適用于新高考新教材浙江專版2025屆高考物理一輪總復習第1單元運動的描述勻變速直線運動實驗練1探究小車速度隨時間變化的規(guī)律新人教版

試驗練1探究小車速度隨時間變更的規(guī)律1.(2024浙江寧波十校模擬)在探究小車速度隨時間變更的規(guī)律的試驗中,試驗裝置如圖甲所示,試驗所得的處理好的紙帶如圖乙所示,從0點起先,每隔4個點取一個計數(shù)點,其中0、1、2、3、4、5、6都為計數(shù)點,電源頻率為50Hz,測得s1=1.40cm,s2=1.90cm,s3=2.38cm,s4=2.88cm,s5=3.39cm,s6=3.87cm。甲乙(1)每兩個相鄰計數(shù)點間的時間間隔為s。

(2)下列試驗步驟正確的依次是。

A.將帶有滑輪的長木板放置在水平試驗臺面上,將打點計時器固定在長木板的一端,將紙帶穿過限位孔B.接通打點計時器電源C.打點完畢,關閉電源D.釋放小車E.將小車?？吭诳拷螯c計時器的長木板一端,小車尾部與紙帶相連(3)在計時器打出點2、5時,小車的速度分別為:v2=m/s,v5=m/s。小車的加速度約為m/s2(結果保留三位有效數(shù)字)。

2.(2024浙江杭州期末)圖甲、乙是中學物理試驗中常用的兩種打點計時器,請回答下面的問題:(1)圖乙是(選填“電磁打點計時器”或“電火花計時器”),電源接受的是(選填“溝通8V”“溝通220V”或“四節(jié)蓄電池”)。

甲乙(2)某同學在探究小車速度隨時間變更的規(guī)律的試驗中,關于軌道末端滑輪高度的調(diào)整正確的是。

(3)該同學用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動狀況,在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點,相鄰兩點間的距離如圖丙所示,每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個點未畫出,電源頻率為50Hz。①試依據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離,計算出打下B、C、D、E、F五個點時小車的瞬時速度,并填入下表中;(結果保留三位有效數(shù)字)丙速度vBvCvDvEvF數(shù)值/(m·s-1)0.4000.4790.5600.640

②取A點為計時起點,將B、C、D、E、F對應的瞬時速度標在圖丁所示的直角坐標系中,并畫出小車的瞬時速度隨時間變更的關系圖線;?、塾伤俣取獣r間圖像可得小車的加速度為。(結果保留兩位小數(shù))

3.(2024全國甲卷)某同學利用如圖甲所示的試驗裝置探究物體做直線運動時平均速度與時間的關系。讓小車左端和紙帶相連,右端用細繩跨過定滑輪和鉤碼相連,鉤碼下落,帶動小車運動,打點計時器打出紙帶。某次試驗得到的紙帶和相關數(shù)據(jù)如圖乙所示。甲乙(1)已知打出圖乙中相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔均為0.1s,以打出A點時小車位置為初始位置,將打出B、C、D、E、F各點時小車的位移Δx填到表中,小車發(fā)生位移所用時間和平均速度分別為Δt和v,表中ΔxAD=cm,vAD=cm/s。位移區(qū)間ABACADAEAFΔx/cm6.6014.60ΔxAD34.9047.30v/(cm·s-1)66.073.0v87.394.6(2)依據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度v隨時間Δt的變更關系,如圖丙所示。在圖丙中補全試驗點。丙(3)從試驗結果可知,小車運動的v-Δt圖線可視為一條直線,此直線用方程v=kΔt+b表示,其中k=cm/s2,b=cm/s。(結果均保留3位有效數(shù)字)

(4)依據(jù)(3)中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運動,得到打出A點時小車瞬時速度大小vA=,小車的加速度大小a=。(結果用字母k、b表示)

4.(2024浙江杭州一模)某學習小組在做探究小車速度隨時間變更的規(guī)律的試驗后,利用數(shù)碼相機的連拍功能探討小車從斜面上滑下的運動。如圖甲所示,將小車從斜軌上由靜止釋放,將數(shù)碼相機放在較遠處對小車進行連拍,設置每0.12s拍一張照片,得到如圖乙所示的照片?，F(xiàn)測得連拍照片中,位置A~K到位置A的距離分別如下表所示。甲乙小車在照片中的位置ABCDEFGHIJK照片中各位置到A位置距離x/cm00.731.742.854.175.677.379.2411.2613.4815.77(1)現(xiàn)測得鋁制軌道在照片中的長度為L1=23.02cm,實際長度測量如圖丙所示(軌道的起始端與零刻線對齊,另一端點在圖中的箭頭所示處),其長度為L2=cm。

丙(2)依據(jù)以上信息,可求得小車運動到位置E處時的速度大小vE=m/s(保留兩位有效數(shù)字)。

(3)現(xiàn)用相同的方法求得其他各個位置的速度大小,并以位置A處為計時起點,在坐標紙上描繪了部分數(shù)據(jù)點,如圖丁所示。請在圖中描出位置E的速度信息并畫出小車速度隨時間變更的圖像,知小車的加速度大小a=m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。

丁(4)完成上述試驗之后,該學習小組利用光電門與數(shù)字計時器測量了小車滑過軌道中點的瞬時速度。選用了甲、乙、丙三種寬度分別為5.00cm、3.00cm、1.00cm的遮光板,則利用(選填“甲”“乙”或“丙”)遮光板測得的結果最接近小車的瞬時速度。

參考答案試驗練1探究小車速度隨時間變更的規(guī)律1.答案(1)0.1(2)AEBDC(3)0.2140.3630.500解析(1)由于每隔4個點取一個計數(shù)點,則每兩個相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=5×0.02s=0.1s。(2)試驗應先固定打點計時器,再固定紙帶,后接通電源釋放小車、關閉電源,故正確的試驗步驟為AEBDC。(3)勻變速直線運動某段中間時刻的瞬時速度等于該段的平均速度,則打出點2時,小車的速度大小為v2=s2+s32T=1.90+2.382×0.1×10-2m/s=0.2142.答案(1)電火花計時器溝通220V(2)B(3)①0.721②圖像見解析③0.80解析(1)圖乙中有墨粉紙盤,所以是電火花計時器。電火花計時器接受的是溝通220V電源。(2)在探究小車速度隨時間變更的規(guī)律的試驗中,為了使小車做勻變速直線運動,軌道末端滑輪高度應調(diào)整至使細線與軌道平行。故選B。(3)①相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=5f=0.1s,小車在F點的瞬時速度等于在E、G兩點間的平均速度,即vF=xEG2T=6.②描點畫出v-t圖像如圖所示。③v-t圖像的斜率表示加速度,所以小車的加速度為a=ΔvΔt=0.3.答案(1)24.0080.0(2)如解析圖所示(3)71.558.7(4)b2k解析(1)ΔxAD=ΔxAB+ΔxBC+ΔxCD=24.00cmvAD=Δ(2)如圖所示。(3)連接上圖中各點,由圖像得截距為58.7,則b=58.7cm/s,k=101.6-58.7(4)由x=v0t+12at2得v=xt=v0+4.答案(1)90.00(2)0.46(3)圖像見解析0.48(4)丙解析