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）

2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律
一、单选题
1．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
2．物体在做直线运动时，一定随时间增大的是（　　）
A．位移 B．速度 C．路程 D．加速度
3．如图所示是某次实验中得到的做匀变速直线运动物体的一条纸带.A、B、C、D、E分别表示纸带上连续打出的点，打点时间间隔为T，各点间距数据如图所示，根据图示数据可知（　　）
A．A到C过程中纸带平均速度为
B．A到C过程中纸带平均速度为
C．B到D的平均速度为
D．A到C平均速度为
4．打点计时器所用的电源是50Hz的交流电，其相邻点间的时间间隔是T，若纸带上共打出N个点，这条纸带上记录的时间为t，则下列各式正确的是(　　)
A．T=0.1s，t=NT
B．T=0.05s，t=(N-1)T
C．T=0.02s，t=(N-1)T
D．T=0.02s，t=NT
5．轿车起动时的运动可近似看作匀加速运动，某人为了测定某辆轿车在平路上起动时的加速度，利用相机每隔2s曝光一次，拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片，如图所示．如果轿车车身总长为，那么这辆轿车的加速度大约为　　
A． B． C． D．
6．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
二、多选题
7．关于用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，下列说法中正确的是(　　)
A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端
B．开始实验时小车应靠近打点计时器一端
C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车
D．牵引小车的钩码个数越多越好
8．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，获得如图所示的纸带，A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻两计数点的时间间隔为T，、、、、、分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的距离，下列可用来计算打D点时小车速度的表达方式有(　　)
A． B．
C． D．
9．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法正确的是 (　　)
A．长木板放在桌面上，带滑轮的一端要伸出桌边
B．实验时，要控制小车的加速度尽量小些
C．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车
D．纸带穿过限位孔后应置于复写纸下面
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”的实验中，某同学利用纸带上的数据计算出了各计数点对应时刻小车的瞬时速度。然后他以速度为纵轴、时间为横轴建立直角坐标系，共描出了10个点，并画出了小车运动的图像，如图所示。针对该同学作出的图像，他所在的实验小组的其他四位同学分别交流了自己的看法，以下四种看法中，你认为有道理的是（ ）
A．这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的图线不可能为一条直线，而应为条平滑的曲线
B．这10个点中，有8个点虽然不在一条直线上但它们紧挨在某条直线附近，只有G和B两个点离这条直线较远
C．在这10个点中，有3个点（A、D、J）能画出一条直线，其余7个点都不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车的速度随时间变化的规律
D．D．与直线偏差较小的点（C、E、P、H、J）可能是实验误差造成的，而偏离直线较远的点（B、G）则可能是实验中出现失误造成的
12．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
三、非选择题
13．研究小车做匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜面倾角可调.打点计时器的工作频率为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，等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________s.
（3）计数点5对应的瞬时速度大小的计算式为________.
14．（1）如图为电火花计时器的示意图。电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用___________（填“交流”或“直流”）电源，当电源的频率是50 Hz时，每隔___________s打一次点。
（2）在用该电火花计时器研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出了一条纸带，他按打点先后顺序每5个点取1个计数点，得到了O、A、B、C、D几个计数点，如图所示，则相邻两个计数点之间的时间间隔为___________s。用刻度尺量得OA=1.50 cm，AB=1.90 cm，BC=2.30 cm，CD=2.70 cm。由此可知，纸带做___________（选填“加速”“减速”或“匀速”）运动。
15．某同学在利用图甲装置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（如图乙），从0点开始每5个打点取一个计数点（电源频率为50赫兹），计数点分别为1、2、3、4、5，该同学已求出部分计数点对应的速度，其数值见下表。
计数点 1 2 3 4 5
速度/（m·s-1） 0.10 0.16 0.25 0.30
(1)若该同学测得：x2=1.24cm，x3=1.76cm，请帮助他求出计数点2的速度为___________m/s（结果保留两位有效数字）。
(2)根据以上数据在所给的坐标纸中作出小车的v-t图线_______（适当标出横、纵坐标刻度）。
(3)根据图像，速度计算结果存在明显错误的计数点为___________，造成该误差为___________（选择“偶然误差”或“系统误差”）。
(4)计数点0对应的速度为___________m/s，加速度为___________m/s2（结果保留两位有效数字）。
试卷第4页，共5页
试卷第5页，共5页
参考答案
1．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．
2．C
【详解】
物体做直线运动可以做匀速直线运动或匀加速直线也可以是一般的变速运动；故速度、加速度均可能不变；物体若做往返运动，则位移也可能不变；只有路程一定会增大。
故选C。
3．B
【详解】
AB.根据平均速度的定义得AC段的平均速度，故A错误，B正确；
CD.根据△x＝aT2得小车运动的加速度为：，故CD错误；
4．C
【详解】
两个相邻的点的时间间隔为T=；若纸带上共打出N个点，这条纸带上记录的时间为t，则这纸带上记录的时间为t=(n-1)T，故选C。
5．B
6．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。
7．BC
【详解】
试题分析：实验中，物体下落过程所用时间非常短，所以为了获得更多的实验信息，我们将打点计时器固定在远离滑轮的一端，小车靠近打点计时器放置，A错误，B正确，实验时，应先接通电源后释放纸带，这样可以打出更多的点，C正确，实验中如果小车运动的过快，则所得到的点非常少，故不能说牵引小车的钩码个数越多越好，D错误
故选BC
考点：考查了探究小车速度随时间变化的规律的实验
点评：在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中应联系实际做实验的过程，结合注意事项：使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动，断开电源；
8．BD
【详解】
若取CE段的平均速度表示D点小车速度，＝，A、C错误，D正确；若取BF段的平均速度表示D点小车速度，＝，B正确．
【点睛】
在匀变速运动中，某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度.
9．ACD
【详解】
A．长木板放在桌面上，带滑轮的一端要伸出桌边，细线一端连着小车，另一端跨过定滑轮，连着重物.所以A正确;
B．实验时为了减小误差，小车的加速度应该适当大一些，故B错误.
C．实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，所以C正确;
D．纸带穿过限位孔后应置于复写纸下面才能打出点，所以D正确.
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．BD
【详解】
ABC．由于实验存在误差，所以这10个点中有8个点不完全在一条直线上，但紧挨在一条直线附近，只有G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B符合题意，AC不符合题意。
D．与直线偏差较小的点（C、E、P、H、J）可能是实验误差造成的，而偏离直线较远的点（B、G）则可能是实验中出现失误造成的。故D符合题意。
故选BD。
12．CD
13．DCBA 0.1
【详解】
(1)根据组装器材，进行实验、数据处理的顺序，上述实验步骤的正确顺序是：DCBA.
(2)因相邻两计数点之间有4个点未画出，故
.
(3)用一小段时间内的平均速度替代瞬时速度，即计数点5对应的瞬时速度等于4、6间的平均速度，有:
.
14．交流 0.02 0.1 加速
【详解】
（1）电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用交流电源。
当电源的频率是50 Hz时，打点间隔为
（2）由题意可知相邻两个计数点之间的时间间隔为
由于在相同时间间隔内点间距不断增大，所以纸带做加速运动。
15． 3 偶然误差
【详解】
（1）相邻两个计数点的时间间隔为
计数点2的速度
（2）图像如图所示
（3）明显错误的计数点为计数点3。
测量点间距时读数有偶然误差。
（4）根据图像，计数点0对应的速度为
加速度为
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答案第5页，共5页