2017-2018学年高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律练习（含解析）新人教版必修1

1、2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律课后巩固作业时间：45分钟一、单项选择题1根据已打出的纸带，不用公式计算就可以直接得出的物理量是()时间间隔位移加速度平均速度A BC D2某同学使用电磁打点计时器，接通电源，拉动纸带，但纸带上打出的点间距不相等，这可能是因为()A电源频率太高B错用了直流电源C电源电压太低D拉纸带时没有保持匀速3在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法不正确的是()A纸带上可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点B使用刻度尺测量长度时，要进行估读C作vt图象时，所描曲线必须经过每一个点D在数据处理时，常用公式法和图象法4如图所示是同一打点计时器打出的4条纸带，哪条纸带的加速度最大()5在探究“小车随时间变化的规律”的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下表所示：计数点序号123456计数点对应的时刻(s)0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度v(cm/s)44.062.081.0100.0110.0168.0为了计算加速度，合理的方法是()A根据任意两计数点的速度，用公式a算出加速度B根据实验数据画出vt图象，量出其倾角，

2、由公式atan求出加速度C根据实验数据画出vt图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间，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，算出平均值作为小车的加速度二、多项选择题6用打点计时器时应注意()A无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面B应先接电源，再拉动纸带C拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行D使用电磁打点计时器和电火花计时器都应将计时器先固定在桌子上7.关于纸带上打点间隔的分析，下列说法正确的是()A沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在做加速运动B沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在做减速运动C纸带上点间间隔相等，表示纸带是匀速运动的D纸带上点间间隔相等，表示纸带是变速运动的8采用下列哪些措施，有利于减小纸带受到的摩擦而产生的误差()A改用直流6 V电源B电源电压越低越好C使用平整不卷曲的纸带D使物体的运动方向与纸带在一条直线上答案1A数出点数N，可知时间间隔为0.02 (N1)s，用毫米刻度尺测出点间距即为位移大小，要通过计算才能知道平均速度和加速度，A项对2D打点

3、计时器能打点说明它能正常工作，故其属正常使用间距不相等，说明拉动时不是匀速的3C可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点，但相隔四个点时计数点间的时间间隔为0.1 s，计算时更方便，A项对；使用刻度尺测长度时，要进行估读，B项对；作vt图象时，应使尽量多的点在同一条直线上，离线较远的点大胆舍弃，C项错；数据处理可选择公式法和图象法中的某一方法，D项对4A4条纸带的时间间隔相等，其中C、D两条纸带上的点间隔均匀，表明它们是做匀速直线运动，可看做加速度为0.A、B两条纸带上的点间隔在不断增大，且A条纸带上的点相邻两间距之差较大，故纸带A的加速度最大5C方法A、D偶然误差较大，只有利用实验数据画出对应的vt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象，方法B是错误的，正确的方法是根据图象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，即方法C正确6BCD在使用电磁打点计时器时，是把轴上的复写纸片压在纸带的上面，而电火花计时器，是把墨粉纸盘套在纸盘轴上，并把墨粉纸盘放在纸带的上面，选项A错误；先接电

4、源，再拉动纸带，这样可以保证让尽可能多的点打在纸带上，能较好地控制实验进行，选项B正确；拉动纸带的方向与限位孔平行，能减小纸带与限位孔之间的摩擦，选项C正确；为了防止实验过程中计时器的移动，实验前都要先把计时器固定在桌子上，选项D正确7BC纸带上点间间隔相等，由v知纸带运动是匀速的，若沿点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，即x变小而时间t不变，说明纸带在做减速运动8CD纸带受到的摩擦主要指纸带与振针、限位孔之间的摩擦，打点计时器必须使用交流电，故A项错电源电压低可减小摩擦，若过低打出的点会很不清晰，故B项亦错使用平整不卷曲的纸带且使纸带与物体的运动方向一致，可减小纸带与限位孔等之间的摩擦，故C、D两项都对三、非选择题9在研究小车速度随时间变化关系的实验中，让小车在橡皮筋的作用下从静止弹出，打点计时器在与小车连接的纸带上打出一系列的点从纸带上的A点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图所示已知打点计时器电源的频率为50 Hz，通过分析纸带数据可判断：(1)小车速度的变化情况是_，小车运动的最大速度在_两个相邻的计数点之间(填表示计数点的字母)(2)小车做匀变速运动时的加速度

5、的数值是a_m/s2.(保留三位有效数字)10如图甲是某同学做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时获得的一条纸带(1)打点计时器电源频率为50 Hz.A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，F点由于不清晰而未画出. 试根据图中提供的数据，推算出对应F点的速度vF_m/s(计算结果保留两位有效数字)(2)图乙是该同学根据纸带上的数据，作出的vt图象根据图象，t0时的速度v0_m/s，加速度a_m/s2(计算结果保留两位有效数字)11如图是小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球像的时间间隔是0.1 s，这样便记录了小球运动的时间小球运动的位移可以用刻度尺测量(1)试作出小球滚下过程的vt图象；(2)求出小球滚下过程的加速度12.做变速运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率是50 Hz.由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按如图所示，每一段纸带的一端与x轴相重合左边与y轴平行，将纸带贴在坐标系中(1)本实验中运动的小车，相邻相等时间内位移存在某种关系，请你仔细研究图象，找出这一关系；(2)设t0.1 s，请画出小车的vt图象；(3)根据图象求出其

6、加速度答案9.(1)先增大后减小EF(2)3.00解析：(1)由纸带间距先增大后减小可知，小车速度先增大后减小；间距最大的点之间出现小车的最大速度，故应该是EF之间(2)A到F受橡皮筋作用小车做变加速运动，F到J小车做匀变速运动，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图象与纵轴的交点为t0时的速度v00.20 m/s，加速度a m/s25.0 m/s2.11(1)见解析图(2)3.5 m/s2解析：(1)利用图中给出的数据，可以求得各段的平均速度设开始时的位置为0，依次为位置1、2、3时间间隔为0.1 s，平均速度可以表示瞬时速度v102m/s0.80 m/s，v213m/s1.15 m/s，v324m/s1.50 m/s，v435m/s1.85 m/s，由以上数据作出vt图象如图所示(2)在vt图象上取相距较远的两点v10.80 m/s，t10.1 s，v41.85 m/s，t40.4 s，则am/s23.5 m/s2，故小球的加速度为3.5 m/s2.12(1)在实验误差允许的范围内，此车在相邻相等的时间内的位移之差都是相等的(2)如解析图所示(3)0.80 m/s2解析：(1)横坐标中的1、2、3、4、5、6分别表示连续相等时间T0.1 s内的6段纸带，而纵坐标表示这6段纸带的位移大小，分别设为x1、x2x6.仔细观察可得：x2x18 mm，x3x27 mm，x4x38 mm，x5x48 mm，x6x58 mm.可见在实验误差允许的范围内，此车在相邻相等的时间内的位移之差都是相等的(2)设想将这6段纸带连接起来，并将每段纸带的上端作为计数点的位置，分别叫A、B、C、D、E、F，则：A点的速度vA mm/s265 mm/s0.265 m/s.同理可求得vB0.340 m/s，vC0.415 m/s，vD0.495 m/s，vE0.575 m/s.在vt图中描出B、C、D、E各点，拟合得到直线，如图所示(3)由图可知，其加速度等于直线的斜率，为0.80 m/s2.

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