2.1 实验:探究小车速度随时间变化的规律 同步练习(word版含答案)

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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(word版含答案)
格式 docx
文件大小 222.8KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-11-20 07:13:32

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文档简介

第一节实验:探究小车速度随时间变化的规律
一、单选题(共7题,每题5分,共35分)
1.如图所示,根据打点计时器打出的纸带,表示物体做匀速运动的是(  )
A. B.
C. D.
2.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,下列做法不能减小实验误差的是( )
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、光滑程度相同的长木板做实验
3.关于有效数字和误差,下列说法正确的是(  )
A.有三位有效数字
B.与含义是一样的
C.多测几次求平均值可减小系统误差
D.测出物体长为,采用测量工具的最小刻度是1厘米
4.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,下列说法正确的是(  )
A.小车在钩码的牵引下运动时只需打一条纸带,然后进行数据处理
B.为使测量更为严谨,应把打下的第一个点作为第一个测量点
C.为了便于测量,应舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点作为计时起点
D.两相邻测量点间的时间间隔必须是0.1 s
5.运动小车拖动的纸带经过打点计时器后,在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点,测出这6个点的第1点到第6点的距离为18 cm,则(  )
A.小车运动的平均速度为0.03 m/s
B.小车运动的平均速度为1.5 m/s
C.小车运动的平均速度为1.8 m/s
D.小车运动的平均速度为180 m/s
6.在实验中,利用纸带上的数据得出各计数点的瞬时速度后,以速度v为纵轴,以时间t为横轴建立直角坐标系。某次实验中某同学描出的点如图所示。在直角坐标系上一共描出了10个点。
下列思考有道理的是(  )
①这10个点无论如何也不在一条直线上,因此小车运动的v-t图线不可能为一条直线,而应为一条光滑的曲线
②这10个点中有6个点虽然不在一条直线上,但它们在一条直线附近,只有F和B两点离这条直线太远
③在8个点当中只有4个点能画在一条直线上(A、D、G、I),有6个点不在该直线上,这条直线肯定不能表示小车运动的规律
④与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的,而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
7.电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,不经计算,通过测量可以从纸带上直接得到的物理量是(  )
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
二、多选题(共5题,每题5分,共25分)
8.关于打点计时器,下列描述正确的是(  )
A.打点计时器是可以直接测量时间的仪器
B.电磁打点计时器也可以使用干电池供电
C.我们实验中的打点计时器只有接在交流电下,才能实现相邻的两点间隔0.02s
D.以下的交流电可以保证电火花打点计时器正常工作
9.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法正确的是( )
A.通过调节滑轮的高度,使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条水平线上
B.坐标轴的单位长度越小越好
C.开始打点前要先接通电源后释放小车,打完点后要先断开电源后取纸带
D.槽码的质量越大越好
10.电磁打点计时器是一种使用交流电源工作的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是(  )
A.时间 B.位移 C.瞬时速度 D.平均速度
11.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,对减小实验误差来说,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大些
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和计算
D.作图像时,必须要把描出的各点都连在同一条直线上
12.如图甲、乙所示,为同一打点计时器打出的两条纸带,由纸带可知( )
A.在打下计数点“0”至“5”的过程中,纸带甲的平均速度比乙的大
B.在打下计数点“0”至“5”的过程中,纸带甲的平均速度比乙的小
C.纸带甲的加速度比乙的大
D.纸带甲的加速度比乙的小
三、解答题(共4题,每题10分,共40分)
13.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。
14.在某次实验中,打点计时器所用电源的频率为50Hz。通过实验得到小车做匀变速直线运动的一条纸带,纸带上每相邻的两个计数点之间都有四个点画出。按时间顺序取0,1,2,3,4,5共六个计数点,用刻度尺分别量出点1,2,3,4,5到点0的距离(单位:cm),如图所示,求:
(1)打计数点4时,纸带运动的瞬时速度;
(2)小车的加速度。
15.如图所示是小球沿斜面滚下的频闪照片,照片中相邻小球影像间的时间间隔是0.1s,这样便记录了小球运动的时间。小球运动的位移可以通过刻度尺读出。
(1)试作出小球滚下过程的图像;
(2)求出小球滚下过程的加速度大小。
16.天文观测表明,距离地球为的星体背离地球运动的速度为,式中的称为哈勃常数,其值为(s·光年),现假设宇宙是一个大火球大爆炸后形成的,并设大爆炸后各星体以不同的速度,并以地球为中心向外匀速运动,据此请估算宇宙的年龄。
参考答案
1.B
【详解】
根据匀速直线运动的位移公式x=vt,在相等的时间内物体的位移相等,所以纸带上打出的点的间隔应是均匀的。
故选B。
2.B
【详解】
A.该方法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,A正确,不符合题意;
B.在实验中,如果小车运动的加速度过小,打出的点很密,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,符合题意;
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,C正确,不符合题意;
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,D正确,不符合题意。
故选B。
3.D
【详解】
A.有效数字是从左边第一个不是0的数字开始的,0.082cm是两位有效数字,A错误;
B.0.92cm是两位有效数字,采用的测量工具的最小刻度是1mm,而0.920cm是三位有效数字,采用的测量工具的最小刻度是0.1mm,它们的含义是不同的,B错误;
C.多测几次求平均值,可以减小偶然误差,不能减小系统误差,C错误;
D.测出一个物体长为123.6cm,最后一位是估读的,而倒数第二位3cm是准确的,所以采用的测量工具的最小刻度是1厘米,D正确。
故选D。
4.C
【详解】
A.小车在钩码的牵引下运动时,采用多次测量,打出多条纸带,进行数据处理,有利于减小误差,A错误;
BC.上开始时密集的点,点距过小,测量误差较大,故应舍去,找一个适当的点作为计时起点,B错误C正确;
D.选取计数点,可增加测量距离,减小测量过程所产生的误差,两相邻测量点间的时间间隔不一定取0.1 s,D错误。
故选C。
5.C
【详解】
从第1个点到第6个点间的时间为t=5×0.02 s=0.1 s,则平均速度
所以C正确;
故选C。
6.B
【详解】
①②③由于实验存在误差或错误,所以这10个点中有8个点不可能完全在一条直线上,但紧挨在一条直线附近,只有F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,①③错误②正确。
④在直线通过大多数的点,与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的,而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的,④正确。
故选B。
7.B
【详解】
时间间隔可以通过数纸带上所打点的个数经过计算得出,位移可以通过测量纸带上所打点之间的距离得出,而平均速度或者瞬时速度都是依据实验数据通过计算得出,故B正确,ACD错误。
故选B。
8.AC
【详解】
A.打点计时器是在纸带上直接测量时间的仪器,A正确;
B.电磁打点计时器是利用交变电流产生交变的磁场使簧片振动打点的,所以只能使用交流电,不可以使用干电池供电,B错误;
C.打点计时器接在交流电下,由交流电的周期与频率的关系可知
实现打点计时器相邻的两点时间间隔是0.02s,C正确;
D.220V交流电可以保证电火花打点计时器正常工作,D错误。
故选AC。
9.AC
【详解】
A.实验中调节滑轮的高度使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条水平线上,可以减小误差,A正确;
B.要适当地选取坐标轴的单位长度,使图像尽量分布在坐标平面中央,B错误;
C.开始打点前要先接通电源后释放小车,打完点后要先断开电源后取纸带,C正确;
D.槽码的质量要适中,不要太大也不要太小,D错误。
故选AC。
10.AB
【详解】
A.打点计时器是每隔0.02s打下一个点,所以数点就知道时间间隔,故A正确;
B.位移可以通过测量两点之间的距离得到,故B正确;
C.若实验时运动情况并不是匀速直线运动,匀变速直线运动等,而是特殊的运动,则瞬时速度不能通过打出的纸带得到,故C错误;
D.平均速度的求解只需要得到两点之间的位移和通过两点的时间两个未知参量,它们分别可以通过测量和数打点的个数来获得,但求解需要计算,不能直接得到,故D错误。
故选AB。
11.ABC
【详解】
A.选取计数点适于使被测量和计算的相邻点间的间隔较大,这样在用刻度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偏小,纸带上打出的点大部分会很密,这样测量长度的相对误差会较大,测量准确度会降低,因此小车的加速度尽量大些,B正确;
C.为了减小测量长度时的相对误差,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.作图像时,将偏离比较远的点舍去,D错误
故选ABC。
12.BD
【详解】
试题分析:A、B、在打下计数点“0”至“5”的过程中,从图中可以发现纸带甲的位移比乙的小,时间一样,因此甲的平均速度比乙小,故A错误,B正确;
C、D、在打下计数点“0”至“5”的过程中,从图中可以发现纸带甲的相邻的时间间隔位移之差比乙的小,所以纸带甲的加速度比乙的小,故C错误,D正确.
故选BD.
13.(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
【详解】
(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;
14.(1);(2)
【详解】
(1)相邻的两个计数点之间的时间间隔为
打计数点4时,纸带运动的瞬时速度
(2)小车的加速度
15.(1)图见解析(2)
【分析】
本题考查v-t图像的物理意义。
【详解】
(1)由图可知,小球在连续相等的时间间隔内经过的位移
分别为:
,,,,
由平均速度公式:
可得各点瞬时速度:
图像如图所示
(2)在图像上取相距较远的两点,,,,,则
故小球的加速度大小为。
16.年
【详解】
由于假设大爆炸后各星体是背离地球做匀速运动的,故令宇宙年龄为,则星体距地球距离应为


考虑到光速,1光年为光在一年中经过的距离,即
1光年·年