習(xí)題3：實(shí)驗(yàn) 探究小車速度隨時間變化的規(guī)律

實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律習(xí)題一、選擇題1．在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖所示的紙帶，其中A，B，C，D，E，F(xiàn)，G為計數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T，x1、x2、x3、x4、x5、x6、分別為AB，BC，CD，DE，EF，F(xiàn)G間的位移，下列可用來計算打D點(diǎn)時小車速度的表達(dá)式中誤差最小的是()\f(x3＋x4,T) \f(x3＋x4,2T)\f(x2＋x3＋x4＋x5,4T) \f(x1＋x6,2T)2．某同學(xué)在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，所得紙帶點(diǎn)間距過密，若利用該紙帶分析小車運(yùn)動情況，下列做法可行的是()A．每隔9個點(diǎn)取一計數(shù)點(diǎn)，計數(shù)點(diǎn)時間間隔為sB．每隔2個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，計數(shù)點(diǎn)時間間隔為sC．只研究紙帶后端幾個間距較大的點(diǎn)所在區(qū)域D．只研究紙帶前端較密的幾個點(diǎn)所在區(qū)域3．如下圖所示，用閃光照相的方法記錄某同學(xué)的運(yùn)動情況，若規(guī)定向右的方向?yàn)檎较?，則下列圖象能大體描述該同學(xué)運(yùn)動情況的是()4．在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)利用紙帶上的數(shù)據(jù)計算出了各計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)時刻小車的瞬時速度．然后她以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，共描出了10個點(diǎn)，并“擬合”出了小車運(yùn)動的v—t圖象，如下圖所示針對該同學(xué)作出的v—t圖象，她所在的實(shí)驗(yàn)小組的其他四位同學(xué)分別交流了自己的看法：①這10個點(diǎn)無論如何也不在一條直線上，因此小車運(yùn)動的圖象不可能為一條直線，而應(yīng)為一條光滑的曲線；②這10個點(diǎn)中有8個點(diǎn)雖然不在一條直線上，但它們緊挨在該條直線附近，只有F和B兩個點(diǎn)離這條直線遠(yuǎn)；③在這10個點(diǎn)當(dāng)中只有4個點(diǎn)(A，D，G，I)能畫出一條直線上，其余6個點(diǎn)都不在該直線上，這條直線肯定不能表示小車的速度隨時間變化的規(guī)律；④與直線偏差較小的點(diǎn)(C，E，H，J)可能是實(shí)驗(yàn)誤差造成的，而偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)(B，F(xiàn))則可能是實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)失誤造成的．對于以上四種看法，你認(rèn)為有道理的是()A．①③B．②④C．①②D．③④二、多項選擇題(每小題8分，共24分)5．在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，下列說法中正確的是()A．通過調(diào)節(jié)，應(yīng)使小車、紙帶、拉線和定滑輪上邊緣在一條直線上B．坐標(biāo)軸單位長度越小越好C．開始前要先接通電源后松紙帶，打完點(diǎn)要先斷開電源后取紙帶D．鉤碼的質(zhì)量越大越好6．關(guān)于紙帶上打點(diǎn)間隔的分析，下列說法正確的是()A．沿著點(diǎn)跡運(yùn)動的方向看去，點(diǎn)間距離越來越小，說明紙還在做加速運(yùn)動B．沿著點(diǎn)跡運(yùn)動的方向看去，點(diǎn)間距離越來越小，說明紙帶在做減速運(yùn)動C．紙帶上點(diǎn)間間隔相等，表示紙帶是勻速運(yùn)動的D．紙速上點(diǎn)間間隔相等，表示紙帶是變速運(yùn)動的7．在“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，使用電磁打點(diǎn)計時器(所用交流電的頻率為50Hz)，得到如下圖所示的紙帶．圖中的點(diǎn)為計數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出來，下列表述正確的是()A．實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先放開紙帶再接通電源B．相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為sC．可表示出計數(shù)點(diǎn)B對應(yīng)的速率D．相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為s二、非選擇題(共44分)8．(6分)一電火花打點(diǎn)計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點(diǎn)計時器的紙帶從斜面上滑下如下圖甲所示．電火花打點(diǎn)計時器，它使用________電源(填“直流”或“交流”)，工作電壓________V.(2)打點(diǎn)計時器打A點(diǎn)時小車的速度vA＝________m/s.9．(8分)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計時器使用的交流電的頻率為50Hz，記錄小車做勻變速運(yùn)動的紙帶如下圖所示，在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5的6個計數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個計數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)沒有畫出，紙帶旁并排放分度值為毫米的刻度尺，零點(diǎn)跟“0”計數(shù)點(diǎn)對齊，由圖可以讀出1、3、5三個計數(shù)點(diǎn)跟“0”點(diǎn)的距離d1，d3，d5填入表格中.距離d1d3d5測量值(cm)計算小車通過計數(shù)點(diǎn)“2”的瞬時速度為________m/s.10．(10分)小車牽引紙帶沿斜面下滑，用打點(diǎn)計時器打出紙帶如下圖所示．已知打點(diǎn)周期為s．根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)填寫表格并求出平均加速度，作出v—t圖象．分段第1段第2段第3段時間t/s0～～～各段位移x/m×10－2×10－2×10－2平均速度eq\x\to(v)/(m·s－1)分段第4段第5段第6段時間t/s～～～各段位移x/m×10－2×10－2×10－2平均速度eq\x\to(v)/(m·s－1)11．(10分)a，b兩物體運(yùn)動的v－t圖象如下圖所示，根據(jù)圖象回答下列問題：(1)a，b兩物體是否從位移坐標(biāo)的原點(diǎn)開始運(yùn)動；(2)圖象交點(diǎn)的物理意義；(3)描述兩物體的運(yùn)動情況．(10分)勻變速直線運(yùn)動的小車，牽引一條紙帶通過打點(diǎn)計時器，交流電源的頻率是50Hz，由紙帶上打出的某一點(diǎn)開始，每5個點(diǎn)剪下一段紙帶．按下圖所示，每一段紙帶的一端與x軸相重合，在左邊與y軸平行，將紙帶貼在坐標(biāo)系中．(1)做勻變速直線運(yùn)動的物體，相鄰相等時間內(nèi)的位移存在某種關(guān)系，請您仔細(xì)研究下圖，找出這一關(guān)系．(2)設(shè)Δt＝s請畫出該小車的v－t圖象；(3)根據(jù)圖象求出其加速度．參考答案1．B2．A實(shí)驗(yàn)中既要考慮減小實(shí)驗(yàn)測量時的相對誤差，又要得到盡量多的數(shù)據(jù)以減小誤差，只有A項可行．3．A由圖可知，該同學(xué)一直向左運(yùn)動，速度一直為負(fù)值，前一階段的運(yùn)動，相同時間內(nèi)位移越來越小，即速度越來越小，后一階段的運(yùn)動，相同時間內(nèi)位移越來越大，即速度越來越大，能表示該同學(xué)運(yùn)動特點(diǎn)的是A項．4．B實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差是不可避免的，所以得到的點(diǎn)不可能嚴(yán)格地處于一條直線上，會稍有偏差．但偏差過大的點(diǎn)則可能是實(shí)驗(yàn)中的失誤造成的，作圖象時應(yīng)把這樣的點(diǎn)舍棄．故②、④兩種看法有道理，B正確．5．AC6．BC紙帶上點(diǎn)間間隔相等，由v＝eq\f(Δx,Δt)知紙帶運(yùn)動是勻速的，若沿點(diǎn)跡運(yùn)動的方向看去，點(diǎn)間距離越來越小，即Δx變小而時間Δt不變，說明紙帶在做減速運(yùn)動．7．BC在“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通電源再放開紙帶，故選項A錯．B點(diǎn)為A與C點(diǎn)的中間時刻，有vB＝eq\f(xAC,2T)，故選項C對．由于相鄰兩計數(shù)點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)沒有畫出，所以時間間隔為s，故選項D錯，B對．8.(1)交流220(2)解析：(1)打點(diǎn)計時器的工作電源是220V交流電．(2)vA＝eq\f＋,2××10－2m/s＝m/s.9．cmcmcm解析：計數(shù)點(diǎn)1、3、5到0點(diǎn)的距離可以通過刻度尺直接讀出，依次為d1＝cm，d3＝cm，d5＝cm；小車通過計數(shù)點(diǎn)“2”的瞬時速度等于計數(shù)點(diǎn)1、3之間的平均速度，即v2＝eq\f(d3－d1,2T)＝eq\f－,2×cm/s＝21cm/s＝m/s10．0．665m/s2如圖所示解析：據(jù)eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)得，各段平均速度分別為eq\x\to(v)1＝eq\f(x1,t)＝eq\f×10－2,×5)m/s＝×10－1m/\x\to(v)2＝eq\f(x2,t)＝eq\f×10－2,×5)m/s＝×10－1m/\x\to(v)3＝eq\f(x3,t)＝eq\f×10－2,×5)m/s＝×10－1m/\x\to(v)4＝eq\f(x4,t)＝eq\f×10－2,×5)m/s＝×10－1m/\x\to(v)5＝eq\f(x5,t)＝eq\f×10－2,×5)m/s＝×10－1m/\x\to(v)6＝eq\f(x6,t)＝eq\f×10－2,×5)m/s＝×10－1m/s.故v—t圖象如圖所示．在圖象上找兩個相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，通過a＝eq\f(Δv,Δt)計算加速度，數(shù)值約為eq\x\to(a)＝m/s2.11．(1)不一定