人教版高中物理必修一 第2章 第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律 (Word版含答案)
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理必修一 第2章 第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律 (Word版含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 633.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-07 11:00:32 | ||
图片预览
文档简介
人教版高中物理必修一 第2章 第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律
一、单项选择题（共1小题；共4分）
1. 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，找一个适当的点当作计时起点
D. 两相邻计数点间的时间间隔必须是
二、双项选择题（共1小题；共4分）
2. 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 图象的说法正确的是
A. 只要确定了 图象中的两点，就可以得到小车运动的 图象，因此，实验只需要测出两组数据
B. 作 图象时，所取的点越多，图象就越准确
C. 作出的 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
三、多项选择题（共1小题；共4分）
3. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，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 个点的时间间隔作为一个时间单位
B. 使小车运动的速度尽量小些
C. 舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算
D. 适当增加挂在细绳下钩码的个数
四、解答题（共1小题；共13分）
4. 如图甲所示，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。某同学用打点计时器记录小车的运动情况，所打出的纸带及相邻两点间的距离（单位：）如图乙所示，纸带上相邻两点间对应的时间间隔为 。
（1）计算计时器打出点 、 时小车的速度大小，填入表中。
（2）在平面直角坐标系中作出小车在薄布上运动的 图象。
（3）求出小车在玻璃板上的运动速度大小。
五、实验题（共5小题；共40分）
5. 某同学按如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
（1）图中仪器 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 的位置。
（2）使用打点计时器分析小车运动情况的实验中，有以下基本步骤：
A．松开纸带让小车带着纸带运动
B．穿好纸带
C．把打点计时器固定好
D．接通电源进行打点
以上步骤的正确顺序是 。
6. 小明同学按如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
（1）释放小车时，实验装置如图甲所示，指出该装置或操作中错误的是 。
A.电磁打点计时器接在直流电源上了
B.小车质量没有远大于槽码质量
C.小车离打点计时器过远
（2）如图乙为改正装置后打下的一条纸带的中间部分， 、 、 、 为其中连续打出的四个点（已知打点计时器打点时间间隔 ）。由于操作不慎， 点模糊了，小明仍用此纸带来研究。从图上可以读得 点在刻度尺上位置的读数为 ，在打下 点时小车的速度最接近于 （结果保留三位有效数字）。
7. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示，并在其上取了 、 、 、 、 、 、 共 个计数点，每相邻两个计数点间还有 个点图中没有画出，电火花计时器接 、 交变电源。他经过测量并计算得到电火花计时器在打 、 、 、 、 各点时小车的瞬时速度如下表：
（1）设电火花计时器的计时周期为 ，计算 的公式为 ；
（2）根据表中得到的数据，以 点对应的时刻为 ，试在图乙所示坐标系中合理地选择标度，作出 图象；
（3）利用该图象求小车的加速度 （结果保留两位有效数字）；
（4）如果当时交变电源的频率不变，电压变成 ，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
8. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中 、 、 、 、 为相邻的计数点 点为第一个点），相邻计数点间的时间间隔 。
（1）根据纸带计算各点的瞬时速度： ， ， 。
（2）在如图所示坐标系中画出小车的 图线，并根据图线求出 。
（3）将图线延长与纵轴相交，交点的物理意义： 。
9. 在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：
（1）下列仪器需要用到的有 。
（2）某同学进行了以下实验操作步骤，其中有误的步骤是 。
A.将电火花计时器固定在长木板的一端，并接在 交流电源上
B.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码
D.拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源
（3）在实验中得到一条如图所示的纸带，已知电源频率为 ，相邻计数点间的时间间隔为 ，测量出 、 ，则打下“”点时小车的瞬时速度 。（结果保留两位有效数字）
（4）若实验时电源频率大于 ，则打下“”点时小车的实际速度 （填“大于”“小于”或“等于”）测量速度。
答案
第一部分
1. C
【解析】“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，需要多次测量，打出多条纸带，进行数据处理，有利于减小误差，故A错误；纸带上开始时打的点比较密集，点距过小，测量误差较大，故应舍去，找一个适当的点当作计时起点，故B错误，C正确；选取计数点，可增加测量距离，减小测量过程所产生的误差，两相邻计数点间的时间间隔不一定取 ，故D错误。
第二部分
2. B， D
【解析】作 图象时，选取的点越多，作出的图象就越准确；误差较大的点应舍去，B、D正确
第三部分
3. A， C， D
【解析】速度太小，则纸带打点过于密集，测量误差较大。
第四部分
4. （1） ；
【解析】根据题图乙可得 ，。
（2）
【解析】以速度为纵坐标、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的 图象。将图线延长，使其与纵轴相交。
（3） （ 均可）
【解析】由图象可知，小车做减速运动的初速度为 ，即小车在玻璃板上的运动速度大小。
第五部分
5. （1） 电火花；交流；靠近
【解析】题图中仪器 叫作电火花计时器，使用 交流电源。实验过程中，释放小车前，小车应停在靠近仪器 的位置。
（2） CBDA
【解析】使用打点计时器分析小车运动情况的实验中，基本步骤为：
先把打点计时器固定好，穿好纸带，再接通电源进行打点，之后松开纸带让小车带着纸带运动。
6. （1） AC
【解析】电磁打点计时器应接在交流电源上；不需小车质量远大于槽码质量；小车离打点计时器过远，故选A、C。
（2） ；
【解析】 点在刻度尺上位置的读数为 ；打点计时器打点时间间隔 ，在打下 点时小车的速度 。
7. （1） ，
【解析】若时间较短，平均速度可代替中间时刻的瞬时速度，因为电火花计时器的计时周期为 ，每相邻两个计数点间时间间隔为 ，所以从 点到 点所用时间为 ，故有：。
（2） 根据表中数据，利用描点法作出图象如图：
（3） ， （ 均可）
【解析】图象斜率表示加速度，故 。
（4） 不变
【解析】交变电源的电压变化，并不改变电火花计时器的计时周期，故测量值与实际值相比不变。
8. （1） ；；
【解析】若时间较短，平均速度可以代替中间时刻的瞬时速度。
点的瞬时速度
。
点的瞬时速度
。
点的瞬时速度
。
（2）
（ 均可）
【解析】由（）中数据画出小车的 图象如图所示，
由图线的斜率可求得小车的加速度 。
（3） 表示零时刻小车经过 点的速度大小
【解析】将图线延长后，与纵轴的交点表示零时刻小车经过 点的速度大小。
9. （1） AB
【解析】在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，依据实验原理，通过打点计时器在纸带上打点，借助刻度尺来测量长度，从而研究小车的速度与时间的关系，故选A、B。
（2） D
【解析】应先接通电源，后放开纸带，故选项D错误。
（3）
【解析】打下纸带上 点时小车的瞬时速度大小为 。
（4） 大于
【解析】若实验时电源频率大于 ，则相邻计数点间的时间间隔 ，由 点的瞬时速度表达式 可知，其实际速度大于测量速度。
第1页（共1 页）
一、单项选择题（共1小题；共4分）
1. 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，找一个适当的点当作计时起点
D. 两相邻计数点间的时间间隔必须是
二、双项选择题（共1小题；共4分）
2. 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 图象的说法正确的是
A. 只要确定了 图象中的两点，就可以得到小车运动的 图象，因此，实验只需要测出两组数据
B. 作 图象时，所取的点越多，图象就越准确
C. 作出的 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
三、多项选择题（共1小题；共4分）
3. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，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 个点的时间间隔作为一个时间单位
B. 使小车运动的速度尽量小些
C. 舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算
D. 适当增加挂在细绳下钩码的个数
四、解答题（共1小题；共13分）
4. 如图甲所示，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。某同学用打点计时器记录小车的运动情况，所打出的纸带及相邻两点间的距离（单位：）如图乙所示，纸带上相邻两点间对应的时间间隔为 。
（1）计算计时器打出点 、 时小车的速度大小，填入表中。
（2）在平面直角坐标系中作出小车在薄布上运动的 图象。
（3）求出小车在玻璃板上的运动速度大小。
五、实验题（共5小题；共40分）
5. 某同学按如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
（1）图中仪器 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 的位置。
（2）使用打点计时器分析小车运动情况的实验中，有以下基本步骤：
A．松开纸带让小车带着纸带运动
B．穿好纸带
C．把打点计时器固定好
D．接通电源进行打点
以上步骤的正确顺序是 。
6. 小明同学按如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
（1）释放小车时，实验装置如图甲所示，指出该装置或操作中错误的是 。
A.电磁打点计时器接在直流电源上了
B.小车质量没有远大于槽码质量
C.小车离打点计时器过远
（2）如图乙为改正装置后打下的一条纸带的中间部分， 、 、 、 为其中连续打出的四个点（已知打点计时器打点时间间隔 ）。由于操作不慎， 点模糊了，小明仍用此纸带来研究。从图上可以读得 点在刻度尺上位置的读数为 ，在打下 点时小车的速度最接近于 （结果保留三位有效数字）。
7. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示，并在其上取了 、 、 、 、 、 、 共 个计数点，每相邻两个计数点间还有 个点图中没有画出，电火花计时器接 、 交变电源。他经过测量并计算得到电火花计时器在打 、 、 、 、 各点时小车的瞬时速度如下表：
（1）设电火花计时器的计时周期为 ，计算 的公式为 ；
（2）根据表中得到的数据，以 点对应的时刻为 ，试在图乙所示坐标系中合理地选择标度，作出 图象；
（3）利用该图象求小车的加速度 （结果保留两位有效数字）；
（4）如果当时交变电源的频率不变，电压变成 ，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
8. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中 、 、 、 、 为相邻的计数点 点为第一个点），相邻计数点间的时间间隔 。
（1）根据纸带计算各点的瞬时速度： ， ， 。
（2）在如图所示坐标系中画出小车的 图线，并根据图线求出 。
（3）将图线延长与纵轴相交，交点的物理意义： 。
9. 在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：
（1）下列仪器需要用到的有 。
（2）某同学进行了以下实验操作步骤，其中有误的步骤是 。
A.将电火花计时器固定在长木板的一端，并接在 交流电源上
B.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码
D.拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源
（3）在实验中得到一条如图所示的纸带，已知电源频率为 ，相邻计数点间的时间间隔为 ，测量出 、 ，则打下“”点时小车的瞬时速度 。（结果保留两位有效数字）
（4）若实验时电源频率大于 ，则打下“”点时小车的实际速度 （填“大于”“小于”或“等于”）测量速度。
答案
第一部分
1. C
【解析】“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，需要多次测量，打出多条纸带，进行数据处理，有利于减小误差，故A错误；纸带上开始时打的点比较密集，点距过小，测量误差较大，故应舍去，找一个适当的点当作计时起点，故B错误，C正确；选取计数点，可增加测量距离，减小测量过程所产生的误差，两相邻计数点间的时间间隔不一定取 ，故D错误。
第二部分
2. B， D
【解析】作 图象时，选取的点越多，作出的图象就越准确；误差较大的点应舍去，B、D正确
第三部分
3. A， C， D
【解析】速度太小，则纸带打点过于密集，测量误差较大。
第四部分
4. （1） ；
【解析】根据题图乙可得 ，。
（2）
【解析】以速度为纵坐标、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的 图象。将图线延长，使其与纵轴相交。
（3） （ 均可）
【解析】由图象可知，小车做减速运动的初速度为 ，即小车在玻璃板上的运动速度大小。
第五部分
5. （1） 电火花；交流；靠近
【解析】题图中仪器 叫作电火花计时器，使用 交流电源。实验过程中，释放小车前，小车应停在靠近仪器 的位置。
（2） CBDA
【解析】使用打点计时器分析小车运动情况的实验中，基本步骤为：
先把打点计时器固定好，穿好纸带，再接通电源进行打点，之后松开纸带让小车带着纸带运动。
6. （1） AC
【解析】电磁打点计时器应接在交流电源上；不需小车质量远大于槽码质量；小车离打点计时器过远，故选A、C。
（2） ；
【解析】 点在刻度尺上位置的读数为 ；打点计时器打点时间间隔 ，在打下 点时小车的速度 。
7. （1） ，
【解析】若时间较短，平均速度可代替中间时刻的瞬时速度，因为电火花计时器的计时周期为 ，每相邻两个计数点间时间间隔为 ，所以从 点到 点所用时间为 ，故有：。
（2） 根据表中数据，利用描点法作出图象如图：
（3） ， （ 均可）
【解析】图象斜率表示加速度，故 。
（4） 不变
【解析】交变电源的电压变化，并不改变电火花计时器的计时周期，故测量值与实际值相比不变。
8. （1） ；；
【解析】若时间较短，平均速度可以代替中间时刻的瞬时速度。
点的瞬时速度
。
点的瞬时速度
。
点的瞬时速度
。
（2）
（ 均可）
【解析】由（）中数据画出小车的 图象如图所示，
由图线的斜率可求得小车的加速度 。
（3） 表示零时刻小车经过 点的速度大小
【解析】将图线延长后，与纵轴的交点表示零时刻小车经过 点的速度大小。
9. （1） AB
【解析】在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，依据实验原理，通过打点计时器在纸带上打点，借助刻度尺来测量长度，从而研究小车的速度与时间的关系，故选A、B。
（2） D
【解析】应先接通电源，后放开纸带，故选项D错误。
（3）
【解析】打下纸带上 点时小车的瞬时速度大小为 。
（4） 大于
【解析】若实验时电源频率大于 ，则相邻计数点间的时间间隔 ，由 点的瞬时速度表达式 可知，其实际速度大于测量速度。
第1页（共1 页）