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课后训练案巩固提升(35分钟)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,下述测量每相邻两计数点间距离的方法正确的是(  )A.当某两个计数点间的距离较大时,可以用短尺把它分段来测量B.当某两个计数点间的距离较小时,可以用短尺一次把它测完C.测量每两个相邻计数点间的距离,应该用带着毫米刻度的长尺的零刻度对准起点,读出各计数点对应的刻度值,然后逐一相减,得到每两个计数点间距离的数值D.分别逐个测出每两个计数点间的距离,这样便于记录解析:不论两个计数点间的距离大还是小,采用C项所述方法可减小误差,选项C正确。答案:C2.下列关于计数点的说法中,不正确的是(  )A.计数点进行测量计算,既方便又可减小误差B.相邻计数点间的时间间隔是相等的C.相邻计数点间的距离应当是相等的D.计数点是从计时器打出的实际点选出来的,相邻计数点间点痕的个数相等答案:C3.运动小车拖动的纸带经过打点计时器后,在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点,测出这6个点的第1点到第6点的距离为18cm,则(  )A.小车运动的平均速度为0.03m/sB.小车运动的平均速度为1.5m/sC.小车运动的平均速度为1.8m/sD.小车运动的平均速度为180m/s解析:第1点到第6点的时间长度为0.1s,由可得平均速度m/s=1.8m/s,选项C正确。答案:C4.在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的速度,如下表所示:计数点序号123456计数点对应时刻/s0.10.20.30.40.50.6通过计数点的速度/(cm·s-1)44.062.081.0100.0110.0168.0为了算出加速度,合理的方法是(  )A.根据任意两计数点的加速度公式a=算出加速度B.根据实验数据,画出v-t图象,量出其倾角α,由公式a=tanα算出加速度C.根据实验数据,画出v-t图象,由图线上任意两点所对应的速度,用公式a=算出加速度D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,其平均值作为小车的加速度解析:选项A偶然误差较大。选项D实际上也仅由始、末两个速度决定,偶然误差也比较大,只有利用实验数据画出对应的v-t图象,才可充分利用各次测量数据,减小偶然误差。由于在物理图象中两坐标轴的分度大小往往是不相等的,根据同一组数据可以画出倾角不同的许多图线,选项B错误。正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值,然后利用公式a=算出加速度,即选项C正确。答案:C5.导学号19970037(多选)在探究速度与时间关系实验中,获得如图所示的纸带,A、B、C、D、E、F、G为计数点,相邻两计数点的时间间隔为T,x1、x2、x3、x4、x5、x6分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的距离,下列可用来计算打D点时小车速度的表达方式有(  )                A.B. C.D.解析:若取CE段的平均速度表示D点小车速度,vD=,选项A、C错误,D正确;若取BF段的平均速度表示D点小车速度,vD=,选项B正确。答案:BD6.在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时,如图是某次实验的纸带,舍去前面比较密的点,从0点开始,每5个连续点取1个计数点,标以1、2、3、…,那么相邻两个计数点之间的时间为    s,各计数点与0计数点之间的距离依次为x1=3cm,x2=7.5cm,x3=13.5cm,则物体通过计数点1的速度v1=   m/s,通过计数点2的速度v2=    m/s,运动的加速度为    m/s2。 解析:打点计时器应接在交流电源上,每隔0.02s打一次点,若每5个点取一个计数点,则打点的时间间隔T=5×0.02s=0.1s。根据v1=m/s=0.375m/s,同理可得v2=0.525m/s;a=m/s2=1.5m/s2。答案:0.1 0.375 0.525 1.57.一小球在桌面上从静止开始做加速运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号。如图所示,1位置恰为小球刚开始运动的瞬间,作为零时刻。摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0.5s,小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1=0,v2=0.06m/s,v3=  m/s,v4=0.18m/s,v5=    m/s。在坐标图中作出小球的速度—时间图象(保留描点痕迹)。 解析:如题图所示,x2+x3=0.12m,则v3=m/s=0.12m/s又x4+x5=0.24m,则v5=m/s=0.24m/s。其v-t图象如图所示。答案:0.12 0.24 见解析图8.某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动物体的加速度,电源频率f=50Hz,在纸带上打出的点中,选出零点。每隔4个点取1个计数点。因保存不当,纸带被污染,如图所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:xA=16.6mm、xB=126.5mm、xD=624.5mm。若无法再做实验,可由以上信息推知:(1)相邻两计数点的时间间隔为    s; (2)打C点时物体的速度大小为    m/s;  (3)物体的加速度大小为    (用xA、xB、xD和f表示)。 解析:(1)相邻两计数点的时间间隔T=0.02×5s=0.1s。(2)vC==m/s=2.49m/s。(3)计数点A、B中间时刻的速度v=,而vC=v+a×T,故a===。答案:(1)0.1 (2)2.49 (3)9.导学号19970038在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,记录小车运动的一段纸带如图所示,在纸带上选择A、B、C、D、E、F六个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出。(1)由纸带提供的数据求出打下点C、E时小车的速度,填入下表:计数点序号BCDE对应的时刻t/s00.10.20.3小车的速度v/(m·s-1)0.250.45(2)根据表中的数据,在下图中作出小车运动的v-t图象:(3)根据作出的v-t图线可得小车运动的加速度为    m/s2。 解析:(1)vC==0.35m/s;vE==0.55m/s。(2)画出的v-t图象应为一条倾斜的直线,如图所示:(3)由图象的斜率可求得加速度a==1.0m/s2。答案:(1)0.35 0.55 (2)见解析图 (3)1.0