第二章第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律课时跟踪检测【强化基础】1．(2018·安吉县期末)在使用打点计时器时应注意( )A．使用直流电源，应先接通电源，再使纸带运动B．使用交流电源，应先接通电源，再使纸带运动C．使用直流电源，应先使纸带运动，再接通电源D．使用交流电源，应先使纸带运动，再接通电源解析：打点计时器采用交流电源，实验过程中应先接通电源，后释放纸带，否则在纸带上留下的点很少，不利于数据的处理和减小误差，B选项正确．答案：B2．打点计时器使用的交流电源频率为50Hz，在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，若交流电的频率变小了而未被发现，则测得小车的速度值与真实值比较将( )A．偏大 B．偏小 C．无影响D．无法判断解析：打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的，且打点的频率等于电源的频率．当交流电的频率为50Hz时，打点计时器每隔0.02s打一个点；当交流电频率低于50Hz时，打点计时器打点的时间间隔将大于0.02s，计算速度时如果仍按0.02s计时，由v＝可知，测量值t偏小将导致测量出的速度大于真实值，故A正确．答案：A3．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，所需器材有：打点计时器(带导线)、长木板、纸带、复写纸、小车、钩码、细线，此外还需( )等器材( )A．直流电源、天平及砝码B．直流电源、毫米刻度尺C．交流电源、天平及砝码D．交流电源、毫米刻度尺解析：打点计时器使用交流电源，需要毫米刻度尺来测量点迹间的距离，D选项正确．答案：D4．如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：6
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，可看作加速度为0.A、B两条纸带上的点间隔在不断增大，且A条纸带上的点相邻两间距之差较大，故纸带A的加速度最大．答案：A【巩固易错】5．(多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到如图所示的纸带，其中A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻两计数点间的时间间隔为T，x1、x2、x3、x4、x5、x6分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的位移，下列可用来计算打D点时小车速度的表达式的是( )A.B.C.D.解析：根据直线运动中，一段时间内的平均速度可以近似表示瞬时速度得，vD＝或vD＝，B、C选项正确．答案：BC6．(2018·珠海一模)如图是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带．(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，A、B、C、D、E是纸带上五个计数点，每两个相邻计数点间还有四个点没有画出．则纸带上打相邻两计数点的时间间隔为________s.(2)打计数点C时纸带运动的速度是________m/s(保留3位有效数字)．解析：(1)打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，使用的是交流电，每隔0.02s打一个点，相邻两计数点的时间间隔T＝0.02×5s＝0.1s.(2)根据匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度可知，vC＝＝m/s＝0.225m/s.答案：(1)0.1 (2)0.225【能力提升】7．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：(1)(多选)除打点计时器、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有________(填选项代号)．6
A．交流电源 B．电压可调的直流电源C．刻度尺 D．秒表 E．天平(2)(多选)实验过程中，下列做法正确的是________(填选项代号)．A．先接通电源，再使纸带运动B．先使纸带运动，再接通电源C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处(3)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，记录小车运动的纸带如下图所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm.根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB＝________m/s，C、E间的平均速度为________m/s(计算结果保留2位有效数字)．解析：(1)实验使用的电源必须是交流电源，A选项正确，B选项错误；刻度尺要用来测量纸带上点迹之间的距离，所以必须要有刻度尺，C选项正确；打点计时器每隔0.02s打一次点，本身就是计时的仪器，不需要秒表，D选项错误；在利用纸带求解速度与加速度的过程中，物体的质量不需要知道，不用天平测物体的质量，E选项错误．(2)使用打点计时器时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带随物体开始运动，否则会对实验产生较大的误差，B选项错误，A选项正确；在实验时要将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，这样可以在纸带上打出较多的点，C选项错误，D选项正确．(3)相邻两计数点之间还有四个点未画出，则两个计数点之间的时间间隔T＝0.1s，根据直线运动中一段时间内的平均速度可以近似表示瞬时速度得，vB＝＝m/s＝0.25m/s；CE间的平均速度为CE＝＝m/s＝0.45m/s.答案：(1)AC (2)AD (3)0.25 0.458．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6
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．(2018·郑州二模)为了探究在橡皮条弹力作用下小车的运动，某同学设计了如图甲所示的实验，由静止释放小车，小车在处于伸长状态的橡皮条弹力的作用下向左运动．打点计时器打下的纸带如图乙所示，计数点0为打下的第一个点，该同学在测出计数点2、3、4到计数点0的距离x1、x2、x3后，将纸带由图示位置剪断，将每段纸带的下端对齐，依次并排粘贴在直角坐标系中，连接各段纸带上端的中点画出平滑曲线如图丙所示，对该实验结果的研究可知：(1)在有橡皮条弹力作用时，小车做加速度________的直线运动．A．不断减小B．不断增大C．先增大后减小D．先减小后增大(2)设打点周期为T，则由纸带测量数据可估算小车的最大速度vm＝________，该估算值________(选填“等于”“大于”或“小于”)小车最大速度的实际值．解析：(1)分析图丙可知，图象的斜率表示加速度大小，即小车先做加速度减小后做加速度增大的直线运动．(2)纸带上点距最大时，小车达到最大速度，小车的最大速度vm＝.由于小车先加速，后减速，依据vm＝求得的估算值，小于一直做匀速直线运动的实际值．答案：(1)D (2) 小于6
10.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，并指出哪个轴相当于v轴？(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？(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．6
(4)va＝m/s＝0.2m/s；ve＝m/s＝1m/s；则a＝＝m/s2＝2m/s2.答案：(1)交流 (2)图见解析 y轴 (3)b (4)26
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