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

高中物理第二章匀变速直线运动的研究第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律随堂演练新人教版必修11．根据已打出的纸带，不用公式计算就能直接得出的物理量是(  )①时间间隔 ②位移 ③加速度 ④平均速度A．①② B．②③C．③④D．①④【解析】 从纸带可直接读出的物理量为时间间隔和位移，可以计算得出的有加速度、平均速度，故A正确．【答案】 A2．关于“探究小车速度随时间变化规律”的实验操作，下列说法错误的是(  )A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低B．在释放小车前，小车应紧靠打点计时器C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动【解析】 实验过程中，长木板应平放，故A项正确．在释放小车前，小车应靠近而不是紧靠打点计时器，故B项不正确．实验中应先接通电源后释放小车，故C项正确．实验时小车到达滑轮前应使其停下来而不要让其碰到滑轮，故D项正确．【答案】 B3．关于纸带上打点间隔的分析，下列说法正确的是(  )A．沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在做加速运动B．沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在做减速运动C．纸带上点间间隔相等，表示纸带是匀速运动的D．纸带上点间间隔相等，表示纸带是变速运动的【解析】 纸带上点间间隔相等，由v＝ 知纸带运动是匀速的，若沿点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，即Δx变小而时间Δt不变，说明纸带在做减速运动．【答案】 BC4．采用下列哪些措施，有利于减小纸带受到的摩擦而产生的误差(  )A．改用直流6V电源B．电源电压越低越好C．使用平整不卷曲的纸带D．使物体的运动方向与纸带在一条直线上【解析】 纸带受到的摩擦主要指纸带与振针、限位孔之间的摩擦，打点计时器必须使用交流电，故A错．其电压低可减小摩擦，若过低打出的点会很不清晰，故B亦错．使用平整不卷曲的纸带且使纸带与物体的运动方向一致，可减少纸带与限位孔等之间的摩擦，故C、D都对．【答案】 CD5．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是(  )A．通过调节，使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上B．坐标轴单位长度越小越好C．开始前要先接通电源后松开纸带，打完点要先断开电源后取纸带D．钩码的质量越大越好【解析】 实验中要调节滑轮的高度使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上，可以减小摩擦，所以A对；要适当地选取坐标轴的单位长度使图象尽量分布在较大的坐标平面内，所以B错；开始前要先接通电源后松开纸带，打完点要先断开电源后取纸带，这样可以使实验效果更好，所以C对；钩码的质量要适中，不要太大也不要太小，以100g左右为宜，所以D错．【答案】 AC6．在实验中，得到纸带如下图所示，图中的点为计数点，在每两个相邻计数点间还有4个点没有画出，则小车运动的加速度为(单位：m/s2)(  ) A．0.2B．2.0C．20.0D．200.0【解析】 在此题中，每5个点取一个计数点，所以每相邻两个计数点间的时间间隔为T＝5×0.02s＝0.1s，由图可知，任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差Δx＝2.00cm＝0.02m，由公式Δx＝aT2，有a＝Δx/T2＝(0.02/0.12)m/s2＝2.0m/s2.【答案】 B7．如下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】 4条纸带的时间间隔相等，其中C、D2条纸带上的点间隔均匀表明它们是做匀速直线运动，可看做加速度为0.A、B2条纸带上的点间隔在不断增大，且A条纸带上的点相邻间距之差较大，故纸带A的加速度最大．【答案】 A8．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学进行了以下实验操作步骤，试找出其中的错误和遗漏的步骤(遗漏步骤可编上序号G…)．A．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源B．将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电路C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码D．取下纸带E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔F．从所打的纸带中选取满意的纸带进行测量分析错误和遗漏①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________.正确的步骤顺序为：________________________________________________________________________.【答案】 ①A中先放纸带，后接通的电源．应该先接通电源，待打点稳定后再放开小车；②D中没有先断开电源，后取下纸带．应该先断开电源，然后取下纸带；③G换上新纸带，重复实验三次；正确的步骤顺序是：BECADGF.9．在“研究匀变速直线运动”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.(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB＝________m/s.CE间的平均速度为________m/s；(2)以打B点时为计时起点，建立v－t坐标系如下图所示．请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线；(3)根据图线可得小车运动的加速度为________m/s2.【解析】 (1)相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s所以vB＝＝m/s＝0.25m/sCE＝＝m/s＝0.45m/s (2)v－t图象见答案(3)在v－t图象中，图线的斜率表示加速度，即a＝m/s2＝1m/s2.【答案】 (1)0.25 0.45(2)(3)110.如右图所示是某一做直线运动的小车(后连纸带)通过打点计时器时打出的一段纸带，图中的0、1、2、3、4、5、6为按时间顺序选取的7个计数点，每相邻两个点中间都有4个点未画出，用米尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离分别是8.78cm、16.08cm、21.87cm、26.16cm、28.84cm、30.07cm，请做出其v－t图象，并分析小车的运动特点．【解析】 利用平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出图中计数点1、2、3、4、5五个时刻的速度：v1＝＝80.4cm/s，v2＝＝65.45cm/s，v3＝＝50.40cm/s，v4＝＝34.85cm/s，v5＝＝19.55cm/s.【答案】 作出v－t图象如下图所示．由图象可以看出小车的速度随时间均匀减小．