2.1 实验: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 实验: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
文件大小 155.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-10-16 17:17:11

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文档简介

实验:探究小车速度随时间变化的规律
一、单选题
在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,已算出小车经过各计数点的瞬时速度,为了计算加速度,合理的方法是
A. 根据任意两计数点的速度用公式算出加速度
B. 根据实验数据画出图像,量出其倾角,由公式求出加速度
C. 根据实验数据画出图像,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度
D. 依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
如图所示是同一打点计时器打出的4条纸带,在图示记录的时间内
A. 纸带均做匀速运动 B. 丙纸带的平均速度最大
C. 丁纸带的平均速度最大 D. 乙和丁纸带的平均速度一样大
在“用打点计时器探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中,某同学得到一条纸带,如图所示,图中的点为计数点,在每相邻的计数点之间还有四个点没有画出,相邻计数点的时间间隔为T,所用电源的频率为50 Hz,下列说法中正确的是
A. 相邻计数点间的时间间隔
B. 计数点B的的速度可表示为
C. 纸带的加速度可表示为
D. 打点过程中应先释放纸带再打开电源
“探究小车速度随时间变化的规律”的实验是同学们进入高中学习的第一个分组探究实验,在实验过程中,物理老师记录了部分探究实验小组同学的实验过程和行为,你认为以下实验过程、行为正确的是
A. 某实验小组同学走进实验室就开始动用实验器材,实验过程中在实验室到处跑来跑出,实验结束后没有整理实验器材并把没有用的纸带随手乱扔
B. 某实验小组安装好实验装置后,先接通电源再放开小车,打点,关闭电源,给纸带编号,换上新纸带,重复三次实验
C. 某实验小组从三条纸带中任意拿出一条纸带,标上计数点每隔4个自然计时点选取一个计数点、1、2、3、4、5,测量各相邻计数点之间的距离,把测量结果填入表中
小明同学拉着穿过打点计时器的纸带的一端,向左运动,在纸带上打出了一系列的点,点迹分布如图所示,下列关于纸带的运动情况的说法中正确的是
A. 先匀速直线运动后减速直线运动 B. 先加速直线运动后匀速直线运动
C. 先减速直线运动后加速直线运动 D. 先加速直线运动后减速直线运动
在研究匀加速直线运动的实验时,得到如图所示的一条纸带,0、1、2、3为相邻的计数点,1、2、3点到0点的距离分别为、和,相邻计数点的时间间隔为T。则在计数点2所代表的时刻,纸带运动的瞬时速度的计算式为
A. B. C. D.
在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,为了减小测量小车运动加速度时的误差,下列措施中可行的是
A. 使小车运动的加速度越小越好
B. 挂在细绳下的钩码的个数越多越好
C. 在同样条件下打出多条纸带,任意选其中一条进行测量和计算
D. 舍去纸带上比较密集的点,然后选取计数点,进行计算
在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,未启动打点计时器,小车应放置在
A. 靠近打点计时器位置 B. 长木板上的滑轮附近
C. 打点计时器与滑轮的中点处 D. 任意位置
二、多选题
甲乙两位同学利用穿过打点计时器的纸带来记录小车的运动,打点计时器所用电源的频率为有关操作和测量的说法中正确的是
A. 先释放小车,再接通电源,当小车到达滑轮前及时用手按住它后关闭电源
B. 开始释放小车前,应使小车靠近打点计时器
C. 测量时应舍去纸带上的密集点,然后选取计数点
D. 必须每5个打印点设一个计数点
在“探究小车的速度随时间的变化规律”的实验中,下列说法中正确的是
A. 纸带上的点间间隔相等,表示纸带是匀速运动的
B. 在打下的纸带上,点迹密的地方,表示小车的速度大,稀疏的地方表示速度小
C. 在打下的纸带上,点迹密的地方,表示小车的速度小,稀疏的地方表示速度大
D. 根据实验测量数据,作图象时,先在坐标系中描点,然后用一条平滑的曲线”拟合”这些点,且画图象时,要使它两侧的点数大致相同
在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,某同学将打点计时器打出的三条纸带,分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸条,按先后顺序一端对齐粘贴在一起.然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来,如图甲、乙、丙所示,则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律.以下说法正确的是
A. 图甲表示物体处于静止
B. 图乙表示物体做匀速直线运动
C. 图乙表示物体的速度随时间均匀增加
D. 图丙表示物体的速度先随时间均匀增加,后保持不变
在气垫导轨上探究“匀变速运动的速度随时间的关系”时滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住。电子计时器可自动记录遮光时间,测得遮光条的宽度为,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使更接近瞬时速度,正确的措施是
A. 换用宽度更窄的遮光条 B. 提高测量遮光条宽度的精确度
C. 使滑块的释放点尽量远离光电门 D. 增大气垫导轨与水平面的夹角
三、实验题
某同学用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
图中仪器A叫作_________计时器,使用_______填“交流”或“直流”电源,释放小车前,小车应停在_______填“靠近”或“远离”仪器A的位置。
下列是该实验中的一部分基本步骤:
A.释放小车,让小车带着纸带运动 安装纸带
C.把计时器固定好 接通电源,进行打点
以上步骤的正确顺序是_______。
在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,
从下列给出的器材中选出实验中所需的,并将它们填在横线上填编号:
A.电磁打点计时器 天平 低压交流电源 低压直流电源 细绳和纸带
F.钩码和小车 停表 一端有滑轮的长木板 刻度尺
选出的器材有________;
某同学按照以下步骤进行操作:
A.换上纸带重复做三次,选择一条较为理想的纸带;
B.将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,接上电源;
C.把小车停在靠近打点计时器的地方,先放开小车,再接通电源;
D.断开电源,取下纸带;
E.把一条细绳拴在小车前端,绳跨过滑轮挂上钩码;
F.把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器.
以上步骤有错误的是________,错误步骤修改正确后,合理的顺序是________填步骤前的字母
如图所示是某同学用打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出来,其中,,,,,。
多选在“练习使用打点计时器”的实验中,下列操作正确的是____。
A.打点前小车应靠近打点计时器,要先接通电源,待计时器开始打点后再释放小车
B.要舍去纸带上比较密集的点迹,然后选取计数点
C.若打点频率为,每五个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为
D.实验中应使小车速度尽量小些
根据纸带可推测出小车是做____运动选填“加速”“减速”或者“匀速”。
下表列出了打点计时器打下B、D、F点时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下C、E两点时小车的瞬时速度保留三位有效数字。
位置 B C D E F
速度
以A点为计时起点,在坐标图中画出小车的速度时间关系图线。
根据你画出的小车的速度时间关系图线计算出的小车的加速度____。保留两位有效数字
答案和解析
1.【答案】C
【解答】
根据实验数据画出图象,由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度,误差较小,故C正确,A错误;
B.根据实验数据画出图象,当纵坐标取不同的标度时,图象的倾角就会不同,所以量出其倾角,用公式算出的数值并不是加速度,故B错误;
D.方法D也具有方法A相同的缺点,、 ,然后算出平均值a,
求平均值时,,只用了和两组数据,偶然误差较大,故D错误。
故选C。
2.【答案】C
【解答】甲、乙、丙纸带上点与点之间的距离不均匀,故甲、乙、丙不是做匀速运动,故A错误;
B.丙纸带上的点迹最多,则所用时间最长,而且位移小,故平均速度最小,故B错误;
甲、乙、丁上均有5个点,但丁上第一个点和第五个点之间的距离最大,故丁的平均速度最大,故C正确,D错误.
3.【答案】B
【解答】
A.因每相邻的计数点之间还有四个点没有画出,相邻计数点的时间间隔为T,所用电源的频率为50Hz,所以相邻计数点间的时间间隔为,故A错误;
B.据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该段的平均速度,知计数点B的的速度可表示为,故B正确;
C.由位移差公式,知纸带的加速度可表示为,故C错误;
D.打点过程中应先打开电源再释放纸带,故D错误。
故选B。
4.【答案】B
【解答】
A.走进实验室不能立即动手做实验,应先了解实验原理和方法,在老师的指导下进行实验,实验过程中不能随便走动,实验结束后整理器材,没有用的纸带不能随手乱扔,故A错误;
B.实验时,不能先放开小车,再接通打点计时器电源,由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理,应该先接通电源,待打点计时器开始打点后再释放小车,故B正确;
C.换上纸带重复做三次,选择一条较为理想的纸带,进行实验处理,不能任意拿一条纸带就进行数据处理,故C错误;
故选B。
5.【答案】D
【解答】
从图中看出,相邻的计时点的距离先越来越大,后越来越小,所以小车先做加速运动后做减速运动。
故D正确,A、B、C错误。
故选D。
6.【答案】C
【解答】
根据某时刻的瞬时速度等于一段时间内的平均速度得:
,故ABD错误,C正确;
故选:C.
7.【答案】D
【解答】
A.若小车加速度过小,则点迹间距差别较小,且距离初始点较近,测量误差较大,故应适当增大加速度,故A错误;
B.适当增加钩码个数可以增大小车的加速度,可以减小误差,但是并不意味着钩码个数越多越好,个数太多,加速度太大,导致点迹间距太大,浪费纸带,同时会造成较大的误差,故B错误;
C.在相同的条件下,打出多条纸带,选其中一条最理想的进行测量和计算,有利于减小误差,故C错误;
D.纸带上开始时密集的点,点距过小,测量误差较大,故应舍去,只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量与计算,故D正确.
8.【答案】A
【解析】解:打点计时器应固定在长木板上,在固定滑轮的另一端,为了在纸带打更多的点,开始实验时小车应放在靠近打点计时器一端,故A正确,BCD错误;
9.【答案】BC
【解答】
A.在实验中,应该先接通电源,打点稳定后再释放纸带,故A错误;
在探究小车速度随时间变化规律实验中,开始释放小车前,应使小车靠近打点计时器,这样子的目的是为了尽可能的利用纸带;其次测量时应舍去纸带上的密集点,因为点太密集不便于测量数据,然后选取计数点,故BC正确;
D.在选择计数点时,并不是一定选择每5个打印点为一个计数点,选择5个打印点为一个计数点的目的在于便于计算,故D错误。
故选BC。
10.【答案】ACD
【解答】
解:A、纸带上的点间时间间隔相等,当点间距相等,则表示纸带是匀速运动的,故A正确;
BC、纸带上两个点之间的时间间隔一定,纸带上打点密集说明,纸带运动的速度较小,稀疏的地方表示速度大,故B错误,C正确;
D、作图研究实验测量点间的关系时,画曲线时让尽量多的点落在该曲线上;如不在曲线上,应使尽量多的点均匀分布在曲线的两侧;离曲线太远的点,说明误差太大,可以舍弃;作图时用平滑的曲线,不能用折线,故D正确。
故选ACD。
11.【答案】CD
【解答】
且纸带的高度即表示相应时间内物体的位移;因点迹间隔相同,故发生各位移的时间间隔相等,而纸带宽度是相同的,可以用水平方向的宽度来表示时间。相同时,,即纸带的高度反映小车的速度大小。
A.甲图中表示任意相等时间内发生的位移相等,表示物体做匀速直线运动,故A错误;
乙图中表示相等时间内的位移差值相等,且物体的位移逐渐增大,则物体做匀加速直线运动,物体速度随时间均匀增加,故B错误,C正确;
D.图中开始相等时间内的位移差值相等,且物体的位移逐渐增大,则物体做匀加速直线运动,物体速度随时间均匀增加,后来物体的位移相等,物体做匀速直线运动,因此图丙表示物体的速度先随时间均匀增加,后保持不变,故D正确。
故选CD。
12.【答案】AC
【解答】
A.平均速度近似等于瞬时速度,在情况下,把近似看做近似速度,为使其更接近光电门瞬时速度,需要缩短通过时间,即换用宽度更窄的遮光条,故A正确;
B.提高测量遮光条宽度的精确度,不能缩短,故B错误;
C.使滑块的释放点尽量远离光电门,则变小,故C正确;
D.增大气垫导轨与水平面夹角,在滑块释放点距离光电门较近情况下,不能明显缩短,故D错误。
13.【答案】电火花打点;交流 ;靠近;
【解析】解答:题图中仪器A叫作电火花打点计时器,使用交流电源,实验过程中,释放小车前,小车要靠近打点计时器。
步骤的正确顺序为:先把计时器固定好,安装纸带,再接通电源,进行打点,之后释放小车,让小车带着纸带运动,故正确的顺序是CBDA。
14.【答案】
;BFECDA或BEFCDA
【解答】
在本实验中,不需要测量小车或砝码的质量,因此不需要天平,打点计时器使用的是交流电源,因此不需要直流电源,同时打点计时器记录了小车运动时间,因此不需要停表.测量点迹间的距离需要刻度尺,所以需要的器材是ACEFHI.
步骤有错误的是C,应先接通电源,再释放小车;
根据先组装器材再进行实验最后进行数据处理的顺序可知,操作步骤顺序为也正确.

15.【答案】
加速

如图所示
 
【解答】打点前,小车应靠近打点计时器,要先接通电源,待计时器开始打点后再释放小车,A正确
B.要舍去纸带上比较密集的点迹,然后选取计数点,B正确
C.若打点频率为,每五个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为,C错误
D.如果实验中小车速度过小,会导致纸带上的点比较密集,不利于选点和测量,D错误。
从图中可知计数点间的距离越来越大,而相邻计数点间的时间间隔相同,故小车速度越来越大,做加速运动。
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知: 。
根据描点法可得图像如图所示:
图象的斜率大小表示加速度大小,由此得: 。
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