小车从斜面上适当位置由静止滑下，观 察小车在毛巾表面上运动的距离； （2）撤去毛巾，铺上表面较粗糙的棉布，让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观 察小车在棉布表面上运动的距离； （3）撤去棉布，铺上较为光滑的木板，让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察 小车在木板表面上运动的距离。 实验记录 接触面 小车受到阻力大 小 小车运动的距离 小车速度减小的 情况 毛巾表面 较大 较近 很快 棉布表面 较小 较远 较快 木板表面 最小 最远 较慢 分析与论证 小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，小车运动的距离越远 小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，小车运动的距离越远 科学推理 假设水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，小车的速度将不会减小，它将以恒定 不变的速度永远运动下去，即如果运动物体不受力的作用，它将做匀速直线运动。 ★特别提醒 1 实验中，可通过调节斜面的倾角来调节小车进入水平面时的速度大小，避免小车冲出木板。 2 实验中应由静止释放小车，让小车自由滑下，不能用手推动小车。 【典例1】小明利用如图所示的装