人教版高中物理必修第一冊(cè)第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律練習(xí)含答案

第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究1.實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律課后訓(xùn)練鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.(多選)在探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,對(duì)于減小實(shí)驗(yàn)誤差來說,下列方法有用的是()A.選取計(jì)數(shù)點(diǎn),把每打5個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔作為一個(gè)時(shí)間單位B.使小車運(yùn)動(dòng)的速度盡量小些C.舍去紙帶上開始時(shí)密集的點(diǎn),只利用點(diǎn)跡清晰、點(diǎn)間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測(cè)量、計(jì)算D.適當(dāng)增加掛在細(xì)繩下鉤碼的個(gè)數(shù)答案:ACD解析:速度太小,則紙帶打點(diǎn)過于密集,測(cè)量誤差較大。2.某同學(xué)使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,接通電源,拉動(dòng)紙帶,但紙帶上打出的點(diǎn)間距不相等,這可能是因?yàn)?)A.電源頻率太高B.錯(cuò)用了直流電源C.電源電壓太低D.拉紙帶時(shí)沒有保持勻速答案:D解析:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能打點(diǎn)說明它能正常工作。間距不相等,說明拉動(dòng)紙帶時(shí)不是勻速的。3.下圖為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器獲得的一條紙帶,a、b、c、d為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.1s,其中b點(diǎn)反映的瞬時(shí)速度為()A.0.520m/s B.6.47m/sC.3.92m/s D.5.20m/s答案:A解析:相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.1s。打紙帶上b點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小vb=xac2T=0.0647+0.0394.小明同學(xué)按如圖所示裝置做探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。甲乙(1)釋放小車時(shí),實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,該裝置或操作中錯(cuò)誤的是。

A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在直流電源上了B.小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于槽碼質(zhì)量C.安裝時(shí)小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器過遠(yuǎn)(2)圖乙為改正裝置后打下的一條紙帶的中間部分,A、B、C、D為其中連續(xù)打出的四個(gè)點(diǎn)(已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔T=0.02s)。由于操作不慎,C點(diǎn)模糊了,小明仍用此紙帶來研究。從圖上可以讀得A點(diǎn)在刻度尺上位置的讀數(shù)為cm,在打下C點(diǎn)時(shí)小車的速度最接近于m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

答案:(1)AC(2)2.951.40解析:(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交變電源上;此實(shí)驗(yàn)不需小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于槽碼質(zhì)量;小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,故選A、C。(2)A點(diǎn)在刻度尺上位置的讀數(shù)為2.95cm;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔T=0.02s,在打下C點(diǎn)時(shí)小車的速度vC=xD-xB2T=能力提升1.在探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中:(1)(多選)除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、小車、一端附有滑輪的長木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的器材中,必須使用的有(填選項(xiàng)代號(hào))。

A.交變電源B.電壓可調(diào)的直流電源C.刻度尺D.停表E.天平(2)(多選)實(shí)驗(yàn)過程中,下列做法正確的是(填選項(xiàng)代號(hào))。

A.先接通電源,再使小車運(yùn)動(dòng)B.先使小車運(yùn)動(dòng),再接通電源C.將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處D.將接好紙帶的小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處(3)在探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交變電源的頻率為50Hz,記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示,在紙帶上選擇6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F,相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出,各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm。根據(jù)學(xué)過的知識(shí)可以求出小車在B點(diǎn)的速度為vB=m/s,C、E間的平均速度為m/s(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

答案:(1)AC(2)AD(3)0.250.45解析:(1)實(shí)驗(yàn)使用的電源必須是交變電源,A選項(xiàng)正確,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;刻度尺要用來測(cè)量紙帶上點(diǎn)跡之間的距離,所以必須要有刻度尺,C選項(xiàng)正確;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是計(jì)時(shí)的儀器,不需要停表,D選項(xiàng)錯(cuò)誤;在利用紙帶求解速度與加速度的過程中,物體的質(zhì)量不需要知道,不用天平測(cè)物體的質(zhì)量,E選項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn),然后使小車開始運(yùn)動(dòng),否則會(huì)產(chǎn)生較大的誤差,B選項(xiàng)錯(cuò)誤,A選項(xiàng)正確;在實(shí)驗(yàn)時(shí)要將接好紙帶的小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,這樣可以在紙帶上打出較多的點(diǎn),C選項(xiàng)錯(cuò)誤,D選項(xiàng)正確。(3)交變電源的頻率為50Hz,相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出,則2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T=0.1s,根據(jù)直線運(yùn)動(dòng)中一段時(shí)間內(nèi)的平均速度可以近似表示瞬時(shí)速度得,vB=xAC2T=0.050.2m/s=0.25m/s;C、E間的平均速度為2.一小球在桌面上從靜止開始做加速運(yùn)動(dòng),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(hào)。如圖甲所示,1位置恰為小球剛開始運(yùn)動(dòng)的瞬間,作為0時(shí)刻。攝影機(jī)連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為0.5s,小球從1位置到6位置的運(yùn)動(dòng)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。在圖乙中作出小球的速度—時(shí)間圖像(保留描點(diǎn)痕跡)。

甲乙答案:0.120.24v-t圖像見解析圖解析:由題圖甲可知,x2+x3=0.12m,則v3=x2+x32T又x4+x5=0.24m則v5=x4+x52T=其v-t圖像如圖所示。3.在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,得到如圖甲所示的一條記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出,計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s。(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(1)由圖甲可知,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度vD=m/s。

(2)在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B、C兩點(diǎn)時(shí),小車的速度分別為vB=1.38m/s、vC=2.64m/s,以打下A點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),請(qǐng)?jiān)趫D乙所示的坐標(biāo)系中畫出小車的v-t圖像。(3)小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a=m/s2。

答案:(1)3.90(2)如圖所示(3)12.6解析:(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一次點(diǎn),每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出,故相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1s。因?yàn)闀r(shí)間間隔0.1s比