高中人教版物理必修一課時分層作業(yè)2-1實驗探究小車速度隨時間變化的規(guī)律

課時分層作業(yè)六實驗:探究小車速度隨時間變化的規(guī)律(25分鐘50分)1.(7分)(多選)關(guān)于用打點計時器“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗,下列說法中正確的是 ()A.打點計時器應(yīng)固定在長木板上,且靠近滑輪一端B.開始實驗時小車應(yīng)靠近打點計時器一端C.應(yīng)先接通電源,待打點穩(wěn)定后再釋放小車D.牽引小車的鉤碼個數(shù)越多越好【解析】選B、C。打點計時器應(yīng)固定在長木板上沒有滑輪的一端,A錯誤;小車開始時靠近打點計時器是為了使小車的運動距離較大,B正確;若先釋放小車后接通電源只能在紙帶的后面部分打點,C正確;鉤碼個數(shù)太少,打點密集,鉤碼個數(shù)太多,打點太少,都會帶來實驗誤差,D錯誤。2.(7分)(2019·天水高一檢測)如圖所示,氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過光電門時,其上的遮光條將光遮住,電子計時器可自動記錄遮光時間Δt。測得遮光條的寬度為Δx,用QUOTE近似代表滑塊通過光電門時的瞬時速度。為使QUOTE更接近瞬時速度,正確的措施是 ()A.換用寬度更窄的遮光條B.提高測量遮光條寬度的精確度C.使滑塊的釋放點更靠近光電門D.增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角【解析】選A。QUOTE是Δt時間內(nèi)的平均速度,Δt越小,QUOTE就越接近某點的瞬時速度。A中換用寬度更窄的遮光條,就是取更短的時間Δt,故A正確;B、C、D中的處理不能保證Δt很短,QUOTE不能確定更接近瞬時速度,故B、C、D錯誤。3.(7分)(多選)(2019·衡水高一檢測)在做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗時,下列方法中有利于減小實驗誤差的是 ()A.選取計數(shù)點,把每5個點的時間間隔作為一個時間單位B.使小車運動的加速度盡量小些C.舍去紙帶上密集的點,只利用點跡清晰、點間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠贮c進(jìn)行測量、計算D.選用各處平整程度、光滑程度相同的長木板做實驗【解析】選A、C、D。把每打五個點的時間間隔作為一個時間單位,這樣可以增加測量點間的距離,減小測量過程所產(chǎn)生的誤差,故A正確。小車的加速度過小,則物體運動間距太密集,測量誤差較大,故B錯誤。紙帶上密集的點,點間間距過小,測量誤差較大,應(yīng)舍去而只利用點跡清晰、點間間隔適當(dāng)?shù)哪遣糠诌M(jìn)行測量、計算,故C正確。選用各處平整程度相同的長木板做實驗,這樣受力均勻,加速度變化小,實驗誤差小,故D正確。4.(9分)(2019·合肥高一檢測)一小球在桌面上從靜止開始做加速直線運動,現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光,記錄下小球每次曝光的位置,并將小球的位置編號。如圖甲所示,1位置恰為小球剛開始運動的瞬間,作為零時刻。攝影機(jī)連續(xù)兩次曝光的時間間隔均相同,小球從1位置到6位置的運動過程中經(jīng)過各位置的速度分別為v1=0,v2=0.06m/s,v3=______m/s,v4=0.18m/s,v5=________m/s。在圖乙所示的坐標(biāo)紙上作出小球的速度—時間圖象(保留描點痕跡)。

【解析】如題圖所示,x1+x2=0.06m,而v2=QUOTEm/s=0.06m/s,故T=0.5s,則v3=QUOTE=QUOTEm/s=0.12m/s又x4+x5=0.24m,則v5=QUOTE=QUOTEm/s=0.24m/s。其vt圖象如圖所示。答案:0.120.24圖見解析5.(10分)(2019·煙臺高一檢測)如圖所示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0.1s,這樣便記錄了小球運動的時間。設(shè)開始時的位置為0,依次為位置1、2、3、4、5,小球運動的位移可以用刻度尺測量。小球在位置1、2、3、4的速度分別最接近______m/s、______m/s、______m/s、______m/s,小球滾下過程的加速度為________m/s2。(小數(shù)點后保留兩位數(shù)字)

【解析】利用圖中給出的數(shù)據(jù),可以求得各段的平均速度。兩相鄰小球像的時間間隔為0.1s,而平均速度最接近中間時刻的瞬時速度,則有v1≈QUOTE=QUOTEm/s=0.80m/s,v2≈QUOTE=QUOTEm/s=1.15m/s,v3≈QUOTE=QUOTEm/s=1.50m/s,v4≈QUOTE=QUOTEm/s=1.85m/s,以位置0對應(yīng)時刻為0,由以上數(shù)據(jù)作出vt圖象如圖所示。在vt圖象上取相距較遠(yuǎn)的兩點v1=0.80m/s,t1=0.1s,v4=1.85m/s,t4=0.4s,則a=QUOTE=QUOTE=QUOTEm/s2=3.50m/s2,故小球滾下過程的加速度為3.50m/s2。答案:0.801.151.501.853.506.(10分)(2019·臨沂高一檢測)在做“勻加速直線運動的實驗探究”中,打點計時器接在50Hz的低壓交變電源上,某同學(xué)在打出的紙帶上每5點取一個計數(shù)點,共取了A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點(每相鄰兩個計數(shù)點間的四個點未畫出)。從每一個計數(shù)點處將紙帶剪開分成五段(分別為a、b、c、d、e段),將這五段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在xOy坐標(biāo)系中,如圖所示,由此可以得到一條表示vt關(guān)系的圖線,從而求出加速度的大小。(1)請你在xOy坐標(biāo)系中用最簡潔的方法作出能表示vt關(guān)系的圖線(作答在圖上),其________(選填“x”或“y”)軸相當(dāng)于v軸。

(2)從第一個計數(shù)點開始計時,為求出0.15s時刻的瞬時速度,需要測出________段紙帶的長度。

(3)若測得a段紙帶的長度為2.0cm,e段紙帶的長度為10.0cm,則可求出加速度的大小為________m/s2。

【解析】(1)紙帶的長度之比等于中間時刻速度之比。分別取a、b、c、d、e五段的上方中點,并連線,得到的即為vt圖象,如圖所示,y軸相當(dāng)于v軸。(2)t=0.15s是BC時間段的中間時刻,要求t=0.15s時的瞬時速度,只需要測b紙帶的長度sb,然后用QUOTE=QUOTE即可求得t=0.15s時的速度。(3)a、e段各自中間時刻的速度分別為va=QUOTE=QUOTE