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年高中物理2-1实验探究小车速度随时间变化的规律典例分析试题新人教版必修1一、探究物体速度随时间变化规律的实验典例1 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没有滑轮的一端，并连好电路C.换上新的纸带，再重做两次D.把长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，取出纸带解析 正确的实验步骤是：把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，并连好电路，把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，另一端吊合适的钩码，把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面，使小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打完一条纸带，断开电源，取下纸带，换上新纸带，再重做两次，即顺序为DBFAEGC.答案 DBFAEGC巩固练习1 “在研究小车速度随时间变化的规律”实验中，在下列器材中，本实验所必需的有__________．为能按实验要求，达到实验目的，还缺少的器材是__________．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秒表 ⑨一端有滑轮的长木板答案 ①④⑤⑥⑦⑨ 低压交流电源、刻度尺、复写纸二、有关实验数据处理的问题典例2 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如下图给出了从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：s1＝1.40cm，s2＝1.90cm，s3＝2.38cm，s4＝2.88cm，s5＝3.39cm，s6＝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－时间图象．(3)分析小车运动速度随时间变化的规律．解析 (1)显然，两相邻的计数点之间的时间间隔为T＝0.02×5s＝0.1s．对应各点的速度分别为：v1＝＝cm/s＝16.50cm/s；v2＝＝cm/s＝21.40cm/s；v3＝＝cm/s＝26.30cm/s；v4＝＝cm/s＝31.35cm/s；v5＝＝cm/s＝36.30cm/s.(2)利用描点法作出v－t图象，如图所示．(3)小车运动的v－t图象是一条倾斜的直线，说明速度随时间均匀增加，它们成“线性关系”．答案 (1)16.50 21.40 26.30 31.35 36.30(2)如解析中图所示(3)v随t均匀增加名师点拨 利用打点计时器在纸带打出的点来计算当打点计时器打某点的瞬时速度时，可根据平均速度的定义求包含该时刻的一段时间的平均速度，这段时间间隔越小，求得的平均速度越接近此时刻的瞬时速度，当时间足够小时，我们就可以说该平均速度等于那一时刻的瞬时速度． 巩固练习2 为了测定某辆轿车在平直路上启动时的加速度(轿车启动时的运动可近似看作匀加速运动)，某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片(如图)．如果拍摄时每隔2s曝光一次，轿车车身总长为4.5m，那么这辆轿车的加速度约为(  )A.1m/s2        B.2m/s2C.3m/s2D.4m/s2解析 由题意及题图可知，图中标尺每小格代表1.5m，图中前两个图象间距为12m，此时中间时刻的瞬时速度为m/s＝6m/s，后两个图象间距为20m，此时中间时刻的瞬时速度为m/s＝10m/s.将这两个瞬时之间的时间间隔为研究过程，根据加速度的定义可得a＝＝m/s2＝2m/s2.故选项B正确．答案 B