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

第二章匀变速直线运动的研究第1课时实验：探究小车速度随时间变化的规律1．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，找一个适当的点当做计时起点B．为了实验精确，选取纸带上第一个点计时起点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【答案】AD【解析】小车开始运动时速度较小，点迹比较密集，不便于测量，所以舍掉开头过于密集的点，故A正确B错误；选择计数点时，应以测量误差小为依据，不是只能取0.1s，可以选0.02s、0.04s、…、n×0.02s均可，C错误D正确。2．关于误差和有效数字，下列说法正确的是（  ）A．测出一个物体长为123.6cm，采用的测量工具的最小刻度是厘米B．0.92与0.920含义是不一样的C．多测几次求平均值可减小系统误差D．0.082是三位有效数字，103.6cm是四位有效数字【答案】AB【解析】一个物体长为123.6cm，最后的一位：0.6cm是估读的，所以采用的测量工具的最小刻度是厘米，A正确；0.92是两位有效数字，而0.920是三位有效数字，它们的含义是不同的，故B正确；求多次测量的平均值是减小误差有效的方法之一，可以减小偶然误差，不能减小系统误差，C错误；有效数字是从第一个不为0的数字开始的，0.082是两位有效数字，D错误．3．某同学在实验中打出的一条纸带如图所示，计时器打点的时间间隔为0.02s．他从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为（） A．0.1sB．0.01sC．1sD．0.02s【答案】A【解析】计时器打点的时间间隔为0.02s．他从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为：T=0.02×5=0.1s。4．关于打点计时器打出的纸带,下列叙述错误的是( )A．点迹均匀,说明纸带做匀速运动B．点迹变稀,说明纸带做加速运动C．点迹变密,说明纸带做加速运动D．相邻两点间的时间间隔相等【答案】C【解析】A.点迹均匀，说明点间距相同，时间也相同，故是匀速运动，故A正确；B.点迹变稀，说明相同时间间隔内的位移不断增加，物体加速运动，故B正确；C.点迹变密，说明相同时间间隔内的位移不断减小，故做减速运动，故C错误；D.当交流电频率为50Hz时，每隔0.02s打一次点，相邻两点间的时间间隔相等，故D正确．故选C．5．下列实验过程中正确使用打点计时器的步骤顺序是（  ）①启动电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点②关掉电源③取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数若干个点，如果数出n个点，这些点划分出的间隔数是（n-1），由此计算出纸带从第1个点到第n个点的运动时间④把纸带装好⑤了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上 ⑥用刻度尺测量出从第1个点到第n个点的距离．A．⑤④①②③⑥B．⑤④①③⑥②C．⑤④①⑥③②D．⑤④①②⑥③【答案】A【解析】在使用打点计时器时应先进行安装，即步骤⑤；然后安装纸带即④；然后开始实验，要先开电源，再拉动纸带，即进行步骤①；然后关掉电源进行数据处理，故进行步骤②；数据处理时先数出点数，再测量长度，故为③、⑥；故正确的步骤为⑤④①②③⑥，A正确．6．轿车起动时的运动可近似看作匀加速运动，某人为了测定某辆轿车在平路上起动时的加速度，利用相机每隔2s曝光一次，拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片，如图所示．如果轿车车身总长为，那么这辆轿车的加速度大约为  A．B．C．3 D．4 【答案】B【解析】由图可知，车身对应图上3小格，而车身的长度是4.5m，每一格表示1.5m则第一段位移大小为x1=8×1.5m=12m,第二段位移为x2=13.6×1.5m=20.4m根据推论：△x=aT2,则有：x2−x1=aT2，其中T=2s解得：故B正确，A.C.D错误． 故选B.7．某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点．其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10，试完成下面问题．（1）根据纸带上各个测量点间的距离，某同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算并填入表中，请你将4点对应的时刻的瞬时速度填入表中．（要求保留3位有效数字）瞬时速度v1v2v3v4v5数值（m·s-1）0.1650.2140.263________0.363（2）在图中所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线________．（3）由图象求出小车的加速度a=________m/s2．【答案】0.314m/s0.5m/s2 【解析】（1）4点瞬时速度等于第3与第5点间的平均速度，故：（2）如图所示：（4）图线的斜率表示加速度，故：8．某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动．（1）实验中必要的措施是______．A．细线必须与长木板平行B．先接通电源再释放小车C．小车的质量远大于钩码的质量D．平衡小车与长木板间的摩擦力（2）他实验时将打点计时器接到频率为50HZ的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）．s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm．则小车的加速度a=______m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB=______m/s．（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）AB（2）0.800.40【解析】①为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平；同时为了打点稳定，应先开电源再放纸带，故AB正确；本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量；只要能让小车做匀加速运动即可，故C错误；由C的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，故D错误，故选AB．②每两个计数点间有四个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为；根据逐差法可知，物体的加速度；B点的速度等于AC段的平均速度，则有：．9．如图所示，是某次实验中打出的一条纸带，实验中所用交变电流的频率是50Hz。（1）从A点通过打点计时器到B点通过打点计时器历时多少时间？位移为多少？（2）求出AB、BC和AD段的平均速度？【答案】（1）0.04s；2.8×10－2m；（2）0.70m/s；1.10m/s；0.76m/s【解析】（1）从A点通过打点计时器到B点通过打点计时器历时tAB=2×0.02s=0.04s；位移为sAB=(1.20＋1.60)×10－2m=2.8×10－2m。（2）AB段的平均速度：vAB=sABtAB=0.70m/sBC段的平均速度：vBC=sBCtBC=1.10m/s AD段的平均速度：vAD=sADtAD=0.70m/s10．为了测定气垫导轨上滑块的加速度大小，在滑块上安装了宽度为的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间间隔为，则滑块的加速度为多大？【答案】【解析】遮光板通过第一个光电门的速度，遮光板通过第二个光电门的速度，故滑块的加速度.11．打点计时器使用的交流电频率为，记录小车做变速运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点没有画出.纸带旁并排放着带有最小刻度为1毫米的刻度尺，0刻度线跟计数点0对齐. （1）分别计算小车在打计数点2、计数点4时的瞬时速度大小；（2）求小车在打计数点2和计数点4这段时间间隔内的平均加速度大小.【答案】（1），（2）【解析】(1)计教点1、3、5到0点的距离可以通过刻度尺直接读出，读教时注意估读到毫米位的下一位.依次为、、.小车在打计数点2时的瞬时速度大小等于其在计数点1、3之间的平均速度大小，即；同理，.(2)平均加速度大小.