2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 练习 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 练习 （word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 301.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-10-17 17:39:23 | ||
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文档简介
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律
1．(多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中正确的是( )
A．通过调节，应使小车、纸带、拉线和定滑轮上边缘在一条直线上
B．坐标轴单位长度越小越好
C．开始前要先接通电源后释放纸带，打完点要先断开电源后取纸带
D．钩码的质量越大越好
2．(多选)在实验“探究小车速度随时间变化的规律”中，我们采用的正确方法是( )
A．舍掉开头过于紧密的点，找一个适当的点当作计时起点
B．为了实验精确，选取纸带上第一个点为计时起点
C．每相邻计数点的时间间隔只能取0.1 s
D．每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，取0.02 s、0.04 s、…、n×0.02 s均可
3．(多选)“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图甲、乙两个图像为甲、乙两位同学从实验中得到数据后，画出的小车运动的v－t图像．下列说法正确的是( )
A．甲的实验误差比乙的实验误差小
B．甲的实验误差比乙的实验误差大
C．甲在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹
D．乙在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹
4.在研究小车运动情况的实验中，已计算出小车经过各计数点的瞬时速度v1、v2、v3、v4、v5、v6，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a＝计算出加速度
B．根据实验数据画出v－t图像，量出其倾角，由公式a＝tanα求出加速度
C．根据实验数据画出v－t图像，由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式a＝计算出加速度
D．依次算出通过连续的两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
5．根据已打出的纸带，不用公式计算和测量就能直接得出的物理量是( )
A．时间间隔 B．位移
C．加速度 D．平均速度
6．某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到的纸带打的点很稀，这是由于( )
A．接的电压太高 B．接的电源频率偏高
C．所挂钩码太少 D．所挂钩码太多
7．(多选)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，下列关于作v－t图像的说法中，正确的是( )
A．只要确定了v－t图像中的两点，就可以得到小车运动的v－t图像，因此，实验只需要测出两组数据
B．作v－t图像时，所取的点越多，图线就越准确
C．作出的v－t图线应该通过所有的点，图线曲折也可以
D．对于偏离直线较远的点，说明误差太大，应舍去
二、非选择题
8.用电磁打点计时器、光滑平板、小车等器材探究小车速度随时间变化的规律，如图所示是某同学即将释放小车前的实验装置图．该装置图中有3处明显错误，它们分别是：
(1)___________________________________________；
(2)___________________________________________；
(3)___________________________________________．
9.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，电源的频率为50 Hz.
(1)下列给出的器材中，有一部分已经选好了，请选出还需要的器材．
A．电磁打点计时器 B．天平
C．低压交流电源 D．低压直流电源
E．细绳和纸带 F．钩码和小车
G．秒表 H．一端有滑轮的长木板
I．刻度尺
选出的器材有A、E、F、H，还需要________(填字母)．
(2)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，接上所需电源；
C．把小车停在靠近打点计时器的地方，先放开小车，再启动打点计时器；
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，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________(填步骤前的字母)，应更正为__________________；步骤合理的顺序是________(填步骤前的字母)．
10．某同学测量小车做匀变速直线运动的加速度时，打出的纸带如图甲所示，他在纸带上每隔4个点取一计数点(相邻计数点间还有4个点未画出)，并标明了各计数点间的测量数据(电源频率为50 Hz)．
(1)打A、B、C、D、E各点时小车的速度
vA＝________ m/s，vB＝________ m/s，vC＝________ m/s，vD＝________ m/s，vE＝________ m/s
(2)若以打O点为计时开始的时刻，试在如图乙所示的坐标系中画出小车的v－t图像．由此图像求得小车的加速度a＝________ m/s2(结果保留1位小数)．
11．某同学在玩具赛车的赛车场看赛车比赛时，用相机连拍功能对经过的某玩具赛车进行了连拍，然后他把连拍后的照片对应赛道位置排列好，排列好的位置关系如图所示．已知该照相机的连拍频率是每秒10张，照片与实物的比例为1∶10.为了判断该赛车的运动情况，该同学对整理好的照片进行了研究．请根据图中数据回答下列问题：
(1)该照相机连拍时，其拍摄周期为T＝________ s.
(2)图中从左向右玩具赛车在第二个位置的速度v2＝________ m/s，赛车在第五个位置的速度v5＝________ m/s.
(3)该玩具赛车在连拍时间内的平均加速度a＝________ m/s2.
12．某同学用打点计时器做研究变速运动的实验．他按如图所示安装好了实验器材，接好了线，准备打开电源开关进行实验．在他所组装的器材中，有三处错误，请你指出：
(1)_______________________________________________________；
(2)______________________________________________________；
(3)______________________________________________________．
13．某同学在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，选用一条纸带进行数据处理．
(1)该同学选取的纸带应是________(填“A”或“B”)；
A．点迹清晰且间距适当
B．点迹模糊或出现划线
(2)如图所示，若A、B、C是所选纸带上依次相邻的计数点，且相邻两计数点间的时间间隔为0.10 s．则打点计时器打B点时小车的速度大小vB＝________ m/s(结果保留两位小数)；
(3)若打点计时器使用的电源频率变大，其他条件不变，纸带上相邻两点间的距离和原来相比将________(填“A”或“B”)．
A．变大 B．变小
14．如图所示，是某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，打点计时器打点的时间间隔T＝0.02 s，将纸带上每隔四个点(图上没画出)按打点顺序依次标为A、B、C……，其中x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.33 cm、x4＝8.95 cm、x5＝9.61 cm、x6＝10.26 cm.
(1)下表列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度．
位置 B C D E F
速度/(m·s－1) 0.737 0.801 ______ 0.928 0.994
(2)以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度—时间图线．
(3)根据你画出的小车的速度—时间图线计算出的小车的加速度a＝________ m/s2，方向是________(填“A→B”或“B→A”)．
15．光电计时器是物理学中常用的一种研究物体运动情况的计时仪器，其结构如图甲所示．a、b分别为光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间，这样就可以将物体通过光电门的平均速度视为其通过光电门的瞬时速度．如图乙所示，气垫导轨上安装有A、B两个光电门，导轨上放有一滑块，滑块上装有宽度为d的遮光片．现使滑块从某一位置开始以恒定的加速度滑动，并依次通过光电门A、B，光电计时器记录的时间分别为t1、t2，并测得遮光片从光电门A运动到光电门B所用的时间Δt.
(1)在实验中，为了更准确地测得滑块通过光电门时的速度，应选用较________(填“宽”或“窄”)的遮光片；
(2)由题可知，遮光片通过光电门A时的速度表达式v1＝________，通过光电门B时的速度表达式v2＝________；
(3)滑块在气垫导轨上运动的加速度的表达式a＝________(用v1、v2及题干中记录的时间字母表示)．
16．如图所示是研究小车运动x－t图像和v－t图像的实验装置．
(1)信号发射器和信号接收器组成________传感器．DIS实验系统除传感器外还需要的主要仪器有________和计算机．
(2)测定加速度，通过位移传感器获得小车运动的v－t图像，小车在AB区域内的加速度a＝________ m/s2.
17．利用打点计时器研究小车变速直线运动的实验，得到如图甲所示的一条纸带，在纸带上共取了A、B、C、D、E、F、G七个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，从每一个计数点处将纸带剪开分成六条(分别叫a、b、c、d、e、f)，将这六条纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中，得到如图乙所示的直方图，最后将各纸带上端中心连起来，于是得到表示v与t关系的图像．已知打点计时器的工作频率为50 Hz.为表示v与t关系，图中x轴对应物理量是时间t，y轴对应物理量是速度v.
(1)若纸条c的长度为6.0 cm，则图中t3为________ s，v3是纸条c段的________速度，v3＝________ m/s；(保留两位有效数字)
(2)若测得a段纸带的长度为2.0 cm，f段纸带长度为12.0 cm，则可求出加速度的大小为________ m/s2.(保留两位有效数字)
18．如图甲所示，用打点计时器记录小车的运动情况．小车开始在水平玻璃板上运动，后来在薄布面上做减速运动．所打出的纸带及相邻两点间的距离(单位： cm)如图乙所示，纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0.02 s．试用作图法(v－t图像)求出小车在玻璃板上的运动速度．
参考答案
1答案AC
解析 为了使小车做直线运动，通过调节，应使小车、纸带、拉线和定滑轮上边缘在一条直线上，A项正确；坐标轴的单位长度应根据实际情况选取，方便我们的计算即可，B项错误；在使用打点计时器时，应先接通电源后释放纸带，打完点后，应先断开电源后取纸带，C项正确；如果实验中加速度过大，会导致打出的点非常少，不利于我们研究，所以钩码的质量不是越大越好，D项错误．故选A、C两项．
2答案AD
解析 小车开始运动时速度较小，点迹比较密集，不便于测量，所以舍掉开头过于密集的点，故A项正确，B项错误；选择计数点时，应以测量误差小为依据，不是只能取0.1 s，选0.02 s、0.04 s、…、n×0.02 s均可，C项错误，D项正确．
3答案 BC
解析 从图像中可以看出乙图上的点几乎都在一条直线上，而甲图中有一些点偏离了直线，所以甲的实验误差比乙的实验误差大，A项错误，B项正确；甲图中t＝0时速度为零，乙图中t＝0时速度不为零，所以乙同学在实验中处理纸带时舍掉了开头一些密集的点迹，C项正确，D项错误．
4答案C
【解析】 要尽量利用多组数据，计算平均值才能减小偶然误差．A项，只用两个点的速度，偶然误差较大；B项，图线的倾角与坐标轴单位长度的选取有关，a＝tanα不成立；C项，可以减小偶然误差；D项，依次算出通过连续的两个计数点间的加速度，取平均值得a＝，算式中只用到了计数点1、6的速度，不能减小偶然误差．
5答案 A
解析 从纸带可直接读出的物理量为时间间隔，用刻度尺可测量位移，可以计算得出的有加速度、平均速度、瞬时速度，故A项正确．
6答案 D
解析 电压的高低不影响点的疏密，故A项错误；电源频率偏高、钩码太少都会使打的点较密集，故B、C两项错误，D项正确．
7答案 BD
解析 作v－t图像时，为了使图线尽量准确，应该有较多的数据点，A项错误，B项正确；作图时应使尽量多的点在直线上，其他的点均匀地分布在直线两侧，个别误差大的点，可以舍去不予考虑，C项错误，D项正确．
8答案 (1)细线与平板不平行
(2)打点计时器接的是直流电源
(3)小车离打点计时器的距离太远
【解析】 电磁打点计时器是一种计时仪器，所用电源为交流电源，因此图中接直流电源是错误的；细线和平板应平行，而图中细线和平板不平行，故需要调整它们的位置；实验开始时，小车应靠近打点计时器，以保证在纸带上打足够多的点，有利于数据的处理与分析，而图中小车离打点计时器的距离太大，所以此处是错误的，也应该进行调整．
9答案(1)C、I
答案C 先接通电源，再释放小车 BECDA
【解析】 (1)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的时间，因此不需要秒表，测量点迹间的距离需要刻度尺，所以还需要的器材是：C、I；
(2)以上步骤有错误的是C，应先接通电源，再释放小车；根据组装器材、进行实验、数据处理的顺序知，操作步骤顺序为：BECDA.
10答案0.36 0.52 0.68 0.83 0.99 1.6
解析 (1)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得：
vA＝＝ m/s＝0.36 m/s；
vB＝＝ m/s≈0.52 m/s；
vC＝＝ m/s≈0.68 m/s；
vD＝＝ m/s≈0.83 m/s；
vE＝＝ m/s≈0.99 m/s.
(2)采用描点法作图，小车的v－t图线如图所示
根据速度—时间图像的斜率等于加速度，所以加速度为a＝≈1.6 m/s2.
11答案 (1)0.1 (2)2.6 3.2 (3)2
解析 (1)每秒拍10张照片，则拍摄周期T＝ s＝0.1 s.
(2)玩具赛车在第二个位置的速度为v＝＝ m/s＝2.6 m/s.玩具赛车在第五个位置的速率v′＝＝ m/s＝3.2 m/s.
(3)a＝＝2 m/s2.
12答案 (1)电压不应选2 V，应选4～6 V (2)不应接直流输出，应接交流输出 (3)小车不应靠近滑轮处，应靠近打点计时器处
解析 由图可知，打点计时器所选电源种类错误，应选4～6 V的交流电源；电压选择2 V偏低，不能正常工作，所以要选4～6 V的电压；应接交流输出，不能接直流输出．同时为了使纸带充分利用，应该使小车靠近打点计时器，而不是靠近滑轮．
13答案 (1)A (2)0.42 (3)B
解析 (1)在用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中，选用一条点迹清晰且间距适当的纸带来进行数据处理．点迹清晰且间距适当，与分析相符，故A项正确；点迹模糊或出现划线，与分析不符，故B项错误．
(2)根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可以求出B点速度的大小为：vB＝＝×10－2 m/s＝0.42 m/s.
(3)若打点计时器使用的电源频率变大，即周期减小，因其他条件不变，纸带上相邻两点间的距离和原来相比将变小，故B项正确．
14答案 (1)0.864 (2)见解析 (3)0.64(±0.02) A→B
解析 (1)打下D点时小车的瞬时速度为：vD＝＝＝0.864 m/s.
(2)小车的速度—时间图线如图所示．
(3)在v－t图像中，图线的斜率表示加速度的大小，则a＝＝(0.64±0.02)m/s2，加速度的方向与速度的方向一致，即由A→B.
15答案 (1)窄 (2) (3)
解析 (1)用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，所以遮光片应选择较窄的．
(2)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度，则有通过光电门A时的速度v1＝，通过光电门B时的速度v2＝.
(3)滑块的加速度，根据a＝＝.
16答案 (1)位移 数据采集器 (2)1.67
解析 (1)根据实验装置可以知道，信号发射器和信号接收器组成了位移传感器；根据实验原理可以知道，DIS实验还需要数据采集器和处理数据的计算机．
(2)由图可知图线AB部分为倾斜的直线，图线的斜率等于物体的加速度，因此有：a＝≈1.67 m/s2.
17答案 (1)0.25 平均 0.60 (2)2.0
解析 (1)纸带长度为每0.1 s所发生的位移，所以用纸带的长度除以0.1 s即为该段位移的平均速度，也等于该段时间中点的瞬时速度，所以t3为0.25 s；v3是纸条c段的平均速度，v3＝0.60 m/s；
(2)若测得a段纸带的长度为2.0 cm，则0.05 s时刻速度为0.2 m/s，f段纸带长度为12.0 cm，0.55 s时刻速度为1.2 m/s，根据加速度公式a＝＝ m/s2＝2.0 m/s2.
18答案 0.85 m/s，过程见解析
解析 设对应点1、2、3、4、5的瞬时速度分别为v1、v2、v3、v4、v5，则有：
v1＝ cm/s＝75 cm/s＝0.75 m/s，
v2＝ cm/s＝65 cm/s＝0.65 m/s，
v3＝ cm/s＝55 cm/s＝0.55 m/s，
v4＝ cm/s＝45 cm/s＝0.45 m/s，
v5＝ cm/s＝35 cm/s＝0.35 m/s，
以速度为纵坐标，以时间为横坐标建立直角坐标系，用描点法作出小车在薄布上做减速运动时的v－t图像．将图线延长，使其与纵轴相交，由图像可知，小车做减速运动的初速度为0.85 m/s，即为小车在玻璃板上的运动速度．
1．(多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中正确的是( )
A．通过调节，应使小车、纸带、拉线和定滑轮上边缘在一条直线上
B．坐标轴单位长度越小越好
C．开始前要先接通电源后释放纸带，打完点要先断开电源后取纸带
D．钩码的质量越大越好
2．(多选)在实验“探究小车速度随时间变化的规律”中，我们采用的正确方法是( )
A．舍掉开头过于紧密的点，找一个适当的点当作计时起点
B．为了实验精确，选取纸带上第一个点为计时起点
C．每相邻计数点的时间间隔只能取0.1 s
D．每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，取0.02 s、0.04 s、…、n×0.02 s均可
3．(多选)“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图甲、乙两个图像为甲、乙两位同学从实验中得到数据后，画出的小车运动的v－t图像．下列说法正确的是( )
A．甲的实验误差比乙的实验误差小
B．甲的实验误差比乙的实验误差大
C．甲在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹
D．乙在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹
4.在研究小车运动情况的实验中，已计算出小车经过各计数点的瞬时速度v1、v2、v3、v4、v5、v6，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a＝计算出加速度
B．根据实验数据画出v－t图像，量出其倾角，由公式a＝tanα求出加速度
C．根据实验数据画出v－t图像，由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式a＝计算出加速度
D．依次算出通过连续的两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
5．根据已打出的纸带，不用公式计算和测量就能直接得出的物理量是( )
A．时间间隔 B．位移
C．加速度 D．平均速度
6．某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到的纸带打的点很稀，这是由于( )
A．接的电压太高 B．接的电源频率偏高
C．所挂钩码太少 D．所挂钩码太多
7．(多选)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，下列关于作v－t图像的说法中，正确的是( )
A．只要确定了v－t图像中的两点，就可以得到小车运动的v－t图像，因此，实验只需要测出两组数据
B．作v－t图像时，所取的点越多，图线就越准确
C．作出的v－t图线应该通过所有的点，图线曲折也可以
D．对于偏离直线较远的点，说明误差太大，应舍去
二、非选择题
8.用电磁打点计时器、光滑平板、小车等器材探究小车速度随时间变化的规律，如图所示是某同学即将释放小车前的实验装置图．该装置图中有3处明显错误，它们分别是：
(1)___________________________________________；
(2)___________________________________________；
(3)___________________________________________．
9.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，电源的频率为50 Hz.
(1)下列给出的器材中，有一部分已经选好了，请选出还需要的器材．
A．电磁打点计时器 B．天平
C．低压交流电源 D．低压直流电源
E．细绳和纸带 F．钩码和小车
G．秒表 H．一端有滑轮的长木板
I．刻度尺
选出的器材有A、E、F、H，还需要________(填字母)．
(2)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，接上所需电源；
C．把小车停在靠近打点计时器的地方，先放开小车，再启动打点计时器；
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，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________(填步骤前的字母)，应更正为__________________；步骤合理的顺序是________(填步骤前的字母)．
10．某同学测量小车做匀变速直线运动的加速度时，打出的纸带如图甲所示，他在纸带上每隔4个点取一计数点(相邻计数点间还有4个点未画出)，并标明了各计数点间的测量数据(电源频率为50 Hz)．
(1)打A、B、C、D、E各点时小车的速度
vA＝________ m/s，vB＝________ m/s，vC＝________ m/s，vD＝________ m/s，vE＝________ m/s
(2)若以打O点为计时开始的时刻，试在如图乙所示的坐标系中画出小车的v－t图像．由此图像求得小车的加速度a＝________ m/s2(结果保留1位小数)．
11．某同学在玩具赛车的赛车场看赛车比赛时，用相机连拍功能对经过的某玩具赛车进行了连拍，然后他把连拍后的照片对应赛道位置排列好，排列好的位置关系如图所示．已知该照相机的连拍频率是每秒10张，照片与实物的比例为1∶10.为了判断该赛车的运动情况，该同学对整理好的照片进行了研究．请根据图中数据回答下列问题：
(1)该照相机连拍时，其拍摄周期为T＝________ s.
(2)图中从左向右玩具赛车在第二个位置的速度v2＝________ m/s，赛车在第五个位置的速度v5＝________ m/s.
(3)该玩具赛车在连拍时间内的平均加速度a＝________ m/s2.
12．某同学用打点计时器做研究变速运动的实验．他按如图所示安装好了实验器材，接好了线，准备打开电源开关进行实验．在他所组装的器材中，有三处错误，请你指出：
(1)_______________________________________________________；
(2)______________________________________________________；
(3)______________________________________________________．
13．某同学在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，选用一条纸带进行数据处理．
(1)该同学选取的纸带应是________(填“A”或“B”)；
A．点迹清晰且间距适当
B．点迹模糊或出现划线
(2)如图所示，若A、B、C是所选纸带上依次相邻的计数点，且相邻两计数点间的时间间隔为0.10 s．则打点计时器打B点时小车的速度大小vB＝________ m/s(结果保留两位小数)；
(3)若打点计时器使用的电源频率变大，其他条件不变，纸带上相邻两点间的距离和原来相比将________(填“A”或“B”)．
A．变大 B．变小
14．如图所示，是某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，打点计时器打点的时间间隔T＝0.02 s，将纸带上每隔四个点(图上没画出)按打点顺序依次标为A、B、C……，其中x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.33 cm、x4＝8.95 cm、x5＝9.61 cm、x6＝10.26 cm.
(1)下表列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度．
位置 B C D E F
速度/(m·s－1) 0.737 0.801 ______ 0.928 0.994
(2)以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度—时间图线．
(3)根据你画出的小车的速度—时间图线计算出的小车的加速度a＝________ m/s2，方向是________(填“A→B”或“B→A”)．
15．光电计时器是物理学中常用的一种研究物体运动情况的计时仪器，其结构如图甲所示．a、b分别为光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间，这样就可以将物体通过光电门的平均速度视为其通过光电门的瞬时速度．如图乙所示，气垫导轨上安装有A、B两个光电门，导轨上放有一滑块，滑块上装有宽度为d的遮光片．现使滑块从某一位置开始以恒定的加速度滑动，并依次通过光电门A、B，光电计时器记录的时间分别为t1、t2，并测得遮光片从光电门A运动到光电门B所用的时间Δt.
(1)在实验中，为了更准确地测得滑块通过光电门时的速度，应选用较________(填“宽”或“窄”)的遮光片；
(2)由题可知，遮光片通过光电门A时的速度表达式v1＝________，通过光电门B时的速度表达式v2＝________；
(3)滑块在气垫导轨上运动的加速度的表达式a＝________(用v1、v2及题干中记录的时间字母表示)．
16．如图所示是研究小车运动x－t图像和v－t图像的实验装置．
(1)信号发射器和信号接收器组成________传感器．DIS实验系统除传感器外还需要的主要仪器有________和计算机．
(2)测定加速度，通过位移传感器获得小车运动的v－t图像，小车在AB区域内的加速度a＝________ m/s2.
17．利用打点计时器研究小车变速直线运动的实验，得到如图甲所示的一条纸带，在纸带上共取了A、B、C、D、E、F、G七个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，从每一个计数点处将纸带剪开分成六条(分别叫a、b、c、d、e、f)，将这六条纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中，得到如图乙所示的直方图，最后将各纸带上端中心连起来，于是得到表示v与t关系的图像．已知打点计时器的工作频率为50 Hz.为表示v与t关系，图中x轴对应物理量是时间t，y轴对应物理量是速度v.
(1)若纸条c的长度为6.0 cm，则图中t3为________ s，v3是纸条c段的________速度，v3＝________ m/s；(保留两位有效数字)
(2)若测得a段纸带的长度为2.0 cm，f段纸带长度为12.0 cm，则可求出加速度的大小为________ m/s2.(保留两位有效数字)
18．如图甲所示，用打点计时器记录小车的运动情况．小车开始在水平玻璃板上运动，后来在薄布面上做减速运动．所打出的纸带及相邻两点间的距离(单位： cm)如图乙所示，纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0.02 s．试用作图法(v－t图像)求出小车在玻璃板上的运动速度．
参考答案
1答案AC
解析 为了使小车做直线运动，通过调节，应使小车、纸带、拉线和定滑轮上边缘在一条直线上，A项正确；坐标轴的单位长度应根据实际情况选取，方便我们的计算即可，B项错误；在使用打点计时器时，应先接通电源后释放纸带，打完点后，应先断开电源后取纸带，C项正确；如果实验中加速度过大，会导致打出的点非常少，不利于我们研究，所以钩码的质量不是越大越好，D项错误．故选A、C两项．
2答案AD
解析 小车开始运动时速度较小，点迹比较密集，不便于测量，所以舍掉开头过于密集的点，故A项正确，B项错误；选择计数点时，应以测量误差小为依据，不是只能取0.1 s，选0.02 s、0.04 s、…、n×0.02 s均可，C项错误，D项正确．
3答案 BC
解析 从图像中可以看出乙图上的点几乎都在一条直线上，而甲图中有一些点偏离了直线，所以甲的实验误差比乙的实验误差大，A项错误，B项正确；甲图中t＝0时速度为零，乙图中t＝0时速度不为零，所以乙同学在实验中处理纸带时舍掉了开头一些密集的点迹，C项正确，D项错误．
4答案C
【解析】 要尽量利用多组数据，计算平均值才能减小偶然误差．A项，只用两个点的速度，偶然误差较大；B项，图线的倾角与坐标轴单位长度的选取有关，a＝tanα不成立；C项，可以减小偶然误差；D项，依次算出通过连续的两个计数点间的加速度，取平均值得a＝，算式中只用到了计数点1、6的速度，不能减小偶然误差．
5答案 A
解析 从纸带可直接读出的物理量为时间间隔，用刻度尺可测量位移，可以计算得出的有加速度、平均速度、瞬时速度，故A项正确．
6答案 D
解析 电压的高低不影响点的疏密，故A项错误；电源频率偏高、钩码太少都会使打的点较密集，故B、C两项错误，D项正确．
7答案 BD
解析 作v－t图像时，为了使图线尽量准确，应该有较多的数据点，A项错误，B项正确；作图时应使尽量多的点在直线上，其他的点均匀地分布在直线两侧，个别误差大的点，可以舍去不予考虑，C项错误，D项正确．
8答案 (1)细线与平板不平行
(2)打点计时器接的是直流电源
(3)小车离打点计时器的距离太远
【解析】 电磁打点计时器是一种计时仪器，所用电源为交流电源，因此图中接直流电源是错误的；细线和平板应平行，而图中细线和平板不平行，故需要调整它们的位置；实验开始时，小车应靠近打点计时器，以保证在纸带上打足够多的点，有利于数据的处理与分析，而图中小车离打点计时器的距离太大，所以此处是错误的，也应该进行调整．
9答案(1)C、I
答案C 先接通电源，再释放小车 BECDA
【解析】 (1)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的时间，因此不需要秒表，测量点迹间的距离需要刻度尺，所以还需要的器材是：C、I；
(2)以上步骤有错误的是C，应先接通电源，再释放小车；根据组装器材、进行实验、数据处理的顺序知，操作步骤顺序为：BECDA.
10答案0.36 0.52 0.68 0.83 0.99 1.6
解析 (1)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得：
vA＝＝ m/s＝0.36 m/s；
vB＝＝ m/s≈0.52 m/s；
vC＝＝ m/s≈0.68 m/s；
vD＝＝ m/s≈0.83 m/s；
vE＝＝ m/s≈0.99 m/s.
(2)采用描点法作图，小车的v－t图线如图所示
根据速度—时间图像的斜率等于加速度，所以加速度为a＝≈1.6 m/s2.
11答案 (1)0.1 (2)2.6 3.2 (3)2
解析 (1)每秒拍10张照片，则拍摄周期T＝ s＝0.1 s.
(2)玩具赛车在第二个位置的速度为v＝＝ m/s＝2.6 m/s.玩具赛车在第五个位置的速率v′＝＝ m/s＝3.2 m/s.
(3)a＝＝2 m/s2.
12答案 (1)电压不应选2 V，应选4～6 V (2)不应接直流输出，应接交流输出 (3)小车不应靠近滑轮处，应靠近打点计时器处
解析 由图可知，打点计时器所选电源种类错误，应选4～6 V的交流电源；电压选择2 V偏低，不能正常工作，所以要选4～6 V的电压；应接交流输出，不能接直流输出．同时为了使纸带充分利用，应该使小车靠近打点计时器，而不是靠近滑轮．
13答案 (1)A (2)0.42 (3)B
解析 (1)在用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中，选用一条点迹清晰且间距适当的纸带来进行数据处理．点迹清晰且间距适当，与分析相符，故A项正确；点迹模糊或出现划线，与分析不符，故B项错误．
(2)根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可以求出B点速度的大小为：vB＝＝×10－2 m/s＝0.42 m/s.
(3)若打点计时器使用的电源频率变大，即周期减小，因其他条件不变，纸带上相邻两点间的距离和原来相比将变小，故B项正确．
14答案 (1)0.864 (2)见解析 (3)0.64(±0.02) A→B
解析 (1)打下D点时小车的瞬时速度为：vD＝＝＝0.864 m/s.
(2)小车的速度—时间图线如图所示．
(3)在v－t图像中，图线的斜率表示加速度的大小，则a＝＝(0.64±0.02)m/s2，加速度的方向与速度的方向一致，即由A→B.
15答案 (1)窄 (2) (3)
解析 (1)用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，所以遮光片应选择较窄的．
(2)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度，则有通过光电门A时的速度v1＝，通过光电门B时的速度v2＝.
(3)滑块的加速度，根据a＝＝.
16答案 (1)位移 数据采集器 (2)1.67
解析 (1)根据实验装置可以知道，信号发射器和信号接收器组成了位移传感器；根据实验原理可以知道，DIS实验还需要数据采集器和处理数据的计算机．
(2)由图可知图线AB部分为倾斜的直线，图线的斜率等于物体的加速度，因此有：a＝≈1.67 m/s2.
17答案 (1)0.25 平均 0.60 (2)2.0
解析 (1)纸带长度为每0.1 s所发生的位移，所以用纸带的长度除以0.1 s即为该段位移的平均速度，也等于该段时间中点的瞬时速度，所以t3为0.25 s；v3是纸条c段的平均速度，v3＝0.60 m/s；
(2)若测得a段纸带的长度为2.0 cm，则0.05 s时刻速度为0.2 m/s，f段纸带长度为12.0 cm，0.55 s时刻速度为1.2 m/s，根据加速度公式a＝＝ m/s2＝2.0 m/s2.
18答案 0.85 m/s，过程见解析
解析 设对应点1、2、3、4、5的瞬时速度分别为v1、v2、v3、v4、v5，则有：
v1＝ cm/s＝75 cm/s＝0.75 m/s，
v2＝ cm/s＝65 cm/s＝0.65 m/s，
v3＝ cm/s＝55 cm/s＝0.55 m/s，
v4＝ cm/s＝45 cm/s＝0.45 m/s，
v5＝ cm/s＝35 cm/s＝0.35 m/s，
以速度为纵坐标，以时间为横坐标建立直角坐标系，用描点法作出小车在薄布上做减速运动时的v－t图像．将图线延长，使其与纵轴相交，由图像可知，小车做减速运动的初速度为0.85 m/s，即为小车在玻璃板上的运动速度．