2.1 探究小车速度随时间变化的规律 同步练习 -2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(word含答案)

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名称 2.1 探究小车速度随时间变化的规律 同步练习 -2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(word含答案)
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-09-29 23:01:22

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文档简介

课时2.1
探究小车速度随时间变化的规律
一、单选题。本大题共7小题,每小题只有一个选项符合题意。
2021年9月7日高中物理作业
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如下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
A.
B.
C.
D.
2.在用打点计时器探究匀变速直线运动的速度随时间变化规律的实验中,获得的一段纸带如图所示,A、B、C、D为相邻的四个计数点,已知AB=1.80cm,BC=2.00cm,CD=2.20cm,相邻两计数点间的时间间隔为0.1s.关于该实验,下列说法正确的是(

A.相邻两计数点间的时间间隔为0.1s是用秒表测出的
B.实验时应先释放小车再接通电源
C.打点计时器打C点时,小车的速度为0.42m/s
D.小车运动的加速度是0.2m/s2
3.一位同学在用打点计时器做实验时,纸带上打出的不是圆点,而是如图所示的一些短线,这可能是因为(  )
A.打点计时器错接在直流电源上
B.电源电压不稳定
C.电源的频率不稳定
D.振针压得过紧
4.图是做匀变速直线运动的物体从打点计时器打出的纸带纸带上面每打一点的时间间隔是,且每两个记数点间还有四个计时点已知,,,,,则第三个记数点的速度等于
A.
B.
C.
D.
5.某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,所得纸带点间距过密,f=50Hz。若利用该纸带分析小车运动情况,下列做法可行的是(  )
A.每隔9个点取一计数点,计数点时间间隔为0.2
s
B.每隔2个点取一个计数点,计数点时间间隔为0.04
s
C.只研究纸带后端几个间距较大的点所在区域
D.只研究纸带前端几个较密的点所在区域
6.关于打点计时器打出的纸带,下列叙述错误的是(
)
A.点迹均匀,说明纸带做匀速运动
B.点迹变稀,说明纸带做加速运动
C.点迹变密,说明纸带做加速运动
D.相邻两点间的时间间隔相等
7.下列实验过程中正确使用打点计时器的步骤顺序是(  )
①启动电源,用手水平地拉动纸带,纸带上就打出一行小点
②关掉电源
③取下纸带,从能够看清的某个点开始,往后数若干个点,如果数出n个点,这些点划分出的间隔数是(n-1),由此计算出纸带从第1个点到第n个点的运动时间
④把纸带装好
⑤了解打点计时器的结构,然后把它固定在桌子上
⑥用刻度尺测量出从第1个点到第n个点的距离.
A.⑤④①②③⑥
B.⑤④①③⑥②
C.⑤④①⑥③②
D.⑤④①②⑥③
二、多选题。本大题共3小题,每小题所给四个选项中有多个正确选项。
8.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,某同学利用纸带上的数据计算出了各计数点对应时刻小车的瞬时速度。然后他以速度为纵轴、时间为横轴建立直角坐标系,共描出了10个点,并画出了小车运动的图像,如图所示。针对该同学作出的图像,他所在的实验小组的其他四位同学分别交流了自己的看法,以下四种看法中,你认为有道理的是(

A.这10个点无论如何也不在一条直线上,因此小车运动的图线不可能为一条直线,而应为条平滑的曲线
B.这10个点中,有8个点虽然不在一条直线上但它们紧挨在某条直线附近,只有G和B两个点离这条直线较远
C.在这10个点中,有3个点(A、D、J)能画出一条直线,其余7个点都不在该直线上,这条直线肯定不能表示小车的速度随时间变化的规律
D.D.与直线偏差较小的点(C、E、P、H、J)可能是实验误差造成的,而偏离直线较远的点(B、G)则可能是实验中出现失误造成的
9.关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作,下列说法正确的是
(  )
A.长木板放在桌面上,带滑轮的一端要伸出桌边
B.实验时,要控制小车的加速度尽量小些
C.应先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放小车
D.纸带穿过限位孔后应置于复写纸下面
10.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,对于减小实验误差来说,下列方法中有益的是(  )
A.选取计数点,把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位
B.使小车运动的加速度尽量小些
C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算
D.选用各处平整程度、光滑程度不相同的长木板做实验
三、解答题。本大题共3小题,解答过程必修有必要的文字说明,公式和解题过程。
11.在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中,某同学操作过程中有以下实验步骤:
A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先放开纸带,再接通电源;
B.将打点计时器固定在长木板上,并连接好电路;
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边吊着适当重的钩码,放手后看小车能否在木板上做平稳的加速运动;
D.断开电源,取下纸带;
E.把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上,并使附有定滑轮的一端伸出桌面;
F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔;
G.换上新纸带,重复操作两次.
(1)其中有错误的步骤是________;应改正为________.
(2)将改正后的步骤按合理的顺序写在横线上:步骤顺序为________.
12.列车沿长直坡路向下行驶。开始时速度表上的示数是54,以后每5s读取一次数据,见表
表列车速度表
时间
0
5
10
15
20
25
30
速度
54
59
65
70
76
81
86
速度
(1)在表中填写以为单位表示的速度值。
(2)作出列车速度与时间关系的图像。
四、填空题。本大题共4小题。
13.以下是探究小车速度随时间变化规律的实验的一些步骤,其正确顺序是______.
①把穿过打点计时器的纸带固定在小车上;
②把打点计时器固定在木板上,并接好电路;
③更换纸带,再做两次;
④把长木板放在桌面上,并使滑轮伸出桌面;
⑤使小车停在打点计时器附近,先接通电源,后放开小车;
⑥将细绳拴在小车上并绕过定滑轮,下面挂上适量的钩码;
⑦断开电源,取出纸带.
14.打点计时器使用的交变电流的频率原为50Hz,若某次实验中交变电流的实际频率偏小而未被发觉,则纸带上记录的时间与真实值比较将___________(填“偏大”、“偏小”或“不变”).
15.如图是用
DIS
测定小车的加速度的实验装置.
(1)信号发射部分和信号接收部分组成为_____传感器,其中
A
是信号_____部分.
(2)实验室里使用这组传感器直接测量的物理量是________.
16.某同学在用打点计时器研究落体运动时,如果纸带上打出的点不清晰,可能的原因是___________________;如果打出的点变成了一些短线,可能的原因是__________________.
参考答案
1.A
【解析】同一打点计时器打出的四条纸带,点迹间的时间间隔相等,设为T.根据逐差相等公式△x=aT2可知,点迹间位移差△x越大,加速度越大,据图可以看出,A图的点与点之间的距离差最大,故A的加速度最大.故A正确、BCD错误.故选A.
2.D
【解析】A.按打点先后顺序每5个点取1个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,并不是秒表测量出的,故A错误;
B.实验时应先接通电源,再释放小车,故B错误;
C.利用匀变速直线运动的推论得
故C错误;
D.根据匀变速直线运动的推论公式
△x=aT2
可以求出加速度的大小得
故D正确。
故选D。
3.D
【解析】若打点计时器接在直流电源上,打点计时器不打点,故A错误;点痕的轻重和电源电压不稳有关,电源电压不稳不会导致短线,B错误;电源频率不稳,只会影响打点的时间间隔,不会影响点的形状,不会造成短线,故C错误;打点针压得过紧,振针和纸带接触时间过长,可能造成短线,故D正确.
4.A
【解析】因为每相邻两计数点间还有4个打点,所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s,根据运动学公式得:第三个记数点的速度,A正确.
5.A
【解析】在分析纸带时,不能只分析前后较少的点所在的区域;应依据长度越长时,测量误差越小,因此在处理纸带时,如果点距过密,则需要选取计数点,从而提高测量的精确度,每隔9个点取一计数点,计数点时间间隔为10×0.02s=0.2s,每隔2个点取一个计数点,计数点时间间隔为3×0.02s=0.06s.
故选A。
6.C
【解析】
A.
点迹均匀,说明点间距相同,时间也相同,故是匀速运动,故A正确;
B.
点迹变稀,说明相同时间间隔内的位移不断增加,物体加速运动,故B正确;
C.
点迹变密,说明相同时间间隔内的位移不断减小,故做减速运动,故C错误;
D.
当交流电频率为50Hz时,每隔0.02s打一次点,相邻两点间的时间间隔相等,故D正确.
故选C.
7.A
【解析】在使用打点计时器时应先进行安装,即步骤⑤;然后安装纸带即④;然后开始实验,要先开电源,再拉动纸带,即进行步骤①;然后关掉电源进行数据处理,故进行步骤②;数据处理时先数出点数,再测量长度,故为③、⑥;故正确的步骤为⑤④①②③⑥,A正确.
故选A。
8.BD
【解析】ABC.由于实验存在误差,所以这10个点中有8个点不完全在一条直线上,但紧挨在一条直线附近,只有G和B两个点离这条直线远,用倾斜直线进行连接,这条直线通过大部分的点,不在直线上的点两侧分布均匀,此条直线可表示小车运动的规律。故B符合题意,AC不符合题意。
D.与直线偏差较小的点(C、E、P、H、J)可能是实验误差造成的,而偏离直线较远的点(B、G)则可能是实验中出现失误造成的。故D符合题意。
故选BD。
9.ACD
【解析】A.长木板放在桌面上,带滑轮的一端要伸出桌边,细线一端连着小车,另一端跨过定滑轮,连着重物.所以A正确;
B.实验时为了减小误差,小车的加速度应该适当大一些,故B错误.
C.实验中为了在纸带上打出更多的点,为了打点的稳定,具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车,所以C正确;
D.纸带穿过限位孔后应置于复写纸下面才能打出点,所以D正确.
10.AC
【解析】A、选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点间的间隔增大,在用直尺测量这些点间的间隔时,在一次测量绝对误差基本相同的情况下,相对误差较小,因此A正确.
B、在实验中,如果小车运动的加速度过小,打出的点子很密,长度测量的相对误差较大,测量准确度会降低,因此小车的加速度略大一些较好,B错误.
C、为了减小长度测量的相对误差,舍去纸带上过于密集甚至分辨不清的点是必要的,因此C正确.
D、如果实验中所用长木板各部分的平整程度和光滑程度不同,小车的速度变化会不均匀,从而导致实验误差的增大,因此在实验前对所用长木板进行挑选、检查是必要的,所以D错误.
故选AC.
11.A;
应先接通电源,再放开纸带;
EBCFADG;
【解析】
(1)打点计时器在使用时,为了使打点稳定,同时为了提高纸带的利用率,使尽量多的点打在纸带上,要应先接通电源,再放开纸带,故A错误.
(2)本着先安装器材,后进行实验的思路,如在该实验中,先固定长木板,安装打点计时器,准备完毕开始进行实验,注意要先打点后释放小车,做完一次实验要及时关闭电源,故正确的实验步骤是EBCFADG.
12.(1)
15m/s;16.4m/s;18.1m/s;19.4m/s;21.2m/s;22.5m/s;23.9m/s;(2)图见解析
【解析】(1)根据速度单位之间的换算关系可知:
54km/h=15m/s;
59km/h=16.4m/s
65km/h=18.1m/s
70km/h=19.4m/s
76km/h=21.2m/s
81km/h=22.5m/s
86km/h=23.9m/s
(2)根据速度值建立如图所示坐标,利用描点法可得出对应的图象如图所示;
13.④②①⑥⑤⑦③
【解析】[1]在实验中,应先固定好木板,再固定打点计时器,将纸带穿过打点计时器并固定在小车上,绕过定滑轮,并挂上适量钩码.准备就绪后应先让小车停在打点计时器附近,然后接通电源,再释放小车,打点结束后关闭电源,更换纸带,再做两次.
14.偏小
【解析】交变电流的实际频率偏小,实际打点周期大于0.02s,比如打出6个点的实际时间大于0.1s,但仍按照原周期计算时间为0.1s,所以纸带上记录的按原周期算出的时间应该偏小。
15.(1)位移,
发射;
(2)位移;
【解析】(1)根据实验装置可知,信号发射器和信号接收器组成了位移传感器;A应是信号发射部分.
(2)根据实验原理可知,该实验采集的是物体位移,即直接测量的物理量是位移.
故答案为(1)位移,发射;(2)位移;
16.电压过低或振针调节过短
振针调节离纸带过近
【解析】电磁打点计时器的振针做电磁振动在纸带上打点,通过纸带上的点来测量时间.所以打点不清晰,说明振针对纸带的力不够,电压过低或振针调节过短.同理若打出一些短线,就是振针调节离纸带过近.