2019-2020年高中物理2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律课时强化演练新人教版必修1一、选择题1．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列操作不正确或不必要的是( )A．长木板必须水平，不能一端高，一端低B．释放小车时，小车应靠近打点计时器C．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车D．要在小车到达定滑轮之前使小车停止运动解析：在此实验中，带滑轮的长木板可以倾斜，只要小车能以稍大的加速度做匀变速直线运动就可以．为了节约纸带使纸带上打点多一些，应使小车靠近打点计时器释放，并且要先接通电源再释放小车，故B、C正确，为了防止小车与滑轮碰撞而损坏，应在小车到达滑轮前使其停止运动，故D对．答案：A2．在实验“探究小车速度随时间变化的规律”中，我们采用的正确方法是( )A．舍掉开头过于紧密的点，找一个适当的点当作计时起点B．为了实验精确，选取纸带上第一个点作计时起点C．每相邻计数点的时间间隔只能取0.1sD．每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，可取0.02s、0.04s、…、n×0.02s均可解析：为了减小实验误差，提高实验精度，处理纸带时应舍掉开头较密集的点，找一个适当的点当作计时起点开始测量，A对，B错；选多长时间间隔取一个计数点应视打点的紧密情况而定，若所打的点间距离较远，可选较短时间间隔取计数点，若所打的点间距离很小，则应选较长时间间隔取计数点，C错，D对．答案：AD3．在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下述测量每相邻两计数点间距离的方法正确的是( )A．当某两个计数点间的距离较大时，可以用短尺把它分段来测量B．当某两个计数点间的距离较小时，可以用短尺一次把它测完C．测量每两个相邻计数点间的距离，应该用带有毫米刻度的长尺的零刻度对准起点，读出各计数点对应的刻度值，然后逐一相减，得出每两个计数点间距离的数值D．分别逐个测出每两个计数点间的距离，这样便于记录解析：为了减小测量误差，测量两个相邻计数点间的距离时，应该用毫米刻度尺量出各点到第一点的距离，然后再逐一相减，得到每两个计数点间距离，故只有C项正确．答案：C4．在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列关于作vt图象的说法中，正确的是( )
A．只要确定了vt图象中的两点，就可以得到小车运动的vt图象，因此，实验只需要测出两组数据B．作vt图象时，所取的点越多，图线就越准确C．作出的vt图象应该通过所有的点，图线曲折也可以D．对于偏离直线较远的点，说明误差太大，应舍去解析：小车沿板匀加速下滑，其vt图象应为一条倾斜的直线，故必须用直线连接各点，所取的点越多，作图误差越小，图线越准确，故A、C两项错误，B项正确；连线时注意连线原则，让直线通过尽量多的点，不在直线上的点尽量对称地分布在直线两侧，偏离直线较远的点，因误差太大，应当舍去，故D项正确．答案：BD5．如下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．( )解析：4条纸带的时间间隔相等，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0.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之差较大，故纸带A的加速度最大．答案：A6．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末的瞬时速度解析：小车在10cm全过程的平均速度是＝m/s＝0.25m/s，所以A项正确；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，故D项正确．答案：AD7．在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下：计数点序号123456计数点对应的时间(s)0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度(cm/s)44.062.081.0100.0110.0168.0为了计算加速度，合理的方法是( )A．根据任意两计数点的速度，用公式a＝算出加速度
B．根据实验数据画出vt图象，量出其倾角，由公式a＝tanα求出加速度C．根据实验数据画出vt图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式a＝算出加速度D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度解析：方法A偶然误差大．方法D实际上也仅由始、末两个速度决定，偶然误差也较大．只有利用实验数据画出对应的vt图，才可充分利用各次测量数据，减小偶然误差．由于在物理图象中，两坐标轴的分度往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图线，方法B是错误的．正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式a＝算出加速度，即方法C.答案：C二、非选择题8．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上________．A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面B．把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路C．换上新的纸带、再重做两次D．把木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动F．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码G．断开电源、取出纸带答案：DBFAEGC9．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：(1)下列哪些器材是多余的：________.①电磁打点计时器 ②天平 ③低压直流电源 ④细绳 ⑤纸带 ⑥小车 ⑦钩码 ⑧秒表 ⑨一端有滑轮的长木板(2)达到实验目的还需要的器材是：________.解析：实验中给电磁打点计时器供电的是低压交流电源，而非低压直流电源．实验中小车的运动时间可以从所打纸带上得出，而不使用秒表测量，另外此实验不需要测质量．在此实验中还需用刻度尺测量计数点间的距离．答案：②③⑧ 低压交流电源、刻度尺10．(xx～xx学年孝感中学高一上学期期中考试)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中．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)如图所示．从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别叫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，如图所示，由此可以得到一条表示vt关系的图线，从而可求出加速度．(1)打点计时器使用的是________(填“直流”或“交流”)电源．(2)请你在xOy坐标系中用最简洁的方法作出能表示vt关系的图线(作答在题卡上)，并指出哪个轴相当于v轴？答：________.(3)从第一个计数点开始计时，要想求出0.15s时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？答：________.(4)若测得a段纸带的长度为2.0cm，e段纸带的长度为10.0cm，则加速度为________m/s2.解析：(1)打点计时器使用的是交流电源．(2)纸带运动的速度不断变化，在很短时间内的平均速度可以等效为中间时刻的瞬时速度，由于时间间隔相等，根据x＝vt知，位移与速度成正比，用纸带的宽度表示时间间隔ΔT，因此纸带的速度与纸带的长度成正比，可以用纸带的长度“等效”速度大小，故y轴相当于v轴，如图所示．(3)纸带的宽度表示时间ΔT＝0.1s，则要想求出0.15s时刻的瞬时速度需要测量b段纸带的长度．(4)va＝m/s＝0.2m/s；ve＝m/s＝1m/s；则a＝＝m/s2＝2m/s2.答案：(1)交流 (2)图略 y轴 (3)b (4)211．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，记录小车运动的一段纸带如下图所示，在纸带上选择A、B、C、D、E、F
六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出．(1)由纸带提供的数据求出打下C、E点时的小车的速度，填入下表：计数点序号BCDE计数点对应的时刻t/s00.10.20.3通过计数点时小车的速度v/m·s－10.250.45(2)根据上表中的数据，在下图中作出小车运动的vt图象．(3)根据作出的vt图象可得小车运动的加速度为________m/s2.解析：(1)用一段时间的平均速度替代中间时刻的瞬时速度，则vC＝＝＝0.35m/s；vE＝＝＝0.55m/s.(2)画出的vt图象应为一条倾斜直线，如下图所示．(3)由图象的斜率可求得加速度a＝＝1m/s2.答案：(1)0.35 0.55 (2)如解析图所示 (3)1
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