2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律同步练习基础卷-试卷（Word版含答案）

人教版高中物理必修一2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律同步练习基础卷
一、选择题（本大题共8道小题）
1. 下图所示为同一打点计时器打出的4条纸带，其中，平均速度最大的是哪一条(　　)
A． B．
C． D．
2. 某同学在用电磁打点计时器做探究匀变速直线运动规律的实验时，使用电火花打点计时器时，下列做法正确的是（　　）
A．应使用4﹣6V直流电
B．使用时应当先释放小车，再接通电源
C．也可以用干电池作为打点计时器的电源
D．每打完一条纸带要及时切断打点计时器的电源
3. 某同学用手水平地拉动纸带通过打点计时器后，纸带上留下的点迹中有5个连续清晰的点，所用电源频率为50Hz，测出从第1个点到第5个点的距离为20cm，则（　　）
A．纸带运动的平均速度为2.0m/s
B．纸带运动的平均速度为2.5m/s
C．纸带运动的平均速度为200m/s
D．纸带运动的平均速度为250m/s
4. 一列车从车站出发，沿直线轨道运动，5分钟后速度达到20m/s，设列车所受阻力恒定，则可以判定列车在这段时间内行驶的距离( )
A．一定大于3km B．可能等于3km
C．一定小于3km D．条件不足，无法确定
5. 一个弹性小球由静止从一定高度落至地面被反弹回原来的位置，若取竖直向下为正方向，下面v—t图象能描述该过程中小球速度随时间变化的是 （ ）
A． B．
C． D．
6. 在用打点计时器研究小车速度随时间变化的规律时，打出的四条纸带记录了小车的运动情况，如图所示。假设纸带的运动方向向左，表示小车做加速运动的纸带是（　　）
A．
B．
C．
D．
7. 光电门在测量物体的瞬时速度方面有得天独厚的优势，现利用如图所示的装置验证动量守恒定律。在图中，气垫导轨上有两个滑块，滑块上面固定一遮光片，光电计时器可以记录遮光片通过光电门的时间。测得遮光条的宽度为△x，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度，正确的措施是（　　）
A．换用宽度更窄的遮光条
B．提高测量遮光条宽度的精确度
C．使滑块的释放点更靠近光电门
D．增大滑块的质量，以减小滑块通过光电门的速度
8. 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．然后她以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，共描出了10个点，并“拟合”出了小车运动的v—t图象，如下图所示
针对该同学作出的v—t图象，她所在的实验小组的其他四位同学分别交流了自己的看法：
①这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的图象不可能为一条直线，而应为一条光滑的曲线；
②这10个点中有8个点虽然不在一条直线上，但它们紧挨在该条直线附近，只有F和B两个点离这条直线远；
③在这10个点当中只有4个点(A，D，G，I)能画出一条直线上，其余6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；
④与直线偏差较小的点(C，E，H，J)可能是实验误差造成的，而偏离直线较远的点(B，F)则可能是实验中出现失误造成的．
对于以上四种看法，你认为有道理的是(　　)
A．①③ B．②④
C．①② D．③④
二、填空题（本大题共4道小题）
9. 一质点做匀加速直线运动，它在第3s内和第6s内的位移分别是2.4m和3.6m,则质点运动的加速度大小为_______m/s2, 质点运动的初速度大小为______m/s.
10. 如图所示，打点计时器所用电源的频率为50Hz，某次实验中得到的一条纸带，及毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度 　 　m/s，在A、D间的平均速度为 　 　m/s．
11. 在做“研究匀变速直线运动”实验中，打点计时器打出的一条纸带中的某段如图所示，若A、B、C……点间的时间间隔均为0.10s，从图中给定的长度，求出小车的加速度大小是　 　，打下C点时小车的速度大小是　 　。
12. 研究匀变速直线运动实验时，某同学得到一条纸带，如图所示，每隔三个计时点取一个计数点，记为图中0、1、2、3、4、5、6点．测得相邻两个计数点间的距离分别为s1＝0.96cm，s2＝2.88cm，s3＝4.80cm，s4＝6.72cm，s5＝8.64cm，s6＝10.56cm，打点计时器的电源频率为50Hz，计算此纸带的加速度大小a＝　 　m/s2，打计数点“4”时纸带的速度大小v＝　 　m/s．（保留两位有效数字）
三、实验题（本大题共2道小题）
13. 某同学用如图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：
a．安装好实验器材。
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中0、1、2、…、6点所示。
c．测量1、2、3、…、6计数点到0计数点的距离，分别记为s1、s2、s3、…、s6。
d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀变速直线运动。
e．分别计算出s1、s2、s3、…、s6与对应时间的比值。
f．以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，画出﹣t图象。
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
①实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的器材中，必须使用的有　 　（填选项代号）。
A．电压合适的50Hz交流电源
B．电压可调的直流电源
C．刻度尺
D．秒表
E．天平
F．重锤
②该同学利用实验得到的数据在图中已标出各个计数点对应的坐标，请你在该图中画出﹣t图象。
③根据﹣t图象判断，在打0计数点时，小车的速度v0＝　 　m/s；它在斜面上运动的加速度a＝　 　m/s2。
14. 如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．
①已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为　 　．
②ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距s＝　 　；C点对应的速度是　 　；匀变速直线运动的加速度a＝　 　．
答案
一、选择题（本大题共8道小题）
1. 【答案】A
2. 【答案】解：A、电磁打点计时器应使用4﹣6V的交流电，故AC错误；
B、实验时，如果先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理。所以应该先接通电源，后让纸带运动，故B错误；
D、每打完一条纸带要及时切断打点计时器的电源，故D正确；
故选：D。
3. 【答案】B
4. 【答案】A
5. 【答案】A
6. 【答案】C
7. 【答案】解：根据平均速度等效替代瞬时速度，故只能尽量减小计算平均速度的位移，
即换用宽度更窄的遮光条当遮光条，才能使越接近于瞬时速度，故A正确，BCD错误；
故选：A。
8. 【答案】B
二、填空题（本大题共4道小题）
9. 【答案】0.4; 1.4;
10. 【答案】解：打点计时器所用电源的频率为50Hz，打点周期为0.02s，
由于每相邻两个计数点间还有1个点，所以相邻的计数点间的时间间隔T＝0.04s，
根据平均速度的定义式v＝得
纸带在A、C间的平均速度＝＝0.415m/s，
在A、D间的平均速度为＝＝0.455m/s
故答案为：0.415；0.455．
11. 【答案】解：由题意可知：x1＝5.0cm，x2＝14.0﹣5.0＝9cm，x3＝27.0cm﹣14.0vm＝13cm，x4＝44.0cm﹣27.0cm＝17cm
所以根据逐差法有：
△x＝aT2，其中△x＝4cm，T＝0.1s，故代入数据解得：a＝4m/s2。
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，有：
vC＝＝＝1.1m/s
故答案为：4m/s2；1.1m/s。
12. 【答案】解：每隔三个计时点取一个计数点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为T＝0.02×4＝0.08s
根据△x＝aT2，有：
a＝m/s2＝3.0m/s2
在匀变速直线匀速中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，故有：
v4＝m/s＝0.96m/s．
故答案为：3.0； 0.96
三、实验题（本大题共2道小题）
13. 【答案】解：①实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的器材中，必须使用的有电压合适的50Hz交流电源给打点计时器供电，需要用刻度尺测量计数点之间的距离处理数据，故选：AC
②作图注意要尽量使描出的点落到直线上，不能落在直线上的点尽量分布在直线两侧，如图所示：
③根据﹣t图象判断，在打0计数点时，小车的速度v0＝0.18m/s；
它在斜面上运动的加速度a＝2＝2×m/s2＝4.88m/s2。
故答案为：AC，0.18，4.88
14. 【答案】解：（1）已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02s．
（2）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，A、B两点间的距离s＝1.70cm﹣1.00cm＝0.70cm；
由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T＝0.1s，
由于做匀变速直线运动的物体在某段时间内平均速度就等于在该段时间内的中间时刻瞬时速度，
故vC＝＝0.10m/s
根据△x＝aT2可得：
物体的加速度a＝＝0.20m/s2
故答案为：（1）0.02s，
（2）0.70cm，0.10m/s，0.20 m/s2．
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