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

1实验:探究小车速度随时间变化的规律基础巩固j1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.作厂广图象时，所描线必须经过每一个点解析:实验过程屮，般长木板应平放,不能侧向倾斜，但适当一端高-•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。作旷广图象吋，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为寻解析:木实验用的电源为50Hz的交变电流，则相邻两点间的时间间隔sR.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,选项正确，选项〃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0.02X6s二0.12s,选项C、D错误。答案:AC3用打点讣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C.运动中受摩擦力作用答案:A)B.打点时间间隔不均匀D.木板未调成水平'-4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。◎丁点计时器②天平③f氐压直流电源少田绳廖带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:实验屮给打点计时器供电的是低压交流电源,而非低压直流电源。实验屮小车的运动时间可 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：⑴②③⑧⑵低压交流电源、亥度尺L5一打点计时器固定在倾角为o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0.1so(1)根据纸带上记录的数据判断小车是做运动；⑵若小车做速度随时间均匀增加的运动，则加速度的大小臼；(1)在打下计数点3时小车对应的速度大小为解析：(1)连续相等时间内的位移%1^6.00cm,A2-I6.00cm-6.00cm=10.00cm,^=30.00cm-16.00cm=14.00cm,00cm-30.00cm=18.00cm,x5-70.00cm-48.00cm二22.00cm,y却6.00cm-70.00c/77^26.00cm。因为x?.-x\=xz-X2=x\-Xz=x-)-x\=x^-x^=\.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。_Ax_4.00X10-2—7^—0.]2(2)由Ax=al\得小车运动的加速度am/sM.00m/s2o_x3+x4_(14-00+18.00)x0.01—2T—2x01(3)根据屮间时刻的瞬时速度等于平均速度可知rm/s-1.6m/so答案：(1)速度随时间均匀增加的直线(2)4.00m/s2(3)1.6m/s1_6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，图中久B、C、D、F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。 (1)根据有关公式AT求得v/i=l.38m/s,vc=m/s,vd=^.90m/s0(2)利用求得的数值作出小车的旷十图线(以打点时开始计时)，并根据图线求出小车运动的加速度a=m/s\|o/(m•s")°°hw—3.5晦曲川1出出出扭HllUM3.02.52.01.51.00.5°0.10.20.30.4r/s(3)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xi=7.5cm,%2=20.1cm,蔺=32.7cm,#冃5.3cm,相邻计数点I'可的位移差分別为%2-^i-12.6cm,Xz-X?=12.6cm,%4-^-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7-5X0.02s=OAs。打C时的瞬时速度等于肋过程的平均速x3D_(60.3-7.5)X10-2~2T~^2X0.1m/s^2.64m/SoAv_3.90-1.38_At_0.3-0.1(3)在如图所示的坐标系屮作出旷才图，图线的斜率即加速度日m/sM2.6m/s\(1)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'一1(多选)关于用打点计时器探究小车速度随时I'可变化规律的实验，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 A.开始实验时小车应靠近打点计时器一端B.应先接通电源，待打点稳定后再释放小车C.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，都会带來实验误差，选项D错误。答案:BCL2（多选）一小球在水平桌血上做直线运动，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（）QQQQQ012345678cmA.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/s8X104X0.1cm/s^200cm/s=2m/s,选项A正确，选项BD.图中对应的小球通过6cm处的瞬时速度是2m/s度方=7=4X102X0.1cm/s^200解析:小球在通过8cm距离内的平均速度方=右=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^2m/s,选项C错误，选项D正确。答案:ADC3光电计时器是一种常用计时仪器,其结构如图甲所示,曰、〃分别是光电门的激光发射和接收装置，当有滑块从臼、方间通过时，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fi-5X10-2s、^-3X10"读出滑块的长度〃为emo滑块通过光电门的速度旳、血分别为m/s、m/s。⑶滑块的加速度大小为o（计算结果保留两位小数）解析：（1）由图可知c/=8.42cm-4.00cm二4.42cm。（2）通过光电门的速度s,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。甲滑块456789cm乙 Kl=善=0・88m/s,v2(3)滑块的加速度-V2-VJ1.47-0.88m/s2.93m/s%答案：(1)4.42(2)0.881.47(3)3.93m/s24一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50战，图乙是所打出的纸带的一段，用毫米刻度尺量得数据如1下：匕二1.69cm,x?丸.28cm,朋弐.04cm,%i^3.82cm,x^=4.58cm,总巧.36cm,xi=^.14cm。S；(1)由图乙可知，相邻两计数点之I'可的时I'可间隔At=乙(填数据(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，这一数据是的字母代号)；m/s"取三位有效(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臼-数字)。解析：(1)交流电源的频率为50血，因此打点计时器的打点周期为0.02s,所以At-3X0.02s二0.06So(2)求出连续相等时间内的位移差:x?-X\=Q.59cm,总-疋刃.76cm,疋-乃刃.78cm,x?y-x.\=Q.76cm,Xf,-x^=Q.78cm,石-如P.78cm。可见Xi不可靠。(3)由逐差法可得97^_(x5+X6+X7)