2022年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

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检测试题新人教版必修11．关于用打点计时器探究小车速度随时间变化规律的实验，下列说法中正确的是(  )．A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端B．开始实验时小车应靠近打点计时器一端C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车D．牵引小车的钩码个数越多越好2．关于纸带上打点间隔的分析，下列说法正确的是(  )．A．沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在做加速运动B．沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在做减速运动C．纸带上点间间隔相等，表示纸带是匀速运动的D．纸带上点间间隔相等，表示纸带是变速运动的3．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，应该用带着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，得到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4．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，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的是(  )．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为0.08sC．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10sD．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08sE．每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10s5．如图2－1－6所示是用电磁打点计时器测定匀加速直线运动的加速度时得到的一条纸带， 测量出AB＝1.2cm，AC＝3.6cm，AD＝7.2cm，计数点A、B、C、D中，每相邻两个计数点之间有四个点未画出，以下说法正确的是(  )．图2－1－6A．电磁打点计时器是只能记录时间而不能记录位移的仪器B．若电源频率f＝50Hz，则每相邻的两个计数点之间的时间间隔为0.1sC．打B点时运动物体的速度vB＝0.20m/sD．本实验也可以采用电火花计时器6．一电火花打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下如图2－1－7甲所示．图2－1－7(1)电火花打点计时器使用________电源(填“直流”或“交流”)，工作电压________V.(2)打点计时器打A点时小车的速度vA＝________m/s.7．在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，如图2－1－8是某次实验的纸带，舍去前面比较密的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3……那么相邻两个计数点之间的时间为________s，各计数点与0计数点之间的距离依次为x1＝3cm、x2＝7.5cm、x3＝13.5cm，则物体通过1计数点的速度v1＝________m/s，通过2计数点的速度v2＝________m/s，运动的加速度为________m/s2.图2－1－88．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点周期为0.02s的计时器记录小车做匀变速直线运动的纸带如图2－1－9所示， 在纸带上选择0、1、2、3、4、5共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，零刻度线跟“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d1、d2、d3.图2－1－9(1)读出距离：d1＝1.20cm，d2＝____________cm，d3＝________cm；(2)计算小车通过计数点“2”的瞬时速度大小v2＝______m/s；(结果保留两位有效数字)；(3)小车的加速度大小a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)9．一小球在桌面上从静止开始做加速运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号．如图2－1－10所示，1位置恰为小球刚开始运动的瞬间，作为零时刻．摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0.5s，小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1＝0，v2＝0.06m/s，v3＝________m/s，v4＝0.18m/s，v5＝________m/s.在坐标图2－1－11中作出小球的速度－时间图象(保留描点痕迹)．图2－1－10图2－1－11 10．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源的频率为50Hz，记录小车运动的一段纸带如图2－1－12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点C、E时小车的速度，填入下表：计数点序号BCDE对应的时刻t/s00.10.20.3小车的速度v/(m·s－1)0.250.45图2－1－12(2)根据表中的数据，在图2－1－13中作出小车运动的v－t图象：图2－1－13(3)根据作出的v－t图线可得小车运动的加速度为________m/s2. 1．解析 打点计时器与滑轮间的距离尽可能要大，小车尽可能靠近打点计时器，都是为了使小车运动的距离较大，尽可能打出较多的点，钩码个数应适当，钩码个数少，打的点很密，钩码个数多，打的点少，都会带来实验误差，所以应选B、C.答案 BC2．解析 纸带上点间间隔相等，由v＝知纸带运动是匀速的，若沿点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，即Δx变小而时间Δt不变，说明纸带在做减速运动．答案 BC3．解析 不论两个计数点间的距离大还是小，采用C项所述方法可减小误差，C正确．答案 C4．解析 本实验用的电源为50Hz的交流电，则相邻两点间的时间间隔为T＝s＝0.02s，所以每隔4个点取一个计数点时计数点间的时间间隔为0.10s，A对，B错；每隔5个点取一个计数点则有6个时间间隔，总间隔为0.02×6s＝0.12s，C、D错；每五个点取一个计数点，则相邻计数点间有五个间隔，时间为0.02×5s＝0.1s，E正确．答案 AE5．解析 电磁打点计时器既可以记录时间，又可以记录位移，选项A错误；电磁打点计时器打点的周期为0.02s，相邻两个计数点间有4个点未画出，即两个计数点间的时间间隔为0.1s，选项B正确；vB＝＝m/s＝0.18m/s，选项C错误；电磁打点计时器和电火花计时器都可以用，选项D正确．答案 BD6．解析 (1)电火花打点计时器的工作电源是220V交流电．(2)vA＝×10－2m/s＝0.55m/s.答案 (1)交流 220 (2)0.557．解析 打点计时器应接在交流电源上，每隔0.02s打一次点，若每5个点取一个计数点，则打点的时间间隔T＝5×0.02s＝0.1s．根据v1＝＝m/s＝0.375m/s，同理可得v2＝0.525m/s；a＝＝m/s2＝1.5m/s2.答案 0.1 0.375 0.525 1.5 8．解析 (1)由毫米刻度尺的刻度可知d2＝5.40cm，d3＝12.00cm.(2)小车通过计数点“2”的瞬时速度可用“1”、“3”间的平均速度表示，则v2＝＝0.21m/s.(3)小车通过计数点“4”的瞬时速度v4＝＝0.33m/s，则小车加速度大小a＝＝＝0.60m/s2.答案 (1)5.40 12.00 (2)0.21 (3)0.609．解析 如题图所示，x2＋x3＝0.12m，则v3＝＝m/s＝0.12m/s又x4＋x5＝0.24m，则v5＝＝m/s＝0.24m/s.其v－t图象如下图所示．答案 0.12 0.24 见解析图10．解析 (1)vC＝BD＝＝＝0.35m/s；vE＝DF＝＝＝0.55m/s；(2)画出的v－t图象应为一条倾斜的直线，如下图所示； (3)由图象的斜率可求得加速度a＝＝1.0m/s2.答案 (1)0.35 0.55 (2)见解析图 (3)1.0