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

高中物理人教（新课标）必修1同步练习：2.1实验：探究小车速度随时间变化的关系一、填空题1.某同学用如图甲所示的实验装置探究物体的速度与时间的关系：电磁打点计时器接________电源填“低压直流”、“低压交流”或“220V交流”；实验时，使小车靠近打点计时器，先________再________填“接通电源”或“放开小车”。若所接电源的频率是50Hz，则每隔________秒打一个点。图乙是绘出的小车速度时间关系图线，根据图线求出小车的加速度为________保留三位有效数字二、实验探究题2.            （1）在“探究小车速度随时间变化规律的实验中下列说法正确的是（_______）A.电火花计时器正常工作时,其打点的周期取决于交流电压的高低B.电火花计时器应接在220的交流电源上工作C.打点计时器连续工作时间很短,应注意打点之后要立即关闭电源D.开始实验时,应先接通电源,后释放小车（2）某同学实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带如图所示,已知连续打点间隔为T,纸带每间隔4个点取一计数点,其中，，，，，，则打D点处瞬时速度大小是________m/s,计算小车运动的加速度的表达式为________（用题中所给字母表示)，加速度大小是________(计算结果均保留两位有效数字)（3）另一个同学在测定时,得到了几条较为理想的纸带,依打点时间顺序编号为0、1、2、3、4、5,由于不小心,纸带被撕断了,如下图所示。则在B，C，D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应是________8/8 3.如图所示是用打点计时器测小车瞬时速度的实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6、…现在量得0、1间的距离x1=5.18cm，1、2间的距离x2=4.40cm，2、3间的距离x3=3.62cm，3、4间的距离x4=2.78cm，4、5间的距离x5=2.00cm，5、6间的距离x6=1.22cm（f=50Hz）。（1）根据上面的记录，计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中。位置12345v/（m·s–1）________________________________________（2）根据（1）中表格的数据，在图中画出小车的速度–时间图象________，并说明小车速度变化的特点________。4.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器接在50Hz的低压交变电源上。某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点（每相邻两个计数点间的四个点未画出），如图甲所示。从每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为a、b、c、d、e段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中，如图乙所示。（1）请你在xOy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线（在图乙中作答），并指出哪个轴相当于v轴？8/8 （2）从第一个计数点开始计时，为了求出0．15s时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？________。（3）若测得a段纸带的长度为2．0cm，e段纸带的长度为10．0cm，则可求出加速度的大小为________。5.某同学测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的A、B、C、D、…等几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5…，如图所示甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的．（1）在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是________．（2）打A纸带时，物体的加速度大小是________m/s2．（3）打点计时器打1号计数点时小车的速度为________m/s．6.在做“研究匀变速直线运动”的实验中：（1）实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计．其中在本实验中不需要的器材是________．（2）根据打点计时器打出的纸带，我们可以直接得到的物理量是      A.瞬时速度B.加速度C.时间间隔D.平均速度（3）如图1所示是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T=0.02s，其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm．8/8 下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度位置BCDEF速度/（m•s﹣1）0.7370.801________________0.994（4）以A点为计时起点，在坐标图2中画出小车的速度﹣时间关系线．（5）根据你画出的小车的速度﹣时间关系图线计算出小车的加速度a=________m/s2．7.在用电火花计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，如图甲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，相邻计数点间还有四个点未画出．（电源频率为50Hz）（1）根据运动学有关公式可求得vB=1.38m/s，vC=________m/s，vD=3.90m/s．（2）利用纸带上的数据求出小车运动的加速度a=________m/s2．（3）若利用求得的数值作出小车的v﹣t图线（以打A点时开始计时）如图乙，将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是0.12m/s，此速度的物理意义是________．8.光电门是一种可以测量物体瞬时速度的器材（1）某次宽为1.6cm的小铁片通过光电门，计时器上显示时间是0.016s，则小铁片通过光电门时的瞬时速度大小为________m/s．（2）利用两个光电门和上述小铁片可以研究匀加速度直线运动．如图，将铁片固定在滑块上，滑块自由滑下后光电门1的计时器上显示0.032s，已知两光电门之间的距离l=0.3m，滑块下滑的加速度0.4m/s2，则光电门2的计时器上显示应最接近      A.0.030sB.0.028sC.0.025sD.0.023s．8/8 9.                 （1）在“研究匀变速直线运动”实验中采取下列哪些措施，有利于减小纸带因受到的摩擦而产生的误差      A.改用直流6V的电源 B.用平整的纸带，不用皱折的纸带C.电源电压越低越好   D.纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜（2）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图﹣5所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离．计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=________ m/s，小车的加速度是a=________m/s2．10.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图所示，是一条记录小车运动情况的纸带，图1中A、B、C、D、E为相邻的计数点，每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出，交流电的频率为50Hz.（1）在打点计时器打B、C、D点时，小车的速度分别为vB=________ m/s；vC=________ m/s；vD=________ m/s．（2）在如图2所示的坐标系中画出小车的v﹣t图象．（3）将图线延长与纵轴相交，交点的速度是________，此速度的物理含义是________．11.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A．B．C．D．E．F几个测量点，每两个相邻的测量点之间还有四个点没标出，其部分相邻点间的距离如图所示，完成下列问题．8/8 （1）关于打点计时器的时间间隔，下列是四位同学各自发表的看法，其中正确的是      A.电源电压越高，每打两个点的时间问隔就越短B.纸带速度越大，每打两个点的时间间隔就越短C.打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定D.如果将交流电源改为直流电源，打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变（2）求出小车的加速度为________ m/s2．（要求计算结果保留两位有效数字）12.甲乙两位同学利用穿过打点计时器的纸带来记录小车的运动，打点计时器所用电源的频率为50Hz．（1）实验后，甲同学选择了一条较为理想的纸带，测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示．位置编号012345时间：t/s00.10.20.30.40.5速度：v/m•s﹣10.420.670.921.161.421.76分析表中数据，在误差允许的范围内，小车做________运动；由于此次实验的原始纸带没有保存，该同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估计算方法如下：x=（0.42×0.1+0.67×0.1+0.92×0.1+1.16×0.1+1.42×0.1）m，那么，该同学得到的位移________（选填“大于”、“等于”或“小于”）实际位移．（2）乙同学的纸带如图1，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点，每相邻的两计数点间都有四个点未画出．用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图2所示（单位：cm）．由纸带数据计算可得计数点3所代表时刻的瞬时速度大小v3=________m/s，小车的加速度大小a=________m/s2．参考答案一、填空题8/8 1.低压交流；接通电源；放开小车；0.02；0.682二、实验探究题2.（1）B,C,D（2）0.86；；0.64（3）C3.（1）1.2；1.0；0.8；0.6；0.4（2）；小车速度均匀变小4.（1）解：如图所示： y轴相当于v轴（2）b段（3）2．05.（1）乙（2）3.11（3）0.4566.（1）用打点计时器研究匀变速直线运动，不用弹簧测力计（2）C（3）0.864；0.928（4）解:如图所示8/8 （5）0.64±0.017.（1）2.64（2）12.6（3）从A点开始计时时，小车的速度为0.12m/s8.（1）1（2）D9.（1）B,D（2）0.21；0.6010.（1）1.38；2.64；3.90（2）解：如图所示:（3）0.12m/s；A点的速度11.（1）C（2）1.612.（1）匀加速直线；小于（2）0.33；0.768/8