1 实验:探究小车速度随时间变化的规律基础巩固1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.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图象时,所描线必须经过每一个点解析: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,选项A错误。使用刻度尺测长度时,需要估读,选项B错误,C正确。作v-t图象时,若各点与直线拟合,则作直线并使直线经过尽量多的点,选项D错误。答案:C2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:本实验用的电源为50Hz的交变电流,则相邻两点间的时间间隔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,选项A正确,选项B错误。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,选项C、D错误。答案:A3用打点计时器研究加速度不变的直线运动的实验中,造成各连续相等的时间间隔内位移之差不是一个恒量的主要原因是( )A.长度测量不准确 B.打点时间间隔不均匀C.运动中受摩擦力作用D.木板未调成水平答案:A4在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中:(1)下列器材多余的是 。 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停表 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,而不使用停表测量,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5一打点计时器固定在倾角为θ的斜面上,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,打出的纸带的一段如图所示。纸带上0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻计数点之间的时间间隔为0.1s。(1)根据纸带上记录的数据判断小车是做 运动; (2)若小车做速度随时间均匀增加的运动,则加速度的大小a= ; (3)在打下计数点3时小车对应的速度大小为v= 。 解析:(1)连续相等时间内的位移x1=6.00cm,x2=16.00cm-6.00cm=10.00cm,x3=30.00cm-16.00cm=14.00cm,x4=48.00cm-30.00cm=18.00cm,x5=70.00cm-48.00cm=22.00cm,x6=96.00cm-70.00cm=26.00cm。因为x2-x1=x3-x2=x4-x3=x5-x4=x6-x5=4.00cm,即连续相等时间内的位移差都相等,所以小车做的是速度随时间均匀增加的直线运动。(2)由Δx=aT2,得小车运动的加速度am/s2=4.00m/s2。(3)根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知vm/s=1.6m/s。答案:(1)速度随时间均匀增加的直线 (2)4.00m/s2 (3)1.6m/s6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,如图所示的是某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。(1)根据 可以判定小车做速度随时间均匀增加的直线运动。
(2)根据有关公式可求得vB=1.38m/s,vC= m/s,vD=3.90m/s。 (3)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),并根据图线求出小车运动的加速度a= m/s2。 (4)将图线延长与纵轴相交,若交点的纵坐标是0.12m/s,此交点的物理意义是 。 解析:(1)计算得相邻计数点间的位移分别为x1=7.5cm,x2=20.1cm,x3=32.7cm,x4=45.3cm,相邻计数点间的位移差分别为x2-x1=12.6cm,x3-x2=12.6cm,x4-x3=12.6cm,可见,小车做速度随时间均匀增加的直线运动。(2)相邻计数点之间的时间间隔T=5×0.02s=0.1s。打C时的瞬时速度等于BD过程的平均速度vCm/s=2.64m/s。(3)在如图所示的坐标系中作出v-t图,图线的斜率即加速度am/s2=12.6m/s2。(4)此交点的物理意义是打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度。答案:(1)相邻相等时间间隔内的位移差相等(2)2.64(3)12.6(4)打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度能力提升1(多选)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解析:打点计时器应固定在长木板上没有滑轮的一端,选项A错误;小车开始时靠近打点计时器是为了使小车的运动距离较大,选项B正确;若先释放小车后接通电源只能在纸带的后面部分打点,选项C正确;钩码个数少,打点密集,钩码个数多,打点太少,都会带来实验误差,选项D错误。答案:BC2(多选)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:小球在通过8cm距离内的平均速cm/s=200cm/s=2m/s,选项A正确,选项B错误。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cm/s=200cm/s=2m/s,选项C错误,选项D正确。答案:AD3光电计时器是一种常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有滑块从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出物体的挡光时间。现有某滑块在斜面上滑行,先后两次通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别是t1=5×10-2s、t2=3×10-2s,从光电门1到光电门2所经历的总时间t=0.15s,用分度值为1mm的刻度尺测量小滑块的长度d,示数如图乙所示。(1)读出滑块的长度d为 cm。 (2)滑块通过光电门的速度v1、v2分别为 m/s、 m/s。 (3)滑块的加速度大小为 。(计算结果保留两位小数) 解析:(1)由图可知d=8.42cm-4.00cm=4.42cm。(2)通过光电门的速度
v1m/s,v2m/s。(3)滑块的加速度am/s2=3.93m/s2。答案:(1)4.42 (2)0.88 1.47 (3)3.93m/s2甲★4一位同学设计了用打点计时器测量小车沿斜面下滑的加速度的实验,实验装置示意图如图甲所示。已知打点计时器使用的电源的频率为50Hz,图乙是所打出的纸带的一段,用毫米刻度尺量得数据如下:x1=1.69cm,x2=2.28cm,x3=3.04cm,x4=3.82cm,x5=4.58cm,x6=5.36cm,x7=6.14cm。(1)由图乙可知,相邻两计数点之间的时间间隔Δt= s; 乙(2)利用所测数据计算小车沿斜面下滑的加速度时,有一数据不可靠,这一数据是 (填数据的字母代号); (3)去掉这一不可靠数据,利用其余数据可求出小车下滑的加速度大小a= m/s2(取三位有效数字)。 解析:(1)交流电源的频率为50Hz,因此打点计时器的打点周期为0.02s,所以Δt=3×0.02s=0.06s。(2)求出连续相等时间内的位移差:x2-x1=0.59cm,x3-x2=0.76cm,x4-x3=0.78cm,x5-x4=0.76cm,x6-x5=0.78cm,x7-x6=0.78cm。可见x1不可靠。(3)由逐差法可得aa=2.14m/s2。答案:(1)0.06 (2)x1 (3)2.14★5在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,纸带记录了小车的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F共6个计数点,每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。x1=1.40cm、x2=2.90cm、x3=4.38cm、x4=5.88cm、x5=7.39cm。
(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、E两个点时小车的瞬时速度,并将这两个速度值填入下表。速度/(m·s-1)vBvCvDvE数值0.3640.513(2)将B、C、D、E各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。(3)由所画速度—时间图象求出小车的加速度为 m/s2(保留三位有效数字)。 解析:(1)打B点时的瞬时速度等于AC过程的平均速度vBm/s=0.215m/s打E点时的瞬时速度等于DF过程的平均速度vEm/s=0.664m/s。(2)以打A点时开始计时,v-t图象如图所示。(3)根据图象求出图线的斜率就是小车运动的加速度am/s2=1.50m/s2。答案:(1)0.215 0.664 (2)见解析 (3)1.50(1.49~1.51)