2024-2025學(xué)年新教材高中物理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)律課時(shí)作業(yè)含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGEPAGE7課時(shí)作業(yè)5試驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律時(shí)間：45分鐘一、單項(xiàng)選擇題1．關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，下列說(shuō)法正確的是(B)A．紙帶上打的點(diǎn)越密，說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)得越快B．電火花計(jì)時(shí)器運(yùn)用的是220V溝通電源C．運(yùn)用的電源頻率越高，打點(diǎn)的時(shí)間間隔就越長(zhǎng)D．試驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車，后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源解析：紙帶上打的點(diǎn)越密，說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)越慢；電火花計(jì)時(shí)器運(yùn)用的是220V溝通電源；因?yàn)門(mén)＝eq\f(1,f)，所以運(yùn)用的電源頻率越高，打點(diǎn)的時(shí)間間隔就越短；試驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，后釋放小車．B正確．2．下列關(guān)于計(jì)數(shù)點(diǎn)的說(shuō)法中，不正確的是(C)A．用計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量計(jì)算，既便利又可減小誤差B．相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔應(yīng)是相等的C．相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離應(yīng)是相等的D．計(jì)數(shù)點(diǎn)是從計(jì)時(shí)器打出的實(shí)際點(diǎn)中選出來(lái)的，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間點(diǎn)痕的個(gè)數(shù)相等解析：選取計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，舍去開(kāi)頭較密集的點(diǎn)，只利用點(diǎn)跡清晰的點(diǎn)，且每隔確定個(gè)數(shù)的點(diǎn)選為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，因此計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔相等，而間距不確定相等，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量便利，誤差較?。?．在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律”的試驗(yàn)中，下述測(cè)量每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離的方法正確的是(C)A．當(dāng)某兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離較大時(shí)，可以用短尺把它分段來(lái)測(cè)量B．當(dāng)某兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離較小時(shí)，可以用短尺一次把它測(cè)完C．測(cè)量每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，應(yīng)當(dāng)用帶有毫米刻度的長(zhǎng)尺的零刻線對(duì)準(zhǔn)起點(diǎn)，讀出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度值，然后逐一相減，得出每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離的數(shù)值D．分別逐個(gè)測(cè)出每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，這樣便于記錄解析：不論兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離大還是小，采納C項(xiàng)所述方法可減小誤差，C正確．4．關(guān)于用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探討小車在重物牽引下運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)操作，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(A)A．長(zhǎng)木板不能側(cè)向傾斜，也不能一端高一端低B．在釋放小車前，小車應(yīng)靠近在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器旁C．應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器起先打點(diǎn)且穩(wěn)定后再釋放小車D．要在小車到達(dá)定滑輪前使小車停止運(yùn)動(dòng)，再斷開(kāi)電源解析：試驗(yàn)過(guò)程中，一般長(zhǎng)木板應(yīng)平放，不能側(cè)向傾斜，但適當(dāng)一端高一端低，也是可以的，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；在釋放小車前，小車應(yīng)在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，故B項(xiàng)正確；應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車，故C項(xiàng)正確；不要讓小車碰在定滑輪上，故D項(xiàng)正確．5．在試驗(yàn)中，利用紙帶上的數(shù)據(jù)和第一章的方法得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度后，以速度v為縱軸，以時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系．某次試驗(yàn)中某同學(xué)描出的點(diǎn)如圖所示．在直角坐標(biāo)系上一共描出了10個(gè)點(diǎn)．下列思索有道理的是(B)①這10個(gè)點(diǎn)無(wú)論如何也不在一條直線上，因此小車運(yùn)動(dòng)的v－t圖線不行能為一條直線，而應(yīng)為一條光滑的曲線②這10個(gè)點(diǎn)中有8個(gè)點(diǎn)雖然不在一條直線上，但它們?cè)谝粭l直線旁邊，只有F和B兩點(diǎn)離這條直線太遠(yuǎn)③在10個(gè)點(diǎn)當(dāng)中只有4個(gè)點(diǎn)能畫(huà)在一條直線上(A、D、G、I)，有6個(gè)點(diǎn)不在該直線上，這條直線確定不能表示小車運(yùn)動(dòng)的規(guī)律④與直線偏差較小的點(diǎn)(C、E、H、J)可能是試驗(yàn)誤差造成的，而與直線偏離較大的點(diǎn)(B、F)則可能是試驗(yàn)中出現(xiàn)錯(cuò)誤造成的A．①③B．②④C．①②D．③④解析：因?yàn)橛姓`差，這些點(diǎn)才不行能在一條直線上，若志向化，這些點(diǎn)將都在一條直線上，①③錯(cuò)誤，②④正確．二、多項(xiàng)選擇題6．在“探討勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的試驗(yàn)中，運(yùn)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(所用溝通電的頻率為50Hz)，得到如圖所示的紙帶．圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出來(lái)，下列表述正確的是(BC)A．試驗(yàn)時(shí)應(yīng)先放開(kāi)紙帶再接通電源B．相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1sC．從紙帶可求出計(jì)數(shù)點(diǎn)B對(duì)應(yīng)的速率D．相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s解析：在“探討勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的試驗(yàn)中，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源再放開(kāi)紙帶，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速率vB＝eq\f(xAC,2T)，選項(xiàng)C正確；由于相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，所以時(shí)間間隔為0.1s，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確．

7.如圖所示為同一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的兩條紙帶，由紙帶可知(BD)A．在打下計(jì)數(shù)點(diǎn)“0”至“5”的過(guò)程中，紙帶甲的平均速度比乙的大B．在打下計(jì)數(shù)點(diǎn)“0”至“5”的過(guò)程中，紙帶甲的平均速度比乙的小C．紙帶甲的加速度比乙的大D．紙帶甲的加速度比乙的小解析：在打下計(jì)數(shù)點(diǎn)“0”至“5”的過(guò)程中，兩紙帶所用時(shí)間相同，但甲紙帶位移小于乙紙帶位移，故eq\x\to(v)甲<eq\x\to(v)乙，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間所用時(shí)間相等，但乙的速度改變得更快，故a甲<a乙，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．8．在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律”試驗(yàn)中，下列關(guān)于作v－t圖象的說(shuō)法中，正確的是(BD)A．只要確定了v－t圖象中的兩點(diǎn)，就可以得出小車運(yùn)動(dòng)的v－t圖象，因此，試驗(yàn)只須要測(cè)出兩組數(shù)據(jù)B．作v－t圖象時(shí)，所取的點(diǎn)越多，圖線就越精確C．作出的v－t圖線應(yīng)當(dāng)通過(guò)全部的點(diǎn)，圖線曲折也可以D．對(duì)于偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)，說(shuō)明誤差太大，應(yīng)舍去解析：作v－t圖象時(shí)，選取的點(diǎn)越多，作出的圖線越精確，但由于試驗(yàn)存在誤差，同一次試驗(yàn)得到的各點(diǎn)不行能全部在同始終線上，因此，應(yīng)使落不到直線上的點(diǎn)勻稱分布在直線的兩側(cè)，以減小試驗(yàn)造成的誤差．三、非選擇題9．在做“探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律”的試驗(yàn)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在低壓溝通(選填“直流”或“溝通”)電源上，每隔0.02s打一次點(diǎn)．如下圖是某次試驗(yàn)的紙帶，舍去前面比較密的點(diǎn)，從0點(diǎn)起先，每5個(gè)連續(xù)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)以1、2、3……那么相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間為0.1s，各計(jì)數(shù)點(diǎn)與0計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離依次為x1＝3cm、x2＝7.5cm、x3＝13.5cm，則物體通過(guò)1計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v1＝0.375m/s，通過(guò)2計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v2＝0.525m/s，運(yùn)動(dòng)的加速度為1.5m/s2.解析：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在溝通電源上，每隔0.02s打一次點(diǎn)，若每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則打點(diǎn)的時(shí)間間隔T＝5×0.02s＝0.1s．依據(jù)v1＝eq\f(x2,2T)＝eq\f(7.5×10－2,2×0.1)m/s＝0.375m/s，同理可得v2＝0.525m/s；a＝eq\f(v2－v1,T)＝1.5m/s2.10．在“探討勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的試驗(yàn)中，已測(cè)得小車的加速度大小應(yīng)為4.41m/s2.(1)若其他試驗(yàn)條件不變，僅將溝通電的頻率從50Hz提高到60Hz，則測(cè)出的加速度大小為4.41_m/s2；(2)若事后發(fā)覺(jué)溝通電的周期不是計(jì)算中所用的0.02s，而是0.021s，則小車的加速度大小應(yīng)為4.00_m/s2.解析：(1)無(wú)論溝通電的頻率是多少，只要按相應(yīng)的打點(diǎn)周期計(jì)算，結(jié)果都一樣，故溝通電頻率為60Hz時(shí)，其他條件不變，測(cè)出的加速度仍為4.41m/s2.(2)由Δs＝aT2知Δs＝a1Teq\o\al(2,1)，則實(shí)際加速度的測(cè)量值應(yīng)為：a2＝eq\f(Δs,T\o\al(2,2))＝eq\f(a1T\o\al(2,1),T\o\al(2,2))＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.02,0.021)))2×4.41m/s2＝4.00m/s2.11．某同學(xué)在“探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律”的試驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)狀況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其相鄰點(diǎn)間的距離如圖甲所示，每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10s.(1)試依據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算出打下B、C、D、E、F五個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度，并將各個(gè)速度值填入下空(要求保留三位有效數(shù)字)．vB＝0.400m/s，vC＝0.479m/s，vD＝0.560m/s，vE＝0.640m/s，vF＝0.721m/s.(2)將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在如圖乙所示的坐標(biāo)紙上，并畫(huà)出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間改變的關(guān)系圖象．答案：圖象見(jiàn)解析(3)依據(jù)第(2)問(wèn)中畫(huà)出的v－t圖象，求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度為0.780～0.820之間均可m/s2.(保留三位有效數(shù)字)．解析：(1)vB＝eq\f(xAB＋xBC,0.2s)＝eq\f(3.62＋4.38,0.2)cm/s＝0.400m/s.vC＝eq\f(xBC＋xCD,0.2s)＝eq\f(4.38＋5.20,0.2)cm/s＝0.479m/s.vD＝eq\f(xCD＋xDE,0.2s)＝eq\f(5.20＋5.99,0.2)cm/s≈0.560m/s.vE＝eq\f(xDE＋xEF,0.2s)＝eq\f(5.99＋6.80,0.2)cm/s≈0.640m/s.vF＝eq\f(xEF＋xFG,0.2s)＝eq\f(6.80＋7.62,0.2)cm/s＝0.721m/s.(2)先描出不同時(shí)刻各點(diǎn)的速度，再畫(huà)出速度圖象，并讓盡可能多的點(diǎn)位于這條直線上，如下圖所示．(3)依據(jù)圖線的斜率可確定出小車運(yùn)動(dòng)的加速度，數(shù)值應(yīng)在0.780～0.820m/s2.12．某同學(xué)利用一架固定好的自動(dòng)相機(jī)，用同一張底片多次曝光的方法，拍下了一輛小轎車啟動(dòng)后不久做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的照片．相鄰兩次曝光的時(shí)間間隔為2.0s．已知小轎車的車長(zhǎng)為4.5m．他用刻度尺測(cè)量照片上的長(zhǎng)度關(guān)系，結(jié)果如圖所示，請(qǐng)你估算：(1)這輛小轎車的加速度；(2)小轎車在照片中的第2個(gè)像所對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小v.解析：(