2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律同步练习题(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题(Word版含答案)
格式 docx
文件大小 234.8KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-12-30 08:12:52

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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
一、单选题
1.关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作,下列说法错误的是(  )
A.长木板不能侧向倾斜,也不能一端高一端低
B.在释放小车前,小车应停在靠近打点计时器处
C.应先接通电源,待打点计时器开始打点后再释放小车
D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动
2.如图所示,你的左手拿一块表,右手拿一支彩色画笔你的同伴牵动一条宽约1cm的长纸带,使纸带在你的笔下沿着直线向前移动每隔1s你用画笔在纸带上点一个点你还可以练习在1s内均匀地点上两个点这样,就做成了一台简单的打点计时器则下列说法正确的是( )
A.纸带的速度越快,相同距离上打的点会越多
B.牵动纸带速度不恒定,相邻两点的时间间隔也会不稳定
C.若每隔1s变为每隔0.5s打一个点,增大速度,纸带上的两点间距离会变大
D.若每隔1s变为每隔0.5s打一个点,同样的速度,纸带上的两点间距离会变小
3.如图是利用打点计时器记录物体做匀加速直线运动所得到的纸带,纸带上依次打下了0、1、2、3、4、5六个点,相邻两点间的距离如图所示,时间间隔均为T,则两计数点1、4之间物体的平均速度大小是  
A. B.
C. D.
4.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.
5.小文利用打点计时器研究甲和乙两个物体的运动,分别得到2条纸带.对每条纸带,均选择合适的点作为第一个计数点,再依次每5个点取1个计数点,并在各计数点处将其剪断,然后将这些剪断的纸条粘贴在相同的坐标纸上,最后将纸条上端中心连起来,如图甲、乙所示.由图可判断(  )
A.乙物体的加速度比甲大
B.两物体均做匀速直线运动
C.打第三个计数点时,甲物体的速度比乙大
D.打第一个计数点时,物体的速度有可能为零
6.在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度,为了计算加速度,最合理的方法是( )
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v-t图象,量取其倾角,由公式求出加速度
C.根据实验数据画出v-t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
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
7.某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,利用纸带上的数据得出各计数点的瞬时速度并以速度v为纵轴、以时间t为横轴建立直角坐标系.该同学在直角坐标系上一共描出了10个点,如图所示.下列说法中正确的是 (  )
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图像不可能为一条直线,而应为一条平滑的曲线
②这10个点中有8个点虽然不在一条直线上,但它们紧挨在一条直线附近,只有F和B两点离这条直线太远,图像可能为一条直线
③在10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与直线偏离较小的点(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
8.如图所示,“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带,相邻计数点间的时间间隔为T,则打C点时物体运动速度的大小为(  )
A. B. C. D.
9.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.
10.如图所示,是某位同学练习使用打点计时器得到的三条纸带,已知纸带右端先通过打点计时器.从点迹的分布情况可以判断,其中做减速运动的是
A.甲 B.乙 C.丙 D.乙和丙
11.在实验中,某同学得到一张打点清晰的纸带如图所示,要求测出D点的瞬时速度.本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度,下列几种方法中最准确的是(  )
A.=vD,Δt1=0.14 s
B.=vD,Δt2=0.06 s
C.=vD,Δt3=0.1 s
D.=vD,Δt4=0.04 s
二、非选择题
12.某同学在探究小车速度随时间变化的规律时,对打出的一条纸带进行研究,从O点开始每5个打点作为一个计数点(中间4个打点未画出,电源频率为50赫兹),计数点分别为A、B、C、D、E,该同学已求出各计数点对应的速度,其数值见下表.(结果保留两位有效数字)
(1)根据以上数据在所给的坐标纸中做出小车的v-t图线_______(适当标出横、纵坐标刻度).
(2)计数点O对应的速度为_________ m/s,加速度为________ m/s2.
13.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了A、B、C、D、E、F6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,本图中没有画出),打点计时器接的是220V、50Hz的交变电流。他将一毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度线和计数点A对齐。
(1)计数点C的读数为________cm。
(2)由以上数据计算打点计时器在打C点时,物体的瞬时速度________m/s(结果保留两位有效数字)。
(3)如果当时电网中交变电流的频率是,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的系统误差是加速度的测量值比实际值偏________。(填“大”或“小”)
14.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________.
15.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,其中斜面倾角θ可调.打点计时器的工作频率为50 Hz.纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出.
(1)部分实验步骤如下:
A.测量完毕,关闭电源,取出纸带.
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车.
C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连.
D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔.
上述实验步骤的正确顺序是:________(用字母填写).
(2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T=________s.
(3)计数点5对应的瞬时速度大小的计算式为v5=________.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.A
【分析】
正确解答本题需要掌握:理解该实验的实验原理,需要测量的数据等;明确打点计时器的使用;理解实验中的注意事项以及如何进行数据处理;对于任何实验注意从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚.
【详解】
A、实验前要平衡摩擦力,把木板的一端垫高,长木板应一端高一端低,故A错误;
B、在释放小车前,小车应靠近打点计时器,故B正确;
C、应先接通电源,待打点计时器开始打点后再释放小车,故C正确;
D、要在小车到达定滑轮前使小车停止运动,故D正确;
故选A。
2.D
【详解】
纸带速度越快,点迹越疏,可知相同距离上打的点越少,故A错误.相邻两点间的时间间隔是一定的,为1s,与牵动的速度无关,故B错误.若每隔1s变为每隔0.5s打一个点,增大速度,由于相邻两点间的时间间隔变小,则两点间距离不一定变大,故C错误.若每隔1s变为每隔0.5s打一个点,同样的速度,时间间隔变小,则相邻两点间的距离会变小,故D正确.故选D.
【点睛】
人为模拟打点计时器可以帮助了解打点计时器原理.
3.B
【详解】
依据平均速度的公式,则物体在、之间的平均速度的大小。
故选B。
4.A
【详解】
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.
【点睛】
打点计时器打点的时间间隔是相等的,观察纸带上点间的距离,根据物理规律解决问题.要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
5.A
【详解】
试题分析:匀变速直线运动的中间时刻速度等于其平均速度,故可知这种数据处理方法的到的直线其实相当于两个物体运动的速度—时间图象,其斜率表示加速度大小,故A对;两物体做的都是匀加速直线运动,故B错;由图象可读出打第三个计数点时,甲物体的速度比乙小,C错;打第一个计数点之前,物体已经运动了一段时间,故速度不能为零,故D错.
考点:匀变速直线运动的规律
6.C
【详解】
A.若取任意两计数点的速度用公式算出加速度,两计数点数据可能导致加速度测量值的偶然误差较大;故A项错误.
B.图像的倾角随v、t的量度不同而倾角不同,故B项错误;
C.根据实验数据画出v-t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;图线是考虑到所有数据,拟合成的图线,图线上会舍弃误差较大的点,不在线上的点均匀分布在两侧,所以加速度测量值的误差小.故C项正确.
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;看似用了所有数据,但实际上只使用了始末两个数据,始末两个数据可能导致加速度测量值的偶然误差较大;故D项错误.
7.B
【详解】
由于实验误差或错误的存在,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,故①错误,②正确,③错误;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,故④正确.所以B正确,ACD错误;
8.D
【详解】
C点的瞬时速度等于BD段的平均速度,则有
故选D。
9.A
【详解】
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.
10.B
【分析】
打点计时器打点时间间隔相同,从纸带上点的分布情况判断纸带运动情况.
【详解】
从点痕的分布情况可以断定:纸带甲两个点距离基本相等,所以是匀速通过打点计时器的;
纸带乙从右到左邻的计数点之间距离减小,所以是越走越慢的;纸带丙从右到左邻的计数点之间距离逐渐变大,做的是加速运动;所以可知做减速运动的是乙,选项B正确.故选B.
【点睛】
能够知道纸带相邻的计数点之间的时间间隔,能根据相邻点的距离分析纸带的速度,从而明确物体的运动性质.
11.D
【解析】
【详解】
根据可知当x趋近于零时,求出的速度为瞬时速度,所以这个过程的位移越小,平均速度越接近瞬时速度,故因此有,打点计时器的打点周期为0.02s,由此可求出打点的时间间隔t=0.04s,D正确.
【点睛】
平均速度的定义式中,若或时对应的速度为瞬时速度.
12. 0.50 2.0
【详解】
分析:根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上各点的瞬时速度大小.
解答:解:(1)横坐标每格代表0.05s,纵坐标每格代表0.1m/s,描点连线如图:
(2)计数点O对应的速度由图象的读数可知为0.50m/s,
求解速度时间图象的斜率即为加速度:a==2.0 m/s2
故答案为(1)如图(2)0.50;2.0
点评:利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题能力.
13.2.40 0.16 大
【详解】
(1)由题图可知,计数点C的读数为2.40cm。
(2)每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,即相邻两个计数点间的时间间隔是0.10s,根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速:
(3)如果在某次实验中,交流电的频率为49Hz,那么实际打点周期大于0.02s,纸带上相邻两点间的距离偏大,根据运动学公式得,测得的加速度值偏大。
14.A; 应先接通电源,再放开纸带; EBCFADG;
【详解】
(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.
15.DCBA 0.1
【详解】
(1)按常规实验步骤,先安装再操作后整理,再根据打点计时器的使用方法可知正确步骤为DCBA.
(2)因为:
T打=s=0.02 s
因为相邻两计数点间有4个记录点未画出,故计数点的时间间隔T=5T打=0.1 s.
(3)由:
得.
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