高中物理人教版必修第一册2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 同步练习

实验：探究小车速度随时间变化的规律1、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,下列关于作vt图像的说法中,正确的是()A.只要确定了vt图像中的两点,就可以得到小车运动的vt图像,因此,实验只需要测出两组数据B.作vt图像时,所取时点越多,图线就越准确C.作出的vt图线应该通过所有的点,图线曲折也可以D.对于偏离直线较远的点,说明误差太大,应舍去2、在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中,使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)得到如图所示的纸带。图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是()A.实验时应先放开纸带再接通电源B.相邻两个计数点间的时间间隔为0.1sC.可表示出最接近计数点B对应的速率D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s3、某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示。保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴) 1.由图(b)可知,小车在桌面上是__________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。2.该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为__________m/s,加速度大小为__________m/s2。(结果均保留2为有效数字)4、一同学利用气垫导轨测定滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光条,如图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为t0.30s,通过第二个光电门的时间为t0.10s,遮光条从开始遮12住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t4.0s.试估算:滑块经过第一个光电门时的速度大小v__________m/s;在滑动过程中,滑块的加速度大小1a__________m/s2(结果保留两位小数).5、在用打点计时器“测定匀变速直线运动的加速度”实验中:1.所用实验器材除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端带有滑轮的长木板、绳、钩码、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有___________(填选项代号)A.电压合适的交流电源B.电压合适的直流电源C.刻度尺D.停表E.天平2.某同学将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验时得到一条纸带,纸带上O、A、B、C、D、E为计数点,每相邻两个计数点间还有4个点没有画出.由纸带可知,打C点时小车的速度v__________m/s(结果保留三位有效数字).C 3.若实验时,电源频率略低于50Hz,但该同学仍按50Hz计算小车的速度,则测量得到的小车速度与真实速度相比将_______________(填“偏大”“偏小”或“不变”).6、利用打点计时器研究小车做匀变速直线运动的实验,得到如图甲所示的一条纸带,在纸带上共取了A、B、C、D、E、F、G七个计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。从每一个计数点处将纸带剪开分成六条(分别叫a、b、c、d、e、f),将这六条纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中,得到如图乙所示的直方图。最后将各纸条上端中心连起来,于是得到表示vt关系的图象。已知打点计时器的工作频率为50Hz。1.为表示vt关系,图中的x轴对应的物理量是时间t,y轴对应的物理量是速度v。m/s若纸条c的长度为5.0cm,则图中t为__________s,v为__________;因为各纸条上端中心连33线是__________,所以可以直观地看出小车做匀变速直线运动;2.在纸带未剪断时,量出相邻的计数点之间的距离分别是x4.22cm、x4.65cm、ABBCx5.08cm、x5.49cm、x5.91cm、x6.34cm)。则小车的加速度CDDEEFFGa__________m/s2,打下D点时小车的速度为__________m/s(结果保留两位有效数字)。7、光电计时器是一种常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有滑块从a、b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t＝5×10－12s、t＝3×10－2s，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2度尺测量小滑块的长度d，示数如图乙所示。 1.读出滑块的长度d为______cm。2.滑块通过光电门的速度v、v分别为______m/s、______m/s。123.滑块的加速度大小为______m/s2。(计算结果保留两位小数)8、在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,得到如图所示的一条记录小车运动情况的纸带,取打A'点时为计时零时刻,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。1.根据纸带计算各点瞬时速度,v=__________m/s,v=__________m/s,v=__________m/s.DCB2.在如图所示的坐标系中作出小车的v—t图线,并根据图线求出a=__________。3.将图线延长与纵轴相交,交点的速度是__________m/s,此速度的物理意义是__________ 1答案及解析：答案：BD解析：作图时应使尽量多的点落在直线上,舍弃偏离直线较远的点,实在不能落在直线上的点应大致分布在直线两侧,故B、D正确.2答案及解析：答案：BC解析：实验时应先接通电源再放开纸带,故选项A错;B点为从打A点到打C点的中间时刻点,xvAC,v最接近B点对应的速率,故选项C对;由于相邻两计数点之间还有4个点没有画由,2T所以时间间隔为0.1s,故选顼D错,B对。3答案及解析：答案：1.从右向左2.0.19;0.037解析：1.小车受到摩擦力作用做减速运动,水滴间距离逐渐减小,故小车从右向左运动.3022.滴水的时间间隔Tss,小车运动到A点时的速度46130.1170.133vm/s0.19m/s,小车的加速度223(0.1500.133)(0.1170.100)am/s20.037m/s2.24()234答案及解析：答案：0.100.05l0.03解析：滑块经过第一个光电门的速度为vm/s0.10m/s,滑块经过第二个光1t0.301l0.03电门的速度为vm/s0.30m/s,由加速度的定义式得2t0.102v0.300.10am/s20.05m/s2.t4.0 5答案及解析：答案：1.AC2.0.8133.偏大解析：1.打点计时器所用电源是电压合适的交流电源,它是计时器材,不需要停表;处理纸带时需要用刻度尺.故选A、C.2.电源频率是50Hz,打点计时器每隔0.02s打一次点,每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,因此时间间隔为T50.02s0.1s.根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该x28.1911.94过程中的平均速度,得vBD102m/s0.813m/s.C2T0.2x3.当电源频率低于50Hz时,其打点周期大于0.02s,仍按50Hz计算时,由v可知,速度的t测量值将比真实值偏大.6答案及解析：答案：1.0.25;0.5;一条倾斜直线;2.0.42;0.53解析：1.打点计时器打点周期为0.02s,又相邻计数点间有四个点未画出,故相邻计数点间时间间隔为0.1s,而每段位移的平均速度等于该段位移中间时刻的瞬时速度,故t0.25s,v0.5m/s;纸条上端中心连线为一倾斜的直线,故可以判断小车做匀变速直33线运动;xx2.由推论xaT2可知,aDGAD,代入数据解得a0.42m/s2,打下D点时小车的速3T2x度为AG段纸带的平均速度,即vAG,代入数据解得x0.53m/s。D6TD7答案及解析：答案：1.4.42cm2.1.47m/s3.3.93m/s2解析：1.由图可知d8.42cm4.00cm4.42cm。2.通过光电门的速度 ddv0.88m/s,v1.47m/s1t2t12vv1.470.883.滑块的加速度a21m/s23.93m/s2.t0.158答案及解析：答案：1.3.90;2.64;1.38;2.;12.60m/s23.0.1;零时刻小车经过A点时的速度x105.6027.60102解析：1.根据v可知vm/s3.90m/s，tD0.260.307.5010227.60102vm/s2.64m/s，vm/s1.38m/sC0.2B0.22.作出v—t图线如图所示。根据图线斜率知a1?2.?60?m/s2。3.由图知:交点的速度为0.1m/s,表示零时刻小车经过A点时的速度。