高中物理人教版必修第一册2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 同步练习

高中物理探究小车速度随时间变化的规律练习新人教版必修1A级 基础巩固题1．某同学将纸带穿过限位孔，接通打点计时器的电源，拉动纸带，但在纸带上打不上点，其可能原因是(  )A．复写纸放反      B．振针过短C．使用了直流电压D．纸带运动过快答案：BC2．在实验中，下列关于计数点间时间间隔的说法中正确的是(  )A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10sB．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔是0.08sC．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08sD．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10s答案：A解析：两个计时点的时间间隔是0.02s，不同的计数点取法的时间间隔为0.02s的整数倍，一般隔四个点取计时点，这样T＝0.1s方便．3．为了研究小车的运动．某同学用小车拖着纸带通过打点计时器打下了一系列的点，测得：小车前0.1s前进了5cm,0.3s末到0.35s末前进了0.92cm，前进总长度为10cm，共用了0.4s.则下列说法正确的是(  )A．小车在10cm全过程的平均速度是0.25m/sB．小车在前0.35s的平均速度是0.17m/sC．小车在0.1s末的瞬时速度约为0.5m/sD．无法知道小车在0.3s末的瞬时速度答案：AD解析：小车在10cm全过程的平均速度是＝m/s＝0.25m/s，所以A正确；因前0.35s内的位移不知道，没法求其平均速度；0.1s末和0.3s末的瞬时速度都是不可求的．4．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，某同学的操作有以下步骤：A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源B．将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，并接好电路C．把一条细线拴在小车上，让细线跨过定滑轮并与木板平行，下面挂着适量钩码D．取下纸带E．将带有滑轮的长木板平放在实验桌上F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔(1)请将其中错误或遗漏的步骤改正或完善．(遗漏步骤可编上序号G、H……进行补充)________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)完善以上步骤后，写出合理的步骤顺序．__________.答案：(1)A步骤中应先接通电源，再放开纸带；D步骤中取下纸带前应先断开电源．补充步骤：G.换上新纸带，再重复操作两次．(2)EBFCADG5．在实验中，利用纸带上的数据和第一章的方法得出各计数点的瞬时速度后，以速度v为纵轴，以时间t为横轴建立直角坐标系．某次实验中某同学描出的点如右图所示．在直角坐标系上一共描出了10个点．下列思考有道理的是(  )4用心爱心专心 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－t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8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③在8个点当中只有4个点能画一条直线上(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④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)则可能是实验中出现错误造成的A．①③          B．②④C．①②D．③④答案：B解析：实验中不可避免地要有误差，所以得到的点不会严格在一条直线上，应稍有偏差，但偏差过大的点可能是实验中的失误造成的，作图象时，应把这样的点舍弃掉，所以②④正确．6．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，下列说法正确的是(  )A．通过调节，使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上B．坐标轴单位长度越小越好C．开始前要先接通电源后松纸带，打完点要先断开电源后取纸带D．钩码的质量越大越好答案：AC解析：实验中调节滑轮的高度使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上，可以减小摩擦，所以A项对；要适当地选取坐标轴的单位长度使图象尽量分布在较大的坐标平面内；开始前要先接通电源后松开纸带，打完点要先断开电源后取纸带，这样可以使实验效果更好，所以C项对；钩码的质量要适中，不要太大也不要太小．B级 能力提升题7．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，实验小组的同学已经根据实验记录做了一部分数据处理工作，他们根据纸带的测量结果，计算出小车经过各计数点时的瞬时速度并记录如下：计数点序号123456计数点对应的时刻t(s)0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度v(cm/s)44.062.081.0100.0110.0168.0为了计算小车运动的加速度．你认为下列合理的方法是(  )A．根据任意两个计数点的速度，选用公式a＝Δv/Δt算出加速度B．根据实验数据画出v－t图象，量出其倾角α.由公式α＝tanα求出加速度C．根据实验数据画出v－t图象，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式a＝Δv/Δt算出加速度D．依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度答案：C解析：4用心爱心专心 选项A的方法，从原理上讲是成立的，但是由于选用了很少的一部分数据，所以偶然误差比较大，措施不合理；选项B的方法是一种典型的陷阱答案，由于在不同的物理图象中，两坐标轴的分度大小往往不相等，所以根据同一组数据，可以在不同坐标系中画出倾角不同的许多图线，即同一组实验数据，如果坐标采用不同的单位标度，则图象的倾斜程度不同，按选项B的方法就会得到多个不同的实验结果，所以选项B是错误的；选项D实际上仅由始末两个速度决定，采用数据比较少，偶然误差也比较大，不合理；只有利用实验数据画出对应的v－t图象，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差．故正确、合理的方法是首先根据实验数据画出v－t图象，再由图线上相距较远的两点，利用公式a＝Δv/Δt算出加速度．8．在研究匀变速直线运动的实验中，下图所示是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T＝0.10s.(1)根据__________计算各点瞬时速度，则vD＝__________m/s，vC＝__________m/s，vB＝__________m/s.(2)在下图所示的坐标系中作出小车的v－t图线，并根据图线求出a＝__________.(3)将图线延长与纵轴相交，交点的速度是__________，此速度的物理意义是__________．答案：(1)平均速度 3.90 2.64 1.38(2)图线如图所示 12.6m/s2(3)0.10m/s 零时刻小车经过A点时的速度9．在研究小车速度随时间变化规律的实验中，将木板倾斜，可使小车牵引纸带沿斜面下滑．小车拖动纸带，用打点计时器打出的纸带如下图所示．已知打点周期为0.02s.(1)根据纸带提供的数据，按要求计算后填写表格．实验数据分段第1段第2段第3段第4段第5段第6段时间t(s)0～0.10.1～0.20.2～0.30.3～0.40.4～0.50.5～0.6各段位移x(×10－2/m)1.452.453.554.555.606.65平均速度(m/s) (2)作出v－t图象并求出平均加速度．4用心爱心专心 答案：(1)根据平均速度的定义＝，可计算并填写表格(从左到右)：0.145、0.245、0.355、0.455、0.560、0.665(2)以速度v为纵轴，时间t为横轴，建立平面直角坐标系，根据上述计算的速度，可在坐标系中确定6个不同时刻对应的速度，即可描出6个点，用平滑曲线连接各点，得v－t图象如图所示，取便于计算、相隔较远的两点，计算图象的斜率，即为所求加速度a＝1.04m/s2.C级 高考模拟题10．(2006·江苏)小球做直线运动时频闪照片如下图所示，已知频闪周期T＝0.1s，小球相邻位置间距(由照片中的刻度尺量得)分别为OA＝6.51cm，AB＝5.59cm，BC＝4.70cm，CD＝3.80cm，DE＝2.89cm，EF＝2.00cm.小球在位置A时的速度vA＝__________m/s，小球运动的加速度的a＝__________m/s2.答案：0.605 0.9解析：由平均速度粗略等于瞬时速度的方法得：vA＝OB＝＝0.605m/s.vB＝vAC＝＝0.5145m/s，所以a＝＝m/s2≈－0.9m/s2.4用心爱心专心