高中物理第二章勻變速直線運動的研究2.1實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律練習(xí)含解析新人教必修.docx

2.1 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律課后鞏固作業(yè)時間：45分鐘一、單項選擇題1根據(jù)已打出的紙帶，不用公式計算就可以直接得出的物理量是()時間間隔位移加速度平均速度A BC D2某同學(xué)使用電磁打點計時器，接通電源，拉動紙帶，但紙帶上打出的點間距不相等，這可能是因為()A電源頻率太高B錯用了直流電源C電源電壓太低D拉紙帶時沒有保持勻速3在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，下列說法不正確的是()A紙帶上可以每隔任意相同數(shù)量的點選取一個計數(shù)點B使用刻度尺測量長度時，要進行估讀C作vt圖象時，所描曲線必須經(jīng)過每一個點D在數(shù)據(jù)處理時，常用公式法和圖象法4如圖所示是同一打點計時器打出的4條紙帶，哪條紙帶的加速度最大()5在探究“小車隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點的瞬時速度如下表所示：計數(shù)點序號123456計數(shù)點對應(yīng)的時刻(s)0.100.200.300.400.500.60通過計數(shù)點的速度v(cm/s)44.062.081.0100.0110.0168.0為了計算加速度，合理的方法是()A根據(jù)任意兩計數(shù)點的速度，用公式a算出加速度B根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出vt圖象，量出其傾角，由公式atan求出加速度C根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出vt圖象，由圖象上相距較遠的兩點所對應(yīng)的速度、時間，用公式a算出加速度D依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度二、多項選擇題6用打點計時器時應(yīng)注意()A無論使用電磁打點計時器還是電火花計時器，都應(yīng)該把紙帶穿過限位孔，再把套在軸上的復(fù)寫紙片壓在紙帶的上面B應(yīng)先接電源，再拉動紙帶C拉動紙帶時，拉動的方向應(yīng)與限位孔平行D使用電磁打點計時器和電火花計時器都應(yīng)將計時器先固定在桌子上7.關(guān)于紙帶上打點間隔的分析，下列說法正確的是()A沿著點跡運動的方向看去，點間距離越來越小，說明紙帶在做加速運動B沿著點跡運動的方向看去，點間距離越來越小，說明紙帶在做減速運動C紙帶上點間間隔相等，表示紙帶是勻速運動的D紙帶上點間間隔相等，表示紙帶是變速運動的8采用下列哪些措施，有利于減小紙帶受到的摩擦而產(chǎn)生的誤差()A改用直流6 V電源B電源電壓越低越好C使用平整不卷曲的紙帶D使物體的運動方向與紙帶在一條直線上答案1A數(shù)出點數(shù)N，可知時間間隔為0.02 (N1)s，用毫米刻度尺測出點間距即為位移大小，要通過計算才能知道平均速度和加速度，A項對2D打點計時器能打點說明它能正常工作，故其屬正常使用間距不相等，說明拉動時不是勻速的3C可以每隔任意相同數(shù)量的點選取一個計數(shù)點，但相隔四個點時計數(shù)點間的時間間隔為0.1 s，計算時更方便，A項對；使用刻度尺測長度時，要進行估讀，B項對；作vt圖象時，應(yīng)使盡量多的點在同一條直線上，離線較遠的點大膽舍棄，C項錯；數(shù)據(jù)處理可選擇公式法和圖象法中的某一方法，D項對4A4條紙帶的時間間隔相等，其中C、D兩條紙帶上的點間隔均勻，表明它們是做勻速直線運動，可看做加速度為0.A、B兩條紙帶上的點間隔在不斷增大，且A條紙帶上的點相鄰兩間距之差較大，故紙帶A的加速度最大5C方法A、D偶然誤差較大，只有利用實驗數(shù)據(jù)畫出對應(yīng)的vt圖象，才可充分利用各次測量數(shù)據(jù)，減小偶然誤差由于在物理圖象中，兩坐標軸的分度大小往往是不相等的，根據(jù)同一組數(shù)據(jù)可以畫出傾角不同的許多圖象，方法B是錯誤的，正確的方法是根據(jù)圖象找出不同時刻所對應(yīng)的速度值，然后利用公式a算出加速度，即方法C正確6BCD在使用電磁打點計時器時，是把軸上的復(fù)寫紙片壓在紙帶的上面，而電火花計時器，是把墨粉紙盤套在紙盤軸上，并把墨粉紙盤放在紙帶的上面，選項A錯誤；先接電源，再拉動紙帶，這樣可以保證讓盡可能多的點打在紙帶上，能較好地控制實驗進行，選項B正確；拉動紙帶的方向與限位孔平行，能減小紙帶與限位孔之間的摩擦，選項C正確；為了防止實驗過程中計時器的移動，實驗前都要先把計時器固定在桌子上，選項D正確7BC紙帶上點間間隔相等，由v知紙帶運動是勻速的，若沿點跡運動的方向看去，點間距離越來越小，即x變小而時間t不變，說明紙帶在做減速運動8CD紙帶受到的摩擦主要指紙帶與振針、限位孔之間的摩擦，打點計時器必須使用交流電，故A項錯電源電壓低可減小摩擦，若過低打出的點會很不清晰，故B項亦錯使用平整不卷曲的紙帶且使紙帶與物體的運動方向一致，可減小紙帶與限位孔等之間的摩擦，故C、D兩項都對三、非選擇題9在研究小車速度隨時間變化關(guān)系的實驗中，讓小車在橡皮筋的作用下從靜止彈出，打點計時器在與小車連接的紙帶上打出一系列的點從紙帶上的A點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖所示已知打點計時器電源的頻率為50 Hz，通過分析紙帶數(shù)據(jù)可判斷：(1)小車速度的變化情況是_，小車運動的最大速度在_兩個相鄰的計數(shù)點之間(填表示計數(shù)點的字母)(2)小車做勻變速運動時的加速度的數(shù)值是a_m/s2.(保留三位有效數(shù)字)10如圖甲是某同學(xué)做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗時獲得的一條紙帶(1)打點計時器電源頻率為50 Hz.A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點，F(xiàn)點由于不清晰而未畫出. 試根據(jù)圖中提供的數(shù)據(jù)，推算出對應(yīng)F點的速度vF_m/s(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)圖乙是該同學(xué)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，作出的vt圖象根據(jù)圖象，t0時的速度v0_m/s，加速度a_m/s2(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)11如圖是小球沿斜面滾下的頻閃照片，照片中每兩個相鄰小球像的時間間隔是0.1 s，這樣便記錄了小球運動的時間小球運動的位移可以用刻度尺測量(1)試作出小球滾下過程的vt圖象；(2)求出小球滾下過程的加速度12.做變速運動的小車，牽引一條紙帶通過打點計時器，交流電源的頻率是50 Hz.由紙帶上打出的某一點開始，每5個點剪下一段紙帶，按如圖所示，每一段紙帶的一端與x軸相重合左邊與y軸平行，將紙帶貼在坐標系中(1)本實驗中運動的小車，相鄰相等時間內(nèi)位移存在某種關(guān)系，請你仔細研究圖象，找出這一關(guān)系；(2)設(shè)t0.1 s，請畫出小車的vt圖象；(3)根據(jù)圖象求出其加速度答案9.(1)先增大后減小EF(2)3.00解析：(1)由紙帶間距先增大后減小可知，小車速度先增大后減小；間距最大的點之間出現(xiàn)小車的最大速度，故應(yīng)該是EF之間(2)A到F受橡皮筋作用小車做變加速運動，F(xiàn)到J小車做勻變速運動，由逐差法可得，am/s23.00 m/s2.10(1)0.70(2)0.205.0解析：(1)vF，其中T0.02 s，代入可解得vF0.70 m/s.(2)vt圖象與縱軸的交點為t0時的速度v00.20 m/s，加速度a m/s25.0 m/s2.11(1)見解析圖(2)3.5 m/s2解析：(1)利用圖中給出的數(shù)據(jù)，可以求得各段的平均速度設(shè)開始時的位置為0，依次為位置1、2、3時間間隔為0.1 s，平均速度可以表示瞬時速度v102m/s0.80 m/s，v213m/s1.15 m/s，v324m/s1.50 m/s，v435m/s1.85 m/s，由以上數(shù)據(jù)作出vt圖象如圖所示(2)在vt圖象上取相距較遠的兩點v10.80 m/s，t10.1 s，v41.85 m/s，t40.4 s，則am/s23.5 m/s2，故小球的加速度為3.5 m/s2.12(1)在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，此車在相鄰相等的時間內(nèi)的位移之差都是相等的(2)如解析圖所示(3)0.80 m/s2解析：(1)橫坐標中的1、2、3、4、5、6分別表示連續(xù)相等時間T0.1 s內(nèi)的6段紙帶，而縱坐標表示這6段紙帶的位移大小，分別設(shè)為x1、x2x6.仔細觀察可得：x2x18 mm，x3x27 mm，x4x38 mm，x5x48 mm，x6x58 mm.可見在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，此車在相鄰相等的時間內(nèi)的位移之差都是相等的(2)設(shè)想將這6段紙帶連接起來，并將每段紙帶的