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探究小车速度随时间变化的规律达标演练新人教版必修11.(xx·牡丹江高一检测)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v-t图像时,所描线必须经过每一个点【解析】选C。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。使用刻度尺测长度时,需要估读,B错误、C正确。作v-t图像时,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。2.一小球在水平桌面上做直线运动,用照相机对着小球每隔0.1s拍照一次,得到一幅频闪照片,用刻度尺量得照片上小球各位置如图所示,已知照片与实物的比例为1∶10,则(  )A.图中对应的小球在通过8cm距离内的平均速度是2m/sB.图中对应的小球在通过8cm距离内的平均速度是1.6m/sC.图中对应的小球通过6cm处的瞬时速度是2.5m/sD.图中对应的小球通过6cm处的瞬时速度是2m/s【解析】选A、D。小球在通过8cm距离内的平均速度==cm/s=200cm/s=2m/s,A对,B错。可以认为小球通过6cm处的瞬时速度等于相邻两点间的平均速度v===200cm/s=2m/s,C错,D对。3.(xx·成都高一检测)在“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4个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10sB.每隔4个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08sC.每隔5个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10sD.每隔5个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08s【解析】选A。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有5个时间间隔,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。 4.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中：(1)下列哪些器材是多余的    。①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的点迹数出,而不使用秒表测量,另外此实验不需要测质量,故不需要天平。在此实验中还需用刻度尺测量计数点间的距离。答案：(1)②③⑧ (2)低压交流电源、刻度尺5.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器打出一纸带,A、B、C、D为四个计数点,且两相邻计数点间还有四个点没有画出,所用交流电频率为50Hz,纸带上各点对应尺上的刻度如图所示,则vB=   m/s,a=   m/s2。【解析】由题意知每两个相邻计数点间的时间间隔为T=0.1svB==m/s=0.15m/svC==m/s=0.17m/sa==m/s2=0.2m/s2。答案：0.15 0.26.(xx·聊城高一检测)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2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。【解析】如题图所示,设1位置到2位置之间距离为x1,2位置到3位置之间距离为x2…… 5位置到6位置之间距离为x5,则x2+x3=0.12mv3==m/s=0.12m/s又x4+x5=0.24m,则v5==m/s=0.24m/s答案：0.12  0.247.如图所示,用滴水计时器研究小车的速度随时间的变化,步骤如下：(1)在斜面上铺上白纸,用图钉钉住。把滴水计时器固定在小车的一端(也可固定在侧面),在小车的另一端(或另一侧)固定一个平衡物,如图。调节滴水计时器滴水速度,使之每秒滴n滴(以滴水计时器内盛满水时为准)。在斜面顶端放置一浅盘。(2)把小车放在斜面顶端,把调好的滴水计时器盛满水,使水滴能滴入浅盘。随即在撤去浅盘的同时     ,于是水滴在白纸上留下描述小车运动规律的点迹。小车到达斜面末端时立即将它握住并移开。(3)取下白纸,用直尺测量连续相邻各点迹的中心之间的距离x1,x2,…,xn,xn+1,…则第n点对应的速度vn=    。【解析】在撤去浅盘的同时放开小车,第n点对应的速度应为vn==。答案：(2)放开小车 (3)8.(xx·廊坊高一检测)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图所示给出了从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0,1,2,3,4,5,6都为计数点。测得：x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm。那么：(1)在计时器打出点1,2,3,4,5时,小车的速度分别为v1=    cm/s,v2=    cm/s,v3=    cm/s,v4=    cm/s,v5=    cm/s。(2)在平面直角坐标系中作出速度-时间图像。 (3)分析小车运动速度随时间变化的规律。【解析】(1)由题意可知,两相邻的计数点之间的时间间隔为T=0.02×5s=0.1s,对应各点速度分别为v1==cm/s=16.50cm/sv2==cm/s=21.40cm/sv3==cm/s=26.30cm/sv4==cm/s=31.35cm/sv5==cm/s=36.30cm/s(2)利用描点法作出v-t图像如图所示。(3)小车运动的v-t图像是一条倾斜向上的直线,说明速度随时间均匀增加,它们是“线性关系”。答案：(1)16.50 21.40 26.30 31.35 36.30(2)见解析图(3)速度随时间均匀增加