課時作業(yè)：2.1 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律（原卷版）

學而優(yōu)教有方人教版新教材物理必修第一冊第一章《勻變速直線運動的研究》2.1實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律夯實基礎(chǔ)1．在用打點計時器做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，下述測量每相鄰兩計數(shù)點間距離的方法，正確的是（）A．當某兩個計數(shù)點間的距離較大時，可以用短尺把它分段來測量B．當某兩個計數(shù)點間的距離較小時，可以用短尺一次把它測完C．測量每兩個相鄰計數(shù)點間的距離，應該用帶有毫米刻度的長尺的零刻度對準起點，讀出各計數(shù)點對應的刻度值，然后逐一相減，得出每兩個計數(shù)點間距離的數(shù)值D．分別逐個測出每兩個計數(shù)點間的距離，這樣便于記錄2．（2022·上?！つM預測）（多選）如圖是小球在水平桌面上做直線運動的頻閃照片，由此可以斷定小球的運動情況可能是（）A．向右加速 B．向右勻速C．向右減速 D．向左減速3．（2021·內(nèi)蒙古·阿拉善左旗高級中學高一期中）某一學習小組的同學想通過打點計時器在紙帶上打出的點跡來探究小車速度隨時間變化的規(guī)律，實驗裝置如圖所示。（1）常見的打點計時器有兩種：_______和_________，它們使用的都是_____電源（填“直流”或“交流”），當電源頻率為50Hz時，每隔______s打一個點。（2）關(guān)于本實驗，下列說法正確的是_______。A．釋放紙帶的同時，接通電源B．先接通電源打點，后釋放紙帶運動C．先釋放紙帶運動，后接通電源打點D．紙帶上的點跡越密集，說明紙帶運動的速度越大（3）要測量小車的速度。除打點計時器（含所用電源、紙帶、墨粉紙盤）外還必須使用的測量工具是________。4．（2021·貴州·頂效開發(fā)區(qū)頂興學校高一階段練習）兩實驗小組的同學分別做“探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗。（1）甲組同學從實驗室已經(jīng)領(lǐng)取了以下器材∶一端裝有定滑輪的長木板、小車、紙帶、鉤碼、輕細繩、6V交流電源。為了完成本實驗，還須從圖中選取部分實驗器材，其名稱分別為__________、___________。（2）乙組同學另外從實驗室領(lǐng)取了一套器材他們所選用的計時器為電火花計時器，使用電火花計時器時的基本步驟如下∶A．當紙帶完全通過電火花計時器后，及時關(guān)閉電火花計時器；B．將電火花計時器插頭插入相應的電源插座；C．把計時器固定在長木板上，將紙帶從墨粉紙盤下面穿過打點計時器；D．接通開關(guān)，聽到放電聲，立即拖動紙帶。上述步驟正確的順序是___________（按順序填寫步驟前的字母）。5．用電火花計時器研究勻變速直線運動的實驗中，某同學打出了如圖所示的一條紙帶。（1）電火花計時器使用的是___________V的___________（填“直流”或“交變”）電源；計時器打點的時間間隔為0.02s，每隔4個點取1個計數(shù)點，依次得到了O、A、B、C、D幾個計數(shù)點。（2）小車由靜止開始運動，則紙帶的___________（填“左”或“右”）端與小車相連；（3）用刻度尺量得OA=1.20cm，OB=2.80cm，OC=5.80cm，OD=7.20cm，打B點時紙帶的速度大小為___________m/s，紙帶運動的加速度大小為___________m/s2；（4）如果當時電網(wǎng)中交變電流的頻率變大，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值比實際值___________（填“偏大”或“偏小”）；（5）關(guān)于打點計時器的使用，下列說法正確的是___________。A．電磁打點計時器使用的是8V的直流電源B．在測量物體速度時，先接通打點計時器的電源，后讓物體運動C．使用的電源頻率越高，打點的時間間隔就越小D．電源的電壓越高，打點的時間間隔就越小6．光電計時器是一種常用的計時儀器，其結(jié)構(gòu)如下甲圖所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有滑塊從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示出物體的擋光時間?，F(xiàn)在某滑塊在斜面上滑行，先后通過光電門1和2，計時器顯示的擋光時間分別為t1=5×10-2s，t2=3×10-2s，從光電門1到光電門2所經(jīng)歷的總時間，用分度值為1mm的刻度尺測量小滑塊的長度為d，示數(shù)如乙圖所示，實驗中可得出滑塊的長度d為__________cm，滑塊通過光電門1的速度v1為___________m/s，滑塊通過光電門2的速度v2為__________m/s，滑塊的加速度大小為__________m/s2。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）7．如圖1所示是某位同學做探究小車速度隨時間變化的規(guī)律得到的一條理想的紙帶，在紙帶上共取了A、B、C、D、E、F、G七個計數(shù)點相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，從每一個計數(shù)點處將紙帶剪開分成六條（分別叫a、b、c、d、e、f），將這六條紙帶按時間先后順序緊靠但不重疊地粘在坐標系中，得到如圖2所示的直放圖，最后將各紙帶上端中心連起來，于是得到表示y-x關(guān)系的圖像。已知打點計時器的工作頻率為50Hz。為表示v-t關(guān)系，圖中x軸對應物理量是時間t，y軸對應物理量是速度v。（1）這種實驗數(shù)據(jù)處理的方法可稱為___________。A．類比法

B．等效替代法

C．比值法D．控制變量法（2）若紙條c的長度為5.00cm，則圖中t3為___________s，v3=___________m/s。（保留兩位有效數(shù)字）8．在用電火花計時器探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中，圖甲是一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出。（電源頻率為50Hz）（1）根據(jù)運動學有關(guān)公式可求得vB=1.38m/s，vC=____m/s，vD=3.90m/s。（保留三位有效數(shù)字）（2）利用求得的數(shù)值在圖乙所示坐標紙上作出小車的v-t圖像（從打A點時開始計時）______。利用紙帶上的數(shù)據(jù)求出小車運動的加速度a=____m/s2。（保留三位有效數(shù)字）（3）將圖線延長與縱軸相交，交點的縱坐標是0.28m/s，此交點的物理意義是________。二、提升訓練9．某學生在用打點計時器測速度和探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中，都使用了電火花計時器，并打出紙帶進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理，已知所用交變電流的頻率是50Hz。（1）關(guān)于電火花計時器的使用，下列說法正確的是______（可能有一個或多個正確選項）。A．實驗中需用停表記下運動的時間B．開始釋放小車時，應使小車靠近電火花計時器C．先接通電火花計時器電源，然后放開小車（2）在一次實驗中某小組得到如圖所示的紙帶，并按照打點時間先后，依次選定了O、A、B、C、D、E、F七個計數(shù)點（每兩個計數(shù)點之間還有四個點沒有畫出），并經(jīng)過測量得到相鄰計數(shù)點間的距離。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，判斷這個紙帶做的是____（選填“加速”“勻速”或“減速”）運動。相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔是_____s。（3）在研究勻變速直線運動的實驗中，算出了小車經(jīng)過各計數(shù)點的瞬時速度，為了計算加速度，最合理的方法是_____。A．根據(jù)任意兩計數(shù)點的速度用公式a=算出加速度B．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖，量出其傾角，由公式a=tanα求出加速度C．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖，由圖線上相距較遠的兩點所對應的速度、時間用公式a=算出加速度D．依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度10．如圖甲所示，小車開始在水平玻璃板上運動，后來在薄布面上做減速運動。某同學用打點計時器記錄小車的運動情況，所打出的紙帶及相鄰兩點間的距離（單位：cm）如圖乙所示，紙帶上相鄰兩點間對應的時間間隔為0.02s。（1）計算打點計時器打出點2、3時小車的速度大小，填入表中。計數(shù)點序號12345速度vn/（m·s-1）v1=0.75v2=_________v3=_______v4=0.45v5=0.35（2）在平面直角坐標系中作出小車在薄布上運動的v-t圖像。()（3）求出小車在玻璃板上的運動速度大小。()11．研究物體做勻變速直線運動的情況可以用打點計時器，也可以用光電門傳感器。一組同學用如圖所示裝置研究勻變速直線運動?；瑝K放置在水平氣墊導軌的右側(cè)，并通過跨過定滑輪的細線與一沙桶相連，滑塊與定滑輪間的細線與氣墊導軌平行?；瑝K上安裝了寬度為3.0cm的遮光條，將滑塊由靜止釋放，先后通過兩個光電門，配套的數(shù)字計時器記錄了遮光條通過第一個光電門的時間為0.015s，通過第二個光電門的時間為0.010s，遮光條從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為0.250s。則滑塊的加速度大小為___________m/s2，若忽略偶然誤差的影響，測量值與真實值相比___________（選填“偏大”“偏小”或“相同”）。12．圖中的甲、乙兩種打點計時器是高中物理實驗中常用的實驗儀器，請回答下面的問題：（1）圖乙是___________（填“電磁打點計時器”或“電火花計時器”），電源采用的是___________（填“交流約8V”“交流220V”或“四節(jié)干電池”）。（2）某同學在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點，相鄰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個計時點未畫出，電源頻率為50Hz。①試根據(jù)紙帶上計數(shù)點間的距離，計算出打下B、F兩個點時小車的瞬時速度，并將各個速度值填入表，要求保留3位有效數(shù)字。計數(shù)點BCDEF速度/（m·s-1）