人教版高中物理必修第一册2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 同步练习

评通高中课程标准实验教科15物理❶WWWWRMWWff《实验：探究小车速度随时间变化的规1.根据速度定义式V=詈,律》同步练习当At极短时，葺就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了下列哪种物理方法（）A.微元法B.假设法C.控制变量法D.极限的思想方法2.在实验屮，利用纸带上的数据和笫一章的方法得出各计数点的瞬时速度后，以速度v为纵轴，以时I'可t为横轴建立直角坐标系。某次实验中某同学描出的点如图所示。在直角坐标系上一共描出了10个点。下列思考有道理的是（）①这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的v-1图象不可能为一条直线，而应为一条光滑的曲线②这10个点中有6个点虽然不在一条直线上，但它们紧挨在一条直线附近，只有F和B两 点离这条直线太远①在10个点当中只有4个点能画在一条直线上（A、D、G、I）,有六个点不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车运动的规律②与直线偏差较小的点（C、E、H、J）可能是实验误差造成的，而与直线偏离较大的点（B、F）则可能是实验川出现错误造成的A.①③B.②④C.①②D.③④2.如图所示是同一打点计时器打出的4条纸带，哪条纸带的加速度最大（）A3.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中正确的是（）A.长木板一定要水平摆放B.使用刻度尺测量长度时，不必估读C.使用刻度尺测量长度时，要估读到最小刻度的下一位D.作xt图象时，所描线必须经过每一个点/、匸题>4.在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中得到一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有4个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6共7个计数点，测.1；1、2、3、4、5、6点到0点的距离，如图所示（单位：cm）.由纸带数据计算可得：（1）计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v4=m/s；（2）小车的加速度大小为m/sW保留2位有效数字）。为！~~2}456]5.（1）在“利用电火花打点计时器测定小车做匀变速运动的加速度”的实验中，下述器材中不需要的是（用代号表示）。①低压交流电源②220V交流电源③刻度尺④停表⑤小车⑥带滑轮的长木板⑦ 纸带⑧天平⑨电火花打点计时器（2）实验时通过测量打点计时器在纸带上打下的点迹来测算小车运动的加速度.该同学在实 验时得到6条纸带，在每条纸带上取6个点，如图所示，每两个相邻点的时间间隔7均为0.02s.其中1、2、3点相邻，4、5、6点相邻，在3点和4点之间还有若干个点•耐是1、3①测出小、应、K后，计算打第2点时瞬时速度的表达式是辺=计算打第5点时瞬时速度的表达式是v5=，计算加速度的表达式是①该同学测得的数据是=4.00cm,52=6.60cm,y3=28.10cm,根据数据求出2.⑴图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的（填“A”、或“C”）进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为mm。囹乙3.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）.从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图议所示.打点计时器电源的频率为50Hz。单位=cm“122加（5.01“・449.00••>t11.01i712.28'•・810.60♦■98.61♦・・•1C600114j60m图乙J①通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点和ZI'可某时刻开始减速. ①计数点5对应的速度大小为m/s,计数点6对应的速度大小为m/s・（保留三位有效数字）。 ①物块减速运动过程中加速度的大小为a二m/sD【解析】AYAy试题分析：据题意，据速度定义式v=—,当At极短时，頁-就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限的思想，故选项D正确。考点：本题考查物理学方法。B【解析】任何实验都会存在一定的误差，也正是因为有误差的存在，图中的数据点才不可能严格在一条直线上;如果有些数据离直线很远，说明这个数崔很可能是错误的，所以①③,若用g来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值（填“偏大或'偏小5 2.一游标卡尺的主尺最小分度为1伽，游标上有10个小等分间隔，现用此卡尺来测量工件的直径，如图所示，该工件的直径为伽.螺旋测微器的示数为emo3.下图是用打点计时器打出一系列点的纸带，纸带固定在一个做匀加速直线运动的小车后面，A、B、C、D、E为选好的记数点。两邻两计数点间有四个点未画出，电源频率为50赫兹，则相邻两记数点间的时间间隔为s。由以上数据可从纸带上求出小车在运动中的加速度a=m/s2,打点计时器打下C点时小车的瞬时速度Vc二.m/s36.0mm答案与解析 错误，②④正确，选项B符合题意。3.A【解析】4条纸带的吋间间隔相等，其中C、D两条纸带上的点间隔均匀表明它们是做匀速直线运动，可看做加速度为零；A、B两条纸带上的点间隔在不断增大，且A条纸带上的点相邻间距Z差较大，故纸带A的加速度最大，所以选项A正确。4.C【解析】实验过程中，一般长木板应平放，不能侧向倾斜，但适当一端高一端低，也是可以的，A错误；使用刻度尺测长度吋，需要估读，B错误、C正确；作-1图象吋，若各点与直线拟合，则作直线并使直线经过尽量多的点，D错误。♦实验探究题5.0.410.76【解析】（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直线运动屮时间屮点的速度等于该过程屮的平均速度，可以求出打纸带上4点时小车的瞬时速度大小.0.1455-0.06452x0.1m/s=0.41m/So（2）设0到1之间的距离为X],以后各段分別为X2、%3＞兀4、心、心，根据匀变速直线运动的推论公式2U=aT2^以求岀加速度的大小，得：x4—xr=xs—x2=3a2T2fx6—x3=3a3T2为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：CL——（Q]+0,2+口3）3即小车运动的加速度计算表达式为:0・1970-0・0645-0・06459X0,I2m/s2=0.76m/s2o点睛：要提尚应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习屮要加强基础知识的理解与应用。6.②3.07m/s2【解析】（1）探究小车速度随时间变化的关系的实验，所需的实验器材应该从实验的过程和步骤去考虑；在《利用电火花打点计时器测定小车作匀变速运动的加速度》的实验中，具体 的实验步骤为：①木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路，（此步骤所需器材带滑轮长木板、导线、220V交流电源）；②穿纸带；挂钩码，（此步骤所需器材纸带、钩码、细绳）；③先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源，（此步骤所需器材小车）；④换纸带，加钩码，再做二次；⑤处理纸带，解出某位置的速度和运动过程的加速度（在处理纸帯时需要用刻度尺处理计数点之间的距离）.由以上过程可以看出不需要的仪器是220V交流电源、秒表和天平.故选①④⑧;（2）①根据中点时刻的速度等于平均速度得:$22T根据匀加速直线运动位移速度公式可知：2as2=v52-v228T253②该同学测得的数据是Sj=4.00cm=0.04m,S2=6.60cm=0.066m,S3=28.10cm=0.28lm,代入数据解得：a=3.07m/s2点睛：本题考查了“探究匀变速直线运动叩勺实验中所需实验器材，以及利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习屮要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力，本题主耍考查了匀加速直线运动的基本规律，质点中点时刻的速度等于其平均速度.7.①A②11.3【解析】试题分析：A测内径，B测外宽，故用A部位测量，读数为厂=11mm+6x11.3mm考点：考查了游标卡尺的使用以及读数【名师点睛】游标卡尺来测量玻璃管内径应该用内爪.游标卡尺的读数方法是主尺读数加上游标读数，不需要估读8.①6；7；②1.00；1.20；③2.00,偏大【解析】试题分析：①市纸带两个点之间的时间相同，若位移逐渐增大，表示物体做加速运动，若位移逐渐减小，则表示物体做减速运动；②用平均速度代替瞬吋速度的方法求解瞬吋速度；①用作差法求解减速过程中的加速度； 解：①从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之闫的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；x460.1101+0.0900②v5=2T=0.2二l.OOm/sx570.1101+0.1228v6=2T二0.2m/s=1.20m/s③由纸带可知，汁数点7往后做减速运动，根据作差法得：x9-11X7■9a=（2T）--2.00m/s2.在减速阶段产生的加速度的力是滑动摩擦力和纸带受的阻力，所以计算结果比动摩擦因素的真实值偏大.故答案为：①6；7；②1.00；1.20；③2.00,偏大.【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.9.29.8,0.6750【解析】试题分析：解决本题的关键常握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读.解：1、游标卡尺的主尺读数为29mm,游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为8X0.lmm=0.8mm,所以最终读数为：29mm+0.8mm二29.8mm.2、螺旋测微器的固定刻度为6.5mm,可动刻度为25.0X0.01mm=0.250mm,所以最终读数为5mm+0.250mm二6.750mm=0.6750cm.故答案为：29.8,0.6750【点评】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量.10.0.1；0.4；0.3【解析】 试题分析：相邻两记数点间的时间间隔为0.02SX5二0・Is；_3小车在运动中的加速度"齐骨j/宀0.4,”/?，打点计时器打下c点时小车的瞬时速度：奸加強°；鑒“考点：用打点计时器测定小车的加速度.